capitulo ix. medios de transmision de datos
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COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS GUIADOS METALICOS PAR TRENZADO NO METALICOS CABLE COAXIAL APANTALLADO NO APANTALLADO GUIAS DE ONDA BANDA ANCHA BANDA DE BASE FIBRAS OPTICAS MULTIMODO RADIOELECTRICOS INFRARROJOS LASER MONOMODO Medios para la Transmisión de Datos. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-1/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS EL PAR TRENZADO Consiste en un núcleo de cobre rodeado por un aislante. Los hilos se trenzan en espiral por pares, de forma que cada par se pueda utilizar para la transmisión de datos. Se presenta en dos formas: • Par Trenzado sin Apantallar (Unshielded Twisted Pair, UTP) • Par Trenzado Apantallado (Shielded Twisted Pair, STP) Diámetros típicos de 0,4 a 0,8 mm Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-2/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS EL PAR TRENZADO Categorías según las Normas EIA/TIA 568A • Categoría 1. Cable tradicional sin apantallar para teléfono; adecuado para la transmisión de voz, pero no de datos • Categoría 2. Cable UTP para transmisión de datos hasta 4 Mbps. Contiene cuatro pares con los colores estándar: Par 1. Par 2. Par 3. Par 4. Blanco/Azul ---- Azul Blanco/Anaranjado ---- Anaranjado Blanco/Verde ---- Verde Blanco/Marrón ---- Marrón Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-3/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS EL PAR TRENZADO Categorías según las Normas EIA/TIA 568A • Categoría 3. Cable UTP, cuatro pares con colores estándar y 10 rizos por metro para transmitir hasta 10 Mbps • Categoría 4. Cable UTP, cuatro pares con colores estándar para transmisión hasta 20 Mbps • Categoría 5. Cable UTP, cuatro pares con colores estándar para transmisión sobre 100 Mbps Utiliza el conector RJ-45, similar al empleado en telefonía Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-4/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS EL CABLE COAXIAL Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-5/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS EL CABLE COAXIAL CARACTERISTICAS DE CABLES COAXIALES Diámetro Características Impedancia, Tipo de Cable Exterior Eléctricas (*) Ohm mm αr dB @ fr; d r 19 1 dB @ 5 MHz; 305 m CATV 75 12,7 1,5 dB @ 5 MHz; 305 m 10,5 2 dB @ 4 MHz; 302 m 4,5 dB @ 4MHz; 305 m RG11A/U 75 10,3 5,1 dB @ 5 MHz; 305 m 0,66 dB @ 10 MHz; 30,5 m 8 dB @ 5 MHz; 305 m RG59B/U 75 6,35 1.1 dB @ 10 MHz; 30,5 m 6,2 dB @ 150 MHz; 30,5 m RG58A/U 50 5 12,5 dB @ 450 MHz; 30,5 m 20 dB @ 900 MHz; 30,5 m 2,3 dB @ 150 MHz; 30,5 m RG213/U 50 6,35 4,5 dB @ 450 MHz; 30,5 m 7,6 dB @ 900 MHz; 30,5 m αT dT 1 αr = fT dr 1 fr (*) “αr dB @ fr ; dr “ significa que el cable experimenta una atenuación de αr dB a una frecuencia fr sobre una distancia dr. Estos son los valores de referencia dados por el fabricante del cable. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-6/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS EL CABLE COAXIAL dT Pt cable coaxial TRANSMISOR dB fT RECEPTOR NF , B Enlace Transmisor-Receptor mediante Cable Coaxial. Ptmax R rx Ptmin Rango de Transmisión Pérdidas Rango Dinámico del Receptor R max Pérdidas U rec U rx Ni ⎡S i ⎤ ⎢⎣ N i ⎥⎦ min Rango de Recepción Umbral de Recepción Umbral o Sensibilidad del Receptor Umbral de Ruido (Máximo) Diagrama de Niveles en un Enlace Transmisor-Receptor ⎡Si ⎤ = P − (P + d ⋅ α ' − 174 + 10 log B + N ) dB tmin v T T 10 F ⎢⎣ N i ⎥⎦ Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-7/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS Fuente Luminosa Indice de Refracción n1 n2 Núcleo n 50 a 100 micras t 0 t Impulso Impulso de Entrada de Salida Efecto de la Dispersión Modal 0 Revestimiento Capa de Protección (a) Propagación Multimodo. Indice de Refracción Escalonado. FIBRAS OPTICAS Indice de Refracción Fuente Luminosa n 50 a 100 micras 0 t 0 t Impulso Impulso de Entrada de Salida Efecto de la Dispersión Modal (b) Propagación Multimodo. Indice de Refracción Gradual. Indice de Refracción Fuente Luminosa n t 0 5 a 10 micras 0 Impulso de Entrada t Impulso de Salida Efecto de la Dispersión Modal (c) Propagación Monomodo. Indice de Refracción Escalonado. Modos de Propagación en Fibras Opticas. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-8/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS FIBRAS OPTICAS Señales CONVERTIDOR ELECTROde OPTICO Entrada/ Salida CONVERTIDOR Señales ELECTROde OPTICO Entrada/ Salida DOS FIBRAS OPTICAS ACOPLADORES El Canal Optico. TRONCAL T3/DS3 1 2 7 Multiplex M3 DS3 T2 6312 kbps Tx/Rx OPTICO T3 44736 kbps REPETIDOR OPTICO Tx/Rx OPTICO Multiplex M3 DS3 T3 44736 kbps Fibras Opticas 1 2 7 T2 6312 kbps Aplicación de las Fibras Opticas Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-9/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS FIBRAS OPTICAS Mecanismo de Modulación y Demodulación Optica Señal MODULADOR Digital ELECTROIt OPTICO DETECTOR ELECTROOPTICO FIBRA OPTICA Ir LED o LASER TRANSMISOR FOTODIODO PIN o de AVALANCHA Señal Digital RECEPTOR Modulación y Detección Directas µW Potencia Luminosa µW Potencia Luminosa Acoplada 50 Ganancia Acoplada 2 10 25 1 0 Corriente (mA) i (a) Diodo Electroluminiscente (LED) Comienzo de la Ionización por Colisión (Avalancha) 1 0 Iu i 100 Corriente (mA) (b) Láser Curvas Características de las Fuentes de Luz. 0 100 200 Voltaje300 v Características del Fotodiodo PIN Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-10/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS SECCION DE MULTICANAL 1 2 30 2048 kbps 8448 kbps 34368 kbps 1 1 1 MPX MPX MPX 2 2 2 Nivel Nivel Nivel 3 3 3 4 4 4 1 2 3 MPX 139264 kbps Nivel 4 120 480 1920 MODEM Canales MODEM Canales MODEM Canales 30 Canales SECCION DE RADIO Tx Rx Sistema de 30/60 Canales Tx Rx Sistema de 120/240 Canales MODEM Tx Rx Sistema de 480/960 Canales Tx Rx Sistema de 1920 Canales Configuración de un Sistema Digital de Microondas. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-11/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS 30 Canales Módems y Transceptores MPX 1 1 MPX 2 1 2 2 3 4 5 3 MPX 3 Conmutador/ Combinador 1 1 2 4 SWO N+1 2 MOD Tx DEM Rx ACTIVOS MOD Tx DEM Rx RESERVA MOD Tx 4 xN 16 x N 8448 kbps N 480 Canales 34368 kbps SW CONT N+1 DEM ANTENA RED HIBRIDA (RH) Rx SUPERVISION Y CONTROL 2048 kbps Estación Terminal Transmisora. Sistema 480 CH N + 1. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-12/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS Frecuencia Intermedia Banda de Base Tx MOD Rx DEM RED HIBRIDA (RH) Tx MOD Rx DEM Tx MOD Rx DEM 1 MOD Tx DEM Rx 2 MOD Tx DEM Rx N+1 Rx Tx 1 Tx Rx RED HIBRIDA (RH) RED HIBRIDA (RH) MOD Tx DEM Rx Rx Tx 2 Tx Rx N+1 Rx Tx Supervisión y Control RED HIBRIDA (RH) Tx Rx Supervisión y Control (a) Repetidora en Banda de Base (b) Repetidora Heterodina Tipos de Repetidora. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-13/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS RH 1 Tx MOD Rx DEM 2 Tx MOD Rx DEM SWO N+1 SW O N+1 1 MOD Tx DEM Rx 2 MOD Tx DEM Rx RH N+1 Tx MOD Rx DEM Supervisión y Control MPX MPX MOD Tx DEM Rx Entrada y Salida de Canales Ejemplo de una Estación D/I. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-14/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS Tx Información SWO 1+1 Rx Tx Conmutador RUTA ACTIVA o o o RUTA DE RESERVA Tx Lado de Trasmisión ACTIVA ACTIVA o o SWO o T o R 1+1 o o Información Conmutadores RESERVA RESERVA Rx Trayectoria Rx Tx Lado de Recepción (a) Sistema 1+1 de Trayectoria Gemela (Twin Path) Lado de Trasmisión Trayectoria Rx Lado de Recepción (b) Sistema 1+1 de Reserva en Caliente (Hot Standby) Sistemas de Reserva 1 + 1. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-15/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS Rx DEM Tx MOD MOD Tx DEM Rx MPX SWO 1+1 ACTIVA o o RESERVA o o o o o RH RH MOD Tx DEM Rx ESTACION TERMINAL TRANSMISORA o o o o ACTIVA o SWO 1+1 MPX RESERVA Rx DEM Tx MOD Conmutadores ESTACION TERMINAL RECEPTORA Configuración práctica de un Sistema 1 + 1 Hot Standby Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-16/17 COMUNICACIONES DIGITALES CAPITULO IX. MEDIOS DE TRANSMISION DE DATOS TRANSMISION DIGITAL POR MICROONDAS Conmutador Ruta de Reserva Ruta Activa RH Ruta de Reserva Conmutador Conmutador Conmutador 2 3 RH Falla Conmutador Conmutador Conmutador RH Piloto ~ Lado de Transmisión Conmutador RH Ruta Activa Detector Trayectoria Lado de Recepción (a) Sistema N + 1 en Condición Normal Piloto ~ 1 Lado de Transmisión Ruta Activa Información Detector de Falla Trayectoria Lado de Recepción (b) Sistema N + 1 en Condición de Falla Método de Conmutación N + 1. Prof. J. Briceño M., ULA. LAMINA IX-17/17
