Tipos de comunicación de redes alámbricas e inalámbricas
TIPO DE CABLES UTILIZADOS EN REDES ALÁMBRICAS
1.- Cable de par trenzado sin blindar / Unshielded Twisted Pair (UTP) Cable.
El cable de par trenzado usado en telecomunicaciones en el que dos conductores electricos aislados son entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonia de los cables opuestos.El cable de par trenzado consiste en dos alambres de cobre aislados que se trenzan de forma helicoidal, como una molécula de ADN. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que la radiacion del cable es menos efectiva. Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos.
Este tipo de cable es el más utilizado. La calidad del cable y consecuentemente la cantidad de datos que es capaz de transmitir varían en función de la categoría del mismo. Los tipos van desde el cable de teléfono hasta el cable de categoría 5 capaz de transferir 100Megabytes por segundo.
2.CABLE DE FIBRA OPTICA
El cable de fibra óptica sirve para transmitir señales con ayuda de ondas electromagnéticas en el rango de las frecuencias ópticas. La fibra óptica se recomienda siempre como alternativa a los cables de cobre en presencia de fuertes interferencias electromagnéticas, si es necesario ahorrarse las conexiones equipotenciales, si las instalaciones son al aire libre o si no se desea que se emitan radiaciones electromagnéticas.
Para construir topologías de red ópticas se utilizan cables de fibra óptica de vidrio (FO de vidrio) para cubrir grandes distancias, mientras que para las distancias cortas se emplean cables de fibra óptica de plástico compuestos por materiales conductores de luz, como la fibra óptica de plástico (Polymer Optic Fiber, POF) o bien las fibras de vidrio con recubrimiento plástico (Polymer Cladded Fiber, PCF).
3.- CABLE COAXIAL
Un cable coaxial es un cable eléctrico capaz de enviar decenas de miles de datos a través de un mismo conductor.
El cable coaxial consta de un alambre de cobre en su parte central o núcleo. Este se encuentra rodeado por un material aislante, que, a su vez, el material aislante está recubierto por un conductor que suele presentarse como una malla trenzada.
Por último, dicha malla está recubierta por una capa de plástico protector. De este diseño en forma de capas concéntricas es de donde se deriva el nombre.
El cable coaxial consta de un alambre de cobre en su parte central o núcleo. Este se encuentra rodeado por un material aislante, que, a su vez, el material aislante está recubierto por un conductor que suele presentarse como una malla trenzada.
Por último, dicha malla está recubierta por una capa de plástico protector. De este diseño en forma de capas concéntricas es de donde se deriva el nombre.
4.-CABLE MULTIPAR
Un cable multipar es aquel formado por grupos de 2 hilos de material conductor, de grosores entre 0,3 mm y 3 mm, recubiertos de plástico protector.
En su composición se da un elevado número de pares de cobre, generalmente múltiplo de 25.
Principalmente son utilizados para la conexión física de equipos de telefonía, en redes de datos, como las LAN, que es la interconexión entre varios ordenadores y periféricos
Entre las clases de cables multipares se dan los TELCON, utilizados en instalaciones aéreas, y que presentan cómo algunas de las principales características su núcleo relleno, que son conductores de cobre desnudo reconocido y que poseen una excelente perfomance eléctrica y mecánica.
En su composición se da un elevado número de pares de cobre, generalmente múltiplo de 25.
Principalmente son utilizados para la conexión física de equipos de telefonía, en redes de datos, como las LAN, que es la interconexión entre varios ordenadores y periféricos
Entre las clases de cables multipares se dan los TELCON, utilizados en instalaciones aéreas, y que presentan cómo algunas de las principales características su núcleo relleno, que son conductores de cobre desnudo reconocido y que poseen una excelente perfomance eléctrica y mecánica.
TÉCNICA DE COMUNICACIÓN EN REDES INALÁMBRICAS.
