MEDIOS DE TRANSMISIÒN FÌSICA

Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Solo hay tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes.

*Cable Coaxial
*Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado)
* Cable de fibra óptica

Cable Coaxial
Esta compuesto de un hilo conductor central de cobre rodeado por una malla de hilos de cobre. El espacio entre el hilo y la malla lo ocupa un conducto de plástico que separa los dos conductores y mantiene las propiedades eléctricas. Todo el cable está cubierto por un aislamiento de protección para reducir las emisiones eléctricas.

Tipos de Cable Coaxial

THICK (grueso). Normalmente como "cable amarillo“. Su capacidad en términos de velocidad y distancia es grande, pero el coste del cableado es alto y su grosor no permite su utilización en canalizaciones con demasiados cables. Este cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma10 Base 5.


THIN (fino). Este cable se empezó a utilizar para reducir el coste de cableado de la redes. Su limitación está en la distancia máxima que puede alcanzar un tramo de red sin regeneración de la señal. Sin embargo el cable es mucho más barato y fino que el thick y, por lo tanto, solventa algunas de las desventajas del cable grueso. Este cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma 10 Base 2.

Cable de Par Trenzado

Es el tipo de cable más común. Cada cable de este tipo está compuesto por un serie de pares de cables trenzados. Los pares se trenzan para reducir la interferencia entre pares adyacentes. Normalmente una serie de pares se agrupan en una única funda de color codificado para reducir el número de cables físicos que se introducen en un conducto.

Tipos de Cable Trenzado

NO APANTALLADO (UTP): Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por sus siglas en inglés UTP (Par Trenzado no Apantallado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración.

APANTALLADO (STP): Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lámina apantallante. Se referencia con sus siglas en inglés STP (Shield Twiested Pair / Par Trenzado Apantallado).
La lamina apantallante reduce la tasa de error, pero incrementa el costo al requerirse un proceso de fabricación más costoso.


UNIFORME (FTP): Cada uno de los pares es trenzado uniformemente durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre cables y protege al conjunto de los cables de interferencias exteriores. Se realiza un apantallamiento global de todos los pares mediante una lámina externa apantallante. . Este es usado dentro de la categoria 5 y 5e (Hasta 100 Mhz).

Fibra Optica
Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada fibra de vidrio consta de:
*Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.
*Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor.
*Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo. Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.

Tipos de cable de fibra optica
Los cables de fibra óptica se pueden clasificar en dos clases:

Monomodo. Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a 2,405, un único modo electromagnético viaja a través de la línea y por tanto ésta se denomina monomodo. Sólo se propagan los rayos paralelos al eje de la fibra óptica, consiguiendo el rendimiento máximo,
*Ancho de banda hasta 50 ghz.
*Velocidades 622mbps
*Alcance de transmisión de:100km


Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a 2,405, se transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra, denominándose por este motivo fibra multimodo.
Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo coste.
*Diámetros fibra óptica multimodo: 62.5/125 Y 100/140 MICRAS
*Distancia de transmisiòn: 2.4 KM. Velocidades: 10Mbps, 16Mbps, 100Mbps,155Mbps

TIPOS DE ADAPTADORES DE RED

Adaptador de Red (network adaptor). Dispositivo o placa (tarjeta) que se anexa a una computadora que permite comunicarla con otras computadoras formando una red.
Un adaptador de puede permitir crear una red inalámbrica o alambrada.

Hay tres tipos de adaptadores que se utilizan en las redes locales:

Ethemet: suele utilizarse en redes peer-to-peer y cliente-servidor razonablemente grandes, no es mucho más caro que ARCnet y en la mayoría de las situaciones es el doble de rápido.

Las tarjetas de tipo Token Ring: son cuatro veces más caras que las Ethemet y resultan 1.5 veces más rápidas. Los otros beneficios de Token Ring son una mayor fiabilidad que Ethernet , que pueden proporcionar un diagnostico del estado de la red y que cuentan con capacidades de administración que son muy valiosas en las grandes redes.

ARCnet: es usado habitualmente en pequeñas redes peer-to-peer y están sufriendo la competencia de las tarjetas tipo Ethemet.

Para redes inalámbricas.

USB: Sin duda alguna los más versátiles, con un tamaño actual inferior incluso a 8 x 2’5 cm, los adaptadores inalámbricos USB permitirán que disfrutes de los beneficios de estas redes tanto en un PC de sobremesa como en un portátil. Triunfan por su tamaño.

PCMCIA : Exclusivo para los ordenadores portátiles, las tarjetas PCMCIA inalámbricas tampoco disponen de la versatilidad de los adaptadores USB. Su instalación es, en cualquier caso, mucho más simple que el de las tarjetas PCI, ya que ni siquiera hay que abrir el ordenador.

PCI: Los adaptadores de red inalámbricos PCI obligan al usuario que abra su PC de sobremesa, para insertar la tarjeta inalámbrica dentro de una bahía PCI libre. Su ubicación no siempre es la más adecuada por lo que puede sea una única solución en algunos casos.

