Video "Fibra Óptica"

A continuación, les dejo un video muy completo que aborda más a fondo el tema de la fibra óptica:

Pares de Cable Parte 2

El Cable Coaxial

Presenta propiedades mucho más favorables frente a interferencias y a la longitud de la línea de datos, de modo que el ancho de banda puede ser mayor. Esto permite una mayor concentración de las transmisiones analógicas o más capacidad de las transmisiones digitales.

Sección de un cable coaxial

Su estructura es la de un cable formado por un conductor central macizo o compuesto por múltiples fibras al que rodea un aislante dieléctrico de mayor diámetro Figura siguiente. Una malla exterior aisla de interferencias al conductor central. Por último, utiliza un material aislante para recubrir y proteger todo el conjunto. Presenta condiciones eléctricas más favorables. En redes de área local se utilizan dos tipos de cable coaxial: fino y grueso.
Es capaz de llegar a anchos de banda comprendidos entre los 80 Mhz y los 400 Mhz (dependiendo de si es fino o grueso). Esto quiere decir que en transmisión de señal analógica seríamos capaces de tener, como mínimo. del orden de 10.000 circuitos de voz.

Fibra Optica

La fibra óptica permite la transmisión de señales luminosas y es insensible a interferencias electromagnéticas externas. Cuando la señal supera frecuencias de 10¹º Hz hablamos de frecuencias ópticas. Los medios conductores metálicos son incapaces de soportar estas frecuencias tan elevadas y son necesarios medios de transmisión ópticos.Por otra parte, la luz ambiental es una mezcla de señales de muchas frecuencias distintas, por lo que no es una buena fuente para ser utilizada en las transmisión de datos. Son necesarias fuentes especializadas:
1) Fuentes láser: a partir de la década de los sesenta se descubre el láser, una fuente luminosa de alta coherencia, es decir, que produce luz de una única frecuencia y toda la emisión se produce en fase.
2) Diodos láser: es una fuente semiconductora de emisión de láser de bajo precio.
3) Diodos LED: Son semiconductores que producen luz cuando son excitados eléctricamente.

La composión del cable de fibra óptica consta de un núcleo, un revestimiento y una cubierta externa protectora Figura siguiente. El núcleo es el conductor de la señal luminosa y su atenuación es despreciable. La señal es conducida por el interior de éste núcleo fibroso, sin poder escapar de él debido a las reflexiones internas y totales que se producen, impidiendo tanto el escape de energía hacia el exterio como la adicción de nuevas señales externas.
Actualmente se utilizan tres tipos de fibras ópticas para la transmisión de datos:

1) Fibra monomodo: Permite la transmisión de señales con ancho de banda hasta 2 GHz.
2) Fibra multimodo de índice gradual: Permite transmisiones de hasta 500 MHz.
3) Fibra multimodo de índice escalonado: Permite transmisiones de hasta 35 MHz.

Se han llegado a efectuar transmisiones de decenas de miles de llamadas telefónicas a través de una sola fibra, debido a su gran ancho de banda.Otra ventaja es la gran fiabilidad, su tasa de error es mínima. Su peso y diámetro la hacen ideal frente a cables de pares o coaxiales. Normalmente se encuentra instalada en grupos, en forma de mangueras, con un núcleo metálico que les sirve de protección y soporte frente a las tensiones producidas.Su principal incoveniente es la dificultad de realizar una buena conexión de distintas fibras con el fin de evitar reflexiones de la señal, así como su fragilidad.

Pares de Cable

Constituyen el modo más simple y económico de todos los medios de transmisión. Sin embargo, presentan una serie de inconvenientes. en todo conductor, la resistencia eléctrica aumenta al disminuir la sección del conductor, por lo que hay que llegar a un compromiso entre volumen y peso, y la resistencia eléctrica del cable. Esta última está afectada directamente por la longitud máxima. Cuando se sobrepasan ciertas longitudes hay que recurrir al uso de repetidores para restablecer el nivel eléctrico de la señal.
Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que, si no están apantallados, son muy sensibles a interferencias y diafonías producidas por la inducción electromagnética de unos conductores en otros (motivo por el que en ocasiones percibimos conversaciones teléfonicas ajenas a nuestro teléfono). Un cable apantallado es aquel que está protegido de las interferencias eléctricas externas, normalmente a través de un conductor eléctrico externo al cable, por ejemplo una malla.
Un modo de subsanar estas interferencias consiste en trenzar los pares de modo que las intensidades de transmisión y recepción anulen las perturbaciones electromagnéticas sobre otros conductores próximos. Esta es la razón por la que este tipo de cables se llaman de pares trenzados. Con este tipo de cables es posible alcanzar velocidades de transmisión comprendidas entre 2 Mbps y 100 Mbps en el caso de señales digitales.Es el cable más utilizado en telefonía y télex. Existen dos tipos fundamentalmente:

1) Cable UTP: UTP son las siglas de Unshielded Twisted Pair. Es un cable de pares trenzados y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias; sin embargo, al estar trenzado compensa las inducciones electromagnéticas producidas por las líneas del mismo cable. 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. La impedancia de un cable UTP es de 100 ohmios. En la figura siguiente se pueden observar los distintos pares de un cable UTP.

