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MEDIOS DE TRANSMISIÓN Trabajo de Investigación

30 DE AGOSTO DE 2013 RUBÉN MARTINEZ ESTRADA U.A.E.H.

Contenido MARCO TEORICO. ..................................................................................................................... 2 MEDIOS DE TRANSMISIÓN. ........................................................................................................ 2 Medios de Transmisión Guiada...................................................................................................... 2 1.

Cable de par trenzado. ............................................................................................................ 2

Cable de par trenzado sin Blindaje (UTP: Unshielded Twisted Pair). .............................................. 3 Cable de par trenzado blindado (STP: Shield Twiested Pair). ......................................................... 4 2.

Fibra Óptica. ............................................................................................................................ 4

3.

Cable Coaxial. .......................................................................................................................... 6

Medios de transmisión no guiados. ............................................................................................... 7 4.

Microondas. ............................................................................................................................ 7

5.

Microondas por Satélite. ......................................................................................................... 7

6.

Wi-Max. ................................................................................................................................... 8

7.

Bluetooth................................................................................................................................. 9

Cuadro Comparativo entre tecnologías. ....................................................................................... 10 Cibergrafia. .................................................................................................................................... 12

MARCO TEORICO. La evolución constante de los dispositivos y la comunicación nos ha llevado a una revolución tecnológica donde es de suma importancia los medios para el intercambio de información. En la actualidad pasamos gran parte de nuestras vidas navegando en nuestras computadoras, las redes caseras son cosa de todos los días, debido a que necesitamos aprovechar nuestros dispositivos de la mejor manera posible, sin embargo no siempre estamos informados acerca cómo funciona la tecnología y más en concreto las conexiones, pues bien este documento pretende profundizar un poco en cómo funcionan los medios por los cuales nos enlazamos, ya sea tanto físico como inalámbricos, así como también podremos observar las características principales que nos ofrecen los distintos tipos de tecnología disponible, las velocidades de transferencia en algunos casos, y hasta las ventajas que nos puede ofrecer el enlazarnos de cierta manera. Es importante que el lector tenga conocimientos relacionados con el área de redes para poder tener una visión más amplia de la información contenida.

MEDIOS DE TRANSMISIÓN.

Un medio de transmisión es básicamente el canal o medio físico por donde se realiza el intercambio de información entre el emisor y el receptor. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio se pueden clasificar en dos grupos “Guiados” y “No guiados”.

Medios de Transmisión Guiada. Se conoce como medios de transmisión guiados a aquellos que utilizan componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos (por medio de cables).

1. Cable de par trenzado. Es el medio de transmisión guiado más utilizado para datos analógicos y digitales, en diferentes tipos de tráfico: voz, datos y video. Se le dio este nombre por tener dos alambres de cobre, de 1 mm de espesor, trenzados entre sí en forma de hélice y aislados, lo que hace que se elimine la interferencia entre pares y que tenga una baja inmunidad al ruido electromagnético.

Cable de par trenzado sin Blindaje (UTP: Unshielded Twisted Pair). El cable de par trenzado sin blindaje es el tipo más frecuente de medio de comunicación que se usa actualmente, tiene una amplia difusión en telefonía y en redes LAN. Está formado por dos hilos, cada uno de los cuales está recubierto de material aislante; como Teflón o PVC, debido a que el primero genera poco humo en incendios. Se distinguen dos tipos de recubrimiento: el rígido (para cableado vertical y horizontal) y flexible. A continuación se muestra una imagen detallando los componentes de principales del cable de par trenzado:

Categorías de UTP. “La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la asociación Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se utilizará en cada situación y construcción. Dependiendo de la velocidad de transmisión ha sido dividida en diferentes categorías: Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de datos. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 1MHz. Categoría 2: Cable par trenzado sin apantallar. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 4 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 3: Velocidad de transmisión típica de 10 Mbps para Ethernet. Con este tipo de cables se implementa las redes Ethernet 10BaseT. Las características de transmisión del

medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 16 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie. Categoría 4: La velocidad de transmisión llega hasta 20 Mbps. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 20 MHz. Este cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 5: Es una mejora de la categoría 4, puede transmitir datos hasta 100Mbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 100 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre. Categoría 6: Es una mejora de la categoría anterior, puede transmitir datos hasta 1Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 250 MHz. Categoría 7. Es una mejora de la categoría 6, puede transmitir datos hasta 10 Gbps y las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a 600 MHz”.

