Unidad 3 - Cuozzo-Leal

Unidad 3
Trasmicion analógica y digital
Trasmicion analógica:
Los principios de la transmisión analógica
La transmisión analógica que datos consiste en el envío de información en forma de
ondas, a través de un medio de transmisión físico. Los datos se transmiten a través de
una onda portadora: una onda simple cuyo único objetivo es transportar datos
modificando una de sus características (amplitud, frecuencia o fase). Por este motivo, la
transmisión analógica es generalmente denominada transmisión de modulación de la
onda portadora. Se definen tres tipos de transmisión analógica, según cuál sea el
parámetro de la onda portadora que varía:
Transmisión por modulación de la amplitud de la onda portadora
Transmisión a través de la modulación de frecuencia de la onda portadora
Transmisión por modulación de la fase de la onda portadora
Transmisión analógica de datos analógicos
Este tipo de transmisión se refiere a un esquema en el que los datos que serán
transmitidos ya están en formato analógico. Por eso, para transmitir esta señal, el DCTE
(Equipo de Terminación de Circuito de Datos) debe combinar continuamente la señal
que será transmitida y la onda portadora, de manera que la onda que transmitirá será una
combinación de la onda portadora y la señal transmitida. En el caso de la transmisión
por modulación de la amplitud, por ejemplo, la transmisión se llevará a cabo de la
siguiente forma:
Transmisión analógica de datos digitales
Cuando aparecieron los datos digitales, los sistemas de transmisión todavía eran
analógicos. Por eso fue necesario encontrar la forma de transmitir datos digitales en
forma analógica.
La solución a este problema fue el módem. Su función es:
En el momento de la transmisión: debe convertir los datos digitales (una secuencia de 0
y 1) en señales analógicas (variación continua de un fenómeno físico). Este proceso se
denomina modulación.
Cuando recibe la transmisión: debe convertir la señal analógica en datos digitales. Este
proceso se denomina demodulación.
Transmisión digital
Introducción a la transmisión digital
La transmisión digital consiste en el envío de información a través de medios de
comunicaciones físicos en forma de señales digitales. Por lo tanto, las señales
analógicas deben ser digitalizadas antes de ser transmitidas.
Sin embargo, como la información digital no puede ser enviada en forma de 0 y 1, debe
ser codificada en la forma de una señal con dos estados, por ejemplo:
dos niveles de voltaje con respecto a la conexión a tierra
la diferencia de voltaje entre dos cables
la presencia/ausencia de corriente en un cable
la presencia/ausencia de luz
...
Esta transformación de información binaria en una señal con dos estados se realiza a
través de un DCE, también conocido como decodificador de la banda base: es el origen
del nombre transmisión de la banda base que designa a la transmisión digital...
Codificación de la señal
Para optimizar la transmisión, la señal debe ser codificada de manera de facilitar su
transmisión en un medio físico. Existen varios sistemas de codificación para este
propósito, los cuales se pueden dividir en dos categorías:Codificación de dos niveles: la
señal sólo puede tomar un valor estrictamente negativo o estrictamente positivo (-X ó
+X, donde X representa el valor de la cantidad física utilizada para transportar la
señal)Codificación de tres niveles: la señal sólo puede tomar un valor estrictamente
negativo, nulo o estrictamente positivo (-X, 0 ó +X)
Codificación NRZ
La codificación NRZ (que significa No Return to Zero (Sin Retorno a Cero)), es el
primer sistema de codificación y también el más simple. Consiste en la transformación
de 0 en -X y de 1 en +X, lo que resulta en una codificación bipolar en la que la señal
nunca es nula. Como resultado, el receptor puede determinar si la señal está presente o
no.
Codificación NRZI
La codificación NRZI es significativamente diferente de la codificación NRZ. Con este
tipo de codificación, cuando el valor del bit es 1, la señal cambia de estado luego de que
el reloj lo indica. Cuando el valor del bit es 0, la señal no cambia de estado.
La codificación NRZI posee numerosas ventajas que incluyen:
La detección de una señal o la ausencia de la misma
La necesidad de una corriente de transmisión de baja señal
Sin embargo, esto presenta un problema: la presencia de una corriente continua durante
una secuencia de ceros, que perturba la sincronización entre el transmisor y el receptor.
