Medios de transmisión

Para que cualquier red sea eficaz, el flujo de datos sin procesar debe transportarse de un dispositivo a otro a través de algún medio. Se pueden utilizar varios medios de transmisión para la transferencia de datos. Estos medios de transmisión pueden ser de dos tipos:

Guided- En medios guiados, los datos transmitidos viajan a través de un sistema de cableado que tiene una ruta fija. Por ejemplo, cables de cobre, cables de fibra óptica, etc.
Unguided- En medios no guiados, los datos transmitidos viajan a través del espacio libre en forma de señal electromagnética. Por ejemplo, ondas de radio, láseres, etc.

Cada medio de transmisión tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de ancho de banda, velocidad, retardo, costo por bit, facilidad de instalación y mantenimiento, etc. Analicemos en detalle algunos de los medios más utilizados.

Cable de par trenzado

Los cables de cobre son los cables más comunes utilizados para transmitir señales debido a su buen rendimiento a bajo costo. Se utilizan con mayor frecuencia en líneas telefónicas. Sin embargo, si dos o más cables están juntos, pueden interferir con las señales del otro. Para reducir esta interferencia electromagnética, un par de cables de cobre se trenzan juntos en forma helicoidal como una molécula de ADN. Tales alambres de cobre trenzados se llamantwisted pair. Para reducir la interferencia entre pares trenzados cercanos, las tasas de torsión son diferentes para cada par.

Se juntan hasta 25 pares trenzados en una cubierta protectora para formar cables de par trenzado que son la columna vertebral de los sistemas telefónicos y redes Ethernet.

Ventajas del cable de par trenzado

Los cables de par trenzado son los cables más antiguos y populares en todo el mundo. Esto se debe a las muchas ventajas que ofrecen:

Personal capacitado fácilmente disponible debido a la curva de aprendizaje poco profunda
Se puede utilizar para transmisiones analógicas y digitales.
Menos costoso para distancias cortas
Toda la red no se cae si una parte de la red está dañada

Desventajas del cable de par trenzado

Con sus muchas ventajas, los cables de par trenzado también ofrecen algunas desventajas:

La señal no puede viajar largas distancias sin repetidores
Alta tasa de error para distancias superiores a 100 m
Muy delgado y por lo tanto se rompe fácilmente
No apto para conexiones de banda ancha

Blindaje de cable de par trenzado

Para contrarrestar la tendencia de los cables de par trenzado a captar señales de ruido, los cables están blindados de las siguientes tres formas:

Cada par trenzado está blindado.
El conjunto de varios pares trenzados en el cable está blindado.
Cada par trenzado y luego todos los pares están blindados.

Tales pares trenzados se llaman shielded twisted pair (STP) cables. Los cables que no están blindados, sino que simplemente están agrupados en una funda protectora se denominanunshielded twisted pair (UTP) cables. Estos cables pueden tener una longitud máxima de 100 metros.

El blindaje hace que el cable sea voluminoso, por lo que UTP es más popular que STP. Los cables UTP se utilizan como conexión de red de última milla en hogares y oficinas.

Cable coaxial

Coaxial cables son cables de cobre con mejor shieldingque los cables de par trenzado, por lo que las señales transmitidas pueden viajar distancias más largas a velocidades más altas. Un cable coaxial consta de estas capas, comenzando desde la más interna:

Alambre de cobre rígido como core
Insulating material rodeando el núcleo
Malla trenzada estrechamente tejida de conducting material rodeando el insulator
Protector plastic sheath envolviendo el alambre

Los cables coaxiales se utilizan ampliamente para cable TV conexiones y LANs.

Ventajas de los cables coaxiales

Estas son las ventajas de los cables coaxiales:

Excelente inmunidad al ruido
Las señales pueden viajar distancias más largas a velocidades más altas, por ejemplo, de 1 a 2 Gbps para un cable de 1 km
Se puede utilizar tanto para señales analógicas como digitales
Económico en comparación con los cables de fibra óptica
Fácil de instalar y mantener

Desventajas de los cables coaxiales

Estas son algunas de las desventajas de los cables coaxiales:

Caro en comparación con los cables de par trenzado
No compatible con cables de par trenzado

Fibra óptica

Los hilos delgados de vidrio o plástico que se utilizan para transmitir datos mediante ondas de luz se denominan optical fibre. Los diodos emisores de luz (LED) o los diodos láser (LD) emiten ondas de luz en elsource, que es leído por un detector en el otro extremo. Optical fibre cabletiene un haz de tales hilos o fibras agrupados en una cubierta protectora. Cada fibra está formada por estas tres capas, comenzando con la capa más interna:

Core hecho de alta calidad silica glass o plastic
Cladding hecho de alta calidad silica glass o plastic, con un índice de refracción más bajo que el núcleo
Revestimiento exterior protector llamado buffer

Tenga en cuenta que tanto el núcleo como el revestimiento están hechos de un material similar. Sin embargo, comorefractive index del revestimiento es más bajo, cualquier onda de luz parásita que intente escapar del núcleo se refleja debido a total internal reflection.

La fibra óptica está reemplazando rápidamente a los cables de cobre en las líneas telefónicas, las comunicaciones por Internet e incluso las conexiones de televisión por cable porque los datos transmitidos pueden viajar distancias muy largas sin debilitarse. Single node El cable de fibra óptica puede tener una longitud máxima de segmento de 2 kms y un ancho de banda de hasta 100 Mbps. Multi-node El cable de fibra óptica puede tener una longitud máxima de segmento de 100 kms y un ancho de banda de hasta 2 Gbps.

Ventajas de la fibra óptica

La fibra óptica está reemplazando rápidamente a los cables de cobre debido a las ventajas que ofrece:

Alto ancho de banda
Inmune a las interferencias electromagnéticas
Adecuado para áreas industriales y ruidosas
Las señales que transportan datos pueden viajar largas distancias sin debilitarse

Desventajas de la fibra óptica

A pesar de las largas longitudes de los segmentos y el gran ancho de banda, el uso de fibra óptica puede no ser una opción viable para todos debido a estas desventajas:

Los cables de fibra óptica son caros
Se requiere tecnología sofisticada para fabricar, instalar y mantener cables de fibra óptica
Las ondas de luz son unidireccionales, por lo que se requieren dos frecuencias para la transmisión full duplex

Infrarrojo

Las ondas infrarrojas de baja frecuencia se utilizan para comunicaciones a distancias muy cortas como el control remoto de TV, altavoces inalámbricos, puertas automáticas, dispositivos portátiles, etc. Las señales infrarrojas pueden propagarse dentro de una habitación pero no pueden penetrar las paredes. Sin embargo, debido a su corto alcance, se considera que es uno de los modos de transmisión más seguros.

Onda de radio

La transmisión de datos mediante radiofrecuencias se denomina radio-wave transmission. Todos conocemos los canales de radio que transmiten programas de entretenimiento. Las estaciones de radio transmiten ondas de radio usandotransmitters, que son recibidos por el receptor instalado en nuestros dispositivos.

Tanto los transmisores como los receptores usan antenas para irradiar o capturar señales de radio. Estas radiofrecuencias también se pueden utilizar paradirect voice communication dentro de allocated range. Este rango suele ser de 10 millas.