Presentación sobre los medios de transmisión guiados y no guiados, sus características, ventajas y desventajas.

1. Redes Locales Básico
Juan Camilo Ramírez Vélez
2013

2. La transmisión de datos es el proceso de comunicar datos entre dos puntos por
medio de un medio de comunicación. Existen diferentes medios de transmisión
y cada uno de ellos tiene los siguientes parámetros a considerar:
 Espectro de un medio: Es el rango de frecuencias que atraviesan de
manera satisfactoria por el medio de transmisión.
 Ancho de Banda: El ancho de banda absoluto es la diferencia entre la mayor
y menor frecuencia del espectro del medio. El relativo es donde se concentra la
mayor parte de la señal.

3. Los medios de transmisión se pueden clasificar de manera global en dos
grandes tipos:
Guiados y No Guiados

4. Los medios guiados se caracterizan porque confinan los datos a caminos físicos
específicos. Ejemplos de medios guiados son los cables y los medios de fibra óptica.
Los sistemas de TV por cable usan medios guiados.
Es tal vez el medio de comunicación de datos más usado, en razón a su bajo costo y a
la buena calidad de transmisión. En general, el cable es la elección más lógica dentro
de un edificio. No obstante, puede no ser posible enviar un cable entre dos edificios
que están en lados opuestos de una vía pública o en circunstancias más complejas
como cuando se encuentran en diferentes continentes!!!
TIPO DE CABLESTIPO DE CABLES
Los cables se pueden clasificar en dos grandes categorías: los conductores eléctricos y
los cables de fibra óptica. En la primera categoría tenemos los cables trenzados
(twisted pair) y el cable coaxial.

5. Es de los más antiguos 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 con un grosor de 1 mm aproximadamente. Los alambres se trenzan
con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares
cercanos1. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC
(Poli cloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8,
hasta 300 pares). Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya
que la mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por medio de un
par trenzado. Actualmente, se han convertido en un estándar en el ámbito de
las redes LAN (Local Area Network) como medio de transmisión en las redes
de acceso a usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar
que las propiedades de transmisión de cables de par trenzado son inferiores, y
en especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas, a las del cable
coaxial, su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de
instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en
enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.

6. Hay dos tipos de cable trenzado
El cable trenzado apantallado (STP2): El cable STP va recubierto por una malla
conductora que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su
impedancia es de 150 Ohm. 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).
Generalmente se conecta usando conectores RJ49. Es utilizado generalmente en las
instalaciones de procesos de datos que tengan problemas de interferencia
electromagnética (EMI) por su capacidad y sus buenas características contra las
radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro
y difícil de instalar.
El cable trenzado no apantallado (UTP3): El cable UTP es muy similar al usado
en las instalaciones telefónicas. De hecho, en instalaciones telefónicas nuevas es
posible usar el cable telefónico instalado para el sistema telefónico como cable para
redes de datos. El cable UTP par trenzado es más simple y empleado. No cuenta con
ningún tipo de pantalla adicional y tiene una impedancia característica de 100 Ohmios.
El conector más frecuente con el UTP es el RJ45, aunque también puede usarse otro
(RJ11 y otros), dependiendo del adaptador de red.
Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo accesibilidad y
fácil instalación. 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 electromagnéticas del medio
ambiente. El cable UTP es el más utilizado en telefonía

7. El cable UTP viene categorizado en 8 niveles (UTP 1 a UTP 7). Cada categoría especifica unas
características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la línea e impedancia.
 Categoría 1: Este tipo de cable esta especialmente diseñado para redes telefónicas, es el
típico cable empleado para teléfonos por las compañías telefónicas. Alcanzan como máximo
velocidades de hasta 4 Mbps.
 Categoría 2: De características idénticas al cable de categoría 1.
 Categoría 3: Es utilizado en redes de computadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con
un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
 Categoría 4: Esta definido para redes de computadores tipo anillo como Token Ring con un
ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.
 Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de
soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este
tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados.
 Categoría 5e: Es una categoría 5 mejorada. Minimiza la atenuación y las interferencias. Esta
categoría no tiene estandarizadas las normas aunque si esta diferenciada por los diferentes
organismos.
 Categoría 6: No esta estandarizada aunque ya se está utilizando. Se definirán sus
características para un ancho de banda de 250 Mhz.
 Categoría 7: No esta definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para un ancho de
banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es el tipo de conector seleccionado
que es un RJ-45.

8. En esta tabla podemos ver para las diferentes categorías, teniendo en
cuenta su ancho de banda, cual sería las distancias máximas
recomendadas sin sufrir atenuaciones que hagan variar la señal:
 Ancho Banda 100 Khz 1 Mhz 20Mhz 100 Mhz
 Categoría 3 2Km 500m 100m No
existe
 Categoría 4 3Km 600m 150m No
existe
 Categoría 5 3Km 700m 160m
100m

9.  Está basado en estándares telefónicos que son
maduros y bien establecidos. Los materiales son de
fácil consecución y hay un amplio número de
personas capacitadas para su instalación.
 Es posible usar cableado telefónico existente si este
es de buena calidad.
 UTP es el tipo de cableado más económico. El costo
del cableado STP es mayor (comparable al de
cableado coaxial que veremos más adelante).

