Medios de Transmisión

Medios de
Transmisión

MIGDONIO DE GO J
DIE ARAM LIL O
RE S L
DE OCAL S B
E ASICO – Abril de 2013
Trabajo Colaborativo 1

Conceptos Básicos

De lo anterior se infiere un concepto y es el
Definición*: de la comunicación, la cual se entiende
Por término medio de transmisión, se como la transferencia de información, para
entiende el material físico cuyas nuestro caso en forma de datos, de un
propiedades de tipo electrónico, punto a otro. La información no es más
mecánico, óptico, o de cualquier otro que un patrón físico al cual se le ha
tipo se emplea para facilitar el asignado un significado comúnmente
transporte de información entre acordado el cual debe ser capaz de ser
enviado por un transmisor y capaz de ser
terminales distante geográficamente,
detectado y entendido por un receptor.
podríamos decir que los medios de Para transmitir se hace necesario contar
transmisión son el componente que con señales eléctricas o por medio de
conecta físicamente las estaciones de señales ópticas a través de un canal de
trabajo a los recursos de una red. comunicación o medio de transmisión.
*Tomado del Texto guía de la actividad

UNAD – REDES LOCALES BASICO – Abril de 2013
Medios de Transmisión

Conceptos Básicos
Este video muestra los elementos
básicos de la comunicación:

Si no reproduce dar clic en este enlace:
http://www.youtube.com/watch?v=hnmIpKCn_04


Tipos de Medios de Transmisión

Medios Confinados: Medios No-Confinados
- Alambre. - Todo lo que se transmite por el
- Cable Coaxial. aire.
- Cable Par Trenzado. - Radio AM/FM.
- Fibra Óptica. - Televisión UHF/VHF.
- Guía de Onda. - Telefonía Celular.
- Satélite.
- Microondas.
- Espectro Disperso.

Por lo general a los medios confinados los denominamos
comúnmente alámbricos, pero no es una forma correcta de
hacerlo en tanto existen medios como la fibra óptica que no
corresponden necesariamente a un alambre como mecanismo
para transmitir las señales.



Se entenderá entonces a un
medio confinado como aquel
que está limitado por el material
o por su componente primario,
que comúnmente es: cobre, fibra
de vidrio, contenedores
metálicos, entre otros más.

La aplicación de estos medios
es común en la cotidianidad, en
tanto son usados a diario en
nuestros hogares: TV por cable,
teléfono fijo, timbres, pulsadores
eléctricos para abrir puertas.



Para el caso de los medios no confinados o no
físicos, el aire juega un papel vital, ya que estos
medios utilizan al aire para radiar las señales
emitidas por radio frecuencia a través de la fuente,
esparciéndose hasta encontrar a su receptor.

El medio, aire, es conocido técnicamente como el
espectro radioeléctrico o electromagnético.
Comúnmente conocemos a este tipo de medios
como medios inalámbricos; del inglés wireless o sin
alambres.


Medios Físicos o Confinados
Con la aparición del telégrafo se popularizo el uso del alambre expuesto. La
Alambre composición de los alambres fue al principio de hierro (acero) y después fue
desplazado por el cobre, ya que este material es un mejor conductor de las señales
eléctricas y soporta mejor los problemas de corrosión causados por la exposición
directa a la intemperie. La resistencia al flujo de corriente eléctrica de los alambres
Diámetro
Diámetro abiertos varía grandemente con las condiciones climáticas lo que llevó a buscar su
pulgada AWG
mm
s reemplazo.

0.254 0.010 30 Las propiedades de transmisión de estos alambres dependen de su geometría y
0.330 0.013 28 material, es por ello que se ha generado la necesidad de estandarizarlos; en Usa se
0.409 0.016 26 usa la norma AWG (Wire Gauge Standard), basada en el diámetro del alambre: A
0.511 0.020 24 mayor diámetro, mayor resistencia. Los grosores típicos de los conductores utilizados
0.643 0.025 22 en cables eléctricos para uso residencial son del 10-14 AWG. Los conductores
0.812 0.032 20 utilizados en cables telefónicos pueden ser del 22,24 y 26 AWG. Los conductores
1.020 0.040 18
utilizados en cables para aplicaciones de REDES son el 24 y 26 AWG. Entre más
grande sea el valor AWG menor será el grosor o diámetro del conductor. El conductor
1.290 0.051 16
18 tiene más grosor que el cable 40, por ejemplo.
1.630 0.064 14
2.050 0.081 12
El alambre ha sido rezagado a la transmisión
2.590 0.102 10
eléctrica dado que es el equivalente a una
Tabla de Conversión Milímetros y Pulgadas a AWG
autopista de un solo carril, comparado con otros
(conductores sólidos) medios físicos o la mezcla de este mismo.


