Dpto. Ingeniería Div. Ingeniería de Sistemas y Automática Redes de Computadores MEDIOS DE TRANSMISIÓN Redes LAN/WAN ISA-UMH © 1 Medios de Transmisión Objetivos n n Presentar los medios guiados y no guiados utilizados en la transmisión de datos ¿Qué vamos a estudiar? n Medios de transmisión guiados n n n n Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica Medios de transmisión no guiados n n n n Microondas terrestres Microondas por satélite Ondas de radio Infrarrojos Redes LAN/WAN ISA-UMH © 2 Medios de Transmisión Bibliografía n n n "Redes de Computadoras", A. Tannenbaum, PrenticeHall “Comunicación de Datos, Redes de Computadores y Sistemas Abiertos”, F. Halsall, Addison Wesley, 1998 “Comunicaciones y Redes de Computadores”, W. Stallings, Prentice-Hall, 1997 Redes LAN/WAN ISA-UMH © 3 Medios de Transmisión Medios de transmisión guiados n n n La comunicación se realiza mediante ondas electromagnéticas Las ondas se confinan en un medio sólido Medios guiados: n n n Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica Redes LAN/WAN ISA-UMH © 4 Medios de Transmisión Par trenzado n Dos alambres de cobre trenzados para reducir la interferencia eléctrica n n n Típicamente se utilizan haces en los que se encapsulan varios pares mediante una envoltura protectora. Los pares adyacentes dentro de una misma envoltura protectora se trenzan con pasos de torsión diferentes. Se utiliza tanto para transmisión digital como analógica: n n Transmisión analógica: se necesitan amplificadores cada 5 ó 6 km. Transmisión digital: para señales digitales se requieren repetidores cada 2 ó 3 km. Redes LAN/WAN ISA-UMH © 5 Medios de Transmisión Tipos de par trenzado n UTP: Unshielded Twisted Pair n n n n FTP: Foiled Twisted Pair n n n n n Par trenzado sin apantallar Muy sensible a interferencias Formado por 4 pares trenzados Par trenzado encintado Recubrimiento metálico que protege el conjunto de pares del cable Utilizado cuando existen interferencias electromagnéticas Formado por 4 pares STP: Shielded Twisted Pair n n n n n Par trenzado apantallado Cada par va envuelto por una malla metálica El conjunto de pares se recubre por otra malla Robusto a interferencias Formado por dos pares Redes LAN/WAN ISA-UMH © 6 Medios de Transmisión Categorías n n La norma EIA/TIA 568 divide los cables de par trenzado en categorías Destacan: n Categoría 3: n n n Categoría 4: n n n Ancho de banda de 16MHz a 100m de distancia máxima Velocidades de hasta 16Mbps Ancho de banda de 20MHz a 100m de distancia máxima Velocidades de hasta 20Mbps Categoría 5: n n Ancho de banda de 100MHz a 100m de distancia máxima Velocidades de hasta 100Mbps Redes LAN/WAN ISA-UMH © 7 Medios de Transmisión Parámetros de un par trenzado n n Para describir las limitaciones de un par trenzado se utilizan dos parámetros: la atenuación y la diafonía. Atenuación: n n Pérdida de la energía de la señal al propagarse Diafonía: n n Se produce por la inducción que provoca un conductor en otro cercano. Existen 2 tipos de diafonía: n n Paradiafonía. Diafonía en extremo cercano. Se produce cuando un par transmite y el otro recibe. Parte de la potencia transmitida se induce en el par receptor en el extremo cercano, que es donde la potencia es mayor y donde la señal que se recibe está atenuada. Telediafonía. Diafonía en extremo lejano. Es el mismo efecto que la paradiafonía, pero en el extremo lejano del par trenzado. Redes LAN/WAN ISA-UMH © 8 Medios de Transmisión Cable coaxial n Estructura: n Conductor cilíndrico externo (malla) que rodea a un cable conductor (vivo). Entre ambos existe un material no conductor. El conductor externo es cubierto con una funda Conductor interno n Funda protectora Televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local Características: n n n Conductor externo Aplicaciones: n n Material aislante Mayores frecuencias y velocidades de transmisión que el par trenzado Menos susceptible que el par trenzado a interferencias y a diafonía Limitaciones: n Atenuación, ruido térmico y ruido de intermodulación Redes LAN/WAN ISA-UMH © 9 Medios de Transmisión Fibra óptica n n Fibra ultradelgada de vidrio o silicio fundido capaz de conducir energía de naturaleza óptica Estructura: Núcleo (vidrio) Revestimiento (vidrio) n Cubierta (plástico) Propagación: n n El revestimiento posee un índice de refracción menor que el del núcleo La luz se propaga mediante reflexiones en el revestimiento de la fibra Redes LAN/WAN ISA-UMH © 10 Medios de Transmisión Tipos de fibras n Atendiendo al cambio del valor del índice de refracción: n n Fibras ópticas de índice de escala (stepped-index) → cambio abrupto Fibras ópticas de índice gradual (graded-index o gradex) → cambio gradual