Medios de transmisión
Índice
1. Introducción
Los medios de transmisión son el medio físico que facilita el transporte de la información. La calidad de la transmisión dependerá de sus características.
- Medios guiados
- Cable de pares trenzados
- Cable coaxial
- Fibra óptica
- Medios no guiados
- Ondas de radio
- Microondas
- Infrarrojos
- Ondas de luz
2. Medios guiados
- Transmiten impulsos eléctricos o lumínicos. Los bits se “transforman” en la tarjeta de red. Ésta los convierte en señales eléctricas o lumínicas respetando ciertos criterios definidos por el protocolo usado en esa red.
- Cada cable tiene unas características propias:
- Velocidad de transmisión
- Alcance
- Calidad (ausencia de ruido/interferencias)
- Tipo de transmisión (digital, analógica)
3. Cables de pares trenzados
- El trenzado se comporta como un apantallamiento (la interferencia se anula a sí misma en la siguiente vuelta)
- El más común consta de 8 hilos trenzados dos a dos identificados por colores.
- Fabricados en cobre.
- Transmiten la información en modo de impulsos eléctricos.
- Se clasifican en categorías, por el número de trenzas por unidad de longitud.
- A mayor trenzado, menos interferencias y mayor velocidad de transferencia.
- Afectado por la atenuación
- Para aumentar ésta, se hace uso de repetidores.
3.1. Cables de pares trenzados
- UTP (Unshielded Twisted Pair):
- Pares trenzados sin apantallar
- Más barato
- Más fáciles de instalar
- STP (Shielded Twisted Pair):
- Apantallamiento cada par de hilos.
- Mayor calidad, resistencia a interferencias
- Mayor grosor
- FTP (Foiled Twisted Pair):
- Pantalla común a todos los pares
3.1.1. UTP
- Cuatro pares de alambres codificados por color que han sido trenzados y cubiertos por un revestimiento de plástico flexible.
- Se utiliza en las LAN Ethernet.
- Barato y fácil de instalar.
3.1.2. TIA/EIA-568A y TIA/EIA-568B
- Definen características del cableado LAN:
- Tipos de cables
- Longitudes del cable
- Conectores
- Terminación de los cables
- Métodos para realizar pruebas de cable
- UTP Categoria 6
- Cubierta
- Par trenzado
- Separador de pares en forma de cruz.
- FTP Categoría 5
- Cubierta exterior
- Pantalla de protección ext.
- Hilo de drenaje.
- Pantalla de aluminio ext.
- Hilos, incluye aislante con código de color.
- STP Categoría 6
- Cubierta exterior
- Pantalla de aluminio (1 por cada par)
- Hilo de drenaje
- Hilos, incluye aislante con código de color.
3.2. Conectores típicos
3.2.1. RJ11
- Típico de conexiones telefónicas
3.2.2. RJ45
- Ethernet
- El conector RJ11 es compatible con puertos RJ45
3.2.3. DB9
- Típico de puerto serie
3.2.4. DB25
- Puerto paralelo (antes, el de impresora)
3.3. RJ45
- Conector RJ45 Usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a).
- RJ es un acrónimo inglés de “Registered Jack”.
- Posee ocho "pines" o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.
- La especificación EIA-TIA 568, describe los códigos de color de los cables para colocar pines a las asignaciones (diagrama de pines o contactos) para
- Cable directo de Ethernet
- Cable de conexión cruzada.
3.3.1. Cable recto
- Se utiliza para conectar equipos de nivel 3 con equipos de nivel 1-2
3.3.2. Cable cruzado
- Se utiliza para conectar equipos de niveles equivalentes (3 con 3, 2 con 2)
3.3.3. Cable PoE
3.3.4. ¿Se necesitan todos estos cables?
- La mayoría de equipos modernos detectan automáticamente al otro equipo
- Se cruzan ellos mismos si es necesario
- Hay algunas excepciones, como Cisco
3.3.5. Construcción de cables
- Conector (macho): https://www.youtube.com/watch?v=NWhoJp8UQpo
- Roseta (hembra): https://www.youtube.com/watch?v=0gxNZoPcnP4
4. Estándares
- TIA/EIA 568B
- Define características del cableado completo (junto con rosetas, conectores,…)
- ISO/IEC 11801
- Define características del cable (MHz soportados e impedancia)
- Ethernet
- Define características del cableado, aplicadas a un protocolo físico y de enlace concretos (distancias máximas, retardos máximos,…)
TIA/EIA 568B | ISO/IEC 11801 | Maximum Data Rate |
---|---|---|
Class A | 100 khz | |
Cat 1 | Class B | Up to 1 Mbps (1Mhz) |
Cat 2 | 4 Mbps | |
Cat 3 | Class C | 16 Mbps |
Cat 4 | 20 Mbps | |
Cat 5 | Class D | 100 Mbps (100 Mhz) |
Cat 5e | 1000 Mbps (100 Mhz) | |
Class E | 200 Mhz | |
Cat 6 | Up to 250-400 Mhz | |
Cat 6e | Up to 625 Mhz | |
Cat 7 | Class F | Up to 600-700 Mhz |
Cat 8 | Up to 2 GHz |
4.1. Categorías IEEE
- De acuerdo a su rendimiento (velocidades / uso)
- Categoría 1 (1 Mhz). Hilo telefónico para voz.
- Categoría 2 (4 Mhz). Par trenzado sin apantallar de cobre.
- Categoría 3 (16 Mhz – 10 Mbps).
- Categoría 4 (20 Mhz – 20 Mbps).
- Categoría 5 (100 Mhz – 100 Mbps).
