Comunicaciones y redes de datos
El dominio de comunicaciones y redes de datos evalúa capacidad, modulación, medios, protocolos y detección de errores. El examen pide calcular presupuestos y reconocer qué capa o protocolo resuelve cada problema.
Fundamentos
- Shannon: C = B·log2(1+SNR), con SNR lineal; Nyquist para señal de banda base: 2B niveles.
- dBm es potencia absoluta; dB es una relación. Al encadenar etapas, suma dB y resta pérdidas.
- La BER depende de Eb/N0 y del esquema; QAM de orden alto gana tasa pero exige más SNR.
Redes y buses
- OSI/TCP-IP: físico, enlace, red, transporte y aplicación.
- CRC detecta errores, no los corrige; ARQ y FEC son mecanismos distintos.
- UART es asíncrono y punto a punto; SPI es síncrono y de alta velocidad; I2C comparte bus con direcciones; CAN requiere terminación de 120 Ω y arbitraje por prioridad; Modbus es maestro-esclavo.
Ejemplo trabajado
B = 1 MHz y SNR = 20 dB. SNR lineal = 10^(20/10) = 100. C = 10⁶·log2(101) ≈ 10⁶ × 6.66 = 6.66 Mbps. Si el SNR baja a 10 dB (10 lineal), C ≈ 10⁶ × log2(11) ≈ 3.46 Mbps. Conclusión: duplicar la potencia no duplica la capacidad; el logaritmo impone rendimientos decrecientes.
Trampas que cuestan puntos
Confundir dB con dBm, sumar potencias en dBm incorrectamente, ignorar el ancho de banda del receptor, asumir que CRC corrige y olvidar la terminación del bus.