Medios Físicos de Transmisión

Medios de Transmisión

Es el medio físico usado para interconectar equipos o dispositivos, para crear una red que transporta datos entre sus usuarios.

Tipos de Medios de Transmisión

Medios de Transmisión Guiados. Medios de Transmisión No Guiados

Medios de Transmisión

Medios de Transmisión Guiados: Conectan un sin número de conexiones dentro de una red, transportando datos a larga distancia, pero con ciertas limitaciones, una de ellas, la distancia. Existen por demás, elementos externos en todo sistema de comunicación que perturban la buena transmisión de los datos, conocido como ruido.

Medios de Transmisión CABLE DE PAR TRENZADO: Es el medio más antiguo

en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común. Consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados y de un grosor de 1 milímetro aproximadamente. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de los pares cercanos.

Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, actualmente se han convertido en un estándar en el ámbito de las redes locales, los colores estandarizados para tal fin son los siguientes:

Naranja / Blanco – Naranja Verde / Blanco – Verde Blanco / Azul – Azul Blanco / Marrón – Marrón

Medios de Transmisión Guiados.

Tipo de Cables de Par Trenzado

Cable de par trenzado apantallado (STP): es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y buenas características contra las radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.

Cable de par trenzado no apantallado (UTP): es el que ha sido mejor aceptado por su costo, accesibilidad y fácil instalación. Existen actualmente 8 categorías del cable UTP. Cada categoría tiene las siguientes características eléctricas:

Atenuación. Capacidad de la línea Impedancia.

Categorías: 1, 2 ,3, 4, 5, 5e, 6, 7 Cable de par trenzado con pantalla global (FTP): sus

propiedades de transmisión son parecidas a las del UTP. Tiene un precio intermedio entre el UTP y el STP.

Apantallado STP. No apantallado UTP.

(Unshielded Twisted Pair )(Shielded Twisted Pair)

Par Trenzado

Categorías UTP Categoría 1: Telefonía, transporte de voz. Categoría 2: Datos hasta 4 Mbps. Token Ring a 4

Mbps. Categoría 3: Datos hasta 10 Mbps. Ethernet 10base-T.

3-4 vueltas/pie. Categoría 4: Token-Ring, Token-bus y 10base-T,

20MHz. Categoría 5: Datos hasta 100 Mbps (Fast-Ethernet).

Redes 100baseT y 10baseT. Hasta 100MHz 3-4 vueltas/pulgada.

Par Trenzado

Especificaciones conector Especificaciones conector RJ45RJ45

Especificación EIA/TIA-568A

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Conector machopara los cables

Conector hembrapara tomas, hubs, switchesy tarjetas de red

Hilo Color Nombre1 Blanco/Naranja T22 Naranja R23 Blanco/Verde T34 Azul R15 Blanco/Azul T16 Verde R37 Blanco/Café T48 Café R4

Especificación EIA/TIA-568B

Hilo Color Nombre1 Blanco/Verde T22 Verde R23 Blanco/Naranja T34 Azul R15 Blanco/Azul T16 Naranja R37 Blanco/Café T48 Café R4

Par trenzado

Par trenzado sin blindaje (UTP) No incluye blindaje

extra alrededor de los pares de conducción.

Usos en telefonía y redes de área local.

Más barato. Fácil de trabajar con él. Más simple de instalar. Sujeto a interferencia

electromagnética externa.

Longitud limitada

Par trenzado blindado (STP)

Cubierto con blindaje para reducir la interferencia electromagnética externa y el efecto de “crosstalk”.

Mejor desempeño. Más caro. Más difícil de trabajar

con él que con el UTP.

Medios de Transmisión.

Cable Coaxial Tenía una gran utilidad por sus propiedades de

transmisión de voz, audio, video, texto e imágenes. Está estructurado por los siguientes componentes de

adentro hacía fuera: Un núcleo de cobre sólido, o de acero con capa de cobre. Una capa aislante que recubre el núcleo o conductor,

generalmente de material de poli vinilo. Una capa de linaje metálico generalmente cobre o

aleación de aluminio entre tejido, cuya función es la de mantenerse la más apretada para eliminar las interferencias.

