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República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario de Tecnología
“Antonio José de Sucre”
Extensión Guayana
Escuela de Informática
Cátedra: Teleprocesos
CANALES DE TRANSMISION
Profesora Bachiller
SOTO, Fany Castro, Marilen
20882831
Puerto Ordaz, Febrero de 2016
INTRODUCCION
Un Canal de comunicación es la instalación mediante la cual se
transmiten las señales electrónicas entre localidades distintas en una red de
computación. Los Datos, el texto, las imágenes digitalizadas y los sonidos
digitalizados se transmiten como combinaciones de bits (0 y 1). La capacidad
de canal se clasifica por el número de bits que este puede transmitir por
segundo. Por ejemplo una línea telefónica normal puede transmitir hasta
5,600 bits por segundo (bps).
El canal de comunicación es el medio por el que se transmite la
información desde el emisor al receptor en un sistema de comunicación,
puede coincidir con un medio de transmisión físico o estar formado por la
conexión de varios de ellos.
El rol principal de las comunicaciones es mover información de un
lugar a otro. Cuando el transmisor y el receptor están físicamente en la
misma localidad, es relativamente fácil realizar esa función. Pero cuando el
transmisor y el receptor están relativamente lejos uno del otro, y además
queremos mover altos volúmenes de información en un periodo corto de
tiempo, entonces será necesario emplear una forma de comunicación
máquina-máquina.
El método más adecuado para la comunicación máquina-máquina es
vía una señal generada electrónicamente. La razón del uso de la electrónica,
es porque una señal puede ser generada, transmitida, detectada y
almacenada temporal o permanentemente; también porque pueden ser
transmitidos grandes volúmenes de información dentro en un periodo corto
de tiempo.
CANAL DE TRANSMISIÓN
Un Canal de comunicación es la instalación mediante la cual se
transmiten las señales electrónicas entre localidades distintas en una red de
computación. Los Datos, el texto, las imágenes digitalizadas y los sonidos
digitalizados se transmiten como combinaciones de bits (0 y 1). La capacidad
de canal se clasifica por el número de bits que este puede transmitir por
segundo. Por ejemplo una línea telefónica normal puede transmitir hasta
5,600 bits por segundo (bps).
Los medios de transmisión se definen como el soporte físico mediante
el cual el emisor y el receptor establecen la comunicación. Los medios de
transmisión se clasifican en guiados y no guiados. En ambos casos la
transmisión se realiza mediante ondas electromagnéticas. En el caso de los
medios guiados estas ondas se conducen a través de cables.
Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún
tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las
señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de
cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde
las más pequeñas a las más grandes.
Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de
cables publican unos catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se
pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las
redes:
Cable de par trenzado
Cable coaxial.
Cable de fibra óptica.
MEDIOS GUIADOS:
Se conoce como medios guiados a aquellos que utilizan unos
componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos. También
conocidos como medios de transmisión por cable.
CABLE DE PARES / PAR TRENZADO
Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y
torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se
trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la
interferencia electromagnética.
Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste (se
utiliza mucho en telefonía) pero su inconveniente principal es su poca
velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance. Se utilizan con
velocidades inferiores al MHz (de aprox. 250 KHz). Se consiguen
velocidades de hasta 16 Mbps. Con estos cables, se pueden transmitir
señales analógicas o digitales. Es un medio muy susceptible a ruido y a
interferencias. Para evitar estos problemas se suele trenzar el cable con
distintos pasos de torsión y se suele recubrir con una malla externa para
evitar las interferencias externas.
En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos
de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado:
cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP).
A menudo se agrupan una serie de hilos de par trenzado y se
encierran en un revestimiento protector para formar un cable. El número total
de pares que hay en un cable puede variar. El trenzado elimina el ruido
eléctrico de los pares adyacentes y de otras fuentes como motores, relés y
transformadores.
ELEMENTOS
El cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectar a
un equipo. Éstos son similares a los conectores telefónicos RJ11. El cable
está compuesto, por un conductor interno que es de alambre electrolítico
recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado.
