Title: TEMA 2: Canales de Transmisi
1TEMA 2 Canales de Transmisión de datos.Parte ii
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITÉCNICA ANTONIO JOSÉ DE SUCRE VICE-RECTORADO
PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
ELECTRONICA CATEDRA TRANSMISION DE DATOS
- Edymar Moscarella C.I. 17.750.718
- Depaz Yackeline C.I. 24.848.022
2SUMARIO
- Medios de comunicación guiados
- Cable de par Trenzado.
- Cable UTP, Categorías y Clases.
- Cable STP.
- Cable Coaxial. Tipos y Usos.
- Fibra Óptica.
- Beneficios y Consideraciones de la fibra óptica.
3SUMARIO (CONT)
- Aplicaciones y Modos de Transmisión de la Fibra
Óptica. - Medios de comunicación no guiados
- Guía de Onda. Conectores .
- Microondas terrestre.
- Microondas Satelitales.
- Ondas de Radio.
4Medios de transmisión
- El medio de transmisión es el camino físico entre
el transmisor y el receptor. - Los medios de transmisión, utilizados para
transportar información, se pueden clasificar
como Guiados y No Guiados.
5Medios de transmisión
- Qué son medios de transmisión guiados?
- Se conoce como medios guiados a aquellos que
utilizan unos componentes físicos y sólidos para
la transmisión de datos. Los que también
conocemos como medios de transmisión por cable. -
6Medios de transmisión
- 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 muy dispares
7Medios de transmisión
- Que son medios de transmisión no guiados?
- Son los que no confinan las señales mediante
ningún tipo de cable, sino que las señales se
propagan libremente a través del medio. Entre los
medios más importantes se encuentran el aire y el
vacío.
8Medios de transmisión
- 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.
9Cable de par trenzado
- Los mas importantes medios guiados son
- Cable de par trenzado o Twisted Pair
- Es una forma de conexión en la que dos
aisladores son entrelazados para tener menores
interferencias y aumentar la potencia de los
cables adyacentes.
10Cable UTP
- Tipos
- Cable par trenzado no apantallado (UTP)
- Es el cable par trenzado más simple y empleado,
sin ningún tipo de pantalla adicional y con una
impedancia característica de 100 Ohmios.
11Cable UTP
- Existen actualmente 8 categorías dentro del
cable UTP - Categoría 1 Este tipo de cable esta
especialmente diseñado para redes telefónicas, es
el típico cable empleado para teléfonos por las
compañías telefónicas. Alcanzan como máximo
velocidades de hasta 4 Mbps. -
12Cable UTP
- Categoría 2 Cable de par trenzado sin
apantallar, este cable tiene cuatro pares
trenzados y está certificado para transmisión de
4 mbps. - Categoría 3 Es utilizado en redes de
ordenadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con
un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
13Cable UTP
- Categoría 4 Esta definido para redes de
ordenadores tipo anillo como Token Ring con un
ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una
velocidad de 20 Mbps. - Categoría 5 Es capaz de soportar comunicaciones
de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta
100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es
decir cuatro pares trenzados.
14Cable UTP
- Categoría 5e Es una categoría 5 mejorada.
Minimiza la atenuación y las interferencias. Esta
categoría no tiene estandarizadas las normas
aunque si esta diferenciada por los diferentes
organismos. - Categoría 6 No esta estandarizada aunque ya
esta utilizándose. Se definirán sus
características para un ancho de banda de 250
MHz.
15Cable UTP
- Categoría 7 No esta definida y mucho menos
estandarizada. Se definirá para un ancho de banda
de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta
categoría es el tipo de conector seleccionado que
es un RJ-45 de 1 pin. -
16Cable UTP
- Características mas importantes del UTP
- Los conductores pueden ser alambres de cobre o
aluminio. - Debajo de la aislación existe una capa de
poliuretano con antioxidante. - Los cables telefónicos pueden ser armados de 6
hasta 2200 pares. - Desventajas del cable UTP
- Susceptibilidad ante interferencias
electromagnéticas e interferencias de
radiofrecuencia. -
17 Cable UTP
- Ventajas del cable UTP
- Cable delgado y flexible, fácil para cruzar entre
paredes. - Como el UTP es pequeño, no se llenan rápidamente
ductos de cableado. - El precio del cable UTP cuesta menos por
kilómetro que cualquier otro tipo de cable LAN.