El canal de comunicación inalámbrica
La tecnología de comunicaciones inalámbricas esta basada en el estándar IEEE 802.11b. El término más utilizado por los usuarios de esta tecnología lleva el nombre de Wi-Fi,
Básicamente, todos ellos hacen referencia a lo mismo, una conexión entre diferentes
ordenadores a través de radiofrecuencia, es decir, sin las limitaciones de los cables. Según la
normativa, la frecuencia de funcionamiento se sitúa en una banda libre de propósito general en torno a los 2,4 GHz, muy cerca de las microondas. La excelencia de esta banda es que no se necesita ningún tipo de licencia para emitir o recibir siempre que la potencia del emisor no
supere los 100 mW en Europa o ¡1 W en Estados Unidos! Con este valor se pueden alcanzar
distancias superiores a los 110 kilómetros con visibilidad directa entre las antenas, mientras
que en Europa se alcanzarían unos 30 kilómetros.
Básicamente, todos ellos hacen referencia a lo mismo, una conexión entre diferentes
ordenadores a través de radiofrecuencia, es decir, sin las limitaciones de los cables. Según la
normativa, la frecuencia de funcionamiento se sitúa en una banda libre de propósito general en torno a los 2,4 GHz, muy cerca de las microondas. La excelencia de esta banda es que no se necesita ningún tipo de licencia para emitir o recibir siempre que la potencia del emisor no
supere los 100 mW en Europa o ¡1 W en Estados Unidos! Con este valor se pueden alcanzar
distancias superiores a los 110 kilómetros con visibilidad directa entre las antenas, mientras
que en Europa se alcanzarían unos 30 kilómetros.
El fenómeno de la propagación
Un canal de transmisión es una banda de frecuencia estrecha que se puede usar para
comunicarse. El gobierno de cada país por lo general regula el uso del espectro radial ya que
es su mayor usuario del espectro debido a usos militares.
Sin embargo, los gobiernos también permiten el uso de bandas de frecuencia sin licencias.
Un canal de transmisión es una banda de frecuencia estrecha que se puede usar para
comunicarse. El gobierno de cada país por lo general regula el uso del espectro radial ya que
es su mayor usuario del espectro debido a usos militares.
Sin embargo, los gobiernos también permiten el uso de bandas de frecuencia sin licencias.
Los grupos que se encargan de regular el uso de frecuencias radiales son:
• El ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones) en Europa
• La FCC (Comisión de Comunicaciones Federales) en Estados Unidos
• El MKK (Kensa-kentei Kyokai) en Japón
En 1985, Estados Unidos asignó tres bandas de frecuencia para uso industrial, científico y
médico. Estas bandas de frecuencia que se denominan ISM son las bandas 902-928 MHZ,
2.400-2.4835GHz y 5.725-5.850 GHz.
En Europa, las bandas de 890 a 915 MHz se utilizan para comunicaciones móviles (GSM) y
sólo las bandas de 2.400 a 2.4835 GHz y de 5.725 a 5.850 GHz están disponibles para uso de radioaficionados.
Las redes de radio locales usan ondas radiales o infrarrojas para transmitir datos. La tecnología que se utiliza para enviar transmisiones de radio se denomina transmisión de banda estrecha y conecta distintas señales de comunicación a través de distintos canales. Sin embargo, las transmisiones radiales habitualmente poseen numerosas limitaciones, lo cual hace que este tipo de transmisión sea insuficiente. Éstas son algunas de las limitaciones:
• Estaciones diferentes dentro de la misma célula que comparten banda estrecha de manera involuntaria.
• Propagación por trayectoria múltiple de ondas radiales. Una onda radial puede
propagarse en distintas direcciones y posiblemente puede reflectarse o refractarse en objetos
físicos. Es por ello que un receptor puede recibir la misma información varias veces. Esto sería el resultado de aquellas señales que van por caminos diferentes después de haberse
reflectado varias veces.
