Medios de transmisión: abril 2016

sábado, 23 de abril de 2016

Medios de transmisión.

Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de servicios 259.

Gestiona recursos mediante el uso de redes de computadoras

Profesora: L.I. Alba Gloria Piñón Ramírez.

Alumna: Viridiana Guadalupe González Romero.

Semestre: 4°

Grupo: “A”

Medios de transmisión.

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual el emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado.

Fuente: http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html

Medios guiados

En el caso de medios guiados es el propio medio el que determina el que determina principalmente las limitaciones de la transmisión: velocidad de transmisión de los datos, ancho de banda que puede soportar y espaciado entre repetidores. Sin embargo, al utilizar medios no guiados resulta más determinante en la transmisión el espectro de frecuencia de la señal producida por la antena que el propio medio de transmisión.

Fuente:http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html

Par trenzado.

Este consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1mm de espesor. Los alambres se entrelazan en forma helicoidal, como en una molécula de DNA. La forma trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor. Los pares trenzados se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende del calibre del alambre y de la distancia que recorre; en muchos casos pueden obtenerse transmisiones de varios mega bits, en distancias de pocos kilómetros. Debido a su adecuado comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan ampliamente y es probable que se presencia permanezca por muchos años.

Características.

Está limitado en distancia, ancho de banda y tasa de datos. También destacar que la atenuación es una función fuertemente dependiente de la frecuencia. La interferencia y el ruido externo también son factores importantes, por eso se utilizan coberturas externas y el trenzado.
Para señales analógicas se requieren amplificadores cada 5 o 6 kilómetros, para señales digitales cada 2 o 3.
En transmisiones de señales analógicas punto a punto, el ancho de banda puede llegar hasta 250 kHz. En transmisión de señales digitales a larga distancia, el data rate no es demasiado grande, no es muy efectivo para estas aplicaciones o dispositivos.

Ventajas.

Bajo costo en su contratación.

Alto número de estaciones de trabajo por segmento.

Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.

Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.

Desventajas.

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

Fuente: http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html

Cable coaxial.

El cable coaxial transporta señales con rango de frecuencias más altos que los cables de pares trenzados. El cable coaxial tiene un núcleo conductor central formado por un hilo sólido o enfilado, habitualmente de cobre, recubierto por un aislante e material dieléctrico que, a su vez, está recubierto de una hoja exterior de metal conductor, malla o una combinación de ambos, también habitualmente de cobre. La cubierta metálica exterior sirve como blindaje contra el ruido y como un segundo conductor. Este conductor está recubierto por un escudo aislante, y todo el cable por una cubierta de plástico.

Características

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre, de la cual se consideran los siguientes tipos:
RG-58/U: núcleo de cobre sólido.
RG-58 A/U: núcleo de hilos trenzados.
RG-59: transmisión en banda ancha (CATV).
RG-6: mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha..

VENTAJAS.

• 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 ancha 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 % del total de su carga para permanecer estable.

Fuente: http://socializandoredes.blogspot.mx/2012/11/medios-de-transmision-de-datos.html

Fibra Óptica.

Un cable de fibra óptica consta de tres secciones concéntricas. La más interna, el núcleo, consiste en una o más hebras o fibras hechas de cristal o plástico. Cada una de ellas lleva un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas distintas a las del núcleo. La capa más exterior, que recubre una o más fibras, debe ser de un material opaco y resistente.

Un sistema de transmisión por fibra óptica está formado por una fuente luminosa muy monocromática (generalmente un láser), la fibra encargada de transmitir la señal luminosa y un fotodiodo que reconstruye la señal eléctrica.

Tipos

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.

Fibra multimodo

Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de diseñar y económico.

El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.

Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:

Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.

Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.

Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda se incluye el +pichar (multimodo sobre láser) a los ya existentes OM1 y OM2 (multimodo sobre LED).

OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m), usan láser (VCSEL) como emisores.

Bajo OM3 se han conseguido hasta 2000 MHz km (10 Gbit/s), es decir, una velocidad 10 veces mayor que con OM1.

Fibra monomodo

Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gbit/s).

Características

Ancho de banda: La fibra óptica proporciona un ancho de banda significativamente mayor que los cables de pares (UTP / STP) y el Coaxial. Aunque en la actualidad se están utilizando velocidades de 1,7 Gbps en las redes públicas, la utilización de frecuencias más altas (luz visible) permitirá alcanzar los 39 Gbps. El ancho de banda de la fibra óptica permite transmitir datos, voz, vídeo, etc.

Distancia: La baja atenuación de la señal óptica permite realizar tendidos de fibra óptica sin necesidad de repetidores.

