Sistemas de transmision de datos
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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Instituto Universitario de Tecnología del Oeste “Mariscal Sucre” Programa Nacional de Formación en Ingeniería Eléctrica Cátedra: Sistemas de Transmisión de Datos Sección: 5021 SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE DATOS Autores: Milton Alfaro. C.I.: V- 23.180.396 León Bocanegra. C.I.: V-14.500.736 Williams Pérez. C.I.: V-14.295.906 Caracas, Noviembre de 2.011
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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Instituto Universitario de Tecnología del Oeste “Mariscal Sucre”
Programa Nacional de Formación en Ingeniería Eléctrica
Cátedra: Sistemas de Transmisión de Datos
Sección: 5021
SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE DATOS
Autores:
Milton Alfaro. C.I.: V- 23.180.396
León Bocanegra. C.I.: V-14.500.736
Williams Pérez. C.I.: V-14.295.906
Caracas, Noviembre de 2.011
INTRODUCCION
La necesidad de comunicación que ha encontrado el hombre desde el
comienzo de su historia lo ha llevado a dar pasos gigantes en la evolución. Pero
estos pasos no están dados solo en lo biológico, que es algo que podemos observar
diariamente, también en lo tecnológico, ya que una de las principales metas del
hombre ha sido el romper con todo tipo de barreras que se le interpongan en su
camino. Al comienzo su preocupación fue la lengua, luego la comunicación entre
ciudades, más tarde países, continentes y el espacio.
Pero él no ha superado esto solo con su cuerpo, se ha valido de equipos
tecnológicos para lograr su cometido, esto significa que entra más evolucionado
sea un equipo de comunicación, al tiempo se necesita de más y mejores medios de
transmisión de los diferentes tipos de datos que se puedan dar a conocer por los
demás.
Las posibilidades son muchas, claro está cada una con sus posibilidades,
dentro de las cuales están sus ventajas y desventajas y al tiempo acorde con las
necesidades que tenemos a la hora de usarlos.
El objetivo de la transmisión de datos es la transmisión de información entre
dos o más puntos. En definitiva ese ha sido el objetivo del hombre desde siempre.
A medida que la técnica ha avanzado se ha podido hacer esto.
TRANSMISIÓN DE DATOS
MEDIOS DE TRANSMISIÓN
El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de
información entre dos terminales en un sistema de transmisión. Las transmisiones
se realizan habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a
través del canal.
A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas
electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío.
CLASIFICACIÓN
Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los
medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos, medios de
transmisión guiados y medios de transmisión no guiados.
Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con 3 tipos
diferentes: Simplex, Half-Duplex y Full-Duplex.
También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en rangos
de frecuencia de trabajo diferentes.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS
Los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se
encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro.
Las principales características de los medios guiados son el tipo de
conductor utilizado, la velocidad máxima de transmisión, las distancias máximas
que puede ofrecer entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias
electromagnéticas, la facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes
tecnologías de nivel de enlace.
La velocidad de transmisión depende directamente de la distancia entre los
terminales, y de si el medio se utiliza para realizar un enlace punto a punto o un
enlace multipunto. Debido a esto los diferentes medios de transmisión tendrán
diferentes velocidades de conexión que se adaptarán a utilizaciones dispares.
Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el
campo de las comunicaciones y la interconexión de computadoras son:
El par trenzado: Consiste en un par de hilos de cobre conductores cruzados
entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de
cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de
diafonía.
Existen dos tipos de par trenzado:
Protegido: Shielded Twisted Pair (STP)
No protegido: Unshielded Twisted Pair (UTP)
El UTP son las siglas de Unshielded Twisted Pair. Es un cable de pares
trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las
interferencias. Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo
contrario el Efecto del trenzado no será eficaz disminuyendo sensiblemente o
incluso impidiendo la capacidad de transmisión. Es un cable Barato, flexible y
sencillo de instalar. Las aplicaciones principales en las que se hace uso de cables
de par trenzado son:
Bucle de abonado: Es el último tramo de cable existente entre el telefóno de
un abonado y la central a la que se encuentra conectado. Este cable suele ser
UTP Cat.3 y en la actualidad es uno de los medios más utilizados para
transporte de banda ancha, debido a que es una infraestructura que esta
implantada en el 100% de las ciudades.
Redes LAN: En este caso se emplea UTP Cat.5 o Cat.6 para transmisión de
datos. Consiguiendo velocidades de varios centenares de Mbps. Un ejemplo
de este uso lo constituyen las redes 10/100/1000BASE-T.
El cable coaxial: Se compone de un hilo conductor, llamado núcleo, y un
mallazo externo separados por un dieléctrico o aislante.
La fibra óptica.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS.
Tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo
mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía
electromagnética en el medio. Por el contrario en la recepción la antena capta las
ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y
omnidireccional.
En la direccional, la antena transmisora emite la energía electromagnética
concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar
alineadas.
En la omnidireccional, la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo
en todas direcciones pudiendo la señal ser recibida por varias antenas.
Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es más
factible confinar la energía en un haz direccional.
La transmisión de datos a través de medios no guiados, añade problemas
adicionales provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos
obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de
frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí
mismo.
Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se
pueden clasificar en tres tipos: radio, microondas y luz (infrarrojos/láser).
MEDIO DE TRANSMISIÓN SEGÚN SU SENTIDO
Simplex
Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo
sentido y de forma permanente, con esta fórmula es difícil la corrección de errores
causados por deficiencias de línea (TV).
Half-Duplex
En este modo la transmisión fluye cada vez, solo una de las dos estaciones
del enlace punto a punto puede transmitir. Este método también se denomina en
dos sentidos alternos (walkie-talkie).
Full-Duplex
Es el método de comunicación más aconsejable puesto que en todo
momento la comunicación puede ser en dos sentidos posibles, es decir, que las
dos estaciones simultáneamente pueden enviar y recibir datos y así pueden
corregir los errores de manera instantánea y permanente.
