MEDIOS DE TRANSMISIÓN 1. TRANSMISIÓN POR CABLE Cables de pares Un cable apantallado es aquel que está protegido de las interferencias eléctricas externas, normalmente a través de un conductor eléctrico externo al cable, por ejemplo una malla. Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que, si no están apantallados, son muy sensibles a interferencias y diafonías producidas por la inducción electromagnética de unos conductores en otros (motivo por el que en ocasiones percibimos conversaciones teléfonicas ajenas a nuestro teléfono). Un modo de subsanar estas interferencias consiste en trenzar los pares de modo que las intensidades de transmisión y recepción anulen las perturbaciones electromagnéticas sobre otros conductores próximos. Esta es la razón por la que este tipo de cables se llaman de pares trenzados. Existen dos tipos fundamentalmente: • Cable UTP. UTP son las siglas de Unshielded Twisted Pair. Es un cable que contiene 4 pares de hilos trenzados y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias; sin embargo, al estar trenzado compensa las inducciones electromagnéticas producidas por las nuevas categorías 5 mejorada(5e): mecesaria para líneas del mismo cable. Es un cable categoría Gygabit Ethernet (1 Ghz) barato, flexible y sencillo de instalar categoría 6: 250Mhz por hilo en clase E. • Cable STP. STP son las siglas de sustituye a la 6e Shielded Twisted Pair. Este cable es categoría 7 por implantar. 600 Mhz en clase F. semejante al UTP pero se le añade un Compite en velocidad con fibra óptica recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. Por tanto, es un cable más protegido, pero menos flexible que el primero. el sistema de trenzado es idéntico al del cable UTP. La resistencia de un cable STP es de 150 ohmios. En los cables de pares hay que distinguir dos clasificaciones: 1. La Categorías: Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la línea e impedancia. 2. Las Clases: Cada clase especifica las distancias permitidas, el ancho de banda conseguido y las aplicaciones para las que es útil en función de estas características
El cable coaxial Su estructura es la de un cable formado por un conductor central macizo o compuesto
por
múltiples fibras al que rodea un aislante dieléctrico de mayor diámetro. Una malla exterior aísla de interferencias al conductor central. Por último, utiliza un material aislante para recubrir y proteger todo el conjunto. Presenta condiciones eléctricas más favorables que el cable UTP. Existen 2 tipos: • El fino, de menor ancho de banda, se utilizaba antiguamente en las redes locales, antes de la llegada del cable UTP. • El grueso se emplea en la actualidad en el tramo más próximo a las casas de las instalaciones con fibra óptica (HFC), que en nuestra región lleva la compañía ONO. El grueso posee más ancho de banda que el cable UTP. • Ambos medios transmiten la información en modo analógico.
La fibra óptica La composición del cable de fibra óptica consta de un núcleo de fibra, del grosor de un cabello, un revestimiento y una cubierta externa protectora. El núcleo es el conductor de la señal luminosa y posee una gran transparencia. La señal es conducida por el interior de éste núcleo fibroso. La fibra óptica permite la transmisión de señales luminosas y es insensible a interferencias electromagnéticas externas. Cuando la señal supera frecuencias de 10¹º Hz hablamos de frecuencias ópticas. Los medios conductores metálicos son incapaces de soportar estas frecuencias tan elevadas y son necesarios medios de transmisión ópticos. Por otra parte, la luz ambiental es una mezcla de señales de muchas frecuencias distintas, por lo que no es una buena fuente para ser utilizada en la transmisión de datos. Son necesarias fuentes especializadas: • Fuentes láser. a partir de la década de los sesenta se descubre el láser, una fuente luminosa de alta coherencia, es decir, que produce luz de una única frecuencia y toda la emisión se produce en fase. • Diodos láser. es una fuente semiconductora de emisión de láser de bajo precio. • Diodos LED. Son semiconductores que producen luz cuando son excitados eléctricamente.
Actualmente se utilizan tres tipos de fibras ópticas para la transmisión de datos: 1. Fibra monomodo Permite la transmisión de señales con ancho de banda hasta 2 GHz. Se envía una sola señal a través de la fibra. 2. Fibra multimodo Se envían simultáneamente varias señales por la fibra utilizando ángulos de rebote distintos. Permite transmisiones de hasta 500 MHz. Ventajas: • Gran ancho de banda • Tasa de error mínima. Al no producirse alteraciones magnéticas entre las fibras por tratarse de luz. Inconvenientes: Transmisión monomodo • Pérdida de señal al empalmar trozos de fibra • Son frágiles • No pueden doblarse más allá de un ángulo porque perderían la señal. Algunas cifras en fibra óptica * velocidad máxima teórica: 30 Thz * velocidad actual con TDM: 30Gb * tecnología WDM: multiplexación TDM+50 longitudes de onda:160 Gb
Transmisión multimodo
2. TRANSMISIÓN POR MEDIOS INALÁMBRICOS El espectro electromagnético
Las transmisiones por medio de ondas electromagnéticas pueden realizarse en la gama de frecuencias que representa el espectro de la imagen. Aquí están representadas
también, en la parte izquierda, algunas transmisiones de señales eléctricas por cable. Las de frecuencia más alta, como rayos X y gamma quedan excluidas por su daño a la salud. Cuanto mayor es la frecuencia de una transmisión: • Aumenta el ancho de banda de ésta • Las señales pierden capacidad de propagación y necesitan repetidores situados a corta distancia que las regeneren. A medida que pasamos de las microondas a las ondas milimétricas, esta distancia se acorta y la transmisión se hace sensible incluso a los fenómenos meteorológicos. Transmisiones según la frecuencia • Lo que llamamos onda corta y parte del espectro de las microondas está copado por las transmisiones de radio y TV. • El sector restante de las microondas, utilizadas por: Las trasmisiones de satélites, que realizan funciones como TV, GPS y otros. Teléfonos móviles y fijos Hacia 2.4 Ghz, la Radiofrecuencia, que contiene estándares como: o La redes locales inalámbricas: wifi o Bluetooth: Estándar creado para comunicar ordenadores, PDAs, electrodomésticos, móviles... • Ondas Milimétricas: mayor frecuencia que las microondas, exige muy cortas distancia y sufre interferencias con la luz solar: LMDS y telefonía inalámbrica. • Por último, las ondas Infrarrojas, se emplean en mandos a distancia, y comunicación entre dispositivos. El estándar IrDa pertenece a esta categoría.
3. ALGUNOS ESTÁNDARES INALÁMBRICA
DE
TRANSMISIÓN
Bluetooth Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, corta distancia y bajo coste. Contiene 3 versiones con diferentes potencias que figuran en la tabla. Clase
Potencia máxima permitida Potencia máxima permitida (mW) (dBm)
Clase 1 100 mW Clase 2 2.5 mW Clase 3 1 mW
20 dBm 4 dBm 0 dBm
Versión Versión 1.2 Versión 2.0 + EDR UWB Bluetooth (propuesto)
Rango (aproximado ) ~100 metros ~10 metros ~1 metro
Ancho de banda 1 Mbit/s 3 Mbit/s 53 - 480 Mbit/s
Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión lo permite. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de trasmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras. Los dipositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su ancho de banda:
IrDa Esta tecnología está basada en ondas que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estándares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos eléctricos, informáticos y de comunicaciones, permite la comunicación bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9.600 bps y los 4 Mbps. Esta tecnología se encuentra en muchos ordenadores portátiles, y en un creciente número de teléfonos celulares.