Integridad de datos: En condiciones normales, una transmisión de datos por fibra óptica tiene una frecuencia de errores o BER (Bit Error Rate) menor de 10 E-11. Esta característica permite que los protocolos de comunicaciones de alto nivel, no necesiten implantar procedimientos de corrección de errores por lo que se acelera la velocidad de transferencia.

Duración: La fibra óptica es resistente a la corrosión y a las altas temperaturas. Gracias a la protección de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensión en la instalación.

Seguridad: Debido a que la fibra óptica no produce radiación electromagnética, es resistente a las acciones intrusivas de escucha. Para acceder a la señal que circula en la fibra es necesario partirla, con lo cual no hay transmisión durante este proceso, y puede por tanto detectarse. La fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, por lo que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de protección especial.

Ventajas.

Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del GHz).

Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.

Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la instalación enormemente.

Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.

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 lumínica en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.

No produce interferencias.

Insensibilidad a las señales parásitas, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro). Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos conductos de cables ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.

Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios. Puede proporcionar comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea necesario regenerar la señal, además, puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores láser.

Gran resistencia mecánica, lo que facilita la instalación.

Resistencia al calor, frío y corrosión.

Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que permite detectar rápidamente el lugar donde se hará la reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.

Con un coste menor respecto al cobre.

Factores ambientales.

Desventajas

La alta fragilidad de las fibras.

Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos.

Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.

La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.

La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.

No existen memorias ópticas.

La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.

Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.

Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica#Ventajas,
Fuente: http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html
Fuente:http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/optica.htm

Medios no guiados.

Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío.

La naturaleza del medio junto con la de la señal que se transmite a través de él constituye los factores determinantes de las características y la calidad de la transmisión.

Fuente: http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html

Microondas

Microondas

Además de su aplicación en hornos, las microondas nos permiten transmisiones tanto terrestres como con satélites. Dada sus frecuencias, del orden de 1 a 10 Ghz, las microondas son muy direccionales y sólo se pueden emplear en situaciones en que existe una línea visual que une emisor y receptor. Los enlaces de microondas permiten grandes velocidades de transmisión, del orden de 10 Mbps.

Características

Ancho de banda: entre 300 a 3.000 MHz
Algunos canales de banda superior, entre 3´5 GHz y 26 GHz.
Es usado como enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro de conmutación del operador, o como un enlace entre redes LAN.
Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas.
Estas deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas.
Entre mayor sea la altura mayor el alcance.
Perdidas de datos, interferencias.
Sensible a las condiciones atmosféricas.

Ventajas.

Más baratos

Instalación más rápida y sencilla.

Conservación generalmente más económica y de actuación rápida.

Puede superarse las irregularidades del terreno.

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.

Fuente: http://mediosdetransmisionnoguiados.blogspot.mx/
Fuente:http://teleprocesosnc.blogspot.mx/2012/10/cuadro-comparativo-de-los-medios-de.html
Fuente:https://es.wikipedia.org/wiki/Radiocomunicaci%C3%B3n_por_microondas#Ventajas_de_los_enlaces_microondas

Radio enlaces de VHF y UHF

Radio enlaces de VHF y UHF

Estas bandas cubren aproximadamente desde 55 a 550 Mhz. Son también omnidireccionales, pero a diferencia de las anteriores la ionosfera es transparente a ellas. Su alcance máximo es de un centenar de kilómetros, y las velocidades que permite del orden de los 9600 Mbps. Su aplicación suele estar relacionada con los radioaficionados y con equipos de comunicación militares, también la televisión y los aviones.

Características.

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.
La transmisión punto a punto de ondas de radio se ve afectada por múltiples variables, como la humedad atmosférica, la corriente de partículas del Sol llamada viento solar, y la hora del día en que se lleve a efecto la transmisión de la señal.
La energía de la onda de radio es parcialmente absorbida por la humedad atmosférica (moléculas de agua).
La absorción atmosférica reduce o atenúa la intensidad de las señales de radio para grandes distancias.
Los efectos de la atenuación aumentan de acuerdo a la frecuencia. Usualmente, las bandas de señales de UHF se degradan más por la humedad que bandas de menor frecuencia como la VHF.
La capa de la atmósfera denominada ionosfera, puede ser útil en las transmisiones a distancias largas de señales de radio con frecuencias más bajas (VHF, etc.).

Ventajas.

Volumen de inversión generalmente más reducido.
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.
Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las que hay que disponer de energía y acondicionamiento para los equipos y servicios de conservación. Se han hecho ensayos para utilizar generadores autónomos y baterías de células solares.
La segregación, aunque es posible y se realiza, no es tan flexible como en los sistemas por cable
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.

Fuente: http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/Mtransm.html

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/UHF

Fuente: http://conocimientosmwmeasurements.blogspot.mx/2011/03/ventajas-y-desventajas-de-los.html