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Unidad 2.- Medios de transmisión y sus características.

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by

Alexis Hernandez

on 8 September 2015

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Transcript of Unidad 2.- Medios de transmisión y sus características.

Medios de Transmisión
El medio de transmisión consiste en el elemento que 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).

Modos de Transmisión
Transmisión de banda base (baseband).- Consiste en entregar al medio de transmisión la señal de datos directamente, sin q intervenga ningún proceso entre la generación de la señal y su entrega a la línea, como pudiera ser cualquier tipo de modulación.
Cable de par trenzado
El par trenzado consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada.
Se divide en los siguientes tipos:

*Par trenzado sin blindaje (UTP).
*Par trenzado blindado (STP).
*Par trenzado con blindaje global (FTP).
Medios guiados
Se conoce como medios guiados a aquellos que utilizan unos componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos. También conocidos como medios de transmisión por cable.
Se dividen en tres grupos principales:

*Cable coaxial.
*Cable de par trenzado.
*Cable de fibra óptica.
Infrarojo
Las señales infrarojas las podemos usar cuando la información que deseamos compartir no es muy pesada y está más dirigida a pequeños lugares como oficinas.


Par trenzado blindado (STP)
Se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido.Es más caro que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 ohmios.
Unidad 2.- Medios de transmisión y sus características.
Su uso depende del tipo de aplicación particular ya que cada medio tiene sus propias características de costo, facilidad de instalación, ancho de banda soportado y velocidades de transmisión máxima permitidas.
Transmisión en banda ancha (broadband).- Es la transmisión de datos simétricos por la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva.

Par trenzado sin blindaje (UTP)
Son cables de pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal, su impedancia es de 100 ohmios.
Características
• Impedancia 100 ohmios ± 5% a 100 MHz.
• Conductores de cobre unifilar AWG 24.
• Funda de PVC o LSZH, color gris.
• Aislante polietileno.
• Cable de cobre descubierto recocido.
Normas
*Estándar ANSI/TIA/EIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales

*Estándar ANSI/TIA/EIA-569 de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales

*Estándar ANSI/TIA/EIA-606 de Administración para la Infraestructura de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales

*Estándar ANSI/TIA/EIA-607 de Requerimientos de Puesta a Tierra y Puenteado de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales

*Conforme a las normas EN50173, ISO/IEC 11801, TIA/EIA 568-B2.

*LSZH comprobados para evitar la propagación de la llama y reducida emisión de humos según: IEC 0332-1 e IEC 60332-3C.
Ventajas y desventajas
*Cable delgado y flexible, fácil para cruzar entre paredes.

*Porque UTP es pequeño, que no se llenan rápidamente los ductos de cableado.

*El precio del cable UTP cuesta menos por kilómetro que cualquier otro tipo de cable LAN.

*Susceptibilidad del par trenzado a las interferencias electromagnéticas.
Características
*Velocidad y tasa de transferencia: 0-100 Mbps.

*Costo: Moderado.

*Longitud máxima del cable: 100m

*Tamaño de los medios y del conector: Mediano a grande.

*Conducto: Alambre de cobre desnudo multifilar, 7x0.16, 26 AWG

*Aislamiento: poliolefin, 0.98 mmm.

*Diámetro exterior del cable: 5.9 mm

*Peso del cable: 30 kg/km

Normas:
*Cable en conformidad con el estándar de seguridad contra incendios: UL-VW-1, IEC 60332-1.

*Estándar ISO/IEC 11801 (IEC 61156-5).

*Estándar TIA/EIA-568-B.2-1.
Par trenzado con blindaje global (FTP)
Son cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 ohmios.

Características
*Conductor: alambre de cobre desnudo Ø0.51±0.01 mm, 24 AWG.

*Aislamiento: polietileno de resistencia incrementada, grosor mínimo 0.18 mm.

*Diámetro del cable 0.9±0.02 mm.

*4 pares trenzados apantallados con una cinta de hoja de aluminio de 0.025 mm x 20
mm de medida.

