03 MEDIOS DE TRANSMISIÓN TERCERA PARTE
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Redes de Comunicaciones
Ing. Óscar Ricardo López López
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Medios de Transmisión GuiadosEn los medios de transmisión guiados, la capacidad de transmisión,en términos de velocidad de transmisión o ancho de banda, dependendrásticamente de la distancia y de si el medio se usa para un enlacepunto a punto o por el contrario para un enlace multipunto como porejemplo en redes de área local (LAN).
Característricas de Transmisión de Medios Guiados Punto a Punto
Medios Razón Separación
de Transmisón de Datos Total Ancho de Banda entre Repetidores
Par Trenzado 4 Mbps 3 MHz 2 a 10 KmCable Coaxial 500 Mbps 350 MHz 1 a 10 KmFibra Óptica 2 Gbps 2 GHz 10 a 100 Km
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Espectro de Frecuencias
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Potencia y Telefonía GeneradoresInstrumentos MusicalesMicrófonos de Voz
RadioTelevisión y radioTubos electrónicoCircuitos integrados
Par Trenzado
Cable coaxial
Radio AM
102
105 104 103 102 101 100
Radio FMy TV
TransmisiónVía satélite y
Terrestre
10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
Microondas y RadasRadaresAntenas de microondas
InfrarrojosLáserMisilesGuiados
LuzVisible
Fibraóptica
Longitudde Onda
Frecuencia(hertz)
106
103 104 105 106 108107 109 1010 1011 1012 10141013 1015
ELF VF VLF LF MF HF VHF UFH SHF EHF
RAYOS XRAYOSGAMMA
1019-1023
Ultravioleta Espectro de Frecuencias
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Clases de medios de Transmisión
Guiados No Guiados
Medios de
Transmisión
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CLASES DE MEDIOS GUIADOS
CABLE DE PAR TRENZADO CABLE
COAXIAL
CABLE DE FIBRA ÓPTICA
MEDIOS GUIADOS
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Medios de Transmisión GuiadosEl camino para el intercambio de datos entre computadores puede tomarvarias formas físicas diferentes: Pares de Hilos:Los conductores se describen por su sección o área transversal. Elsistema de AWG (American Wide Gauge), se especifica la sección en
función al diámetro del hilo, a mayores valores de la medida,corresponden hilos más finos, a menores valores de medida,corresponden diámetro de hilo mayores. Cuanto menos es el diámetroaumenta su resistencia a la propagación de la señal.
Calibre (AWG) 19 22 24 26 28
Diámetro (mm) 0.912 0.644 0.511 0.405 0.320
Normalización: American Wire Gauge.
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D
d
A
l R
AWG
190.912mm
22
0.644mm
Medios de Transmisión Guiados
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Medios de Transmisión GuiadosCIRCUITO ESPECIAL
“LÍNEA DEDICADA” =2 HILOS
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Un incremento de la resistencia implica una disminución de la cadencia ovelocidad de propagación en el camino de comunicaciones.A frecuencias de transmisión más altas, la señal tiende a viajar por lasuperficie externa.Cuanto menor sea el hilo, menor será la superficie total de propagación
de la señal radiante, dando así lugar a mayor pérdida de la señal.Un hilo con mayor sección de área transversal, permite una mayorintensidad de la señal.Los hilos del usuario en el sistema telefónico son usualmente de un
calibre de 22 a 26; Las líneas de tránsito se utiliza normalmente uncalibre 19.
•Resistencia DiámetroAncho de banda.
Medios de Transmisión Guiados
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CABLES DE PARESTRENZADOS
Los cables han reemplazado a la mayoría de pares de hilos.Varios centenares de hilos agrupados constituyen un cable.El par trenzado es el medio guiado más económico y a la vezmás barato. Los pares de hilos se emparejan y se trenzan
alrededor uno del otro y adquieren el nombre de parestrenzados. Los cables pueden contener cientos de pares. Loscables son muy voluminosos y pesados. Una sección de uncable puede contener 400 pares y este cable pesara varioskilos. Generalmente los cables están tendidos por debajo delas pistas o ductos subterráneos, tendidos en los postes oinstalados dentro de tubos de edificio.
