Trabajo Colaborativo 1 Redes Locales Básico

1. Act. 6: TRABAJO COLABORATIVO UNIDAD 1
PERIODO II-2012 CURSO: 301121 – REDES LOCALES BÁSICO
Presentado por
Faber Alfonso Romero González
Cód. 18879610
Director y Tutor
Ing. Leonardo Bernal Zamora
Universidad Nacional Abierta y a Distancia
U N A D
Escuela de Ciencias Básicas de la Tecnología e Ingeniería
CEAD – Corozal
Octubre de 2012

2. Contenido
1) Medios de Transmisión
 Características
2) Clasificación
 Medios Guiados
 Par Trenzado
 Coaxial
 Fibra Óptica
3)Medios No Guiados
 Microondas Terrestres
 Infrarrojo
 Wireless
 Ventajas y Desventajas de la Modulación

3. MEDIOS DE TRANSMISION
MEDIOS GUIADOS
Pares trenzados.
• Descripción Física.
Se trata de dos hilos conductores de cobre envueltos cada uno de ellos en un aislante y trenzado el uno alrededor del otro
para evitar que se separen físicamente, y sobre todo, para conseguir una impedancia característica bien definida. Al
trenzar los cables, se incrementa la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas (interferencias y diafonía), dado
que el acoplamiento entre ambos cables es mayor, de forma que las interferencias afectan a ambos cables de forma más
parecida. Al cruzar los pares de hilos se consigue reducir el Cross talk existente entre ellos, así como el campo creado
alrededor de los mismos, dado que la corriente inducida sobre cada uno de los cables se ve prácticamente cancelada por
la corriente que circula por el otro hilo (de retorno) del par.
Tipos de Trenzado.
Existen dos tipos de par trenzado:
 UTP: Unshielded Twist Pair (Par trenzado sin apantallar). Muy sensible a interferencias, tanto exteriores como
procedentes de pares adyacentes. Es muy flexible y se suele utilizar habitualmente en telefonía. Su impedancia
característica es de 100 ohmios. La norma EIA/TIA 568 los divide en varias categorías, destacando:
 Categoría 3: velocidad de transmisión de 16 MHz a 100 m de distancia máxima.
 Categoría 5: velocidad de transmisión de 100 MHz a 100m de distancia máxima.
 STP: Shielded Twist Ed Pair (Par trenzado apantallado).Cada par individual va envuelto por una malla metálica, y a su
vez el conjunto del cable se recubre por otra malla, haciendo de jaula de Faraday, lo que provoca que haya mucha menos
diafonía, interferencias y atenuación. Se trata de cables más rígidos y caros que el UTP. El STP que estandariza EIA/TIA 568
es un cable de impedancia característica de 50 ohmios y que actúa a una frecuencia de 300 MHz. Los conectores que se
usan suelen ser RJ45 metálico y hermafrodita

5. Cable Coaxial
Las señales eléctricas de alta frecuencia circulan por la superficie exterior de
los conductores, por lo que los pares trenzados y los cables de pares resultan
ineficientes. El efecto de las corrientes de superficie se traduce en que la
atenuación se incrementa con la raíz cuadrada de la frecuencia.
Descripción Física.
Consiste en dos conductores cilíndricos concéntricos, entre los cuales se coloca
generalmente algún tipo de material dieléctrico (polietileno, PVC). Lleva una
cubierta protectora que lo aísla eléctricamente y de la humedad. Los dos
conductores del coaxial se mantienen concéntricos mediante unos pequeños
discos. La funcionalidad del conductor externo es hacer de pantalla para que el
coaxial sea muy poco sensible a interferencias y a la diafonía.
Los cables coaxiales se utilizan para transmisión de datos a alta velocidad a
distancias de varios kilómetros, es decir, se cubren grandes distancias , con
mayores velocidades de transmisión y ancho de banda, así como la conexión de
un mayor número de terminales.
Características generales:
La respuesta en frecuencia es superior a la del par trenzado. Hasta 400 MHz.
Tiene como limitaciones:
- Ruido térmico.
- Intermodulación.
- Necesita amplificadores más frecuentemente que el par trenzado

