Definición Medio de Transmisión CAPÍTULO 5 MEDIOS DE TRANSMISIÓN El medio de transmisión es el soporte físico a través del cual el emisor y el receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Como viajan los datos por el Medio Tipos de Medios de Transmisión Los datos viajan por el medio en bits, en forma de: Señales eléctricas (presencia o ausencia de voltaje). Señales luminosas (presencia o ausencia de luz). Ondas de radio. Medios guiados: Utilizan un conductor que guia los datos a través de un camino físico. Confinan las señales en un conductor. Ejm: cables de cobre, fibra. Medios no guiados: No utilizan un conductor que guia los datos. No confinan las señales en un conductor. Ejm: aire. Medios guiados Cables de cobre Como el cobre es conductor y es barato, se utilizan cables de cobre como medio para transmitir bits en forma de señales eléctricas. En redes Ethernet los cables de cobre pueden ser: Coaxiales. Pares trenzados (twisted pairs). Page 1
El cable coaxial consiste de un hilo central de cobre rodeado de una capa de aislante. El hilo central puede ser también de aluminio bañando en estaño (versión barata). La capa de aislante esta recubierto de una malla u hoja metálica que sirve de blindaje para el hilo central. Dicho blindaje reduce la interferencia electromagnética externa. La malla u hoja metálica esta cubierta por la envoltura o chaqueta externa del cable. El cable coaxial se ha usado por mucho tiempo en todo tipo de transmisiones, incluida la televisión por cable. Las ventajas de usar cable coaxial en una LAN: Puede tenderse a mayores distancias que el par trenzado sin usar repetidores. Es más economico que la fibra óptica. Mayor inmunidad a interferencias electromagnéticas externas. Clasificación de cable coaxial según el grado de aislamiento: Simple aislamiento (de 1 malla). Doble aislamiento (de 2 mallas). Aislamiento de Calidad (de 3 o más mallas). Clasificación de cable coaxial según el grado de grosor: Thick (grueso): de la familia RG-11, grosor 0.50 pulgadas, pesado, caro, núcleo grueso, resistencia 50 ohmios, y difícil de instalar. Thin (delgado): de la familia RG-58, grosor 0.25 pulgadas, liviano, barato, núcleo delgado, resistencia 50 ohmios, y fácil de instalar. Conectores para coaxial: Conector F Conector BNC Page 2
Medios guiados Par trenzado Medios guiados Par trenzado Los cables de par trenzado consisten de una envoltura que encierra pares de hilos de cobre trenzados. El fin del trenzado es reducir el ruido eléctrico. Hay 3 tipos de cable de par trenzado que se usan en redes LAN: Par trenzado con blindaje (hay 2 tipos: STP y FTP). Par trenzado sin blindaje (UTP). Medios guiados STP Medios guiados STP STP = Shielted Twisted Pair (Par trenzado con blindaje). Se usa en redes Ethernet y Token Ring. Cada par de hilos de cobre esta envuelto con una lámina metálica. A su vez todos estas láminas metálicas estan cubiertas por una malla general. Y por último la malla general esta cubierta por la envoltura o chaqueta externa. Medios guiados FTP ó ScTP Medios guiados FTP ó ScTP FTP = Foiled Twisted Pair (Par trenzado con lámina). También se le denomina ScTP ó F/UTP. Se usa en redes Ethernet y Token Ring. Todos los pares de hilos de cobre estan cubiertos por una lámina metálica. Y esta lámina metálica esta cubierta por la envoltura o chaqueta externa. Es una versión STP más económica y menos rígida para instalar. Page 3
Medios guiados STP y FTP + STP: brinda gran inmunidad a interferencias electromagnéticas externas y a interferencias entre pares. - STP: es más caro y difícil de instalar, ocupa más espacio. - FTP: brinda inmunidad intermedia a interferencias electromagnéticas externas. + FTP: no es tan costoso como STP, y es más fácil de instalar que STP. Medios guiados UTP UTP = Unshielted Twisted Pair (Par trenzado sin blindaje). Se usa en redes Ethernet y Token Ring. Consta de 8 hilos de cobre, cada uno revestido de un aislante de color: Azul Azul con blanco Naranja Naranja con blanco Verde Verde con blanco Marrón Marrón con blanco Además cada par esta trenzado. Medios guiados UTP Medios guiados UTP + Fácil de instalar. + Más económico que otros medios. + Ocupa poco espacio, pues es delgado. - Es más suceptible a interferencias electromagnéticas externas y al ruido eléctrico. - La distancia que soporta es menor que la de otros medios. Sin embargo, UTP es el cable de par trenzado más utilizado en redes LAN. Medios guiados Categorías UTP El estándar EIA/TIA 568B.2 define varias categorias de UTP: Categoría 3,4: 10BaseT Categoría 5: 10BaseT - 100BaseT Categoría 5e: 100BaseT - 1000BaseT Categoría 6: 1000BaseT - 10GBaseT Categoría 6a: 10GBaseT - futuro Esta categorización se basa en el desempeño de las transmisiones soportadas. Medios guiados Conexión UTP Conector RJ-45 Jack RJ-45 El estándar EIA/TIA 568 define 2 maneras para conectar el cable UTP al conector RJ-45: T568A T568B Page 4