• El ETSI (Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones) en Europa
• La FCC (Comisión de Comunicaciones Federales) en Estados Unidos
• El MKK (Kensa-kentei Kyokai) en Japón
En 1985, Estados Unidos asignó tres bandas de frecuencia para uso industrial, científico y
médico. Estas bandas de frecuencia que se denominan ISM son las bandas 902-928 MHZ,
2.400-2.4835GHz y 5.725-5.850 GHz.
En Europa, las bandas de 890 a 915 MHz se utilizan para comunicaciones móviles (GSM) y
sólo las bandas de 2.400 a 2.4835 GHz y de 5.725 a 5.850 GHz están disponibles para uso de radioaficionados.
Las redes de radio locales usan ondas radiales o infrarrojas para transmitir datos. La tecnología que se utiliza para enviar transmisiones de radio se denomina transmisión de banda estrecha y conecta distintas señales de comunicación a través de distintos canales. Sin embargo, las transmisiones radiales habitualmente poseen numerosas limitaciones, lo cual hace que este tipo de transmisión sea insuficiente. Éstas son algunas de las limitaciones:
• Estaciones diferentes dentro de la misma célula que comparten banda estrecha de manera involuntaria.
• Propagación por trayectoria múltiple de ondas radiales. Una onda radial puede
propagarse en distintas direcciones y posiblemente puede reflectarse o refractarse en objetos
físicos. Es por ello que un receptor puede recibir la misma información varias veces. Esto sería el resultado de aquellas señales que van por caminos diferentes después de haberse
reflectado varias veces.
Por tal motivo, y para minimizar problemas de interferencia, la capa física del estándar 802.11
define diversas técnicas de transmisión:
• Espectro ensanchado
• Tecnología infrarroja.
ESPECTRO ENSANCHADO
La técnica de banda estrecha consiste en el uso de una frecuencia de radio especificada para
transmitir y recibir datos. La banda de frecuencia que se utilice debe ser lo más pequeña
posible para no interferir con las bandas cercanas.
El estándar IEEE 802.11 permite que dos técnicas de modulación de frecuencia desarrolladas
para los militares transmitan datos. Estas técnicas, denominadas espectro ensanchado,
consisten en utilizar una banda de frecuencia ancha para transmitir datos de baja potencia.
Existen dos tecnologías de espectro ensanchado:
• Espectro ensanchado por saltos de frecuencia.
• Espectro ensanchado por secuencia directa.
SALTOS DE FRECUENCIA
El salto de frecuencia es una de dos técnicas de modulación básicos utilizadas en la transmisión de una señal de espectro ensanchado. Se trata de la conmutación repetida de frecuencias durante la transmisión de radio, a menudo para reducir al mínimo la eficacia de “guerra electrónica” - es decir, la intercepción no autorizada o el congestionamiento de las telecomunicaciones. También se conoce como acceso de salto de frecuencia múltiple de división de código (FH-CDMA).
Las técnicas de modulación de espectro se han vuelto más comunes en los últimos años. El espectro ensanchado permite a una señal que se transmite a través de una banda de frecuencia que sea mucho más amplia que el ancho de banda mínimo requerido por la señal de información. El transmisor “extiende” la energía, originalmente concentrada en banda estrecha, a través de un número de canales de la banda de frecuencia en un espectro electromagnético más amplio. Los beneficios incluyen privacidad mejorada, disminución de la interferencia de banda estrecha y la capacidad de señal incrementada.
MODELOS DE PROPAGACION EN ESPACIO LIBRE
Hay dos topologías básicas para conectar equipos en una red inalámbrica:
• Modo ad-hoc (Peer to peer).
• Modo Infraestructura (Access Point).
La primera no es una red propiamente dicha, son dos o más ordenadores conectados entre sí en el mismo rango de frecuencias y con una serie de parámetros coincidentes para establecer una comunicación segura. El acceso al canal de comunicación no está regulado por ningún
dispositivo, de modo que todos ‘hablan’ a la vez y se quitan el permiso
de una manera
arbitraria. Si uno de los dos ordenadores tiene acceso a una red cableada como puede ser una Ethernet, puede hacer de punto de acceso para el otro ordenador al que está conectado por radio
MODELOS DE FLUCTUACIONES
Aunque Wi-Fi y ethernet comparten algunas características de estructura y de campo en la
Capa 2, difieren mucho en la capa física. Mientras que ethernet disfruta en los cálidos confines de un medio protegido y guiado (por ejemplo, un par trenzado sin protección o fibra), Wi-Fi
opera en las brumas de las ondas del aire, donde borrascas de nieve o tormentas de rayos
suelen interrumpir la recepción.