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EFECTO DEL RUIDOSOBRE LÍNEAS PARALELAS
Emisor Receptor
Fuente de Ruido
Efecto del Ruido = 16 unidades
Efecto del Ruido = 12 unidades
El efecto totales : 16-12=4
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EL RUIDO EN LÍNEAS DE PARES TRENZADOS
El efecto totales : 14-14=0
ReceptorEmisor
Fuente de Ruido
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CABLE DE PARES TRENZADOS
Conductoresde cobre solido
CubiertaAislante
Cable de Pares Trenzados
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Cable de Par Trenzado Sin Apantallar
Cubierta dePlástico Pares Trenza-dos (5 pares)
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Conectores RJ45
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Conectores Para Cable UTP
RJ11
4-conductores 6-conductores 8-conductores
RJ45
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ion
Par trenzado: a) UTP categoría 3. b) UTP categoría 5.Par trenzado: a) UTP categoría 3. b) UTP categoría 5.
CABLES DE PARES TRENZADOS
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CABLES DE PARES TRENZADOS
El cable de par trenzado, más conocido como UTP, es uno de los más
comunes y difundidos debido a la alta expansión de las redes
telefónicas en todo el mundo.
Es por ahora y hasta que la fibra le vaya arrebatando su sitial, uno de
los medios más empleados para la transmisión de señales inteligentes
de rango vocal en redes de conmutación de circuitos o las llamadas
redes telefónicas.
Este tipo de redes propiciaron precisamente el ingreso de UTP a los
mercados de redes de computadoras.
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CABLES DE PARES TRENZADOS
Actualmente tiene una amplia difusión no solamente en telefonía, sino
también dentro de las redes LAN de computadoras.
Esta adaptabilidad responde a que el mismo es fabricado en diversas
categorías, cada una de las cuales tiene un objetivo específico de
aplicación.
Finalmente cabe presentar al cable UTP categoría 5, un verdadero
estándar actual dentro de las redes LAN particularmente, con lacapacidad de sostener comunicaciones a 100Mbps.
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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.
• Categoría 6: Frecuencias de 300 MHz.• Categoría 7, para un ancho de banda de hasta 600 MHz.
CABLES DE PARES
TRENZADOS
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CABLES DE PARES TRENZADOS
El cable está compuesto internamente por un conductorque es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular,aislado por una capa de polietileno
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Apantallado STP. No apantallado UTP.
(Shielded Twisted Pair) (Unshielded Twisted Pair )
CABLES DE PARES TRENZADOS
(Medios Guiados)
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CABLES DE PARES TRENZADOS
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CABLES DE PARES TRENZADOS
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CABLES DE PARES TRENZADOS
Los cables telefónicos pueden ser armados de 6, 10,
18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 900,
1200, 1500, 1800 ó 2200 pares
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CONECTOR RJ-45
Este conector es el que ha brindado un gran empuje a estasredes, pues es muy sencillo conectarlo a las tarjetas y a loshubs , además es seguro gracias a un mecanismo de
enganche que posee, mismo que lo mantiene firmementeajustado a otros dispositivos, no como en el cable coaxial.
La figura muestra el conector RJ-45, con 8 contactos paralos 8 hilos del cable UTP, tanto de perfil como una vistasuperior e inferior. En este punto cabe indicar que el ordende los colores está estandarizado, justamente en la formaen que se muestra en la figura .
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CONECTOR RJ-45
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CONECTOR RJ-45
Un aspecto general a toda instalación de este tipo decableado es que todos los elementos deben corresponder ala categoría 5, ya que esto asegura de que todos loselementos del cableado pueden soportar las mismasvelocidades de transmisión, resistencia eléctrica, etc. Elconector en este caso no es la excepción.
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CABLES COAXIALES
Los cables coaxiales se aplican en líneas de largadistancia su estructura es de un hilo interior de cobresostenido por aislantes y cubierto por una mano ofunda de protección, esto lo proviene de posibles
interferencias de señales provenientes de otros cablescoaxiales.Los cables coaxiales están diseñados para obtener unmayor ancho de banda y mayores velocidades de
transmisión, que los cables normales.Los sistemas típicos pueden contener entre 3600 a10,800 canales vocales.
CA COA A
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CABLE COAXIAL
Cable Coaxial
Aislante
Cubierta dePlástico
Conductor Exterior(Blindaje)
Conductor Interno
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Cable coaxialCaracterísticas• Dos conductores concéntricos.
