Elementos de una red local. Medios de transmisión

Tipos de transmisión

 

Banda base

Se realiza una sola transmisión de cada vez entre el emisor y el receptor. La señal se transmite sin ningún tipo de modificación, por lo que es ideal para poca distancia, pues no precisa módem y resulta barata. Sin embargo, para grandes distancias es una mala opción por las interferencias y pérdidas que se producen por el camino.

Banda ancha

En esta transmisión la señal recibe una "modulación", que puede afectar a la amplitud, frecuencia o ángulo de fase.

La señal viaja sobre frecuencia denominada frecuencia portadora, pudiendo existir varias portadoras en el mismo medio mediante división de la frecuencia o mediante multiplexación en el tiempo.

Es más compleja que la banda base y requiere el uso de módems, aumentando así su coste, pero también su fiabilidad.

Perturbaciones en la transmisión

• Atenuación. Disminuye la amplitud de la seña. A mayor distancia mayor atenuación.
• Interferencias. Los equipos eléctricos pueden producir ondas electromagnéticas que interfieren en el medio de transmisión.
• Diafonía. Interferencias cuando los cables están muy juntos.
• Dispersión. Afecta a la fibra óptica, y consiste en la variación del ángulo de incidencia del haz de luz que porta los datos. Es una variación gradual, y provoca la pérdida de señal luminosa.

Ancho de banda

Es el rango de frecuencias que está permitido utilizar al medio de transmisión y se mide en ciclos/seg (Hertzios).

Si hablamos de transmisión binaria se utilizan ondas cuadradas, que son formadas a partir de ondas senoidales con distinta frecuencia.

Cuanto mayor sea el ancho de banda mejor será la formación de la señal cuadrada a partir de la senoidal, pues el número de estas últimas será mayor haciendo un cuadrado más perfecto.

Ahora bien, este ancho de banda se halla limitado bien por el medio de transmisión, bien por la concesión administrativa atribuida. Si el ancho de banda es pequeño existirá una distorsión de la señal.

Velocidad de transmisión

Con señales senoidales de frecuencia alta se consigue una mayor velocidad de transmisión, pues la duración del pulso es más corta. Es decir, viajan más ondas dentro de una misma frecuencia consiguiendo una mayor velocidad.

Aumento del ancho de banda supone un aumento del coste de la transmisión.

 

Medios de transmisión

• Guiados. La señal viaja a través de un medio físico, como par trenzado, cable coaxial o fibra óptica, y no supera los límites de ese medio.
• No guiados. La señal viaja por el aire, sin limitación física. Medios inalámbricos.

Par trenzado

Son dos hilos enrollados de forma trenzada, normalmente de cobre y recubiertos de material plástico. Es el típico cable de la red telefónica.

Se caracterizan por el grosor de los hilos, el número de trenzados, tipo de aislamiento, resistencia...

¿Por qué se trenzan los hilos? Pues por varias razones, una de ellas es que ofrece mayor resistencia física, otra es que en grandes recorridos al ir trenzados tienen la misma longitud, llegando las dos señales a la vez, y la final es que las interferencias externas son anuladas entre sí.

La distancia en que puede usarse resulta bastante corta, existiendo una fuerte atenuación, por lo que es necesario el uso de repetidores o poner los dispositivos bastante cercanos.

Tiene un bajo coste por lo que se usa en telefonía fija y ADSL.

Exitsen los pares multipar, que son muy usados en redes LAN, y aunque existen de varios tipos los más usados son los de cuatro pares (8 hilos).

Atendiendo a si los pares van blindados o no existen varios tipos de pares multipar:

• UTP. Sin blindaje.
• STP. Lámina individual y blindaje global
• FTP. Pantalla general laminada, no hay blindaje individual.
• SFTP. Como el anterior pero con doble pantalla, trenzada y laminada.

 

Par trenzado de cuatro pares STP

Existen siete tipos de par trenzado atendiendo a su categoría y velocidad de transmisión, numeradas del 1 al 7. La 1 y 2 se usan para teléfono y las demás para ADSL, siendo evidentemente, el 7 el de mayor calidad.

Los conectores más comunes son:

• RJ11. Para linea telefónica y entrada al router. Un solo par. 
• RJ45. Para LAN´s y conexión de dispositivos. Cuatro pares.

 

Conectores RJ45

Cable coaxial

Posee dos hilos, uno de ellos grueso y que va por el centro del cable. Este va recubierto por una capa de material dieléctrico y otra por encima de material semiconductor. En la siguiente capa se interpone material plástico que sirve como aislamiento. Finalmente, superpuesto va el segundo hilo, que no es más que un montón de hilos finos dispuestos alrededor del material plástico.

