MEDIOS DE TRANSMISION

Transmisión.- Se entiende que es 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 que 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).

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. Ø Material o Metal que se usó en su construcción. Ø El diámetro y el largo del material también afectan la perdida de potencia.

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.

MEDIOS 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.

Tipos de Transmisión

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 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.

Cable coaxial
El cable coaxial consiste de 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. Sobre este material aislante existe una malla de cobre tejida u hoja metálica que actúa como el segundo hilo del circuito y como un blindaje para el conductor interno. Esta segunda capa, o blindaje, también reduce la cantidad de interferencia electromagnética externa. 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.

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.
Al trabajar con cables, es importante tener en cuenta su tamaño. A medida que aumenta el grosor, o diámetro, del cable, resulta más difícil trabajar con él. Recuerde que el cable debe pasar por conductos y cajas existentes cuyo tamaño es limitado. Se puede conseguir cable coaxial de varios tamaños. El cable de mayor diámetro es de uso específico como cable de backbone de Ethernet porque tiene mejores características de longitud de transmisión y de limitación del ruido. Este tipo de cable coaxial frecuentemente se denomina thicknet o red gruesa. Como su apodo lo indica, este tipo de cable puede ser demasiado rígido como para poder instalarse con facilidad en algunas situaciones. Generalmente, cuanto más difícil es instalar los medios de red, más costosa resulta la instalación. El cable coaxial resulta más costoso de instalar que el cable de par trenzado. Hoy en día el cable thicknet casi nunca se usa, salvo en instalaciones especiales.

Características La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre. Tipos: - RG-58/U: Núcleo de cobre sólido. - RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados. - RG-59: Transmisión en banda ancha (TV). - RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha. - RG-62: Redes ARCnet.

Estándares La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica de 50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres de tipo estándar para cables coaxiales. Las gracias a la televisión, RG-6 son los cables más comúnmente usados para el empleo en casa, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores de F.

CABLE COAXIAL (BANDA BASE) VENTAJAS: • son diseñados principal mente para las comunicaciones de datos, pero pueden acomodar aplicaciones de voz pero no en tiempo real.• Tiene un bajo costo y es simple de instalar y bifurcar• Banda nacha con una capacidad de 10 mb/sg.• Tiene un alcance de 1-10kms

DESVENTAJAS • Transmite una señal simple en HDX (half duplex)• No hay modelación de frecuencias• Este es un medio pasivo donde la energía es provista por las estaciones del usuario.• Hace uso de contactos especiales para la conexión física.• Se usa una topología de bus, árbol y raramente es en anillo.• ofrece poca inmunidad a los ruidos, puede mejorarse con filtros.• El ancho de banda puede trasportar solamente un 40 % de el total de su carga para permanecer estable.

CABLE COAXIAL (BANDA ANCHA) VENTAJAS: • es el mismo tipo de cable que se utiliza en las redes de Tv. por cable (catv)• es posible transmitir voz, datos y video simultáneamente.• Todas las señales son HDX, pero usando 2 canales se obtiene una señal FDX.• Se usan amplificadores y no repetidoras• Se considera un medio activo, ya que la energía se obtiene de los componentes de soporte de la red y no de las estaciones del usuario conectado.

DESVENTAJAS: • Su costo es relativamente caro, se necesitan moduladores es cada estación de usuarios, lo que aumenta su costo y limita su velocidad de transmisión.

Conector BNC
El conector BNC (del inglés Bayonet Neill-Concelman) es un tipo de conector para uso con cable coaxial. Inicialmente diseñado como una versión en miniatura del Conector Tipo C. BNC es un tipo de conector usado con cables coaxiales como RG-58 y RG-59 en aplicaciones de RF que precisaban de un conector rápido, apto para UHF y de impedancia constante a lo largo de un amplio espectro. Muy utilizado en equipos de radio de baja potencia, instrumentos de medición como osciloscopios, generadores, puentes, etc por su versatilidad. Se hizo muy popular debido a su uso en las primeras redes ethernet, durante los años 1980. Básicamente, consiste en un conector tipo macho instalado en cada extremo del cable. Este conector tiene un centro circular conectado al conductor del cable central y un tubo metálico conectado en el parte exterior del cable. Un anillo que rota en la parte exterior del conector asegura el cable mediante un mecanismo de bayoneta y permite la conexión a cualquier conector BNC tipo hembra.

Existen varios tipos de BNC según la sujeción que proporcionan al cable. Los más destacados son los soldables y los corrugables (Crimpado). Para estos últimos existe una herramienta especial denominada crimpadora (que no grimpadora), que es una especie de tenaza que mediante presión, fija el cable al conector.

CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO (UTP, Unshielded Twisted Pair): Cable de pares trenzados más simple y empleado, sin ningún tipo de apantalla adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El conector más frecuente con el UTP es el RJ45, parecido al utilizado en teléfonos RJ11 (pero un poco mas grande), aunque también puede usarse otro (RJ11, DB25,DB11,etc), dependiendo del adaptador de red.

Sus dos alambres de cobre torcidos aislados con plástico PVC, han demostrado un buen desempeño en las aplicaciones de hoy. Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromágneticas del medio ambiente.

CABLE DE PAR TRENZADO APANTALLADOS (STP, kshielded Twisted Pair):

En este caso, cada par va recubierto por una malla conductora que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su impedancia es de 150 OHMIOS. El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49. Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromanéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.

CABLE DE PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, Foiled Twisted Pair):

En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas.

Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45. Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.

El EIA/TIA define el estándar EIA/TIA 568 para la instalación de redes locales (LAN).