1. Analógicos: POT
2. Digitales: ISDN, RS232, V35, Ethernet
1. Paralelos: Puerto paralelo de una PC
2. Seriales: V35, E1, RS232
1. Sincrónicos: E1, V35, RS232
2. Asincrónicos: RS232
1. Banda Base: RS232
2. Codificados: Manchester, HDB3, B8ZS, AMI
1. Locales: V35, RS232, HSSI, Ethernet, Token Ring
2. Larga Distancia: E1, T1, POT, BRI/PRI
CAPA FISICA DEL MODELO DE REFERENCIA OSI
PMI: Physical Medium Independent
Código de Línea.
Control de Flujo.
Sincrónico / Asincrónico.
PMD: Physical Medium Dependent
Norma Eléctrica
Niveles de Tensión.
Corriente Nominal.
Impedancias.
Norma Mecánica
Tipo de Cables.
Tipo de Conectores.
Distancias (mínimas y máximas).
CABLE DE PAR TRENZADO
El cable de par trenzado es un medio de conexión usado en
telecomunicaciones en el que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados
para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables
adyacentes. Fue inventado por Alexander Graham Bell.
DESCRIPCIÓN
El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área
de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal,
se ve aumentada. En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen
llevar señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son
combinadas mediante sustracción en el destino. La tasa de trenzado, usualmente
definida en vueltas por kilómetro, forma parte de las especificaciones de un tipo
concreto de cable. Cuanto mayor es el número de vueltas, menor es la atenuación
de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de las
conexiones telefónicas residenciales, un miembro del par puede estar más cercano
a la fuente que el otro y, por tanto, expuesto a niveles ligeramente distintos de
interferencias electromagnéticas.
HISTORIA
Los primeros teléfonos utilizaban líneas telegráficas, o alambres abiertos de
un solo conductor de circuitos de conexión a tierra. En la década de 1880-1890
fueron instalados tranvías eléctricos en muchas ciudades de Estados Unidos, lo
que indujo ruido en estos circuitos. Al ser inútiles las demandas por este asunto,
las compañías telefónicas pasaron a los sistemas de circuitos balanceados, que
tenían el beneficio adicional de reducir la atenuación, y por lo tanto, cada vez
mayor alcance.
Como la distribución de energía eléctrica se hizo cada vez más común, esta
medida resultó insuficiente. Dos cables, colgados a ambos lados de las barras
cruzadas en los postes de alumbrado público, compartían la ruta con las líneas de
energía eléctrica. En pocos años, el creciente uso de la electricidad trajo de nuevo
un aumento de la interferencia, por lo que los ingenieros idearon un método
llamado transposición de conductores, para cancelar la interferencia. En este
método, los conductores intercambiaban su posición una vez por cada varios
postes. De esta manera, los dos cables recibirían similares interferencias
electromagnéticas de las líneas eléctricas. Esto representó una rápida
implementación del trenzado, a razón de unos cuatro trenzados por kilómetro, o
seis por milla. Estas líneas balanceadas de alambre abierto con transposiciones
periódicas aún subsisten, hoy en día, en algunas zonas rurales de Estados Unidos.
Los cables de par trenzado fueron inventados por Alexander Graham Bell en
1881. En 1900, el conjunto de la red estadounidense de la línea telefónica era o de
par trenzado o hilo abierto con la transposición a la protección contra
interferencias. Hoy en día, la mayoría de los millones de kilómetros de pares
trenzados en el mundo está fija en instalaciones aéreas, propiedad de las
compañías telefónicas, y se utiliza para el servicio de voz, y sólo son manejados o
incluso vistos por los trabajadores telefónicos.
TIPOS
Unshielded twisted pair o par trenzado sin blindaje (UTP): son cables de
pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes
locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros
tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin
regeneración de la señal.
Shielded twisted pair o par trenzado blindado (STP): se trata de cables de
cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de
trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un
conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de
ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión sin
blindaje.
Foiled twisted pair o par trenzado con blindaje global (FTP): son unos
cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada.
Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 12 ohmios.
CATEGORIAS
CARACTERÍSTICAS DE LA TRANSMISIÓN
Está limitado en distancia, ancho de banda y tasa de datos. También
destacar que la atenuación es una función fuertemente dependiente de la
frecuencia. La interferencia y el ruido externo también son factores importantes,
por eso se utilizan coberturas externas y el trenzado. Para señales analógicas se
requieren amplificadores cada 5 o 6 kilómetros, para señales digitales cada 2 ó 3.
En transmisiones de señales analógicas punto a punto, el ancho de banda puede
llegar hasta 250 kHz. En transmisión de señales digitales a larga distancia, el data
rate no es demasiado grande, no es muy efectivo para estas aplicaciones.
En redes locales que soportan ordenadores locales, el data rate puede llegar
a 10 Mbps (Ethernet) y 100 Mbps (Fast-Ethernet).
En el cable par trenzado de cuatro pares, normalmente solo se utilizan dos
pares de conductores, uno para recibir (cables 3 y 6) y otro para transmitir (cables
1 y 2), aunque no se pueden hacer las dos cosas a la vez, teniendo una trasmisión
half-dúplex. Si se utilizan los cuatro pares de conductores la transmisión es full-
dúplex.
Ventajas:
Bajo costo en su contratación.
Alto número de estaciones de trabajo por segmento.
Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.
Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.
Desventajas:
Altas tasas de error a altas velocidades.
Ancho de banda limitado.
Baja inmunidad al ruido.
Baja inmunidad al efecto crosstalk (diafonía)
Alto costo de los equipos.
Distancia limitada (100 metros por segmento).
CABLE COAXIAL
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.
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.
ESTÁNDARES
La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia característica de
50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres de tipo estándar para cables
coaxiales. En las conexiones de televisión (por cable, satélite o antena), los cables
RG-6 son los más comúnmente usados para el empleo en el hogar, y la mayoría de
conexiones fuera de Europa es por conectores F.
Aquí se muestra una tabla con las características:
TABLA DE RG
STANDARD RS232
CONEXIÓN RS232
Conexión Típica DTE-DCE: DCE es el equipo de comunicación capaz de
soportar clocking (generalmente un modem), DTE es el terminal (PC, Impresora
etc).
Utiliza 22 de los 25 pines cableados straight-through (DB-25) lo que no da
lugar a errores de cableado. Permite trabajar en modo sincrónico y asincrónico.
Permite utilizar 9 de los 25 pines (conector DB-9), para modo solamente
asincrónico.
