Por medio de transmisión, la
aceptación amplia de la palabra, se entiende el material físico cuyas
propiedades de tipo electrónico, mecánico, óptico, o de cualquier otro tipo se
emplea para facilitar el transporte de información entre terminales distante
geográficamente.
El medio de transmisión consiste
en el elemento q conecta físicamente las estaciones de trabajo al servidor y
los recursos de la red. Entre los diferentes medios utilizados en las LANs se
puede mencionar: el cable de par trenzado, el cable coaxial, la fibra óptica y
el espectro electromagnético (en transmisiones inalámbricas).
Su uso depende del tipo de
aplicación particular ya que cada medio tiene sus propias características de
costo, facilidad de instalación, ancho de banda soportado y velocidades de
transmisión máxima permitidas.
Características
Básicas de un Medio de Transmisión
Resistencia:
Todo conductor, aislante o
material opone una cierta resistencia al flujo de la corriente eléctrica.
Un determinado voltaje es
necesario para vencer la resistencia y forzar el flujo de corriente. Cuando
esto ocurre, el flujo de corriente a través del medio produce calor.
La cantidad de calor generado se
llama potencia y se mide en WATTS. Esta energía se pierde.
La resistencia de los alambres
depende de varios factores.
*Material o Metal que se usó en
su construcción.
|
CONDUCTOR HECHO DE
|
Resistencia Relativa a un
conductor de cobre
|
|
PLATA
ORO
ALUMINIO
ACERO
|
0.92
1.32
1.59
8.62
|
*Alambres de acero, que podrían
ser necesarios debido a altas fuerza de tensión, pierden muchas más potencia
que conductores de cobre en las mismas dimensiones.
*El diámetro y el largo del
material también afectan la perdida de potencia.
A medida que aumenta la
frecuencia de la señal aplicada a un alambre, la corriente tiende a fluir más
cerca de la superficie, alejándose del centro de conductor.
Usando conductores de pequeños
diámetro, la resistencia efectiva del medio aumenta, a medida que aumenta la
frecuencia. Este fenómeno es llamado "efecto piel" y es importante en
las redes de transmisión.
La resistividad usualmente se
mide en “ohms” (Ω) por unidad de longitud.
Antes de pasar al estudio de los
medios físicos que se emplean normalmente en la transmisión de señales
portadoras de información, se comentarán brevemente las dos técnicas
fundamentales que permiten dicha transmisión: Transmisión de banda base
(baseband) y Transmisión en banda ancha (broadband).
La Transmisión de banda base
consiste en entregar al medio de transmisión la señal de datos directamente,
sin q intervenga ningún proceso entre la generación de la señal y su entrega a
la línea, como pudiera ser cualquier tipo de modulación.
Sin embargo, si pretendiendo
optimizar la utilización del ancho de banda disponible del medio de transmisión
en cuestión, se divide dicho ancho de banda en canales de anchura adecuada y,
usando técnicas de modulación se inserta en cada uno de ellos una señal
distinta, diremos que se está utilizando transmisión en banda ancha.
Actualmente, la gran mayoría de
las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de
transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una
gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las
diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.
Existe una gran cantidad de tipos
de cables. Algunos fabricantes de cables publican unos catálogos con más de
2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que
conectan la mayoría de las redes:
Cable coaxial.
Cable de par trenzado
(apantallado y no apantallado).
Cable de fibra óptica.
MEDIOS
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 pares / Par Trenzado:
Consiste en hilos de cobre aislados por
una cubierta plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples
entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado
tiende a disminuir la interferencia electromagnética.
Este tipo de medio es el
más utilizado debido a su bajo coste (se utiliza mucho en telefonía) pero su
inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta
distancia de alcance. Se utilizan con velocidades inferiores al MHz (de aprox.
250 KHz). Se consiguen velocidades de hasta 16 Mbps. Con estos cables, se
pueden transmitir señales analógicas o digitales.
Es un medio muy susceptible a ruido
y a interferencias. Para evitar estos problemas se suele trenzar el cable con
distintos pasos de torsión y se suele recubrir con una malla externa para
evitar las interferencias externas.
