unidad1 medios de transmisin

5/18/2018 Unidad1 Medios de Transmisin

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U n i v e r s i d a d A r t u r o P r a tDepartamento Formacin Tcnica

arreras rea c r ca- ec r n ca

Unidad 1: Medios de transmisin


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MEDIOS DE TRANSMISION

El rol de un sistema de comunicaciones es el de reproducir en el punto receptor, la

1.1 Conceptos generales de comunicaciones y modos de transmisin.

informacin provista en el punto transmisor, en la forma ms fiel y econmicaposible.

Fuente

InformacinTransmisor Canal Receptor Destinatario

Fuente

Ruido

Modelo de un Sistema de comunicaciones(Claude Shannon,1949)


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a) Fuente de informacin: es quien origina el mensaje

Componentes de un Sistemas de comunicaciones

(informacin) o datos que se desean transmitir

b) Transmisor: es el encargado de adaptar la informacin de la

canal o medio de transmisin. El proceso de adaptacinconsiste en un acondicionamiento de la informacin que porlo general involucra la aplicacin de tcnicas de modulacintales como modulacin de amplitud, de frecuencia, de faseo conversin a tipos de seales lumnicas u otras.

mensaje o informacin, esta va puede ser de 2 tipos,guiada o no guiada, si es guiada existe un medio fsico porel cual viaja la informacin (alambres de cobre, fibra ptica)s es una v a no gu a a a se a v a a por e a re.


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d) Fuentes de ruido: son todas aquellas fuentes externasca aces de enerar al n ti o de interferencia ue ueda

afectar al proceso de comunicacin produciendo unaalteracin en la informacin enviada originando errores enla recepcin. (ej: motores, lneas elctricas)

e Rece tor: es el encar ado de realizar el roceso inverso alefectuado en el transmisor, con la finalidad de recuperar lainformacin enviada por la fuente de informacin.

f) Destinatario: es quien recibe la informacin o datos yarecuperados por el receptor y hace uso de ellos.


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El xito de la transmisin de datos en un sistema de comunicacionesde ende rinci almente de dos factores: la calidad de la seal las

caractersticas delmedio de transmisin

.

epen en o e me o, a se a se e er orar m s o menos can a , ocual influir en la decisin de la forma de transmisin, analgica o digital.

Medio de

Tx


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Modos de comunicacin


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Tipos de modulacin

a) Seal binaria.

b) Modulacin por amplitud.

c) Modulacin de frecuencia.

d) Modulacin de fase


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AB

ABm

moduladora

portadora

A BModulacin deamplitud

1m

AB

A B

AB

Modulacin defrecuencia


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1.2 Concepto de cableado estructurado.

Soporte fsico para latransmisinde las seales asociadas a lossistemas de voz, redes de datos yde control existentes en un edificio

o conjunto de edificios.

Para realizar esta funcin unsistema de cableado incluye todos

los cables, conectores,repartidores, mdulos y otroselementos necesarios.


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Qu es un sistema de cableado?

Es vital que el cableado soporte una variedad de aplicaciones, y dure lo quedura la vida de una red.

de traslados, adiciones, y cambios.


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Existen diferentes tipos de cables. La eleccin

de uno respecto a otro depende del ancho debandanecesario, grado de inmunidad alruido, la

del medio.

a a po e ca e ene sus ven a as einconvenientes; no existe un tipo ideal.

Los medios de transmisin se dividen en dosgrupos:Medios guiados y no guiados.


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1.3 Medios de Transmisin Guiados

En la actualidad existen bsicamente tres tipos de cables factiblesde ser utilizados para el cableado en el interior de edificios o entre

Par Trenzado

Coaxial

Fibra ptica


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1.3.1 El Par Trenzado

Caractersticas:

.

Es sensible a la radiacin externa.

La forma trenzada reduce las interferencias (diafona).

Uso inicial en telefona, hoy en Tx de datos.

El par trenzado se divide en 2 categoras:

a)Par trenzado blindado (STP)b)Par trenzado sin blindar (UTP)


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1.3.1.a.1) El Par Trenzado Blindado STP (Shielded Twisted Pair)

, ,

acoplamiento de par a par y la diafona. Tambin reduce el ruidoelectrnico desde el exterior del cable, como, por ejemplo, la interferenciaelectromagntica (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI).


