Medios Físicos de Transmisión

Medios Físicos de

Medios de Transmisión



Es el medio físico usado para

interconectar equipos o dispositivos,

para crear una red que transporta

datos entre sus usuarios.

Tipos de Medios de Transmisión

Medios de Transmisión Guiados.

Medios de Transmisión

Medios de Transmisión Guiados:

Conectan

un sin número de conexiones dentro de una red,

transportando datos a larga distancia, pero con

ciertas limitaciones, una de ellas, la distancia.

Existen por demás, elementos externos en

todo sistema de comunicación que perturban la

buena transmisión de los datos, conocido como

ruido.

Medios de Transmisión

 CABLE DE PAR TRENZADO: Es el medio más antiguo 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 y de un grosor de 1 milímetro aproximadamente. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de los pares cercanos.

Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, actualmente se han convertido en un estándar en el ámbito de las redes locales, los colores estandarizados para tal fin son los siguientes:

 Naranja / Blanco – Naranja  Verde / Blanco – Verde  Blanco / Azul – Azul

Medios de Transmisión Guiados.

Tipo de Cables de Par Trenzado

 Cable de par trenzado apantallado (STP): es utilizado

generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y buenas características contra las radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.

 Cable de par trenzado no apantallado (UTP): es el que ha sido

mejor aceptado por su costo, accesibilidad y fácil instalación. Existen actualmente 8 categorías del cable UTP. Cada categoría tiene las siguientes características eléctricas:

 Atenuación.

 Capacidad de la línea  Impedancia.

 Categorías: 1, 2 ,3, 4, 5, 5e, 6, 7

 Cable de par trenzado con pantalla global (FTP): sus propiedades

de transmisión son parecidas a las del UTP. Tiene un precio

Apantallado STP. _{No apantallado UTP.}

(Unshielded Twisted Pair ) (Shielded Twisted Pair)

Categorías UTP

 Categoría 1: Telefonía, transporte de voz.

 Categoría 2: Datos hasta 4 Mbps. Token Ring a 4 Mbps.  Categoría 3: Datos hasta 10 Mbps. Ethernet 10base-T.

3-4 vueltas/pie.

 Categoría 4: Token-Ring, Token-bus y 10base-T, 20MHz.  Categoría 5: Datos hasta 100 Mbps (Fast-Ethernet).

 Redes 100baseT y 10baseT.  Hasta 100MHz

 3-4 vueltas/pulgada.

Especificaciones conector RJ45

Conector hembra para tomas, hubs, switches

y tarjetas de red

Hilo Color Nombre

1 Blanco/Naranja T2 2 Naranja R2 3 Blanco/Verde T3 4 Azul R1 5 Blanco/Azul T1 6 Verde R3 7 Blanco/Café T4 8 Café R4 Especificación EIA/TIA-568B

Hilo Color Nombre

1 Blanco/Verde T2 2 Verde R2 3 Blanco/Naranja T3 4 Azul R1 5 Blanco/Azul T1 6 Naranja R3 7 Blanco/Café T4 8 Café R4

Par trenzado sin blindaje

(UTP)

 No incluye blindaje

extra alrededor de los pares de conducción.

 Usos en telefonía y

redes de área local.

 Más barato.

 Fácil de trabajar con él.  Más simple de instalar.  Sujeto a interferencia

electromagnética externa.

Par trenzado blindado (STP)

 Cubierto con blindaje para

reducir la interferencia

electromagnética externa y el efecto de “crosstalk”.

 Mejor desempeño.  Más caro.

 Más difícil de trabajar con

Medios de Transmisión.

Cable Coaxial

 Tenía una gran utilidad por sus propiedades de transmisión

de voz, audio, video, texto e imágenes.

 Está estructurado por los siguientes componentes de

adentro hacía fuera:

 Un núcleo de cobre sólido, o de acero con capa de cobre.

 Una capa aislante que recubre el núcleo o conductor,

generalmente de material de poli vinilo.

 Una capa de linaje metálico generalmente cobre o aleación de

aluminio entre tejido, cuya función es la de mantenerse la más apretada para eliminar las interferencias.

 Una capa final de recubrimiento que normalmente suele ser

de vinilo, xelón y polietileno uniforme para mantener la calidad de las señales.