6. Fibra Óptica
• Es una fibra flexible, extremadamente fina, capaz de conducir energía óptica (luz).
Para su construcción se pueden usar diversos tipos de cristal; las de mayor
calidad son de sílice, con una disposición de capas concéntricas, donde se
pueden distinguir tres partes básicas: núcleo, cubierta y revestimiento. El diámetro
de la cubierta suele ser de centenas de µm (valor típico: 125 µm), el núcleo suele
medir entre 2 y10 µm, mientras que el revestimiento es algo mayor La transmisión
por fibra óptica se basa en la diferencia de índice de refracción entre el núcleo y la
cubierta que tiene un índice de refracción menor.
El núcleo transmite la luz y el cambio que experimenta el índice de refracción en la
superficie de separación provoca la reflexión total de la luz, de forma que sólo abandona la
fibra una mínima parte de la luz transmitida. En función de cómo sea el cambio del valor del
índice de refracción las fibras se dividen en :
Fibras ópticas de índice a escala (stepped-index): donde el cambio es muy abrupto.
Fibras ópticas de modo gradual (graded-index o gradex): que experimentan un cambio
gradual parabólico

7. Cables de Fibra Óptica

8. Tipos de Transmisión
• Se distinguen tres tipos de transmisión: mono modo, multimodo de índice gradual y multimodo de salto
de índice.
En la propagación mono modo la luz recorre una única trayectoria en el interior del núcleo,
proporcionando un gran ancho de banda. Para minimizar el número de reflexiones en la superficie entre
el núcleo y el recubrimiento, el núcleo debe ser lo más estrecho posible. Esto hace que su fabricación
sea muy complicada, por lo que surgieron las fibras multimodo, cuyo diámetro es mucho mayor.
También es mayor el número de trayectorias de la luz resultantes de las distintas reflexiones
• Hay tres tipos de fibras ópticas:
- Fibras multimodo de índice de escala: el diámetro del núcleo está entre los 50 los 60mm, pero puede
llegar a los 200mm. Mientras que el diámetro del recubrimiento suele acercarse al tamaño estándar de los
125mm. la dispersión es elevada. Sus aplicaciones se limitan a la transmisión de datos a baja velocidad o
cables industriales de control.
- Fibras mono modo de índice de escala: diámetro de entre 1 y 10 mm, recubrimiento de 125mm de
diámetro. La dispersión es baja y se consiguen anchos de banda de varios GHz/Km.
- Fibras multimodo de índice gradual: el diámetro del núcleo está entre los 50 y lo 60mm, y el del
recubrimiento en 125mm. Aunque existen muchos modos de propagación, la velocidad es mayor que en las
fibras multimodo de índice en escala, lo que reduce su dispersión.

9. Tipos de Fibra Óptica
Fibra Óptica Mono modo de Índice de escala
Fibra Óptica Multi modo de Índice de Escala
Fibra Óptica de Índice Gradual

10. Ventajas
• -Ancho De Banda Mayor: El cable de Fibra Óptica puede proporcionar anchos de
banda dramáticamente mayores que cualquier cable del Par Trenzado o Coaxial.
Actualmente, las tasas de datos y el uso de ancho de banda sobre los cables de
Fibra Óptica no están limitados por el medio sino por la tecnología.
• -Menor Atenuación de la Señal: La distancia de transmisión de la Fibra Óptica es
significativamente mayor que la que se consigue en otros medios guiados.
• Una señal puede transmitirse a lo largo de millas sin necesidad de regeneración.
• -Inmunidad a Interferencia electromagnética: El ruido electromagnético no
puede afectar a los cables de Fibra Óptica.
• -Resistencia a Materiales corrosivos: El cristal es más resistente a los materiales
corrosivos que el cobre.
• -Ligereza: Los cables de Fibra Óptica son muchos mas ligeros que los de cobre.
• -Mayor Inmunidad a los Pinchazos: los cables de Fibra Óptica son más inmunes
a los pinchazos que los de cobre.

