martes, 2 de diciembre de 2014

Medios de Transmisión en redes de Computadoras

Estructura de una red de Computadoras

En toda red de computadoras es indispensable la presencia de tres elementos: la computadora, el medio de transmisión y la tarjeta de red o el módem. La ausencia de alguno de ellos imposibilita la transmisión de los datos por la red y la constitución de la red misma.
La computadora es indistintamente la fuente o destino de los datos transmitidos; ella puede ser una estación de trabajo o un servidor. Según las normas internacionales a este elemento integrante del sistema de transmisión de datos se le denomina oficialmente como Equipo Terminal de Datos o por sus siglas en inglés DTE.
El medio de transmisión es el medio físico a través del cual se transportan los datos desde la computadora fuente a la computadora destino.
La tarjeta de red o el módem es el elemento integrante del sistema de comunicación por computadora encargado, entre otras cosas, de transmitir y recibir los datos. Es esta tarjeta la que toma los datos que le entrega la computadora y los coloca en el medio de transmisión. También realiza el proceso inverso, toma los datos que le llegan por el medio de transmisión y se los entrega a la computadora destinataria.
Justamente sobre los medios de transmisión que se utilizan en las redes de computadoras vamos a profundizar a continuación.



El elemento físico a través del cual transitan los 1´s y 0´s que constituyen la materia prima de esas micro-industrias de la información que son las computadoras, es lo que se denomina medio de transmisión.

Una de las formas más comunes que se emplean para el transporte de datos de una computadora a otra, consiste en almacenar dicha información en un soporte magnético, generalmente en un disco flexible, y transportarlo físicamente hasta la máquina destino que tendrá la capacidad de acceder a ella utilizando una unidad de disco flexible. 

Pero evidentemente este no es el método más eficiente, menos ante la explosión de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación.

Normalmente se utilizan varios medios de transmisión de datos entre dos computadoras, estos son:

.Par trenzado.

.Cable coaxial.

.Fibras ópticas.

.Transmisión por trayectoria óptica.

.Comunicación por satélites.

Aunque en realidad el medio físico que se utiliza para la transmisión de los datos en los últimos dos elementos es el aire, los trataremos por separado por tener características tecnológicas particulares.

El funcionamiento del sistema cableado deberá ser considerado no sólo cuando se están apoyando necesidades actuales sino también cuando se anticipan necesidades futuras. 

Hacer esto permitirá la migración a aplicaciones de redes más rápidas sin necesidad de incurrir en costosas actualizaciones de sistema de cableado. Los cables son el componente básico de todo sistema de cableado existen diferentes tipos de cables. La elección de uno respecto a otro depende del ancho de banda necesario, las distancias existentes y el coste del medio.

Cada tipo de cable tiene sus ventajas e inconvenientes, no existe un tipo ideal. Las principales diferencias entre los distintos tipos de cables radican en la anchura de banda permitida (y consecuentemente en el rendimiento máximo de transmisión), su grado de inmunidad frente a interferencias electromagnéticas y la relación entre la amortiguación de la señal y la distancia recorrida.

Par Trenzado:

El medio de transmisión más antiguo  y  todavía el más ampliamente  utilizado es el "par trenzado". Este  consiste en dos alambres de cobre aislados, en general  de  0.5-0.9  mm  de diámetro. Los alambres se tuercen en forma  helicoidal.  La  forma trenzada del  cable  se  utiliza  para  reducir  la  interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor.


La aplicación más común del par trenzado se  encuentra  en el sistema telefónico.  Mediante el par trenzado los  teléfonos  están conectados  a  los  centros  de  conmutación  del sistema telefónico. La distancia  que se puede recorrer con  estos  cables es de varios kilómetros,  sin necesidad de amplificar las señales, pero si es necesario  incluir repetidores en distancias más  largas.  Cuando  hay  muchos  pares trenzados  colocados  paralelamente que recorren distancias considerables, como podrían ser el caso de los cables de un edificio de apartamentos estos se cubren y se  protegen  mediante  pantallas protectoras y recubrimientos especiales. Los pares dentro de estos agrupamientos  podrían  sufrir interferencias mutuas si no estuvieran trenzados.

Los  pares  trenzados  se  pueden  utilizar tanto para transmisión analógica como digital y su ancho de banda  depende del calibre del alambre y de otras características  constructivas. Debido a su  adecuado  comportamiento  y  bajo  costo,  los  pares trenzados se utilizan ampliamente y es probable que  su  presencia permanezca por muchos años.


Tipos de cables de par trenzado:

  • No blindado. Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por sus siglas en inglés UTP (Unshield Twiested Pair; Par Trenzado no Blindado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración.

Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no blindado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente utilizado. Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan la instalación y puesta en marcha.

  • Blindado. Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lámina blindada. Se referencia frecuentemente con sus siglas en inglés STP (Shield Twiested Pair, Par Trenzado blindado).

El empleo de una malla blindada reduce la tasa de error, pero incrementa el costo al requerirse un proceso de fabricación más costoso.

  •  Uniforme. Cada uno de los pares es trenzado uniformemente durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre cables y además protege al conjunto de los cables de interferencias exteriores. Se realiza un blindaje global de todos los pares mediante una lámina externa blindada. Esta técnica permite tener características similares al cable blindado con unos costes por metro ligeramente inferior.

Cable coaxial:

El cable coaxial es otro medio  típico  de  transmisión. Está constituido por un conductor interno de cobre sólido que constituye el núcleo, el cual está recubierto por un material aislante. Este material aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se presenta como una malla de tejido trenzado. El conductor externo  está  cubierto  por  una  capa  de plástico protector.



La  construcción  del  cable  coaxial  produce  una buena combinación de un gran ancho de banda y una excelente inmunidad al ruido. Las posibilidades de transmisión sobre  una  cable  coaxial dependen de la longitud del  cable.  Para  cables  de  1  km.  por ejemplo es factible obtener velocidades de datos de hasta 10 Mbps, y en cables de longitudes menores, es posible obtener  velocidades más altas. Los cables coaxiales se emplean ampliamente en redes de área local y para transmisiones de  larga  distancia  del  sistema telefónico.

Fibra óptica



Los desarrollos recientes en el  campo  de  la  tecnología  óptica han hecho posible la transmisión  de  información  mediante pulsos de luz. Un pulso de luz puede utilizase para indicar un  bit  de valor 1; la ausencia de un pulso indicará la existencia de un bit de valor 0. La luz visible tiene una frecuencia  muy alta, por lo que el ancho de banda de un sistema de transmisión óptica presenta un potencial enorme.

Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos: El grosor de una fibra es similar a la de un cabello humano. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones; entre sus principales características se puede mencionar que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad debido a que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia.

Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por tanto pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y sin acarrear problemas por cortos circuitos.

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