• Señales TV, redes locales (Ethernet).• Características
– Menor atenuación. – Mejor respuesta en frecuencia.
– Inmunidad al ruido. – Más caro y pesado.
• Racimo de coaxiales.
CABLES COAXIALES
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CABLES COAXIALES
Estructura del Cable Coaxial
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CABLES COAXIALES
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CABLES COAXIALES
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CABLES COAXIALES
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CABLES COAXIALES
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CONECTORES BNC
La instalación de una red empleando cable coaxial es
relativamente sencilla, el proceso más complicado es el
ajuste del conector BNC al cable coaxial. El BNC proviene de la abreviatura de Conector Naval
Británico. ( British N aval C onnector – BNC).
Existen diversos tipos de los mismos. Cada una de lastarjetas de red de las computadoras se conectan al conector
BNC T.
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CONECTORES BNC
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CABLEADO COAXIAL
DELGADO
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CONECTORES BNC
El problema principal en esta red radica precisamente en la grancantidad de conexiones o junturas que se realizan con estosconectores, lo que normalmente puede derivar en que una porción dela red quede inutilizada, hasta descubrir el conector aflojado.
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CONECTORES BNC
Por su parte, cada porción de cable entre dos computadoras debetener un conector BNC macho y uno hembra, tal como se muestra enla figura. Actualmente existen diversos tipos de conectores según laforma de conexión que tiene al cable
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CONEXIONES DE REDES DE PCsCON CABLES COAXIALES
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CONEXIONES DE REDES DE PCsCON CABLES UTP
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EL HUB Y LA RED UTP
El hub es el dispositivo más importante de todas estas
redes, ya que al contrario de lo que sucedía con las redes
que emplean cable coaxial, donde el mismo iba de
computadora a computadora, en las redes con cable UTP el
cable va de cada una de las computadoras hacia al hub
necesariamente.
Esto le da a la red una topología física, netamente enestrella, aunque la transmisión interna sea en bus por
difusión.
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EL HUB Y LA RED UTP
El hub es simplemente un dispositivo que trabaja en lacapa física de las redes, y tiene por objeto repetir la señalque proviene de una de sus entradas hacia absolutamente
todas las otras. En este proceso el hub puede, según sus características
particulares, mejorar la señal ampliándola, reajustando losbits, etc. En síntesis, realizando el proceso de regeneración
digital de la señal.
El clásico modelo de una red UTP es el de categoría 5
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EL HUB Y LA RED UTP
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EL HUB Y LA RED UTP
Los conectores para los cables UTP se pueden hallar en laparte anterior como en la parte posterior del hub, y existenmodelos que soportan cualquiera de las modalidades. Este
punto debe ser discernido por el administrador de la red, deacuerdo a sus requerimientos particulares de ambiente.
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EL HUB Y LA RED UTP
Otro punto importante que debe cumplir un hub es el de poder trabajartanto con comunicaciones de 10Mbps como de 100Mbps, esto con elobjeto de permitir migrar fácilmente redes de 10Mbps hacia 100Mbps
sin tener que emplear dispositivos diferentes para cada una de lasmismas
Por supuesto, el hub realiza todas las tareas de buffering o control deflujo entre ambas velocidades.
Cuando se adquiere un hub este tiene una determinada cantidad depuertos disponibles, la misma que por un proceso de crecimiento de lared puede quedar insuficiente, por esta razón, el hub debe soportarconexiones en cascada, es decir, poder crecer.
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Cable Coaxiales Submarinos
El cable coaxial submarino surgió destinado a latransmisión bajo áreas acuáticas y parareemplazar o aumentar los sistemas de radio deonda corta. Esta tecnología ha estado presentedesde 1850, fecha en que se tendió un cable através del Canal de la Mancha. El primer cablesubmarino transatlántico data de 1858.
Uno podría preguntarse acerca de la viabilidadde un cable submarino a la vista de laextraordinaria tecnología de comunicaciones vía
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Cable Coaxiales Submarinos
satélite. Sin embargo, muchos lo consideran uncamino interesante debido a su costo, seguridady ausencia de un gran retardo de propagación dela señal. El cable submarino está diseñadotambién para funcionar correctamente durante 20años, la vida media de un satélite es menos de lamitad de ese tiempo.