Cable coaxial

 Se trabajan en dos modalidades  Banda base: La señal viaja en el

medio en su forma original o sin modulación. El cable se usa para un solo canal.

 Banda ancha: La señal se

modula para ocupar un ancho de banda distinto del original y de este modo varios canales pueden utilizar el mismo medio.

Partes del cable coaxial

Conductor Material aislante

Malla

Funda (polyethylene)

Este tipo de cables por su apantallamiento, evita que la señal interna radie y que las señales externas inyecten interferencias. Sin embargo, son más complicadas de manipular que los pares trenzados. La atenuación es la principal causa de error.

El cable coaxial



_{Consta de un alambre duro en su parte}

central, recubierto por tres capas más.

Núcleo de Cobre Material Aislante Conductor Externo malla Cubierta de plástico

Medios de Transmisión

Fibra Óptica

 Son mucho más ligeros y de menor diámetro. Además, la

densidad de información que son capaces de transmitir es mayor. El emisor está formado por un láser que emite un potente rayo de luz, que varía en función de la señal eléctrica que le llega. El receptor está constituido por un fotodiodo, que transforma la luz incidente de nuevo en señales eléctricas.

 Entre sus características están:

 Son compactas.  Ligeras.

 Con baja pérdida de señal.

 Amplia capacidad de transmisión.

 Alto grado de confiabilidad, ya que son inmunes a las

Generalidades de la fibra



Luz, onda electromagnética



viaja a través

de regiones de índice de refracción alto.



Se basa en

vidrio de sílice

(SiO

), tratado

industrialmente para su mayor pureza.

Hilo flexible



cabello humano.

El cable de fibra óptica

Capa de protección puesta sobre la cubierta. Se hace con un material termoplástico si se requiere rígido o con un material tipo gel si se requiere suelto.

Material de refuerzo

Sirve para proteger la fibra de esfuerzos a que sea sometida durante la instalación, de contracciones y expanciones debidos a cambios de temperatura, etc. Se hacen de varios materiales, desde acero (en algunos cables con varios hilos de fibra) hasta Kevlar

Envoltura

Es el elemento externo del cable. Es el que protege al cable del ambiente donde esté instalado. De acuerdo a la envoltura el cable es para interiores (indoor), para exteriores (outdoor), aéreo o para ser enterrado.

Cómo funciona la fibra óptica

Cómo funciona la fibra óptica

¿Por qué no se sale la luz de la fibra óptica?

La luz no se escapa del núcleo porque la cubierta y el núcleo están hechos de diferentes tipos de vidrio (y por tanto tienen diferentes índices de refracción). Esta diferencia en los índices obliga a que la luz sean reflejada cuando toca la frontera entre el núcleo y la cubierta.

Tipos de fibra óptica

Usada generalmente para comunicación de datos. Tiene un núcleo grande (más fácil de acoplar). En este tipo de fibra muchos rayos de luz (ó modos) se pueden propagar simultáneamente. Cada modo sigue su propio camino. La máxima longitud recomendada del cable es de 2 Km. l = 850 nm.

Fuente de luz

Fuente de luz

Propaga un sólo modo ó camino

Propaga varios modos ó caminos

Monomodo

Tiene un núcleo más pequeño que la fibra multimodo. En este tipo de fibra sólo un rayo de luz (ó modo) puede propagarse a la vez. Es utilizada especialmente para telefonía y televisión por cable. Permite transmitir a altas velocidades y a grandes distancias (40 km). l = 1300 nm. Núcleo: 62.5 mm ó 50 mm Cubierta: 125 mm Núcleo: 8 a 10 mm Cubierta: 125 mm Un cabello humano: 100 mm

Ancho de banda de la F.O.

 Los fabricantes de fibra multimodo especifican cuánto afecta la

dispersión modal a la señal estableciendo un producto ancho de banda-longitud (o ancho de banda).

 Una fibra de 200MHz-km puede llevar una señal a 200 MHz hasta

un Km de distancia ó 100 MHz en 2 km.

 La dispersión modal varía de acuerdo con la frecuencia de la luz

utilizada. Se deben revisar las especificaciones del fabricante

 Un rango de ancho de banda muy utilizado en fibra multimodo

para datos es 62.5/125 con 160 MHz-km en una longitud de onda de 850 nm

 La fibra monomodo no tiene dispersión modal, por eso no se

Atenuación en la F.O.