Puede transportar rangos de frecuencias bastante altos, existiendo una pequeña atenuación debido a sus protecciones.

Las características vienen condicionadas por el grosor de los hilos, la impedancia y el material de recubrimiento..

No tiene un coste demasiado elevado.

Diferentes tipos de cable coaxial

Hay dos tipos:

• De banda base. Fue el primer cable coaxial utilizado en redes Ethernet. Los bits van sin modular. Suele utilizarse para redes tipo bus. Tiene un alcance de unos 3 km, pero se recomienda como máximo 500 m. Sólo tiene un canal, por lo que sólo se puede transmitir un tipo de dato a a la vez.
• De banda ancha. Son bidireccionales. Puede transportar hasta 100 canales de TV, o miles de ellos de voz y datos, a baja velocidad. Típicamente usado en TV por cable.

Necesita conectores especiales llamados BNC (Bayonet Network Connector).

Termnadores BNC

Fibra óptica

Está constituida por plástico o cristal transportando señales ópticas. La luz choca contra la fibra formando un cierto ángulo. Interesa que este ángulo sea menor que el llamado ángulo crítico para que las ondas se muevan más cerca de la superficie.

Posee un filamento de cristal con un núcleo en el centro que tiene un alto grado de refracción, y este a su vez se recubre con un material con un índice de refracción menor. Después se recubre con un material aislante con el fin de evitar interferencias. Finalmente, se recubre con varias capas de materiales resistentes a golpes y que impiden la rotura de la fibra interior.

Tiene una alta tasa de transferencia, de hasta 1 Gbps y no se ve afectada por campos eléctricos externos. Además no tiene apenas pérdidas por atenuación debido a la distancia, lo que lo hace apropiada para largas distancias.

Existen dos tipos:

• Monomodo. La fibra tiene un diámetro muy pequeño, por lo que las ondas de luz siguen más o menos el mismo camino de principio a fin.

 

Cable de fibra óptica monomodo

• Multimodo. El núcleo es mayor y el camino recorrido por las ondas puede ser muy diferente, defendiendo de la longitud de onda y del ángulo de inflexión. Existe a su vez dos tipos:
• De salto de índice o índice escalonado.
• De índice gradual.

Existen distintos tipos de conectores dependiendo de su uso como FC, FDDI, ST, SC, etc.

Diversos conectores de fibra óptica

Medios inalámbricos

Medios no guiados que transmiten mediante ondas electromagnéticas. Hay dos formas de transmitir direccional y omnidireccional. En la primera emisor y receptor deben estar alineados, pues las ondas viajan por un solo haz. En la omnidireccional las ondas se dispersan en todas direcciones, formando como un globo alrededor del emisor. El primer método es mejor para altas frecuencias, por eso se usa en enlaces punto a punto, mediante microondas o láser. Para más de un posible receptor se usa baja frecuencia con técnica omnidireccional mediante ondas de radio.

Tecnologías de transmisión:

• Ondas de radio. Utilizan frecuencias entre 10 KHz y 1 GHz. Es usado por radio, TV o telefonía móvil. Pueden atravesar medios físicos, que aunque pueda parecer una ventaja también puede ser una desventaja. Si, por ejemplo, tenemos varias redes es difícil separarlas y hay que realizar una plantificación para su instalación. Compartir el medio puede ser también una desventaja si se usa una misma banda de frecuencia por distintas tecnologías, como wifi y bluetooth, pues puede bloquearse mutuamente.También existe el riesgo de seguridad, pues la información puede ser accesible por cualquier dispositivo que se encuentre en la zona de cobertura, por eso los dispositivos suelen cambiar de portadora constantemente.
• Microondas. Banda de frecuencia entre 1 y 300 GHz. Son unidireccionales, por lo que deben estar emisor y receptor perfectamente alineados, es decir , las antenas debe de verse entre sí. Si poseen una frecuencia muy alta no atraviesan los medios físicos.
• Infrarrojos. Entre los 200 GHz y los 400 THz. Comunicaciones de poca distancia. No atraviesan medios físicos. Se suele usar direccionalmente y en interiores.
• Láser. Parecido a los infrarrojos, prácticamente tienen las mismas características. Una diferencia es que pueden usarse en el exterior, como por ejemplo, para conectar redes de dos edificios próximos, alineando las antenas. Esta tecnología es muy cara y responde negativamente ante las inclemencias del tiempo.