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Guías de Ondas
Antes de la aparición de la fibra óptica, seconsideraba que las guías de onda iban a ser lanueva tecnología para la transmisión a pequeñasdistancias. Esta tecnología lleva a cabo latransmisión de ondas de radio de frecuenciasmuy altas, y proporcionan asimismo unacapacidad de transferencia de datos muy alta.
Sin embargo, los tubos no se pueden moldearfácilmente y resultan caros de construir. Lasguías de ondas se emplean en ciertas situaciones;
por ejemplo, como alimentador entre
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Guías de Ondas
Antena de microondas y el equipo situado entierra. La tecnología, consolidada, rápida ysegura, no puede competir con el rendimiento y
la flexibilidad de la fibra óptica.
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Medios Guiados
Fibra Óptica
Conector Empalme
Fibra óptica Conector
Transmisor
Datos deEntrada
Fuenteóptica
Receptor
Datos deSalidaDetector
óptico
Enlace de comunicación de punto a punto por fibrasópticas
Fib Ó i
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Fibra Óptica
Fibra(Núcleo y revestimiento)
Funda Exterior Funda de Plástico
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Medios GuiadosFibra Óptica
Características• Hilo conductor transparente
• Luz infrarroja.
• Propiedades.
– Redes locales.
– Baja atenuación.
– Inmunidad ruido electromagnético.
– Baja potencia. – Poco peso y tamaño.
Ó
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Fibra Óptica: Características1. Gran velocidad de transmisión: La transmisión óptica
provee una gran capacidad de información, en términosde ancho de banda. Las frecuencias que abarca latransmisión de onda de luz son muy altas en el espectroelectromágnetico (1014 a 1015 Hz). El ancho de banda es
muy dependiente del rango de frecuencias. En la fibraóptica, son normales los anchos de banda de 500 MHz;algunos investigadores opina que la fibra óptica alcanzarálos 1000 MHz; se ha conseguido colocar con éxito 30,000llamadas telefónicas simultáneas con una sola fibra
óptica.
ib Ó i í i
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Fibra Óptica: Características 2. Inmunidad al ruido y las interferencias: Las fibras
ópticas tiene fotones, que son los conductores de la luz, enlugar de los electrones que son los conductores de laelectricidad que desplaza en los cables metálicos talescomo los alambres y los cables coaxiales. Esto es atractivo
para aplicaciones en las cuales el camino de transmisiónatraviesa entornos inflamables por una descarga eléctrica.Los cables ópticos son inmunes a posibles a posibleschispas o interferencias eléctricas procedentes dedispositivos electrónicos.
ib Ó i C í i
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Fibra Óptica: Características3. Poca atenuación: Las fibras ópticas tiene menor pérdida
en potencia de la señal que los hilos de cobre y cablescoaxiales. La potencia de una señal luminosa se reducenormalmente solo en un 50% después de habersepropagado 9,6 millas a través de un cable de fibra óptica.
Los repetidores pueden estar colocados hasta 11,2 millasde separación. En cambio, la normalizaciónnorteamericana sobre cables de cobre especifica laexistencia de repetidores cada 2,8 millas.
Fib Ó i C í i
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Fibra Óptica: Características4. Muy Segura: La transmisión por fibra óptica es más
segura que los métodos por cable. La transmisión de luzno irradia energía residual alrededor del cable. En latransmisión eléctrica se encuentra energíaelectromágnetica residual. Por otra parte, es bastante
difícil conectar un cable de fibra óptica .
Fib Ó i C í i
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Fibra Óptica: Características5. El peso de la fibra es inferior a los cable metálicos: Los
cables de fibra óptica son muy pequeños (apenas eltamaño de un pelo) y muy ligeros de peso (sobre el 1/80del peso del cable).
Fib Ó i C í i
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Fibra Óptica: Características6. Las fibras ópticas son fáciles de instalar y usar
con temperaturas tanto altas como bajas.
Fib Ó i C í i
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Fibra Óptica: Características7. Debido a la pequeña pérdida de señal, la tasa de
error de la fibra óptica es muy atractiva. Porejemplo, una tasa de error típica en fibra ópticaes de 10-9, frente a 10-6 en los cables metálicos.
Fib Ó i C í i
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Fibra Óptica: Características8. Se ha refinado la tecnología de los
semiconductores para proporcionar dispositivostransmisores y receptores para el sistema. Larapidez con que han disminuido los costes de laspastillas de estado sólido han disparado aún másla industria de la fibra óptica.
