Medios de transmisión (página 2)

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. 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.

• Cables d 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 telefónicas 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 mas novedoso dentro de
los guiados y su uso se esta masificando en todo el mundo
reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en casi todo 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 esta
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.

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 antena, 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".

CUADRO RESUMEN

Detección de
errores

En el ordenador, los datos están
moviéndose continuamente: teclado–memoria,
memoria-pantalla, etc.

Por lo tanto, debemos asegurarnos que dicho movimiento no
cause errores en los datos. El método
para detectar y corregir errores es incluir en los bloques de
datos transmitidos bits adicionales denominados
redundancia.

Se han desarrollado dos estrategias
básicas para manejar los errores:

• Incluir suficiente información redundante en
  cada bloque de datos para que se puedan detectar y corregir
  los bits erróneos. Se utilizan códigos de
  corrección de errores.
• Incluir sólo la información
  redundante necesaria en cada bloque de datos para detectar
  los errores. En este caso el número de bits de
  redundancia es menor. Se utilizan códigos de
  detección de errores.

Si consideramos un bloque de datos formado por m
bits de datos y r de redundancia, la longitud final del
bloque será n, donde n = m +
r.

Detección y Corrección de
errores

Otra tarea importantísima de la capa de enlace (y
de las demás capas superiores) es la de detectar, y si se
desea, corregir errores ya que el nivel físico
tradicionalmente no está libre de errores por ruido
termal, interferencias electromagnéticas, etc.

Para detectar que hubo un error, al enviarse un marco se
guarda en una tabla cuándo se envió y se le asocia
un tiempo para recibir su confirmación. Si no se recibe la
confirmación por parte del receptor, se re-envía el
marco. El problema que puede surgir es que si se perdió la
confirmación, el receptor puede tener marcos duplicados,
lo cual se soluciona al asignar un número de secuencia a
cada marco, para descartar los duplicados y re-enviar su
confirmación.

Otra forma de detectar un error (que ya no fue la
pérdida del marco, sino la corrupción
de su contenido), es insertar un código
de chequeo, y para esta labor se utilizan códigos basados
en el concepto de
"distancia de Hamming". La distancia de Hamming para un
código cualquiera se define como el número de bits
diferentes al hacer un XOR entre todos sus símbolos.

Si los símbolos de un código difieren a lo
menos en 2X+1 bits, al variar X bits (dañar X bits)
obtenemos un nuevo símbolo que se parecerá
más en un bit a un código válido que a otro
código válido y por lo tanto podemos decir que el
símbolo dañado en realidad es el más
parecido realizando así su corrección.

Para el diseño
estándar de protocolos, se
han especificado algunas cadenas de chequeo bien conocidas
llamadas CRC-12, CRC-16 y CRC-CCITT con R=12,16 y 16 bits
respectivamente. Estas cadenas se interpretan como polinomios de
la manera que sigue.

CRC-12 = 1100000001111 = X12 +
X11 + X3 + X2 + X +
1.

CRC-16 = 11000000000000101 = X16 +
X15 + X2 + 1

CRC-CCITT = 10001000000100001 = X16 +
X12 + X5 + 1

La posición del bit con un uno representa la
potencia del
polinomio. Cada uno de estos polinomios se conocen como
"generador polinomial" y las siglas CRC significan "Cyclic
Redundancy Code".

Los tres pasos para detectar errores con estos
polinomios son:

1. Si el CRC es de grado R, tome el marco de
tamaño M y concaténele R ceros al final generando
una nueva cadena o polinomio P.
2. Divida el polinomio P entre el CRC correspondiente usando
división de módulo dos. En esta división se
va a obtener un residuo K.
3. Réstele K al polinomio P usando resta de módulo
dos obteniendo así una cadena T. La cadena T es el marco
que será enviado a través de la capa
física

CONCLUSIÓN

En el campo de las Telecomunicaciones , el medio de
transmisión constituye el soporte físico a
través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un
sistema de transmisión.

Los medios de transmisión pueden ser guiados y no
guiados. En ambos la transmisión se realiza por medio de
ondas electromagnéticas.

Los medios de transmisión son el canal para que
el transmisor y el receptor puedan comunicarse y transferir
información. Existen varios factores externos que inciden
sobre el canal, por lo que es necesario una buena relación
a ruido para superar estos obstáculos. La selección
adecuada del mejor servicio y
medio de transmisión para cubrir nuestras necesidades es
de vital importancia para operar óptimamente.

Los medios de
comunicación utilizan alambres, cable coaxial, o
incluso aire… Cada uno
tiene sus ventajas y desventajas, así que hay que saber
seleccionarlas para cubrir las necesidades específicas de
operación.

Martínez Lucia

Reyes Yismely

PUERTO LA CRUZ, JUNIO 2006