Una capa final de recubrimiento que normalmente suele ser de vinilo, xelón y polietileno uniforme para mantener la calidad de las señales.

Cable coaxial

Se trabajan en dos modalidades

Banda base: La señal viaja en el medio en su forma original o sin modulación. El cable se usa para un solo canal.

Banda ancha: La señal se modula para ocupar un ancho de banda distinto del original y de este modo varios canales pueden utilizar el mismo medio.

Partes del cable coaxial

Conductor

Material aislante

Malla

Funda (polyethylene)

Este tipo de cables por su apantallamiento, evita que la señal interna radie y que las señales externas inyecten interferencias. Sin embargo, son más complicadas de manipular que los pares trenzados. La atenuación es la principal causa de error.

El cable coaxial

Consta de un alambre duro en su parte central, recubierto por tres capas más.

Núcleo de Cobre

Material Aislante

ConductorExterno malla

Cubierta de plástico

Medios de Transmisión Fibra Óptica

Son mucho más ligeros y de menor diámetro. Además, la densidad de información que son capaces de transmitir es mayor. El emisor está formado por un láser que emite un potente rayo de luz, que varía en función de la señal eléctrica que le llega. El receptor está constituido por un fotodiodo, que transforma la luz incidente de nuevo en señales eléctricas.

Entre sus características están: Son compactas. Ligeras. Con baja pérdida de señal. Amplia capacidad de transmisión. Alto grado de confiabilidad, ya que son inmunes a

las interferencias electromagnéticas.

Generalidades de la fibraGeneralidades de la fibra

Luz, onda electromagnéticaLuz, onda electromagnética viaja a través viaja a través

de regiones de índice de refracción alto.de regiones de índice de refracción alto.

Se basa en Se basa en vidrio de sílicevidrio de sílice (SiO (SiO22), tratado ), tratado

industrialmente para su mayor pureza.industrialmente para su mayor pureza.

Hilo flexible Hilo flexible cabello humano. cabello humano.

El cable de fibra ópticaEl cable de fibra óptica

Núcleo(Core)

Cubierta(Cladding)

Revestimiento(Coating ó Buffer)

Material derefuerzo

(strength members)

Envoltura(Jacket)

RevestimientoCapa de protección puesta sobre la cubierta.Se hace con un material termoplástico si se requiere rígido o con un material tipo gel si se requiere suelto.

Material de refuerzoSirve para proteger la fibra de esfuerzos aque sea sometida durante la instalación, decontracciones y expanciones debidos a cambios de temperatura, etc. Se hacen devarios materiales, desde acero (en algunoscables con varios hilos de fibra) hasta Kevlar

EnvolturaEs el elemento externo del cable. Es el queprotege al cable del ambiente donde esté instalado. De acuerdo a la envoltura el cablees para interiores (indoor), para exteriores(outdoor), aéreo o para ser enterrado.

Cómo funciona la fibra Cómo funciona la fibra ópticaóptica

Señal eléctrica(Input)

Transmisor(Fuente de luz)

Fibra óptica

Señal eléctrica(Output)

Receptor(Detector de luz)

Cómo funciona la fibra Cómo funciona la fibra ópticaóptica

Núcleo(Core)

Cubierta(Cladding)

Revestimiento(Coating ó Buffer)

¿Por qué no se sale la luz de la fibra óptica?

La luz no se escapa del núcleo porque la cubiertay el núcleo están hechos de diferentes tipos devidrio (y por tanto tienen diferentes índicesde refracción). Esta diferencia en los índicesobliga a que la luz sean reflejada cuando tocala frontera entre el núcleo y la cubierta.

Tipos de fibra ópticaTipos de fibra ópticaMultimodoUsada generalmente para comunicación de datos. Tiene un núcleo grande (más fácilde acoplar). En este tipo de fibra muchos rayos de luz (ó modos) se pueden propagarsimultáneamente. Cada modo sigue su propiocamino. La máxima longitud recomendada del cable es de 2 Km. l = 850 nm.