Codificación Manchester
La codificación Manchester, también denominada codificación de dos fases o PE (que
significa Phase Encode (Codificación de Fase)), introduce una transición en medio de
cada intervalo. De hecho, esto equivale a producir una señal OR exclusiva (XOR) con la
señal del reloj, que se traduce en un límite ascendente cuando el valor del bit es cero y
en un límite descendente en el caso opuesto.
La codificación Manchester posee numerosas ventajas:
puesto que no adopta un valor cero, es posible que el receptor detecte la señal
un espectro que ocupa una banda ancha
Codificación retrasada (de Miller)
La codificación retrasada, también conocida como Codificación Miller, es similar a la
codificación Manchester, excepto que ocurre una transición en el medio de un intervalo
sólo cuando el bit es 1, lo que permite mayores índices de datos...
Codificación bipolar
La codificación bipolar es una codificación de tres niveles. Por lo tanto utiliza tres
estados de la cantidad transportada en el medio físico:
El valor 0, cuando el valor del bit es 0
Alternativamente X y -X cuando el valor del bit es 1
multiplexación por división de frecuencia
La multiplexación por división de frecuencia (MDF) o (FDM), del inglés Frequency
Division Multiplexing, es un tipo de multiplexación utilizada generalmente en sistemas
de transmisiónanalógicos. La forma de funcionamiento es la siguiente: se convierte cada
fuente de varias que originalmente ocupaban el mismo espectro de frecuencias, a una
banda distinta de frecuencias, y se transmite en forma simultánea por un solo medio de
transmisión. Así se pueden transmitir muchos canales de banda relativamente angosta
por un solo sistema de transmisión de banda ancha.
El FDM es un esquema análogo de multiplexado; la información que entra a un sistema
FDM es analógica y permanece analógica durante toda su transmisión. Un ejemplo de
FDM es la banda comercial de AM, que ocupa un espectro de frecuencias de 535 a 1605
kHz. Si se transmitiera el audio de cada estación con el espectro original de frecuencias,
sería imposible separar una estación de las demás. En lugar de ello, cada estación
modula por amplitud una frecuencia distinta de portadora, y produce una señal de doble
banda lateral de 10KHz.
Hay muchas aplicaciones de FDM, por ejemplo, la FM comercial y las emisoras de
televisión, así como los sistemas de telecomunicaciones de alto volumen. Dentro de
cualquiera de las bandas de transmisión comercial, las transmisiones de cada estación
son independientes de las demás.
Una variante de MDF es la utilizada en fibra óptica, donde se multiplexan señales, que
pueden ser analógicas o digitales, y se transmiten mediante portadoras ópticas de
diferente longitud de onda, dando lugar a la denominada multiplexación por división de
longitud de onda, o WDM del inglés Wavelength Division Multiplexing.
En la Figura 1 siguiente se representa, de forma muy esquematizada, un
conjunto multiplexor-demultiplexor por división de frecuencia para tres canales, cada
uno de ellos con el ancho de banda típico del canal telefónico analógico (0,3 a 3,4 kHz)
Figura 1.- Circuito simplificado del conjunto multiplexor-demultiplexor analógico
En esta figura, se puede ver como la señal de cada uno de los canales modula a
una portadora distinta, generada por su correspondiente oscilador (O-1 a O-3). A
continuación, los productos de la modulación son filtrados mediante filtros paso banda,
para seleccionar la banda lateral adecuada. En el caso de la figura se selecciona la banda
lateral inferior. Finalmente, se combinan las salidas de los tres filtros (F-1 a F-3) y se
envían al medio de transmisión que, en este ejemplo, debe tener una de banda de paso
comprendida, al menos, entre 8,6 y 19,7 kHz.