En su forma más simple, un cable
de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. Hay dos
tipos de cables de par trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y
par trenzado apantallado (STP).
A menudo se agrupan una serie de
hilos de par trenzado y se encierran en un revestimiento protector para formar
un cable. El número total de pares que hay en un cable puede variar. El
trenzado elimina el ruido eléctrico de los pares adyacentes y de otras fuentes
como motores, relés y transformadores.
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 RJ-45 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.
Paneles de conexiones ampliables.
Existen diferentes versiones que admiten hasta 96 puertos y alcanzan
velocidades de transmisión de hasta 100 Mbps.
Clavijas. Estas clavijas RJ-45
dobles o simples se conectan en paneles de conexiones y placas de pared y
alcanzan velocidades de datos de hasta 100 Mbps.
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.
Cable Coaxial:
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.
Para señales analógicas se
necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un
repetidor cada kilómetro.
Hubo un tiempo donde el
cable coaxial fue el más utilizado. Existían dos importantes razones para la
utilización de este cable: era relativamente barato, y era ligero, flexible y
sencillo de manejar.
Un cable coaxial consta de un
núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal
trenzado y una cubierta externa.
El término apantallamiento hace
referencia al trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea algunos
tipos de cable. El apantallamiento protege los datos transmitidos absorbiendo
las señales electrónicas espúreas, llamadas ruido, de forma que no pasan por el
cable y no distorsionan los datos. Al cable que contiene una lámina aislante y
una capa de apantallamiento de metal trenzado se le denomina cable apantallado
doble. Para entornos que están sometidos a grandes interferencias, se encuentra
disponible un apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consta de dos
láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado,
El núcleo de un cable coaxial
transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser
sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.
Rodeando al núcleo hay una capa
aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo
trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la
intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente).
El núcleo de conducción y la
malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el
cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se
encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Un
cortocircuito eléctrico ocurre cuando dos hilos de conducción o un hilo y una
tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un flujo directo de corriente
(o datos) en un camino no deseado. En el caso de una instalación eléctrica
común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido de un fusible o del
interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos
voltajes, el resultado no es tan dramático, y a menudo casi no se detecta.
Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo en el
dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos.
Una cubierta exterior no conductora
(normalmente hecha de goma, Teflón o plástico) rodea todo el cable.
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.
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 1as 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.
Fibra Óptica:
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.
Físicamente un cable de fibra óptica está
constituido por un núcleo formado por una o varias fibras o hebras muy finas de
cristal o plástico; un revestimiento de cristal o plástico con propiedades
ópticas diferentes a las del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio
revestimiento y una cubierta plástica para protegerla de humedades y el
entorno.
En el cable de fibra óptica
las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de
pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de enviar datos
debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma
de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no
eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y
sus datos no se pueden robar.
El cable de fibra óptica es
apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes
capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.
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.
Consideraciones sobre el cable de
fibra óptica
El cable de fibra óptica se
utiliza si:
Necesita transmitir datos a
velocidades muy altas y a grandes distancias en un medio muy seguro.
El cable de fibra óptica no se
utiliza si:
Tiene un presupuesto limitado.
No tiene el suficiente
conocimiento para instalar y conectar los dispositivos de forma apropiada.
Se trata de un medio muy flexible
y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica. Su forma es cilíndrica con
tres secciones radiales: núcleo, revestimiento y cubierta .El núcleo está
formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra
está rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con
diferentes propiedades ópticas distintas a las del núcleo. Alrededor de este
conglomerado está la cubierta (constituida de material plástico o similar) que
se encarga de aislar el contenido de aplastamientos, abrasiones, humedad,
etc...
Permite un gran número de canales
y velocidades muy altas, superiores al GHz. Tienen un Bc enorme (50Ghz máx.,
2Ghz típico), Rmax enorme (2Gbps máx.), pequeño tamaño y peso, y una atenuación
pequeña. Es inmune a ruidos e interferencias y son difíciles de acceder. Tienen
como inconvenientes el precio alto, la manipulación complicada, el
encarecimiento de los costos (mano de obra, tendido,..)
