MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS
Un medio de transmisión es el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales de un sistema de transmisión. La transmisión se realiza habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío.
Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos: medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados. Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes: simplex, half-duplex y full-duplex.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS
Los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Las principales características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la velocidad máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace.
La velocidad de transmisión depende directamente de la distancia entre los terminales, y de si el medio se utiliza para realizar un enlace punto a punto o un enlace multipunto. Debido a esto los diferentes medios de transmisión tendrán diferentes velocidades de conexión que se adaptarán a utilizaciones dispares.
Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la interconexión de ordenadores son:
Los medios no guiados o comunicación sin cable transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico, sino que se radian a través del aire, por lo que están disponibles para cualquiera que tenga un dispositivo capaz de aceptarlas.
En este tipo de medios tanto la transmisión como 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.
La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional. En la direccional, la antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas. En la omnidireccional, 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.
Concepto cableado estructurado
„ También se busca integrar los sistemas de automatización y de control de un edificio „ Se persigue dar una infraestructura flexible de cables que pueda aceptar y soportar múltiples sistemas de computación y de comunicación
Elementos funcionales de un sistema de cableado estructurado.
Distribuidor de campus o CD: conjunto de componentes desde lo que parte el cableado troncal de campus y que conforman el punto central de distribución de todo el sistema de cableado del campus.
Distribuidor de edificio o BD: conforman el punto central de distribución del subsistema de un edificio.
Distribuidor de planta o FD: conjunto de componentes de los que parte el cableado de planta y conforma el punto central de distribución del subsistema de cableado de una planta en un edificio.
Cableado troncal de campus: cableado que empieza desde el distribuidor de campus y finaliza en en los distribuidores de edificio.
Cableado troncal de edificio: parte desde los distribuidores de edificio y llega hasta losdistribuidores de planta.
Roseta de telecomunicaciones o TO: punto donde se conectan los terminales de red.
Cableado horizontal: cables que parten desde los distribuidores de planta y llegan hasta las rosetas de comunicaciones.
Topología del cableado genérico
El cableado estructurado genérico de un edificio, Campus o Área Industrial debe tener una estructura en estrella jerárquica, donde la cantidad y tipo de subsistemas de cableado que están incluidos en un diseño, depende de la geografía y tamaño de éstos, así como de los requerimientos propios del usuario.
Esta estructura de estrella jerárquica proveé de una gran flexibilidad requerida para adaptarse a una gran variedad de aplicaciones.
El cableado principal de un edificio se puede utilizar para interconectar los distribuidores de cables de piso, no obstante, estas conexiones directas serán adicionales a las requeridas para la topología básica de estrella jerárquica.
Medios guiados
Consiste en un par de hilos de cobre conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía. Existen dos tipos de par trenzado: sin blindaje y blindado.
Cable de par trenzado sin blindaje (UTP)
El cable de par trenzado sin blindaje (UTP, Unshieled Twisted Pair) es el tipo más frecuente de medio de comunicación. Está formado por dos conductores, habitualmente de cobre, cada uno con su aislamiento de plástico de color, el aislamiento tiene un color asignado para su identificación, tanto para identificar los hilos específicos de un cable como para indicar qué cables pertenecen a un par dentro de un manojo.

La EIA ha desarrollado estándares para graduar los cables UTP según su calidad
Conectores UTP. Los cables UTP se conectan habitualmente a los dispositivos de red a través de un tipo de conector y un tipo de enchufe. Uno de los estándares más utilizados es el RJ 45 de 8 conductores.
Cable de par trenzado blindado (STP)
El cable de par trenzado blindado (STP, Shieled Twister Pair) tiene una funda de metal o un recubrimiento de malla entrelazada que rodea cada par de conductores aislados. Esa carcasa de metal evita que penetre el ruido electromagnético y elimina un fenómeno denominado interferencia, que es el efecto indeseado de un canal sobre otro canal. El STP tiene las mismas consideraciones de calidad y usa los mismos conectores que el UTP, pero es necesario conectar el blindaje a tierra.

Las aplicaciones principales en las que se hace uso de cables de par trenzado son:
Ø Bucle de abonado: es el último tramo de cable existente entre el teléfono de un abonado y la central a la que se encuentra conectado. Este cable suele ser UTP Cat.3 y en la actualidad es uno de los medios más utilizados para transporte de banda ancha, debido a que es una infraestructura que esta implantada en el 100% de las ciudades.
Ø Redes LAN: en este caso se emplea UTP Cat.5 o Cat.6 para transmisión de datos, consiguiendo velocidades de varios centenares de Mbps. Un ejemplo de este uso lo constituyen las redes 10/100/1000BASE-T.
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.