parabólico Fibra óptica de índice de escala Redes LAN/WAN ISA-UMH © Fibra óptica de índice gradual 11 Medios de Transmisión Tipos de transmisión de una haz n Monomodo n n n n La luz recorre una única trayectoria en el interior del núcleo Gran ancho de banda Para minimizar el número de reflexiones el núcleo es lo más estrecho posible → fabricación complicada Multimodo n n n Diámetro del núcleo mayor que en las fibras monomodo Mayor número de trayectorias de luz resultantes de las distintas reflexiones → dispersión de las componentes → disminución de la velocidad de propagación Tipos: multimodo de índice gradual y multimodo de índice de escala Redes LAN/WAN ISA-UMH © 12 Medios de Transmisión Tipos de fibras ópticas (i) n Fibras multimodo de índice de escala n n n n n Fibras monomodo de índice de escala n n n n n Diámetro núcleo: 50-60µm Diámetro recubrimiento: 125 µm Dispersión elevada Aplicaciones: transmisión de datos a baja velocidad o cables industriales de control Diámetro núcleo: 1-10µm Diámetro recubrimiento: 125 µm Dispersión baja Ancho de banda: varios GHz Fibras monomodo de índice gradual n n n Diámetro núcleo: 50-60µm Diámetro recubrimiento: 125 µm Velocidad mayor que en las fibras multimodo de índice de escala → reduce su dispersión Redes LAN/WAN ISA-UMH © 13 Medios de Transmisión Tipos de fibras ópticas (ii) Fibra multimodo de índice de escala Fibra multimodo de índice gradual Fibra monomodo Redes LAN/WAN ISA-UMH © 14 Medios de Transmisión Ventajas fibra óptica n Mayor ancho de banda n n Menor tamaño y peso n n n n Velocidades de transmisión de hasta 2Gbps para decenas de kms Reducción de la infraestructura necesaria Disminución de costes Menor atenuación Aislamiento electromagnético n n No afectan los campos electromagnéticos externos No son vulnerables a interferencias, ruido impulsivo o diafonía Redes LAN/WAN ISA-UMH © 15 Medios de Transmisión Sistemas de fibra óptica n Sistemas de fibra óptica: n Tipos de fuentes de luz: diodos LED (diodo emisor de luz) y diodos láser n n n Emiten pulsos de luz cuando se les aplica una corriente eléctrica Receptores: fotodiodo que genera un pulso eléctrico cuando recibe un rayo de luz Aplicaciones n n n Transmisiones a larga distancia Transmisiones metropolitanas Acceso a bucles de abonado Redes LAN/WAN ISA-UMH © 16 Medios de Transmisión Medios de transmisión no guiados n Proporcionan un medio de transmitir las señales pero sin confinarlas n n n n Atmósfera, espacio exterior Transmisión inalámbrica Transmisión y recepción mediante antenas Tipos de configuraciones: n Direccional n n n La antena de transmisión emite la energía electromagnética concentrándola en un haz La antena emisora y receptora deben estar alineadas Omnidireccional n n La antena emite en todas las direcciones La señal puede ser recibida por varias antenas Redes LAN/WAN ISA-UMH © 17 Medios de Transmisión Rangos de frecuencias n Microondas n n n n Ondas de radio n n n 2 – 40 GHz Comunicaciones direccionales Enlaces punto a punto y comunicaciones vía satélite 30 Mhz – 1 GHz Aplicaciones omnidireccionales Infrarrojos n n 3x1011 – 2x1014 Hz Aplicaciones de índole local Redes LAN/WAN ISA-UMH © 18 Medios de Transmisión Microondas terrestres n Las antenas se sitúan a una altura considerable para conseguir mayor separación entre ellas y salvar obstáculos Onda terrestre Superficie de la tierra n Aplicaciones n n Servicios de telecomunicación a grande distancia: transmisión de televisión y voz Enlaces a corta distancia entre edificios Redes LAN/WAN ISA-UMH © 19 Medios de Transmisión Microondas por satélite n n Satélite de comunicaciones n Estación que retransmite microondas n Enlace entre receptores / transmisores terrestres: estaciones base n Recibe la señal en una banda de frecuencia (canal ascendente) y la retransmite en otra (canal descendente) n Geoestacionario Aplicaciones n n Difusión de televisión Transmisión telefónica a larga distancia Redes LAN/WAN ISA-UMH © 20 Medios de Transmisión Ondas de radio n Ondas de radio n n n n Son omnidireccionales No necesitan antenas parabólicas Las antenas no es necesario que estén alineadas Infrarrojos n n n Se utilizan transmisores/receptores (transceivers) que modulan luz infrarroja no coherente Los transceivers deben estar alineados No pueden atravesar paredes (a diferencia de las microondas) Redes LAN/WAN ISA-UMH © 21 Resumen Medios de Transmisión Interconexión de Redes Medios de Transmisión Tipos de Redes Guiados WAN Redes de No Guiados Conmutación de Paquetes Características Par Trenzado Microondas Terrestres Red RTC Cable Coaxial Microondas Red X.25 por Satélite Frame Ondas de Realy Radio Red RDSI Fibra Óptica ATM Infrarrojos Redes LAN/WAN ISA-UMH © 22