10.  En el caso del cableado STP puede ser costoso y difícil de
trabajar con el.
 UTP es el medio más expuesto a interferencias EMI por lo
que no debe ser usado en ambientes con alta EMI como
fábricas, cerca de motores, etc.
 El cableado trenzado es visto como el menos aconsejable
para transmisiones de alta velocidad. No obstante la
tecnología está avanzando mejorando las velocidades que
se pueden alcanzar sobre este tipo de cableado.

11. Como puede verse en la siguiente gráfica, este cable es llamado coaxial porque dos conductores
compartes un mismo eje (COmmon AXis). Este cable está estructurado de la siguiente manera visto de
adentro hacia fuera: Conductor Central: Un núcleo de cobre sólido, o de acero con capa de cobre, o
bien de una serie de fibras de alambre de cobre entrelazadas (que dan más flexibilidad y facilidad de
instalación) dependiendo del fabricante. Capa Aislante: Es una capa de aislante que recubre el núcleo
o conductor, generalmente de material de polivinilo, este aislante tiene la función de guardar una
distancia uniforme del conductor con el exterior, manteniendo además el conductor central y el conductor
externo en una relación coaxial muy precisa. Conductor exterior o blindaje: Es una capa de blindaje
metálico, generalmente cobre o aleación de aluminio entretejido (a veces solo consta de un papel
metálico) cuya función es la de mantenerse lo mas apretado posible para eliminar las interferencias,
además de que evita de que el eje común se rompa o se tuerza demasiado, ya que si el eje común no se
mantiene en buenas condiciones, trae como consecuencia que la señal se va perdiendo, y esto afecta la
calidad de la señal. Recubrimiento: De color negro en el caso del cable coaxial delgado o amarillo en
el caso del cable coaxial grueso, este recubrimiento normalmente suele ser de vinilo, xelón ó polietileno
uniforme para mantener la calidad de las señales y prevenir daños en el cable.

12. El cable coaxial tiene varias características deseables:
• Es más resistente a EMI y puede soportar altos anchos de banda.
• Algunos cables coaxiales tiene blindajes pesados y conductores centrales para
mejorar estas características y para extender las distancias sobre las que
pueden transmitirse las señales de manera confiable.
• Existe una gran variedad de cable coaxial y debe usarse el que coincida
exactamente con las necesidades de la red.
• Responden a diferentes especificaciones de impedancia.
• Los cables de identifican por las siglas RG y un número que especifican la
impedancia del mismo indicando también el uso recomendado:
 El RG-75 se usa principalmente para televisión.
 Cada cable tiene su uso. Por ejemplo, los cables RG-8, RG-11 y RG-58 se
usan para redes de datos con topología de Bus como Ethernet y ArcNet.

13.  Cable coaxial delgado (Thin coaxial): RG-58. A este
tipo de cable se le denomina delgado porque, como su
nombre lo indica, es menos grueso que el otro tipo de cable
coaxial, debido a esto es menos rígido que el otro tipo, y es
más fácil de instalar.
 Cable coaxial grueso (Thick coaxial): Los RG8 y RG11
son cables coaxiales gruesos, estos cables coaxiales
permiten una transmisión de datos de mucha distancia sin
debilitarse la señal, pero el problema es que, un metro de
cable coaxial grueso pesa hasta medio kilogramo, y no puede
doblarse fácilmente. Un enlace de coaxial grueso puede ser
hasta 3 veces mas largo que un coaxial delgado.

14.  Altamente resistente a EMI
 Soporta altos anchos de banda
 Es una tecnología madura que es conocida y
manejada consistentemente por diversos
vendedores.

15.  A pesar de ser resistente a EMI , es aún
vulnerable a EMI en ambientes con condiciones
muy adversas como en el caso de fábricas.
 Puede ser de difícil manejo y algo estoposo.
 Es uno de los tipos de cableado más costoso.

16. La fibra óptica emplea ondas de luz para transmitir datos a través de un vidrio delgado o fibra
plástica. Un cable de fibra óptica tiene las siguientes partes:
 Conductor de luz: Es un núcleo muy fino. Generalmente construido en vidrio óptico altamente
transparente permitiendo así que las señales se desplacen por kilómetros sin tener que ser
regeneradas. En algunos casos se usa plástico pero esto sacrifica las distancias que se pueden
alcanzar.
 Manto interno: Es una en vidrio que rodea el núcleo de la fibra con un índice de reflexión
menor que el del conductor de luz central. Las características ópticas de esta capa permiten que
la luz se refleje hacia el núcleo garantizando que haya mínimas pérdidas de luz. Esto garantiza
que la señal que entra por un extremo de dicho conductor se refleja en las paredes interiores
hasta llegar al extremo de salida, siguiendo su camino independientemente del hecho de que la
fibra esté o no curvada.
 Protector externo: Protege el cable contra daños. Un simple protector puede reguardar
múltiples fibras teniendo así un cable multifibra.

