Multiplexación y Medios de Transmisión

La multiplexación permite hacer coincidir en un canal, señales que proceden de distintos emisores y cuyos destinos son varios receptores diferentes.

Tipos de Multiplexación

• Multiplexación en frecuencia: A cada señal a transmitir se le asigna una banda. Estas señales se separan del resto con unas bandas de seguridad.
• Multiplexación en el tiempo: Los canales lógicos se asignan repartiendo el tiempo de uso del canal físico entre los distintos emisores. Cada uno usará el tiempo asignado, dejando luego paso al siguiente.

Medios de Transmisión

La calidad de la transmisión depende de las características del medio de transmisión. A la hora de elegir un medio, se consideran varios factores:

• El tipo de transmisión más adecuado.
• La topología que soporta.
• La fiabilidad y vulnerabilidad en las transmisiones.
• La influencia de las perturbaciones.
• Economía y facilidad o dificultad en su instalación.

Sistemas de Cableado

La elección del sistema de cableado es muy importante, debido a la inversión estimada para cables de instalación.

Cable de Pares

Es el medio más simple y económico que existe. Se requiere el uso de repetidores para establecer el nivel eléctrico de señal. Este cable se protege en sus extremos por un conductor eléctrico externo. Son más rígidos y se trenzan para disminuir las interferencias. Las velocidades que se alcanzan son de 2 MB/s hasta 100 MB/s en el caso de señales digitales.

Tipos de Cables de Pares

• Cable UTP: Sin recubrimiento metálico externo, es sensible a las interferencias. Es barato, flexible, sencillo de instalar y hay que guardar la numeración de los pares para que sea eficaz el efecto de trenzado, de lo contrario, disminuirá e incluso impedirá la capacidad de transmisión.
• Cable STP: Se le añade un recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. Es un cable más protegido pero menos flexible.

No solo sirve como conductor para transmitir voz, sino también para transmitir datos, de hecho, la red RDSI se basa en él.

Hay que tener en cuenta las categorías y las clases:

• Atenuación: Bajada de intensidad de la señal.
• Capacidad de la Línea.
• Resistencia del cable ligada a la ley de Ohm.

Actualmente se usan diversas categorías:

• Categoría 3: capacidad de 10 MHz.
• Categoría 2: capacidad de 20 MHz.
• Categoría 1: capacidad de 100 MHz.

Diferencias entre el Cable de Categoría 3 y el de Categoría 5

La diferencia fundamental es el número de trenzas por unidad de distancia. En el cable de categoría 5, la longitud máxima que admite es de 0,6 a 0,85 cm y para el tipo 3 de 7,5 a 10 cm.

Las aplicaciones de la categoría 3 son transmisiones de datos de hasta 10 MB/s, mientras que la categoría 5 permite la transmisión de datos de hasta 100 MB/s.

La lógica de las redes llamada FDDI usa un cable UTP como soporte de la categoría 5, cuya velocidad de transmisión es de 100 MB/s.

Estándares de Cableado

• Categoría 5: IS 11821, EN 50173, TIA 568. Estos estándares soportan tecnología ATM, pero no la arquitectura Ethernet.
• Categoría 5E: Mejora la atenuación, que es mucho menor, y la interancia.
• Categoría 6: Puede alcanzar velocidades de 250 MB/s.
• Categoría 7: Ha mejorado ciertos fenómenos, no solamente interferencias, sino lo que se denomina diafonía.

Diafonía: Perturbación electromagnética de interferencia que se produce en un canal de comunicación cuando se acopla a este canal o a otros canales vecinos.

Cable Coaxial

Tiene propiedades mucho más favorables con respecto a las interferencias y también a la longitud de la línea de datos. El ancho de banda puede ser mayor que el cable de pares, con una mayor capacidad en las transmisiones digitales.

En las redes locales se suelen usar dos tipos de cable:

• Cable Ethernet fino: Es el cable coaxial más flexible y con menos grosor, es de fácil manejo.
• Cable Ethernet grueso: Tiene el doble de diámetro, sigue el estándar IEEE 802.3.

Ventajas y Desventajas

Cable Grueso: Más grueso, más difícil de manejar, no se dobla fácilmente, es más complicado de instalar y mucho más caro, pero transporta la señal más lejos.

Cable Fino: Flexible, fácil de instalar y mucho más barato. Sin embargo, transporta la señal menos lejos que el grueso.

Consideraciones sobre el Uso del Cable Coaxial

Se usará cuando se necesite transmitir voz, video y datos. También ofrece una seguridad para los datos.

Fibra Óptica

La fibra óptica permite transmitir señales luminosas y es sensible a las interferencias electromagnéticas externas.

Construcción de la Fibra Óptica

Se usan distintos tipos de cristales y plásticos. Las fibras de silicio fundido muy puro permiten pérdidas muy pequeñas de señal. Son necesarias fuentes especializadas: fuentes láser y diodos.