18Cable STP
- Cable STP o Shielded Twisted Pair (Par trenzado
Apantallado). - Este cable es semejante al UTP pero se le añade
un recubrimiento metálico para evitar las
interferencias externas. Por tanto, es un cable
más protegido, pero menos flexible que el
primero, el sistema de trenzado es idéntico al
del cable UTP. La resistencia de un cable STP es
de 150 ohmios.
19Cable STP
- Ventajas del STP
- Mayor protección ante perturbaciones externas es
mayor al ofrecido por UTP. - Desventajas del STP
- Cable robusto, caro y difícil de instalar.
- La pantalla del STP, requiere una configuración
de interconexión con tierra.
20Cable STP
- Tipos del Cable STP
- S/UTP (Screened Unshielded Twisted Pair)
- S/STP (Screened shielded twistedpair)
21Cable FTP
- Cable de par trenzado con pantalla global
(FTP)En este tipo de cable como en el UTP, sus
pares no están apantallados, pero sí dispone de
una pantalla global para mejorar su nivel de
protección ante interferencias externas. Su
impedancia característica es de 120 OHMIOS y sus
propiedades de transmisión son más parecidas a
las del UTP. Además, tiene un precio intermedio
entre el UTP y STP.
22Cable Coaxial
- Cable Coaxial
- Un cable coaxial es un cable formado por dos
conductores metálicos concéntricos separados por
un material aislante. El conjunto se encuentra
protegido por un material plástico que lo aísla
del exterior.
23Cable Coaxial
- Tipos de Cable Coaxial
- Hardline ó de Línea Dura
- Es un tipo de cable coaxial usado para
radiodifusión. Se caracteriza por usar una
cubierta sólida de cobre o plata. Se lo puede
conseguir a partir de un grosor de 13 mm. Tiene
muy poca pérdida de potencia.
24Cable Coaxial
- Radiating ó Difusor
- Está construido de forma similar al Hard Line,
con la diferencia de poseer Ranuras de
Sintonía. Estas ranuras permiten una
comunicación bidireccional. Este tipo de cable es
usado en lugares donde no pueden colocarse
antenas.
25Cable Coaxial
- Triaxial
- Cable coaxial con una tercera capa de
apantallado, aislamiento y funda. El apantallado
más externo va conectado a tierra. El apantallado
interno protege de perturbaciones externas.
26Cable Coaxial
- House diseñado para cableados internos y
externos en viviendas. Es el que usamos
comúnmente para CATV (Comunitary Antena Tele
Vision) - Flooded diseñado con una gran capacidad para
resistir el agua. Usado en conductos
subterráneos.
27Cable Coaxial
- Familia RG-
- Es de origen militar. RG viene de Radio
Guide ó Radio Guía. Los números que le siguen a
las letras son totalmente arbitrarios. El sistema
fue abandonado por la milicia hace mucho tiempo. - Estos a su vez se sub-dividen de acuerdo al
factor de velocidad, aislante dieléctrico, la
atenuación en decibelios cada 100mts entre otras.
28Cable Coaxial
- Usos
- Se puede encontrar un cable coaxial
- Entre la antena y el televisor.
- En las redes urbanas de televisión por cable e
Internet. - Entre un emisor y su antena de emisión (equipos
de radioaficionados). - En las líneas de distribución de señal de vídeo
(se suele usar el RG-59)
29Cable Coaxial
- Usos (cont.)
- En las redes de transmisión de datos como
Ethernet en sus antiguas versiones 10BASE2 y
10BASE5 - En las redes telefónicas interurbanas y en los
cables submarinos.
30Fibra Óptica
- Fibra Óptica.
- La fibra óptica es un hilo muy fino de material
- transparente, vidrio o materiales plásticos, por
- el que se envían pulsos de luz que representan
- los datos a transmitir. La fuente de luz puede
- ser láser o un LED.
31Fibra Óptica
- Tipos de fibra óptica
- Fibra Multimodo
- Es aquella en la que los haces de luz pueden
circular por más de un modo o camino. Su
distancia máxima es de 2 km y usan diodos láser
de baja intensidad.
32Fibra Óptica
- Fibra Monomodo
- Es una fibra óptica en la que sólo se propaga un
modo de luz. Permiten alcanzar grandes distancias
(hasta 300 km máximo, mediante un láser de alta
intensidad) y transmitir elevadas tasas de
información (decenas de Gb/s).
