Introducción

Planificación y Administración de Redes
Medios de transmisión
Introducción
El cable de cobre se utiliza en casi todas las LAN. Hay varios tipos de cable de cobre
disponibles en el mercado, y cada uno presenta ventajas y desventajas. La correcta selección
del cableado es fundamental para que la red funcione de manera eficiente. Debido a que el
cobre transporta información utilizando corriente eléctrica, es importante comprender algunos
principios básicos de la electricidad a la hora de planear e instalar una red.
La fibra óptica es el medio utilizado con mayor frecuencia en las transmisiones de punto a
punto de mayor distancia y alto ancho de banda que requieren los backbones de LAN y las
WAN. En los medios ópticos, se utiliza la luz para transmitir datos a través de una delgada fibra
de vidrio o de plástico. Las señales eléctricas hacen que el transmisor de fibra óptica genere
señales luminosas que son enviadas por la fibra. El host receptor recibe las señales luminosas
y las convierte en señales eléctricas en el extremo opuesto de la fibra.
Sin embargo, no hay electricidad en el cable de fibra óptica en sí. De hecho, el vidrio utilizado
en el cable de fibra óptica es un muy buen aislante eléctrico.
La conectividad física permitió un aumento en la productividad permitiendo que se compartan
impresoras, servidores y software. Los sistemas tradicionales de red requieren que las
estaciones de trabajo permanezcan estacionarias permitiendo movimientos sólo dentro del
alcance de los medios y del área de la oficina.
La introducción de la tecnología inalámbrica elimina estas limitaciones y otorga portabilidad real
al mundo de la computación. En la actualidad, la tecnología inalámbrica no ofrece las
transferencias a alta velocidad, la seguridad o la confiabilidad de tiempo de actividad que
brindan las redes que usan cables. Sin embargo, la flexibilidad de no tener cables justifica el
sacrificio de estas características.
A menudo, los administradores tienen en cuenta las comunicaciones inalámbricas al instalar
una nueva red o al actualizar una red existente. Una red inalámbrica puede empezar a
funcionar sólo unos pocos minutos después de encender las estaciones de trabajo. Se
proporciona la conectividad a Internet a través de una conexión con cable, router, cablemódem
o módem DSL y un punto de acceso inalámbrico que sirve de hub para los nodos inalámbricos.
En el entorno residencial o de una pequeña oficina, es posible combinar estos dispositivos en
una sola unidad.
Estos canales de transmisión están compuestos por varios segmentos que permiten la
circulación de los datos en forma de ondas electromagnéticas, eléctricas, luz y hasta ondas
acústicas. Es, de hecho, un fenómeno de vibración que se propaga a través de un medio físico.
 Medios Guiados: Las señales electromagnéticas son guiadas a través del camino
físico. Por ejemplo par trenzado, cable coaxial, FO.
 Medios no Guiados: Las señales electromagnéticas son propagadas en todas
direcciones sin existir un camino determinado. Por ejemplo el espectro de radio
frecuencia, (el espacio libre).
Cable coaxial
El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable utilizado para transportar
señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central,
encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, que sirve como
referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante, de
cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele
estar protegido por una cubierta aislante.
Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las
transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el
de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de
banda de esta última es muy superior.
Se puede encontrar un cable coaxial:
 entre la antena y el televisor;
 en las redes urbanas de televisión por cable (CATV) 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);
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

Medios de transmisión
en las redes de transmisión de datos como Ethernet en sus antiguas versiones
10BASE2 y 10BASE5;
en las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos.
Cable de par trenzado
El par trenzado es similar al cable telefónico (éste tiene 4 hilos y utiliza unos conectores un
poco más anchos, RJ11). El par trenzado para redes tiene 4 pares de hilos y se usa el conector
RJ45. Los cables par trenzado pueden ser a su vez de tres tipos:



UTP acrónimo de Unshielded Twisted Pair o
Cable trenzado sin apantallar. Son cables de
pares trenzados sin apantallar que se utilizan para
diferentes tecnologías de red local. 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.
STP, acrónimo de Shielded
Twisted Pair o Par trenzado
apantallado. 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 no
apantallada o UTP.
FTP, acrónimo de Foiled Twisted Pair o
Par trenzado con pantalla global. Son
unos cables de pares que poseen una
pantalla conductora global en forma
trenzada. Mejora la protección frente a
interferencias.
La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la asociación Industrias
Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que
se utilizará en cada situación y construcción. Dependiendo de la velocidad de transmisión ha
sido dividida en diferentes categorías:
Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de
datos. Las características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia
superior a 1MHz.