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1.3.1.a.2) El Par Trenzado Apantallado ScTP (Screened UTP)

Al hbrido de UTP con STP tradicional se denomina UTP apantallado(ScTP), conocido tambin como par trenzado de papel metlico.


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1.3.1.a.2) El Par Trenzado Apantallado ScTP (Screened UTP)

El STP el ScTP re uieren una adecuada uesta a tierra roducto del blinda e.

STP y ScTP no pueden tenderse sobre distancias tan largas como el cable coaxialcientos de metros la fibra tica kilmetros .

El blindaje hace que las terminaciones sean ms difciles y aumentan larobabilidad de ue se roduzcan defectos de mano de obra


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1.3.1.b El Par Trenzado UTP (Unshielded Twisted Pair)

Reduce el costo del cableado

Es similar al cable telefnico, pero otorga prestaciones totalmentesatisfactorias en comunicacin de datos a frecuencias ms altas deTransmisin.


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Los cables UTP pueden clasificarse en varias categoras:

Categora 3: Frecuencia transmisin hasta 16 Mhz

t ernet ps o en ng ps


cate ora 3 + Token Rin 16 Mb s


La categora 5 es el medio ms popular reconocido por las normas, para

, .


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CAT 5e CAT 6

Cuadro comparativo:

MHZ 100 250

Ohms 100 100

Mbps 100 ~ 622 100 ~ 10000


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Tipos de Par Trenzado

STP

mu par c


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1.3.2 El Cable Coaxial

Al igual que el par trenzado consiste en dos conductores, la diferencia radica en

la disposicin de dichos conductores, lo cual permite al cable coaxial abarcar unmayor rango de frecuencias de transmisin.


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Anti uamente el cable coaxial ermita una transmisin ms alta ue el ar


trenzado. (10 Mbps)

Hoy ha sido superado por el par trenzado, pero sin embargo el cable coaxialuede conectar los dis ositivos de la red a distancias ms lar as.

Es un medio de transmisin ms verstil. (Telefona/TV/Internet)

Es menos sensible a interferencias. (concntrico)


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En transmisiones analgicas se requieren amplificadores ms seguidos si lafrecuencia es ms alta.

En transmisiones digitales se requiere un repetidor cada kilmetroaproximadamente.

Desventajas: Ruido trmico, atenuacin.Uso en banda ancha para transmisin de seales analgicas (T.V.)


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1.3.2.a El Cable Coaxial grueso

a e e po ase ama o c ne o rece ps en

segmentos de 500 metrosPoco flexible, difcil instalacin

Cable Coaxial

50 ohms RG8RG8


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1.3.2.b El Cable Coaxial delgado

ofrece 10 Mbps en segmentos de 185 metros.Flexible, fcil instalacin.

Empalme mediante BNC en T.

Mientras ms conectores haya mayor

.


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1.3.2.b El Cable Coaxial delgado

Terminador 50ohms RG58

Conector

BNC

Cable RG58


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1.3.3 Cable de Fibra ptica

Ventajas:

Tiene un ancho de banda casi"infinito" (THz Tera Hertz)

La utilizacin del ancho de banda

equipos pticos utilizados, por lo quela cantidad de servicios que sepueden distribuir aumenta

considerablemente respecto a unadistribucin en coaxial.


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Ventajas:

Atenuacin muy baja y constante con la

de 0.4 dB/Km a 1550 nm mientras que el coaxialtiene entre 40 a 80 dB/Km a 1 GHZ y 20C)

Atenuacin es independiente de la velocidadde transmisin a la que se explota, lo cual noocurre en cables convencionales. Esto ermite

cubrir grandes distancias sin necesidad deamplificacin intermedia.


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Ventajas:


Facilidad de instalacin: menor dimetro que cable coaxial ypar trenzado, por lo que se puede ahorrar en tubos y obra civil.

Mantenimiento: menor que una instalacin en coaxial, yaque se evita el mantenimiento de amplificadores intermedios y

el cambio de componentes y cables obsoletos ante nuevos.

No existe diafona

Por ser un mediodielctrico, la fibra ptica no irradia y esinmune al ruido y las interferencias.


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Ventajas:

Al no ser conductora de la electricidad, se puede usar cerca delquidos y gases voltiles sin riesgo de incendios por arcoselctricos.


