Medios de transmisión
Mediante
él se transmiten los datos y es el elemento encargado de la conexión física de
los equipos, tanto los terminales entre sí como con el servidor o con otros
dispositivos de la red. Tradicionalmente, el medio más utilizado ha sido el
cable (trenzado, coaxial o fibra óptica), aunque también se han utilizado los
medios inalámbricos (ondas de radio, microondas o infrarrojos).
Sin
embargo, las nuevas tecnologías también han influido en la constitución de las
redes y hoy en día la tecnología WiFi está a la par con las anteriores. Este
tipo de redes, también llamadas AD-HOC, se utilizan para conectar equipos sin
necesidad de usar un punto de acceso y sin ningún tipo de instalación adicional
de hardware o software.
Tipos de cables
-
Cable coaxial
Hasta
hace poco, era el medio de transmisión más común en las redes locales. El cable
coaxial consiste en dos conductores concéntricos, separados por un dieléctrico
y protegido del exterior por un aislante (similar al de las antenas de TV).
Existen distintos tipos de cable coaxial, según las
redes o las necesidades de mayor protección o distancia. Este tipo de cable
sólo lo utilizan las redes EtherNet.
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 bifilar o par trenzado
El
par trenzado consta como mínimo de dos conductores aislados trenzados entre
ellos y protegidos con una cubierta aislante. Un cable de este tipo
habitualmente contiene 1, 2 ó 4 pares, es decir: 2, 4 u 8 hilos.
Los
cables trenzados o bifilares constituyen el sistema de cableado usado en todo
el mundo para telefonía. Es una tecnología bien conocida. El cable es bastante
barato y fácil de instalar y las conexiones son fiables. Sus ventajas mayores
son por tanto su disponibilidad y bajo coste.
En cuanto
a las desventajas están la gran atenuación de la señal a medida que aumenta la
distancia y que son muy susceptibles a interferencias eléctricas. Por este
motivo en lugar de usar cable bifilar paralelo se utiliza trenzado y para
evitar las interferencias, el conjunto de pares se apantalla con un conductor
que hace de malla. Esto eleva el coste del cable en sí, pero su instalación y
conexionado continúa siendo más barato que en el caso de cables coaxiales.
Tanto la red EtherNet como la TokenRing pueden usar este tipo de cable.
Un cable de par trenzado está
formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, recubiertos por un
material aislante.
Cada uno de estos pares se
identifica mediante un color, siendo los colores asignados y las agrupaciones
de los pares de la siguiente forma:
·
Par
1: Blanco-Azul/Azul
·
Par
2: Blanco-Naranja/Naranja
·
Par
3: Blanco-Verde/Verde
·
Par
4: Blanco-Marrón/Marrón (IESCURAVALERA,
2015).
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Norma de cableado “568-B” (Cable normal o
paralelo)
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Esta norma o estándar establece el siguiente y
mismo código de colores en ambos extremos del cable:
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Conector 1
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Nº PinNº Pin
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Conector 2
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Blanco/Naranja
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Pin 1 a Pin 1
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Blanco/Naranja
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Naranja
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Pin 2 a Pin 2
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Naranja
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Blanco/Verde
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Pin 3 a Pin 3
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Blanco/Verde
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Azul
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Pin 4 a Pin 4
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Azul
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Blanco/Azul
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Pin 5 a Pin 5
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Blanco/Azul
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Verde
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Pin 6 a Pin 6
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Verde
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Blanco/Marrón
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Pin 7 a Pin 7
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Blanco/Marrón
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Marrón
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Pin 8 a Pin 8
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Marrón
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Este cable lo usaremos para redes que tengan
“Hub” o “Switch”, es decir, para unir los Pc´s con las rosetas y éstas con
el Hub o Switch.