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Medios Guiados
CapasNúcleo. Cubierta y Recubrimiento.
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Medios Guiados.. • Tipos
– Multimodo. – Multimodo graduado. – Simple.
• Cables multifibra.• Sistema optoelectrónico.
– LED – ILD (Injection Laser Diode) – PIN – APD (Avalanche Photo Diode)
Fibra de modo único, mas caras
Fibra multimodal menor distancia
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Medios Guiados
CapasNúcleo. Cubierta y Recubrimiento.
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Medios Guiados
Elementos necesarios.
Repetidores.
Analógicos
Digitales.Empalmes.
Fusión (0.2 dB)
Mecánico (0.5 dB)
Conectores
Acopladores.Forma de T.
Forma de estrella.
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Medios Guiados
Ejemplo FDDI• Modo multimodo.•
Fibra 62.5 / 125 micras.• Ancho de banda = 500 MHz / Km. – Alternativa 50/125 micras a 100/140 micras.
• Señal luminosa entre 1270 a 1380 mm.
• Modo simple a 60 Km• Par trenzado 150 Ohm EIA/TIA-568 STP
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Medios Guiados
Ejemplo FDDI• Modo multimodo.• Fibra 62.5 / 125 micras.• Ancho de banda = 500 MHz / Km.
– Alternativa 50/125 micras a 100/140 micras.• Señal luminosa entre 1270 a 1380 mm.
• Modo simple a 60 Km• Par trenzado 150 Ohm EIA/TIA-568 STP
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Multimodo de Índice Escalonado
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Fuente
Multimodo de Índice Escalonado
Destino
Núcleo
Revestimiento
Multimodo de Índice Escalonado
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Multimodo de Índice Escalonado
CUBIERTAREVESTIMIENTO
SEÑAL
35 MHZ/Km.
Multimodo de Índice Escalonado
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Multimodo de Índice Escalonado
Los rayos de luz que inciden en la superficie quesepara el núcleo del revestimiento, la harán conun ángulo de incidencia mayor el ángulo críticode reflexión total interna. Estos serán reflejados
totalmente y podrán seguir reflejándose, con esemismo ángulo, avanzado a lo largo de la fibraóptica, dando lugar a diferentes modos o
caminos para la señal. A este fenómeno se ledenomina dispersión modal.
Multimodo de Índice Gradual
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Fuente Destino
Multimodo de Índice Gradual
Multimodo de Índice Gradual
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Multimodo de Índice Gradual
CUBIERTAREVESTIMIENTO
SEÑAL
500 MHZ/Km.
Multimodo de Índice Gradual
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Multimodo de Índice Gradual Es una mejor solución, el multimodo de índice gradual de
refracción disminuye lentamente, desde el centro de lafibra óptica hacia la porción exterior. Los rayos que viajansobre el eje del cable encontraran un índice de refracciónmayor y su velocidad es menor de la señal transmitida. Los
rayos que viajan fuera del eje encuentra un índice derefracción menor y por eso se propagan a mayorvelocidad. El objetivo es conseguir que todos los modos dela señal tengan una misma velocidad absoluta a través de
la fibra para conseguir disminuir la dispersión modal.Este enfoque proporciona un ancho de banda del orden delos 500 Mhz/ Km.
Monomodo de Índice Escalonado
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Fuente Destino
Monomodo de Índice Escalonado
Monomodo de Índice Escalonado
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Monomodo de Índice Escalonado
CUBIERTAREVESTIMIENTO
SEÑAL
2 GHZ/Km.
Monomodo de Índice Escalonado
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Monomodo de Índice Escalonado
Se reduce el tamaño del núcleo, aquí el índice derefracción, núcleo/revestimiento permite tan sóloun modo de propagación por la fibra.
Esta solución proporcionara un ancho de bandamuy grande (2 Ghz/ Km.), pero está sujeto a unamayor atenuación, así como de otros problemas.
Los Distintos Tipos de Fibra
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Fibra_optica
Los Distintos Tipos de Fibra
Los Distintos Tipos de Fibra
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100 µm250...900 µm
125 µm
125 µm9 µm
0.1
0.28
N.A.