 La perdida de potencia óptica, o atenuación, se

expresa en dB/km (aunque la parte de “km” se asume y es dada sólo en dB)

 Cuantos más conectores se tengan, o más largo sea el cable

de fibra, mayor perdida de potencia habrá.

 Si los conectores están mál empatados, o si están sucios,

habrá más perdida de potencia. (por eso se deben usar protectores en las puntas de fibra no utilizadas).

 Un certificador con una fuente de luz incoherente (un LED)

muestra un valor de atenuación mayor que uno con luz de LASER (¡Gigabit utiliza LASER! Por eso la F.O. para gigabit debe certificarse con ese tipo de fuente de luz, no con el otro)

Cables de fibra óptica

Cable aéreo (de 12 a 96 hilos):

Cable para exteriores (outdoor), ideal para aplicaciones de CATV.

1. Alambre mensajero,

2. Envoltura de polietileno. 3. Refuerzo, 4. Tubo de protección, 5. Refuerzo central, 6. Gel resistente al agua, 7. Fibras ópticas 8. Cinta de Mylar, 9. Cordón para romper la envoltura en el proceso de instalación.

Cable con alta densidad de hilos (de 96 a 256 hilos): Cable outdoor, para troncales de redes de telecomunicaciones 1. Polietileno, 2. Acero corrugado. 3. Cinta Impermeable 4. Polietileno, 5. Refuerzo, 6. Refuerzo central 7. Tubo de protección, 8. Fibras ópticas,

9. Gel resistente al agua 10. Cinta de Mylar, 11. Cordón para romper la envoltura.

Conectores de fibra óptica

 Conector ST (Straight Through) -

BFOC/2.5

 Presentado a comienzos del 85 por AT&T  Utiliza un resorte y un seguro de

acoplamiento.

 Conector SC (Single-fiber Coupling)

 Es más nuevo, desarrollado por Nippon

Telegraph and Telephone Corporation

 Tiene menos perdida que otros conectores

 Conector MT-RJ

 Ocupa la mitad de espacio de un conector

SC (es un conector SFF: “Small Form Factor”)

Otras características de la F.O.

 En el subsistema de cableado horizontal el hilo

transmisor en un extremo se conecta al extremo receptor del otra y viceversa. En el subsistema de cableado vertical se conecta uno a uno.

 Los equipos tienen un LED que indica si hay conexión, si

este LED no se activa, se pueden intercanbiar las puntas del cable.

 Cuando se conecta una fuente LASER a fibra

multimodo puede aparecer un fenómeno llamado

Differential Mode Delay (DMD)... Es una pequeña

variación en el indice de refracción de la F.O. que dificulta recibir bien la señal.

Transmisión de datos

ÁREA DE APLICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA PARA SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

DE FIBRA ÓPTICA

Tipo de Cable de fibra

Óptica

 Fibra multimodal: en este tipo de fibra viajan varios rayos

ópticos reflejándose ángulos, que recorren diferentes distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta razón, la distancia a la que se puede transmitir esta limitada.

 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 que viajan es menor y sufren menos problemas que las fibras multimodales.

 Fibra monomodal: esta fibra es la de menor diámetro y

solamente permite viajar al rayo óptico central. Es más difícil de construir y manipular. Es también la más costosa pero permite distancias de transmisión mucho mayores.

Atenuación



La energía de la señal disminuye con la

distancia



Respecto a la potencia de la señal recibida:

 Debe ser suficiente para ser detectada

 Para ser recibida sin error, debe ser mucho mayor

que el ruido



La atenuación aumenta en función de la

frecuencia

Ruido



Señales no deseadas que se insertan entre el

transmisor y receptor



Ruido térmico

 Agitación térmica de los electrones

 Uniformemente distribuido en el espectro de

frecuencias: Ruido Blanco 

Ruido de Intermodulación

 Señales que aparecen y son la suma o la resta de

señales de frecuencia original que comparten el medio

Ruido



Crosstalk o diafonía



Una señal de una línea es captada por otra



Ruido Impulsivo



No continuo y compuesto por pulsos

irregulares de corta duración y gran

amplitud



Pueden producirse por ejemplo por



Fabricantes de Fibra Óptica,

Costo

de

la

Fibra,

Aplicaciones en diferentes

áreas

Laminas a desarrollar por los

estudiantes