Paneles de conexiones ampliables. Existen diferentes versiones que
admiten hasta 96 puertos y alcanzan velocidades de transmisión de hasta
100 Mbps. Clavijas. Estas clavijas RJ-45 dobles o simples se conectan en
paneles de conexiones y placas de pared y alcanzan velocidades de datos
de hasta 100 Mbps. Placas de pared. Éstas permiten dos o más enganches.
CARACTERÍSTICAS
El cable de par trenzado se utiliza si:
La LAN tiene una limitación de presupuesto.
Se desea una instalación relativamente sencilla, donde las conexiones
de los equipos sean simples.
El par trenzado resulta inútil si los datos se deben transmitir a largas
distancias y a altas velocidades.
CABLE COAXIAL
Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro
cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo
esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable. Este cable,
aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga
distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y
permite conectar más estaciones. Se suele utilizar para televisión, telefonía a
larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia,
etc...Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus
inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de
intermodulación.
Para señales analógicas se necesita un amplificador cada pocos
kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro.
Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un
aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.
ELEMENTOS
El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que
forman los datos. Este núcleo puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo
es sólido, normalmente es de cobre.
Rodeando al núcleo hay una capa aislante dieléctrica que la separa de
la malla de hilo. La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege
al núcleo del ruido eléctrico y de la intermodulación (la intermodulación
es la señal que sale de un hilo adyacente).
El núcleo de conducción y la malla de hilos deben estar separados
uno del otro. Si llegaran a tocarse, el cable experimentaría un
cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la
malla circularían por el hilo de cobre.
Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma,
Teflón o plástico) rodea todo el cable.
CARACTERISTICAS
El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el
cable de par trenzado.
La malla de hilos protectora absorbe las señales electrónicas
perdidas, de forma que no afecten a los datos que se envían a través
del cable de cobre interno. Por esta razón, el cable coaxial es una
buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable
grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado.
El cable coaxial se puede utilizar si necesita un medio para transmitir
voz, vídeo y datos o transmitir datos a distancias mayores de lo que es
posible con un cableado menos caro
Es óptimo si se desea ofrecer una tecnología familiar con una
seguridad de datos aceptable.
TIPOS DE CABLE COAXIAL
Cable fino (Thinnet).
Cable grueso (Thicknet).
FIBRA ÓPTICA
Es el medio de transmisión más novedoso dentro de los guiados y su
uso se está masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el
cable coaxial en casi todos los campos. En estos días lo podemos encontrar
en la televisión por cable y la telefonía. En este medio los datos se
transmiten mediante una haz confinado de naturaleza óptica, de ahí su
nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero sus ventajas sobre los
otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena elección al
momento de observar rendimiento y calidad de transmisión.
Físicamente un cable de fibra óptica está constituido por un núcleo
formado por una o varias fibras o hebras muy finas de cristal o plástico; un
revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas diferentes a las
del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio revestimiento y una
cubierta plástica para protegerla de humedades y el entorno.
En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales
digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma
relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables
de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de
fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de
fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar. El cable de
fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con
grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su
pureza.
COMPOSICIÓN DEL CABLE DE FIBRA ÓPTICA
Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente
delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica,
conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico
es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias
tan grandes como el vidrio. Debido a que los hilos de vidrio pasan las
señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas
separadas. Un hilo transmite y el otro recibe. Una capa de plástico de
refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrece solidez. En
el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar se colocan entre los dos
cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de
fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico para su protección.
CARACTERISTICAS
Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a
intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas,
comúnmente transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades
demostradas de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps). Pueden
transportar una señal (el pulso de luz) varios kilómetros. Si se necesita
transmitir datos a velocidades muy altas y a grandes distancias en un
medio muy seguro, el cable de fibra óptica es muy recomendado.
Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de
naturaleza óptica. Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales:
núcleo, revestimiento y cubierta .El núcleo está formado por una o
varias fibras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra está rodeada
por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes
propiedades ópticas distintas a las del núcleo. Alrededor de este
conglomerado está la cubierta (constituida de material plástico o
similar) que se encarga de aislar el contenido de aplastamientos,
abrasiones, humedad, etc...
Permite un gran número de canales y velocidades muy altas,
superiores al GHz. Tienen un Bc enorme (50Ghz máx., 2Ghz típico),
Rmax enorme (2Gbps máx.), pequeño tamaño y peso, y una
atenuación pequeña. Es inmune a ruidos e interferencias y son
difíciles de acceder.
