Tema 4 de Redes

Tema 4 Identificación de elementos y espacios de una red.

4.1- Aspectos físicos básicos en la transmisión de datos.

Las comunicaciones digitales que tienen lugar entre elementos de una red de área local, deben ir soportadas por algún medio que permita el transporte físico de la información, que transporte ceros y unos (Bits). Estos, deben ser transformados en señales físicas, del tipo electrónico u óptico. El medio de transmisión consiste en el elemento que conecta a dos elementos participantes en una comunicación (el aire, los cables). El medio de transmisión está ubicado por debajo del nivel físico.

Para transmitirlo será necesario establecer una clasificación basándose en distintos parámetros de comunicación: • Coste.

• Facilidad de instalación.

• El ancho de banda.

• Velocidad de transmisión.

Estos parámetros determinaran la idoneidad del medio, al tipo de aplicación para el cuál se va a utilizar.

4.1.1- Tipos de transmisión.

De un lado va a existir una fuente de información, y del otro, un destino de la información. Entre ambos se habilitara un canal de comunicación que permitirá el transporte de la información.

Fuente de información

Emisor

Medio de transporte

Receptor

Destino de la información

El canal de comunicaciones se compone de un transmisor que traducirá la información a señales eléctricas u ópticas, estas señales viajaran a través de un medio de transmisión hasta ser entregadas a un receptor que realizara la tarea de interpretar las señales y traducirlas a información binaria.

Si, entre el transmisor y el receptor se intercambian una sola comunicación, se dice que esta se realiza en banda base. Si en el mismo medio existen varias comunicaciones simultaneas, deducimos que el medio esta siendo utilizado mas eficientemente, y a este modo en transmitir la información se le denomina banda ancha.

Banda base: En este tipo de transmisión la señal que transporta la información, se transmite tal cuál por el medio de transmisión. En la banda base no es idónea para transmisiones remotas pues se degrada con la distancia, ni es adecuada en entornos expuestos a ruidos electromagnéticos.

Banda ancha: En un mismo medio existen varias comunicaciones simultaneas, mediante el empaquetamiento de las distintas comunicaciones. La señal sufre una serie de variaciones que pueden afectar al valor de la amplitud, frecuencia o fase. Se dice que la frecuencia está modulada, esta técnica consiste en desplazar la señal inicial sobre una frecuencia determinada, conocida como señal portadora. La técnica de banda ancha requiere de dispositivos de modulación, por lo qué el coste y complejidad en la transmisión es mayor.

4.1.1.1 Tipos de modulación.

4.1.2 Limitaciones o perturbaciones en la transmisión.

Existen diversos problemas que pueden afectar a la transmisión de la señal, que son los siguientes: Atenuación: Es la disminución de la amplitud de la señal, esta depende de la distancia recorrida.

• Interferencia electromagnética: El medio de transmisión puede ser afectado por ondas electromagnéticas emitidas por equipos eléctricos o por comunicaciones inalámbricas, estas perturbaciones afectarán a los equipos mediante señales electromagnéticas.

• Disfonía o crosstalk: Interferencia entre señales producida cuando los cables están muy juntos.

• Dispersión: Esto se produce en la fibra óptica. Consiste en una variación gradual del ángulo de incidencia del haz de luz, lo que provoca la perdida de señal luminosa.

•

4.1.3 Ancho de banda y velocidad de transmisión.

Los diferentes medios físicos admiten la trasferencia de Bits a distintas velocidades, la transferencia de datos puede medirse de tres formas: Ancho de banda: La capacidad que posee un medio de transportar datos. El ancho de banda digital mide la cantidad de información que puede fluir desde un lugar hacia otro en un periodo de tiempo determinado. Se mide en kbps, Mbps y Gbps. El ancho de banda de una red se determina mediante una combinación de

factores, son las propiedades de las tecnologías y los medios físicos elegidos para señalizar y detectar señales de red.

Rendimiento: Medida de transferencia de bits a través de los medios durante un tiempo determinado. Debido a diferentes factores, el rendimiento no coincide con el ancho de banda especificado en las implementaciones de la capa física.

Capacidad de transferencia útil: Es la medida de datos utilizados transferidos durante un periodo de tiempo determinado. Es la medida de mayor interés por los usuarios de la red.

4.2.1 Cable coaxial.

• Utilizado en la recepción de la televisión.

• La maya lo aísla de las interferencias externas, no tiene problemas de diafonias.

Conectores: • BNC. • Tipo T.