2) Cable STP: STP son las siglas de Shielded Twisted Pair. Este cable es semejante al UTP pero se le añade un recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. Por tanto, es un cable más protegido, pero menos flexible que el primero. el sistema de trenzado es idéntico al del cable UTP. La resistencia de un cable STP es de 150 ohmios.

Estos cables de pares tienen aplicación en muchos campos. El cable de cuatro pares está siendo utilizado como la forma de cableado general en muchas empresas, como conductores para la transmisión telefónica de voz, transporte de datos, etc. RDSI utiliza también este medio de transmisión.

Estructura de cables para un cable UTP en una red Ethernet o para una conexión RDSI, dependiendo de la elección de los pares

En los cable de pares hay que distinguir dos clasificaciones:
1) La Categorías: Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la línea e impedancia.
2) Las Clases: Cada clase especifica las distancias permitidas, el ancho de banda conseguido y las aplicaciones para las que es útil en función de estas características.

Características de longitudes posibles y anchos de banda para las clases y categorías de pares trenzados

Dado que el UTP de categoría 5 es barato y fácil de instalar, se está incrementando su utilización en las instalaciones de redes de área local con topología en estrella, mediante el uso de conmutadores y concentradores. Las aplicaciones típicas de la categoría 3 son transmisiones de datos hasta 10 Mbps (por ejemplo, la especificación 10baseT); para la categoría 4, 16 Mbps, y para la categoría 5 (por ejemplo, la especificación 100BaseT), 100 Mbps. En concreto, este cable UTP de categoría 5 viene especificado por las características de la Tabla siguiente (especificaciones TSB-36) referidas a un cable estándar de 100 metros de longitud.

Nivel de atenuación permitido según la velocidad de transmisión para un cable UTP.

Es posible utilizar la lógica de las redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface) utilizando como soporte cable UTP de categoría 5 en la clase D, ya que la velocidad de transmisión es de 100 Mbps como en FDDI. Por esta razón se le suele llamar TPDDI, Twisted Pair Distributed Data Interface.

Ponchado de Cable

Cableado estructurado
En 1991, la asociación de las industrias electrónicas desarrollaron el estandart comercial de telecomunicaciones designado "EIA/TIA568, el cual cubre el cableado horizontal y los BackBone , cableado de de las interiores, las cajillas estaciones de trabajo, cables y conexiones de hardware. Cundo el estandart 568 fue adoptado, los cables UTP de altas velocidades y las conexiones de hardware se mantenían en desarrollo. Más tarde, el EIA/TIA568, presento el TSB36 y TSB40A para proveer lo cables UTP y especificaciones para conexiones del hardware, definiendo él numero de propiedades físicos y eléctricos particularmente para atenuaciones y crostock, el revisado estandart fue designado "ANSI/TIA/EIA568A", el cual incorpora la forma original de EIA/TIA568 más TSB36 aprobado en TSB40A, como fuese 1995, las categorías 5 UTP incluyen las siguientes jerarquías:

Categoría 3: el cable UTP categoría 3 y las conexiones del Hardware han sido probados y certificados, para cumplan ciertas especifaciones a una velocidad máxima de 16 mhz y una agradable velocidad de transmisión de datos de 10mbps.

Categoría 4: los productos categoría 4 han sido probados y certificados a una velocidad máxima de 20 mhz y agradable velocidad de datos de 16mbps .

Categoría 5: los productos categoría 5 han sido probados y certificados a una velocidad máxima de 100 mhz y pueden soportar una velocidad de transmisión de datos de 100mps.

Las categorías 1 y 2 existen pero no son reconocidas en las 568A. Los productos de la categoría 2 deben de ser usados a una velocidad de transmisión menor a 4mbps para dato y voz, mientras que la categoría 1 debería ser usado para voz y velocidad muy pequeña para la transmisión como el RS-232.