Es un medio muy apropiado para largas distancias e incluso
últimamente para LAN's.
CABLE RJ-45
El conector RJ-45 de NEX1 tiene la característica de excelente
flexibilidad. Para ser usados en terminación de cables horizontales, cables
blackbone y patch cords.
CARACTERÍSTICAS
Es de gran flexibilidad.
Conector modular para ocho conectores.
Terminación con uso de herramientas estándar.
La barra de carga permite mantener menos de 1/2" de trenzado.
Recomendado para el uso de los sistemas como par trenzado y
comunicación en aplicaciones de PABX.
Es uno de los conectores principales utilizados con tarjetas de red
Ethernet, que transmite información a través de cables de par
trenzado. Por este motivo, a veces se le denomina puerto Ethernet.
MEDIOS NO GUIADOS
En este tipo de medios, la transmisión y la recepción de información
se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia
energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la
antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
Para las transmisiones no guiadas, la configuración puede ser:
Direccional, en la que la antena transmisora emite la energía
electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas
emisora y receptora deben estar alineadas.
Omnidireccional, en la que la radiación se hace de manera dispersa,
emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser recibida por
varias antenas.
Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es
más factible confinar la energía en un haz direccional. La transmisión de
datos a través de medios no guiados añade problemas adicionales,
provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos obstáculos
existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de
frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí
mismo.
Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas
se pueden clasificar en tres tipos:
Radiofrecuencia u ondas de radio.
Microondas.
o Terrestres
o Satelitales
Luz.
o Infrarroja
RADIOFRECUENCIA U ONDAS DE RADIO
Son un tipo de radiación electromagnética. Una onda de radio tiene
una longitud de onda mayor que la luz visible. Las ondas de radio se usan
extensamente en las comunicaciones. Las ondas de radio tienen longitudes
que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y
pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos
de millas).
MICROONDAS
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas;
generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de
oscilación de 3 ns (3×10−9 s) a 3 ps (3×10−12 s) y una longitud de onda en
el rango de 1 m a 1 mm. El rango de las microondas está incluido en las
bandas de radiofrecuencia, concretamente en las de UHF (ultra-high
frequency - frecuencia ultra alta) 0,3-3 GHz, SHF (super-high frequency -
frecuencia súper alta) 3-30 GHz y EHF (extremely-high frequency -
frecuencia extremadamente alta) 30-300 GHz.
Se usan en radares, en telefonía y en televisión, en Astronomía, y
para comunicación satelital, donde se transportan en línea recta las
microondas del aparato transmisor al receptor. En conexiones locales e
internacionales, son muy preciadas, por su ancho de banda y su bajo costo
relativo. La señal puede verse obstaculizada si se pierde su línea recta, por
ejemplo si se interpone una gran lluvia. En Informática las redes de
microondas son inalámbricas, utilizando antenas para la transmisión.
Un sistema de microondas consiste de tres componentes principales:
una antena con una corta y flexible guía de onda, una unidad externa de RF
(Radio Frecuencia) y una unidad interna de RF. Las principales frecuencias
utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12 GHz, 18 y 23
Ghz, las cuales son capaces de conectar dos localidades entre 1 y 15 millas
de distancia una de la otra. El equipo de microondas que opera entre 2 y 6
Ghz puede transmitir a distancias entre 20 y 30 millas.
MICROONDAS TERRESTRES
Un radioenlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad
entre dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS)
usando equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz.
La forma de onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o
digital.
Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son
las siguientes:
Telefonía básica (canales telefónicos)
Datos
Telégrafo
Canales de Televisión.
Video
Telefonía Celular
La antena más común en los microondas terrestres es la de tipo
parabólico. El tamaño típico es de un diámetro de unos 3 metros. Esta
antena se fija rígidamente, y en este caso el haz estrecho debe estar
perfectamente enfocado hacia la antena receptora. Las antenas de
microondas se sitúan a una altura apreciable sobre el nivel del suelo para
con ello conseguir mayores separaciones entre ellas, y para evitar posibles
obstáculos en la transmisión.