0.21
nucleo
62.5 µm
50 µm
n1=1.540...1.562
n2 =1.540250...900 µm
250...900 µm
140µm
Los Distintos Tipos de Fibra
FIBRA MULTIMODOÍNDICE ESCALÓNSI 100/140
FIBRA MULTIMODOÍNDICE GRADUAL
GI 62.5/125
GI 50/125
FIBRA MONOMODO(ÍNDICE ESCALÓN) SI 9/125
N.A.
n2 =1.517
n1=1.527
n1=1.471
n2 =1.457
N.A.
buffer recubrimiento
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FIBRA ÓPTICA
Sin duda, todos los tipos de redes que emplean algún tipo de cableado,
apuntan hacia la fibra óptica, en cualquiera de sus aplicaciones
prácticas, llámese FDDI, ATM, o inclusive en redes LAN con el
estándar 100BaseF, que emplea un par de fibras ópticas para moverinformación a lo largo de toda la red.
En la actualidad ya existe gran cantidad de redes en todo el mundo
que emplean la fibra óptica como un elemento importante dentro de la
red, particularmente cubriendo el papel del backbone o medio detransmisión vertebral, uniendo dos edificios, oficinas de un campus,
poblaciones cercanas, etc.
FIBRA ÓPTICA
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FIBRA ÓPTICA
FIBRA ÓPTICA
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FIBRA ÓPTICA
FIBRA ÓPTICA
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FIBRA ÓPTICA
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FIBRA ÓPTICA
Este es el medio de transmisión de datos inmune a lasinterferencias por excelencia, con seguridad debido a quepor su interior dejan de moverse impulsos eléctricos,
proclives a los ruidos del entorno que alteren lainformación.
S C A
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ESTRUCTURA
La estructura de la fibra óptica es relativamente sencilla,aunque la mayor complejidad radica en su fabricación.
La fibra óptica está compuesta por dos capas, una dedenominada Núcleo (Core) y la otra denominadaRecubrimiento (Clad). La relación de diámetros es deaproximadamente 1 de recubrimiento por 3 de núcleo.
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Fibra Óptica
FIBRA ÓPTICA
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FIBRA ÓPTICA
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Medios No Guíados
Radio Microondas Infrarrojos
Láser A Través del Aire
Medios No Guíados
Banda de Comunicación de Radio
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Superficie
Comunicación de Radio
Radio, microondas, satélite
Troposfera Ionos-fera
EspacioLínea deVista
Tipos de Propagación
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(Sobre 30MHz)
Ionosfera Ionosfera
Troposférica
Línea de Vista
Superficial Ionosférica
Espacio
Troposfera
TroposferaTroposfera
TroposferaTroposfera
(2-30MHz)(Por debajo de 2MHz)
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VLF
LF
Radionavegación de largo alcance
Radionavegación de largo alcance
MF
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MF
HF
Radio AM
Radio de BandaCiudadana
VHF
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UHF
Canales2-6
Canales7-13
Canales14-69Teléfonos
Móviles
Microondas
RadioCelular
TV UHF
Aeronaves
Mensajería
Mensajería
SHF
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SHF
EHF
Microondas
Microondas
Transmisión Vía Microondas
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Transmisión Vía Microondas
Los enlaces de microondas se basan en laradiación de ondas electromagnética; esta señalse puede alterar para transmitir información.
La radiación electromagnética puede crearseinduciendo una corriente de amplitud suficiente,en una antena cuya dimensiones seanaproximadamente las mismas que la longitud de
onda de la señal generada, esta señal seconcentra como un as de energía de altadireccionalidad.
Transmisión Vía Microondas
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Transmisión Vía Microondas La frecuencia, que se emplea nos permite disponer deun gran ancho de banda capaz de soportar miles decanales vocales y varios canales de video. La distanciamáxima entre antenas parabólicas oscila entre 20 a 30
millas. La onda de radio transmitida debe enfocar haciala antena receptora. A mayor frecuencia de transmisiónla antena parabólica reduce su tamaño, ya que eltamaño de la misma es proporcional a la longitud de
onda (inversa de la frecuencia).
