Datu-transmisio

Datu-transmisioa, transmisio digitala edo komunikazio digitala datuen transferentzia fisikoa (biten fluxu digitala) da, puntutik punturako edo puntutik puntu anitzetarako komunikazio kanal baten bitartez gauzatzen dena. Kanal mota horien adibideak dira pare txirikordatua, zuntz optikoa, haririk gabeko komunikazioak eta datuen biltegiratze baliabideak. Datuen adierazpena seinale-elektromagnetikoen, tentsio elektrikoko seinaleen, uhin-radioelektrikoen, mikrouhinen edo seinale-infragorrien bidez egiten da.

Datu-transmisiorako osagaiak 

Datu-transmisioa gauzatzeko, komunikazio-sistema baten beharra dago. Komunikazio-sistema baten gutxieneko osagaiak informazio-iturria, transmisorea, transmisio-sistema, hargailua eta hartzailea dira.

Osagaien funtzioak:

 Informazio-iturriak transmititu nahi diren datuak sortzen ditu.
 Transmisoreak informazioa kodifikatu eta eraldatzen du, jarraian seinale bihurtu eta transmisio-bidetik igortzeko.
 Transmisio-sistema seinaleak igortzeko kanala da. Bertan, transmisoreak sortutako seinaleak aldaketak izan ditzake zarata eta distortsioaren ondorioz. Horregatik, hargailura heldutako seinaleak erroreak izan ditzake.
 Hargailuak kanalaren bidez igorritako seinalea jaso eta eraldatzen du, informazioa hartzailearentzat ulerkorra izan dadin.
 Hartzaileak informazio-iturriak transmititutako informazioa jasotzen du.

Transmisio mota desberdinen sailkapena 
Datu-transmisioan bi modu agertzen dira: transmisio analogikoa eta transmisio digitala.

Transmisio analogikoan seinale analogikoak erabiltzen dira. Seinale analogikoak jarraituak dira eta une bakoitzeko seinalearen balore posibleak infinituak dira.

Transmisio digitalean seinale digitalak erabiltzen dira. Seinale digitalak bat-batean aldatzen dira eta une bateko balore posibleak multzo finitu batean daude definituta.

Transmisio digital eta transmisio analogikoen konparazioa 

 Zirkuitu digitalek interferentzia gutxiago dituzte.
 Seinale digitaletan zaratak eta distortsioak eragindako aldaketak konpondu daitezke.
 Transmisio digitalean errore gutxiago daude.
 Transmisio digitalean funtzio konplexuagoak inplementatu daitezke: multiplexazio teknika konplexuak (multiplexazio estatistikoa, adibidez).
 Transmisio digitalak transmisio-bide beretik zerbitzu desberdinak bidaltzea ahalbidetzen du: ahotsa, datuak, irudiak...

Transmisio-sekuentzia 
Transmisio-sekuentziaren arabera hiru transmisio mota definitzen dira: simplex, half-duplex eta full-duplex.

 Simplex: transmisioak norabide bakarra du denbora guztian.
 Half-duplex: komunikazioa txandaka egiten da, eta transmisio-lerro berean bi norabidetan transmititzea (informazioa igorri eta jaso) ahalbidetzen du.
 Full-duplex: komunikazioaren norabide bakoitzak lerro desberdinak erabiltzen ditu, aldi berean informazioa igortzea eta jasotzea ahalbidetuz.

Datuen transmisio-moduak 
Terminalen arteko elkarrizketek bitak baliatzen dituzte. Bitak transmititzeko bi modu desberdintzen dira: serieko transmisioa eta paraleloko transmisioa.

Telekomunikazioen arloan, serieko transmisioan bitak banaka bidaltzen dira kanal bakarretik. Bita jasotzen denean, informazio osoa berreraikitzen da. Distantzia luzeetan erabilitako modua da, kable bakarra erabiltzen denez baliabide aurrezpena baitakar.

Bestalde, paraleloko transmisioan datu bakoitzaren bitak batera igortzen dira. Transmisioa gauzatu ahal izateko, oinarrizko datuaren bit kopuruaren kanal kopuru bera behar da. Distantzia laburreko transmisioetan erabiltzen da, kostu handia daukalako eta kanalen arteko interakzio elektromagnetikoak distantzia luzeetan eragozpenak sor ditzakelako.

Sinkronismoa 
Bi terminalen arteko komunikazioa egokia izan dadin, beharrezkoa da biek oinarri-denbora berdina izatea. Sinkronismoa hiru mailatan egin behar da: bit-sinkronismoa, karaktere-sinkronismoa (edo bloke-sinkronismoa) eta mezu-sinkronismoa.