En el extremo distante, el demultiplexor realiza la función inversa. Así, mediante los
filtros F-4 a F-6, los demoduladores D-1 a D-3 (cuya portadora se obtiene de los
osciladores O-4 a O-6) y finalmente a través de los filtros paso bajo F-7 a F-9, que nos
seleccionan la banda lateral inferior, volvemos a obtener los canales en su banda de
frecuencia de 0,3 a 3,4 kHz.
multiplexación por división de tiempo
La multiplexación por división de tiempo (MDT) o (TDM), del inglés Time Division
Multiplexing, es el tipo de multiplexación más utilizado en la actualidad, especialmente
en los sistemas de transmisión digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de
transmisión es asignado a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de
tiempo).
En la figura 1 siguiente se representa, esquematizada de forma muy simple, un
conjunto multiplexor-demultiplexor para ilustrar como se realiza la multiplexacióndesmultiplexación por división de tiempo.
Figura 1.- Conjunto multiplexor-demultiplexor por división de tiempo
En este circuito, las entradas de seis canales llegan a los denominados interruptores de
canal, los cuales se cierran de forma secuencial, controlados por una señal de reloj, de
manera que cada canal es conectado al medio de transmisión durante un tiempo
determinado por la duración de los impulsos de reloj.
En el extremo distante, el desmultiplexor realiza la función inversa, esto es, conecta el
medio de transmisión, secuencialmente, con la salida de cada uno de los seis canales
mediante interruptores controlados por el reloj del demultiplexor. Este reloj del extremo
receptor funciona de forma sincronizada con el del multiplexor del extremo emisor
mediante señales de temporización que son transmitidas a través del propio medio de
transmisión o por un camino.
modulación por impulsos codificados
La modulación por impulsos codificados (MIC o PCM por sus siglas inglesas de Pulse
Code Modulation) es un procedimiento de modulación utilizado para transformar
una señal analógica en una secuencia de bits (señal digital), este método fue inventado
por Alec Reeves en 1937. Una trama o stream PCM es una representación digital de una
señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos
uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto finito de valores, los
cuales se encuentran codificados
Modulacion
Muestreo y cuantificación de una onda senoidal (roja) en código PCM de 4-bits
En la figura de la derecha observamos que una onda senoidal está siendo muestreada y
cuantificada en PCM. Se toman las muestras a intervalos de tiempo regulares
(mostrados como segmentos sobre el eje X). De cada muestra existen una serie de
posibles valores (marcas sobre el eje Y). A través del proceso de muestreo la onda se
transforma en código binario (representado por la altura de las barras grises), el cual
puede ser fácilmente manipulado y almacenado.
En la Figura 1 se muestra la disposición de los elementos que componen un sistema que
utiliza la modulación por impulsos codificados. Por razones de simplificación, sólo se
representan los elementos para la transmisión de tres canales.
Figura 1.- Disposición de elementos en un sistema MIC
En la Figura 2 tenemos las formas de onda en distintos puntos del sistema anteriormente
representado
Figura 2.- Formas de onda en diversos puntos de un sistema MIC
Las funciones de las distintas etapas de las que consta el sistema se detallan a
continuación.
Muestreo
Consiste en tomar muestras (medidas) del valor de la señal n veces por segundo, con lo
que tendrán n niveles de tensión en un segundo.
Así, cuando en el sistema de la Figura 1 aplicamos en las entradas de canal las señales
(a), (b) y (c) (Figura 2), después del muestreo obtenemos la forma de onda.
Para un canal telefónico de voz es suficiente tomar 8.000 muestras por segundo, o, lo
que es lo mismo, una muestra cada 125 μseg. Esto es así porque, de acuerdo con
el teorema de muestreo, si se toman muestras de una señal eléctrica continua a
intervalos regulares y con una frecuencia doble a la frecuencia máxima que se quiera
muestrear, dichas muestras contendrán toda la información necesaria para reconstruir la
señal original.
Como en este caso tenemos una frecuencia de muestreo de 8 kHz (período 125 μseg),
sería posible transmitir hasta 4 kHz, suficiente por tanto para el canal telefónico de voz,
donde la frecuencia más alta transmitida es de 3,4 kHz.
El tiempo de separación entre muestras (125 μseg) podría ser destinado al muestreo de
otros canales mediante el procedimiento de multiplexación por división de
tiempo (TDM).
