trabajo monográfico de medios de transmision
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INSTITUTO DE ESUCACIÓN SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO DE ABANCAY
Carrera Profesional CONSTRUCCIÓN CIVIL
Docente : Tec. Saavedra Tapia Moisés
Curso : Computación informática
Responsable :
Alex palomino ortega
Semestre : 2014-I
Apurímac – Perú
2014
“MEDIOS DE TRANSMISIÓN”
DEDICATORIA
El presente trabajo de investigación lo
dedicamos con mucho cariño a
nuestros padres y a todos quienes
aportaron positivamente a lo largo de
nuestra formación académica.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN..........................................................................................................4
CAPITULO I...................................................................................................................5
1.1. Definición.........................................................................................................5
1.2. Clasificación....................................................................................................5
1.2.1. Medios de transmisión guiados.............................................................5
1.2.2. Medios de transmisión no guiados.......................................................8
CAPITULO II................................................................................................................11
2.1. Características de los medios de transmisión..........................................11
2.2. Ventajas.........................................................................................................11
2.3. Desventajas...................................................................................................11
CAPITULO III...............................................................................................................12
3.1. Cable UTP........................................................................................................12
3.2. Ondas electromagnéticas...............................................................................13
3.3. Fibra optica......................................................................................................13
3.4. Cable coaxial....................................................................................................16
CONCLUSIÓN.............................................................................................................18
BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................... 19
INTRODUCCIÓN
La Creciente Integración de computadoras y comunicación , Como un solo
sistema, ha llevado al desarrollo de una Industria que apenas tiene dos
Décadas de Antigüedad, pero que va alcanzando rápido crecimiento y se
estiman muchos más grandes avances en el Futuro, que situaran la industria
de la comunicación de datos dentro del lugar de las más poderosas en el
Mundo.
En la Actualidad Utilizamos maquinas muy Modernas y que realizan funciones
muy diversas y pueden transmitir y recibir informaciones en forma de
Caracteres, Símbolos, imágenes, Sonidos, Etc.
En los Primeros años en que apareció la comunicación esto no fue así. Uno de
los primeros medios de comunicación que utilizo el hombre primitivo fueron las
señales de Humo, espejos, Banderolas, Linternas etc.
La comunicación es la transferencia de información de un lugar a otro, mientras
que la información es un patrón físico al cual se le ha asignado un significado
comúnmente acordado. El patrón debe ser único -separado y distinto-, capaz
de ser enviado por un transmisor y de ser detectado y entendido por un
receptor. Así, la información es transmitida a través de señales eléctricas u
ópticas utilizando un canal de comunicación o medio de transmisión.
Por medio de transmisión, la aceptación amplia de la palabra, se entiende el
material físico cuyas propiedades de tipo electrónico, mecánico, óptico, o de
cualquier otro tipo se emplea para facilitar el transporte de información
entre terminales distante geográficamente.
El medio de transmisión consiste en el elemento q conecta físicamente las
estaciones de trabajo al servidor y los recursos
de la red. Entre los diferentes medios utilizados en las LANs se puede
mencionar: el cable de par trenzado, el cable coaxial , la fibra óptica y el
espectro electromagnético (en transmisiones inalámbricas).
CAPITULO I1.1. Definición
El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión
de información entre dos terminales en un sistema de transmisión. Las
transmisiones se realizan 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.
1.2. Clasificación
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:
El par trenzado
El cable coaxial
La fibra óptica
Medios de transmisión no guiados
Radiofrecuencia.
Microondas o luz (infrarrojos/láser).
Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con 3 tipos
diferentes:
Simplex.
Half-Duplex.
Full-Duplex.
También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en
rangos de frecuencia de trabajo diferentes.
1.2.1. 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:
Par trenzado
Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta
plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber
acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes.
La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia
electromagnética.
Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste (se
utiliza mucho en telefonía) pero su inconveniente principal es su poca
velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance. Se utilizan
con velocidades inferiores al MHz (de aprox. 250 KHz). Se consiguen
velocidades de hasta 16 Mbps. Con estos cables, se pueden
transmitir señales analógicas o digitales.
Es un medio muy susceptible a ruido y a interferencias. Para evitar
estos problemas se suele trenzar el cable con distintos pasos de
torsión y se suele recubrir con una malla externa para evitar las
interferencias externas.