11. Desventajas
• Instalación/Mantenimiento: El cable de Fibra Óptica es una tecnología
relativamente nueva. Su instalación y mantenimiento requiere expertos que no están
disponibles en cualquier parte.
• Propagación Unidireccional de la Luz: La propagación de la luz es unidireccional. Si
se necesita comunicación bidireccional, se necesitan dos Fibras Ópticas.
• Coste: El cable y los conectores son relativamente más caros que los otros medios
guiados. Si la demanda de ancho de banda no es alta, a menudo el uso de Fibra
Óptica no se justifica

12. Infrarrojo
• Las redes por infrarrojos nos permiten la comunicación entre dos modos, usando una serie de
Led infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos
dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa
su utilización a gran escala.
• Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos
(Bluetooth, Wireless, etc.)
• El Modo Punto a Punto: Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo
más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto
requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo punto-a-
punto conectado a cada estación.
• El Modo Casi Difuso: Son métodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite
una señal óptica, ésta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la
célula. En el modo casi–difuso las estaciones se comunican entre si, por medio de superficies
reflectantes. No es necesaria la línea-de-visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo
con la superficie de reflexión. Además es recomendable que las estaciones estén cerca de la
superficie de reflexión, ésta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión
pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en
las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido
como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por
parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.

13. Infrarrojo
• El Modo Difuso: El poder de salida de la señal óptica de una estación, debe ser
suficiente para llenar completamente el total del cuarto, mediante múltiples reflexiones,
en paredes y obstáculos del cuarto. Por lo tanto la línea-de-vista no es necesaria y la
estación se puede orientar hacia cualquier lado. El modo difuso es el más flexible, en
términos de localización y posición de la estación, sin embargo esta flexibilidad esta a
costa de excesivas emisiones ópticas. Por otro lado la transmisión punto-a-punto es el
que menor poder óptico consume, pero no debe de haber obstáculos entre las dos
estaciones. Es más recomendable y más fácil de implementar el modo de radiación casi-
difuso. La tecnología infrarroja esta disponible para soportar el ancho de banda de
Ethernet, ambas reflexiones son soportadas (por satélites y reflexiones pasivas).

14. Wireless
• Wireless (inalámbrico o sin cables) es un término usado para describir las
telecomunicaciones en las cuales las ondas electromagnéticas (en vez de
cables) llevan la señal sobre parte o toda la trayectoria de la comunicación.
Algunos dispositivos de monitorización, tales como alarmas, emplean ondas
acústicas a frecuencias superiores a la gama de audiencia humana; éstos
también se clasifican a veces como Wireless. Los primeros transmisores sin
cables vieron la luz a principios del siglo XX usando la radiotelegrafía (código
Morse).

15. Medios de Transmisión No Guiados
•
La radiocomunicación puede definirse como Telecomunicación realizada por
medio de las ondas eléctricas. La Unión Internacional de Telecomunicaciones
(UIT), define las ondas radioeléctricas como las ondas electromagnéticas que se
propagan por el espacio sin guía artificial y cuyo límite superior de frecuencia se
fija, convencionalmente, en 3.000GHz.
La radiocomunicación que hace uso de elementos situados en el espacio, se
denomina radiocomunicación espacial. Toda radiocomunicación distinta de la
espacial y de la radioastronomía, se llama radiocomunicación terrenal.
La técnica de la radiocomunicación consiste en la superposición de la información
que se desea transmitir en una onda electromagnética soporte, llamada
portadora. La inserción de esa información constituye el proceso denominado
modulación
Existen dos tipos fundamentales de transmisión inalámbrica:
• Omnidireccionales: La antena transmisora emite en todas las direcciones
espaciales y la receptora recibe igualmente en toda dirección.
• Direccionales: La energía emitida se concentra en un haz, para lo cual se
requiere que la antena receptora y transmisora estén alineadas. Cuanto mayor sea
la frecuencia de transmisión, es más factible confinar la energía en una dirección.

16. Medios de Transmisión No Guiados

17. El espectro de frecuencias
Está dividido en bandas de la siguiente manera:
• Símbolo Nombre Frecuencia
VLF Very Low Frecuency 3-30KHz
LF Low Frecuency 30-300KHz
MF Mid Frecuency 300-3000KHz
HF High Frecuency 3-30MHz
VHF Very High Frecuency 30-300MHz
UHF Ultra High Frecuency 300-3000MHz
SHF Súper High Frecuency 3-30GHz
EHF Extra High Frecuency 30-300GHz
300-3000GHz
• Básicamente se emplean tres tipos de ondas del espectro electromagnético
para comunicaciones:
• Microondas: 2 GHz - 40 GHz. Muy direccionales. Pueden ser terrestres o por
satélite.
• Ondas radio: 30 MHz - 1 GHz. Omnidireccionales.
• Infrarrojos: 3•1011 - 200THz.

