Funciones

Los estándares de la capa física abarcan tres áreas funcionales:

Componentes físicos

Los componentes físicos son los dispositivos electrónicos de hardware, medios y conectores que transmiten y transportan las señales para representar los bits. Todos los componentes de hardware, como NIC, interfaces y conectores, materiales y diseño de los cables, se especifican en los estándares asociados con la capa física. Los diversos puertos e interfaces de un router Cisco 1941 también son ejemplos de componentes físicos con conectores y diagramas de pines específicos derivados de los estándares.

Codificación

La codificación, o codificación de línea, es un método que se utiliza para convertir una transmisión de bits de datos en un “código” predefinido. Los códigos son grupos de bits utilizados para ofrecer un patrón predecible que pueda reconocer tanto el emisor como el receptor. En el caso de las redes, la codificación es un patrón de voltaje o corriente utilizado para representar los bits; los 0 y los 1.

Por ejemplo, en la codificación Manchester los 0 se representan mediante una transición de voltaje de alto a bajo y los 1 se representan como una transición de voltaje de bajo a alto. En la figura 1 se presenta un ejemplo de la codificación Manchester. La transición se produce en el medio de cada período de bit. Este tipo de codificación se utiliza en Ethernet 10 bps. Las velocidades de datos más rápidas requieren codificación más compleja.

Señalización

La capa física debe generar las señales inalámbricas, ópticas o eléctricas que representan los “1” y los “0” en los medios. El método de representación de bits se denomina método de señalización. Los estándares de la capa física deben definir qué tipo de señal representa un “1” y qué tipo de señal representa un “0”. Esto puede ser tan simple como un cambio en el nivel de una señal eléctrica o de un pulso óptico. Por ejemplo, un pulso largo puede representar un 1, mientras que un pulso corto representa un 0.

Esto es similar a la forma en que se utiliza el Código Morse para la comunicación. El Código Morse es otro método de señalización que utiliza la presencia o ausencia de una serie de tonos, luces o clics para enviar texto a través de cables telefónicos o entre barcos en el mar.

Existen muchas formas de transmitir señales. Un método habitual para enviar datos consiste en utilizar técnicas de modulación. La modulación es el proceso por el cual la característica de una onda (la señal) modifica a otra onda (la portadora).

La naturaleza de las señales reales que representan los bits en los medios dependerá del método de señalización que se utilice.

En la figura 2, se muestra cómo se utilizan las técnicas de AM y FM para enviar una señal.