2.1.1. MEDIOS DE TRANSMISION
INTRODUCCION
¿Qué es un 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.
¿Cuál es su función?
El medio de transmisión consiste en el elemento q conecta físicamente las estaciones de trabajo al servidor y los recursos de la red. Entre los diferentes medios utilizados en las LANs 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.En la actualidad, estos medios son de gran utilidad para las personas, pues además de cumplir una gran demanda, son indispensables recursos por los cuales el hombre se puede comnicar.Cabe mencionar que los medios de transmisión son my aplicables co mayor intensidad en el area e la informática, pues son estas transmisiones que logran las comunicaciones entre computadoras además de facilitar el gran recurso como lo es la internet.Características Básicas de un Medio de TransmisiónTodo 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.A medida que aumenta la frecuencia de la señal aplicada a un alambre, la corriente tiende a fluir mas cerca de la superficie, alejándose del centro de conductor.Usando conductores de pequeños diámetro, la resistencia efectiva del medio aumenta, a medida que aumenta la frecuencia. Este fenómeno es llamado "efecto piel" y es importante en las redes de transmisión.La resistividad usualmente se mide en “ohms” (Ω) por unidad de longitud.
CONTENIDO
TELECOMUNICACIONES Y TRABAJO DISTRIBUTIVO Y COLABORATIVO
2.1.1.- Medios de Transmisión
Según Laura raya (1998) en su libro “Sistemas de Informáticos Multiusuario y en Red” “los medios de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos”. Distinguimos dos grupos de medios:GUIADOS: Este tipo de medios conducen las ondas atreves de un campo físico (cables).NO GUIADOS: Este tipo de medios proporciona un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirige (como es el aire).
MEDIOS GUIADOS
Dentro de los guiados se encuentran los siguientes medios:
PAR SIN TRENZAR
Este medio de transmisión (también llamado cable paralelo) está formado por dos hilos de cobre paralelos recubiertos de un material aislantes (plástico). Este tipo de cableado ofrece muy poca protección frente a interferencias. Normalmente se utiliza como cable telefónico para transmitir voz analógica y las conexiones se realizan mediante un conector denominado RJ-11.(a cotinuación)
Es un medio semidúplex, ya que la información circula en los dos sentidos por el mismo cable, pero no se realiza al mismo tiempo.El cable paralelo se utiliza fundamentalmente en tendido eléctrico de alta tensión y también para transmisión de datos a corta distancia (apenas unos metros), ya que las interferecias afectan mucho a este tipo de transmisión. Según los estándares de cableado estructurado, a este tipo de cables también se le conoce como cable de categoría1.
PAR TRENZADO
Consiste en dos cables de cobre instalados, normalmente de 1mm de espesor, enlazados de don en dos de forma helicoidal. La forma trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos y a otras interferencias procedentes del exterior.En un par trenzado, normalmente uno de los cables esta marcado con una línea longitudinal que indica que se utiliza como masa. Esto es debido a que, a diferencia del cable paralelo, el cable de par trenzado se utiliza también para transmisión digital, y es necesario seguir el orden en ellos cuando se engasta al conector, se utiliza un conector RJ-45. (a continuacion un ejemplo de este conector)
Los pares trenzados suelen agruparse en cables de mayor grosor, recubiertos pos su material aislante, ya que su transmisión suele ser simplex. Dependiendo de la forma en la que se agrupan estos cables tenemos varios tipos:· Pares trenzados no apantallados (UTP): son los mas simples y no tienen ningún tipo de pantalla conductora. Su independencia característica es de 100 ohm y es muy sensible a interferencias. El par trenzado UTP categoría 5 esta recubierto por una malla de teflón que no es conductora.· Pares trenzados apantallados individualmente (STP): es igual que el anterior pero en este caso se rodea a cada par de una malla conductora, que se conecta a las diferentes tomas de tierra de los equipos. Son los que poseen una mayor inmunidad al ruido.· Pares trenzados apantallados (FTP): Es un cable de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección a interferencias y su impedancia características es de 120 ohm.
CABLE COAXIAL
El cable coaxial es otro medio típico de transmisión. Este cable tiene mejor blindaje que el par trenzado, por lo que puede alcanzar velocidades de transmisión mayores y los tramos entre repetidores o estaciones pueden ser mas largos.El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central por donde circula al señal, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este material esta rodeado por un conductor cilíndrico presentado como una malla de cobre trenzado que hace de masa. El conductor externo esta cubierto por una capa de plástico protector. Esta construcción le confiere un elevado ancho de banda y excelente inmunidad al ruido.La velocidad de transmisión de este cable depende de su longitud y en cables de un kilometro es posible alcanzar entre uno y dos Gbps. Los cables coaxiales solían utilizarse en el sistema telefónico, pero ahora se les ha reemplazado por fibra óptica en rutas de varios recorridos y troncales de gran ancho de bandas. Sin embargo, el cable coaxial todavía se utiliza para televisión por cable y en redes de área local.