*El cable tiene un alambre de drenaje de Ø0.5 mm.

*Por fuera el cable está cubierto con un forro de PVC (grosor mínimo del forro 0.4
mm).

*Diámetro exterior del cable 5.4±0.2mm.

*Temperatura máxima admisible: 75°C
Normas
*ANSI/TIA/EIA 568B.2-1.- Cableado de telecomunicaciones para edificios
comerciales

*ANSI/ICEA S-102-700.- Norma para cables de par trenzado.

*ISO/IEC 11801 (2a edición, clase E).- Especificación de las características de cable y sus componentes.
Cable coaxial
El cable coaxial transporta señales con rango de frecuencias más altos que los cables de pares trenzados. El cable coaxial tiene un núcleo conductor central formado por un hilo sólido o enfilado, habitualmente de cobre, recubierto por un aislante e material dieléctrico que, a su vez, está recubierto de una hoja exterior de metal conductor, malla o una combinación de ambos, también habitualmente de cobre. La cubierta metálica exterior sirve como blindaje contra el ruido y como un segundo conductor. Este conductor está recubierto por un escudo aislante, y todo el cable por una cubierta de plástico.
Aplicaciones tecnológicas
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);

*En las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos.
Tipos de cables coaxiales
THICK: (grueso). Este cable se conoce normalmente como "cable amarillo", fue el cable coaxial utilizado en la mayoría de las redes. Su capacidad en términos de velocidad y distancia es grande, pero el coste del cableado es alto y su grosor no permite su utilización en canalizaciones con demasiados cables. Este cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma 10 Base 2.

Cable estándar Ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3 10 BASE 5. Se denomina también cable coaxial "grueso", y tiene una impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N".
THIN (fino)
Este cable se empezó a utilizar para reducir el coste de cableado de la redes. Su limitación está en la distancia máxima que puede alcanzar un tramo de red sin regeneración de la señal. Sin embargo el cable es mucho más barato y fino que el thick y, por lo tanto, solventa algunas de las desventajas del cable grueso. Este cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma 10 Base 5.
Cable coaxial Ethernet delgado, denominado también RG 58, con una impedancia de 50 Ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC.
Fibra Óptica
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. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el núcleo de la fibra. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Aplicaciones
Su uso es muy variado:

*Comunicaciones digitales.
*En sensores.
*Usos decorativos (como árboles de Navidad, veladores,etc.).
*Medicina.
*Arqueología.
*Aplicaciones Militares.
*Telecomunicaciones.



Modos de propagación
Multimodo
.- Se denomina así porque hay múltiples rayos de luz de una fuente luminosa que se mueven a través del núcleo por caminos distintos. Cómo se mueven estos rayos dentro del cable depende de la estructura del núcleo.
Existen dos tipos: índice escalonado e índice gradual.
Índice escalonado
La densidad del núcleo permanece constante desde el centro hasta los bordes, el rayo de luz se mueve a través de esta densidad constante en línea recta hasta que alcanza la interfaz del núcleo y la cubierta, en esa interfaz hay un cambio abrupto a una densidad más baja que altera el ángulo de movimiento del rayo. El término escalonado se refiere a la rapidez de este cambio.
Índice gradual
La señal se introduce en el centro del núcleo, a partir de este punto, sólo el rayo horizontal se mueve en línea recta a través de la zona central. Los rayos en otras direcciones se mueven a través de la diferencia de densidad, con el cambio de densidad, el rayo de luz se refracta formando una curva, los rayos se intersectan en intervalos regulares, por lo que el receptor puede reconstruir la señal con mayor precisión.
Monomodo
Usa fibra de índice escalonado y una fuente de luz muy enfocada que limita los ángulos a un rango muy pequeño. Se fabrica con un diámetro mucho más pequeño que las fibras multimodo y con una densidad sustancialmente menor. La propagación de los distintos rayos es casi idéntica y los retrasos son casi despreciables, todos los rayos llegan al destino juntos, y se recombinan sin distorsión de la señal.
Características
*Ancho de banda: En la actualidad se están utilizando velocidades de 1,7 Gbps en la redes públicas, la utilización de frecuencias más altas (luz visible) permitirá alcanzar los 39 Gbps.