Medios guiados Conexión UTP Medios guiados Conexión UTP Norma T568A: 1 Blanco/Verde 2 Verde 3 Blanco/Naranja 4 Azul 5 Blanco/Azul 6 Naranja 7 Blanco/Marrón 8 Marrón Norma T568B: 1 Blanco/Naranja 2 Naranja 3 Blanco/Verde 4 Azul 5 Blanco/Azul 6 Verde 7 Blanco/Marrón 8 Marrón Medios guiados Cable directo Cable directo UTP (en ambos extremos la misma norma): Medios guiados Cable cruzado Cable cruzado UTP (en un extremo T568A y en el otro T568B): En general, un cable de fibra óptica se compone de cinco partes: el núcleo o fibra, el revestimiento, búfer amortiguador, material de resistencia, y envoltura externa. Page 5
El núcleo esta hecho de plástico o vidrio, los bits viajan por él en forma de rayos de luz. Un rayo de luz se enciende y apaga para enviar 1s y 0s por la fibra. Un solo cable de fibra óptica puede tener de 2 a 48 (o más) fibras de vidrio envueltas en revestimientos separados, para transmitir a full-dúplex. El revestimiento que cubre el núcleo actúa como espejo del rayo de luz que viaja por la fibra. Si el rayo de luz trata de salir por un costado de la fibra se refleja hacia dentro de la fibra, formando un buen conducto o guia para los haces de luz. Hay 2 tipos de cable de fibra óptica: Fibra monomodo (single-mode fiber): núcleo estrecho, luz es generada por Láser, la luz viaja en una sola trayectoria (línea recta) a través del núcleo. Fibra multimodo (multi-mode fiber): núcleo amplio, luz es generada por un Led, la luz viaja en diferentes trayectorias (tipo zig-zag) a través del núcleo. Los conectores más utilizados en fibra son: Conectores SC (usado en fibra monomodo) Conectores ST (usado en fibra multimodo) Page 6
+ La fibra es totalmente inmune a interferencias electromagnéticas externas y ruido eléctrico entre fibras contiguas. + Soporta alta capacidad de ancho de banda. + Es el mejor medio de transmisión para grandes volúmenes de datos y grandes distancias. + Es el medio más seguro. - Presenta problemas de dispersión, y absorción de la luz. - Frágil, pues el núcleo es suceptible a fisuras. - Es costoso y difícil su instalación. 10BaseF: full-dúplex, 10Mbps, multimodo, longitud máxima 1km (poco visto) 100BaseFx: full-dúplex, 100Mbps, multimodo, longitud máxima 2km (FastEthernet) 1000BaseSx: full-dúplex, 1Gbps, multimodo, longitud máxima 0.5km (backbones) 1000BaseLx: full-dúplex, 1Gbps, monomodo, longitud máxima 5km (backbones) 10GBaseLR y 10GBaseER: sus longitudes máximas estan entre 10km y 40km. (backbones principales) Medios no guiados Aire Medios no guiados Aire Se utiliza el espacio libre (aire) para propagar ondas electromagnéticas, a través de las cuales se transmiten bits. Una onda electromagnética tiene asociada: Una frecuencia de onda. Una longitud de onda. Una fase de onda. El espectro electromagnético es todo el rango de frecuencias existentes, es un recurso limitado y bien apreciado, por lo que debe ser bien administrado y regulado. Medios no guiados Aire Medios no guiados Aire Se puede modular la frecuencia, la longitud, y la fase de onda para transmitir información via: Ondas de radio Microondas Infrarrojos Page 7
Medios no guiados Ondas de radio Omnidireccionales (no requiere alineación). Atraviesa obstáculos a una baja frecuencia (pero la potencia cae con la distancia). Rebota obstáculos a una alta frecuencia. Sujeta a interferencias electromagéticas. Ejm: WiFi Medios no guiados Microondas Direccionales (requiere alineación). Las ondas viajan en línea recta. Para grandes distancias (usualmente se usa como respaldo de la fibra). Permite altas velocidades de transmisión. Pueden ser terrestres o satelitales. Medios no guiados Infrarrojos Direccionales (requiere alineación). Para cortas distancias. No atraviesa obstáculos. Es de uso libre. Conclusiones Factores a considerar para elegir un determinado medio de transmisión: Complejidad para la instalación. Inmunidad a interferencias electromagnéticas. Velocidad de transmisión (tráfico de la red). Distancias soportadas. Grado de atenuación. Seguridad requerida. Costo. Page 8