Hay dos tipos fundamentales de cable coaxial:·
Cable coaxial de banda base (50 ohms): se utiliza en la transmisión digital. El ancho de banda máximo que se puede obtener depende de la longitud del cable. Los cables coaxiales se emplean ampliamente en redes de área local y para transmisiones de largas distancias, aunque utilizar cables de mayor longitud hace reducir la velocidad de transmisión. Existen dos tipos:
Coaxial grueso:
comenzó a utilizarse en redes locales y hoy en día solo se emplea para realizar la estructura troncal de distribución de la red. Hay dos tipos:RG-100: Es el más utilizado. Su núcleo es de 2.6 mm, mientras que la malla es de 9.5 mm (dando lugar a un cable de 1 cm de diámetro aproximadamente).RG-150: Posee una secuencia de capas trenzadas que protegen mejor de las interferencias electromagnéticas. Su núcleo es de 3.7 mm, mientras que la malla es de 13.5 mm (dando lugar a un cable de 1.5 cm de diámetro.
Coaxial fino:
Dada su flexibilidad, es más fácil de instalar, aunque es más caro y posee menor inmunidad frente a interferencias. Posee un núcleo de 1.2 mm y una maya de 4.4 mm, lo que hace un cable de 0.5 cm. Existen varios tipos de cables coaxiales finos, pero el mas utilizado es el RG-58.
Cable coaxial de banda ancha (75 ohm):
se utiliza para la transmisión analógica, comúnmente para el envió de la señal de televisión por cable.Dado que las redes de banda ancha utilizan la tecnología patrón para envío de señales de televisión por cable.
Los cables pueden emplearse para aplicaciones que necesiten hasta los 300 Mhz (y en algunos casos hasta los 450 Mhz) y extenderse a longitudes que alcanzan casi los 100 km, gracias a la naturaleza analógica de la señal, que es menos critica que la digital. Un cable típico de 300 Mhz, por lo general puede mantener velocidades de transmisión de datos de hasta 150 Mbps.
Las conexiones de cable coaxial son un poco más complejas, ya que existe un dispositivo llamado transceptor que es el que conecta la estación con el cable y es aéreo.
Fibras opticas
Ahora, según a Andrew S. Tanenbaum en su libro “Redes de Computadoras” en su tercera edicion, “795 pgs”, editorial Tanenbau, (1997) edo de mexico:Mucha gente de la industria de la computación sienten un orgullo enorme por la rapidéz con que esta mejorando la tecnologia de las computdoras. En la decada de 1970, una computadora rapida podia ejecutar una instrucción en 100nseg. 20 años despues una computadpra cray rapida podia ejecutar una instrucción en 1nseg, un factor mejora de 10 por decada.
En el mismo periodo, la comonucación de datos paso de 56kbps a 1gbps un factor de ganancia de 100 por decadas, mientra que la tasa de errores se redujo de 10 a la meno cinco por bit a casi 0.Mas todavia, la cpu individuales estan empesando acercarse a los limites fisicos, como la velocidad de la luz y los problemas de disipación de calor.encontrate, con la tecnologia actual de fibras, el ancho de banda asequible ciertamente eccede los 50,000gbps y muchos investigadores se estan forsando por encontrar mejores materiales.el limite practico de señalización actual de serca de 1gbps sedebe a nuestra incapacidad para convertir con mayor raipdes las señales electricas a opticas. En el laboratorio, es factible optener 100gbps en transmiciones cortas. Faltan pocos años para que sepuedan alcansar una velocidad de un terabit/s. los sistemas totalmente opticos, que incluyen entradas y salidas opticas de la computadora, estan al alcanse.
En la carrera entre las computadoras y la comunicación, gano la comunicació. La actual generación de cientificos e ingenieros de computadoras enseñados a pensar en terminos de los bajos limites de nyquist y shannon impuestos por el alambre de cobre todavia no a comprendido todas las implicaciones del ancho de banda practicamente infinito. El nuevo a cuerdo conbencional deberia ser que todas las computadoras son inremediablemente lentas y que las redes deben tratar de evitar la compuatción a toda costa sin importar que tanto ancho de banda se desperdicie con eso.Un sistema de transmición optico tiene tres componentes: las fuestes de luz, el medio transmisor y el detector. Convencionalmente, un pulso de luz indica un bit1 y la ausencia de luz indica un bit 0.