Mi d T t
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Microondas Terrestres
Tierra
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Medios No Guiados
Funcionamiento
ó
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Antena Parabólica
Línea de Simetría
Foco
Antena de Cornete
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Haces Estrechos de
Transmisión deMicroondas
Guíade Onda
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Radioenlace
Por cierto que es uno de los medios mas empleados en lasformas de interconexión de redes más modernas, las redesinalámbricas que emplean parte del espectro para mover
información entre los equipos. La radiocomunicación es la técnica que permite el
intercambio de información entre dos puntos geográficosdistantes mediante la transmisión y recepción de ondas
electromagnéticas.
Estas tienen una velocidad de propagación muy cercana a
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Estas tienen una velocidad de propagación muy cercana ala velocidad de la luz, es decir 300000km/seg, lo que
representa una velocidad por demás aceptable. En todosistema de transmisión por radio, debe existir untransmisor y una antena asociada al mismo
NATURALEZA DE LAS ONDAS DE RADIO
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NATURALEZA DE LAS ONDAS DE RADIO
El proceso de transmisión es el siguiente: Se aplica una potencia deradiofrecuencia a una antena (una potencia eléctrica modulada).
Los electrones contenidos en el metal de la antena, comienzan aoscilar instantáneamente.
El movimiento de estos electrones genera una corriente eléctrica quese manifiesta de dos formas sobre la antena.
Mediante un campo magnético concéntrico al conductor de la antena,con líneas de fuerza concéntricas al conductor, y un campo
electrostático cuyas líneas de fuerza son perpendiculares a las líneas defuerza del anterior campo, es decir centrífugas.
La fuerza o potencia eléctrica que se aplica a la antena
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La fuerza o potencia eléctrica que se aplica a la antenatiene una forma senoidal, forma que fielmente reproducen
tanto las ondas magnéticas como las electrostáticas.
DISTANCIA AL HORIZONTE
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DISTANCIA AL HORIZONTE
Es la distancia que se cubre de forma lineal recta desde laantena transmisora hasta rozar tangencialmente lasuperficie de la tierra. De esta forma, y entre dos antena
existe dos distancias al horizonte. La figura Muestra eldetalle.
PROPAGACIÓN POR ONDA ESPACIAL
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PROPAGACIÓN POR ONDA ESPACIAL
La mayoría de las ondas que están dentro de la frecuenciade 3 a 30MHz se realizan mediante onda espacial, exceptolas de radioaficionados.
TRANSMISIÓN POR SATÉLITES
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TRANSMISIÓN POR SATÉLITES
TRANSMISIÓN POR SATÉLITES
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TRANSMISIÓN POR SATÉLITES
Este es uno de los tipos de tipos de canales de transmisión de datosmás sofisticados, como también es de los más caros.
Afortunadamente su socialización ha logrado abaratar sus costos deaccesibilidad.
El elemento central de este tipo de comunicaciones de datos, es el
satélite, complejos artefactos en órbitas geosincroestacionarias, cuyo
lanzamiento es científicamente calculado a fin de que siempre se halle
cubriendo una misma porción de suelo terráqueo.
Estructura del costo, aplicaciones
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La Figura muestra el diagrama que condujo a la introducción
de la técnica digital en el campo de las telecomunicaciones.Cabe hacer notar, que el diagrama cambiará para todos lossistemas involucrados al introducirse la conmutación digital.
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. La mayor parte de las comunicaciones a través de las estacionesterrenas tienen que ver con transmisiones de voz y video, aunque
últimamente las comunicaciones de datos computacionales estántomado la vanguardia en todas partes del mundo.
M di N G i d
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Medios No GuiadosIntroducción
• Características
– Utilización de ondas electromagnéticas.
– Ancho de banda prácticamente ilimitado.
• Frecuencia = prestaciones.
• Tipos.
– Ondas de radio. – Microondas
• Satélites.
Transmisión Vía Satélite: Características
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1. Gran capacidad de Comunicaciones: Utilizando la banda defrecuencia de las microondas, una estación satélite puede dar servicio
a varios millares de canales de voz.2. Tiene capacidad suficiente para la transmisión de radiofrecuencia: La
antena transmisora puede enviar señales a un área geográficaextensa. Esta capacidad de radiodifusión es de gran utilidad enaplicaciones de sistemas distribuidos.
3. Costo de la transmisión independiente de la distancia entre loslugares terrestres entre los cuales se va llevar a cabo la transmisión:Por ejemplo, es lo mismo que los dos lugares disten 160 a 1600kilometros ya que reciben servicio del mismo satélite decomunicaciones. Las señales que transmite el satélite pueden recibirse
en todas las estaciones , sin que importe la distancia entre ellas.
