REDES LOCAL BASICOMEDIOS DE TRANSMISION

IVAN LIZARAZO CORDERO

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

OCTUBRE 2012

Medios de Transmisión La comunicación es la transferencia de información de un lugar a

otro, mientras que la información es un patrón físico al cual se le ha asignado un significado comúnmente acordado. El patrón debe ser único -separado y distinto-, capaz de ser enviado por un transmisor y de ser detectado y entendido por un receptor. Así, la información es transmitida a través de señales eléctricas u ópticas utilizando un canal de comunicación o medio de transmisión.

Por medio de transmisión, la aceptación amplia de la palabra, se entiende el material físico cuyas propiedades de tipo electrónico, mecánico, óptico, o de cualquier otro tipo se emplea para facilitar el transporte de información entre terminales distante geográficamente.

El medio de transmisión consiste en el elemento que conecta físicamente las estaciones de trabajo al servidor y los recursos de la red. Entre los diferentes medios utilizados en las LAN se puede mencionar: el cable de par trenzado, el cable coaxial, la fibra óptica y el espectro electromagnético (en transmisiones inalámbricas).Su uso depende del tipo de aplicación particular ya que cada medio tiene sus propias características de costo, facilidad de instalación, ancho de banda soportado y velocidades de transmisión máxima permitidas.

Características Básicas de un Medio de Transmisión Resistencia: • Todo conductor, aislante o material opone

una cierta resistencia al flujo de la corriente eléctrica.

• Un determinado voltaje es necesario para vencer la resistencia y forzar el flujo de corriente. Cuando esto ocurre, el flujo de corriente a través del medio produce calor.

• La cantidad de calor generado se llama potencia y se mide en WATTS. Esta energía se pierde.

• La resistencia de los alambres depende de varios factores.

Tipos de Transmisión Actualmente, la gran mayoría de las redes están

conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.

Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de cables publican unos catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes: Cable coaxial. Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado) Cable de fibra óptica.

Medios de transmisión guiados Los medios de transmisión guiados

están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la interconexión de computadoras son:

Cable coaxial Cable par trenzado Fibra óptica

CABLE COAXIAL El cable coaxial es un cable formado por dos

conductores concéntricos:Un conductor central o núcleo, formado por un hilo sólido o trenzado de cobre (llamado positivo o vivo),  un conductor exterior en forma de tubo o vaina, y formado por una malla trenzada de cobre o aluminio o bien por un tubo, en caso de cables semirrígidos. Este conductor exterior produce un efecto de blindaje y además sirve como retorno de las corrientes.

CABLE COAXIALVENTAJAS:

• son diseñados principal mente para las comunicaciones de datos, pero pueden acomodar aplicaciones de voz pero no en tiempo real.• Tiene un bajo costo y es simple de instalar y bifurcar• Banda nacha con una capacidad de 10 mb/sg.• Tiene un alcance de 1-10kms

DESVENTAJAS:

• Transmite una señal simple en HDX (half duplex)• No hay modelación de frecuencias• Este es un medio pasivo donde la energía es provista por las estaciones del usuario.• Hace uso de contactos especiales para la conexión física.• Se usa una topología de bus, árbol y raramente es en anillo.• ofrece poca inmunidad a los ruidos, puede mejorarse con filtros.• El ancho de banda puede trasportar solamente un 40 % de el total de su carga para permanecer estable.

CABLE PAR TRENZADO Es el medio guiado más barato y más usado.

Consiste en un par de cables, embutidos para su aislamiento, para cada enlace de comunicación. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética. Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste (se utiliza mucho en telefonía) pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance.

CABLE PAR TRENZADO Ventajas: Bajo costo en su contratación. Alto número de estaciones de trabajo por segmento. Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas. Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier

parte. Desventajas: Altas tasas de error a altas velocidades. Ancho de banda limitado. Baja inmunidad al ruido. Baja inmunidad al efecto crosstalk. Alto coste de los equipos. Distancia limitada (100 metros por segmento).

UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO) Es como se denominan a los cables de

par trenzado no apantallados son los más simples, no tienen ningún tipo de pantalla conductora. Su impedancia es de 100 ohmios, y es muy sensible a interferencias. Los pares están recubiertos de una malla de teflón que no es conductora, lo que permite la mayor flexibilidad del cable.

UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO) Ventajas

Se podría desarrollar una lista con algunas de sus ventajas en las cuales encontraríamos algunas de las siguientes:

Posibilidad de compartir hardware y software. Archivos ya sean documentos, imágenes, audio-video, etc. Dentro del hardware el uso de impresora compartida lo cual aminora un gasto en tinta, papel y requiere menor número de impresoras (basta con una por red). Seguridad. Reducción de gastos en línea telefónica: basta sólo con contratar un servicio de Internet ya que podemos distribuirlo a través de la red de forma sencilla teniendo como resultado Internet en todos los nodos de ésta. Una gran posibilidad de conectar computadoras: desde 2 hasta las que nos posibiliten el equipo mediante el cual los conectamos Ej: cantidad de bocas disponible en un switch. Según el material de conexión usado podemos hablar de una ventaja en la distancia que puede alcanzar Ej: usando un cable UTP de 4 pares con conectores RJ45 y un switch estándar podemos obtener una distancia de 100m pidiendo utilizar este tipo de conexión en un edificio conectando así varios pisos. Estas son algunas de las ventajas que podríamos encontrar más comunes en las cuales podemos ver unas claras ventajas de las redes.

UTP (CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO) Desventajas

Como desventajas en este caso tomaremos como referencia las imposibilidades físicas para poder enumerar algunas de las posibles:

Alto costo en cable UTP dado que éste debe recorrer desde el switch/servidor/router hasta donde se encuentra el nodo produciendo un gasto significativo dada la relación costo/metros. Exposición de archivos al resto de los nodos, sea de manera completa o no administrado por el servidor o nodo a conectar. Colas de impresión: este caso se dará en alguna empresa o ente el cual necesite de un alto rendimiento de la impresora donde los nodos conectados a ella soliciten demasiadas impresiones.

CABLE PAR TRENZADO STP El cable de par trenzado blindado (STP) combina las técnicas de blindaje,

cancelación y trenzado de cables. Cada par de hilos está envuelto en un papel metálico. Los dos pares de hilos están envueltos juntos en una trenza o papel metálico. Generalmente es un cable de 150 ohmios. Según se especifica para el uso en instalaciones de redes Token Ring, el STP reduce el ruido eléctrico dentro del cable como, por ejemplo, el acoplamiento de par a par y la diafonía.

El STP también reduce el ruido electrónico desde el exterior del cable, como, por ejemplo, la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). El cable de par trenzado blindado comparte muchas de las ventajas y desventajas del cable de par trenzado no blindado (UTP). El cable STP brinda mayor protección ante toda clase de interferencias externas, pero es más caro y de instalación más difícil que el UTP.

CABLE PAR TRENZADO STP ventajas: Reduce el ruido eléctrico, tanto dentro como fuera del

cable. Brinda mayor protección. El blindaje minimiza la irradiación de las ondas

electromagnética internas Desventajas: es mas costoso que UTP El aislamiento y blindaje adicionales aumenta

el tamaño y peso del cable. Es difícil de instalar. El blindaje puede actuar como antena

recogiendo señales no deseadas.

FIBRA OPTICA 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 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 núcleo 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 gran velocidad, mucho más rápido que en las comunicaciones de radio y cable. También se utilizan para redes locales. Son el medio de transmisión por excelencia, inmune a las interferencias. Tienen un costo elevado.

FIBRA OPTICA Ventajas

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.

No produce interferencias. Insensibilidad a los parásitos, lo que es una propiedad

principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados .

Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios.

Resistencia al calor, frío, corrosión. Con un coste menor respecto al cobre.

FIBRA OPTICA Desventajas

A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:

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, 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.2 No existen memorias ópticas.

MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS

Se utilizan medios no guiados , principalmente el aire . Se radia energía electromagnética por medio de una antena y luego se recibe esta energía con otra antena . La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional.

En la direccional, la antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas.

En la omnidireccional, la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones pudiendo la señal ser recibida por varias antenas. Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos: radio, microondas y luz (infrarrojos/láser).

MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS El espectro de frecuencias está dividido en bandas de la siguiente manera: Símbolo Nombre Frecuencia

VLF Very Low Frecuency 3-30KHzLF Low Frecuency 30-300KHzMF Mid Frecuency 300-3000KHzHF High Frecuency 3-30MHzVHF Very High Frecuency 30-300MHzUHF Ultra High Frecuency 300-3000MHzSHF Super High Frecuency 3-30GHzEHF Extra High Frecuency 30-300GHz300-3000GHz

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.

EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

• “Para su estudio se divide en bandas o rangos de frecuencias cuyas características son similares.

• Las ondas de radio, microondas, las infrarrojas y la luz se pueden usar para transmisión de información.

