Medios físicos de transmisión

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Tema 4 de REDES
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Medios físicos de transmisión
1 Tipos de transmisión
1.1 Digital Analógico
1.1.1 Modulación analógica con portadora analógica
1.1.1.1 Para transmitir la señal analógica a una frecuencia diferente o con menor ancho de banda. Se modula mediante amplitud, frecuencia o fase de la señal portadora.
1.1.2 Modulación digital con portadora analógica
1.1.2.1 ASK
1.1.2.1.1 La amplitud de la portadora se modifica en función del valor de la señal moduladora. Los valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la portadora.
1.1.2.2 FSK
1.1.2.2.1 La frecuencia de la señal portadora se modifica en función del valor de la señal moduladora.
1.1.2.3 PSK
1.1.2.3.1 La fase de la señal portadora se modifica en función del valor de la señal moduladora
1.1.3 Modulación analógica con portadora digital
1.1.3.1 Se utiliza para transmitir una señal analógica por un medio digital. En este caso lo más probable es que la señal moduladora tenga una frecuencia y un ancho de banda inferior a la señal modulada con lo que se produce un desaprovechamiento del medio de transmisión.
1.1.4 Modulación digital con portadora digital
1.1.4.1 Esta técnica no existe como tal, aunque se podría considerar un caso especial que se denomina transmisión en banda base. Esta técnica intenta modificar las señales digitales en otras más simples que tengan una mayor facilidad para ser transmitidas o permitan una mayor velocidad
1.1.4.1.1 Binaria
1.1.4.1.1.1 NRZ
1.1.4.1.1.1.1 Se usan dos niveles de tensión distintos. Se transmite nivel alto para 1 y nivel bajo para 0. El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit.
1.1.4.1.1.2 RZ
1.1.4.1.1.2.1 El nivel de tensión se mantiene constante durante la primera mitad del intervalo de tiempo que dura el bit. Esta primera mitad marca el valor, la segunda mitad de tiempo se utiliza para retornar a cero
1.1.4.1.2 Manchester
1.1.4.1.2.1 La información se codifica en transiciones de nivel (del positivo al negativo o viceversa). Cada transición se presenta en mitad del intervalo de duración de un bit. La transición de negativo a positivo representa un 1 y la transición de positivo a negativo representa un 0. Hay sincronización. La propia transición sirve como procedimiento de sincronización. Manchester es utilizada actualmente en la red IEEE 802.3-Ethernet.
1.1.4.1.3 Manchester diferencial
1.1.4.1.3.1 Los valores se asocian a cambios de transición. El cambio de transición, al principio del intervalo del bit, representa el 0. La ausencia de cambio de transición, al principio del intervalo del bit, representa el 1. Manchester diferencial se emplea en la red IEEE 802.5 -Token Ring.
1.1.5 Señal analógica: Se caracterizan por representar funciones continuas en el tiempo y pueden tomar cualquier valor de voltaje dentro de un rango que permita el medio de transmisión.
1.1.6 Señal digital: Se caracteriza por representar funciones discretas en el tiempo y únicamente pueden tomar varios valores dentro de un rango. La señal más común es la binaria.
2 Características de las señales
2.1 La Amplitud
2.1.1 Determina el nº de veces que la señal se repite por segundo (medido en Hertzios Hz). La frecuencia es la inversa del periodo f = 1/T (Hz).
2.2 La frecuencia
2.2.1 Es el valor máximo que de la señal en un intervalo.
2.3 La fase
2.3.1 Indica el intervalo de tiempo que va desde el instante inicial al primer punto donde la señal toma el valor cero. De una señal se dice que su fase es negativa o positiva dependiendo de si la curva que representa está por debajo del eje horizontal o por encima respectivamente.
3 Tipos de cableado
3.1 Par trenzado
3.1.1 Pares trenzados no apantallados (UTP)
3.1.1.1 Son los más simples y no tienen ningún tipo de pantalla conductora y por eso son tan flexibles, pero también son muy sensibles.
3.1.2 Pares tranzados apantallados individualmente (STP)
3.1.2.1 Son iguales a los anteriores pero esta vez se rodea a cada par con una malla conductora que se conecta cada una a las distintas tomas de tierra .
3.1.3 Pares trenzados apantallados individualmente con malla global (S/STP)
3.1.3.1 Contienen una malla global para todos los cables y son los que poseen una mayor inmunidad frente al ruido.
3.1.4 Pares trenzados totalmente apantallados (FTP)
3.1.4.1 Son unos cables pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias respecto a los cable UTP.
3.1.5 Consiste en dos cables de cobre aislados, normalmente de 1 mm de espesor, enlazados de dos en dos de forma helicoidal, semejante a la estructura del ADN
3.2 Par sin trenzar (paralelo)
3.2.1 Este medio de transmisión está formado por dos hilos de cobre paralelos recubiertos de un material aislante. Este tipo de cableado ofrece muy poca protección frente a interferencias. Normalmente se utiliza como cable telefónico para transmitir voz analógica y las conexiones se realizan mediante un conector llamado RJ-11
3.3 Cable coaxial
3.3.1 Coaxial de banda base
3.3.1.1 Coaxial grueso
3.3.1.1.1 RG-100
3.3.1.1.2 RG-150
3.3.1.2 Coaxial fino
3.3.2 Coaxial de banda ancha
3.4 Fibra óptica
3.4.1 Componentes
3.4.1.1 La fuente de luz
3.4.1.1.1 Se encarga de convertir una señal digital eléctrica (ceros y unos) en una señal óptica. Se realiza un pulso de luz para representar un "1" y la ausencia de luz para representar un "0", o se modifica su longitud de onda.