Cable de par trenzado blindado (STP: Shield Twiested Pair). El cable de par trenzado blindado (STP) combina las técnicas de blindaje, cancelación y trenzado de cables. Tiene una funda de metal o un recubrimiento de malla entrelazada que envuelve cada par de hilos aislados; lo que hace que tenga mayor protección que el UTP, protegiéndolo contra interferencias y ruido eléctrico, haciendo que sea difícil de instalar. Es utilizado generalmente dentro de centros de informática por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromagnéticas. La pantalla del STP, para que sea más eficaz, requiere una configuración de interconexión con tierra. A continuación una imagen que describe de una mejor manera los componentes:

2. Fibra Óptica.

En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la señal original. Existen dos tipos de fibra óptica como a continuación se describe: Fibra Monomodo: Esta fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de implantar debido a que los rayos solo tienen una trayectoria que sigue el eje de la fibra, debido a esto se le denomina "monomodo" (modo de propagación, o camino del haz luminoso, único). Se compone de fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 mm, entre sus desventajas principales podemos notar que si el cable de fibra óptica sufre de algún corte este tiene que ser completamente sustituido.

Fibra Multimodo: es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de diseñar y económico. El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión. Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:  

Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal. Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.

En la siguiente imagen se muestran los componentes de las fibras Monomodo y Multimodo:

3. Cable Coaxial. El cable coaxial consiste en un conductor de cobre rodeado de una capa de aislante flexible. El conductor central también puede ser hecho de un cable de aluminio cubierto de estaño que permite que el cable sea fabricado de forma económica. Para su conexión se utilizan conectores BNC simples y en T. En una red al final del cable principal de red se deben instalar resistencias especiales, resistores, para evitar la reflexión de las ondas de señal. Componentes del cable coaxial:

Tabla Comparativa de los medios de transmisión guiados.

Medios de transmisión no guiados. Los medios no guiados son aquellos en los cuales no se utiliza cable, sino que las señales se propagan a través del medio, algunos ejemplos de los medios de este tipo de medios son: Microondas, Satélites, Wi-Max, Bluetooth.

4. Microondas. 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. Básicamente es una onda de corta longitud. Tiene como características que su ancho de banda varía 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.

5. Microondas por Satélite. La comunicación por satélite está basado en microondas, siguiendo las leyes descubiertas por Kepler, realizan la transmisión de todo tipo de datos, imágenes, etc.; Manejan un ancho de banda entre los 3 y los 30 GHz, y son usados para sistemas de televisión, transmisión telefónica a larga distancia y punto a punto y redes privadas punto a punto.

Las microondas por satélite, o mejor, el satélite en si no procesan información sino que actúa como un repetidor-amplificador y puede cubrir un amplio espacio de espectro terrestre. La siguiente lista muestra las frecuencias más usadas por los sistemas de microondas: Common Carrier Operational Fixed 2.110 2.130 GHz 1.850 1.990 GHz 2.160 2.180 GHz 2.130 2.150 GHz 3.700 4.200 GHz 2.180 2.200 GHz Sin embargo las frecuencias son susceptibles a un fenómeno llamado Disminución de Multicamino (Multipath Fafing), lo que causa profundas disminuciones en el poder de las señales recibidas. A estas frecuencias las pérdidas ambientales se transforman en un factor importante, la absorción de poder causada por la lluvia puede afectar dramáticamente el Performance del canal.

6. Wi-Max. Están diseñadas como una alternativa wíreless al acceso de banda ancha DSL y cable, y una forma de conectar nodos Wi-fi en una red de área metropolitana (MAN). WiMAX puede proveer de acceso de banda ancha Wíreless de hasta 50 Kilómetros. Si lo comparamos con el protocolo Wíreless 802.11, el cual está limitado en la mayoría de las ocasiones a unos 100 Metros, nos damos cuenta de la gran diferencia que separa estas dos tecnologías inalámbricas. De hecho se suele llamar a WiMAX como “Wifi con esteroides”. Algunas de las ventajas de WiMAX son: 

Puede dar cobertura a un área bastante extenso y la instalación de las antenas para transmitir y recibir, formando estaciones base, son sencillas y rápidas de instalar. Esto lo hace adecuado para dar comunicación en ciudades enteras, pudiendo formar una MAN, en lugar de un área de red local como puede proporcionar Wifi.



 

WiMAX tiene una velocidad de transmisión mayor que la de Wifi, y dependiendo del ancho de banda disponible, puede producir transmisiones de hasta 70 MB comparado con los 54 MB que puede proporcionar Wifi. Puede ser simétrico lo cual significa que puede proporcionar un flujo de datos similar tanto de subida como de bajada. Las antenas de WiMAX operan a una frecuencia de hasta 60 mHz. Un detalle a tener en cuenta es que las antenas no tienen que estar directamente alineadas con sus clientes.