En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos
de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par
trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado
apantallado (STP).
Cable Coaxial
Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro
cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo.
Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.
Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar
a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores,
menos interferencias y permite conectar más estaciones. Se suele
utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local,
conexión de periféricos a corta distancia, etc...Se utiliza para
transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes
principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.
Para señales analógicas se necesita un amplificador cada pocos
kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro.
Fibra óptica
Es el medio de transmisión más novedoso dentro de los guiados y su
uso se está masificando en todo el mundo reemplazando el par
trenzado y el cable coaxial en casi todos los campos. En estos días lo
podemos encontrar en la televisión por cable y la telefonía.
En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de
naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de
manejar pero sus ventajas sobre los otros medios lo convierten
muchas veces en una muy buena elección al momento de observar
rendimiento y calidad de transmisión.
Físicamente un cable de fibra óptica está constituido por un núcleo
formado por una o varias fibras o hebras muy finas de cristal o
plástico; un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas
diferentes a las del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio
revestimiento y una cubierta plástica para protegerla de humedades y
el entorno.
En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales
digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una
forma relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia
de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales
electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no
eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede
pinchar y sus datos no se pueden robar.
El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a
velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la
carencia de atenuación de la señal y a su pureza.
1.2.2. Medios de transmisión no guiados
Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen
medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor
logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su
tecnología no para de cambiar. De manera general podemos definir las
siguientes características de este tipo de medios: a transmisión y
recepción se realiza por medio de antenas, las cuales deben estar
alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es omnidireccional la
señal se propaga en todas las direcciones.
Radiofrecuencia
Antenas
Después de que un transmisor genere una señal de RF, debe haber
algún método de radiar esta señal al espacio y debe haber también
otro método para que un receptor intercepte o capte la señal. La
antena cumple estos requerimientos.
Una antena convierte las corrientes de alta frecuencias en ondas
electromagnéticas para su transmisión y justamente hace lo contrario
para la recepción. Las antenas transmisoras y receptoras tienen
distintas funciones, pero se comportan exactamente igual. Es decir,
su comportamiento es recíproco.
Radio programación
La energía radiada de una antena transmisora viaja en el espacio en
muchas direcciones. Según la distancia a la antena aumenta, el
campo de energía se expande y la intensidad de campo disminuye.
Sin embargo, el camino o caminos mediante los cuales la señal
alcanza la localización del receptor también afecta la intensidad de
campo. Hay tres amplias clasificaciones de camino de la señal. Estas
son: la onda de tierra, la onda de espacio, y la onda celeste.
Nosotros describiremos únicamente las ondas de tierra que son las
que vamos a utilizar en nuestro rango de frecuencias.
Ondas de tierra
La onda de tierra es una onda de radio que viaja a lo largo de la
superficie de la tierra. En las bandas de baja frecuencia (LF) y
frecuencia media (MF), este es el modo predominante de
propagación. Estas longitudes de onda más largas tienden a seguir la
curvatura de la tierra y realmente viajan más allá del horizonte. Sin
embargo, según la frecuencia aumenta, la onda de tierra es más
efectivamente absorbida por las irregularidades de la superficie
terrestre. Esto es debido, a que según la frecuencia aumenta, las
montañas, colinas, etc., se hacen significativas con relación a la
longitud de onda transmitida.
Por ejemplo, a 30KHz la longitud de onda es de 10.000 metros.
Incluso las montañas son relativamente insignificantes comparado
con esta longitud de onda. Así, la onda de tierra, experimenta muy
poca atenuación. Por otra parte, a 3MHz la longitud de onda es de
100 metros. Esto es suficientemente corto, como para que las colinas,
árboles, y grandes edificios rompan y absorban la onda de tierra a
causa de que son aproximadamente del mismo tamaño que la
longitud de onda
Microondas o luz (infrarrojos/láser)
Mediante este tipo de transmisión, el propósito es el de dar al equipo
la posibilidad de realizar una comunicación punto a punto utilizando
un enlace óptico al aire libre como medio de transmisión, con una
longitud determinada, estando ésta dentro del infrarrojo.