MICROONDAS SATELITALES
A diferencia de las microondas terrestres, las microondas satelitales lo
que hacen básicamente, es retransmitir información, se usa como enlace
entre dos o más transmisores / receptores terrestres, denominados
estaciones base. El satélite funciona como un espejo sobre el cual la señal
rebota, su principal función es la de amplificar la señal, corregirla y
retransmitirla a una o más antenas ubicadas en la tierra. Los satélites
geoestacionarios (es decir permanecen inmóviles para un observador
ubicado en la tierra), operan en una serie de frecuencias llamadas
transponders, es importante que los satélites se mantengan en una órbita
geoestacionaria, porque de lo contrario estos perderían su alineación con
respecto a las antenas ubicadas en la tierra.
Los beneficios de la comunicación por satélite son los siguientes:
Transferencia de información a altas velocidades (Kbps, Mbps)
Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente
accesibles geográficamente.
Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.
Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con
la posibilidad de evitar las redes públicas telefónicas.
APLICACIONES
Los sistemas de microondas son usados en enlaces de televisión, en
multienlaces telefónicos y general en redes con alta capacidad de canales de
información. Las microondas atraviesan fácilmente la ionosfera y son usadas
también en comunicaciones por satélites. La comunicación vía satélite se
utiliza también para proporcionar enlaces punto a punto entre las centrales
telefónicas en las redes públicas de telefonía. Finalmente, para la tecnología
vía satélite hay una gran cantidad de aplicaciones de gran interés comercial,
el suministrador del servicio de transmisión vía satélite puede dividir la
capacidad total disponible en una serie de canales, alquilando su uso a
terceras compañías.
DIFUSIÓN DE TV: El carácter multidestino de los satélites los hace
especialmente adecuados para la difusión, en particular de TV, aplicación
para la que están siendo ampliamente utilizados.
El rango de frecuencias óptimo para la transmisión vía satélite está en
el intervalo comprendido entre 1 y 10 GHz. Por debajo de 1 GHz, el ruido
producido por causas naturales es apreciable, incluyendo el ruido galáctico,
solar, atmosférico y el producido por interferencias con otros dispositivos
electrónicos.
TELEFONÍA: Los satélites proporcionan enlaces punto-a-punto entre
centrales telefónicas en las redes públicas de telefonía. Es el medio óptimo
para enlaces internacionales con un alto grado de utilización, y tecnológica y
económicamente es competitivo con otros tipos de enlaces internacionales.
La longitud de onda muy pequeña permite antenas de alta ganancias. Como
el radio de fresnel es relativamente pequeño, la propagación se efectúa
como en el espacio libre. Si hay obstáculos que obstruyan el radio de fresnel,
la atenuación es proporcional al obstáculo. El rango de frecuencias para la
recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este emite, para
que no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que
descienden. Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo
desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor o
receptores, ha de tenerse cuidado con el control de errores y de flujo de la
señal.
REDES PRIVADAS: La capacidad del canal de comunicaciones es dividida
en diferentes canales de menor capacidad que se alquilan a empresas
privadas que establecen su propia red sin necesidad de poner un satélite en
órbita. Un ejemplo de transmisión por satélite es el sistema VSAT. Estos
sistemas hacen uso de algunos de los canales en que se divide los
transpondedores, conectando redes terrestres.
LUZ INFRARROJA
Es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud
de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas.
Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las
microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los
1000 micrómetros.1 La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo
cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius
(cero absoluto).
Los infrarrojos son clasificados, de acuerdo a su longitud de onda, de este
modo
Infrarrojo cercano (de 800 nm a 2500 nm)
Infrarrojo medio (de 2.5 µm a 50 µm)
Infrarrojo lejano (de 50 µm a 1000 µm)
USOS DE LOS RAYOS INFRARROJOS
Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la
cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se
recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se
convierten en los más luminosos. Un uso muy común es el que hacen los
mandos a distancia (o tele-comandos) que generalmente utilizan los
infrarrojos en vez de ondas de radio ya que no interfieren con otras señales
como las señales de televisión. Los infrarrojos también se utilizan para
comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos. Los
aparatos que utilizan este tipo de comunicación cumplen generalmente un
estándar publicado por Infrared Data Association.
