Capa física del modelo OSI

Los protocolos de la capa superior de OSI preparan los datos desde la red humana para realizar la transmisión hacia su destino. La capa física controla la manera en que se transmiten los datos en el medio de comunicación. La función de la capa física de OSI es la de codificar en señales los dígitos binarios que representan las tramas de la capa de enlace de datos, además de transmitir y recibir estas señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra óptica o medio inalámbrico) que conectan los dispositivos de red. Este capítulo presenta las funciones generales de la capa física al igual que los estándares y protocolos que administran la transmisión de datos a través de medios locales. La capa física de OSI proporciona los medios de transporte para los bits que conforman la trama de la capa de Enlace de datos a través de los medios de red. Esta capa acepta una trama completa desde la capa de Enlace de datos y lo codifica como una secuencia de señales que se transmiten en los medios locales. Un dispositivo final o un dispositivo intermedio recibe los bits codificados que componen una trama. El envío de tramas a través de medios de transmisión requiere los siguientes elementos de la capa física: x Medios físicos y conectores asociados. x Una representación de los bits en los medios. x Codificación de los datos y de la información de control. x Sistema de circuitos del receptor y transmisor en los dispositivos de red. En este momento del proceso de comunicación, la capa de transporte ha segmentado los datos del usuario, la capa de red los ha colocado en paquetes y luego la capa de enlace de datos los ha encapsulado como tramas. El objetivo de la capa física es crear la señal óptica, eléctrica o de microondas que representa a los bits en cada trama. Luego, estas señales se envían por los medios una a la vez. Otra función de la capa física es la de recuperar estas señales individuales desde los medios, restaurarlas para sus representaciones de bit y enviar los bits hacia la capa de Enlace de datos como una trama completa.  La función de la capa física de OSI es la de codificar en señales los dígitos binarios que representan las tramas de la capa de enlace de datos, además de transmitir y recibir estas señales a través de los medios  físicos. El objetivo de la capa física es crear la señal óptica, eléctrica o de microondas que representa a los bits en cada trama. Aunque indicar el comienzo de una trama es una función de la capa de enlace de datos, muchas tecnologías pueden agregar sus propias señales en la capa física para indicar el comienzo y el final de la trama. La capa física consiste en un hardware (conectores, medios y circuitos electrónicos), al contrario que las operaciones y los protocolos de las capas superiores que son por software. Las tecnologías de capa física incluyen cuatro áreas de estándares: - Propiedades físicas y eléctricas de los medios - Propiedades mecánicas (materiales, dimensiones, diagrama de pines) de los conectores. - Representación de los bits por medio de las señales (codificación). - Definición de las señales de la información de control. Las tres funciones esenciales de la capa física son: - Los componentes físicos. - Codificación: Convierte un stream de bits de datos en un código predefinido. - Señalización: El método de representación de bits se denomina método de señalización. Los bits se representan al cambiar una o más de las siguientes características: Amplitud, frecuencia o fase Ej: señalización NRZ (adecuado para enlaces lentos). Utiliza ineficiente mente el ancho de banda y es susceptible a la interferencia electromagnética. Los límites entre bits pueden perderse al transmitir secuencias largas consecutivas de 1 ó Ø. Los 1 se representan con tensión y los Ø sin tensión.  Ej: codificación Manchester: Más eficiente que la anterior aunque no eficiente para velocidades elevadas. La codificación Manchester utiliza el cambio en el nivel de señal en la mitad del tiempo de bit para representar los bits. Es el utilizado en Ethernet 10 BASE T