2 – MEDIOS DE TRANSMISIÓN Y SUS CARACTERÍSTICAS 2.1 Guiados Se conoce como medios guiados a aquellos que utilizan unos componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos. También conocidos como medios de transmisión por cable.
Cable de par trenzado (señal eléctrica) Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenzan con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética. Dos alambres de cobre trenzados para reducir la interferencia eléctrica:
Típicamente se utilizan haces en los que se encapsulan varios pares mediante una envoltura protectora. Los pares adyacentes dentro de una misma envoltura protectora se trenzan con pasos de torsión diferentes. Se utiliza tanto para transmisión digital como analógica: Transmisión analógica: se necesitan amplificadores cada cada 5 ó 6 km. Transmisión digital: para señales digitales se requieren repetidores cada 2 ó 3 km.
Parámetros de un par trenzado
Para describir las limitaciones de un par trenzado se utilizan dos parámetros: la atenuación y la diafonía. Atenuación: Pérdida de la energía de la señal al propagarse Diafonía: Se produce por la inducción que provoca un conductor en otro cercano. Existen 2 tipos de diafonía: Paradiafonía. Diafonía Diafonía en extremo cercana. Se produce cuando un par transmite y el otro recibe. Parte de la potencia transmitida se induce en el par receptor en el
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extremo cercano, que es donde la potencia es mayor y donde la señal que se recibe está atenuada. Telediafonía. Diafonía en extremo lejana. Es el mismo efecto que la paradiafonía, pero en el extremo lejano del par trenzado.
Componentes del cable de par trenzado
Aunque hayamos definido el cable de par trenzado por el número de hilos y su posibilidad de transmitir datos, son necesarios una serie de componentes adicionales para completar su instalación. Al igual que sucede con el cable telefónico, el cable de red de par trenzado necesita unos conectores y otro hardware para asegurar una correcta instalación. Elementos de conexión
El cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectar a un equipo. Éstos son similares a los conectores telefónicos RJ11. Aunque los conectores RJ-11 y RJ45 parezcan iguales a primera vista, hay diferencias importantes entre ellos. El conector RJ-45 contiene ocho conexiones de cable, mientras que el RJ-11 sólo contiene cuatro. Existe una serie de componentes que ayudan a organizar las grandes instalaciones UTP y a facilitar su manejo. Por lo general, la estructura de todos los cables par trenzado no difieren significativamente, aunque es cierto que cada fabricante introduce algunas tecnologías adicionales mientras los estándares de fabricación se lo permitan. El cable está compuesto, por un conductor interno que es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado. Placas de pared: Éstas permiten dos o más enganches. Consideraciones sobre el cableado de par trenzado
El cable de par trenzado se utiliza si: La LAN tiene una limitación de presupuesto. Se desea una instalación relativamente sencilla, donde las conexiones de los equipos sean simples.
No se utiliza el cable de par trenzado si: La LAN necesita un gran nivel de seguridad y se debe estar absolutamente seguro de la integridad de los datos. Los datos se deben transmitir a largas distancias y a altas velocidades.
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Cable coaxial (señal eléctrica) Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable. Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar más estaciones. Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc. Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación. Estructura
Conductor cilíndrico externo (malla) que rodea a un cable conductor (vivo). Entre ambos existe un material no conductor. El conductor externo es cubierto con una funda.
Aplicaciones: Televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local Características
Mayores frecuencias y velocidades de transmisión que el par trenzado Menos susceptible que el par trenzado a interferencias y a diafonía
El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado. La malla de hilos protectora absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través del cable de cobre interno. Por esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado.
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Tipos de cable coaxial
Hay dos tipos de cable coaxial: Cable fino (Thinnet). Cable grueso (Thicknet).
El tipo de cable coaxial más apropiado depende de las necesidades de la red en particular. Consideraciones sobre el cable coaxial
En la actualidad es difícil que tenga que tomar una decisión sobre cable coaxial, no obstante, considere las siguientes características del cable coaxial. Utilice el cable coaxial si necesita un medio que pueda: Transmitir voz, vídeo y datos. Transmitir datos a distancias mayores de lo que es posible con un cableado menos caro Ofrecer una tecnología familiar con una seguridad de los datos aceptable.
Limitaciones
Atenuación, ruido térmico y ruido de intermodulación
Fibra óptica (señal luminosa) Es el medio de transmisión más novedoso dentro de los guiados y su uso se está masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en casi todos los campos. En estos días lo podemos encontrar en la televisión por cable y la telefonía. En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero sus ventajas sobre los otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena elección al momento de observar rendimiento y calidad de transmisión. Fibra ultradelgada de vidrio o silicio fundido capaz de conducir energía de naturaleza óptica
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Estructura:
Composición del cable de fibra óptica
Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio. Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro recibe. Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrece solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar se colocan entre los dos cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico para su protección. Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas, comúnmente transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz) varios kilómetros. Propagación
El revestimiento posee un índice de refracción menor que el del núcleo La luz se propaga mediante reflexiones en el revestimiento de la fibra Características
De gran flexibilidad: uso de cable multifilar o cable sólido. Conector modular para ocho conectores. Terminación con uso de herramientas estándar. La barra de carga permite mantener menos de 1/2" de trenzado. recomendado para el uso de los sistemas como par trenzado y comunicación en aplicaciones de PABX.