Los cables coaxiales se conectan a los dispositivos utilizando conectores específicos. Unos pocos de los más empleados se han convertido en estándares, siendo el más frecuente el conector de barril o a bayoneta BNC.
Los cables coaxiales para redes de datos usan frecuentemente conectores en T y terminadores. El terminador es necesario en las topologías de bus donde hay un cable principal que actúa de troncal con ramas a varios dispositivos pero que en si misma no termina en un dispositivo, si el cable principal se deja sin terminar, cualquier señal que se transmita sobre él generará un eco que rebota hacia atrás e interfiere con la señal original. El terminador absorbe la onda al final del cable y elimina el eco de vuelta.
Fibra Óptica
La fibra óptica está hecha de plástico o cristal y transmite las señales en forma de luz.
La fibra óptica utiliza la reflexión para transmitir la luz a través del canal. Un núcleo de cristal o
plástico se rodea de una cobertura de cristal o plástico menos denso, la diferencia de
densidades debe ser tal que el rayo se mueve por el núcleo reflejado por la cubierta y no
refractado en ella.

Modos de propagación.
La propagación de la luz por el cable puede tomar dos modos: multimodo y monomodo, y la primera se puede implementar de dos maneras: índice escalonado o de índice de gradiente gradual.
Multimodo. El modo multimodo se denomina así porque hay múltiples rayos de luz de una fuente luminosa que se mueven a través del núcleo por caminos distintos. Cómo se mueven estos rayos dentro del cable depende de la estructura del núcleo
En la fibra multimodo de índice escalonado, la densidad del núcleo permanece constante desde el centro hasta los bordes, el rayo de luz se mueve a través de esta densidad constante en línea recta hasta que alcanza la interfaz del núcleo y la cubierta, en esa interfaz hay un cambio abrupto a una densidad más baja que altera el ángulo de movimiento del rayo. El término escalonado se refiere a la rapidez de este cambio.
La señal consiste en un haz de rayos que recorren diversos caminos, reflejándose de formas diversas e incluso perdiéndose en la cubierta. En el destino los distintos rayos de luz se recombinan en el receptor, por lo que la señal queda distorsionada por la pérdida de luz. Esta distorsión limita la tasa de datos disponibles.
La fibra multimodo de índice gradual, decrementa la distorsión de la señal a través del cable, la densidad del núcleo es variable, mayor en el centro y decrece gradualmente hacia el borde. La señal se introduce en el centro del núcleo, a partir de este punto, sólo el rayo horizontal se mueve en línea recta a través de la zona central. Los rayos en otras direcciones se mueven a través de la diferencia de densidad, con el cambio de densidad, el rayo de luz se refracta formando una curva, los rayos se intersectan en intervalos regulares, por lo que el receptor puede reconstruir la señal con mayor precisión.
Monomodo.
El monomodo usa fibra de índice escalonado y una fuente de luz muy enfocada que limita los ángulos a un rango muy pequeño. La fibra monomodo se fabrica con un diámetro mucho más pequeño que las fibras multimodo y con una densidad sustancialmente menor. La propagación de los distintos rayos es casi idéntica y los retrasos son casi despreciables, todos los rayos llegan al destino juntos, y se recombinan sin distorsión de la señal.
Tamaño de la fibra y composición del cable.
Las fibras ópticas se definen por la relación entre el diámetro de su núcleo y el diámetro de su cubierta, expresadas en micras.
Fuentes de luz para cables ópticos.
La señal por la fibra óptica es transportada por un rayo de luz, para que haya transmisión, el emisor debe contar con una fuente de luz, y el receptor con una célula fotosensible. El receptor más usual es un fotodiodo, dispositivo que transforma la luz recibida en corriente eléctrica, mientras que para la emisión se usa un diodo LED o un diodo láser, siendo el primero más barato pero que produce una luz desenfocada y con un rango de ángulos muy elevado.
Conectores para fibra óptica.
Los conectores para el cable de fibra óptica deben ser tan precisos como el cable en si mismo, cualquier desalineación da como resultado que la señal se refleje hacia el emisor, y cualquier diferencia en el tamaño produce un cambio en el ángulo de la señal. Además la conexión debe completarse aunque las fibras no estén completamente unidas, pues un intervalo entre dos núcleos da como resultado una señal disipada, y una conexión demasiado presionada comprime ambos núcleos y altera el ángulo de reflexión. Los fabricantes han desarrollado varios conectores precisos y fáciles de utilizar, con forma de barril y en versiones de macho y hembra, teniendo el cable un conector macho y el dispositivo el conector hembra.
Las ventajas de la fibra óptica son: Inmunidad al ruido, menor atenuación de la señal y ancho de banda mayor. Y las desventajas: el coste, la fragilidad y la instalación y el mantenimiento.