Existen conexiones DTE-DTE o DCE-DCE con diferentes cableados (cross-
over).
PIN OUT RS232 DE 25 PINS
PIN OUT BÁSICO RS232
Las señales en un DTE y un DCE deben tener el mismo nombre, aunque el
pin n°2 del DTE “transmita” y el pin n°2 del DCE “reciba”, ambas señales son
Transmit Data.
Los pines 15, 17 y 24 son utilizados únicamente en modo sincrónico.
Existe un juego secundario de señales que incluyen las señales de control,
que se utiliza para enviar información de configuración al extremo remoto,
solicitar retransmisiones y otras funciones de control. Para asegurar la fiabilidad
de éste medio típicamente trabajan a velocidades muy bajas.
Si se crosconectan en una interfaz TX con RX y se conectan RTS con CTS,
se obtiene un loop para fines de test.
NIVELES DE TENSIÓN RS232
Los “1” lógicos se representan con niveles de tensión negativos.
Los “0” lógicos se representan con niveles de tensión positivos.
En una comunicación Asincrónica se necesitan bits de Start y de Stop.
Los bits de Paridad se utilizan para verificar la integridad de la información.
STANDARD V35/ V11
CARACTERÍSTICAS
V.35 es una norma originalmente desarrollada por el CCITT (ahora ITU)
que hoy día se considera incluida dentro de la norma V.11.
V.35 es una norma de transmisión sincrónica de datos que especifica:
Tipo de conector.
Pin out.
Niveles de tensión y corriente.
Las señales usadas en V35 son una combinación de las especificaciones
V.11 para clocks y data) y V.28 (para señales de control).
Utiliza señales balanceadas (niveles de tensión diferencial) para transportar
datos y clock (alta velocidad).
Utiliza señales desbalanceadas (niveles de tensión referidos a masa) para la
señalización y control (baja velocidad).
Utiliza clocks de transmisión y recepción independientes.
La velocidad varia entre 56 Kbps hasta 2 Mbps (puede llegar hasta 10
Mbps), dependiendo el equipamiento y los cables utilizados. Los valores típicos
son 64 Kbps, 128 Kbps, 256 Kbps etc.
Típicamente se utiliza para transportar protocolos de nivel 2 como HDLC,
X.25, SNA, PPP, etc.
El conector tradicional es el MRAC-34, pudiendose también utilizar
conectores DB-15 o de alta densidad (standard o propietario, por ejemplo Cisco).
PIN OUT V35
CABLES V35
DISTANCIA VS BW CABLES V35
FIBRA ÓPTICA
No existe un mejor medio físico conocido que la fibra óptica, y ninguna
señal fuente mejor que la luz para resolver los nuevos y emergentes
requerimientos de transmisión" … “la fibra óptica es un medio de propagación a
prueba de futuro” (Editorial Revista IEEE, marzo 2000).
Un láser es capaz de emitir 1016
fotones/s. Un buen fotodetector distingue
un bit “1” con 10 fotones. Por tanto, se dispone de una capacidad de transmisión
de 1015
bps es decir, 1 Pbps. Esta capacidad de transmisión (ancho de banda)
está limitada sólo por la tecnología disponible de generación y de recepción de la
señal. Además, la distancia de transmisión es significativamente grande por la
baja atenuación que presenta la fibra. Una señal óptica se transmite a lo largo de
muchos km sin necesidad de regeneración.
HISTORIA
La Historia de la comunicación por la fibra óptica es relativamente corta. En
1977, se instaló un sistema de prueba en Inglaterra; dos años después, se
producían ya cantidades importantes de pedidos de este material.
Sin embargo esta utilización del láser era muy limitada debido a que no
existían los conductos y canales adecuados para hacer viajar las ondas
electromagnéticas provocadas por la lluvia de fotones originados en la fuente
denominada láser. Fue entonces cuando los científicos y técnicos especializados
en óptica dirigieron sus esfuerzos a la producción de un ducto o canal, conocido
hoy como la Fibra Óptica.
En poco más de 10 años la fibra óptica se ha convertido en una de las
tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión de
información.
1934 - AT&T patentó el primer teléfono que transmitía haces de luz a través
de una red "cable de luz".
1954 - El concepto de FiberScope es demostrado por N. S. Kapany y nace el
término "Fibra Óptica".
1960 - El primer LASER (Amplificación de Luz por Emisión Simulada de
Radiación).
1970 - Se hacen los primeros empalmes de Fibra Óptica. Fibra Óptica de
baja pérdida (20dB/Km) Coming Glass U.S.A.
1973 - Fibra Óptica de baja pérdida (método CVD) 1 dB/Km (Bell Labs)
1982 - Se introduce la fibra monomodo.
1989 - Se completa la Fibra Trans-oceánica por el Pacifico.
1991 - La EIA/TIA establece sus estándares a nivel mundial.
1992 - Hasta la actualidad - Se siguen descubriendo nuevas ventajas y
aplicaciones (PMD, WDM, DWDM, etc.).
LA EVOLUCION DE LAS COMUNICACIONES
CABLE DE FIBRA OPTICA
Es el medio de transmisión más novedoso dentro de los guiados y su uso se
está masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable
coaxial en casi todos los campos.
La Fibra óptica es una tecnología desarrollada principalmente para canales
de comunicación , adecuada a la transmisión de información, mediante la cual las
señales eléctricas son convertidas en señales ópticas, transmitiéndolas a través de
una delgada fibra de vidrio y reconvirtiéndolas de nuevo en señales eléctricas. Es
decir que el objetivo es el acarreo o transporte de algún tipo de información a
grandes distancia y a altas velocidades.
En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de
naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero
sus ventajas sobre los otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena
elección al momento de observar rendimiento y calidad de transmisión.
Físicamente un cable de fibra óptica está constituido por un núcleo formado
por una o varias fibras o hebras muy finas aproximadamente de 0,1 mm de cristal
o plástico; un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas
diferentes a las del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio revestimiento y
una cubierta plástica para protegerla de humedades y el entorno.
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.
Sistema óptico básico.
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.
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.
Un cable de fibra óptica está compuesto de las siguientes partes, tal como se
señala en la Fig.