• Los rayos Ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma son de mayor frecuencia pero difíciles de producir y modular. Además perjudiciales para los seres vivos. “ [49]

• Espectro de radiofrecuencias: Hace referencia a cómo está dividido todo el ancho de banda que se puede emplear para transmitir diversos tipos de señales.

TIPOS DE ONDAS

  Ondas de radio. (10 KHz-100 MHz). Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden

cruzar distancias largas y entrar fácilmente en los edificios. Si las ondas tienen frecuencias bajas, pasan por los obstáculos y la potencia disminuye con la distancia; si las ondas tienen frecuencias más altas van en líneas rectas y rebotan en los obstáculos, aunque la lluvia las absorbe.

  Son omnidireccionales, lo cual implica que los transmisores y receptores no tienen que tener línea de vista.  

MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS Radiotransmisión

La radio es una tecnología que posibilita la transmisión de señales mediante la modulación de ondas electromagnéticas. Estas ondas no requieren un medio físico de transporte, por lo que pueden propagarse tanto a través del aire como del espacio vacío.Una onda de radio se origina cuando una partícula cargada (por ejemplo, un electrón) se excita a una frecuencia situada en la zona de radiofrecuencia (RF) del espectro electromagnético. Otros tipos de emisiones que caen fuera de la gama de RF son los rayos gamma, los rayos X, los rayos cósmicos, los rayos infrarrojos, los rayos ultravioleta y la luz visible.Cuando la onda de radio actúa sobre un conductor eléctrico (la antena), induce en él un movimiento de la carga eléctrica (corriente eléctrica) que puede ser transformado en señales de audio u otro tipo="" de="" señales="" portadoras="" información.Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia.

MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS

ventajas: La transmisión de la información es mas flexible, haciendo

posible que viaje mas rápido y a mayores distancia. Las ondas de radio son omnidireccionales, viajan en todas

las direcciones, por lo que el transmisor y el receptor no tienen que alinearse.

Desventajas: Por la capacidad de radio de viajar distancias largas , se

presentan interferencias entre usuarios. En ciertas condiciones atmosféricas , la señal puede rebotar

sin control.

Medios de transmisión no guiadostransmisión por microondas Se describe como microondas a aquellas ondas

electromagnéticas cuyas frecuencias van desde los 500 MHz hasta los 300 GHz o aún más. Por consiguiente, las señales de microondas, a causa de sus altas frecuencias, tienen longitudes de onda relativamente pequeñas, de ahí el nombre de “micro” ondas. Así por ejemplo la longitud de onda de una señal de microondas de 100 GHz es de 0.3 cm., mientras que la señal de 100 MHz, como las de banda comercial de FM, tiene una longitud de 3 metros. Las longitudes de las frecuencias de microondas van de 1 a 60 cm., un poco mayores a la energía infrarroja.

Medios de transmisión no guiadostransmisión por microondas Ventajas:

Más baratos Instalación más rápida y sencilla. Conservación generalmente más económica y de actuación rápida. Puede superarse las irregularidades del terreno. La regulación solo debe aplicarse al equipo, puesto que las

características del medio de transmisión son esencialmente constantes en el ancho de banda de trabajo.

Puede aumentarse la separación entre repetidores, incrementando la altura de las torres.

Desventajas: Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para los

enlaces( necesita visibilidad directa) Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las

que hay que disponer. Las condiciones atmosféricas pueden ocasionar desvanecimientos

intensos y desviaciones del haz, lo que implica utilizar sistemas de diversidad y equipo auxiliar requerida, supone un importante problema en diseño.

Medios de transmisión no guiadostransmisión por infrarrojos Las redes por infrarrojos nos permiten la comunicación entre dos modos,

usando una serie de leds 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. A la hora de transmitir, las estaciones infrarrojas pueden usar tres tipos de métodos para ello: punto a punto, casi-difuso y difuso.

En el modo punto a punto, el tipo de emisión por parte del transmisor se hace de forma direccional.

En el modo casi-difuso, el tipo de emisión es radial; esto es, la emisión se produce en todas direcciones, al contrario que en el modo punto a punto.

El modo de emisión difuso, por otro lado, se diferencia del casi-difuso en que debe ser capaz de abarcar, mediante múltiples reflexiones, todo el recinto en el cual se encuentran las estaciones

Medios de transmisión no guiadostransmisión por infrarrojos

ventajas La tecnología infrarrojo cuenta con muchas características

sumamente atractivas para utilizarse en WLANs:); el infrarrojo ofrece una amplio ancho de banda que transmite señales a velocidades muy altas (alcanza los 10 Mbps)

utiliza un protocolo simple y componentes sumamente económicos y de bajo consumo de potencia.