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Puede resultar ms caro si sus ventajas no soncorrectamente evaluadas.

Las prdidas de acoplamiento y su dificultad en

aplicaciones de campo abierto por el pequeo tamaoe as ras p cas.

Algunas fuentes luminosas tienen una vida til muy

limitada, por ejemplo el lser.

,tratamiento especial durante el tendido de cables.


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Las fibras pticas son filamentos rgidos oflexibles, de plstico o de vidrio de alta pureza

fibra es similar al de un cabello humano.

Fabricadas a alta temperatura con base ensilicio, su proceso de elaboracin es controladopor medio de computadoras, para permitir que

,

gua de la onda luminosa, sea uniforme y evitelas desviaciones.


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Es ectro visible

70085013101550

LONGITUD DE ONDA (micrones)

Un diodo emisor de luz (LED) que produce luz infrarroja conlongitudes de onda de 850 nm o 1310 nm

Amplificacin de la luz por radiacin por emisin estimulada (LASER) una fuente deluz que produce un fino haz de intensa luz infrarroja, generalmente, con longitudesde onda de 1310nm o 1550 nm


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Aire : 1,0001.3.3 Cable de Fibra ptica

Vidrio : 1,523

Diamante : 2,419

,


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nncleo

> nrevestimiento


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Apertura numrica del ncleo: es el rango de ngulos de los rayos deluz incidente ue in resan a la fibra ue son refle ados en su totalidad.

Modos: Son los trayectos que puede recorrer un rayo de luz cuandov a a por a ra.


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Construccin de la

La capacidad de transmisin de informacin depende de 3 factores:

Diseo geomtrico

Propiedades de los materiales (diseo ptico) Anchura espectral de la fuente de luz utilizada. Cuanto mayor seaesta anchura, menor ser la ca acidad de transmisin de informacinde esa fibra.



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El ncleo o Core:es de slice (dixido de silicio), cuarzo fundido o plstico, por el


cual se propagan las ondas pticas. Tienen un dimetro de 50 62,5m para la

fibra multimodo y 9m para la fibra monomodo.La funda ptica o cladding:Es generalmente de los mismos materiales que elncleo pero con aditivos que confinan las ondas pticas en el ncleo.

El revestimiento de proteccin Coating: Por lo general est fabricado en

.

La diferencia de los ndices de

de luz se mantenga dentro del ncleo,si y solo s

ncleo revestimiento



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Existen tres clases de fibra:a) ncleo y revestimiento de plstico

b) ncleo de vidrio y revestimiento

de lstico PCS= lastic cladsilica)

c n c eo y reves m en o e v r o

(SCS=silica clad silica)



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Ncleo y revestimiento fabricado enslice



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Fibra multimodo de ndice escalonado:fabricadas a base de vidrio,

con una atenuacin de 30 dB/Km, o de plstico, con una atenuacin de100 dB/Km. Tiene una banda de paso que llega hasta los 40 MHz/Km .



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hasta los 500MHz/Km. El ndice de refraccin en el interior del ncleo noes nico y decrece radialmente cuando se desplaza del ncleo hacia lacubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de lafibra.



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Fibra monomodo: esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad detransporte de informacin. Tiene una banda de paso del orden de los 100GHz/Km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero tambin esla ms compleja de implantar.



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El tipo de conector que se usa con mayor frecuencia con la fibra

multimodo es el Conector Suscriptor (o conector SC).

En una fibra monomodo, el conector ms frecuentemente utilizado esel de Punta Recta (o conector ST)



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La dispersin de la luz dentro de una fibra es producida por defectosmicroscpicos en la uniformidad (distorsiones) de la fibra que reflejan ydis ersan arte de la ener a de la luz

Absorcin:

de una fibra, estas impurezas absorben parte de la energa



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, , ,extremos de fibra sucios son factores que disminuyen la fuerza de laseal luminosa y se conocen como ruido de fibra

Dos de los instrumentos ms

im ortantes son los Medidores dePrdida ptica

y los Reflectmetros pticos deDominio de Tiempo (OTDR)



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mecnicaaplastamiento

Elemento detraccin

Proteccin

empaquetado

secundaria



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Cables areos autosoportados:poseen un suspensor o mensajero para el tendido


areo entre postes o columnas.