Cuantificación
Por eso en la cuantificación se asigna un determinado valor discreto a cada uno de los
niveles de tensión obtenidos en el muestreo. Como las muestras pueden tener un infinito
número de valores en la gama de intensidad de la voz, gama que en un canal telefónico
es de aproximadamente 60 dB, o, lo que es lo mismo, una relación de tensión de 1000:1,
con el fin de simplificar el proceso, lo que se hace es aproximar al valor más cercano de
una serie de valores predeterminados.
Codificación
En la codificación, a cada nivel de cuantificación se le asigna un código binario distinto,
con lo cual ya tenemos la señal codificada y lista para ser transmitida. La forma de una
onda sería la indicada como (f) en la Figura 2.F
En telefonía, la señal analógica vocal con un ancho de banda de 4KHz se convierte en
una señal digital de 64 Kbps. En telefonía pública se suele utilizar transmisión
plesiócrona, donde, si se usa un E1, podrían intercalarse otras 29 señales adicionales. Se
transmiten, así, 32x64000 = 2.048.000 bps (30 canales para señales de voz, uno para
señalización y otro para sincronismo).
Recuperación de la señal analógica
En la recuperación se realiza un proceso inverso, con lo que la señal que se recompone
se parecerá mucho a las originales (a), (b) y (c), si bien durante el proceso de
cuantificación, debido al redondeo de las muestras a los valores cuánticos, se produce
una distorsión conocida como ruido de cuantificación. En los sistemas normalizados, los
intervalos de cuantificación han sido elegidos de tal forma que se minimiza al máximo
esta distorsión, con lo que las señales recuperadas son una imagen casi exacta de las
originales. Dentro de la recuperación de la señal, ya no se asignan intervalos de
cuantificación en lugar de ello son niveles, equivalentes al punto medio del intervalo IC
en el que se encuentra la muestra normalizada (Aclaración de WDLC).
Los cables de pares
Están formados por pares de filamentos metálicos y constituyen el modo más simple y
económico de todos los medios de transmisión. Sin embargo, presentan algunos
inconvenientes. En todo conductor, la resistencia eléctrica aumenta al disminuir la
sección del conductor, por lo que hay que llegar a un compromiso entre volumen y
peso, y la resistencia eléctrica del cable. Esta resistencia está afectada directamente por
la longitud máxima. Cuando se sobrepasan ciertas longitudes, hay que acudir al uso de
repetidores para restablecer el nivel eléctrico de la señal.
Transformador hibrido magnetizado de corriente continua
Transformador hibido magnetizado de corriente continua en un repetidor de linea
telefonica tiene sus dos devanados primarios respectivamente acoplados
magneticamente a dos pares de devanados secundarios, un par creando las cuatro
trayectorias en el repetidor y el segundo par esta conectado a la impedancia de balance.
De acuerdo con el invento los devanados primarios estan cada unodividido en dos partes
con, por ejemplo, el mismo numero de vueltas. La vuente de voltaje de alimentacion
incluida en el repetidor esta conectada entre el punto de conexion comun para las partes
de los devanados
Cable coaxial
Cable coaxial RG-59.
A: Cubierta protectora de plástico
B: Malla de cobre
C: Aislante
D: Núcleo de cobre.
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, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de
aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno
de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de
cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto
suele estar protegido por una cubierta aislante.
El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos
retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina
enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un
cable semirrígido.
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.
Construcción de un cable coaxial
Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un
apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.
El apantallamiento tiene que ver con el trenzado o malla de metal (u otro material) que
rodea los cables.
El apantallamiento protege los datos que se transmiten, absorbiendo el ruido, de forma
que no pasa por el cable y no existe distorsión de datos. Al cable que contiene una
lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado se le llama cable
apantallado doble. Para grandes interferencias, existe el apantallamiento cuádruple. Este
apantallamiento consiste en dos láminas aislantes, y dos capas de apantallamiento de
metal trenzado.
El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman la información.
Este núcleo puede ser sólido (normalmente de cobre) o de hilos.
Rodeando al núcleo existe una capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo.
La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de
la distorsión que proviene de los hilos adyacentes.
El núcleo y la malla deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, se
produciría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la
malla, atravesarían el hilo de cobre.