3.4.1.2 El medio de transmisión
3.4.1.2.1 Es una fibra de vidrio ultradelgada que transporta la luz.
3.4.1.3 El detector
3.4.1.3.1 Se encarga de generar un pulso eléctrico en el momento en el que la luz incide sobre él.
3.4.2 Tres formas de transmitir luz
3.4.2.1 Monomodo
3.4.2.1.1 En este caso la fibra es tan delgada que la luz se transmite en línea recta. El núcleo tiene un radio de 10 nanómetros y la cubierta de 125 nanómetros.
3.4.2.2 Multimodo
3.4.2.2.1 La luz se transmite por el interior del núcleo incidiendo sobre su superficie interna, como si se tratara de un espejo. Las pérdidas de luz en este caso también son prácticamente nulas.
3.4.2.3 Multimodo de índice gradual
3.4.2.3.1 La luz se propaga por el núcleo mediante una reacción gradual. Esto es debido a que el núcleo se construye con un índice de refracción que va en aumento desde el centro a los extremos. Suele tener el mismo diámetro que las fibras multimodo.
3.4.3 Tipos
3.4.3.1 Cable con recubrimiento ajustado
3.4.3.1.1 Se monta con un único revestimiento para todas las fibras que alberga y suele incluir una capa exterior de gel como aislante contra la humedad. Este tipo de cables se utilizan en instalaciones de exterior y tienen un flexibilidad muy limitiada.
3.4.3.2 Cable holgado
3.4.3.2.1 Se montan las fibras independientemente, con un recubrimiento propio para cada una de ellas. Su flexibilidad facilita la instalación sobre todo en el interior de los edificios.
3.4.4 Unir cables de fibra óptica
3.4.4.1 Utilizando conectores
3.4.4.1.1 Cada tramo de fibra puede venir de fábrica con enchufes en los extremos. Esta forma de conectarlos es muy sencilla, pero adolece de una pérdida de entre un 10 y un 20% de la luz que circula a través de la conexión.
3.4.4.2 Fundiendo los dos extremos
3.4.4.2.1 Se realiza una fusión de los dos tramos para formar una conexión sólida. Este empalme es casi tan bueno como una fibra de hilado único, pero aun así existe un poco de atenuación.
3.4.4.3 Realizando empalmes de forma mecánica
3.4.4.3.1 Se realiza un corte cuidadoso de cada extremo y se unen mediante una manga especial que los sujeta en su lugar Se puede mejorar la alineación haciendo pasar la luz por la unión y efectuando pequeños ajustes hasta alcanzar su posición idónea. Tienen una pérdida del 10% de luz.
3.5 Medios inalámbricos
3.5.1 Microondas
3.5.1.1 Además de su aplicación en hornos, las microondas permiten transiciones tanto terrestres como con satélites. Sus frecuencias están comprendidas entre 1 y 10 GHz y posibilitan velocidades de transmisión aceptables, del orden de 10 Mbps. Por encima de 1000 Hz, las microondas viajan en línea recta y se pueden enfocar en un haz de pequeña anchura.
3.5.2 Ondas de radio
3.5.2.1 Son fáciles de generar, pueden recorrer largas distancias, penetran en los edificios sin problemas y viajan en todas direcciones desde la fuente emisora.
3.5.3 Ondas infrarrojas
3.5.3.1 Se utilizan mucho para la comunicación de corto alcance, en controles remotos de televisores, grabadoras de vídeo, estéreos, etc. También aparece en algunos portátiles.
3.5.4 Ondas de luz
3.5.4.1 Permiten la comunicación de diferentes zonas, siempre que exista una visión directa entre ellas, ya que se transmiten en línea recta y no atraviesan los objetos. Una de las señales más utilizadas es el láser.
4 Ruido y capacidad de transmisión de un medio
4.1 Problemas de transmisión
4.1.1 Atenuación
4.1.2 Ruido impulsivo
4.2 Capacidad de transmisión en un canal ideal
4.2.1 bps
4.2.2 baudio
4.3 Capacidad de transmisión de un canal con ruido
5 Comprobación del cableado
5.1 Comprobadores de cableado
5.2 Reflector del dominio del tiempo
5.3 Comprobadores de continuidad
5.4 Parámetros
5.4.1 Continuidad
5.4.2 Mapeado de hilos
5.4.3 Resistencia
5.4.4 Longitud
5.4.5 Diafonía
5.4.6 Diafonía del extremo cercano
5.4.7 Diafonía del extremo lejano
5.4.8 Pérdida por inserción
5.4.9 Igualdad de nivel de diafonía del extremo lejano
5.4.10 Ratio de atenuación a diafonía
5.4.11 Pérdida de retorno
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