Transmisión Vía Satélite: Características
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4. Las estaciones experimentan un considerable retraso de propagaciónde la señal. Dado que los satélite están a 22,300 millas de la superficie
terrestre, la transmisión tiene que viajar al espacio y volver. Unatransmisión completa requiere 540 ms. Y puede alcanzar 900 ms.cuando la señal viaja a través de otros componentes. Esto puedeafectar a ciertas aplicaciones o sistemas de logica. na estación satélitepuede dar servicio a varios millares de canales de voz.
5. La radiodifusión de las comunicaciones vía satélite puede originarproblemas de seguridad, dado que todas las estaciones bajo la antenadel satélite pueden recibir las radiodifusiones.
Satélites de Comunicaciones
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Satélites de Comunicaciones
• Satélites Geoestacionarios
• Satélites de Órbita Terrestre Media• Satélites de Órbita Terrestre Baja
Satélites de Comunicaciones
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Satélites de comunicaciones y algunas propiedades, entre ellas: altitudsobre la Tierra, tiempo de duración de un viaje de ida y vuelta y lacantidad de satélites necesarios para abarcar toda la tierra.
35,800
Satélites Geoestacionarios
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Satélites Geoestacionarios
Satélite
TierraEstación Terrena
TransmisoraEstación Terrena
Receptora
22,000 millas
Satélites Geoestacionarios
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Satélites Geoestacionarios
M di N G i d
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Medios No Guiados
Funcionamiento
Satélites de Comunicaciones
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VSATs con una estación central.
Satélites de
Comunicaciones
EstaciónCentral
Satélites de Órbita Terrestre BajaIridium
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Iridium
(a) Los satélites Iridium forman seis collares alrededor de la tierra.
(b) 1628 celdas en movimiento cubren la tierra.
Globalstar
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(a) Retransmisión en elespacio.
(b) Retransmisión en tierra.
Los satélites retransmiten
el espacioSatélite en modode tubo doblado
Retransmisiónen tierra
(a) Retransmisión en el espacio.
(b) Retransmisión en tierra.
Medios No GuiadosO d l t éti
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Ondas electromagnéticas• Electrones en movimiento.• Espectro electromagnético (FCC)
Radio Microondas Infrarrojos UV Rayos X Rayos Gamma
Luz visible
F(Hz) 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 1026 1028
F(Hz)
104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
Par trenzado Satélite Fibra
Coaxial Microondas
Radio Radio TerrestresMaritima AM FM
TV
Banda LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
óptica
Medios No Guiados
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ed os No Gu adosOndas de radio
• Fáciles de generar.• Largas distancias.
• Omnidireccionales.
• Bandas
Medios No Guiados
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Medios No Guiados
Ondas de radio• Radio FM
• De 88 MHz a 115 MHz
• Modulación FM
Medios No Guiados
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Medios No GuiadosMicroondas• Direccionales• No atraviesan obstáculos.
– Rebotes (multipath fading).• Dependencia de las condiciones atmosféricas.
• Bandas.
Medios No Guiados
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Medios No Guiados
Ejemplo: Satélites• Transponders: bandas up/down• Satélites Geosincrónicos.
– 36000 Km de altura.
– Mínimo 2 grados.• Bandas
Medios No Guiados
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Medios No GuiadosOtros medios
• Infrarrojos
– Mandos a distancia.
– No atraviesan obstáculos. – No coherente.
• Omnidireccionales.
• Comunicaciones ópticas.
– Láser.
• Problemas metereológicos.
Transmisión por Ondas de Luz
Transmisión por Ondas de Luz
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Transmisión por Ondas de Luz
Las corrientes de convección pueden interferir los sistemas de
comunicación por láser. Sistema bidireccional con dos lásers.
Foto detector Región de visiónturbulenta
Aire calienteque sube del edificio
El rayo láser no coincide
con el detectorLáser
Conclusiones
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Conclusiones• Parámetros
– Medio.
– Transmisión.
• Medios guiados.
– Conexión física.• Ancho de banda limitado.
– Par trenzado, coaxial, fibra óptica.
• Medios no guiados.
– Sin conexión física (ondas).
• Ancho de banda ilimitado.– Ondas electromagnéticas Microondas láser