El medio de trnasmición es una fibra de vidrio ultra delgada. El detector genera un pulso electrico cuando la luz incide en el. Al conectar una fuente de luz en un extremo de una fibra optica y un detector en el otro, tenemos un sistema de trnasmición de datos unidireccional que asepta una señal electrica, la convierte y la transmite por pulso de luz, y despues reconvierte la salida a una señal electrica en el extremo receptor.
Este sistema de transmición tendria fugas de luz y seria inutil en la practica excepto por un principio interesante de la fisica. Cuando un rayo de luz pasa de un medio al otro, por ejemplo de silice fundida al aire, el rayo se refracta en la frontera de la silice y el aire. El grado de refracción depende de las propiedades de los dos medios. Para angulos de incidencia por encima de cierto valor critico, la luz se refracta de regreso a la silice; ninguna función escapa hacia el aire. Asi, un rayo incidente con un angulo igual o mayor que el critico queda atrapado dentro de la fibra, y sepuede propagar por muchos kilometros virtualmente sinperdidas. Sedice que cada rayo tiene un modo diferente, una fibra que tiene esta propiedad sedenomina fibra multi modal.
Por otro lado, si se reduce el diametro de la fibra a unas cuantas longitudes de onda de la luz, la fibra actua como una guia y la luz sepuede propagar en linea recta, sin rebotar, obteniendose una fibra de modo unico. Las fibras de modo unico obtenidos en la actualidad puede transmitir datos a varios gbps a una distancia de 30km. En el laboratorio se han logrado velocidades de datos todabia mayores a distancias mas cortas. Los experimentos han demostrado que los laseres potentes pueden impulsar una señal por una dibra a 100km sin repetidoras, a un que velocidades mas bajas. Las investigaciones sobre fibras con taminadas con erbio prometen todavia mayores alcances sin repetidores.
Transmisión de la luz a travez de fibras
Las fibras opticas se hacen de vidrio, que a su vez se fabrican con arena, una materia prima de bajo costo disponible en cantidades ilimitadas la fabricación del vidrio era conocidos por los antiuos egipcios, pero su vidrio no podia ser mayor de 1mm de grueso para que la luz lograra a travesarlo.durante el renacimiento se desarrollo un virus lo bastante transparente para ser util en las ventanas.el vidrio que se utiliza en las fibras optica modernas estan transparentes que si los oceanos esten llenos de el en lugar de agua el lecho marino seria tan visible desde la superficie la longitud de los pulsos de la luz transmitido por una fibra aumenta conforme se propaga este fenomeno se llama dispersion, y su magnitud depende de su magnitud de onda. Una forma de evitar que se encimen lo puntos dispersos es incrementar la distancia de ellos, pero esto se puede hacer reduciendo la velocidad de mision de las señales.por fortuna, se ha descubierto al darle a los pulsos cierta forma especial relacionada por el reciproco del coseno y hiperbolico, todos los efectos de l dispersion se cancelan y pueden ser posible enviar pulsos a miles de km. Sin ninguna distorsion apreciable de la forma. Estos pulsos se llaman solitones.se esta realizando una cantidad considerable de investigaciones para llevar ala practica
Cables de fibra
Los cables de fibra ópticos son similares a las coaxiales, excepto por el trenzable el núcleo de vidrio esta al centro, y a través de el se propaga a la luz. En las fibras multimodales el diámetro es de 50 micras, aproximadamente el grosor de un cabello humano. En la fibras de modas el núcleo es de 8 a 10 micras el núcleo esta rodeado por un revestimiento de vidrio con un índice de retracción menor que el del núcleo, a fin de mantener toda la luz en el núcleo.
Las fibras se pueden conectar de tres formas diferentes.
· Pueden terminar en conectores e insertarse en enchufes de fibras.los conectores pierden el 10 o el 20 de luz pero facilitan la reconfiguración de los sistemas.· Se puede empalmar de manera mecánica los empalmes mecánicos acomodan dos extremos con cuidado uno junto al otro con una manga especial y lo sujetan en su lugar.los empalmes mecánicos toman personal entrenado cerca de 5 min y resultan en una pérdida de luz del 10 %.
· Se pueden fusionar (fundir) dos tramos de fibra para formar una conexión solida. Un empalme por fusión es casi tan buena como una fibra de hilar con fibra de hilado único pero aun aquí hay un poco de atenuación. con los tres tipos de empalme pueden ocurrir reflejos en el .punto del empalme, y la energía reflejada puede interferir la señal.Se pueden utilizar dos clases de fuentes de luz para producir las señales, LED (diodos emisores de luz y laser semiconductores).
Redes de fibras ópticas
Estas redes de fibras se pueden utilizar así como para transmisión de largo alcance con LAN aunque derivar en ella es más complicado que conectarse a una Ethernet.