18. Microondas terrestres
•
La antena típica de este tipo de microondas es parabólica y tiene unos tres metros de diámetro; el
haz es muy estrecho por lo que las antenas receptoras y emisora deben estar muy bien alineadas.
A cuanta mayor altura se sitúen la antena mayor la facilidad para esquivar obstáculos. La distancia
que cubre un único radioenlace de microondas viene dada por la expresión:
• d = 7.14 • (k•h)½.
h = altura de la antena (m)
k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad. Generalmente se toma k = 3/4.
Para cubrir distancias mayores se usan radioenlaces concatenados. Aplicaciones:
o La transmisión a larga distancia, ya que requiere menos repetidores que el cable coaxial, aunque
por contra necesita que las antenas están alineadas. El uso de microondas es frecuente en
aplicaciones de TV y voz.
o En enlaces punto-a-punto sobre distancias cortas, como circuitos cerrados de televisión,
interconexión de redes locales y transmisión entre edificios.
Las microondas cubren una parte importante del espectro, de los 2 a los 40 GHz; el ancho de
banda potencial y la velocidad de transmisión aumentan con la frecuencia, por lo que sus
prestaciones son muy buenas y tienen múltiples aplicaciones como la transmisión de vídeo y de
voz.
• Banda (GHz) Ancho de Banda (MHz) Régimen de transmisión (Mbps)
2 7 12
6 30 90
11 40 90
18 220 274

19. Microondas Terrestres

20. Microondas
• El problema fundamental de este tipo de comunicación es la atenuación, que dependerá de la longitud de onda que
estemos utilizando, así como de las condiciones meteorológicas: por ejemplo a partir de los 10 MHz aumenta
mucho la atenuación a causa de la lluvia. La expresión general de la atenuación con la distancia es:
L(dB) = 10 log ( 4d/)2
Además se dan problemas de interferencia entre unas y otras emisiones, por lo que es necesario regular las bandas
• 4-6 (GHz) Transmisión a larga distancia
12 GHz Directos
22 GHz Televisión por cable
Microondas por satélite.
El satélite se comporta como una estación repetidora que recoge la señal de algún transmisor en tierra y la
retransmite difundiéndola entre una o varias estaciones terrestres receptoras, pudiendo regenerar dicha señal o
limitarse a repetirla. Las frecuencias ascendente y descendente son distintas: fasc. < fdesc. Para evitar interferencias
entre satélites está normalizada una separación entre ellos de un mínimo de 3º (en la banda de la 12/14Ghz) o 4º
(4/6GHz).
Ascendente (GHz) Descendente (GHz) Ancho de banda (MHz)
4 6 500
12 14 500
19 29 2.500
• El rango de frecuencias óptimo para la transmisión comprende 1-10 GHz.
Por debajo de 1 GHz aparecen problemas debidos al ruido solar, galáctico y atmosférico.
Por encima de 10 GHz, predominan la absorción atmosférica así como la atenuación debida a la lluvia. Cada satélite
opera en una banda de frecuencia determinada conocida como Transpondedor.
Entre las aplicaciones figuran tanto enlaces punto-punto entre estaciones terrestres distantes como la difusión:
o Difusión de TV: el carácter multidestino de los satélites los hace especialmente adecuados para la difusión, en
particular de TV, aplicación para la que están siendo ampliamente utlizados.
• o Telefonía: los satélites proporcionan enlaces punto-a-punto entre centrales telefónicas en las redes públicas de
telefonía. Es el medio óptimo para enlaces internacionales con un alto grado de utilización, y tecnológica y
económicamente es competitivo con otros tipos de enlaces internacionales.
o Redes privadas: la capacidad del canal de comunicaciones es dividido en diferentes canales de menor capacidad
que se alquilan a empresas privadas que establecen su propia red sin necesidad de poner un satélite en órbita.