*Distancia: 100 Km.

*Integridad de datos: Tiene una frecuencia de errores o BER (Bit Error Rate) menor de 10 E-11.

*Duración: Es resistente a la corrosión y a las altas temperaturas.

*Es inmune a los efectos electromagnéticos externos, por lo que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de protección especial.
Medios no guiados
Los medios no guiados o comunicación sin cable transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico, sino que se radian a través del aire, por lo que están disponibles para cualquiera que tenga un dispositivo capaz de aceptarlas.
La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional u omnidireccional.
Direccional
La antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas.
Omnidireccional
La radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser recibida por varias antenas.

Radiofrecuencia
Se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 kHz y unos 300 GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.
Características
*Facilidad con la cual puede ionizar el aire para crear una trayectoria conductora a través del aire.

*Una fuerza electromagnética que conduce la corriente del RF a la superficie de conductores, conocida como efecto de piel.

*La capacidad de aparecer atravesar las trayectorias que contienen el material aislador, como dieléctrico aislador de un condensador.
Microondas
Se describe como microondas a aquellas ondas electromagnéticas cuyas frecuencias van desde los 500 MHz hasta los 300 GHz o aún más.
Por consiguiente, las señales de microondas, a causa de sus altas frecuencias, tienen longitudes de onda relativamente pequeñas, de ahí el nombre de “microondas“.
Características
*Ancho de banda: entre 300 a 3.000 MHz
*Algunos canales de banda superior, entre 3´5 GHz y 26 GHz.
*Es usado como enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro de conmutación del operador,
o como un enlace entre redes LAN.
*Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas.
*Estas deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas.
*Entre mayor sea la altura mayor el alcance.
*Perdidas de datos, interferencias.
*Sensible a las condiciones atmosféricas.
Microondas terrestres
Radioenlace que provee conectividad entre dos sitios en línea. Se usa un 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.
Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son:
* Telefonía básica (canales telefónicos)
* Canales de Televisión.
* Video

Características
*Frecuencia utilizadas entre los 12 GHz, 18 y 23 GHz.

*Conectan dos localidades entre 1 y 15 millas de distancia.

*El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias entre 20 y 30 millas.
Microondas por satélite
Su principal función es la de amplificar la señal, corregirla y retransmitirla a una o más antenas ubicadas en la tierra.
Métodos para la detección y correción de errores
La detección y corrección de errores es una importante práctica para el mantenimiento e integridad de los datos a través de diferentes procedimientos y dispositivos como medios de almacenamiento confiables.

La comunicación entre varias computadoras produce continuamente un movimiento de datos, generalmente por canales no diseñados para este propósito (línea telefónica), y que introducen un ruido externo que produce errores en la transmisión.

Debemos asegurarnos que si dicho movimiento causa errores, éstos puedan ser detectados. El método para detectar y corregir errores es incluir en los bloques de datos transmitidos bits adicionales denominados redundancia.

La detección y corrección de errores se implementa bien en el nivel de enlace de datos o bien en el nivel de transporte del modelo OSI.
Tipos de errores
Error de bit
.- Únicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa.
Son el tipo de error menos probable en una transmisión de datos serie, puesto que el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el ruido tiene que tener una duración muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una transmisión paralela, en que un cable puede sufrir una perturbación y alterar un bit de cada byte.
Error de ráfaga
El error de ráfaga significa que dos o más bits de la unidad de datos han cambiado. Los errores de ráfaga no significan necesariamente que los errores se produzcan en bits consecutivos. La longitud de la ráfaga se mide desde el primero hasta el último bit correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien.
Verificación de redundancia vertical
Es el mecanismo más frecuente y barato, la VRC se denomina a menudo verificación de paridad, y se basa en añadir un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de cada unidad de datos, de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el bit de paridad) sea par, o impar en el caso de la verificación de paridad impar.