El cable trenzado mas utilizado es el UTP sin apantallar que trabajan con las redes 10Base-T de ethernet, Token Ring, etc. La EIA/TIA-568 selecciona cuatro pares trenzados en cada cable para acomodar las diversas necesidades de redes de datos y telecomunicaciones.

Existen dos clases de configuraciones para los pines de los conectores del cable trenzado denominadas T568A y T568B. La configuración más utilizada es la T568A.



El cable par trenzado se maneja por categorías de cable:

Categoría 1: Cable de par trenzado sin apantallar, se adapta para los servicios de voz, pero no a los datos.
Categoría 2: Cable de par trenzado sin apantallar, este cable tiene cuatro pares trenzados y está certificado para transmisión de 4 mbps.
Categoría 3: Cable de par trenzado que soporta velocidades de transmisión de 10 mbps de ethernet 10Base-T, la transmisión en una red Token Ring es de 4 mbps. Este cable tiene cuatro pares. Categoría 4: Cable par trenzado certificado para velocidades de 16 mbps. Este cable tiene cuatro pares.
Categoría 5: Es un cable de cobre par trenzado de cuatro hilos de 100 OHMIOS. La transmisión de este cable puede se a 100 mbps para soportar las nuevas tecnologías como ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Existen varias opciones para el estándar 802,3 que se diferencian por velocidad, tipo de cable y distancia de transmisión.

10Base-T: Cable de par trenzado con una longitud aproximada de 500 mts, a una velocidad de 10 mbps.
1Base-5: Cable de par trenzado con una longitud extrema de 500 mts, a una velocidad de 1 mbps. 100Base-T: (Ethernet Rápida) Cable de par trenzado, nuevo estándar que soporta velocidades de 100 mbps que utiliza el método de acceso CSMA/CD.
Acontinuacion se muestran los siguientes tipos de conectores.

FIBRA OPTICA.
Historia. —1972. telégrafo óptico por Claude Chappe. —1830. Telegrafía, inicio de comunicaciones eléctricas. —1876. Teléfono, redes telefónicas. —1880. Alexander Graham Bell Utilizó un haz de luz para llevar información. —1940. Cable coaxial, incrementa ancho de banda. —1960. Láser, fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de incrementar velocidad de transmisión. —1966. surgió la propuesta de utilizar una guía óptica para la comunicación. —1970. La fibra óptica, se utiliza en sistemas de comunicaciones ópticos.

Fibra optica: Son filamentos de vidrio (compuestos de cristales naturales) o plástico (cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones). Los principios de funcionamiento son las leyes de la óptica geométrica como son: la ley de la refracción y la ley de Snell. Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando.

COMPONENTES DE LA FIBRA ÓPTICA.

•El Núcleo. En sílice, cuarzo fundido o plástico en el cual se propagan las ondas ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 um para la fibra multimodo y 9um para la fibra monomodo.
•La Funda Óptica. Mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que confinan las ondas ópticas en el núcleo.
•El revestimiento de protección. por lo general esta fabricado en plástico y asegura la protección mecánica de la fibra.

Cable de fibra por su composición hay tres tipos disponibles actualmente:
—Núcleo de plástico y cubierta plástica
—Núcleo de vidrio con cubierta de plástico (llamada fibra PCS, silicio cubierta de plástico)
—Núcleo de vidrio y cubierta de vidrio (llamadas SCS, silicio cubierta de silicio)



CLASIFICACIÓN DE FIBRA ÓPTICA
Fibras ópticas Multimodo.
—Los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino.
—Aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km.
—Tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud que el revestimiento.
—Debido a su gran tamaño es fácil de conectar.
—Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo: Índice escalonado, Índice gradual.

Según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda las fibras pueden ser:
—OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
—OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
—OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet(300 m), usan láser como emisores.

Fibras ópticas Monomodo.
—Se reduce el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación de luz.
—Su transmisión es paralela al eje de la fibra a diferencia de las fibras multimodo.
— Permite grandes distancias de trasnmicion (hasta 300 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).

Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar son los siguientes:
—FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
—FDDI, se usa para redes de fibra óptica.
—LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.
—SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
—ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

EMISORES DEL HAZ DE LUZ
Se encargan de emitir el haz de luz que permite la transmisión de datos, pueden ser de dos tipos:

LEDs.
Ø corriente de 50 a 100 mA.
Ø su velocidad es lenta.
Øsolo se usa en fibras multimodo.
ØUso fácil y su tiempo de vida es muy grande.
ØSon económicos.

Lasers.
Øcorriente de 5 a 40 mA.
Ø son muy rápidos.
ØSe usa en tipos de fibra, monomodo y multimodo.
ØUso difícil y su tiempo de vida es largo pero menor que el de los LEDs.
Øson mucho más costosos.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA

VENTAJAS
ØSu ancho de banda es muy grande a una velocidad de 10 gb/s hasta 1 tb/s.
Ø Video y sonido en tiempo real.
ØEs inmune al ruido e interferencias.
ØLas fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es segura y no puede ser perturbada.
ØSon convenientes para trabajar en ambientes explosivos.
ØCapaz de llevar un gran número de señales.
ØLa materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza.
ØCompatibilidad con la tecnología digital.
ØPeso reducido (peso medio de 250 Kg/km).

DESVENTAJAS
ØSolo pueden suscribirse personas donde ya este instalada la red de fibra óptica.
ØFragilidad de las fibras.
ØNecesidad de usar transmisores y receptores más caros.
ØNo puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
ØLa necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
ØEl coste de instalación es elevado.
ØDificultad de reparar un cable de fibras roto.
ØDisponibilidad limitada de conectores.

Comparación con los cables coaxiales

Fuentes:

http://www.monografias.com/medios-de-transmision.shtml
http://www.angelfire.com/coaxial.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/BNC

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