Núcleo: Es propiamente la fibra óptica, la hebra delgada de vidrio por
donde viaja la luz.
Revestimiento: Es una o más capas que rodean a la fibra óptica y están
hechas de un material con un índice de refracción menor al de la fibra óptica, de
tal forma que los rayos de luz se reflejen por el principio de reflexión total interna
hacia el núcleo y permite que no se pierda la luz.
Forro: Es un revestimiento de plástico que protege a la fibra y la capa
media de la humedad y los maltratos.
Cable de fibra óptica según su estructura de construcción se divide en
dos tipos:
Cable de estructura holgada y
Cable de estructura ajustada.
Cable de estructura holgada
Consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y
rodeado de una cubierta protectora. El rasgo distintivo de este tipo de cable son
los tubos de fibra. Cada tubo, de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias
fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o,
más comúnmente estar llenos de un gel resistente al agua que impide que ésta
entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores
que se ejerzan sobre el cable.
Cable de estructura ajustada
Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro
central de tracción, y todo ello cubierto dc una protección exterior. La protección
secundaria de la fibra consiste en una cubierta plástica de 900 μm de diámetro que
rodea al recubrimiento de 250 μm de la fibra óptica.
FIBRA MULTIMODO Y MONOMODO
Fibra Multimodo
En la fibra multimodo la luz puede viajar en varias rutas (llamadas
Modos), la misma recibe la luz a diferentes ángulos.
Aplicaciones locales y menores anchos de banda.
Tienen un ancho de banda tanto mayor cuando menor sea el número de
modos que se transmiten por ella.
Ventana de trabajo: 850 nm y 1300 nm.
Fibra Monomodo
En la fibra monomodo se reduce el tamaño del núcleo, causando la emisión
de la luz en un solo modo.
Presenta características de ancho de banda notablemente superior a la fibra
multimodo.
Ventana de Trabajo: 1310 nm, 1550 nm, 1626 nm y otras.
ATENUACIÓN DE LA LUZ EN LAS FIBRAS ÓPTICAS
• Las fibras ópticas son fabricadas en Dióxido de Silicio (SiO2). Este vidrio
normalmente contiene impurezas y variaciones de composición que
pueden provocar pérdidas por absorción de luz en dichas impurezas.
• En la fabricación de la fibra también se presentan pequeñas variaciones
dimensionales (diferentes diámetros) que pueden causar pérdidas de luz
por dispersión.
• También se presentan pérdidas en empalmes y conexiones.
• La atenuación en una fibra óptica es la sumatoria de pérdidas que se
producen a través de todo el enlace.
TIPO VENTANA ATENUACIÓN DISTANCIA
MM 850 nm 3.5 dB/Km 2 Km
MM 1300 nm 1.0 dB/Km 5 Km
SM 1310 nm 0.5 dB/Km 30 Km
SM 1550 nm 0.3 dB/Km 100 Km
MANEJO DE UN CABLE DE FIBRA ÓPTICA
Un cable de fibra óptica es de vidrio y por ende requiere un cuidado
diferente. Dos factores primordiales deben ser considerados durante una
instalación de cables de fibra óptica
Radio de curvatura mínimo
• Es el máximo dobles que puede realizarse a los cables de fibra óptica y a las
fibras para no romperlas o degradar su estructura.
• La norma indica Radio de curvatura mínimo = 20x (diámetro externo)
Tensión de tendido, arrastre o tracción
Es dada por el fabricante.
Cuidados Generales en instalaciones de cables de fibra óptica
• No debe retorcerse el cable de FO.
• Debe evitarse colocar el cable con abrazaderas o soportes ya que pueden
deformar el cable de FO.
• Evitar causar puntos de presión sobre el cable de FO.
• Deben ser instalados en bandejas planas o ductos portacables.
• Para almacenar cables de FO debe usarse carretes donde estén enrollados.
INSTALACIONES DE CABLE DE FIBRA ÓPTICA EN EXTERIORES
Instalaciones de cable enterrado
En estructuras civiles con ductos para pasar el cable de FO y dejar
canalización para instalar futuros cables de FO.
Tipo de cable utilizado con una sola chaqueta.
Directamente enterrado en el terreno
Tipo de cable utilizado con una sola chaqueta
Con doble chaqueta
Con estructura metálica.
Para climas fríos debe ser enterrado por debajo de la línea de congelación.
Instalaciones aéreas
En postes simples o dobles con distancias entre 50 a 100m . Se usan dos
métodos
Riel Móvil
Riel fijo
Otras instalaciones
Instalaciones de cable submarino.
Instalaciones torres de alta tensión.
Cable ADSS en líneas de Alta Tensión.
Equipo de trenzado de cable.
INSTALACIONES DE CABLE DE FIBRA ÓPTICA EN PLANTA
INTERNA
Instalaciones de cable en edificios:
• En conductos existentes.
• En bandejas existentes.
• En bandejas o ductos dedicados exclusivamente al cable o patch cord.
Accesorios estratégicos
• Cajas de tracción: Utilizadas para evitar longitudes de conductos grandes.
Se facilita el arrastre del cable y baja las tensiones de tracción. Norma
recomienda instalar cajas de tracción en curvas de 90° y cada 100m en
longitudes lineales (empírico).
Cajas de tracción en línea recta deben ser
Largo = 4Radio de curvatura
Ancho = 2Radio de curvatura
Cajas de tracción en esquina deben ser
Largo = 3Radio de curvatura
Ancho = 2Radio de curvatura
Cuidado en las instalaciones internas de cables de fibra óptica y patch
Cord
• El sentido común es la más valiosa de herramientas a utilizar.
• Cuidar el radio de curvatura de las bandejas y ductos.
• El dimensionamiento del diámetro de ductos para cables de FO y/o
conjunto de patch cord es diámetro(ducto) = 2*[diametro (Cable) ó diametro
(Conjunto de patch Cord)].
DISPOSITIVOS PARA INSTALACIONES DE CFO EN PE Y PI.
MANGAS Y ODF
Mangas
Son dispositivos para conexiones de cable de fibra óptica en planta externa
en general. Hay en diversas opciones para cumplir con las necesidades del cliente.