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Categoría 2: Cable par trenzado sin apantallar. Las características de transmisión del medio
están especificadas hasta una frecuencia superior de 4 MHz. Este cable consta de 4 pares
trenzados de hilo de cobre.
Categoría 3: Velocidad de transmisión típica de 10 Mbps para Ethernet. Con este tipo de cables
se implementa las redes Ethernet 10BaseT. Las características de transmisión del medio están
especificadas hasta una frecuencia superior de 16 MHz. Este cable consta de cuatro pares
trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie.
Categoría 4: La velocidad de transmisión llega hasta 20 Mbps. Las características de
transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de 20 MHz. Este
cable consta de 4 pares trenzados de hilo de cobre.
Categoría 5: Es una mejora de la categoría 4, puede transmitir datos hasta 100Mbps y las
características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior de
100 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.
Categoría 6: Es una mejora de la categoría anterior, puede transmitir datos hasta 1Gbps y las
características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a
250 MHz.
Categoría 7. Es una mejora de la categoría 6, puede transmitir datos hasta 10 Gbps y las
características de transmisión del medio están especificadas hasta una frecuencia superior a
600 MHz
Cable eléctrico (PLC)
La tecnología PLC o Power Line Communications utiliza las líneas de energía eléctrica para
transmitir señales de radio y permitir la comunicación. La corriente eléctrica viaja a una
frecuencia de 50 Hz y voltaje de 220 V. Los datos por el contrario lo hacen a una muy alta
frecuencia, de varias decenas de MHz y un voltaje menor. Así, con un filtro en el destino
podemos separar la señal eléctrica de los datos.
Los dos usos principales de la
tecnología
PLC
en
la
actualidad tienen que ver con
el control del hogar y el
establecimiento de redes
locales
que
pueden
proporcionarnos conexión a
Internet.
A nosotros nos interesa
detenernos en el uso que se
puede dar a la tecnología
PLC
para
interconectar
equipos e incluso dotarlos de
conectividad
a
Internet.
Aunque
no
existen
estándares para este tipo de
aplicación, hay dos normas
desarrolladas por empresas
privadas que son las que se
imponen en el mercado.
Hablamos
del
estándar
HomePlug Powerline Alliance
y la Universal Powerline
Association. Si nos ceñimos a
comunicación de equipos en
el hogar, hay una tercera
alternativa conocida, MoCA o
Multimedia over Coax Alliance.
Fibra óptica
El cableado de fibra óptica utiliza fibras de plástico o de vidrio para guiar los impulsos de luz
desde el origen hacia el destino. Los bits se codifican en la fibra como impulsos de luz. El
cableado de fibra óptica puede generar velocidades muy superiores de ancho de banda para
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transmitir datos sin procesar. La mayoría de los estándares actuales de transmisión aún
necesitan analizar el ancho de banda potencial de este medio.
Teniendo en cuenta que las fibras utilizadas en los medios de fibra óptica no son conductores
eléctricos, este medio es inmune a la interferencia electromagnética y no conduce corriente
eléctrica no deseada cuando existe un problema de conexión a tierra. Las fibras ópticas
pueden utilizarse en longitudes mucho mayores que los medios de cobre sin la necesidad de
regenerar la señal, ya que son finas y tienen una pérdida de señal relativamente baja. Algunas
especificaciones de la capa física de fibra óptica admiten longitudes que pueden alcanzar
varios kilómetros.
Algunos de los problemas de implementación de medios de fibra óptica:
 Más costoso (comúnmente) que los medios de cobre en la misma distancia (pero
para una capacidad mayor)
 Se necesitan diferentes habilidades y equipamiento para terminar y empalmar la
infraestructura de cables
 Manejo más cuidadoso que los medios de cobre
En la actualidad, en la mayor parte de los entornos empresariales se utiliza principalmente la
fibra óptica como cableado backbone para conexiones punto a punto con una gran cantidad de
tráfico entre los servicios de distribución de datos y para la interconexión de los edificios en el
caso de los campus compuestos por varios edificios. Ya que la fibra óptica no conduce
electricidad y presenta una pérdida de señal baja, es ideal para estos usos.
Los láseres o diodos de emisión de luz (LED) generan impulsos de luz que se utilizan para
representar los datos transmitidos como bits en los medios. Los dispositivos electrónicos
semiconductores, denominados fotodiodos, detectan los impulsos de luz y los convierten en
voltajes que pueden reconstruirse en tramas de datos.
