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CANALES  DE COMUNICACIÓN

    Existe una gran variedad de medios para la transmisión de información de una máquina a otra. Normalmente se utilizan diferentes medios físicos para realizar una transmisión, entre los medios más usuales tenemos:

Bola AzulPar trenzado.
Bola AzulCable coaxial.
Bola AzulFibras ópticas.

Bola AzulInfrarrojos.

Bola AzulOndas de Radio .

Bola AzulMicroondas.
Bola AzulSatélites.

Par trenzado.- Es el medio de transmisión más antiguo pero también es el que es más ampliamente utilizado. Consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1 mm de espesor, fig. 2.4. Los alambres se entrelazan 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.

Generalmente existen 2, 4, 6 u 8 alambres en un cable par trenzado sin protección, cada alambre esta cubierto por un revestimiento plástico de color diferente. El cable par trenzado con protección es similar al cable par trenzado sin protección, con la excepción de que el primero incluye un revestimiento protector de metal o cinta metálica, lo que lo hace difícil de instalar debido a su peso y falta de flexibilidad ya que pueden alcanzar diámetros hasta de 0.5 pulgadas.

Par trenzado

Fig. 2.4 Par trenzado.

 

      La aplicación más común del par trenzado es en el sistema telefónico, casi todos los teléfonos están conectados a la oficina de la compañía telefónica a través de un par trenzado. La distancia que se puede recorrer por medio de estos cables es de varios kilómetros, pero es necesario repetidores en largas distancias. Los pares trenzados se pueden utilizar para la transmisión analógica y para la transmisión digital, y su ancho de banda depende del calibre del alambre y de la distancia que recorre.

El cable sin protección se dividen en 5 categorías según su ancho de banda, la categoría 1 y 2 pueden transferir hasta 4 Mbps, la 3 hasta 16 Mbps, la 4 hasta 20 Mbps y la 5 hasta 100 Mbps. Mientras que el cable con protección es capaz de transmitir a velocidades de 150 Mbps.

Los cables par trenzados sin protección están enlazados usando conectores similares a los enchufes de teléfono y se conocen como RJ-45.  Mientras que los conectores del par trenzado con protección pueden usar dos tipos de conectores según el tipo de red: las redes Apple LocalTalk usan conectores pequeños de pines y socket mientras que las Token-Ring de IBM usan conectores pesados de dos vías. Ambos conectores son difíciles de instalar y pueden ser comprados junto con el cable.

Cable coaxial.- Existen dos tipos de cable coaxial que se utilizan con frecuencia para la transmisión de información, uno es el cable de 50 ohms, que se utiliza para la transmisión digital y el otro cable es de 75 ohms, que se utiliza para la transmisión analógica. El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central, es decir, que constituye el núcleo, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este material aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se presenta como una malla de plástico protector, fig. 2.5.

 

Cable Coaxial

Fig. 2.5 Cable Coaxial.

    La construcción del cable coaxial produce buena combinación de un gran ancho de banda y una excelente inmunidad al ruido. El ancho de banda que se puede obtener depende de la longitud del cable; para cables de 1 km.  es factible obtener velocidades de datos de hasta 10 Mbps, y en cables de longitudes menores es posible obtener velocidades superiores. Los cables coaxiales se emplean ampliamente en redes de área local y para transmisiones de larga distancia del sistema telefónico.

El cable coaxial debe estar conectado usando unos dispositivos conocidos como BNC (British Navy Connector). Un cable coaxial se clasifica usando un numero RG, los tipos mas comunes son RG-11, RG-58 y RG-62.

Fibras ópticas.- El gran avance en el desarrollo de la tecnología óptica han hecho posible la transmisión de información mediante pulsos de luz, fig. 2.6. Un pulso de luz  puede utilizarse 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 de 10 a 8 MHz, por lo que el ancho de banda de un sistema de transmisión óptica representa un potencial mucho mayor con velocidades mayores a 100 Mbps y algunos cables superan los 2 Gbps

 

Fibra óptica

Fig. 2.6 Fibra óptica.

    Un sistema de transmisión óptica tiene tres componentes: el medio de transmisión, la fuente de luz y el detector.  El medio de transmisión es una fibra ultra delgada  de vidrio o silicio fundido. La fuente de luz puede ser un LED  (diodo emisor de luz), o un diodo láser;  cualquiera de los dos emite pulsos de luz cuando se le aplica una corriente eléctrica. El detector es un foto diodo que genera un pulso eléctrico en el momento en el que recibe un rayo de luz.

    Al colocar un LED o un diodo láser en el extremo de una fibra óptica, y un fotodiodo en el otro, se tiene una transmisión de datos unidireccional que acepta una señal eléctrica, la convierte y la transmite por medio de pulsos de luz y después, reconvierte la salida en una señal eléctrica en el otro extremo receptor.