ODF
Dispositivos para conexiones de cable de fibra óptica en planta interna. Hay
en diversas opciones para cumplir con las necesidades del cliente.
Patch Cord
Son dispositivos para conexiones de un dispositivo electrónico con otro.
• Se producen de diferentes colores para facilitar su identificación.
• Longitudes de 1m hasta 30m.
• Conectores depende de la necesidad del cliente.
Tipos de conectores:
Dispositivos mecánicos que permiten la unión de fibras ópticas.
CÓDIGO DE COLORES SEGÚN TIA-598A
Número de la Fibra Color
1 Azul
2 Anaranjado
3 Verde
4 Marrón
5 Gris
6 Blanco
7 Rojo
8 Negro
9 Amarillo
10 Violeta
11 Rosado
12 Aguamarina
CRECIMIENTO A NIVEL MUNDIAL
Al 2010 sobrepasan los 100 millones de km.
CABLES ÓPTICOS SUBMARINOS
La ocupación del total de fibras no sobrepasa el 20%.
Cable submarino de fibra óptica Proyecto Nautilus.
ARQUITECTURA ÓPTICA EN EE.UU.
Anillos ópticos principales.
Anillos de Fibra Barquisimeto
SISTEMAS DE RADIO (UHF Y MICROONDAS)
UHF
UHF (siglas del inglés Ultra High Frequency, „frecuencia ultraalta‟) es una
banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 300
MHz a 3 GHz. En esta banda se produce la propagación por onda espacial
troposférica, con una atenuación adicional máxima de 1 dB si existe
despejamiento de la primera zona de Fresnel.
Banda Rango Ancho de Banda Sub Banda Servicio
UHF 0,3 a 3 GHz 500 MHz L(1,5 GHz)
S(2 GHz)
BSS – DAB-
MSS
SISTEMAS QUE FUNCIONAN EN UHF
TELEVISIÓN
Uno de los servicios UHF más conocidos por el público son los canales de
televisión tanto local como nacional. Según los países, algunos canales ocupan las
frecuencias entre algo menos de 470 MHz y unos 862 MHz. Actualmente se usa
la banda UHF para emitir la Televisión Digital Terrestre (TDT).
RADIOS PARA USO NO PROFESIONAL
En Estados Unidos y otros países americanos, existe el servicio FRS, que
permite a particulares utilizar transmisores portátiles de baja potencia para uso no
profesional. Sus equivalentes en Europa son los radiotransmisores de uso personal
PMR446.
Los radioaficionados también cuentan con dos bandas UHF:
la banda de 70cm entre los 430 y 440 MHz, y con carácter secundario; es
decir, deben compartir las frecuencias con otros servicios y no son
prioritarios.
o Esos otros servicios pueden ser por ejemplo transmisores de baja
potencia para apertura de garages, repetidoras hogareñas de televisión y
dispositivos de comunicación de baja potencia.
la banda de 23cm en 1200 MHz.
TELEFONÍA MÓVIL
Históricamente, las primeras frecuencias UHF utilizadas en telefonía móvil
en Europa lo fueron alrededor de los 400MHz, (sistema Radiocom 2000 en
Francia, sistema NMT en Escandinavia).
Con la llegada de la norma internacional GSM, las frecuencias afectadas en
UHF se sitúan alrededor de los 900 MHz.
La norma DCS1800 de telefonía móvil es similar a la GSM, sólo que la
frecuencia es doble (1800 MHz). Por esa misma razón, el alcance es algo inferior
pero también existe más espectro para los clientes, y la denegación de conexión
por falta de canales en zonas altamente pobladas es menos frecuente.
En las regiones 2 (América) y 3 (Asia y el Pacífico Sur) de la UIT, la norma
GSM se llama PCS1900 y la frecuencia afectada es la de 1900 MHz.
IDENTIFICACIÓN POR RFID ENTRE 860 Y 960 MHZ
La identificación de productos utilizando la banda de frecuencia UHF entre
860 y 960 MHz no deja de ser el "bonsái" de las comunicaciones de radio porque
se utilizan antenas de un grosor de micras y porque las potencias de emisión de
los tags RFID no superan los 200μW. A continuación se muestra una tabla de
referencia de las potencias de emisión para diversos dispositivos emisores de
ondas electromagnéticas:
Fuente Electromagnética Potencia de Emisión
Inlay o Tag RFID 10-200 μW
Teléfono Móvil Inferior a 2 W
Antena RFID 2 W
Estación Base GSM 10-50 W
Radio FM 300 W
Televisión UHF 5.000.000 W
En Europa la entidad reguladora de las frecuencias utilizadas por la
tecnología RFID es la ETSI (European Telecommunications Standards Institute) y
la normativa oficial estandarizada esta descrita en la norma EN 302 208. La
potencia de emisión permitida en Europa es de 2 Watts ERP (Effective Radiated
Power), que es equivalente a 3,2 Watts EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)
CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS DE LA BANDA UHF
La transmisión punto a punto de ondas de radio se ve afectada por múltiples
variables, como la humedad atmosférica, la corriente de partículas del sol llamada
viento solar, y la hora del día en que se lleve a efecto la transmisión de la señal.
La energía de la onda de radio es parcialmente absorbida por la humedad
atmosférica (moléculas de agua). La absorción atmosférica reduce o atenúa la
intensidad de las señales de radio para grandes distancias. Los efectos de la
atenuación aumentan de acuerdo a la frecuencia. Usualmente, las bandas de
señales de UHF se degradan más por la humedad que bandas de menor frecuencia
como la VHF. La capa de la atmósfera denominada ionósfera, puede ser útil en las
transmisiones a distancias largas de señales de radio con frecuencias más bajas
(VHF, etc.).
La UHF puede ser de más provecho por el ducto troposférico donde la
atmósfera se calienta y enfría durante el día. La principal ventaja de la
transmisión UHF es la longitud de onda corta que es debido a la alta frecuencia.
El tamaño del equipo de transmisión y recepción (particularmente antenas), está
relacionado con el tamaño de la onda. En este caso microondas. Los equipos más
pequeños, y menos aparatosos, se pueden usar con las bandas de alta frecuencia.
