CABLE COAXIAL
El cable coaxial es similar al cable utilizado en las antenas de
televisión: un hilo de cobre en la parte central rodeado por una malla metálica
y separados ambos elementos conductores por un cilindro de plástico, protegidos
finalmente por una cubierta exterior.
La denominación de este cable proviene de que los dos conductores
comparten un mismo eje de forma que uno de los conductores envuelve al otro.
La malla metálica exterior del cable coaxial proporciona una pantalla
para las interferencias. En cuanto a la atenuación, disminuye según aumenta el
grosor del hilo de cobre interior, de modo que se consigue un mayor alcance de
la señal.
Los tipos de cable coaxial para las redes de área local son:
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Thicknet (ethernet grueso): Tiene un
grosor de 1,27 cm y capacidad para transportar la señal a más de 500 m. Al ser
un cable bastante grueso se hace difícil su instalación por lo que está
prácticamente en desuso. Fue el primer cable montado en redes Ethernet. Este cable
se corresponde con el estándar RG-8/U, posee un característico color amarillo
con marcas cada 2,5 m que designan los lugares en los que se pueden insertar
los ordenadores.
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Thinnet (ethernet fino): Tiene un grosor
de 0,64 cm y capacidad para transportar una señal hasta 185 m. Posee una
impedancia de 50 ohmios. Es un cable flexible y de fácil instalación (comparado
con el cable coaxial grueso). Se corresponde con el estándar RG58 y puede tener
su núcleo constituido por un cable de cobre o una serie de hilos de cobre
entrelazados.
El cable coaxial es menos susceptible a interferencias y ruidos que el
cable de par trenzado y puede ser usado a mayores distancias que éste. Puede
soportar más estaciones en una línea compartida. Es un medio de transmisión muy
versátil con un amplio uso. Los más importantes son:
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Redes de área local.
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Transmisión telefónica de larga distancia.
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Distribución de televisión a casas individuales (televisión por cable).
Transmite señales analógicas y digitales, su frecuencia y velocidad son
mayores que las del par trenzado.
El gran inconveniente de este tipo de cable es su grosor, superior al
del cable de par trenzado, lo que dificulta mucho su instalación, encareciendo
ostensiblemente el coste por mano de obra. De ahí, que pese a sus ventajas, en
cuanto a velocidad de comunicación y longitud permitida, no se presente de
forma habitual en las redes de área local.
Los elementos necesarios para la conexión del cable coaxial pertenecen a
la familia denominada BNC. Los principales son:
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Conector BNC, en forma de T, conecta la tarjeta de red del ordenador con
el cable de red.
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Terminador, se trata de una resistencia de 50 ohmios que cierra el
extremo del cable. Su finalidad es absorber las señales perdidas, y así evitar
que reboten indefinidamente.
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Conector acoplador, denominado barrel, utilizado para unir dos cables y
así alargar su longitud.
CABLE PAR TRENZADO
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Es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de
aplicaciones es el más común, consiste en dos alambres de cobre o a veces de
aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximado. Los alambres se trenzan
con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares
cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC
(Policloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8,
...hasta 300 pares).
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Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya que la
mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por intermedio de un
par trenzado. Actualmente se han convertido en un estándar, de hecho en el
ámbito de las redes LAN, como medio de transmisión en las redes de acceso a
usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar que las
propiedades de transmisión de cables de par trenzado son inferiores y en
especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas a las del cable coaxial,
su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación,
así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor
velocidad, longitud, etc.
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Básicamente se utilizan se utilizan los siguientes tipos de
cable pares trenzados:
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CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO (UTP, Unshielded Twisted
Pair):
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Cable de pares trenzados más simple y empleado, sin ningún tipo
de apantalla adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El
conector más frecuente con el UTP es el RJ45, parecido al utilizado en
teléfonos RJ11 (pero un poco mas grande), aunque también puede usarse otro
(RJ11, DB25,DB11,etc), dependiendo del adaptador de red.
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Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su
costo accesibilidad y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos
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aislados con plástico PVC, han demostrado un buen desempeño en
las aplicaciones de hoy. Sin embargo a altas velocidades puede resultar
vulnerable a las interferencias electromágneticas del medio ambiente.