El enlace óptico aquí tratado se fundamenta en una emisión de
radiación infrarroja, vía aire, a diferencia del módulo anterior, en el
cual la radiación luminosa emitida era conducida por el interior de la
fibra. Esto comporta, naturalmente, una mayor atenuación y una
menor directividad. Se trata de un sistema clásico utilizado en muchos
mandos a distancia. El módulo puede dividirse en dos grandes
bloques: el transmisor y el receptor.
CAPITULO II
2.1. Características de los medios de transmisión
Todo conductor, aislante o material opone una cierta resistencia al
flujo de la corriente eléctrica.
Un determinado voltaje es necesario para vencer la resistencia y
forzar el flujo de corriente. Cuando esto ocurre, el flujo de corriente a
través del medio produce calor.
La cantidad de calor generado se llama potencia y se mide en
WATTS. Esta energía se pierde.
La resistencia de los alambres depende de varios factores.
2.2. Ventajas
Su ancho de banda es muy grande.
Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas.
No es posible acceder a los datos trasmitidos por métodos no
destructivos.
Se puede instalar en lugares donde puedan haber sustancias
peligrosas o inflamables, ya que no transmite electricidad. Es una tecnología madura que es conocida y manejada
consistentemente por diversos vendedores.
2.3. Desventajas
Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en
el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del
cable. Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
CAPITULO III
3.1. Cable UTPEl cable de par trenzado no blindado (UTP) es un medio de cuatro pares de
hilos que se utiliza en diversos tipos de redes. Cada uno de los 8 hilos de cobre
individuales del cable UTP está revestido de un material aislante. Además,
cada par de hilos está trenzado. Este tipo de cable cuenta sólo con el efecto de
cancelación que producen los pares trenzados de hilos para limitar la
degradación de la señal que causan la EMI y la RFI.
Ventajas:
Es de fácil instalación y es más económico que los demás tipos de
medios para redes.
Debido a que su diámetro externo es tan pequeño, el cable UTP no llena
los conductos para el cableado tan rápidamente como sucede con otros
tipos de cables.
Si se está instalando el cable UTP con un conector RJ-45, las fuentes
potenciales de ruido de la red se reducen enormemente y prácticamente
se garantiza una conexión sólida y de buena calidad.
Desventajas:
Es más susceptible al ruido eléctrico y a la interferencia que otros tipos
de medios de red
La distancia que puede abarcar la señal sin el uso de repetidores es
menor para UTP que para los cables coaxiales y de fibra óptica.
En una época, el cable de par trenzado era considerado más lento para
transmitir datos que otros tipos de cables. Sin embargo, hoy en día ya no
es así. De hecho, en la actualidad, se considera que el cable de par
trenzado es el más rápido entre los medios basados en cobre.
3.2. Ondas electromagnéticas
La comunicación inalámbrica es el tipo de comunicación en la que no se utiliza un medio de propagación físico alguno esto quiere decir que se utiliza la modulación de ondas electromagnéticas, las cuales se propagan por el espacio sin un medio físico que comunique cada uno de los extremos de la transmisión. En ese sentido, los dispositivos físicos sólo están presentes en los emisores y receptores de la señal.
Estas ondas electromagnéticas están organizadas en un espectro que se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.
De acuerdo a su longitud de onda y comportamiento de propagación, pueden emplearse en múltiples sistemas de comunicación tales como Radio A.M. (ondas de radio); Televisión, Telefonía Móvil (microondas) y Redes PAN (infrarrojo), entre otros usos.
3.3. Fibra óptica
La transmisión de información a través de la luz no es reciente. Cuando la
tecnología no estaba tan desarrollada y no existían sistemas de
comunicaciones radiados o no querían ser detectados por el "enemigo", la
comunicación entre barcos era con señales luminosas. Sin embargo, la
propagación de la luz en el aire no tiene un gran alcance y por tanto, tiene muy
poca aplicabilidad en comunicaciones.
No fue sino hasta la década de los 70, que la tecnología permitió desarrollar
vidrios de elevada pureza en los cuales la luz se propaga con poca atenuación,
permitiendo alcanzar considerables distancias. En la figura inferior pueden
observar la estructura de una fibra óptica. El centro o núcleo está conformado
por la fibra de vidrio recubierto por el "cladding" (es otra cubierta de otra
composición de vidrio). Finalmente, esta estructura está protegida por una
cubierta exterior, que le da rigidez para reducir el riesgo de quebrar el núcleo,
el cual tiene unos 50 micrómetros de diámetro, y es muy frágil.