Nota: La luz del láser transmitida a través del cableado de fibra óptica puede dañar el ojo
humano. Se debe tener precaución y evitar mirar dentro del extremo de una fibra óptica activa.
En términos generales, los cables de fibra óptica pueden clasificarse en dos tipos: monomodo y
multimodo.
 La fibra óptica monomodo transporta un sólo rayo de luz, generalmente emitido
desde un láser. Este tipo de fibra puede transmitir impulsos ópticos en distancias
muy largas, ya que la luz del láser es unidireccional y viaja a través del centro de la
fibra.
 La fibra óptica multimodo a menudo utiliza emisores LED que no generan una
única ola de luz coherente. En cambio, la luz de un LED ingresa a la fibra
multimodo en diferentes ángulos. Los tendidos extensos de fibra pueden generar
impulsos poco claros al recibirlos en el extremo receptor ya que la luz que ingresa
a la fibra en diferentes ángulos requiere de distintos períodos de tiempo para viajar
a través de la fibra. Este efecto, denominado dispersión modal, limita la longitud de
los segmentos de fibra multimodo.
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La fibra multimodo y la fuente de luz del LED que utiliza resultan más económicas que la fibra
monomodo y su tecnología del emisor basada en láser.
Medios inalámbricos
 Ondas de radio: las ondas electromagnéticas son omnidireccionales, así que no son
necesarias las antenas parabólicas. La transmisión no es sensible a las atenuaciones
producidas por la lluvia ya que se opera en frecuencias no demasiado elevadas. En
este rango se encuentran las bandas desde la ELF que va de 3 a 30 Hz, hasta la
banda UHF que va de los 300 a los 3000 MHz, es decir, comprende el espectro
radioeléctrico de 30 - 3000000 Hz. Ejemplos: VLF (comunicaciones en navegación y
submarinos), LF (radio AM de onda larga), MF (radio AM de onda media), HF (radio AM
de onda corta), VHF (radio FM y TV), UHF (TV).
 Microondas terrestres: se utilizan antenas parabólicas con un diámetro aproximado
de unos tres metros. Tienen una cobertura de kilómetros, pero con el inconveniente de
que el emisor y el receptor deben estar perfectamente alineados. Por eso, se
acostumbran a utilizar en enlaces punto a punto en distancias cortas. En este caso, la
atenuación producida por la lluvia es más importante ya que se opera a una frecuencia
más elevada. Las microondas comprenden las frecuencias desde 1 hasta 300 GHz.
Ejemplos: como Bluetooth o ZigBee para interconectar ordenadores portátiles, PDAs,
teléfonos u otros aparatos. También se utilizan las microondas para comunicaciones
con radares (detección de velocidad u otras características de objetos remotos) y para
la televisión digital terrestre.
 Microondas por satélite: se hacen enlaces entre dos o más estaciones terrestres que
se denominan estaciones base. El satélite recibe la señal (denominada señal
ascendente) en una banda de frecuencia, la amplifica y la retransmite en otra banda
(señal descendente). Cada satélite opera en unas bandas concretas. Las fronteras
frecuenciales de las microondas, tanto terrestres como por satélite, con los infrarrojos y
las ondas de radio de alta frecuencia se mezclan bastante, así que pueden haber
interferencias con las comunicaciones en determinadas frecuencias. Ejemplos: se usan
para la difusión de televisión por satélite, transmisión telefónica a larga distancia y en
redes privadas.
 Infrarrojos: se enlazan transmisores y receptores que modulan la luz infrarroja no
coherente. Deben estar alineados directamente o con una reflexión en una superficie.
No pueden atravesar las paredes. Los infrarrojos van desde 300 GHz hasta 384 THz.
Ejemplos: la comunicación a corta distancia de los ordenadores con sus periféricos.
También se utilizan para mandos a distancia, ya que así no interfieren con otras
señales electromagnéticas, por ejemplo la señal de televisión. Uno de los estándares
más usados en estas comunicaciones es el IrDA (Infrared Data Association). Otros
usos que tienen los infrarrojos son técnicas como la termografía, la cual permite
determinar la temperatura de objetos a distancia.
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
Medios de transmisión
Ondas de luz Las ondas láser son unidireccionales. Se pueden utilizar para comunicar
dos edificios próximos instalando en cada uno de ellos un emisor láser y un
fotodetector. Hay que tener cuidado porque los láser pueden dañar el ojo.
Un radio-enlace está formado por tres elementos básicos:



Energía efectiva emitida: energía emitida [dBm] {menos} pérdidas (cables y conectores)
[dB] {mas} ganancia de la antena [dBi]
Pérdidas en la propagación [dB]: Pérdidas en el espacio abierto [dB].