Es un medio muy apropiado para
largas distancias e incluso últimamente para LAN's.
Cableado macho RJ-45
El conector macho RJ-45 de NEX1
tiene la característica de excelente flexibilidad. Para ser usados en
terminación de cables horizontales, cables blackbone y patch cords.
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.
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.
Líneas Aéreas / Microondas:
Líneas aéreas, se trata del medio
más sencillo y antiguo q consiste en la utilización de hilos de cobre o
aluminio recubierto de cobre, mediante los que se configuran circuitos
compuestos por un par de cables. Se han heredado las líneas ya existentes en
telegrafía y telefonía aunque en la actualidad sólo se utilizan algunas zonas
rurales donde no existe ningún tipo de líneas.
Microondas, en un sistema de
microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La
información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy
corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales
a múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecer enlaces
punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de circuitos
que interconectan la antena con la terminal del usuario.
Los sistemas de microondas
terrestres han abierto una puerta a los problemas de transmisión de datos, sin
importar cuales sean, aunque sus aplicaciones no estén restringidas a este
campo solamente. Las microondas están definidas como un tipo de onda
electromagnética situada en el intervalo del milímetro al metro y cuya
propagación puede efectuarse por el interior de tubos metálicos. Es en si una
onda de corta longitud.
Tiene como características que su
ancho de banda varia entre 300 a 3.000 Mhz, aunque con algunos canales de banda
superior, entre 3´5 Ghz y 26 Ghz. Es usado como enlace entre una empresa y un
centro que funcione como centro de conmutación del operador, o como un enlace
entre redes Lan.
Para la comunicación de
microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas, las cuales deben estar
alineadas o tener visión directa entre ellas, además entre mayor sea la altura
mayor el alcance, sus problemas se dan perdidas de datos por atenuación e
interferencias, y es muy sensible a las malas condiciones atmosféricas.
Microondas terrestres: Suelen
utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan
conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas.
Se suelen utilizar en sustitución
del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y
amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión
de televisión y voz.
La principal causa de pérdidas es
la atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la
distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas). La atenuación
aumenta con las lluvias.
Las interferencias es otro
inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas, pude haber
más solapamientos de señales.
Microondas por satélite: 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.
El rango de frecuencias para la
recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este emite, para que
no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que descienden.
Debido a que la señal tarda un
pequeño intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es
devuelta al receptor o receptores, ha de tenerse cuidado con el control de
errores y de flujo de la señal.
Las diferencias entre las ondas
de radio y las microondas son:
Las microondas son
unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales.
Las microondas son más sensibles
a la atenuación producida por la lluvia.
En las ondas de radio, al poder
reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos, pueden aparecer múltiples
señales "hermanas".
|
MEDIO DE TRANSMISION
|
ANCHO DE BANDA
|
CAPACIDAD MÁXIMA
|
CAPACIDAD USADA
|
OBSERVACIONES
|
|
Cable de pares
|
250 KHz
|
10 Mbps
|
9600 bps
|
- Apenas usados hoy en día.
- Interferencias, ruidos.
|
|
Cable coaxial
|
400 MHz
|
800 Mbps
|
10 Mbps
|
- Resistente a ruidos e
interferencias
- Atenuación.
|
|
Fibra óptica
|
2 GHz
|
2 Gbps
|
100 Mbps
|
- Pequeño tamaño y peso, inmune
a ruidos e interferencias, atenuación pequeña.
- Caras. Manipulación
complicada.
|
|
Microondas por satelital
|
100 MHz
|
275 Gbps
|
20 Mbps
|
- Se necesitan
emisores/receptores.
|
|
Microondas terrestres
|
50 GHz
|
500 Mbps
|
|
- Corta distancia y atenuación
fuerte.
- Difícil instalar.
|
|
Láser
|
100 MHz
|
|
|
- Poca atenuación.
- Requiere visibilidad directa
emisor/ receptor.
|
Capa
física