Desventajas: esta tecnología se pueden señalar las siguientes: es sumamente

sensible a objetos móviles que interfieren y perturban la comunicación entre emisor y receptor.

Las velocidades de transmisión de datos no son suficientemente elevadas y solo se han conseguido en enlaces punto a punto.

Medios Transmisión no guiados transmisión por ondas de luz (rayo láser)

La señalización óptica sin guías se ha usado durante siglos. Paul Reveré utilizó señalización óptica binaria desde la vieja iglesia del Norte justo antes de su famoso viaje. Una aplicación más modernas es conectar las LAN de dos edificios por medio de láseres montados en sus azoteas. Este esquema ofrece un ancho de banda muy alto y un costo muy bajo. También es relativamente fácil de instalar y, a diferencia de las microondas no requiere una licencia de la FCC (Federalcommunications Comisión, Comisión Federal de Comunicaciones)

Transmisión por ondas de luz (rayo láser) La ventaja del láser, un haz muy estrecho, es aquí también

una debilidad. A puntarun rayo láser de 1mm de anchura a un blanco de 1mm a 500 metros de distancia requiere la puntería de una Annier Oakley moderna. Por lo general, se añaden lentes al sistema para desenfocar ligeramente el rayo.

Una desventaja es que los rayos láser no pueden penetrar la lluvia ni la niebladensa, pero normalmente funciona bien en días soleados.

Medios Transmisión no guiados transmisión por satélite)

Las transmisiones vía satélites se parecen mucho más a las transmisiones con microondas por visión directa en la que las estaciones son satélites que están orbitando la tierra. Aunque las señales que se transmiten vía satélite siguen teniendo que viajar en línea recta, las limitaciones impuestas sobre la distancia por la curvatura de la tierra son muy reducidas. De esta forma, los satélites retransmisores permiten que las señales de microondas se puedan transmitir a través de continentes y océanos como un único salto

Medios Transmisión no guiados transmisión por satélite)

Ventajas: Cobertura inmediata y total de grandes zonas geográficas, al contario

de los sistemas terrestres clásicos, de lenta implantación. posibilidad de independizarse de las distancia y de los

obstáculos naturales como las montañas etc. Desventajas: elevadísimo costo inicial, el cual solo podría ser afrontado

mediante la gestión de un crédito internacional. Las demoras de propagación. La interferencia de radio y microondas.

El debilitamiento de las señales debido a fenómenos meteorológicos como lluvias intensas, nieve, y manchas solares.

Medios Transmisión no guiados transmisión por telefonía celular)

La telefonía celular se diseñó para proporcionar conexiones de comunicaciones estables entre dos dispositivos móviles o entre una unidad móvil y una unidad estacionaria (tierra). Un proveedor de servidores debe ser capaz de localizar y seguir al que llama, asignando un canal a la llamada y transfiriendo la señal de un canal a otro a medida que el dispositivo se mueve fuera del rango de un canal y dentro del rango de otro. Para que este seguimiento sea posible, cada área de servicio celular se divide en regiones pequeñas denominadas células. Cada célula contiene una antena y está controlada por una pequeña central, denominada central de célula.

Medios Transmisión no guiados transmisión por telefonía celular) VENTAJAS: - La función de la comunicación inalámbrica es la

mejor ventaja que ofrece un teléfono móvil. La capacidad de comunicarse por voz, texto e incluso correo electrónico ha hecho posible la interacción en cualquier momento y de humano a humano a través de vastas áreas.

DESVENTAJAS: -no hay señal no puedes llamar, que no en todos los lugares se permite el uso de celular, el precio de un buen teléfono ya es de pensarse, Las desventajas incluyen la capacidad de atención limitada para otras actividades y tareas durante la conversación sin cesar en los teléfonos móviles, conducción peligrosa, mientras se conversa y ser un esclavo de las muletas de este dispositivo de comunicación inalámbrica.

FUENTES DE CONSULTA Modulo del curso de Redes Locales Básico de la UNAD , Ingeniera

Lorena Patricia Suarez Sierra ,Especialista Leonardo Bernal Zamora , 2009

es.wikipedia.org/wiki/Medios_de_transmisión

http://www.monografias.com/trabajos37/medios-transmision/medios-transmision.Shtml