El cable par trenzado está compuesto de conductores de cobre aislados
por papel o plástico y trenzados en pares. Esos pares son después
trenzados en grupos llamados unidades, y estas unidades son a su vez
PAR
trenzadas hasta tener el cable terminado que se cubre por lo general por
plástico. TRENZADO
Una de las principales ventajas del par trenzado es que disminuye la diafonía, además de que es un conductor
económico, flexible y relativamente fácil de conectar. La desventaja más significativa a la hora de ser usado como
medio de comunicación es que debe usarse en distancias limitadas, ya que la señal se va atenuando y puede
llegar a ser imperceptible; para resolver esto se implementan repetidores de señal.

Existen dos tipos de cable par trenzado, el UTP (Unshielded Twisted Pair Cabling), o cable par trenzado sin
blindaje y el cable STP (Shielded Twisted Pair Cabling), o cable par trenzado blindado:


A continuación se lista un sumario de los tipos de cable UTP:

Categoría 1 - Voz solamente.
PAR
Categoría 2 - Datos 4 Mbps. TRENZADO
Categoría 3 - UTP con impedancia de 100 ohm y características eléctricas que soportan frecuencias de
transmisión de hasta 16 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification. Puede ser usado con
10Base-T, 100Base-T4, and 100Base-T2.

Categoría 4 - UTP con impedancia de 100 ohm y características eléctricas que soportan frecuencias de
transmisión de hasta 20 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A . Puede ser usado con 10Base-T,
100Base-T4, and 100Base-T2.

Categoría 5 - UTP con 100 ohm de impedancia y características eléctricas que soportan frecuencias de
transmisión de hasta 100 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification. Puede ser usado con
10Base-T, 100Base-T4, 100Base-T2, y 100Base-TX. Puede soportar 1000Base-T, pero el cable debe ser probado
para asegurar que cumple con las especificaciones de la categoría 5e (CAT 5 enhanced "mejorada"). CAT 5e es
un nuevo estándar que soportará velocidades aún mayores de 100 Mbps y consiste de un cable par trenzado STP
con 100 ohm de impedancia y características eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 100
MHz. Sin embargo, tiene especificaciones mejoradas como NETX (Near End Cross Talk), PSELFEXT (Power
Sum Equal Level Far End Cross Talk), y atenuación.


En geometría la palabra coaxial hace referencia a que dos o más formas
COAXIAL comparten un eje en común; es el análogo lineal tridimensional de concéntrico.
Dicho cable consiste de un alambre interior que se mantiene fijo en un medio
aislante que después lleva una cubierta metálica. La capa exterior evita que las
señales de otros cables o que la radiación electromagnética afecte la información
conducida por el cable coaxial
Los más usados en redes son:

10Base5 10BASE2
Conocido también como cable coaxial grueso Conocido también como cable coaxial delgado
(Thick coaxial) y sirve como dorsal para una red (thin coaxial) utilizado para redes tipo LAN.
tipo LAN. Utiliza transceptores (transceivers) y Utiliza conectores tipo BNC para conectar la
AUI (Attachment Unit interface) para conectar la tarjeta de red con la dorsal.
tarjeta de red con la dorsal de cable coaxial. Tasa de transmisión: 10 Mbps
Tasa de transmisión: 10 Mbps Longitud máxima: 180 metros por segmento
Longitud máxima: 500 metros por segmento Impedancia: 50 ohm, RG58
Impedancia: 50 ohm Diámetro del conductor: 0.9 mm
Diámetro del conductor: 2.17 mm Nodos por segmento: 30 Long. maxima (con
Nodos por segmento: 100 Long. maxima (con repetidores): 1500 metros.
repetidores): 1500 metros.


La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de
datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por FIBRA
ÓPTICA
el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de
luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con
un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función
de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos
a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional.
Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas,
también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica
sobre otros medios de transmisión.

Debido a la configuración de la fibra óptica, la transmisión a través de ella puede hacerse en modo
simple y en multimodo.

El Modo simple o monomodo Iinvolucra el uso de una fibra con un diámetro de 5 a 10 micras. Esta
fibra tiene muy poca atenuación y por lo tanto se usan muy pocos repetidores para distancias largas. Por
esta razón es muy usada para troncales con un ancho de banda aproximadamente de 100 GHz por
kilometro (100 GHz-km). El Multimodo se ajusta a las necesidades de transmisión, siendo usando tanto
en cortas y largas distancias.