Tamaño de la fibra y composición del cable.
Las fibras ópticas se definen por la relación entre el diámetro de su núcleo y el diámetro de su cubierta, expresadas en micras.
Fuentes de luz para cables ópticos.
La señal por la fibra óptica es transportada por un rayo de luz, para que haya transmisión, el emisor debe contar con una fuente de luz, y el receptor con una célula fotosensible. El receptor más usual es un fotodiodo, dispositivo que transforma la luz recibida en corriente eléctrica, mientras que para la emisión se usa un diodo LED o un diodo láser, siendo el primero más barato pero que produce una luz desenfocada y con un rango de ángulos muy elevado.
Conectores para fibra óptica.
Los conectores para el cable de fibra óptica deben ser tan precisos como el cable en si mismo, cualquier desalineación da como resultado que la señal se refleje hacia el emisor, y cualquier diferencia en el tamaño produce un cambio en el ángulo de la señal. Además la conexión debe completarse aunque las fibras no estén completamente unidas, pues un intervalo entre dos núcleos da como resultado una señal disipada, y una conexión demasiado presionada comprime ambos núcleos y altera el ángulo de reflexión. Los fabricantes han desarrollado varios conectores precisos y fáciles de utilizar, con forma de barril y en versiones de macho y hembra, teniendo el cable un conector macho y el dispositivo el conector hembra.
Las ventajas de la fibra óptica son: Inmunidad al ruido, menor atenuación de la señal y ancho de banda mayor. Y las desventajas: el coste, la fragilidad y la instalación y el mantenimiento.
Nomenclaturas en Ethernet
Ethernet (también conocido como estándar IEEE 802.3) es un estándar de transmisión de datos para redes de área local que se basa en el siguiente principio:
Todos los equipos en una red Ethernet están conectados a la misma línea de comunicación compuesta por cables cilíndricos.
Se distinguen diferentes variantes de tecnología Ethernet según el tipo y el diámetro de los cables utilizados:
- 10Base2: el cable que se usa es un cable coaxial delgado, llamado thin Ethernet.
- 10Base5: el cable que se usa es un cable coaxial grueso, llamado thick Ethernet.
- 10Base-T: se utilizan dos cables trenzados (la T significa twisted pair) y alcanza una velocidad de 10 Mbps.
- 100Base-FX: permite alcanzar una velocidad de 100 Mbps al usar una fibra óptica multimodo (la F es por Fiber).
- 100Base-TX: es similar al 10Base-T pero con una velocidad 10 veces mayor (100 Mbps).
- 1000Base-T: utiliza dos pares de cables trenzados de categoría 5 y permite una velocidad de 1 gigabite por segundo.
- 1000Base-SX: se basa en fibra óptica multimodo y utiliza una longitud de onda corta (la S es por short) de 850 nanómetros (770 a 860 nm).
- 1000Base-LX: se basa en fibra óptica multimodo y utiliza una longitud de onda larga (la L es porlong) de 1350 nanómetros (1270 a 1355 nm).
Abreviatura | Nombre | Cable | Conector | Velocidad | Puertos |
---|---|---|---|---|---|
10Base2 | Ethernet delgado (Thin Ethernet) | Cable coaxial (50 Ohms) de diámetro delgado | BNC | 10 Mb/s | 185 m |
10Base5 | Ethernet grueso (Thick Ethernet) | Cable coaxial de diámetro ancho (10,16 mm) | BNC | 10Mb/s | 500 m |
10Base-T | Ethernet estándar | Par trenzado (categoría 3) | RJ-45 | 10 Mb/s | 100 m |
100Base-TX | Ethernet veloz (Fast Ethernet) | Doble par trenzado (categoría 5) | RJ-45 | 100 Mb/s | 100 m |
100Base-FX | Ethernet veloz (Fast Ethernet) | Fibra óptica multimodo (tipo 62,5/125) | 100 Mb/s | 2 km | |
1000Base-T | Ethernet Gigabit | Doble par trenzado (categoría 5) | RJ-45 | 1000 Mb/s | 100 m |
1000Base-LX | Ethernet Gigabit | Fibra óptica monomodo o multimodo | 1000 Mb/s | 550 m | |
1000Base-SX | Ethernet Gigabit | Fibra óptica multimodo | 1000 Mbit/s | 550 m | |
10GBase-SR | Ethernet de 10 Gigabits | Fibra óptica multimodo | 10 Gbit/s | 500 m | |
10GBase-LX4 | Ethernet de 10 Gigabits | Fibra óptica multimodo | 10 Gbit/s | 500 m |
Ethernet es una tecnología muy usada ya que su costo no es muy elevado.