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2.2 No guiados Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su tecnología no para de cambiar. De manera general podemos definir las siguientes características de este tipo de medios: a transmisión y recepción se realiza por medio de antenas, las cuales deben estar alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones. Proporcionan un medio de transmitir las señales pero sin confinarlas. Atmósfera, espacio exterior: Transmisión inalámbrica Transmisión y recepción mediante antenas
Tipos de configuraciones:
Direccional La antena de transmisión emite la energía electromagnética concentrándola en un haz La antena emisora y receptora deben estar alineadas
Omnidireccional La antena emite en todas las direcciones La señal puede ser recibida por varias antenas
Transmisión de señales de radio Sistema de comunicación mediante ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio. Se utilizan ondas radiofónicas de diferente longitud para distintos fines; por lo general se identifican mediante su frecuencia, que es la inversa de la longitud de onda de la radiación. Las ondas más cortas poseen una frecuencia (número de ciclos por segundo) más alta; las ondas más largas tienen una frecuencia más baja (menos ciclos por segundo). Las características principales de un buen receptor de radio son una sensibilidad, una selectividad y una fidelidad muy elevadas y un nivel de ruido bajo. La sensibilidad se consigue en primera instancia mediante muchas etapas de amplificación y factores altos de amplificación, pero la amplificación elevada carece de sentido si no se pueden conseguir una fidelidad aceptable y un nivel de ruido bajo. Los receptores más sensibles 6
tienen una etapa de amplificación de radiofrecuencia sintonizada. La selectividad es la capacidad del receptor de captar señales de una emisora y rechazar otras de emisoras diferentes que limitan con frecuencias muy próximas. La selectividad extrema tampoco resulta aconsejable, ya que se precisa un ancho de banda de muchos kilohercios para recibir los componentes de alta frecuencia de las señales de frecuencia audio. Un buen receptor sintonizado a una emisora presenta una respuesta cero a otra emisora que se diferencia en 20 kHz. La selectividad depende sobre todo de los circuitos en la etapa de la frecuencia intermedia.
Microondas en el espacio libre Estación que retransmite microondas. Enlace entre receptores / transmisores terrestres: estaciones base. Recibe la señal en una banda de frecuencia (canal ascendente) y la retransmite en otra (canal descendente)
Aplicaciones
Servicios de telecomunicación a grande distancia: Transmisión de televisión y voz Enlaces a corta distancia entre edificios
Ondas de radio Son omnidireccionales No necesitan antenas parabólicas Las antenas no es necesario que estén alineadas
Microondas terrestres Las antenas se sitúan a una altura considerable para conseguir mayor separación entre ellas y salvar los obstáculos. 7
Satélite Los satélites de comunicación se emplean para la transmisión de datos digitales e imágenes de televisión y para la comunicación telefónica. Los satélites meteorológicos fotografían la Tierra a intervalos regulares en la luz visible y en el infrarrojo, y proporcionan datos a las estaciones meteorológicas de la Tierra, para la predicción de las condiciones atmosféricas de todo el mundo. Los satélites de navegación permiten determinar posiciones en el mar y en tierra, y ayudan también a la navegación en la localización de hielos y trazado de corrientes oceánicas. Existen sistemas de navegación por satélite que utilizan señales de varios satélites, proporcionando así localizaciones más precisas. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) de Estados Unidos, basado en 24 satélites, permite determinar la posición, la velocidad y el tiempo 24 horas al día en cualquier lugar del mundo. Su primer satélite fue lanzado en 1978. Otro sistema de navegación por satélite, de uso casi exclusivamente militar, es el sistema GLONASS, lanzado por la antigua Unión Soviética. Hacia 2010 entrará en funcionamiento Galileo, el sistema europeo de navegación, que constará de 30 satélites El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario. Se suele utilizar este sistema para:
Difusión de televisión. Transmisión telefónica a larga distancia. Redes privadas.
Geoestacionario
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Infrarrojo Rayos infrarrojos, emisión de energía en forma de ondas electromagnéticas en la zona del espectro situada inmediatamente después de la zona roja de la radiación visible. La longitud de onda de los rayos infrarrojos es menor que la de las ondas de radio y mayor que la de la luz visible. Oscila entre aproximadamente 10-6 y 10-3 metros. La radiación infrarroja puede detectarse como calor, para lo que se emplean instrumentos como el bolómetro. Los rayos infrarrojos se utilizan para obtener imágenes de objetos lejanos ocultos por la bruma atmosférica, que dispersa la luz visible pero no la radiación infrarroja. En astronomía se utilizan los rayos infrarrojos para estudiar determinadas estrellas y nebulosas. Para las fotografías infrarrojas de alta precisión se emplea un filtro opaco que sólo deja pasar radiación infrarroja, pero generalmente basta un filtro corriente anaranjado o rojo claro, que absorbe la luz azul y violeta. La fotografía infrarroja, desarrollada hacia 1880, se ha convertido en la actualidad en una importante herramienta de diagnóstico en la medicina, la agricultura y la industria. El uso de técnicas infrarrojas permite observar situaciones patológicas que no pueden verse a simple vista ni en una radiografía. La teledetección mediante fotografía infrarroja aérea y orbital se ha empleado para observar las condiciones de las cosechas y el daño por insectos y enfermedades en grandes zonas agrícolas, así como para localizar depósitos minerales. Satélite artificial. En la industria, la espectroscopia de infrarrojos es una parte cada vez
más importante de la investigación de metales y aleaciones, y la fotografía infrarroja se emplea para regular la calidad de los productos. Dispositivos infrarrojos como los empleados durante la II Guerra Mundial permiten ver objetos en la oscuridad. Estos instrumentos consisten básicamente en una lámpara que emite un haz de rayos infrarrojos, a veces denominados luz negra, y un telescopio que recibe la radiación reflejada por el objeto y la convierte en una imagen visible.
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