17. El grosor de una fibra es como la de un cabello humano aproximadamente. Fabricadas a alta
temperatura con base en silicio, su proceso de elaboración es controlado por medio de
computadoras, para permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda
luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones. Las señales de luz en los cables de fibra ótica
son generados por diodos emisores de luz (LEDs) o por diodos de eyección láser (ILDs) que son
similares a los LED pero que como su nombre lo indica, producen luz láser. La pureza de la luz
láser es muy deseable porque se incrementan la velocidad de transmisión y la distancia de
transmisión. La señales son recibidas por fotodiodos que son dispositivos que pueden detectar
variaciones en la intensidad de la luz. Como características de la fibra podemos destacar que
son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto
grado de confiabilidad ya que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-
frecuencia. Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas, conducen rayos luminosos, por lo
tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden
usarse en condiciones peligrosas de alta tensión Las fibras ópticas se caracterizan por una
pérdidas de transmisión realmente bajas, una capacidad extremadamente elevada de transporte
de señales, dimensiones mucho menores que los sistemas convencionales, instalación de
repetidores a lo largo de las líneas (gracias a la disminución de las perdidas debidas a la
transmisión), una mayor resistencia frente a las interferencias, etc. En comparación con el
sistema convencional de cables de cobre, donde la atenuación de sus señales es de tal
magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para regenerar la transmisión, en el
sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70 Km. sin que haya necesidad de
recurrir a repetidores, lo que también hace más económico y de fácil mantenimiento este
material. Con un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de cinco mil canales
o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de cobre convencional
para brindar servicio a ese mismo número de usuarios, con la desventaja que este último medio
ocupa un gran espacio en los canales y requiere de grandes volúmenes de material, lo que
también eleva los costes. Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como medio de
transmisión debido a su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha introducido
en un amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial,
computación, sistemas de televisión por cable y transmisión de información de imágenes
astronómicas de alta resolución entre otros.

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

19.  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 diferentes que viajan es menor
y, por lo tanto, sufren menos el severo problema de las multimodales. La
propagación de los rayos en este coso sigue un patrón similar mostrado en la figura:
 Fibra monomodal: Esta fibra óptica es la de menor diámetro y solamente permite
viajar al rayo óptico central. No sufre del efecto de las otras dos pero es más difícil
de construir y manipular. Es también más costosa pero permite distancias de
transmisión mayores.

20.  Muy alto ancho de banda
 Inmune a EMI. Pueden usarse con seguridad en
ambientes donde otros cableados son
inoperantes.
 No genera emisiones de radio frecuencia. No
generan interferencias sobre otros dispositivos y
tampoco pueden ser interceptadas fácilmente por
mecanismos electrónicos externos, brindando
mayor seguridad.

21.  Su instalación no es sencilla y requiere de
equipos y personal especializado.
 Son costosas.

23. Los medios no guiados transmiten los datos a
través del espacio sin necesidad de cables.
Ejemplos de medios no guiados son los sistemas
de televisión radio difundidos y los sistemas de
telefonía celular.
Se basan en el uso del espectro
electromagnético, por lo que cuentan con un
ancho de banda prácticamente ilimitado. Se
pueden distinguir los siguientes tipos:

24. Permiten el envío de datos a través de ondas de
radio. Cada computador se equipa con una
antena (las ondas de radio son
omnidireccionales). El tamaño de la antena
dependerá de la aplicación (2m para una ciudad,
interna para comunicaciones al interior de una
vivienda).

25. Las microondas tiene como ventaja que son completamente direccionales lo que favorece la privacidad de las
comunicaciones. No obstante esto también en una desventaja ya que se requiere de línea de vista entre el
emisor y el receptor (i.e deben estar enfrentadas y no pueden haber paredes ni obstáculos entre el emisor y el
receptor). Proveen mayor ancho de banda que las ondas de radio. Dado que las microondas no siguen la
superficie curva de la tierra, no permiten por si solas cubrir largas distancias por lo que requieren de repetidoras
intermedias o del uso de satélites. Teniendo en cuenta el costo de los satélites, sobre un mismo satélite se
ubican varios transponders, uno para cada cliente y se entrelazan con apoyo en estaciones terrenas. Tres
satélites en órbita geostacionaria son suficientes para cubrir todo el globo terrestre.

26. Las microondas pueden verse afectadas por las
condiciones atmosféricas.

27. Inicialmente usados para controles remotos.
Tiene como ventaja que son portables (no
requieren antena) y son económicos. No obstante
no atraviesan obstáculos y son sensibles a la
orientación del emisor y del receptor.

28.  Permite enviar información a través del aire sin
requerir de canales de fibra. Permite la
comunicación a grandes distancias pero requiere
línea de vista y pueden ser afectadas por
condiciones atmosféricas como la niebla.

30.  http://sistemas.uniandes.edu.co/~isis1301/dokuwiki/lib
 https://www.google.com.co/imghp?hl=es&tab=wi&ei=Y