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CABLE DE PAR TRENZADO APANTALLADOS (STP, kshielded Twisted Pair):
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En este caso, cada par va recubierto por una malla conductora
que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su impedancia
es de 150 OHMIOS.
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El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es
mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más
instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una
configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el
terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.
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Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de
datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones
electromanéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y
difícil de instalar.
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CABLE DE PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, Foiled Twisted
Pair):
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En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están
apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de
protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es
de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP.
Además puede utilizar los mismos conectores RJ45.
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Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.
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El desmembramiento del sistema Bell en 1984 y la liberación de
algunos países en el sistema de telecomunicaciones hizo, que quienes utilizaban
los medios de comunicación con fines comerciales tuvieran una nueva alternativa
para instalar y administrar servicios de voz y datos. Método que se designó
como cableado estructurado, que consiste en equipos, accesorios de cables,
accesorios de conexión y también la forma de cómo se conectan los diferentes
elementos entre sí.
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El EIA/TIA define el estándar EIA/TIA 568 para la instalación de
redes locales (LAN). El cable trenzado mas utilizado es el UTP sin apantallar
que trabajan con las redes 10Base-T de ethernet, Token Ring, etc. La
EIA/TIA-568 selecciona cuatro pares trenzados en cada cable para acomodar las
diversas necesidades de redes de datos y telecomunicaciones. Existen dos clases
de configuraciones para los pines de los conectores del cable trenzado
denominadas T568A y T568B. La configuración más utilizada es la T568A.
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El cable par trenzado se maneja por categorías de cable:
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Categoría 1: Cable de par trenzado
sin apantallar, se adapta para los servicios de voz, pero no a los datos.
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Categoría 2: Cable de par trenzado
sin apantallar, este cable tiene cuatro pares trenzados y está certificado para
transmisión de 4 mbps.
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Categoría 3: Cable de par trenzado
que soporta velocidades de transmisión de 10 mbps de ethernet 10Base-T, la
transmisión en una red Token Ring es de 4 mbps. Este cable tiene cuatro pares.
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Categoría 4: Cable par trenzado
certificado para velocidades de 16 mbps. Este cable tiene cuatro pares.
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Categoría 5: Es un cable de cobre par
trenzado de cuatro hilos de 100 OHMIOS. La transmisión de este cable puede se a
100 mbps para soportar las nuevas tecnologías como ATM (Asynchronous Transfer
Mode).
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Existen varias opciones para el estándar 802,3 que se
diferencian por velocidad, tipo de cable y distancia de transmisión.
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10Base-T: Cable de par trenzado
con una longitud aproximada de 500 mts, a una velocidad de 10 mbps.
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1Base-5: Cable de par trenzado
con una longitud extrema de 500 mts, a una velocidad de 1 mbps.
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100Base-T: (Ethernet Rápida) Cable
de par trenzado, nuevo estándar que soporta velocidades de 100 mbps que utiliza
el método de acceso CSMA/CD.
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100VG
AnyLan: Nuevo estándar Ethernet que soporta
velocidades de 100 mbps utilizando un nuevo método de acceso por prioridad de
demandas sobre configuraciones de cableado par trenzado.
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En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales
digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma
relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los
cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los
cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa
que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden
robar.
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El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades
muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de
la señal y a su pureza.
Composición del cable de fibra óptica
Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado,
denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida
como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más
fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes
como el vidrio.
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Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección,
un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y
el otro recibe. Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de
vidrio y las fibras Kevlar ofrece solidez. En el conector de fibra óptica,
las fibras de Kevlar se colocan entre los dos cables. Al igual que sus
homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra óptica se encierran
en un revestimiento de plástico para su protección
Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a
intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas, comúnmente
transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta 1 gigabit
por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz) varios
kilómetros.
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Transmisión de datos sobre un cable de fibra óptica
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Las dos formas de transmitir sobre una Fibra son conocida como transmisión
en modo simple y multimodo.