Ventajas Principales: Movilidad, Facilidad de Crecimiento y Expansión Integración a Altas Velocidades de Transmisión de Data Compatibles con Todas las LAN que Soporten Velocidades Superiores a 100 Mbps Flexibilidad para el Manteniento de las Instalaciones Dispositivos y Accesorios para Cableado Estructurado Categoría 5

Cables y categorías
Con el pasar del tiempo, algunos tipos de cables se han quedado atrás por diversos factores tales como costos de producción, precio al consumidor, eficiencia, comodidad de manejo e instalación entre otros. No necesariamente todos estos tipos de cables se han vuelto obsoletos, tal es el caso del cable coaxial, el cual no se estandarizó la categoría a la que pertenece sin embargo posee un ancho de banda de 100MHz, y que por su geometría posee mayor capacidad de aislamiento que el mismo UTP, sin embargo la tecnología decidió darle a este último mayor énfasis pues es más barato y manipulable, aparte que la conectorización del UTP es mucho más simple que la del coaxial.
El cable coaxial 10Base 2 y 5 se utilizaba anteriormente en los enlaces de "columna vertebral" en las redes, sin embargo llegó a ser desplazado por la fibra óptica, la cual por estar compuesta netamente por materiales dieléctricos no presenta problemas de EMI e RFI. Esto no quiere decir que la fibra óptica como tal no se vea afectada por ningún tipo de ruido, ya que por ejemplo podemos citar el Ruido Láser, sin embargo y por la complejidad de dicho tema, será analizado en otra ocasión.
Por otro lado tenemos el cable Token Ring tipo 1, o cable STP, éste por su parte era un cable forrado, grueso, que a su vez fue el estándar inicial de IBM, es bastante inmune al ruido ya que en sus forros posee unas mallas y blindajes metálicos.
Aún en la actualidad existen redes que trabajan bajo esta arquitectura. En sí, este es un cable muy difícil de manipular por sus características físicas, y de un alto costo económico. Por sus características de aislamiento representa una opción bastante viable para ambientes industriales, y es catalogado e categoría 4.
Hasta hace poco tiempo se tenía la problemática de que no existía un cable de la línea del UTP capaz de trabajar con alto rendimiento en ambientes industriales, tal y como si lo podía hacer el Token Ring tipo 1 (STP), a menos que el mismo UTP se colocara dentro de tuberías metálicas. En respuesta a esta necesidad surge el ScTP que posee las mismas características de protección contra el ruido que el STP (malla metálica y forro de aluminio), al igual que sus conectores y módulos debidamente blindados. Este tipo de cable pertenece a la categoría 5 y es de un costo económico bastante bajo en comparación con el STP.

Video 2 "Cable Coaxial"

Aqui dejo un segundo video que nos servira mucho para comprender el tema del cable coaxial. Sirve para profundizar:

Cable Coaxial Parte. 2

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. Las gracias a la televisión, RG-6 son los cables más comúnmente usados para el empleo en casa, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores de F.

Tipos
Existen múltiples tipos de cable coaxial, cada uno con un diámetro e impedancia diferentes. El cable coaxial no es habitualmente afectado por interferencias externas, y es capaz de lograr altas velocidades de transmisión en largas distancias. Por esa razón, se utiliza en redes de comunicación de banda ancha (cable de televisión) y cables de banda base (Ethernet).
El tipo de cable que se debe utilizar depende de la ubicación del cable. Los cables coaxiales pueden ser de dos tipos:

El cloruro de polivinilo (PVC)
Es un tipo de plástico utilizado para construir el aislante y la cubierta protectora del cable en la mayoría de los tipos de cable coaxial. El cable coaxial de PVC es flexible y se puede instalar fácilmente en cualquier lugar. Sin embargo, cuando se quema, desprende gases tóxicos.

Plenum
El plenum contiene materiales especiales en su aislamiento y en una clavija del cable. Estos materiales son resistentes al fuego y producen una mínima cantidad de humo; esto reduce los humos tóxicos. Sin embargo, el cableado plenum es más caro y menos flexible que el PVC.

Aplicaciones tecnológicas
Se puede encontrar un cable coaxial:
1) Entre la antena y el televisor.
2) En las redes urbanas de televisión por cable (CATV) e Internet.
3) Entre un emisor y su antena de emisión (equipos de radioaficionados).
4) En las líneas de distribución de señal de vídeo (se suele usar el RG-59).
5) En las redes de transmisión de datos como Ethernet en sus antiguas versiones 10BASE2 y 10BASE5 .
6) En las redes telefónicas interurbanas y en los cables submarinos.
Antes de la utilización masiva de la fibra óptica en las redes de telecomunicaciones, tanto terrestres como submarinas, el cable coaxial era ampliamente utilizado en sistemas de transmisión de telefonía analógica basados en la multiplexación por división de frecuencia (FDM), donde se alcanzaban capacidades de transmisión de más de 10.000 circuitos de voz.
Asimismo, en sistemas de transmisión digital, basados en la multiplexación por división de tiempo (TDM), se conseguía la transmisión de más de 7.000 canales de 64 kbps.

El cable utilizado para estos fines de transmisión a larga distancia necesitaba tener una estructura diferente al utilizado en aplicaciones de redes LAN, ya que, debido a que se instalaba enterrado, tenía que estar protegido contra esfuerzos de tracción y presión, por lo que normalmente aparte de los aislantes correspondientes llevaba un armado exterior de acero.

Video "Cable Coaxial"

A continuacion, les dejo un video sobre el cable coaxial que sirvara como complemento a la teoria anterior: