Ing. Luis Manuel López Hernández
Ciclo Junio – Septiembre 2011
Medios de transmisión
Objetivo
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El estudiante conocerá los diferentes medios
para realizar una transmisión.
Medios transmisión
Introducción
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En los sistemas de transmisión de datos, el
medio de transmisión es el camino físico
entre el transmisor y el receptor.
En los medios guiados las ondas
electromagnéticas se transmiten a través de
un medio solido, como por ejemplo un par
trenzado de cobre, un cable coaxial o una
fibra.
Medios transmisión
Introducción
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En los medios no guiados, la transmisión
inalámbrica se realiza a través de la
atmósfera, el espacio exterior o el agua.
Las características y calidad de la transmisión
están determinadas tanto por el tipo de señal
como por las características del medio. En el
caso de los medios guiados, el medio, en si
mismo, es lo que más limitaciones impone a
la transmisión.
Medios transmisión
Introducción
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En medios no guiados, las características de la
transmisión están más determinadas por
ancho de banda de la señal emitida por la
antena que por el propio medio.
En general, a frecuencias bajas las señales
omnidireccionales; es decir, la señal desde la
antena se emite y propaga en todas
direcciones. A frecuencias más altas, es
posible concentrar la señal en un haz
direccional.Medios transmisión
Introducción
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Existen varios factores relacionados con el
medio de transmisión y con la señal que
determinan tanto la distancia como la
velocidad de transmisión:
El ancho de banda
Dificultades en la transmisión
Interferencias
Número de receptores
Medios transmisión
Introducción
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Si los otros factores permanecen constantes, al
aumentar el ancho de banda de la señal, la
velocidad de transmisión se puede
incrementar.
Existen ciertas dificultadas en la transmisión,
como la atenuación, perdida de potencia de la
señal. Que representan adversidades para
llevar a cabo la comunicación.
Medios transmisión
Introducción
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La presencia de señales en bandas de
frecuencia próximas pueden distorsionar o
destruir la señal. Estas interferencias son
relevantes en medios guiado y no guiados.
Un medio guiado se puede usar tanto para
enlaces punto a punto como para un enlace
compartido, mediante el uso de múltiples
conectores.
Medios transmisión
Átomos y electrónes
El átomo está compuesto de tres partículas básicas:
Electrones: Partículas con carga negativa que
giran alrededor del núcleo
Protones: Partículas con carga positiva.
Neutrones: Partículas sin carga (neutras).
9 Medios transmisión
Átomos y electrónes
Ley de Coulomb:
Las cargas opuestas
se atraen y las cargas
iguales se repelen.
Modelo de Bohr:
Los protones tienen cargas
positivas y los electrones
tienen cargas negativas.
Hay más de 1 protón en el
núcleo.
10 Medios transmisión
Átomos y electrónes
Se denomina electricidad estática a los electrones
libres que permanecen en un lugar, sin moverse y
con una carga negativa.
11 Medios transmisión
Voltaje
12 Medios transmisión
Denominado a veces como “fuerza
electromotriz” (EMF).
El voltaje se representa con la letra V en otras
ocasiones con la letra E.
La unidad de medida es el voltio (V).
Resistencia e impedancia
La resistencia, capacitancia e inductancia constituyen la impedancia.
La letra R representa la resistencia. La unidad de medición de la resistencia es
el ohmio (Ω).
13 Medios transmisión
Flujo de corrienteLa corriente eléctrica es el flujo de cargas creado
cuando se mueven los electrones. Cuando se
aplica voltaje, o presión eléctrica, y existe un
camino para la corriente, los electrones se
desplazan a lo largo del camino desde la terminal
negativa hacia la terminal positiva.
La letra “I” representa la corriente. La unidad de
medición de la corriente es el Amperio (A).
14 Medios transmisión
Circuitos
La corriente fluye en bucles cerrados denominados
circuitos. Estos circuitos deben estar compuestos
por materiales conductores y deben tener fuentes
de voltaje.
15 Medios transmisión
Especificaciones del cable
16 Medios transmisión
Medios guiados
Medios transmisión17
En este tipo de medios la velocidad de
transmisión o ancho de banda depende de la
distancia y si el medio es punto a punto o
multipunto.
Los medios guiados que se utilizan en la
transmisión de datos son el par trenzado, el
cable coaxial y la fibra óptica.
Cable coaxial - descripción
Medios transmisión18
Consiste en un conductor cilíndrico externo que
rodea a un cable conductor interior. El
conductor interior se mantiene a lo largo del eje
axial mediante una serie de anillos aislantes
regularmente espaciados. El conductor exterior
se protege con una cubierta o funda.
El cable coaxial tiene un diámetro aproximado
entre 1 y 2.5 cm.
Cable Coaxial - descripción
19 Medios transmisión
Cable coaxial - aplicaciones
Medios transmisión20
Es un medio versatil ya que es utilizado en una
variedad de aplicaciones, entre ellas se
encuentran:
La distribución de televisión.
La telefonía a larga distancia.
Los enlaces en computadores a corta distancia.
Las redes de área local.
Cable coaxial – características de
transmisión
Medios transmisión21
El cable coaxial se utiliza para transmitir señales
tanto analógicas como digitales. Tiene una
respuesta en frecuencias mejor que el par
trenzado permitiendo mayores frecuencias y
velocidades de transmisión. Es un medio
menos susceptible a interferencias.
Sus limitaciones son la atenuación, el ruido
térmico y el ruido de intermodulación.
Cable de par trenzado - descripción
Medios transmisión22
El par trenzado consiste en dos cables de cobre
embutidos en un aislante, entrecruzados en
forma de bucle en espiral. Cada par de cables
constituye un enlace de comunicación.
El uso del trenzado tiende a reducir las
interferencias electromagnéticas entre los pares
adyacentes dentro de la misma envoltura.
Cable de par trenzado - aplicaciones
Medios transmisión23
Es el medio mas utilizado tanto para señales
digitales como analógicas. También es el medio
más utilizado en las redes de telefonía e
igualmente, su uso es básico en el tendido de
redes de comunicaciones dentro de edificios.
El par trenzado es mucho menos costoso que
cualquier otro medio de transmisión guiado, a la
vez mas sencillo de manejar.
Cable de par trenzado –
características de transmisión
Medios transmisión24
El par trenzado comparado con otros medios
guiados permite distancias menores, menor
ancho de banda y menor velocidad de
transmisión.
Este medio se caracteriza por su gran
susceptibilidad a la interferencias y al ruido,
debido a su fácil acoplamiento con campos
electromagnéticos externos.
Cable Shielded Twisted-Pair (STP)
25 Medios transmisión
Cable Unshielded Twisted Pair (UTP)
26 Medios transmisión
Distancias del cable UTP
27 Medios transmisión
Cable UTP - directo
28 Medios transmisión
Cable UTP - directo
29 Medios transmisión
Cable UTP - cruzado
30 Medios transmisión
Cable UTP - cruzado
31 Medios transmisión
Cable de consola
32 Medios transmisión
Espectro electromagnético
La luz que se utiliza en las redes de fibra óptica es
un tipo de energía electromagnética. Una propiedad
importante de toda onda de energía es la longitud
de onda.
33 Medios transmisión
Modelo de rayo de luz
Cuando las ondas electromagnéticas se alejan de
una fuente, viajan en líneas rectas. Estas líneas
rectas que salen de la fuente reciben el nombre de
rayos.
34 Medios transmisión
Modelo de rayo de luz
La densidad óptica del vidrio determina la
desviación de los rayos de luz en el vidrio. La
densidad óptica se refiere a cuánto la velocidad del
rayo de luz disminuye al atravesar una sustancia.
La medida de la densidad óptica de un material es
el índice de refracción de ese material.
35 Medios transmisión
Reflexión
Cuando un rayo de luz (el rayo incidente) llega a la
superficie brillante de una pieza plana de vidrio, se
refleja parte de la energía de la luz del rayo.
36 Medios transmisión
Reflexión
En otras palabras, el ángulo en el que el rayo de luz
toca una superficie reflectora determina el ángulo
en el que se reflejará el rayo en la superficie.
37 Medios transmisión
Refracción
La desviación del rayo entrante recibe el nombre
de refracción. El grado de refracción del rayo
depende del índice de refracción de los dos
materiales transparentes.
38 Medios transmisión
Reflexión interna totalUn rayo de luz que se enciende y apaga para
enviar datos (unos y ceros) dentro de una fibra
óptica debe permanecer dentro de la fibra hasta
que llegue al otro extremo. El rayo no debe
refractarse en el material que envuelve el exterior
de la fibra.
39 Medios transmisión
Reflexión interna total
40 Medios transmisión
Reflexión interna total
La restricción de los siguientes dos factores permite
controlar el ángulo de incidencia:
La apertura numérica de la fibra: La apertura
numérica del núcleo es el rango de ángulos de los
rayos de luz incidente que ingresan a la fibra y que
son reflejados en su totalidad.
Modos: Los trayectos que puede recorrer un rayo
de luz cuando viaja por la fibra.
41 Medios transmisión
Reflexión interna total
42 Medios transmisión
Fibra multimodo
La parte de una fibra óptica por la que viajan los
rayos de luz recibe el nombre de núcleo de la
fibra. Una vez que los rayos han ingresado al
núcleo de la fibra, hay un número limitado de
recorridos ópticos que puede seguir un rayo de luz
a través de la fibra. Estos recorridos ópticos reciben
el nombre de modos.
43 Medios transmisión
Fibra multimodo
La fibra monomodo tiene un
núcleo mucho más pequeño
que permite que los rayos de
luz viajen a través de la fibra
por un solo modo.
Si el diámetro del núcleo de la
fibra es lo suficientemente
grande como para permitir
varios trayectos que la luz
pueda recorrer a lo largo de la
fibra, esta fibra recibe el
nombre de fibra "multimodo".
44 Medios transmisión
Fibra multimodo
Cada cable de fibra óptica que se usa en
networking está compuesto de dos fibras de vidrio
envueltas en revestimientos separados. Una fibra
transporta los datos transmitidos desde un
dispositivo A a un dispositivo B. La otra transporta
los datos desde el dispositivo B hacia el dispositivo
A.
45 Medios transmisión
Fibra multimodo
46 Medios transmisión
Fibra multimodo
47 Medios transmisión
Fibra multimodo
48 Medios transmisión
Fibra monomodo
La mayor diferencia entre la fibra monomodo y la
multimodo es que la monomodo permite que un
solo modo de luz se propague a través del núcleo
de menor diámetro de la fibra óptica. El núcleo de
una fibra monomodo tiene de ocho a diez micrones
de diámetro. Los más comunes son los núcleos de
nueve micrones.
49 Medios transmisión
Medio opticoHay conectores unidos a los extremos de las fibras
de modo que éstas puedan estar conectadas a los
puertos del transmisor y del receptor. El tipo de
conector que se usa con mayor frecuencia con la
fibra multimodo es el Conector Suscriptor (conector
SC). En una fibra monomodo, el conector de Punta
Recta (ST) es el más frecuentemente utilizado.
50 Medios transmisión
Señales y ruido en Fibra
El cable de fibra óptica no se ve afectado por las
fuentes de ruido externo que causan problemas en
los medios de cobre porque la luz externa no
puede ingresar a la fibra salvo en el extremo del
transmisor.
51 Medios transmisión
Atenuación
Una de las causas principales de la atenuación
excesiva en el cable de fibra óptica es la instalación
incorrecta.
52 Medios transmisión
Atenuación
53 Medios transmisión
Terminado de fibra óptica
54 Medios transmisión
Terminado de fibra óptica
Se utiliza un microscopio o un instrumento de
prueba con una lupa incorporada para examinar el
extremo de la fibra y verificar que tenga la forma y
pulido correctos.
55 Medios transmisión
Empalme
Los conectores incorrectamente instalados,
empalmes no apropiados y el empalme de dos
cables de diferentes tamaños de núcleo reducirán
drásticamente la fuerza de la señal luminosa.56 Medios transmisión
Calibrado de fibra óptica
Se utilizan varios tipos de equipo de prueba para
fibra óptica. Dos de los instrumentos más
importantes son los Medidores de Pérdida Óptica y
los Reflectómetros Ópticos de Dominio de Tiempo
(OTDR).
57 Medios transmisión
Estándares WLAN
58 Medios transmisión
Tarjeta de red inalámbrica
59 Medios transmisión
Tarjeta PCMCIA para Laptop
60 Medios transmisión
Tarjeta externa inalámbrica USB
61 Medios transmisión
Access Point
62 Medios transmisión
Wireless LAN
63 Medios transmisión
Alcance
64 Medios transmisión
Tramas IEEE 802.3
65 Medios transmisión
Anchos de banda inalmabricos
66 Medios transmisión
Tipos de autenticación y asociación
67 Medios transmisión
Microondas
68 Medios transmisión
Modulación
69 Medios transmisión
Antena Omni Direccional
70 Medios transmisión
Seguridad inalámbrica
71 Medios transmisión