Una cubierta exterior no conductora (normalmente hecha de goma, teflón o plástico)
rodea todo el cable, para evitar las posibles descargas eléctricas.
El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par
trenzado, por esto hubo un tiempo que fue el más usado.
La malla de hilos absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma que no afecten a
los datos que se envían a través del cable interno. Por esta razón, el cable coaxial es una
buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades
de datos con un sistema sencillo.
En los cables coaxiales los campos debidos a las corrientes que circulan por el interno y
externo se anulan mutuamente.
Características
La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de cobre. Tipos:
- RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.
- RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.
- RG-59: Transmisión en banda ancha (TV).
- RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que
este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha.
- RG-62: Redes ARCnet.
Fibra óptica
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos;
un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se
envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda
completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de
reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell.
La fuente de luz puede ser láser o un LED.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran
cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable.
Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias
electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite
aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.
Características
La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.
Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.
Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y
germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar
con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que
limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la
diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión
interna total.
En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos
muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se
pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.
A lo largo de toda la creación y desarrollo de la fibra óptica, algunas de sus
características han ido cambiando para mejorarla. Las características más destacables de
la fibra óptica en la actualidad son:
Cobertura más resistente: La cubierta contiene un 25% más material que las cubiertas
convencionales.
Uso dual (interior y exterior): La resistencia al agua y emisiones ultravioleta, la cubierta
resistente y el funcionamiento ambiental extendido de la fibra óptica contribuyen a una
mayor confiabilidad durante el tiempo de vida de la fibra.
Mayor protección en lugares húmedos: Se combate la intrusión de la humedad en el
interior de la fibra con múltiples capas de protección alrededor de ésta, lo que
proporciona a la fibra, una mayor vida útil y confiabilidad en lugares húmedos.
Empaquetado de alta densidad: Con el máximo número de fibras en el menor diámetro
posible se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe
enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con
72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al de los cables
convencionales.
Funcionamiento
Los principios básicos de su funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la
óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna
total) y la ley de Snell.
Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que
este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se
consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del
revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite.
Ventajas
Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).
Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la
instalación enormemente.
Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas
nueve veces menos que el de un cable convencional.
Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una
calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas,
chisporroteo...
Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el
debilitamiento de la energía luminosa en recepción, además, no radia nada, lo que es
particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de
confidencialidad.
No produce interferencias.
Insensibilidad a los parásitos, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los
medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro).
Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos conductos de cables
ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.
Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar
distancias importantes sin elementos activos intermedios. Puede proporcionar
comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea necesario regenerar la señal, además,
puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores láser.
Gran resistencia mecánica (resistencia a la tracción, lo que facilita la instalación).
Resistencia al calor, frío, corrosión.
Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que
permite detectar rápidamente el lugar y posterior reparación de la avería, simplificando
la labor de mantenimiento.
Con un coste menor respecto al cobre.
Desventajas
A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de
desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las
siguientes:
La alta fragilidad de las fibras.
Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que
dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.[2]
No existen memorias ópticas.
La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal
de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse
por conductores separados.
Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir
cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el
mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.
Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de
los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.
Comparación con los cables coaxiales
Características
Fibra Óptica
Coaxial
Longitud de la Bobina (mts)
2000
230
Peso (kgs/km)
190
7900
Diámetro (mm)
14
58
Radio de Curvatura (cms)
14
55
Distancia entre repetidores (Kms)
40
1.5
Atenuación (dB / km) para un Sistema de 56 Mbps 0.4
40
Fibra multimodo
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un
modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede
tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan
comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km, es simple de diseñar y
económico.
El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo
orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra
multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de
menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra
multimodo:
Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante
en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene
menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.
Fibra monomodo
Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se
logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones)
que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra.
A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes
distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir
elevadas tasas de información (decenas de Gb/s)
Enlace microondas
Antes de la fibra Óptica, Estas Microondas formaron durante décadas el corazón del
sistema de transmisión telefónica de larga distancia.