21. Ondas de Radio.
•
Se caracterizan por ser omnidireccionales, por lo que no necesitaremos antenas
parabólicas. Utilizarán la banda comprendida entre 30 MHz - 1GHz, para transmitir señales
FM, TV (UHF, VHF), datos…
Este rango de frecuencias es el más adecuado para transmisiones simultáneas
(difusión,…). Las perturbaciones que sufriremos en este tipo de comunicaciones son
provocadas por las reflexiones que se producen tanto en la tierra como en el mar, debidas
a interferencias multitrayecto.
La distancia cubierta por el enlace vendrá dada por:
- d = 7.14 • (k•h)½.
h = altura de la antena (m)
k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad. Generalmente se toma k = 3/4.
Para cubrir distancias mayores se usan más radioenlaces concatenados.
De igual forma la atenuación:
- L(dB) = 10 log ( 4d/)2
Infrarrojos.
Características fundamentales:
- Reflexión directa.
- Utilización de transductores que modulan la luz infrarroja no coherente. Deberán estar
alineados o tener una reflexión directa.
- No pueden atravesar obstáculos.
- Rapidez en la instalación, ya que no es necesario tener ningún permiso.
- Imposibilidad de establecer enlaces en medios abiertos debido al cambio de las
condiciones climatológicas, que pueden actuar a modo de obstáculos.

22. Conceptos por los cuales es necesaria la modulación
• :
•
• Para facilidad de radiación: Una radiación eficiente de energía electromagnética requiere de elementos
radiadores (antenas) cuyas dimensiones físicas serán por lo menos de 1/10 de su longitud. de onda. Pero
muchas señales, especialmente de audio, tienen componentes de frecuencia del orden de los 100 Hz o
menores, para lo cual necesitarían antenas de unos 300 Km. de longitud si se radiaran directamente. Utilizando
la propiedad de traslación de frecuencias de la modulación, estas señales se pueden sobreponer sobre una
portadora de alta frecuencia, con lo que se logra una reducción sustancial del tamaño de la antena. Por
ejemplo, en la banda de radio de FM, donde las portadoras están en el intervalo de 88 a 108 MHz, las antenas
no deben ser mayores de un metro.
•
• Para reducir el ruido y la interferencia: Se ha dicho que es imposible eliminar totalmente el ruido del sistema.
Y aunque es posible eliminar la interferencia, puede no ser práctico. Por fortuna, ciertos tipos de modulación
tiene la útil propiedad de suprimir tanto el ruido como la interferencia. La supresión, sin embargo, ocurre a un
cierto precio; generalmente requiere de un ancho de banda de transmisión mucho mayor que el de la señal
original; de ahí la designación del ruido de banda ancha. Este convenio de ancho de banda para la reducción
del ruido es uno de los intereses y a veces desventajosos aspectos del diseño de un sistema de comunicación.
•
• Por asignación de frecuencia: El propietario de un aparato de radio o televisión puede seleccionar una de varias
estaciones, aún cuando todas las estaciones estén transmitiendo material de un programa similar en el mismo
medio de transmisión. Es posible seleccionar y separar cualquiera de las estaciones, dado que cada una tiene
asignada una frecuencia portadora diferente. Si no fuera por la modulación, solo operaría una estación en un
área dada. Dos o más estaciones que transmitan directamente en el mismo medio, sin modulación, producirán
una mezcla inútil de señales interferentes.

23. Ventajas y Desventajas de la Modulación
• Facilita la propagación de la señal de información por cable o por el aire.
• Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información distinta.
• Disminuye dimensiones de antenas.
• Optimiza el ancho de banda de cada canal
• Evita interferencia entre canales.
• Protege a la información de las degradaciones por ruido.
• Define la calidad de la información trasmitida

24. Bibliografía
• http://blogs.utpl.edu.ec/fundamentosderedes/2008/10/23/medios-de-transmision-guiados-y-no-
guiados/
• http://arquitecturapc.blogspot.es/1207606620/
• http://www.google.com.co/search?q=imagenes+de+medios+de+transmision&hl=es-
419&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=KC6JUPPmKpTm8QSD4oCQDA&ved=0
CBwQsAQ&biw=
• http://www.masadelante.com/faqs/wireless
• http://es.wikipedia.org/wiki/Red_por_infrarrojos
• http://telefcfm.tripod.com/equipo1.htm