Fuente de luz

Fuente de luz

Propaga un sólo modoó camino

Propaga varios modosó caminos

MonomodoTiene un núcleo más pequeño que la fibramultimodo. En este tipo de fibra sólo un rayo de luz (ó modo) puede propagarse a la vez.Es utilizada especialmente para telefonía ytelevisión por cable. Permite transmitir a altas velocidades y a grandes distancias (40 km). l = 1300 nm.

Núcleo: 62.5 mm ó 50 mmCubierta: 125 mm

Núcleo: 8 a 10 mmCubierta: 125 mmUn cabello humano: 100 mm

Ancho de banda de la F.O.Ancho de banda de la F.O. Los fabricantes de fibra multimodo especifican cuánto Los fabricantes de fibra multimodo especifican cuánto

afecta la dispersión modal a la señal estableciendo un afecta la dispersión modal a la señal estableciendo un producto ancho de banda-longitud (o ancho de banda). producto ancho de banda-longitud (o ancho de banda).

Una fibra de 200MHz-km puede llevar una señal a 200 MHz Una fibra de 200MHz-km puede llevar una señal a 200 MHz hasta un Km de distancia ó 100 MHz en 2 km.hasta un Km de distancia ó 100 MHz en 2 km.

La dispersión modal varía de acuerdo con la frecuencia La dispersión modal varía de acuerdo con la frecuencia de la luz utilizada. Se deben revisar las especificaciones de la luz utilizada. Se deben revisar las especificaciones del fabricantedel fabricante

Un rango de ancho de banda muy utilizado en fibra Un rango de ancho de banda muy utilizado en fibra multimodo para datos es 62.5/125 con 160 MHz-km en una multimodo para datos es 62.5/125 con 160 MHz-km en una longitud de onda de 850 nmlongitud de onda de 850 nm

La fibra monomodo no tiene dispersión modal, por eso no La fibra monomodo no tiene dispersión modal, por eso no

se especifica el producto ancho de banda-longitud.se especifica el producto ancho de banda-longitud.

Atenuación en la F.O.Atenuación en la F.O. La perdida de potencia óptica, o atenuación, se La perdida de potencia óptica, o atenuación, se

expresa en dB/km (aunque la parte de “km” se expresa en dB/km (aunque la parte de “km” se asume y es dada sólo en dB)asume y es dada sólo en dB) Cuantos más conectores se tengan, o más largo sea el Cuantos más conectores se tengan, o más largo sea el

cable de fibra, mayor perdida de potencia habrá.cable de fibra, mayor perdida de potencia habrá. Si los conectores están mál empatados, o si están sucios, Si los conectores están mál empatados, o si están sucios,

habrá más perdida de potencia. (por eso se deben usar habrá más perdida de potencia. (por eso se deben usar protectores en las puntas de fibra no utilizadas).protectores en las puntas de fibra no utilizadas).

Un certificador con una fuente de luz incoherente (un Un certificador con una fuente de luz incoherente (un LED) muestra un valor de atenuación mayor que uno con LED) muestra un valor de atenuación mayor que uno con luz de LASER (¡Gigabit utiliza LASER! Por eso la F.O. para luz de LASER (¡Gigabit utiliza LASER! Por eso la F.O. para gigabit debe certificarse con ese tipo de fuente de luz, no gigabit debe certificarse con ese tipo de fuente de luz, no con el otro)con el otro)

Cables de fibra ópticaCables de fibra óptica

Cable aéreo (de 12 a 96 hilos):Cable para exteriores (outdoor), ideal para aplicaciones de CATV. 1. Alambre mensajero,2. Envoltura de polietileno. 3. Refuerzo,4. Tubo de protección, 5. Refuerzo central,6. Gel resistente al agua, 7. Fibras ópticas8. Cinta de Mylar, 9. Cordón para romper laenvoltura en el proceso de instalación.

Cable con alta densidad de hilos (de 96 a 256 hilos): Cable outdoor, para troncales de redes de telecomunicaciones 1. Polietileno, 2. Acero corrugado. 3. Cinta Impermeable 4. Polietileno, 5. Refuerzo, 6. Refuerzo central 7. Tubo de protección, 8. Fibras ópticas, 9. Gel resistente al agua 10. Cinta de Mylar, 11. Cordón para romper la envoltura.