FIBRA
Ventajas
•Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden
del Ghz).

ÓPTICA
•Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
•Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita
la instalación enormemente.
• Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy
buena, ya que la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo...
• Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía
luminosa en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que
requieren alto nivel de confidencialidad.
• Insensibilidad a los parásitos, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales
fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro
• Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin
elementos activos intermedios. Puede proporcionar comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea
necesario regenerar la señal, además, puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores láser.
• Gran resistencia mecánica (resistencia a la tracción, lo que facilita la instalación).
• Resistencia al calor, frío, corrosión.
• Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que permite detectar
rápidamente el lugar y posterior reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.
• Con un coste menor respecto al cobre.
• Factores ambientales.



Desventajas FIBRA
•La alta fragilidad de las fibras.
•Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
•Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo,
ÓPTICA
lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
•No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
•La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-
óptica.
•La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
•No existen memorias ópticas.
•La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el
terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La
energía debe proveerse por conductores separados.
•Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir
cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el
mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.
•Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los
parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.


La guía de onda es otro medio de comunicación también muy
GUÍA DE usado, el cual opera en el rango de las frecuencias comúnmente
llamadas como microondas (en el orden de GHz.
ONDA Su construcción es de material metálico por lo que no se puede
decir que sea un cable. El ancho de banda es extremadamente
grande y es usada principalmente cuando se requiere bajas
perdidas en la señal bajo condiciones de muy alta potencia como el
caso desde una antena de microondas al receptor/transmisor de
radio frecuencia.

Las aplicaciones típicas de este medio es en las centrales
telefónicas para bajar/subir señales provenientes de antenas de
satélite o estaciones terrenas de microondas.

No todas las guías de onda son duras, también existen guías de
onda más flexibles, existe un tipo de guía de onda que fabrica una
compañía que se llama ANDREW, y a este tipo de guía de onda
flexible se le conoce como Heliax.


Medios No Confinados
Un radioenlace terrestre o microondas terrestre
provee conectividad entre dos sitios (estaciones MICROONDAS
TERRESTRE
terrenas) en línea de vista usando equipo de radio
con frecuencias de portadora por encima de 1
GHz. La forma de onda emitida puede ser
analógica o digital.
Las principales aplicaciones de un
sistema de microondas terrestre
son las siguientes:
•Telefonía básica (canales
telefónicos)
•Datos
•Telegrafo/Telex/Facsímile
•Canales de Televisión.
•Video
•Telefonía Celular (entre troncales)


Entre las ventajas de radio de microondas están
las siguientes: MICROONDAS
TERRESTRE
•Por sus grandes frecuencias de operación, los
sistemas de radio de microondas pueden llevar
grandes cantidades de información.
• Las frecuencias altas equivalen longitudes cortas de onda, que requieren antenas
relativamente pequeñas.
• Las señales de radio se propagan con más facilidad en torno a obstáculos físicos,
como por ejemplo, a través del agua o las montañas altas.
• Para la amplificación se requieren menos repetidores.
• Las distancias entre los centros de conmutación son menores.
• Se reducen al mínimo las instalaciones subterráneas.
• Se introducen tiempos mínimos de retardos.
• Entre los canales de voz existe un mínimo de diafonía.
• Son factores importantes la mayor confiabilidad y menores tiempos de mantenimiento.


Las transmisiones de laser de infrarrojo directo envuelven las mismas técnicas

LASER
empleadas en la transmisión por fibra óptica, excepto que el medio en este caso
es el aire libre.

INFRARROJO El láser tiene un alcance de hasta 10 millas, aunque casi todas las aplicaciones
en la actualidad se realizan a distancias menores de una milla. Típicamente, las
transmisiones en infrarrojo son utilizadas donde la instalación de cable no es
factible entre ambos sitios a conectar.

Las velocidades típicas de transmisión a esas distancias son 1.5 Mbps. La
ventaja del láser infrarrojo es que no es necesario solicitar permiso ante las
autoridades para utilizar esta tecnología. Debe de tenerse mucho cuidado, en la
instalación ya que los haces de luz pueden dañar al ojo humano. Por lo que se
requiere un lugar adecuado para la instalación del equipo. Ambos sitios deben
de tener línea de vista.

Para distancias cortas las transmisiones vía
laser/infrarojo son una excelente opción.
Lo cual resulta en poco tiempo más
económico que el empleo de estaciones
terrenas de microondas. Se utiliza bastante
para conectar LANs localizadas en
diferentes edificios. (Ver figura)


Un satélite actúa básicamente como un
repetidor situado en el espacio: recibe las VÍA
SATÉLITE
señales enviadas desde la estación terrestre y
las reemite a otro satélite o de vuelta a los
receptores terrestres. En realidad hay dos tipos
de satélites de comunicaciones:

• Satélites pasivos. Se limitan a
reflejar la señal recibida sin llevar a
cabo ninguna otra tarea.

