La modulación

Modulación

En telecomunicaciones, se denomina modulación a la incorporación de la información contenida en una señal, generalmente de baja frecuencia, sobre una señal de alta frecuencia.

En el proceso de modulación, la señal de alta frecuencia (portadora) quedará modificada en alguno de sus parámetros (amplitud, frecuencia, fase, etc.) de manera proporcional a la amplitud de la señal de baja frecuencia (moduladora). La señal obtenida se denomina señal modulada.

La modulación es un proceso clave para la transmisión de información a través de prácticamente cualquier canal de comunicaciones. Entre las ventajas que aporta, la modulación permite:

• Transmitir distintas señales por un mismo medio sin que se solapen entre sí

• Facilitar el filtrado de ruidos e interferencias

• Reducir el tamaño de las antenas requeridas para transmitir información sobre el espectro radioeléctrico (la relación entre frecuencia y longitud de onda es inversamente proporcional, y el tamaño de las antenas está relacionado con la longitud de onda de las señales a transmitir)

Un ejemplo de uso de la modulación es la emisión de señales de radio. Los dos “tipos de radio” más conocidos son la AM y la FM, que no son más que las siglas inglesas de “modulación de frecuencia” y “modulación de amplitud”. En el primer caso, la señal portadora ve modificada su amplitud en proporción directa con la amplitud de la señal moduladora. En el caso de la FM, es la frecuencia de la portadora la que sufre variaciones menores en proporción con la señal moduladora.

Tipos de modulación

A continuación se enumeran algunos de los tipos de modulación más frecuentes, según el parámetro de la señal portadora sobre el que se produzcan modificaciones:

• Modulación en doble banda lateral (DSB)

• Modulación de amplitud (AM)

• Modulación de fase (PM)

• Modulación de frecuencia (FM)

• Modulación banda lateral única (BLU)

• Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)

• Modulación por división ortogonal de frecuencia (OFDM)

• Modulación por longitud de onda

• Algunas modulaciones por impulsos son idóneas para modular señales digitales:

• Modulación por impulsos codificados (PCM)

• Modulación por anchura de impulsos (PWM)

• Modulación por amplitud de impulsos (PAM)

• Modulación por posición de impulsos (PPM)

Para señales binarias (1s y 0s) de baja velocidad existen modulaciones por desplazamiento:

• Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)

• Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)

• Modulación por desplazamiento de fase (PSK)

• Modulación por desplazamiento de amplitud y fase (APSK o APK)

Multiplexion

La multiplexión se refiere a la habilidad para transmitir datos que provienen de diversos pares de aparatos (transmisores y receptores) denominados canales de baja velocidad en un medio físico único (denominado canal de alta velocidad).

Un multiplexor es el dispositivo de multiplexado que combina las señales de los transmisores y las envía a través de un canal de alta velocidad. Un demultiplexor es el dispositivo de multiplexado a través del cual los receptores se conectan al canal de alta velocidad.

Técnicas de Multiplexion

Multiplexión por división de frecuencia:

También denominada FDM, permite compartir la banda de frecuencia disponible en el canal de alta velocidad, al dividirla en una serie de canales de banda más angostos, de manera que se puedan enviar continuamente señales provenientes de diferentes canales de baja velocidad sobre el canal de alta velocidad.

Este proceso se utiliza, en especial, en líneas telefónicas y en conexiones físicas de pares trenzados para incrementar la velocidad de los datos.

Multiplexión por división de tiempo:

También denominada TDM, las señales de los diferentes canales de baja velocidad son probadas y transmitidas sucesivamente en el canal de alta velocidad, al asignarles a cada uno de los canales un ancho de banda, incluso hasta cuando éste no tiene datos para transmitir.

Multiplexión estadística:

Es similar a la multiplexión por división de tiempo excepto que sólo transmite canales de baja velocidad que poseen, en realidad, datos en el canal de alta velocidad.

Conmutación

En las redes de comunicaciones, la conmutación se considera como la acción de establecer una vía, un camino, de extremo a extremo entre dos puntos, un emisor (Tx) y un receptor (Rx) a través de nodos o equipos de transmisión. La conmutación permite la entrega de la señal desde el origen hasta el destino requerido.

Adicionalmente, la conmutación (switching en inglés) representa una de las capas de los nuevos modelos de redes. La capa Conmutación, también conocida como capa 2, permite a los nodos asignar direcciones y adjuntar datos a una señal.

Básicamente, existen dos tipos básicos de arquitecturas de redes de comunicación: conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. En la conmutación de circuitos, el camino (llamado “circuito”) entre los extremos del proceso de comunicación se mantiene de forma permanente mientras dura la comunicación, de forma que es posible mantener un flujo continuo de información entre dichos extremos. Este es el caso de la telefonía convencional. En la conmutación de paquetes, no existe un circuito permanente entre los extremos y, la red, simplemente, se dedica a encaminar paquete a paquete la información entre los usuarios. Existen también técnicas de conmutación, menos extendidas, como la Conmutación de canales.

Tipos de Conmutación

Existen tres tipos de conmutación:

• Conmutación de circuito.- La técnica de conmutación de circuitos, que puede ser espacial o temporal, consiste en el establecimiento de un circuito físico previo al envío de información, que se mantiene abierto durante todo el tiempo que dura la misma. El camino físico se elige entre los disponibles, empleando diversas técnicas de señalización -“por canal asociado” si viaja en el mismo canal o “por canal común” si lo hace por otro distinto-, encargadas de establecer, mantener y liberar dicho circuito, vistas anteriormente. Un ejemplo de red de este tipo, es la red telefónica conmutada.

• Conmutación de mensajes.- La conmutación de mensajes es un métodobasado en el tratamiento de bloques de información, dotados de una direcciónde origen y otra de destino, por lo

...