33Fibra Óptica
- Beneficios de la fibra óptica
- Su ancho de banda es muy grande, gracias a
técnicas de multiplexación por división de
frecuencias. - Es inmune totalmente a las interferencias
electromagnéticas - Es Segura, no es posible acceder a los datos
trasmitidos por métodos no destructivos. - Baja Atenuación.
34Fibra Óptica
- Se puede instalar en lugares donde puedan haber
sustancias peligrosas o inflamables. - Es Ligera. Diez veces más que el cable coaxial.
- Libre de Corrosión. Son pocos los agentes que
atacan al cristal de silicio.
35Fibra Óptica
- Desventajas de la fibra óptica
- La alta fragilidad de las fibras.
- Necesidad de usar transmisores y receptores más
caros. - Los empalmes entre fibras son difíciles de
realizar. - La necesidad de efectuar procesos de conversión
eléctrica-óptica.
36Consideraciones de la Fibra Óptica
- 1-Se puede emplear WDM (Wavelength Division
Multiplexing) para aumentar la cantidad de
información transmitida - 2-Utiliza Injection Laser Diode (ILD)
- Más eficiencia
- Mayor taza de transmisión
- 3-Utiliza diodos LED (Light Emitting Diode)
- Amplio rango operativo de temperatura
- 4-Actúa como guía de ondas para señales entre
1014 a 1015 Hz - Incluye porciones de luz visible e infrarrojo
37Consideraciones de la Fibra Óptica
- El cable de fibra óptica se utiliza si
- Necesita transmitir datos a velocidades muy alta
- y a grandes distancias en un medio muy seguro.
- El cable de fibra óptica no se debe utiliza si
- Tiene un presupuesto limitado.
- No tiene el suficiente conocimiento para
- instalar y conectar los dispositivos de
- forma apropiada.
38Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Telecomunicaciones
- Internet el servicio de conexión a Internet por
- fibra óptica, es sin lugar a dudas una
herramienta - muy rápida para navegar, puesto que elimina la
- lentitud del trato de información.
- La conexión de Internet mediante fibra óptica a
- parte de ser mucho mas rápida, no nos plantea un
- gran problema que sucede
- con el método convencional
- caerse de la red continuamente.
39Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Redes la fibra óptica se emplea
- cada vez más en la comunicación, debido a
- que las ondas de luz tienen una frecuencia alta
- y la capacidad de una señal para transportar
- información aumenta con la frecuencia.
40Aplicaciones de la Fibra Óptica
- La fibra óptica ha ganado gran importancia en el
campo de las redes de área local. Al contrario
que las comunicaciones de larga distancia, estos
sistemas conectan a una serie de abonados locales
con equipos centralizados como ordenadores
(computadoras) o impresoras. Este sistema aumenta
el rendimiento de los equipos y permite
fácilmente la incorporación a la red de nuevos
usuarios.
41Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Telefonía con motivo de la normalización de
interfaces existentes, se dispone de los sistemas
de transmisión por fibra óptica para los niveles
de la red de telecomunicaciones públicas en una
amplia aplicación, contrariamente para sistemas
de la red de abonado (línea de abonado), hay ante
todo una serie de consideraciones.
42Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Una ventaja del teléfono mediante fibra óptica es
la posibilidad de establecer conexión de Internet
y teléfono al mismo y con tan solo una línea.
Esto no sería posible en una línea de teléfono
convencional debido a lo reducido de su ancho de
banda para transmitir información.
43Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Otras aplicaciones en las telecomunicaciones son
- Televisión.
- Banco en casa.
- Telecompras.
- Telemedida.
- Radio Digital.
- Web TV.
44Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Medicina
- Complementa a la radiología, al proporcionar
- visiones cercanas y amplificadas de puntos
- concretos y permitir la toma de muestras. El
- fibroscopio es particularmente
- útil para la detección de
- cánceres y úlceras en
- estado inicial que no son
- visibles a través de rayos X.
45Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Los fibroscopios realizados con ayuda de las
técnicas óptico electrónicas cuentan con un
extremo fijo o adaptable para la inserción de
agujas, pinzas para toma de muestras, electrodos
de cauterización, tubos para la introducción de
anestésicos, evacuación de líquidos, etc. - Una fibra se encarga de transportar la luz al
interior del organismo y la otra lleva la imagen
a un monitor.
46Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Arqueología
- En este campo, la fibra óptica se usa
habitualmente con el fin de poseer un acceso
visual a zonas que son inaccesibles mediante
otros sistemas. Como en medicina también se usa
un endoscopio.