4.2.2 Cable de par trenzado.

Esta formado por 2 conductores(hilos de cobre). Cada conductor posee un aislamiento de plástico que lo recubre. Ambos hilos se trazan de acuerdo a un número de vueltas por centímetro.

Características: • Los principales parámetros que influyen en las características de un cable de par trenzado: ◦ El grosor de los hilos. ◦ Nº de vueltas que conforman el trenzado. ◦ Tipo de aislamiento. ◦ La impedancia (resistencia de el material que este hecho el cable al paso de señales electromagnéticas).

• El trenzado proviene de dos razones: ◦ El trenzado hace que el cable sea más resistente mecánicamente, y la distancia es la misma. ◦ El trenzado hace que la señal que viaja por el par llegue a su destino simultáneamente. El trenzado hace posible que ambos hilos se vean afectados igualmente por las influencias externas.

• En un par trenzado la velocidad de transmisión a la que pueden implementarse las comunicaciones, disminuye rápidamente con la distancia entre dispositivos.

• El principal éxito de este cable proviene de dos características: ◦ El reducido coste de su fabricación. ◦ La facilidad de su instalación.

Estas características hacen que sea el principal medio para el acceso telefónico de LAN. Tipos: • Si el cable posee mas de un par trenzado el cable se denomina multipar. Los mas frecuentes son: ◦ UTP (cable de par trenzado sin blindaje). ◦ STP (cable de par trenzado con blindaje), este posee una envoltura metálica que aísla las interferencias externas.

4.2.3 Fibra óptica.

La fibra óptica es un medio de comunicación guiado constituido por plástico o cristal. Su finalidad es constituir el soporte físico para el transporte de señales ópticas.

Características: • Permite la transmisión de señales luminosas.

• Es insensibles a interferencias electromagnéticas.

• Utiliza fuentes de luz especializadas: ◦ Fuente laser. ◦ Diodos LED. • La luz se transmite rebotando en las paredes internas de la fibra.

Tipos: • Fibra multimodo: Pueden circular varias señales al mismo tiempo, se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 Km. • Fibra monomodo: Una fibra con un diámetro del nucleo muy fino por lo que solo permite una señal, permite transmitir elevadas cantidades de información, hasta 300 Km.

Componentes: La fibra óptica se fabrica mediante un filamento de cristal, que posee un núcleo central con un alto índice de refracción. Este núcleo es recubierto, de un material similar, con un índice de refracción ligeramente menor. Esta estructura se cubre de un material aislante, que evita que se produzcan interferencias entre los filamentos adyacentes. Y al mismo tiempo proporciona protección al núcleo. El conjunto se protege con otras capas con la función de dotar a la fibra de resistencia ante las tracciones.

Ventajas: • No se ve afectado por campos electromagnéticos externos.

• Las señales que transporta poseen un alto ancho de banda.

• Pose una baja atenuación.

Inconvenientes: • El alto coste.

4.2.4 Medios inalámbricos.

Características: • Los medios inalámbricos son medios no guiados que basan su funcionamiento en la radiación de energía electromagnética, y esta energía es transmitida por un emisor y recibida por un receptor.

• Utiliza ondas electromagnéticas que se propagan por el vacío.

• La velocidad de transmisión es baja.

• Están sometidas a fuertes imposiciones administrativas en las asignaciones de frecuencia que se pueden utilizar Tipos: • Señales de radio: son capaces de recorre grandes distancias, atravesando estructuras sólidas. Sus ondas son omnidireccionales, se propagan en todas direcciones.

• Señales de microondas: las ondas viajan en linea recta. Tienen dificultad para atravesar las estructuras sólidas. La distancia entre dos repetidores no debe exceder los 80 Km de distancia, debido a la propia curvatura de la tierra. Es económico para comunicar dos zonas geográficas mediante dos torres suficientemente altas que sus extremos sean visibles.

• Señales de infrarrojos: Son ondas direccionales incapaces de atravesar objetos sólidos que están indicadas para transmisiones de corta distancia.

• Señales de rayo Láser: Las ondas de Láser son unidireccionales. Se pueden utilizar para comunicar dos edificios próximos instalados en cada uno de ellos un emisor Láser y un fotodetector.

4.2.5 Comparativa.

Medios guiados: • Existe un confinamiento de la onda electromagnética dentro del medio físico., • Las características del cable que transporta la señal inciden en el tipo de transmisión (Frecuencia de portadora, ancho de banda...).

• La transmisión es direccional.

Medios no guiados: • No existe un confinamiento.

• Se consideran como medios la atmósfera y el agua.

• La transmisión puede ser direccional u omnidireccional.