La UHF es ampliamente usada en sistemas de transmisión y recepción para
teléfonos inalámbricos. Las señales UHF viajan a través de trayectorias que son
las líneas de vista. Las transmisiones generadas por radios de transmisión y
recepción (transceptores) y teléfonos inalámbricos no viajan muy lejos como para
interferir con otras transmisiones locales. Algunas comunicaciones públicas
seguras y de negocios son tomadas en UHF. Las aplicaciones civiles como
GMRS, PMR446, UHF CB, y los estándares WiFi 802.11b y 802.11g (los más
habituales en Europa) son usos populares de frecuencias UHF. Para propagar
señales UHF a una distancia más allá de la línea de vista se usa un repetidor.
MODOS DE PROPAGACIÓN
MICROONDAS
Banda de microondas 2 ghz, 13 ghz, 15 ghz, 18 ghz y 23 ghz
Se denomina microondas a unas ondas electromagnéticas definidas en un
rango de frecuencias determinado; generalmente entre 3 GHz y 30 GHz en la
banda SHF (superhigh frequency, super alta frecuencia).
Si la microonda esta polarizada significa que el campo eléctrico oscila
siempre en un mismo plano, vertical o horizontal.
Una red de transmisión de una empresa de telecomunicaciones incluye
varios enlaces de radios de microondas de diferentes frecuencias y capacidades.
RADIOENLACE
Un radioenlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad entre
dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS) usando
equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz. La forma de
onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o digital.
Las microondas son ondas electromagnéticas cuyas frecuencias se
encuentran dentro del espectro de las súper altas frecuencias, SHF.
RANGO DE FRECUENCIAS
Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran
alrededor de los 12 GHz, 18 y 23 GHz, las cuales son capaces de conectar dos
localidades entre 2 y 15 Km de distancia una de la otra. El equipo de microondas
que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias entre 30 y 50 Km.
MODULACIÓN EN MICROONDAS
En una primera etapa, se modula en FM una portadora de baja frecuencia,
por ejemplo 70 MHz. En una segunda etapa, esta portadora modulada es mezclada
con la portadora principal en frecuencia de GHz, por ejemplo 10 GHz.
Un filtro de frecuencias deja pasar la frecuencia suma, 10070 MHz con sus
bandas laterales de 3 MHz y por lo tanto la banda pasante será de 10067 a 10073
MHz que es la señal final de microondas.
En el receptor se hace la mezcla de esta señal con el oscilador local de 10
GHz seguido de un filtro que aprovecha la frecuencia de diferencia 70 MHz la
cual es amplificada y después detectada por las técnicas usuales en FM.
ESTRUCTURA GENERAL DE UN ENLACE POR MICROONDAS
EQUIPO
Un radioenlace está constituido por equipos terminales y repetidores
intermedios. La función de los repetidores es salvar la falta de visibilidad
impuesta por la curvatura terrestre y conseguir así enlaces superiores al horizonte
óptico. La distancia entre repetidores se llama vano.
Los repetidores pueden ser:
• Activos.
• Pasivos.
En los repetidores pasivos o reflectores.
• No hay ganancia.
• Se limitan a cambiar la dirección del haz radioeléctrico.
MICROONDAS EN EL ESPECTROMAGNÉTICO
ANTENAS DE MICROONDAS
La antena utilizada generalmente en las microondas es la de tipo parabólico.
El tamaño típico es de un diámetro de unos 3 metros. La antena es fijada
rígidamente, y transmite un haz estrecho que debe estar perfectamente enfocado
hacia la antena receptora.
Estas antenas de microondas se deben ubicar a una altura considerable sobre
el nivel del suelo, con el fin de conseguir mayores separaciones posibles entre
ellas y poder superar posibles obstáculos. Si se aprovecha la característica de
curvatura de la tierra, por medio de la cual las microondas se desvían o refractan
en la atmósfera terrestre.
Por ejemplo dos antenas de microondas situadas a una altura de 100 metros
pueden separarse una distancia total de 82 Km, esto se da bajo ciertas
condiciones, como terreno y topografía. Es por ello que esta distancia puede variar
de acuerdo a las condiciones que se manejen.
La distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el
uso de repetidoras, las cuales amplifican y redireccionan la señal, es importante
destacar que los obstáculos de la señal pueden ser salvados a través de reflectores
pasivos.
La señal de microondas transmitidas es distorsionada y atenuada mientras
viaja desde el transmisor hasta el receptor, estas atenuaciones y distorsiones son
causadas por una pérdida de potencia dependiente a la distancia, reflexión y
refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas.
REFLECTOR PARABÓLICO
Se construye de fibra de vidrio o aluminio. El caso de fibra de vidrio se
construye con un laminado reforzado con resina poliéster; la superficie se metaliza
con Zinc.
EFICIENCIA
En una antena se ve reducida la ganancia por las siguientes causas:
• Spill over: la potencia incidente es irradiada en todas las direcciones por el
borde de la parábola (rendimiento 90%).
• El iluminador tiene un diagrama de emisión que abarca más que la
superficie de la antena (rendimiento de 70%).
• El iluminador absorbe parte de la energía reflejada en la parábola por que
obstruye el camino (rendimiento de 95%).
• La rugosidad del reflector produce una diferencia de fase en las ondas
reflejadas (rendimiento de 93%).
• Se genera una diferencia de fase cuando el iluminador no está exactamente
en el foco de la parábola (rendimiento 98%).
• Como el reflector no es un conductor ideal parte de la energía penetra en el
material y es absorbida (rendimiento 99%).
FACTORES QUE AFECTAN UN SISTEMA DE MICROONDAS
El clima y el terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar
un sistema de microondas.
En resumen, en un radioenlace se dan pérdidas por:
• Espacio libre.
• Difracción.
• Reflexión.
• Refracción.
• Absorción.
• Desvanecimientos.
• Desajustes de ángulos.
• Lluvias.
• Gases y vapores.
• Difracción por zonas de
Fresnel (atenuación por
obstáculo).
• Desvanecimiento por
múltiple trayectoria
(formación de ductos).
ZONAS DE FRESNEL
Radio de la primera zona de Fresnel
R=17.32(x(d-x)/fd)1/2
donde d = distancia entre antenas (en Km)
R= radio de la primera zona de Fresnel en metros.
f= frecuencia en GHz.