Las microondas son también relativamente baratas. Elegir dos torres sencillas y poner
antenas en cada uno puede costar menos que enterrar 50 km de fibra a través de una
área urbana congestionado sobre una montaña, y también pueden ser más económico
que rentar la fibra de alguna compañía que ofrezca el servicio telefónico..
Comunicación vía satélite
A principios de 1960, la American Telephone and Telegraph Company (AT&T) publicó
estudios, indicando que unos cuantos satélites poderosos, de diseño avanzado, podian
soportar mas tráfico que toda la red AT&T de larga distancia. El costo de estos satélites
fue estimado en solo una fracción del costo de las facilidades de microondas terrestres
equivalentes. Desafortunadamente, debido a que AT&T era un proveedor de servicios,
los reglamentos del gobierno le impedían desarrollar los sistemas de satélites.
Corporaciones más pequeñas y menos lucrativas pudieron desarrollar los sistemas de
satélites y AT&T continuó invirtiendo billones de dólares cada año en los sistemas de
microondas terrestres convencionales. Debido a esto los desarrollos iniciales en la
tecnología de satélites tardaron en surgir.
A través de los años, los precios de la mayoría de los bienes y servicios han aumentado
sustancialmente; sin embargo, los servicios de comunicación, por satélite, se han vuelto
mas accesibles cada año. En la mayoría de los casos, los sistemas de satélites ofrecen
mas flexibilidad que los cables submarinos, cables subterráneos escondidos, radio de
microondas en línea de vista, radio de dispersión troposférica, o sistemas de fibra
óptica.
Esencialmente, un satélite es un repetidor de radio en el cielo (transponder). Un sistema
de satélite consiste de un transponder, una estación basada en tierra, para controlar el
funcionamiento y una red de usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las
facilidades para transmisión y recepción de tráfico de comunicaciones, a través del
sistema de satélite. Las transmisiones de satélites se catalogan como bus o carga útil. La
de bus incluye mecanismos de control que apoyan la operación de carga útil. La de
carga útil es la información del usuario que será transportada a través del sistema.
Aunque en los últimos años los nuevos servicios de datos y radioemisión de televisión
son mas y más demandados, la transmisión de las señales de teléfono de voz
convencional (en forma analógica o digital).
Línea de abonado digital asimétrica, ADSL
(sigla del inglés Asymmetric Digital Subscriber Line) es un tipo de tecnología de línea
DSL. Consiste en una transmisión analógica de datos digitales apoyada en el par
simétrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado,[2]
siempre y cuando la longitud de línea no supere los 5,5 km medidos desde la Central
Telefónica, o no haya otros servicios por el mismo cable que puedan interferir.
Frecuencias usadas en ADSL. El área roja es el área usada por la voz en telefonía
normal, el verde es el upstream o subida de datos y el azul es para el downstream o
descarga de datos.
Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica una velocidad
superior a una conexión tradicional por módem en la transferencia de datos, ya que el
módem utiliza la banda de voz y por tanto impide el servicio de voz mientras se use y
viceversa. Esto se consigue mediante una modulación de las señales de datos en una
banda de frecuencias más alta que la utilizada en las conversaciones telefónicas
convencionales (300-3400 Hz), función que realiza el enrutador ADSL. Para evitar
distorsiones en las señales transmitidas, es necesaria la instalación de un filtro (llamado
splitter o discriminador) que se encarga de separar la señal telefónica convencional de
las señales moduladas de la conexión mediante ADSL.
Esta tecnología se denomina asimétrica debido a que la capacidad de descarga (desde la
red hasta el usuario) y de subida de datos (en sentido inverso) no coinciden. La
tecnología ADSL está diseñada para que la capacidad de bajada (descarga) sea mayor
que la de subida, lo cual se corresponde con el uso de internet por parte de la mayoría de
usuarios finales, que reciben más información de la que envían (o descargan más de lo
que suben).
Módem
Un módem (Modulador Demodulador) es un dispositivo que sirve para enviar una señal
llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. Se han usado módems
desde los años 60, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales
electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir
señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos
de metros) para su correcta recepción. Es habitual encontrar en muchos módems de red
conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática, que les permiten
conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red Telefónica Pública
Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por el
usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las
operaciones de establecimiento de la comunicación.