WiMAX está pensado para construir una infraestructura de red cuando el entorno o distancia no es favorable para una red cableada. Es una alternativa más rápida y barata que tener que instalar cables.

7. Bluetooth. La tecnología inalámbrica Bluetooth es una tecnología de ondas de radio de corto alcance (2.4 GHz de frecuencia) cuyo objetivo es el simplificar las comunicaciones entre dispositivos informáticos, como ordenadores móviles, teléfonos móviles, otros dispositivos de mano y entre estos dispositivos e Internet. También pretende simplificar la sincronización de datos entre los dispositivos y otros ordenadores. Permite comunicaciones, incluso a través de obstáculos, a distancias de hasta unos 10 metros. Esto significa que, por ejemplo, puedes oír tus mp3 desde tu comedor, cocina, cuarto de baño, etc. También sirve para crear una conexión a Internet inalámbrica desde tu portátil usando tu teléfono móvil. Un caso aún más práctico es el poder sincronizar libretas de direcciones, calendarios etc en tu PDA, teléfono móvil, ordenador de sobremesa y portátil automáticamente y al mismo tiempo. Los promotores de Bluetooth incluyen Agere, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia y Toshiba, y centenares de compañías asociadas.

Diferencias entre Wi-Fi y la tecnología de radio Bluetooth. Las tecnologías inalámbricas Bluetooth y Wi-Fi son tecnologías complementarias. La tecnología Bluetooth se diseña para sustituir los cables entre los teléfonos móviles, ordenadores portátiles, y otros dispositivos informáticos y de comunicación dentro de un radio de 10 metros. Un router típico con Wi-Wi-Fi puede tener un radio de alcance de 45 m en interiores y 90 m al aire libre.

Cuadro Comparativo entre tecnologías. En el siguiente cuadro se muestran tanto las principales ventajas como desventajas de cada medio. Medios de Comunicación Guiados Ventajas

No guiados Desventajas

Par trenzado

Coste bajo.

Ventajas

Desventajas

Microondas

Más práctico y/o menos costoso que los medios de transmisión Interferencias. guiados cuando hay que atravesar ríos, desiertos, pantanos.

Tecnología muy conocida.

Atenuación.

Fácil instalación.

Conducción superficial en altas frecuencias.

Menor atenuación que los medios guiados.

Atenuación dependiente de las condiciones atmosféricas.

Interferencias (colapso del espectro).

Flexible. Cable Coaxial

Coste moderado.

Conexión de numerosos Equipos.

Satélite

El cable coaxial es muy costoso y la Manipulación complicada.

Alquiler de tiempo o frecuencias relativamente barato.

Fabricación e instalación caras.

El uso de cable coaxial se limita a pequeños conductos eléctricos y ángulos muy agudos.

Transmisión a través de océanos y continentes.

Retardo (dificulta el control de flujo y errores).

Disponibilidad de comunicaciones de alta calidad grandes inversiones en infraestructuras en tierra.

Fibra óptica No provoca ni sufre interferencias electromagnéticas. Alto grado de privacidad.

Coste alto.

Tecnología en desarrollo.

Traspaso en redes de satélites de órbita.

Wi-Max

Conectividad inalámbrica

Cero cables

Difícil de manipular.

Poder conectarse en cualquier lugar

Mayor resistencia en ambientes industriales.

Elección de entre varias señales libres o con seguridad

Falla en la conexión Distancia limitada para la recepción de la señal Facilidad de hackeo de las seguridades

Peso, volumen.

Bluetooth Implementación rápida y de bajo coste

Puede resultar lento en trasferencias de archivos grandes

Capacidad de sincronización automática entre dispositivos

El radio de alcance es muy limitado

Cuando éstos se encuentran en su radio de acción común Bajo consumo energético.

Puede ser interceptado

Cibergrafia. http://www.monografias.com/trabajos13/fibropt/fibropt.shtml#COMO#ixzz2dPsGsEkO http://fundamentosderedes.jimdo.com/3-nivel-f%C3%ADsico/medios-detransmisi%C3%B3n-guiados/ http://telematicaupoliyolanda.wordpress.com/las-microondas-como-medio-de-transmision/ http://www.ordenadores-y-portatiles.com/wimax.html http://www.monografias.com/trabajos37/medios-transmision/mediostransmision.shtml#ixzz2dQt4hYis