Este medio es inmune a interferencias eléctricas por lo que es ideal en empresas que están alertas por la seguridad y el espionaje electrónico. Debido a que es muy costoso al igual que el equipo relacionado es utilizado como cable principal de una red.

Sistemas Infrarrojos.-  El hecho de colocar un transmisor y receptor láser o infrarrojo en la parte superior de un edificio resulta mucho más económico y fácil de instalar a comparación de otros medios de transmisión.

Fig. 2.7 Sistema Infrarrojo.

    Las señales infrarrojas no pueden viajar muy lejos sin debilitarse significativamente debiéndose utilizar sistemas láser de alta capacidad. En redes locales transfieren información a 4 Mbps. El mayor problema de interferencia es causado por obstáculos físicos. Son mas costosos que los sistemas de cables, sobre todo por los transmisores de alta potencia que se requieren para generar las señales para largas distancias.

ONDAS DE RADIO.-  Pueden ser utilizados con cualquier tamaño de red. Frecuentemente se usan para conectar dispositivos repartidos en grandes áreas, como por ejemplo una ciudad. Los edificios tienen transmisores y receptores especiales ubicados donde pueden intercambiar fácilmente estas señales con  redes de otros edificios. Estos sistemas permiten a los dispositivos de una red ser movibles, por lo que son óptimos para conectar computadoras portátiles a una red.

Fig. 2.8 Ondas de Radio.

     Los sistemas de radio transmiten señales en frecuencia de radio y son capaces de detectar cuales frecuencias están libres antes de transmitir información, con el fin de evitar interferencias. Generalmente transmiten información a velocidades de 2 Mbps. Estos sistemas son relativamente costosos comparados con las redes a base de cables.

MICROONDAS.-  En aplicaciones para comunicaciones de larga distancia se ha utilizado muy ampliamente la transmisión por de microondas. Las antenas parabólicas se pueden montar sobre torres para enviar un haz de señales a otra antena que se encuentre a decenas de kilómetros  de distancia, figura 2.9.

 

Comunicación por microondas

Fig. 2.9 Comunicación por microondas.

 

     Las transferencias de enlaces por microondas pueden verse afectadas por condiciones ambientales como contaminación o lluvia. Gran parte de las estaciones de microondas están diseñadas para funcionar bajo la mayoría de las condiciones ambientales.

    La  transmisión mediante microondas se lleva a cabo en una escala de frecuencia que va desde 2 a 40 GHz, correspondiendo a longitudes de onda de 15 y 0.75 cm, respectivamente.  El ancho de banda de la mayoría de los sistemas de microondas es de 10 Mbps. Estos sistemas son costosos para instalar, pero en muchos casos son la única opción para crear una conexión entre dos ubicaciones separadas, como por ejemplo dos ciudades.

Satélites.- La comunicación mediante satélite tiene algunas propiedades que la hacen atractiva en diferentes aplicaciones. Este tipo de comunicación utilizan satélites en órbita a aproximadamente 22,300 millas sobre la Tierra. Este medio está constituido por uno o más dispositivos receptor - transmisor, cada uno de los cuales escucha una parte del espectro, amplificando la señal de entrada y, después la retransmite a otra frecuencia, para evitar los efectos de interferencia con las señales de entrada.

    El flujo dirigido hacia abajo puede ser muy amplio y cubrir una parte significativa de la superficie de la tierra, o puede ser tan estrecho y cubrir una área de cientos de kilómetros de diámetro, la figura 2.10 muestra una comunicación vía satélite.

 

Comunicación via Satélite

Fig. 2.10 comunicación vía satélite.

    Un satélite típico divide su ancho de banda de 500 MHz en aproximadamente una docena de receptores - transmisores, cada uno con un ancho de banda de 36 MHz. Cada satélite esta equipado con múltiples antenas  y receptores - transmisores. La mayoría de las empresas utilizan un ancho de banda entre 2 y 10 Mbps.

    Las señales que van o vienen del satélite viajan a la velocidad de la luz (300 000 km./s). El tiempo de tránsito de extremo a extremo oscila entre los 250 y 300 ms, dependiendo de la distancia que existe entre el usuario y la estación terrestre, así como  de la elevación del satélite con respecto al horizonte. Esto puede causar retrasos en la transferencia de 0.5 a 5 segundos.

    Las transmisiones entre el sistema de Tierra y un Satélite pueden verse afectados por la interferencia causada por condiciones climatológicas como lluvia o bruma, aunque la mayoría de los sistemas vía satélite están diseñados para compensar cualquier interferencia de este tipo.