• Satélites activos. Amplifican las
señales que reciben antes de
reemitirlas hacia la Tierra. Son los
más habituales


VENTAJAS
• Transferencia de información a altas velocidades
VÍA
(Kbps, Mbps)
• Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no SATÉLITE
fácilmente accesibles geográficamente.
• Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran
número de puntos.
• Permite establecer la comunicación entre dos
usuarios distantes con la posibilidad de evitar las
redes públicas telefónicas.

DESVENTAJAS
• 1/4 de segundo de tiempo de propagación.
(retardo)
• Sensibilidad a efectos atmosféricos
• Sensibles a eclipses
• Falla del satélite (no es muy común)
• Requieren transmitir a mucha potencia
• Posibilidad de interrupción por cuestiones de
estrategia militar.


Wi-Fi es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma

Wi-Fi inalámbrica. Los dispositivos habilitados con Wi-Fi, tales como: un ordenador
personal, una consola de videojuegos, un smartphone o un reproductor de
audio digital, pueden conectarse a Internet a través de un punto de acceso
de red inalámbrica. Dicho punto de acceso (o hotspot) tiene un alcance de
unos 20 metros en interiores y al aire libre una distancia mayor. Pueden
cubrir grandes áreas la superposición de múltiples puntos de acceso .

Existen diversos tipos de Wi-Fi, basado cada uno de ellos en un estándar IEEE 802.11 aprobado:
•Los estándares IEEE 802.11b, IEEE 802.11g e IEEE 802.11n disfrutan de una aceptación internacional debido a que la
banda de 2.4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbit/s , 54 Mbit/s y 300 Mbit/s,
respectivamente.

•En la actualidad ya se maneja también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5
GHz y que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios. La banda de 5 GHz ha sido recientemente
habilitada y, además, no existen otras tecnologías (Bluetooth, microondas, ZigBee, WUSB) que la estén utilizando, por lo
tanto existen muy pocas interferencias. Su alcance es algo menor que el de los estándares que trabajan a 2.4 GHz
(aproximadamente un 10%), debido a que la frecuencia es mayor (a mayor frecuencia, menor alcance).

•Existe un primer borrador del estándar IEEE 802.11n que trabaja a 2.4 GHz y a una velocidad de 108 Mbit/s. Sin
embargo, el estándar 802.11g es capaz de alcanzar ya transferencias a 108 Mbit/s, gracias a diversas técnicas de
aceleramiento. Actualmente existen ciertos dispositivos que permiten utilizar esta tecnología, denominados Pre-N.


Las redes Wi-Fi poseen una serie de ventajas, entre las cuales
Wi-Fi podemos destacar:

Al ser redes inalámbricas, la comodidad que ofrecen es muy
superior a las redes cableadas porque cualquiera que tenga
acceso a la red puede conectarse desde distintos puntos dentro
de un rango suficientemente amplio de espacio.

Una vez configuradas, las redes Wi-Fi permiten el acceso de
múltiples ordenadores sin ningún problema ni gasto en
infraestructura, no así en la tecnología por cable.

La Wi-Fi Alliance asegura que la compatibilidad entre
dispositivos con la marca Wi-Fi es total, con lo que en cualquier
parte del mundo podremos utilizar la tecnología Wi-Fi con una
compatibilidad total.


Pero como red inalámbrica, la tecnología Wi-Fi presenta los
Wi-Fi problemas intrínsecos de cualquier tecnología inalámbrica. Algunos
de ellos son:
Una de las desventajas que tiene el sistema Wi-Fi es una menor
velocidad en comparación a una conexión con cables, debido a las
interferencias y pérdidas de señal que el ambiente puede acarrear.

La desventaja fundamental de estas redes existe en el campo de la
seguridad. Existen algunos programas capaces de capturar paquetes,
trabajando con su tarjeta Wi-Fi en modo promiscuo, de forma que
puedan calcular la contraseña de la red y de esta forma acceder a ella.

Este problema se agrava si consideramos que no se puede controlar el
área de cobertura de una conexión, de manera que un receptor se
puede conectar desde fuera de la zona de recepción prevista (e.g.
desde fuera de una oficina, desde una vivienda colindante).

Hay que señalar que esta tecnología no es compatible con otros tipos
de conexiones sin cables como Bluetooth, GPRS, UMTS, etc.


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