El cable de fibra óptica consta de un núcleo (llamado Core) que es el conductor de la señal luminosa. Esta señal es conducida por el interior de este núcleo sin escapes, debido a las reflexiones internas que se producen, incidiendo en el escape de energía hacia el exterior.

Tipos de Fibras Ópticas para Transmisión de Datos

• Monomodo o SMF: Usa un núcleo estrecho y está atravesado por un láser en un único camino, sin apenas reflexiones de luz en las paredes.
• Multimodo o MMF: Conduce la luz de múltiples diodos láser, cada uno con un ángulo diferente en la entrada de la fibra. La luz viaja haciendo múltiples reflexiones en las paredes. Pueden ser de índice gradual o índice escalonado. Este tipo de fibra se utiliza en redes locales. El rayo de luz se refleja poco a poco mientras viaja por el núcleo. Los rayos se curvan. Se usa fibra de vidrio de alta pureza y se transmiten las señales con una base de silicio. Físicamente es de forma cilíndrica.

Características de la Fibra Óptica

• Puede transmitir hasta 100 Mbit/s.
• El coste de instalación es más caro.
• Las interfaces de red son más caras que las de cable de pares.
• No se ve afectada por el ruido ni emisiones radioeléctricas.
• Permite ampliar la red sin perder calidad en los servicios ofrecidos.
• Permite crear segmentos de red de hasta 40 km o más.

Tipos de Cable de Fibra Óptica

• Cuadrado: Cables con conector cuadrado, fáciles de conectar y permiten la variedad dúplex, en la cual los dos canales de transmisión y recepción se pueden tener en el mismo módulo conector. El cuerpo se denomina push-pull.
• LC: Cable con un sistema de anclaje similar al RJ45, con una pestaña tan pequeña que para introducirlo hay que hacerlo con un destornillador plano. El cuerpo también es push-pull.
• CC: Cable que permite un enchufe sin discontinuidad óptica (evita que la fibra pierda la señal). Son compatibles con equipos estándar tanto para fibra monomodo como para fibras multimodo.
• ST: Usado para finalizar fibras ópticas multimodo, aunque hoy día está en desuso. Su diseño se inspira en los conectores para cables coaxiales con un sistema de anclaje que lo hace muy resistente a las vibraciones.
• Cable FTTH: Cable de núcleo acoplado para transmisión de largo alcance, con baja atenuación y baja dispersión para poder realizar la multiplexación por división en el espacio.
• Cable MPO MPT: Cable con conector multifibra que se compone de doce fibras. Debido a las necesidades, se han extendido los estándares del IEEE 802.3, que incluye un nuevo protocolo que opera a 100 Gigabits Ethernet sobre dos fibras, OM3 y OM4. La tecnología de transmisión es de óptica paralela, comparada con la tradicional en serie, usa una interfaz óptica donde los datos se transmiten y reciben de forma simultánea sobre fibras múltiples. La interfaz de 40 Gigabits usa cuatro canales de 10 Gigabit Ethernet por dirección, y la de 100 Gigabits usa 10 canales de 10 Gigabit Ethernet por dirección. Se utiliza para equipamientos next de Cisco.
• Cable PDLC: Cable para fibra monomodo cuyos conectores son híbridos de alto rendimiento. Es impermeable al rocío de la niebla y a las precipitaciones salinas, por lo que es muy útil para instalaciones exteriores.
• Cable Patchcord: Cable multimodo dúplex de pequeña longitud de fibra monomodo al inicio de la transmisión. La fibra que se usa es de 62,5 micras de diámetro en el núcleo, aunque también se puede usar de 50. Su funcionamiento se basa en que cuando se lanza la luz láser en la sección pequeña de la fibra monomodo, el otro extremo se acopla a una sección multimodo con el núcleo que se desplaza a una fibra multimodo, lo que permite que esa luz láser llegue a la inversión en el monomodo y pase a la sección multimodo a una velocidad mayor, evitando un lanzamiento estándar de LED. Con ello se evita el DMD (anomalía que puede confundir al receptor). Mediante el uso de un desplazamiento de una fibra monomodo y una multimodo en estos cables, se elimina el efecto DMD y las múltiples señales que permiten el uso de 1000BASE-X sobre aquellos sistemas de fibra multimodo existentes. La velocidad es mucho mayor, mejora la calidad de la señal y se aumenta la distancia de transmisión de datos, permitiendo una actualización de las tecnologías del hardware sin modificar toda la instalación ni ampliar la red.
• Cable (Ojo de tracción): Cable de fibra óptica que lleva un kit de eyeballing cuya misión es proteger. Cuando se instala, se pone ese kit, el cual lo protege de los posibles daños que pueda sufrir cuando es manipulado a través del tubo de agarre. Se utilizan los estándares pulling, riza y plenum.