El fenómeno por el cual la luz se propaga en la fibra óptica está asociado a la
refracción de la luz. Cuando la luz incide sobre un medio con índice de
refracción distinto al que originalmente la propaga, sufre una cierta desviación.
El sentido de la desviación depende de la relación entre los índices de
refracción de los dos medios.
Características
La capacidad de transmisión de información que tiene una fibra óptica depende
de tres características fundamentales:
a) Del diseño geométrico de la
fibra.
b) De las propiedades de los
materiales empleados en su
elaboración. (diseño óptico)
c) De la anchura espectral de la
fuente de luz utilizada. Cuanto
mayor sea esta anchura, menor
será la capacidad de
transmisión de información de
esa fibra.
Tipos de fibra óptica
Fibra monomodo
Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de
transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los
100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero
también es la más compleja de implantar, construir y manipular. El dibujo
muestra que sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen una
trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado el
nombre de "monomodo" (modo de propagación, o camino del haz
luminoso, único).
Fibra multimodo de Índice gradiente gradual
Las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de
paso que llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en
que el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece
cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se
encuentran enfocados hacia el eje de la fibra, como se puede ver en el
dibujo. Estas fibras permiten reducir la dispersión entre los diferentes
modos de propagación a través del núcleo de la fibra.
Fibra Multimodo de índice escalonado
Las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de
vidrio, con una atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una atenuación
de 100 dB/km. Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz
por kilómetro. En estas fibras, el núcleo está constituido por un material
uniforme cuyo índice de refracción es claramente superior al de la
cubierta que lo rodea.
En este tipo de fibra viajan varios rayos ópticos, reflejándose a diferentes
ángulos, como se muestra en la figura.
3.4. Cable coaxial
Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante,
un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.
El apantallamiento tiene que ver con el trenzado o malla de metal (u otro
material) que rodea los cables.
El apantallamiento protege los datos que se transmiten, absorbiendo el ruido,
de forma que no pasa por el cable y no existe distorsión de datos. Al cable que
contiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado
se le llama cable apantallado doble. Para grandes interferencias, existe el
apantallamiento cuádruple. Este apantallamiento consiste en dos láminas
aislantes, y dos capas de apantallamiento de metal trenzado.
Cable coaxial RG-59.
A: Cubierta protectora de plástico
B: Malla de cobre
C: Aislante
D: Núcleo de cobre
El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman la
información.
El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de
par trenzado, por esto hubo un tiempo que fue el más usado.
Cable coaxial (banda ancha)
Ventajas:
Es el mismo tipo de cable que se utiliza en las redes de Tv. por cable (catv)
Es posible transmitir voz, datos y video simultáneamente.
Todas las señales son HDX, pero usando 2 canales se obtiene una señal
FDX.
Se usan amplificadores y no repetidoras
Se considera un medio activo, ya que la energía se obtiene de los
componentes de soporte de la red y no de las estaciones del usuario
conectado.
Desventajas:
Su costo es relativamente caro, se necesitan moduladores es cada estación
de usuarios, lo que aumenta su costo y limita su velocidad de transmisión.
CONCLUSIÓN
En el campo de las Telecomunicaciones , el medio de transmisión constituye el
soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un
sistema de transmisión.
Los medios de transmisión pueden ser guiados y no guiados. En ambos la
transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas.
Los medios de transmisión son el canal para que el transmisor y el receptor
puedan comunicarse y transferir información. Existen varios factores externos
que inciden sobre el canal, por lo que es necesaria una buena relación al ruido
para superar estos obstáculos. La selección adecuada del mejor servicio y
medio de transmisión para cubrir nuestras necesidades es de vital importancia
para operar óptimamente.
Los medios de comunicación utilizan alambres, cable coaxial, o incluso aire.
Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, así que hay que saber
seleccionarlas para cubrir las necesidades específicas de operación.
BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_optica
Cisco Networking Academy Program - CCNA 1
fmc.axarnet.es/images/redes/fibraoptica.gif
www.um.es/docencia/barzana/IMGTEORIA/espectro-em.jpg
http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica
http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica
Transmisión de Datos y la Red de Computadores. García Teodoro,
Pedro; Díaz Verdejo, Jesús Esteban; López Soler, Juan Manuel; Ed.
PEARSON, Pretice Hall. Edición: 2003.