En este se utilizan dos tipos de interfaz:
· Interfaz pasiva: este consiste en dos derivaciones funcionadas a la fibra principal. Una derivación tiene un NET con un iodo laser en su extremo (para transmitir) y el otro tiene un foto iodo para (recibir)
· Interfaz repetidor activo: este es la luz entrante se convierte en una señal eléctrica que se regenera a su intensidad completa si se debilito y se transmite como luz.La interfaz con la computadora es un alambre ordinario de cobre que entra en el regenerador de señales. También se utilizan repetidores puramente ópticos. Estos dispositivos no requieren las conversiones ópticas eléctrica a eléctrica, lo que significa que pueden operar con anchos de banda extremadamente anchos.Comparaciones de fibras ópticas y alambre de cobreLas fibras tienen mucha ventajas ya que este se pueden manejar anchos de bandas más grandes que el cobre ya que este sería indispensable en el uso de redes de alto entendimiento debido a la baja atenuación se necesitan repetidores a cada 30km aproximadamente líneas largas, contra casi cada 5km cuando se usa cobre lo que implica un ahorro sustancial. La fibra tiene la ventaja de no ser afectada por las elevaciones en la carga.
NO GUIADOS
Ahora bien, dentro de los no guiados se encuentran los siguientes medios:
ONDAS DE RADIO:
las ondas de radio son fáciles de generar, pueden viajar largas distancias, penetran en los edificios sin problemas y viajan en todas direcciones, desde la fuente emisora. Sin embargo, por la capacidad que tienen de viajar a largas distancias, es necesario realizar un control escrito por partes de los gobiernos para que las diferentes transmisiones no se interfieran entre si.
Existen dos tipos de ondas de radio:Ondas de radio de baja frecuencia: su recorrido siguen la curva de la tierra y pueden a travesar con facilidad los edificios pero solo permiten velocidades de transmisión bajas.
· Ondas de radio de alta frecuencia: son absorbidas por la tierra, por lo que deben ser enviadas a la ionosfera donde son reflejadas y devueltas de nuevo, con lo que se consigue transmitir a largas distancias.
MICROONDAS
Además de su aplicación en hornos estos permiten transmisiones tanto terrestres como con satélite. A diferencia de las ondas de radio las microondas no atraviesan bien los obstáculos, de forma que es necesario situar antenas repetidoras cuando queremos realizar comunicaciones a largas distancias. En las comunicaciones por satélite siempre existe un pequeño retardo en las trasmisiones, debido a que la señal tarda aproximadamente 3 s en llegar y volver.
ONDAS INFRARROJAS
Las ondas infrarrojas se utilizan mucho en la comunicación de corto alcance, en controles remotos de televisiones, grabadoras de video, estéreos, etcétera. También se encuentran en los ordenadores portátiles. Estos controles son relativamente direccionales, baratos y fáciles de construir pero tienen un inconveniente importante: nos atraviesan los objetos sólidos pero la ventaja es que ofrecen mas seguridad por no atravesar paredes de edificios. Además nos es necesario tener licencia de gobierno para operar este sistema.
Como ya hemos visto, durante el desarrollo de este tema, los medios de transmisión son un recurso que hoy en dia se utiliza para facilitar las actividades y trabajos que realizan las personas.Estos son muy indispensables hoy en dia, pues de ellos depende en gran medida las comunicaciones que se realizan diariamente en todo el mundo, ya sea por medios guiados y no guiados (como ya lo mencionamos anteriormente).En la actualidad, muchas personas utilizan estos medios para fines maléficos o propios, pues mesclados con otros medios, se convierten en un arma capaz de manipular cuestiones financieras muy elevadas; es por ello que se recomienda hacer un buen uso de estos medios de transmisión, ya que se considera un delito hacer lo contrario.Los medios de transmisión son muy aplicables en el área de la informática y computación, pues estos permiten la comunicación entre usuarios y maquinas. Otra ventaja que nos ofrecen los medios de transmisión es el INTERNET, ya que sin estos medios de transmisión, el internet sería inútil.Es asi que estos medios se convierten pues, en un recurso indispensable para el ser humano, y dia a dia, estos se desarrollan de manera mas sofisticadas y modernas.
Tanenbaum Andrew S. (1997). Redes de computadoras “medios de transmisión” . editorial A. simon company. (pp 82-87) Naucalpan Juarez Edo. De Mexico.Gonzales Raya Laura (1998). Sistemas Informaticos multiusuarios y en red “conceptos básicos de la transmisión.. Editorial Alfaomega. (pp 231-235). Colonia del valle. Edo de mexico.
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