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Involucra el uso de una fibra con un diámetro de 5 a 10 micras. Esta fibra
tiene muy poca atenuación y por lo tanto se usan muy pocos repetidores para
distancias largas. Por esta razón es muy usada para troncales con un ancho
de banda aproximadamente de 100 GHz por kilometro (100 GHz-km).
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Una de las aplicaciones más común de las fibras monomodo es para troncales
de larga distancia, en donde se emplea para conectar una o mas localidades;
las ligas de enlace son conocidas comúnmente como dorsales (backbone).
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Existen dos Tipos para este modo los cuales son Multimodo/Índice fijo y
Multimodo/Índice Gradual. El primer tipo es una fibra que tiene un ancho de
banda de 10 a 20 MHz y consiste de un núcleo de fibra rodeado por un
revestimiento que tiene un índice de refracción de la luz muy bajo, la cual
causa una atenuación aproximada de 10 dB/Km. Este tipo de fibra es usado
típicamente para distancias cortas menores de un kilometro. El cable mismo
viene en dos tamaños 62.5/125 micras. Debido a que el diámetro exterior es
de 1 mm, lo hace relativamente fácil de instalar y hacer empalmes.
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El segundo tipo Índice Gradual es una cable donde el índice de refracción
cambia gradualmente, esto permite que la atenuación sea menor a 5 dB/km y
pueda ser usada para distancias largas. El ancho de banda es de 200 a 1000
MHz , el diámetro del cable es de 50/125 micras. (el primer número es el
diámetro del núcleo y el segundo es el diámetro del revestimiento).
Los empalmes utilizados para conectar ambos extremos de las fibras causan
también una perdida de la señal en el rango de 1 dB. Así también los conectores
o interfaces incurren también en perdidas de 1 dB o más. Los haces de luz
(LED) son transmitidos en el orden de 150 Mbps. Los láser en cambio
transmiten en el orden de Gbps. Los LEDs son típicamente mas confiables que
los láser, pero los láser en cambio proveen más energía a una mayor
distancia. Debido a que los lasers tienen una menor dispersión son capaces
de transmitir a velocidades muy altas en el modo de transmisión simple. Sin
embargo, los láser necesitan estar térmicamente estabilizados y necesitan
ser mantenidos por personal más especializado.
Características típicas de los LEDs y los Lasers
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Atenuación de la fibra optica
La transmisión de luz en una fibra óptica no es 100% eficiente. La pérdida
de luz en la transmisión es llamada atenución. Varios factores influyen
tales como la absorción por materiales dentro de la fibra, disipación de luz
fuera del núcleo de la fibra y pérdidas de luz fuera del núcleo causado por
factores ambientales.
La atenuación en una fibra es medida al comparar la potencia de salida con
la potencia de entrada. La atenuación es medida en decibeles por unidad de
longitud. Generalmente esta expresada en decibeles por kilometro (dB/km).
Dispersión La dispersión es la distorsión de la señal, resultante de los
distintos modos (simple y multimodo), debido a los diferentes tiempos de
desplazamiento de una señal a través de la fibra. En un sistema modulado
digitalmente, esto causa que el pulso recibido se ensanche en el tiempo
[ver figura]. No hay pérdida de potencia en la dispersión, pero se reduce
la potencia pico de la señal. La dispersión aplica tanto a señales analógicas
como digitales. La dispersión es normalmente especificada en nanosegundos
por kilometro.
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El hub
(concentrador) es el dispositivo de conexión más básico. Es utilizado
en redes locales con un número muy limitado de máquinas. No es más que
una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red (base 10/100).
El Switch
(o conmutador) trabaja en las dos primeras capas del modelo OSI, es
decir que éste distribuye los datos a cada máquina de destino, mientras
que el hub envía todos los datos a todas las máquinas que responden.
Concebido para trabajar en redes con una cantidad de máquinas
ligeramente más elevado que el hub, éste elimina las eventuales
colisiones de paquetes (una colisión aparece cuando una máquina
intenta comunicarse con una segunda mientras que otra ya está en
comunicación con ésta…, la primera reintentará luego).
El Router permite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes.
Este dispositivo sólo amplifica la señal de la red y es útil en las redes que se extienden grandes distancias.