 Bit-sinkronismoa: biten hasiera eta amaiera zehaztu behar da.
 Bloke-sinkronismoa: informazio-bloke baten lehenengo bita zein den zehaztu behar da.
 Mezu-sinkronismoa: funtzio desberdinetako oinarrizko karaktere multzoa definitu behar da: informazioa bidaltzeko, erroreak detektatzeko...

Sinkronismo sinkronoa 
Sinkronismo sinkronoan igorle eta hartzaileek erloju seinale berbera erabiltzen dute. Igorleak, informazioaz gain, erloju seinale bat bidali behar du sinkronizazioa ahalbidetzeko. Bi aukera daude erloju seinalea bidaltzeko:

 Lerro independente baten barruan, distantzia laburreko interfazeen bidez.
 Datuen barruan. Adibidez, Manchester-kodea.

Sinkronismo asinkronoa 
Sinkronismo asinkronoan igorle eta hartzaileek maiztasun bereko erloju independenteak baliatzen dituzte. Sinkronizazio prozesua garatzeko informazioaren barne doazen bit bereziak erabiltzen dira: hasiera-bita, amaiera-bita eta parekotasun-bitak.

 Hasiera-bitak eta amaiera-bitak informazioaren hasiera eta amaiera mugak zehazteko balio dute.
 Parekotasun-bitek akatsak antzemateko balio dute.

Konexio-mota 
Bi konexio-mota nagusi daude: puntutik punturako transmisioa eta puntutik puntu anitzetarako transmisioa.

Puntutik punturako transmisioa 
Puntutik punturako konfigurazioan, transmititzen den informazioak jatorri eta helburu bakarrak ditu. Bi terminalen arteko zirkuitua beti dago prest informazioa bidali eta jasotzeko.

Puntutik puntu anitzetarako transmisioa 
Puntutik puntu anitzetarako konfigurazioan zirkuitu bakoitzak beste zirkuitu askorekin komunikatu behar da. Kanala partekatu egiten denez, beharrezkoa da protokolo bat informazioa noiz eta nola bidaltzen den zehazteko, eta informazioa jasotzeko behar den itxaron denbora definitzeko.

Protokolo arkitektura 

Datu-transmisioaren esparruan, protokolo arkitektura deskribatzeko OSI Erreferentzia Eredua jarraitu ohi da:

 Zazpigarren Maila - Aplikazio Maila
 Seigarren Maila - Aurkezpen Maila
 Iturri-kodifikazioa (digitalizazioa eta datu-konpresioa), eta informazioaren teoria.
 Kriptografia (edozein mailan agertu daiteke)
 Bosgarren Maila - Sesio Maila
 Laugarren Maila - Garraio Maila
 Hirugarren Maila - Sare Maila
 Bigarren Maila - Lotura Maila
 Kanal-sarbide eskemak, Media Access Control (MAC)
 Pakete-modu komunikazioa eta trama-sinkronizazioa
 Errore-detekzioa, zuzenketa metodoak eta Automatic Repeat Request (ARQ)
 Fluxu-kontrola
 Lehen Maila - Maila Fisikoa
 Kanal-kodifikazioa:
 Modulazio digitaleko eskemak
 Lerro-kodifikazio eskemak
 Forward Error Correction (FEC)
 Bit-sinkronizazioa
 Multiplexazioa
 Ekualizazioa
 Kanal ereduak

Maila fisikoarentzako interfaze estandarrak 

Prozesatzeko unitate zentrala (CPU) eta kanpoko elementuen arteko informazio trukaketa periferikoen bidez egiten da. Periferikoak sarrerakoak (sagua, teklatua), irteerakoak (monitorea, inprimagailua) edo sarrera-irteerakoak (diskoak) izan daitezke.

Periferikoen eta CPUaren arteko informazio trukaketa egiteko bi portu nagusi daude, serie-portua eta paralelo-portua.

Serie komunikaziorako interfazeak 
CPUak paralelo formatuan lan egiten duenez, beharrezkoa da serieko transmisioa ahalbidetzeko interfazea.

Interfaze ezagunenak:

 RS-232C
 RS-422
 RS-485

Komunikazio paralelorako interfazeak 
Interfaze ezagunenak:

 Centronics: inprimagailuentzako.
 General Purpose Interface Bus (GPIB): instrumentazioan erabilia, datuen eskuraketarako.
 VME: txartel instrumentazioan erabilia.
 VME Bus Extensions for Instrumentation (VXI): VME erabiltzen du txartelentzako euskarri gisa, eta GPIB tresnen komunikabide gisa.

Erreferentziak

Ikus, gainera 

 Media
 Telekomunikazioak
 Datu-mehatzaritza
 Datu-konpresio

Kanpo estekak 
 OCW - Telekomunikazio sare eta zerbitzuak
 Data Transmission – Parallel vs Serial
 OCW - Data Communication Networks

Telekomunikazio ingeniaritza
Telekomunikazioak
Datuen transmisioa
Hedabideen teknologia