Se pueden diferenciar dos grupos
:
Los cables.
Los medios inalámbricos.
CABLES
El cable utilizado para formar una red se denomina a
veces medio. Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un
cable para una red son :
Velocidad de transmisión que se quiere conseguir.
Distancia máxima entre ordenadores que se van a conectar.
Nivel de ruido e interferencias habituales en la zona que se va a
instalar la red.
Los cables más utilizados son el par trenzado, el cable coaxial y la
fibra óptica.
PAR TRENZADO
Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí, y
en la mayoría de los casos cubiertos por una malla protectora. Los hilos están trenzados
para reducir las interferencias electromagnéticas con respecto a los pares cercanos que
se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena simple, en tanto
que un par trenzado no).
Se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y
su ancho de banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia que tenga
que recorrer.
Se trata del cableado más económico y la mayoría del cableado
telefónico es de este tipo. Presenta una velocidad de transmisión que depende del tipo
de cable de par trenzado que se esté utilizando. Está dividido en categorías por el
EIA/TIA :
Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no
adecuado para las transmisiones de datos. Velocidad de transmisión inferior a 1 Mbits/seg
Categoría 2 : Cable de par trenzado sin apantallar. Su
velocidad de transmisión es de hasta 4 Mbits/seg.
Categoría 3 : Velocidad de transmisión de 10 Mbits/seg. Con
este tipo de cables se implementa las redes Ethernet 10-Base-T
Categoría 4 : La velocidad de transmisión llega a 16 bits/seg.
Categoría 5 : Puede transmitir datos hasta 100 Mbits/seg.
Tiene una longitud máxima limitada y, a pesar de los aspectos
negativos, es una opción a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en
muchos edificios como cable telefónico y esto permite utilizarlo sin necesidad de obra.
La mayoría de las mangueras de cable de par trenzado contiene más de un par de hilos por
lo que es posible encontrar mangueras ya instaladas con algún par de hilos sin
utilizarse. Además resulta fácil de combinar con otros tipos de cables para la
extensión de redes.
CABLE COAXIAL
Consiste en un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante. A
su vez, esta capa está rodeada por una malla metálica que ayuda a bloquear las
interferencias; este conjunto de cables está envuelto en una capa protectora. Le pueden
afectar las interferencias externas, por lo que ha de estar apantallado para reducirlas.
Emite señales que pueden detectarse fuera de la red.
Es utilizado generalmente para señales de televisión y para
transmisiones de datos a alta velocidad a distancias de varios kilómetros.
La velocidad de transmisión suele ser alta, de hasta 100 Mbits/seg;
pero hay que tener en cuenta que a mayor velocidad de transmisión, menor distancia
podemos cubrir, ya que el periodo de la señal es menor, y por tanto se atenúa antes.
La nomenclatura de los cables Ethernet tiene 3 partes :
La primera indica la velocidad en Mbits/seg.
La segunda indica si la transmisión es en Banda Base (BASE) o en Banda
Ancha (BROAD).
La tercera los metros de segmento multiplicados por 100.
CABLE |
CARACTERÍSTICAS |
10-BASE-5 |
Cable coaxial grueso (Ethernet grueso).
Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg.
Segmentos : máximo de 500 metros. |
10-BASE-2 |
Cable coaxial fino (Ethernet fino).
Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg.
Segmentos : máximo de 185 metros. |
10-BROAD-36 |
Cable coaxial
Segmentos : máximo de 3600 metros.
Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg. |
100-BASE-X |
Fast Ethernet.
Velocidad de transmisión : 100 Mb/seg. |
CABLE DE FIBRA
ÓPTICA
Una fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que
consiste básicamente en dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de diámetros
muy pequeños. El cilindro interior se denomina núcleo y el exterior se denomina
envoltura, siendo el índice de refracción del núcleo algo mayor que el de la envoltura.
En la superficie de separación entre el núcleo y la envoltura se
produce el fenómeno de reflexión total de la luz, al pasar éste de un medio a otro que
tiene un índice de refracción más pequeño. Como consecuencia de esta estructura
óptica todos los rayos de luz que se reflejan totalmente en dicha superficie se
transmiten guiados a lo largo del núcleo de la fibra.
Este conjunto está envuelto por una capa protectora. La velocidad de
transmisión es muy alta, 10 Mb/seg siendo en algunas instalaciones especiales de hasta
500 Mb/seg, y no resulta afectado por interferencias.
Los cables de fibra óptica tienen muchas aplicaciones en el campo de
las comunicaciones de datos:
Conexiones locales entre ordenadores y periféricos o equipos de
control y medición.
Interconexión de ordenadores y terminales mediante enlaces dedicados
de fibra óptica.
Enlaces de fibra óptica de larga distancia y gran capacidad.
Los cables de fibra óptica ofrecen muchas ventajas respecto de los
cables eléctricos para transmitir datos:
Mayor velocidad de transmisión. Las señales recorren los cables de
fibra óptica a la velocidad de la luz (c = 3 X 109 m/s), mientras que las
señales eléctricas recorren los cables a una velocidad entre el 50 y el 80 por cien de
ésta, según el tipo de cable.
Mayor capacidad de transmisión. Pueden lograrse velocidades por encima
de 1 Gbit/s.