Ethernet-WIFI: adaptadores inalámbricos que, en lugar de utilizar un puerto de comunicaciones para periféricos, pueden utilizar un RJ-45. Su funcionamiento es similar al de un punto de acceso que sólo dispone de funciones de acceso a la red inalámbrica en lugar de crear la misma.

NUEVAS TECNOLOGÍAS

*Redes Públicas de Radio. Las redes públicas tienen dos protagonistas principales: "ARDIS" (una asociación de Motorola e IBM) y "Ram Mobile Data" (desarrollado por Ericcson AB, denominado MOBITEX). Estas redes permiten la transmisión a través de canales de radio en áreas metropolitanas que pueden ser utilizadas como redes de larga distancia.

*Redes Infrarrojas. Las redes de luz infrarroja están limitadas por el espacio y casi generalmente la utilizan redes en las que las estaciones se encuentran en un solo cuarto o piso.
Para la comunicación de Redes, se utiliza un "transreceptor" que envía un haz de Luz Infrarroja, hacía otro que la recibe. La transmisión de luz se codifica y decodifica en el envío y recepción en un protocolo de red existente. Richard Allen, que fundó Photonics Corp., en 1985 y desarrolló un "Transreceptor Infrarrojo".

*Bluetooth. Es una tecnología que se usa para conectar pequeños dispositivos entre sí. Su capacidad de enviar o recibir datos (lo que se denomina ancho de banda) es pequeña y su alcance apenas sobrepasa los diez metros. Se usa, sobre todo, para telefonía, manos libres o pequeños aparatos de bolsillo.

*Wi-Fi. La tecnología que se utiliza para las redes domésticas es la Wi-Fi, o Wireless Fidelity, también llamada WLan o IEEE 802.11. Aunque todos los dispositivos Wi-Fi son compatibles entre sí, es importante saber que hay dos estándares: el 802.11b y el 802.11g. El primero opera a menos velocidad, aunque es más barato.

VENTAJAS DE REDES INALAMBRICAS
*Permiten la movilidad.
*Facilitan la reubicación de las estaciones de trabajo evitando la necesidad de tirar cableado.
*Rapidez en la instalación.
*Menores costes de mantenimiento.

*Redes de Telefonías celulares. Estas últimas son utilizadas para transmitir información de alto precio, ya que en la actualidad los módems son más costosos debido a la circuitería especial, que permite mantener la pérdida de señal. Esta pérdida de señal no es problema para la comunicación de voz debido a que el retraso en la conmutación dura unos cuantos cientos de milisegundos, lo cual no se nota, pero en la transmisión de información puede causar defectos.

Desventajas de la transmisión celular son:
• La carga de los teléfonos se termina fácilmente.
• La transmisión celular se intercepta fácilmente
• Las velocidades de transmisión son bajas.

*Nueva tecnología para la telefonía por Internet.
Intel, el mayor fabricante de chips del mundo, y el conglomerado industrial alemán Siemens colaborarán en el desarrollo de una nueva tecnología para ofrecer telefonía por Internet.
La tecnología que quieren desarrollar estará basada en los chips ambivalentes de Intel y en servidores montados en estantes, junto con el HiPath 8000 de Siemens y la tecnología de telecomunicaciones OpenScape.

*La tecnología Power Line Communications (PLC) hace posible la transmisión de voz y datos a través de la línea eléctrica doméstica o de baja tensión. Esta tecnología hace posible que conectando un módem PLC a cualquier enchufe de nuestra casa, podamos acceder a Internet a una velocidad entre 2 y 20 Mbps, aunque en las pruebas que ha realizado la empresa española DS2 han llegado a alcanzar los 45 Mbps de subida.
La compañía eléctrica Endesa, que cuenta con una Web dedicada al PLC, ha realizado dos pruebas pilotos y ahora está haciendo una prueba masiva en Zaragoza con 1.000 usuarios.

Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías más comúnmente usadas son las siguientes:
Topologías Lógicas Y Topologías Físicas.

Es la forma que adopta un plano esquemático del cableado o estructura física de la red, también hablamos de métodos de control.

*Una topología de bus circular usa un solo cable backbone que debe terminarse en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone.

Ventajas de la topología de Bus:
*Es fácil conectar nuevos nodos a la red.
*Requiere menos cable que una topología de estrella.

Desventajas de la topología de Bus:
*Toda la red se caería si hubiera una ruptura en el cable principal.
*Se requieren terminadores.
*Es difícil detectar el origen de un problema cuando la red “cae”.
*No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.

*La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.

Ventajas de topología de anillo:
*El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras
*El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red.

Desventajas de topología de anillo:
*La falla de una computadora altera el funcionamiento de toda lea red.
*Las distorsiones afectan a toda la red.

La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. La topología en estrella es la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central.

Ventajas de la topología de estrella:
*Gran posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
*Facilidad para la detección de fallo y su reparación.

Desventajas de la topología d estrella:
*Requiere más cable que la topología de bus.
*Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él con conectados.
*Se han de comprar hubs o concentradores.

*Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de hubs o switches. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red.

Ventajas de topología de estrella extendida:
*La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo central.

*Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los HUBs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.

Desventaja de topología jerárquica:
*A pesar de ser fácil de controlar, tiene como desventajas, la posibilidad de cuellos de botella, la centralización y saturación de datos, la opción a que falle la parte principal, con lo cual toda la red dejaría de funcionar.

*La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sería un ejemplo excelente.

Ventajas de la topología en malla:
*Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
*No puede existir ninguna interrupción en las comunicaciones.
*Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.
*Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.
*No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.
*Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.

Desventajas de la topología en malla:
*Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable.

La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens.

*La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.

*La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir.

El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas.

*Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.

*"Bus" en Estrella: El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.

*Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.

PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN

En informática, un protocolo es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red. Un protocolo es una convención o estándar que controla o permite la conexión, comunicación, y transferencia de datos entre dos puntos finales.

Estos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos.

*Detección de la conexión física subyacente (con cable o inalámbrica), o la existencia de otro punto final o nodo. *Handshaking.
*Negociación de varias características de la conexión.
*Cómo iniciar y finalizar un mensaje.
*Procedimientos en el formateo de un mensaje.
*Qué hacer con mensajes corruptos o formateados incorrectamente (correción de errores).
*Cómo detectar una pérdida inesperada de la conexión, y qué hacer entonces.
*Terminación de la sesión y/o conexión.

En el campo de las redes informáticas, los protocolos se pueden dividir en varias categorías, una de las clasificaciones más estudiadas es la OSI.
Según la clasificación OSI, la comunicación de varios dispositivos ETD se puede estudiar dividiéndola en 7 niveles, que son expuestos desde su nivel más alto hasta el más bajo:

MODOS DE TRANSMISION DE DATOS

Estas señales se caracterizan por el continuo cambio de amplitud de la señal. En la ingeniería de control de procesos la señal oscila entre 4 a 20 mA, y es transmitida en forma puramente analógica. En una señal analógica el contenido de información es muy restringida; tan solo el valor de la corriente y la presencia o no de esta puede ser determinada.

Estas señales no cambian continuamente, si no que es transmitida en paquetes discretos. No es tampoco inmediatamente interpretada, sino que debe ser primero decodificada por el receptor. El método de transmisión también es otro: como pulsos eléctricos que varían entre dos niveles distintos de voltaje. En lo que respecta a la ingeniería de procesos, no existe limitación en cuanto al contenido de la señal y cualquier información adicional.

El cable de banda ancha normalmente mueve señales analógicas, posibilitando la transmisión de gran cantidad de información por varias frecuencias, y su uso más común es la televisión por cable. Por cierto que en muchos países del mundo, esta red tendida sobre las ciudades ha permitido a muchos usuarios de Internet tener un nuevo tipo de acceso a la red, para lo cual existe en el mercado una gran cantidad de dispositivos, incluyendo modems para CATV.

Módem de Cable
El servicio de módem de cable permite a los operadores de cable suministrar acceso a Internet de alta velocidad usando los cables coaxiales que envían imágenes y sonidos a su televisor

Fibra óptica
La fibra o fibra óptica es una tecnología muy nueva que proporciona servicio de banda ancha. La tecnología de fibra óptica convierte las señales eléctricas que llevan los datos en luz y envía la luz a través de fibras de vidrio transparentes con un diámetro cercano al del cabello humano. La fibra transmite los datos a velocidades muy superiores a las velocidades de la DSL o módem de cable actuales, normalmente en diez o cien veces más Mbps.

La Transmisión síncrona es una técnica que consiste en el envío de una trama de datos (conjunto de caracteres) que configura un bloque de información comenzando con un conjunto de bits de sincronismo (SYN) y terminando con otro conjunto de bits de final de bloque (ETB). En este caso, los bits de sincronismo tienen la función de sincronizar los relojes existentes tanto en el emisor como en el receptor, de tal forma que estos controlan la duración de cada bit y carácter.
Dicha transmisión se realiza con un ritmo que se genera centralizadamente en la red y es el mismo para el emisor como para el receptor. La información se transmite entre dos grupos, denominados delimitadores (8 bits).

En la transmisión asíncrona es el emisor el que decide cuando se envía el mensaje de datos a través de la red. En una red asíncrona el receptor por lo consiguiente no sabe exactamente cuándo recibirá un mensaje. Por lo tanto cada mensaje debe contener, aparte del mensaje en sí, una información sobre cuando empieza el mensaje y cuando termina, de manera que el receptor conocerá lo que tiene que decodificar.
En el procedimiento asíncrono, cada carácter a ser transmitido es delimitado por un bit denominado de cabecera o de arranque, y uno o dos bits denominados de terminación o de parada.


Fuetes: http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_datos
http://www.arqhys.com/arquitectura/banda-ancha.html
http://www.fcc.gov/cgb/broadband_spanish.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_s%C3%ADncrona
http://www.mitecnologico.com/Main/TecnicasDeTransmisionSincronaYAsincrona