Conectores de fibra ópticaConectores de fibra óptica Conector ST (Straight Through) - Conector ST (Straight Through) -

BFOC/2.5BFOC/2.5 Presentado a comienzos del 85 por AT&TPresentado a comienzos del 85 por AT&T Utiliza un resorte y un seguro de Utiliza un resorte y un seguro de

acoplamiento.acoplamiento. Conector SC (Single-fiber Coupling)Conector SC (Single-fiber Coupling)

Es más nuevo, desarrollado por Nippon Es más nuevo, desarrollado por Nippon Telegraph and Telephone CorporationTelegraph and Telephone Corporation

Tiene menos perdida que otros conectoresTiene menos perdida que otros conectores Conector MT-RJConector MT-RJ

Ocupa la mitad de espacio de un conector Ocupa la mitad de espacio de un conector SC (es un conector SFF: “Small Form SC (es un conector SFF: “Small Form Factor”)Factor”)

Otras características de la Otras características de la F.O.F.O. En el subsistema de cableado horizontal el hilo En el subsistema de cableado horizontal el hilo

transmisor en un extremo se conecta al extremo transmisor en un extremo se conecta al extremo receptor del otra y viceversa. En el subsistema de receptor del otra y viceversa. En el subsistema de cableado vertical se conecta uno a uno. cableado vertical se conecta uno a uno.

Los equipos tienen un LED que indica si hay conexión, si Los equipos tienen un LED que indica si hay conexión, si este LED no se activa, se pueden intercanbiar las puntas este LED no se activa, se pueden intercanbiar las puntas del cable.del cable.

Cuando se conecta una fuente LASER a fibra Cuando se conecta una fuente LASER a fibra multimodo puede aparecer un fenómeno llamado multimodo puede aparecer un fenómeno llamado Differential Mode DelayDifferential Mode Delay (DMD)... Es una pequeña (DMD)... Es una pequeña variación en el indice de refracción de la F.O. que variación en el indice de refracción de la F.O. que dificulta recibir bien la señal.dificulta recibir bien la señal.

Transmisión de datosTransmisión de datos

EMISOR E/O CONVERTIDOR

O/E CONVERTIDOR

RECEPTOR

FIBRA ÓPTICA

SEÑAL ELÉCTRICA

SEÑAL ELÉCTRICA

SEÑAL ÓPTICA

ÁREA DE APLICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA PARA SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

DE FIBRA ÓPTICA

Emisor + Conductor + Receptor

Tipo de Cable de fibra Óptica

Fibra multimodal: en este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos reflejándose ángulos, que recorren diferentes distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta razón, la distancia a la que se puede transmitir esta limitada.

Fibra multimodal con índice graduado: en este tipo de fibra óptica el núcleo está hecho de varias capas concéntricas de material óptico con diferentes índices de refracción. En estas fibras el número de rayos ópticos que viajan es menor y sufren menos problemas que las fibras multimodales.

Fibra monomodal: esta fibra es la de menor diámetro y solamente permite viajar al rayo óptico central. Es más difícil de construir y manipular. Es también la más costosa pero permite distancias de transmisión mucho mayores.

Atenuación La energía de la señal disminuye con la

distancia Respecto a la potencia de la señal

recibida: Debe ser suficiente para ser detectada Para ser recibida sin error, debe ser mucho

mayor que el ruido La atenuación aumenta en función de

la frecuencia

Ruido Señales no deseadas que se insertan

entre el transmisor y receptor Ruido térmico

Agitación térmica de los electrones Uniformemente distribuido en el espectro

de frecuencias: Ruido Blanco Ruido de Intermodulación

Señales que aparecen y son la suma o la resta de señales de frecuencia original que comparten el medio

Ruido

Crosstalk o diafonía Una señal de una línea es captada por

otra Ruido Impulsivo

No continuo y compuesto por pulsos irregulares de corta duración y gran amplitud

Pueden producirse por ejemplo por interferencias electromagnéticas

Fabricantes de Fibra Óptica,Costo de la Fibra,Aplicaciones en diferentes áreas

Laminas a desarrollar por los estudiantes