El propósito fundamental de la estructura
física de la red consiste en transportar, como flujo de bits, la información de
una máquina a otra. Para realizar esta función se van a utilizar diversos
medios de transmisión.
Tipo de conductor utilizado,
Velocidad máxima que pueden proporcionar ( ancho de banda ), Distancias máximas
que pueden ofrecer, Inmunidad frente a interferencias electromagnéticas,
Facilidad de instalación, Capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel
de enlace.
CABLES COAXIAL
La construcción de cables
coaxiales varía mucho. La elección del diseño afecta al tamaño, flexibilidad y
el cable pierde propiedades.
Un cable coaxial consta de un
núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal
trenzado y una cubierta externa.
El apantallamiento tiene que ver
con el trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea los cables.
El núcleo de un cable coaxial
transporta señales electrónicas que forman la información. Este núcleo puede
ser sólido (normalmente de cobre) o de hilos.
Rodeando al núcleo existe una
capa aislante dieléctrica que la separa de la malla de hilo. La malla de hilo
trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la
distorsión que proviene de los hilos adyacentes.
El núcleo y la malla deben estar
separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, se produciría un cortocircuito,
y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla, atravesarían
el hilo de cobre.
Un cortocircuito ocurre cuando
dos hilos o un hilo y una tierra se ponen en contacto. Este contacto causa un
flujo directo de corriente (o datos) en un camino no deseado.
En el caso de una instalación
eléctrica común, un cortocircuito causará el chispazo y el fundido del fusible
o del interruptor automático. Con dispositivos electrónicos que utilizan bajos
voltajes, el efecto es menor, y casi no se detecta. Estos cortocircuitos de
bajo voltaje causan un fallo en el dispositivo y lo normal es que se pierdan
los datos que se estaban transfiriendo.
Una cubierta exterior no
conductora (normalmente hecha de goma, teflón o plástico) rodea todo el cable,
para evitar las posibles descargas eléctricas.
El cable coaxial es más
resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado, por esto
hubo un tiempo que fue el más usado.
Existen dos tipos de cable
coaxial:
cable Thick o cable grueso: es
más voluminoso, caro y difícil de instalar, pero permite conectar un mayor
número de nodos y alcanzar mayores distancias.
cable Thin o cable fino, también conocido como
cheapernet por ser más económico y fácil de instalar. Sólo se utiliza para
redes con un número reducido de nodos.
Ambos tipos de cable pueden ser
usados simultáneamente en una red. La velocidad de transmisión de la señal por
ambos es de 10 Mb.
Ventajas del cable coaxial:
La protección de las señales contra
interferencias eléctricas debida a otros equipos, fotocopiadoras, motores,
luces fluorescentes, etc.
Puede cubrir distancias relativamente
grandes, entre 185 y 1500 metros dependiendo del tipo de cable usado.
CABLE DE PAR TRENZADO.
El cable de par trenzado (aunque
en estricto rigor debería llamarse "par torcido") 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.
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. El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en
esta sustracción debido a que ambos cables están expuestos a interferencias
electromagnéticas similares.
La tasa de trenzado, usualmente
definida en vueltas por metro, forma parte de las especificaciones de un tipo
concreto de cable. Cuanto menor es el número de vueltas, menor es la atenuación
de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de
lasconexiones 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.
§
UTP acrónimo o Cable trenzado sin
apantallar. Son cables de pares trenzados sin apantallar que se utilizan para
diferentes tecnologías de red local. 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.
§
STP, acrónimo de Shielded Twisted Pair o Par trenzado apantallado. 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 comoEthernet o Token Ring. Es más
caro que la versión no apantallada o UTP.
§
FTP, acrónimo de Foiled Twisted Pair o Par trenzado con pantalla global.
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
FIBRA OPTICA
La fibra óptica es un medio de
transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de
material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían
pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente
confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión
por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell.
La fuente de luz puede ser láser o un LED.
Comunicaciones con fibra óptica
La fibra óptica se emplea como
medio de transmisión para las redes de telecomunicaciones, ya que por su
flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las
fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio, y algunas veces de los
dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuación que
tienen.
El FTP
La fibra óptica posee una
variante llamada FTP (No confundir con el protocolo FTP)
El FTP , o Par trenzado de fibra
óptica en español, es la combinación de la fiabilidad del par trenzado y la
velocidad de la fibra optica, se emplea solo en instalaciones
científico-militares gracias a la velocidad de transmisión 10gb/s, no esta
disponible para el mercado civil actualmente, su costo es 3 veces mayor al de
la fibra óptica.
Para las comunicaciones se
emplean fibras multimodo y monomodo, usando las multimodo para distancias
cortas (hasta 5000 m) y las monomodo para acoplamientos de larga distancia.
Debido a que las fibras monomodo son más sensibles a los empalmes, soldaduras y
conectores, las fibras y los componentes de éstas son de mayor costo que los de
las fibras multimodo.
Sensores de fibra óptica
Las fibras ópticas se pueden
utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y
otros parámetros. El tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula
corriente eléctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor eléctrico.
Las fibras ópticas se utilizan
como hidrófonos para los sismos o aplicaciones de sónar. Se ha desarrollado
sistemas hidrofónicos con más de 100 sensores usando la fibra óptica. Los
hidrófonos son usados por la industria de petróleo así como las marinas de
guerra de algunos países. La compañía alemana Sennheiser desarrolló un
micrófono que trabajaba con un láser y las fibras ópticas.
Los sensores de fibra óptica para
la temperatura y la presión se han desarrollado para pozos petrolíferos. Estos
sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de
semiconductores.
Otro uso de la fibra óptica como
un sensor es el giroscopio óptico que usa el Boeing 767 y el uso en
microsensores del hidrógeno.
Iluminación
Otro uso que le podemos dar a la
fibra óptica es el de iluminar cualquier espacio. Debido a las ventajas que
este tipo de iluminación representa en los últimos años ha empezado a ser muy
utilizado.
Entre las ventajas de la
iluminación por fibra podemos mencionar:
§
Ausencia de electricidad y calor: Esto se debe a que la fibra sólo tiene
la capacidad de transmitir los haces de luz además de que la lámpara que
ilumina la fibra no está en contacto directo con la misma.
§
Se puede cambiar de color la iluminación sin necesidad de cambiar la
lámpara: Esto se debe a que la fibra puede transportar el haz de luz de
cualquier color sin importar el color de la fibra.
§
Con una lámpara se puede hacer una iluminación más amplia por medio de
fibra: Esto es debido a que con una lámpara se puede iluminar varias fibras y
colocarlas en diferentes lugares.
Más usos de la fibra óptica
§
Se puede usar como una guía de onda en aplicaciones médicas o
industriales en las que es necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no
se encuentra en la línea de visión.
§
La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones,
temperatura, presión así como otros parámetros.
§
Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar
instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios. Los
endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero
pequeño. Los endoscopios industriales se usan para propósitos similares, como
por ejemplo, para inspeccionar el interior de turbinas.
§
Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos
incluyendo iluminación, árboles de Navidad.
§
Líneas de abonado
§
Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Para
edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante
fibra óptica a cualquier parte del edificio.
§
También es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis
provocando que el taxímetro (algunos le llaman cuentafichas) no marque el costo
real del viaje.
§ Se emplea como componente en la confección
del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron
Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un
nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente,
presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.