CÁLCULO DEL ENLACE DE MICROONDAS
PÉRDIDAS POR PROPAGACIÓN
• Pérdidas de espacio libre (con línea vista)
Lfsl=92.45+20log(f)+20log(d) [dB]
donde f = frecuencia (GHz)
d = distancia entre antenas (km)
• Atenuación por vegetación (provisión para ser considerada luego de 5 años
de crecimiento de vegetación).
L=0.2f 0.3
R0.6
(dB)
f=frecuencia (MHz) profundidad de vegetación en metros (para R<400m)
APLICACIONES DE LOS ENLACES DE MICROONDAS
• El uso principal de este tipo de transmisión se da en las telecomunicaciones
de largas distancias, se presenta como alternativa del cable coaxial o la fibra
óptica.
• Este sistema necesita menor número de repetidores o amplificadores que el
cable coaxial pero necesita que las antenas estén alineadas.
• Los principales usos de las microondas terrestres son para la transmisión de
televisión y voz.
Las Principales Aplicaciones De Un Sistema De Microondas Terrestre Son
Las Siguientes:
• Telefonía básica (canales telefónicos).
• Datos.
• Telegrafo/Telex/Facsímile.
• Canales de Televisión.
• Video.
• Telefonía Celular (entre troncales).
• transmisión de televisión y voz.
Pero a pesar de todo, las microondas terrestres siguen conformando un
medio de comunicación muy efectivo para redes metropolitanas para interconectar
bancos, mercados, tiendas departa-mentales y radio bases celulares.
VENTAJAS DE LOS ENLACES DE MICROONDAS
• Más baratos.
• Instalación más rápida y sencilla.
• Conservación generalmente más económica y de actuación rápida.
• Puede superarse las irregularidades del terreno.
• La regulación solo debe aplicarse al equipo, puesto que las características
del medio de transmisión son esencialmente constantes en el ancho de banda
de trabajo.
• Puede aumentarse la separación entre repetidores, incrementando la altura
de las torres.
DESVENTAJAS DE LOS ENLACES DE MICROONDAS
• Se requiere se frecuencias asignadas por el Gobierno para la explotación de
las frecuencias de operación del microondas.
• Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para los enlaces(
necesita “Línea Vista”).
• Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las que hay
que disponer.
• Las condiciones atmosféricas pueden ocasionar desvanecimientos intensos y
desviaciones del haz, lo que implica utilizar sistemas de diversidad y equipo
auxiliar requerida, supone un importante problema en diseño.
• Ancho de banda limitado en comparación de la fibra óptica.
CALCULO DE ENLACE INALÁMBRICO
Al establecer una conexión inalámbrica pueden surgir varias dudas. Por
ejemplo: ¿Cuál es la potencia de transmisión disponible a lo largo de una
determinada distancia, cuál es la separación máxima posible entre el transmisor y
el receptor conservando al mismo tiempo una determinada calidad de enlace, o
cómo elegir el modelo adecuado de entre nuestras distintas antenas?
CÁLCULO DE DISTANCIA
La mayoría de la potencia de una señal de radio se pierde en el aire. Incluso
en un vacío absoluto, una onda de radio pierde parte de su energía puesto que
siempre hay una parte de la energía radiada en direcciones distintas a la del eje de
enlace. La Pérdida en Trayectoria por el Espacio Libre (FSPL) mide la pérdida de
potencia en el espacio libre sin obstáculos. Por este motivo, es importante que los
usuarios sepan cuál es la distancia aproximada entre el transmisor y el receptor
con la que se puede conservar una determinada calidad de enlace a distintas tasas
de transferencia de datos.
Fórmula aplicada
El FSPL depende de dos parámetros: Primero está la frecuencia de las
señales de radio; en segundo lugar la distancia de transmisión inalámbrica. La
siguiente fórmula refleja la relación entre estos parámetros.
FSPL (dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K
d = distancia
f = frecuencia
K= constante que depende de las unidades utilizadas para d y f
Si d se mide en kilómetros, f en MHz, la fórmula es:
FSPL (dB) = 20log10(d)+ 20log10(f) + 32.44
A partir de la ecuación del Margen de Desvanecimiento, puede calcularse la
Pérdida en Trayectoria por el Espacio Libre mediante la siguiente ecuación.
Pérdida en Trayectoria por el Espacio Libre =Potencia Tx – Pérdida del
Cable Tx + Ganancia de la antena Tx +Ganancia de la antena Rx – Pérdida
del cable Rx – Sensibilidad Rx – Margen de desvanecimiento
Con las dos ecuaciones de Pérdida de Trayectoria en el Espacio Libre
anteriores, podemos calcular la Distancia en Km.
Distance (km) = 10(Pérdida de Trayectoria en Espacio Libre – 32.44 – 20log10(f))/20
La Zona de Fresnel es el área alrededor de la línea de visión por la que se
difunden las ondas tras salir de la antena. Necesita una línea de visión clara para
mantener la potencia, especialmente en sistemas inalámbricos de 2.4GHz. La
razón es que las ondas de 2.4GHz son absorbidas por el agua, como por ejemplo
el agua que está presente en los árboles. La regla básica es que el 60% de la Zona
de Fresnel debe estar libre de obstáculos. Por lo general, una obstrucción del20%
en la Zona de Fresnel supone poca pérdida de señal para el enlace. Una
obstrucción superior al 40% hace que la pérdida de señal sea importante.
FSPLr=17.32* fd 4
d = distancia [km]
f = frecuencia [GHz]
r = radio [m]
CÁLCULO DEL PRESUPUESTO DE ENLACE
Un presupuesto de enlace inalámbrico para un enlace de radio punto a punto
tiene en cuenta todas las ganancias y pérdidas del transmisor de radio (fuente de la
señal de radio) a través de cables, antenas y el espacio libre hasta el receptor. Es
necesario estimar el valor de la “potencia” en las distintas partes del enlace de
radio para poder crear el mejor diseño y la elección más adecuada de equipo.