47Aplicaciones de la Fibra Óptica
- Sensores de fibra óptica
- Las fibras ópticas se pueden utilizar como
sensores para medir la tensión, la temperatura,
la presión y otros parámetros. El tamaño pequeño
y el hecho de que por ellas no circula corriente
eléctrica le da ciertas ventajas respecto al
sensor eléctrico. Los sensores de fibra óptica
para la temperatura y la presión se han
desarrollado para pozos petrolíferos. Estos
sensores pueden trabajar a mayores temperaturas
que los sensores de semiconductores.
48Modos de Transmisión de la Fibra Óptica
49Modos de Transmisión de la Fibra Óptica
- Multimodo de índice discreto Múltiples rayos se
- pueden transmitir. Existe distorsión de retardo.
- Multimodo de índice gradual Mejor enfoque de
- los rayos.
- Monomodo Mayor velocidad de transmisión al
- no existir distorsión de retardo.
50Guía de Onda
- Definición
- Una guía de onda es cualquier estructura
física que guía ondas electromagnéticas. Puede
ser definida como una estructura destinada a la
propagación dirigida y acotada de radiación
electromagnética. El medio dieléctrico en el que
esta propagación se produce esta limitado, ya sea
por un material conductor (para microondas y
radiofrecuencia), ya sea por otro dieléctrico
(para frecuencias ópticas).
51Guía de Onda
- Las guías de onda son muy adecuadas para
transmitir señales debido a sus bajas pérdidas.
Por ello, se usan en microondas a pesar de su
ancho de banda limitado y volumen, mayor que el
de líneas impresas o coaxiales para la misma
frecuencia.
52Guía de Onda
- Guía de onda elíptica
- Es la recomendada para la mayoría de los sistemas
de antenas en el rango de frecuencia entre 3.4 -
23.6 GHz. - Largas, continuas, y flexibles, resulta menos
costosa y mas fácil de instalar comparada con las
guías rígidas. El ensamblaje se realiza cortando
la guía de onda a la longitud especificada y
terminada con conectores.
53Guía de Onda
- Guía de onda rectangular
- Se utiliza en sistemas de guías de ondas
elípticas y circulares como conexión con la
antena o con los equipos de radio. Esta formado
por los elementos como codos, ventanas de
presión, twists etc.
54Guía de Onda
- Guía de onda circular
- Minimiza las atenuaciones y es particularmente
recomendado para tramos verticales largos. Una
sola guía de onda puede transportar dos
polarizaciones con una aislamiento de 30dB. Las
guías de onda circulares son recomendadas para
sistemas donde la baja atenuación es critica o
donde se necesite capacidad multibanda.
55Conectores para los medios guiados
- RJ-45(Registered Jack) La RJ-45 es una interfaz
física comúnmente usada para conectar redes de
cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y
6a). RJ es un acrónimo inglés de Registere
Jackque a su vez es parte del Código Federal de
Regulaciones de Estados Unidos.
56Conectores para los medios guiados
- Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas,
- que normalmente se usan como extremos de
- cables de par trenzado.
57Conectores para los medios guiados
- Conector RCA es un tipo de conector eléctrico
común en el mercado audiovisual. El nombre "RCA"
deriva de la Radio Corporation of America, que
introdujo el diseño en los 1940. - En muchas áreas ha sustituido al conector típico
de audio (jack), muy usado desde que los
reproductores de casete se hicieron populares,
en los años 1970.
58Conectores para los medios guiados
- Ahora se encuentra en la mayoría de televisores y
en otros equipos, como grabadores de vídeo o
DVDs.
59Conectores para los medios guiados
- Conectores de cable para fibra óptica
- ST y SC Los conectores más comunes usados en la
fibra óptica para redes de área local son los
conectores ST y SC. - El conector SC (Set and Connect) es un conector
de inserción directa que suele utilizarse en
conmutadores Ethernet de tipo Gigabit. SC y
SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de
datos. -
60Conectores para los medios guiados
- El conector ST (Set and Twist) es un conector
similar al SC, pero requiere un giro del conector
para su inserción, de modo similar a los
conectores coaxiales. ST o BFOC se usa en redes
de edificios y en sistemas de seguridad
61Conectores para los medios guiados
- FC que se usa en la transmisión de datos y en
las telecomunicaciones. - FDDI se usa para redes de fibra óptica.