- Categoría 6 (250 Mhz – 1 Gbps).
- Categoría 7 (600 Mhz – 10 Gbps).
- Categoría 8 (en desarrollo)
4.2. Ethernet
Tecnología | Velocidad de transmisión | Tipo de cable | Distancia máxima | Topología |
---|---|---|---|---|
10Base2 | 10 Mbps | Coaxial | 185 m | Bus (Conector T) |
10BaseT | 10 Mbps | Par Trenzado | 100 m | Estrella (Hub o Switch) |
10BaseF | 10 Mbps | Fibra óptica | 2000 m | Estrella (Hub o Switch) |
100BaseT4 | 100Mbps | Par Trenzado (categoría 3UTP) | 100 m | Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch) |
100BaseTX | 100Mbps | Par Trenzado (categoría 5UTP) | 100 m | Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex (switch) |
100BaseFX | 100Mbps | Fibra óptica | 2000 m | No permite el uso de hubs |
1000BaseT | 1000Mbps | 4 pares trenzado (categoría 5e ó 6UTP ) | 100 m | Estrella. Full Duplex (switch) |
1000BaseSX | 1000Mbps | Fibra óptica (multimodo) | 550 m | Estrella. Full Duplex (switch) |
1000BaseLX | 1000Mbps | Fibra óptica (monomodo) | 5000 m | Estrella. Full Duplex (switch) |
4.3. Categoría vs Clase
- La categoría es un estándar de la calidad del cable
- La clase es un estándar de la calidad de la red completa
- Cable
- Rosetas/conectores
- Equipos de interconexión
- Lo interesante es conseguir una buena clase
- Para lo que es necesario usar materiales de una buena categoría
4.4. Certificación del cable
- Tras la instalación de componentes de cierta categoría, es necesario certificar la red
- Para comprobar su clase
- Un analizador de cable mide los problemas que pueden producirse en el cable
- La clase de la red se determina por el peor cable instalado.
5. Coaxial
- Conductor de cobre rodeado de una capa de aislante flexible,
- Sobre este material aislante hay una malla de cobre que actúa como
- segundo alambre del circuito
- apantallamiento para el conductor interno
- La envoltura del cable recubre el blindaje
Nota: tamaños de ondas
- Hoy en día ha caído en desuso en la redes de área local.
- Aún se usa en televisión
- Tiene un gran ancho de banda con muy pocas interferencias
- Tipos
- Thicknet: original
- Thinnet: más barato y manejable
6. Fibra óptica
- La información se transmite en forma de pulsos de luz.
- En cada instante se hay presencia o ausencia de señal luminosa.
- Se pueden usar diferentes colores para una multiplexación por fecuencia
- En un extremo se coloca un LED emisor de luz o un láser
- En el extremo opuesto se sitúa un detector de luz.
6.1. Ventajas de la fibra óptica
- Gran ancho de banda.
- La atenuación es mínima.
- No hay interferencias, no se producen campos magnéticos.
- Longitud del cable, capacidad y velocidad son muy altas.
- Seguridad de datos: sólo se puede acceder (pinchar) el cable por medios destructivos.
- Seguridad frente a accidentes: no hay corriente eléctrica alguna, no es peligroso.
6.2. Inconvenientes de la fibra óptica
- Las fibras son frágiles
- Los transmisores y receptores son caros.
- Empalmar un cable es difícil.
- Necesitan un conversor eléctrico para conectar al ordenador
- No hay chips ópticos.
6.3. Principio físico
- Consiste en dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de diámetros muy pequeños.
- El cilindro interior se llama núcleo y el exterior envoltura.
- El índice de refracción del núcleo es mayor que el de la envoltura
- En el límite entre núcleo y envoltura se produce una reflexión total de la luz,
- Como consecuencia la luz no puede escapar del núcleo, quedando guiada dentro de él.
6.4. Tipos
- Multimodo
- El diámetro del núcleo es muy superior a la longitud de onda de la luz:
- De índice escalonado: el índice de refracción es constante en el núcleo.
- De índice gradual: el índice de refracción varía dentro del núcleo hasta igualar al del revestimiento.
- Monomodo:
- El diámetro del núcleo es poco mayor que la longitud de onda.
- Únicamente se propaga un rayo de luz.
- Necesita un diodo láser de elevado coste.
6.5. Conectores
7. Medios no guiados
- Las señales no viajan por un canal cerrado
- Ventajas
- Bajo coste
- Comodidad
- Desventajas
7.1. Espectro electromagnético
7.2. Bluetooth
- IEEE 802.15
- Baja velocidad
- Bajo gasto de energía
- Corto alcance (PAN)
7.3. Wimax
- IEEE 802.16
- Worldwide Interoperability for Microwave Access
- Utiliza ondas de radio en las frecuencias de 2,5 a 3,5 Ghz.
- Se usa en zonas de difícil acceso para medios guiados (por terreno o por número de usuarios).
7.4. Wifi
- IEEE 802.11
- Destinada a LAN
- Microondas y radiofrecencia
Estándar | Frecuencia | Velocidad | Alcance |
---|---|---|---|
IEEE 802.11a | 5GHz | 54mbps | 50 metros |
IEEE 802.11b | 2.4GHz | 11mbps | 100 metros |
IEEE 802.11g | 2.4GHz | 54mbps | |
IEEE 802.11n | 2.4GHz y 5GHz | 600mbps | 70 metros |
IEEE 802.11ac | 5GHz | 1.3Gbs | |
IEEE 802.11ad | 60Gz | 4.6GBs |
7.5. Canales wifi
8. Referencias
- Formatos:
- Creado con:
- Alojado en Github