Sensibilidad efectiva de recepción: ganancia de la antena[dBi] - pérdidas en los cables
[dB] - sensibilidad del receptor [dBm]
Para conseguir un buen funcionamiento de una WLAN la potencia de emisión + pérdidas de
propagación + sensibilidad de recepción debe ser mayor que 0. El sobrante nos indicará el
margen de funcionamiento que tiene el sistema. Un buen radio-enlace debería tener de 6 a 10
dB de margen.
Conectores de medios
Los diferentes estándares de la capa física especifican el uso de distintos conectores. Estos
estándares establecen las dimensiones mecánicas de los conectores y las propiedades
eléctricas aceptables de cada tipo de implementación diferente en el cual se implementan.
BNC. Se utiliza con cable coaxial fino, típico de
Ethernet. Mantiene la estructura coaxial del cable
en cada conexión.
T coaxial. Es el modo natural de conectar una
estación en un bus de cable coaxial
El conector RJ-45 definido por ISO 8877 se utiliza para
diferentes especificaciones de la capa física en las que se
incluye Ethernet. Otra especificación, EIA-TIA 568,
describe los códigos de color de los cables para colocar
pines a las asignaciones (diagrama de pines) para el
cable directo de Ethernet y para los cables de conexión
cruzada.
Hay tres tipos diferentes de cables de par trenzado que pueden utilizarse en redes:
 Conexión directa: Utilizado entre dispositivos diferentes, como un switch y una
computadora o un switch y un router.
 De conexión cruzada: Utilizado entre dispositivos similares, como dos switches o dos
computadoras.
 De consola (o transpuesto): Utilizado para conectar una computadora a un puerto de
consola de un router o switch para realizar la configuración inicial.
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Medios de transmisión
Cable cruzado.- un extremo T568A y en el otro T568B
Cable normal.- ambos extremos T568B o T568A
El dibujo corresponde al
hueco de la roseta, es decir,
los colores del 1 a 8 son
izquierda a derecha vistos
con la pestaña del conector
hacia abajo
Si bien muchos tipos de cables de cobre pueden
comprarse prefabricados, en algunas situaciones,
especialmente en instalaciones LAN, la terminación
de los medios de cobre pueden realizarse en sitio.
Estas
terminaciones
incluyen
conexiones
engarzadas para la terminación de medios Cat5 con
tomas RJ-45 para fabricar patch cables y el uso de
conexiones insertadas a presión en socket y
conectores RJ-45.
Es importante una terminación correcta del cable de
cobre para evitar datos por voltaje y degradación del
cableado, para ello se pueden utilizar testeadores
de cables.
Los conectores de fibra óptica incluyen varios tipos. La figura muestra algunos de los tipos más
comunes:
 Punta Recta (ST): un conector
muy común estilo Bayonet,
ampliamente utilizado con fibra
multimodo.
 Conector
suscriptor
(SC):
conector
que
utiliza
un
mecanismo de doble efecto
para asegurar la inserción
positiva. Este tipo de conector
se utiliza ampliamente con fibra
monomodo.
 Conector Lucent (LC): un
conector pequeño que está
adquiriendo popularidad en su
uso con fibra monomodo;
también
admite
la
fibra
multimodo.
La terminación y el empalme del cableado de fibra óptica requiere de equipo y capacitación
especiales. La terminación incorrecta de los medios de fibra óptica producen una disminución
en las distancias de señalización o una falla total en la transmisión.
Tres tipos comunes de errores de empalme y terminación de fibra óptica son:
 Desalineación: los medios de fibra óptica no se alinean con precisión al unirlos.
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
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Separación de los extremos: no hay contacto completo de los medios en el empalme o
la conexión.
 Acabado final: los extremos de los medios no se encuentran bien pulidos o puede
verse suciedad en la terminación.
Se recomienda el uso de un Reflectómetro óptico de dominio de tiempo (OTDR) para probar
cada segmento del cable de fibra óptica. Este dispositivo introduce un impulso de luz de prueba
en el cable y mide la retrodispersión y el reflejo de la luz detectados en función del tiempo. El
OTDR calculará la distancia aproximada en la que se detectan estas fallan en toda la longitud
del cable.
Se puede realizar una prueba de campo al emitir una luz brillante en un extremo de la fibra
mientras se observa el otro extremo. Si la luz es visible, entonces la fibra es capaz de transmitir
luz. Si bien esta prueba no garantiza el funcionamiento de la fibra, es una forma rápida y
económica de detectar una fibra deteriorada.