Los fabricantes de elementos inalámbricos, para ocultar las fluctuaciones de la señal de capa
física de Wi-Fi, recurren a promesas de fácil instalación y de que la integración ocurrirá sin
altibajos, pero se requiere conocimiento de radiofrecuencias (RF) para manejar una red
inalámbrica grande, igual que es preciso ser diestro en cableado estructurado para administrar una LAN de ethernet.
Capa 2, difieren mucho en la capa física. Mientras que ethernet disfruta en los cálidos confines de un medio protegido y guiado (por ejemplo, un par trenzado sin protección o fibra), Wi-Fi
opera en las brumas de las ondas del aire, donde borrascas de nieve o tormentas de rayos
suelen interrumpir la recepción.
Los fabricantes de elementos inalámbricos, para ocultar las fluctuaciones de la señal de capa
física de Wi-Fi, recurren a promesas de fácil instalación y de que la integración ocurrirá sin
altibajos, pero se requiere conocimiento de radiofrecuencias (RF) para manejar una red
inalámbrica grande, igual que es preciso ser diestro en cableado estructurado para administrar una LAN de ethernet.
ABC de la comunicación de RF
Al igual que los módems de dial-up y de cable, las redes Wi-Fi usan una técnica llamada
modulación, que convierte las señales digitales de la computadora en señales análogas de RF.
La velocidad a que se pueden transmitir los datos sobre un carrier modulado depende de un
número de factores, como ancho de banda disponible y el tipo específico de modulación que se emplee. Los esquemas de modulación complejos, como la 64-Quadrature Ampliture Modulation en las WLAN 801.11 de 54 Mbps, transfieren más bits por unidad de tiempo que los esquemas más sencillos, como el Differential Binary Phase Shift Keying, que se usa en las WLAN de 1 Mbps. Si un esquema de modulación compleja no está soportado por señales RF de alta calidad, ocurrirán errores.
Como la calidad de la señal mengua a través del medio RF, siempre interviene una
compensación entre velocidad y distancia. Las ondas de radio que viajan a través del aire se
atenúan más rápidamente que las señales RF transportadas por módems de cable que corren por un sistema de cableado híbrido de fibra y coaxiales.
Debido a lo anterior se debe considerar lo siguiente:
• A mayor velocidad, las fluctuaciones también se incrementaran.
• A mayor número de obstáculos y/o variables en el ambiente las fluctuaciones se
modulación, que convierte las señales digitales de la computadora en señales análogas de RF.
La velocidad a que se pueden transmitir los datos sobre un carrier modulado depende de un
número de factores, como ancho de banda disponible y el tipo específico de modulación que se emplee. Los esquemas de modulación complejos, como la 64-Quadrature Ampliture Modulation en las WLAN 801.11 de 54 Mbps, transfieren más bits por unidad de tiempo que los esquemas más sencillos, como el Differential Binary Phase Shift Keying, que se usa en las WLAN de 1 Mbps. Si un esquema de modulación compleja no está soportado por señales RF de alta calidad, ocurrirán errores.
Como la calidad de la señal mengua a través del medio RF, siempre interviene una
compensación entre velocidad y distancia. Las ondas de radio que viajan a través del aire se
atenúan más rápidamente que las señales RF transportadas por módems de cable que corren por un sistema de cableado híbrido de fibra y coaxiales.
Debido a lo anterior se debe considerar lo siguiente:
• A mayor velocidad, las fluctuaciones también se incrementaran.
• A mayor número de obstáculos y/o variables en el ambiente las fluctuaciones se
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