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Cables de interconexin e interiores:




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La fibra ptica presenta 2 grandes inconvenientes:

Los equipos terminales tienen un costo muy elevado y se requiere personal.

La dificultad de bifurcar seales en fibra. Todos los equipos existentesprovocan prdidas.

=az nc ente aces sa a

Elementos activos: SpticaSelctrica; SelctricaSptica



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Cuadro comparativo Medios de Transmisin Guiados



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Se basan en la propagacin de ondas electromagntica por el aire.

1.4 Medios de Transmisin No Guiados

Requieren un Transmisor, un Receptor y posibles repetidores dadas las

condiciones del terreno.



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En la actualidad existen los siguientes tipos de radioenlaces:

Sistemas terrestres de microondas

Sistemas basados en satlites de comunicaciones

La transmisin mediante microondas se lleva a cabo enfrecuencias ue van desde 2 a 40 Ghz.



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-Direccional Omnidireccional

En enlaces punto a punto se suelen utilizar microondas (altasfrecuencias), para varios receptores se usan ondas de radio (bajas

,

distancia (misma habitacin).Los radioenlaces pueden ser analgicos o digitales, dependiendo de

. .



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Los repetidores de la seal transmitida pueden ser

pasivos o activos

los pasivos solo modifican la trayectoria de laseal

de ruido y ganancia.



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1.4.1 Microondas (terrestres y satelitales) e Infrarrojo

.

Se utilizan tambin para sistemas de comunicacin por radar y de bandaancha. La frecuencia de transmisin supera el gigahertz. Las torres de.



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Las principales aplicaciones de un sistema demicroondas terrestre son las siguientes:

Telefona bsica (canales telefnicos)

Telgrafo/Telex/Fax

Canales de Televisin,Vdeo.

Telefona Celular



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Los sistemas de microondas se basan en la utilizacin

de ondas electromagnticas de frecuencias altas (1 y 2.5Ghz)

El inconveniente es que ambas antenas deben ser

.

La principal causa de prdidas es la atenuacin debidoa que las prdidas aumentan con el cuadrado de la

distancia. Tambin se ven afectadas por fenmenosatmosfricos.



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Su funcin principal es servir de repetidor.

Captura la seal de entrada la amplifica y laretransmite a la Tierra en una frecuencia distinta ala recibida.

La estacin terrena enva seal a un solosatlite, pero el satlite retransmite a cualquierestacin terrena, dentro de su rea de cobertura.



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Los satlites Geoestacionarios (GEO) giran

alrededor de la tierra a 36.000 Km.

Los satlites GEO tienen el inconveniente delretardo que se produce durante la subida y

,300 ms.

Tienen sin embargo la capacidad de un anchode banda BW que compensa en cierta medidaeste inconveniente.



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datos a baja velocidad y no son capaces de

manipular voz , seales de video o datos a altasvelocidades. Pero tienen las ventajas que los satlitesno enen. or e emp o, no ex s e re ar o en as

transmisiones, son menos sensibles a factoresatmosfricos, y transmiten a muy poca potencia.

Estos satlites o eran a frecuencias asi nadas entrelos 1.545 GHz y los 1.645 GHz (Banda L).

que se puede interactuar con ellos el tiempo que seencuentran prximos a la estacin terrestre (15minutos)



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Transferencia a altas velocidades (Kbps, Mbps).

Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fcilmente accesiblesgeogrficamente.

Ideal en servicios de acceso mltiple a un gran nmero de puntos. Permite lacomunicacin entre dos usuarios distantes con la posibilidad de evitar las redespublicas telefnicas.

El coste de la transmisin es independiente de la distancia entre los lugares.

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El Tx y Rx deben estar alineados o bien estar en lneatras la posible reflexin de rayo en superficies como lasparedes. En infrarrojos no existen problemas deseguridad ni de interferencias ya que estos rayos nopueden atravesar las paredes, tampoco se requiere

ermiso ara su utilizacin.

El lser permite anchos de banda del orden de 100z, por o que resu a n eresan e, pero es muy sens e

a la atenuacin por condiciones fsicas: niebla, lluvia, etc.Su principal aplicacin es la Tx entre satlites, modulandocon los datos la frecuencia, am litud, fase o olarizacindel rayo lser.

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