En este ejemplo, el número de bits de datos 1 es par, por lo tanto, el bit de paridad se determina en 0.
Por el contrario, en el ejemplo que sigue, los bits de datos son impares, por lo que el bit de paridad se convierte en 1.
Supongamos que después de haber realizado la transmisión, el bit con menos peso del byte anterior (aquel que se encuentra más a la derecha) ha sido víctima de una interferencia.
El bit de paridad, en este caso, ya no corresponde al byte de paridad: se ha detectado un error.
Sin embargo, si dos bits (o un número par de bits) cambian simultáneamente mientras se está enviando la señal, no se habría detectado ningún error.
Ya que el sistema de control de paridad puede detectar un número impar de errores, puede detectar solamente el 50% de todos los errores. Este mecanismo de detección de errores también tiene la gran desventaja de ser incapaz de corregir los errores que encuentra (la única forma de arreglarlo es solicitar que el byte erróneo sea retransmitido).
Verificación de redundancia longitudinal (LRC)
En esta técnica, los bloques de bits se organizan en forma de tabla (filas y columnas), a continuación se calcula un bit de paridad para cada columna y se crea una nueva fila de bits, que serán los bits de paridad de todo el bloque, a continuación se añaden los bits de paridad al dato y se envían al receptor.

Típicamente los datos se agrupa en unidades de múltiplos de 8 -1 byte- (8, 16,24,32 bits) la función coloca los octetos uno debajo de otro y calcula la paridad de los bits primeros, de los segundos, etc, generando otro octeto cuyo primer bit es el de paridad de todos los primeros bits, etc.
Esta técnica incrementa la probabilidad de detectar errores de ráfaga, ya que una LRC de n bits (n bits de paridad) puede detectar una ráfaga de más de n bits, sin embargo un patrón de ráfaga que dañe algunos bits de una unidad de datos y otros bits de otra unidad exactamente en la misma posición, el comprobador de LRC no detectará un error.
Verificación de redundancia ciclica (CRC)
A diferencia de las técnicas VRC y LRC, que se basan en la suma (para calcular la paridad), la técnica CRC se basa en la división binaria. En esta técnica, se añaden bits redundantes en la unidad de datos de forma que los todo el conjunto sea divisible exactamente por un número binario determinado, en el destino los datos recibidos son divididos por ese mismo número, si en ese caso no hay resto de la operación, el dato es aceptado, si apareciera un resto de la división, el dato se entendería que se ha corrompido y se rechazará.
Control de flujo
Es una técnica para que el emisor no sobrecargue al receptor al enviarle más datos de los que pueda procesar . El receptor tiene un buffer (memoria reservada en la recepción) de una cierta capacidad para ir guardando los datos recibidos y tras procesarlos , enviarlos a capas superiores .

Consiste en que el emisor envía una trama y al ser recibida por el receptor , éste ( el receptor ) confirma al emisor ( enviándole un mensaje de confirmación ) la recepción de la trama . Este mensaje recibido por el emisor es el que le indica que puede enviar otra trama al receptor . De esta forma , cuando el receptor esté colapsado ( el buffer a punto de llenarse ) , no tiene más que dejar de confirmar una trama y entonces el emisor esperará hasta que el receptor decida enviarle el mensaje de confirmación ( una vez que tenga espacio en el buffer ) .
Control de flujo mediante parada y espera
Control del flujo mediante ventana deslizante
En este sistema , el receptor y el emisor se ponen de acuerdo en el número de tramas que puede guardar el receptor sin procesar (depende del tamaño del buffer). También se ponen de acuerdo en el número de bits a utilizar para numerar cada trama (al menos hay que tener un número de bits suficientes para distinguir cada una de las tramas que quepan en el buffer del receptor). Por ejemplo , si en el buffer del receptor caben 7 tramas , habrá que utilizar una numeración con 3 bits (23 = 8 > 7).
Integrantes del equipo
*Magaly
*Cinthia
*Alexis
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