El presupuesto de enlace se denomina a menudo Margen de
Desvanecimiento o Margen Operativo del Sistema a la hora de realizar los
cálculos. La cantidad necesaria de margen de desvanecimiento necesaria para un
sistema wifi depende de la fiabilidad deseada del enlace, pero una buena regla
básica es 20-30 dB.
Para los usuarios, especialmente aquello que desean conocer la fiabilidad de
su conexión inalámbrica cuando el transmisor y el receptor están funcionando a
una determinada distancia entre ellos, esta fórmula es ideal.
Nota:
Excelente: El nivel del Margen de Desvanecimiento es mayor que 22dB. El
enlace debería funcionar con alta fiabilidad, ideal para aplicaciones que necesitan
una alta calidad de enlace, como streaming de video, juegos online sin
interrupciones, etc.
Bueno: El nivel de Margen de Desvanecimiento es de 14~22dB. El enlace
debería posibilitarle una buena navegación, satisfaciendo la mayoría de
necesidades online.
Normal: El nivel del Margen de Desvanecimiento es 14dB o menor. El
enlace no será estable continuamente, pero debería funcionar adecuadamente.
Fórmula aplicada
Margen de Desvanecimiento = Señal Recibida – Sensibilidad del Receptor
Donde
Señal Recibida = Potencia Tx – Pérdida de cable Tx + Ganancia de antena Tx
– Pérdida de Trayectoria por el Espacio Libre + Ganancia de antena Rx –
Pérdida de cable Rx
SELECCIÓN DE ANTENA
En las aplicaciones exteriores, la antena es un dispositivo muy importante.
Una antena adecuada puede ayudarle a mantener una calidad de enlace fiable al
tiempo que ahorra dinero. Es importante que los usuarios elijan la antena
adecuada. Con esta función, puede encontrar una antena transmisora o receptora
adecuada entre la variedad de antenas que el mercado ofrece y encontrar la antena
más adecuada para usted, que mantenga una determinada calidad de enlace a la
distancia necesaria.
Fórmula aplicada
Puede encontrar la antena adecuada calculando la ganancia de la antena a
partir de las dos ecuaciones de Pérdida de Trayectoria en el Espacio Libre.
Para calcular la Ganancia de la Antena Transmisora (suponiendo que tenga
los datos de Ganancia de la Antena Receptora).
Ganancia de la Antena Tx = Margen de Desvanecimiento - Potencia Tx +
Pérdida del Cable Tx + Pérdida del Cable Rx + Sensibilidad Rx + 32.44 + 20
log10(f) + 20 log10(d) - Rx Antenna Gain
d = distancia [km]
f = frecuencia [MHz]
Para usar esta función, necesita conocer la distancia y margen de
desvanecimiento y seleccionar el punto de acceso de transmisor y receptor, cables
opcionales y antena receptora.
Para calcular la Ganancia de la Antena Receptora (suponiendo que tenga los
datos de Ganancia de la Antena Transmisora).
Ganancia de la Antena Rx = Margen de Desvanecimiento - Potencia Tx +
Pérdida del Cable Tx + Pérdida del Cable Rx + Sensibilidad Rx + 32.44 + 20
log10(f) + 20 log10(d) - Ganancia de Antena Tx
d = distancia [km]
f = frecuencia [MHz]
Para usar este cálculo, necesita conocer la distancia y margen de
desvanecimiento y seleccionar el punto de acceso de transmisor y receptor, cables
opcionales y antena receptora.
Con el valor de ganancia de antena calculado, podrá encontrar una antena
adecuada.
GUÍAS DE ONDA
La guía de onda es otro medio de comunicación también muy usado, el cual
opera en el rango de las frecuencias comúnmente llamadas como microondas (en
el orden de GHz). Su construcción es de material metálico por lo que no se puede
decir que sea un cable. El ancho de banda es extremadamente grande y es usada
principalmente cuando se requiere bajas perdidas en la señal bajo condiciones de
muy alta potencia como el caso desde una antena de microondas hacia el
receptor/transmisor de radio frecuencia.
Las aplicaciones típicas de este medio es como parte de los equipos de
radios, guías entre RF y moduladores/demuladores, para bajar/subir señales
provenientes de antenas de satélite o estaciones terrenas de microondas.
No todas las guías de onda son duras, también existen guías de onda más
flexibles, existe un tipo de guía de onda que fabrica una compañía que se llama
ANDREW, y a este tipo de guía de onda flexible se le conoce como cable Heliax.
RADIO ENLACE PRÁCTICO
CONCLUSION
Los sistemas de transmisión de datos han evolucionado constantemente
durante las últimas etapas tecnológicas conocidas y juegan un papel importante
dentro del manejo de las comunicaciones siendo ellos los determinantes de su
buen o mal funcionamiento, como se ha descrito en este trabajo.
Por otro lado, no siempre lo más costoso es justamente lo adecuado para
montar cualquier tipo de red; se debe tener en cuenta los beneficios frente a la
inversión, además cada tipo de medio está hecho a la medida del tamaño de la red
en construcción, y aunque alguna opción sea más atractiva que otra no siempre
significa que realmente cumpla con todo su potencial, por consiguiente, eso nos
hace pensar en los factores que hacen que cada vez más los sistemas de
transmisión de datos sean más digitales y son los siguientes:
1. Hardware barato: la tecnología digital cada vez es más barata.
2. Nuevos servicios: correo electrónico, banca electrónica, módems. En los
últimos años se ha extendido el uso de sistemas de
comunicaciones/transmisiones de datos y como tales los datos son digitales
en contraposición con la transmisión de voz que es un sistema analógico.
3. Control de calidad: control de errores. Tanto la tecnología digital como la
analógica permiten alcanzar cotas de calidad muy altas. Pero cuando
hacemos una transmisión en la que hay muchos enlaces, la tecnología digital
aporta mejores soluciones a los problemas de ruido en la transmisión.
4. Compatibilidad y flexibilidad. Una vez que las señales se han digitalizado es
posible transmitirlas por un medio parecido y usando técnicas parecidas.
5. Coste de la transmisión.
6. Seguridad de la transmisión. Las técnicas digitales de transmisión permiten
incorporar mejorar la seguridad de forma que sea más difícil interceptar
señales.
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Mahlke y Gössing "Conductores de fibras ópticas" 2ª ed. Ed. Marcombo (2000)
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