- LC y MT- Array que se utilizan en transmisiones
- de alta densidad de datos.
- SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión
- de datos.
- ST o BFOC se usa en redes de edificios y en
- sistemas de seguridad.
62Conectores para los medios guiados
Conectores para fibra óptica de tipo SC (a la
izquierda)
Conectores para fibra óptica de tipo ST (a la
derecha)
Conectores para fibra óptica de tipo LC
63Microondas terrestre
- 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.
64Microondas terrestre
- Un 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.
65Microondas terrestre
- 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. Si no hay Obstáculos intermedios, la
distancia máxima entre antenas es - d 7.14 Kh ( Km.)
66Microondas terrestre
- Al igual que en cualquier sistema de transmisión,
La principal causa de pérdidas en las microondas
es la atenuación. Para las microondas (y también
para la banda de frecuencias de radio), las
pérdidas o atenuación se pueden expresar como - L 10 log10 (4pd / ?)2 ( dB.)
67 Microondas terrestre
- Donde d es la distancia y ? es la longitud de
onda, expresadas en las mismas unidades. Por
tanto, las pérdidas varían con el cuadrado de la
distancia. - Pero en el cable coaxial y el par trenzado, las
pérdidas tienen una dependencia logarítmica con
la distancia.
68Microondas terrestre
Valores de microondas digitales típicos.
69Microondas 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.
70Microondas Satelitales
- 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.
71Microondas Satelitales
- Las comunicaciones satelitales son una revolución
tecnológica de igual magnitud que las fibras
ópticas, entre las aplicaciones más importantes
para los satélites tenemos Difusión de
televisión, transmisión telefónica a larga
distancia y redes privadas entre otras. - Debido a que los satélites por lo general son
multidestino, su utilización es muy adecuada para
distribución de televisión, por lo que están
siendo ampliamente utilizadas en Estados Unidos y
el resto del mundo.
72Ondas de Radio
- Las 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.
73Ondas de Radio
- 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). - En comparación, la luz visible tiene longitudes
de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros,
aproximadamente 5 000 menos que la longitud de
onda de las ondas de radio.
74Ondas de Radio
- Las ondas de radio transmiten música,
conversaciones, imágenes y datos de forma
invisible a través del aire, y lo suele hacer
frecuentemente por miles de kilómetros ocurre
todos los días en cientos de formas diferentes.
Aunque estas ondas de radio son invisibles e
indetectables por el ser humano, han cambiado
totalmente la sociedad.
75Ondas de Radio
- No importa si hablamos de teléfonos móviles,
teléfonos inalámbricos, emisoras de radio, o
cualquier otra tecnología sin cables, todas usan
ondas de radio para comunicarse.
76Ondas de Radio
- La lista de dispositivos que utilizan las ondas
de radio es inacabable, donde desde los radares
hasta los microondas dependen de este tipo de
ondas. Las comunicaciones y los satélites de
navegación serían imposibles sin las ondas de
radio, como también lo sería la aviación moderna
un avión depende de docenas de sistemas de
radio diferentes.
77Ondas de Radio
- En la transmisión por radio, las ondas
electromagnéticas se producen mediante el empleo
de antenas y una fuente de corriente alterna
normalmente de alta frecuencia. - Cuando la fuente se conecta a la antena, ésta se
encarga de convertir la energía eléctrica
(corriente) que percibe en energía
electromagnética (ondas de radio), que tiene la
propiedad de propagarse a través del espacio
libre. Para una conversión eficiente, la longitud
física L de la antena (dipolo) debe ser del orden
de magnitud de la longitud de onda que
corresponde a la frecuencia de la señal que se
transmite. Exactamente L debe ser -
- L ? / 2
78Ondas de Radio
- Así, si la señal de alta frecuencia (portadora)
que se genera se modula con la información que se
desea transmitir, las ondas de radio llevara
impresa esta información pudiendo transportarla a
cualquier punto. - El alcance de la transmisión dependerá, por
supuesto, de la potencia de señal modulada que se
produce.
79Ondas de Radio
- A mayor potencia más lejos se transmite la
información. La fuente de radio conectada a la
antena constituye lo que se conoce como estación
transmisora y, de acuerdo con las ondas que
propagan, las antenas pueden ser - De baja frecuencia.
- De alta, muy alta y ultra alta frecuencia.
- De microondas.
- De satélite.