Inmunidad total ante interferencias electromagnéticas. La fibra
óptica no produce ningún tipo de interferencia electromagnética y no se ve afectada por
rayos o por pulsos electromagnéticos nucleares (NEMP) que acompañan a las explosiones
nucleares.
No existen problemas de retorno de tierra, crosstalk o reflexiones como
ocurre en las líneas de transmisión eléctricas.
La atenuación aumenta con la distancia más lentamente que en el caso
de los cables eléctricos, lo que permite mayores distancias entre repetidores.
Se consiguen tasas de error típicas del orden de 1 en 109
frente a las tasas del orden de 1 en 106 que alcanzan los cables coaxiales.
Esto permite aumentar la velocidad eficaz de transmisión de datos, reduciendo el número
de retransmisiones o la cantidad de información redundante necesaria para detectar y
corregir lo errores de transmisión.
No existe riesgo de cortocircuito o daños de origen eléctrico.
Los cables de fibra óptica pesas la décima parte que los cables de
corte apantallados. Esta es una consideración de importancia en barcos y aviones.
Los cables de fibra óptica son generalmente de menor diámetro, más
flexibles y más fáciles de instalar que los cables eléctricos.
Los cables de fibra óptica son apropiados para utilizar en una amplia
gama de temperaturas.
Es más difícil realizar escuchas sobre cables de fibra óptica que
sobre cables eléctricos. Es necesario cortar la fibra para detectar los datos
transmitidos. Las escuchas sobre fibra óptica pueden detectarse fácilmente utilizando un
reflectómetro en el dominio del tiempo o midiendo las pérdidas de señal.
Se puede incrementar la capacidad de transmisión de datos añadiendo
nuevos canales que utilicen longitudes de onda distintas de las ya empleadas.
La fibra óptica presenta una mayor resistencia a los ambientes y
líquidos corrosivos que los cables eléctricos.
Las materias primas para fabricar vidrio son abundantes y se espera que
los costos se reduzcan a un nivel similar al de los cables metálicos.
La vida media operacional y el tiempo medio entre fallos de un cable de
fibra óptica son superiores a los de un cable eléctrico.
Los costos de instalación y mantenimiento para grandes y medias
distancias son menores que los que se derivan de las instalaciones de cables eléctricos.
La mayor desventaja es que no se puede "pinchar" fácilmente
este cable para conectar un nuevo nodo a la red..
Las transmisiones de la señal a grandes distancias se encuentran
sujetas a atenuación, que consiste en una pérdida de amplitud o intensidad de la señal,
lo que limita la longitud del cable. Los segmentos pueden ser de hasta 2000 metros.
MEDIOS INALÁMBRICOS
ENLACES ÓPTICOS AL AIRE LIBRE
El principio de funcionamiento de un enlace óptico al aire
libre es similar al de un enlace de fibra óptica, sin embargo el medio de transmisión no
es un polímero o fibra de vidrio sino el aire.
El emisor óptico produce un haz estrecho que se detecta en un sensor
que puede estar situado a varios kilómetros en la línea de visión. Las aplicaciones
típicas para estos enlaces se encuentran en los campus de la universidades, donde las
carreteras no permiten tender cables, o entre los edificios de una compañía en una
ciudad en la que resulte caro utilizar los cables telefónicos.
Las comunicaciones ópticas al aire libre son una alternativa de gran
ancho de banda a los enlaces de fibra óptica o a los cables eléctricos. Las prestaciones
de este tipo de enlace pueden verse empobrecidas por la lluvia fuerte o niebla intensa,
pero son inmunes a las interferencias eléctricas y no necesitan permiso de las
autoridades responsables de las telecomunicaciones.
Las mejoras en los emisores y detectores ópticos han incrementado el
rango y el ancho de banda de los enlaces ópticos al aire libre, al tiempo que reducen los
costos. Se puede permitir voz o datos sobre estos enlaces a velocidades de hasta 45
Mbits/s . El límite para comunicaciones fiables se encuentra sobre los dos kilómetros.
Para distancias de más de dos kilómetros son preferibles los enlaces de microondas.
Existen dos efectos atmosféricos importantes a tener en cuenta con los
enlaces ópticos al aire libre :
La dispersión de la luz que atenúa la señal óptica en proporción
al número y al tamaño de las partículas en suspensión en la atmósfera. Las
partículas pequeñas, como la niebla, polvo o humo, tienen un efecto que es función de
su densidad y de la relación existente entre su tamaño y de la longitud de onda de la
radiación infrarroja utilizada. La niebla, con una elevada densidad de partículas, de 1
a 10 m m de diámetro, tienen un efecto más acusado
sobre el haz de luz. Las partículas de humo, más grandes, tienen menor densidad y, por
tanto, menor efecto.
Las brisas ascensionales (originadas por movimientos del aire como
consecuencia de las variaciones en la temperatura) provocan variaciones en la densidad del
aire y, por tanto, variaciones en el índice de refracción a lo largo del haz. Esto da
lugar a la dispersión de parte de la luz a lo largo del haz. Este efecto puede reducirse
elevando el haz de luz lo bastante con respecto a cualquier superficie caliente o
utilizando emisores múltiples. La luz de cada emisor se ve afectada de diferente forma
por las brisas, y los haces se promedian en el receptor.
Estos sistemas suelen emplearse para transmisiones digital de alta
velocidad en banda base. En EE.UU, todos los fabricantes de productos láser deben tener
una certificación que garantiza la seguridad de sus productos.