NOTA: Siempre la “patilla” del conector RJ45
hacia abajo y de izqda. (pin 1) a dcha. (pin 8)
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Norma de cableado “568-A” (Cable “Cruzado”)
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Esta norma o estándar establece el siguiente
código de colores en cada extremo del cable:
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Conector 1 (568-B)
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Nº Pin
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Nº Pin
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Conector 2 (568-A)
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Blanco/Naranja
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Pin 1
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Pin 1
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Blanco/Verde
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Naranja
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Pin 2
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Pin 2
|
Verde
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Blanco/Verde
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Pin 3
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Pin 3
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Blanco/Naranja
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Azul
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Pin 4
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Pin 4
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Azul
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Blanco/Azul
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Pin 5
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Pin 5
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Blanco/Azul
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Verde
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Pin 6
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Pin 6
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Naranja
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Blanco/Marrón
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Pin 7
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Pin 7
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Blanco/Marrón
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Marrón
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Pin 8
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Pin 8
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Marrón
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Este cable lo usaremos para redes entre 2 Pc´s o
para interconexionar Hubs o Switchs entre sí.
NOTA: Siempre la “patilla” del
conector RJ45 hacia abajo y de izqda. (pin 1) a dcha. (pin 8)
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Código de colores para rosetas “murales” RJ45
Los
hilos de cables:
1: Transceive Data +
2: Transceive Data -
3: Receive Data +
4: Bi-direccional Data +
5: Bi-direccional Data -
6: Receive Data -
7: Bi-direccional Data +
8: Bi-direccional Data -
-
Par Trenzado Blindado (STP –
Shielded Twisted Pair)
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 como Ethernet o Token Ring. Es más
caro que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 ohmios (Wikipedia, 2015).
Es
la denominación de los cables de par trenzado apantallados individualmente,
cada par se envuelve en una malla conductora y otra general que recubre a todos
los pares. Poseen gran inmunidad al ruido, pero una rigidez máxima (IESCURAVALERA, 2015).
-
Fibra óptica
Es
el medio de transmisión más moderno y avanzado. Utilizado cada vez más para
formar la "espina dorsal" de grandes redes. Las señales de datos se
transmiten a través de impulsos luminosos y pueden recorrer grandes distancias
(del orden de kilómetros) sin que se tenga que amplificar la señal.
Por su
naturaleza, este tipo de señal y cableado es inmune a las interferencias
electromagnéticas y por su gran ancho de banda (velocidad de transferencia),
permite transmitir grandes volúmenes de información a alta velocidad.
Estas
ventajas hacen de la fibra óptica la elección idónea para redes de alta
velocidad a grandes distancias, con flujos de datos considerables, así como en
instalaciones en que la seguridad de la información sea un factor relevante.
Como
inconveniente está, que es el soporte físico más caro. De nuevo, no debido al
coste del cable en sí, sino por el precio de los conectores, el equipo
requerido para enviar y detectar las ondas luminosas y la necesidad de disponer
de técnicos cualificados para realizar la instalación y mantenimiento del
sistema de cableado.
Fundamentos básicos de electrónica
Para
poder comprender el funcionamiento de los circuitos electrónicos es preciso
entender los fenómenos eléctricos y sus aplicaciones, con este fin se hace
necesario escudriñar la estructura interna de la materia que determina el
comportamiento de aquellos.
La
materia está constituida por moléculas. Las cuales, a su vez, están formadas
por una agrupación de otras partículas denominadas átomos.
A nivel
funcional, podemos convenir que los átomos estén formados por tres clases
diferentes de partículas:
- Protones: son partículas de
carga positiva que se alojan en el núcleo.
- Neutrones: son partículas
ausentes de carga eléctrica que se alojan con los protones en el núcleo.
- Electrones: son partículas
de carga negativa que se distribuyen alrededor del núcleo en determinadas
capas denominadas niveles. En cada nivel sólo puede haber un número
determinado de electrones, así en el 1er nivel sólo puede haber 2
electrones, en el 2º nivel sólo puede haber 8 electrones, en el 3er nivel
,18 electrones, etc.
En el
interior de los átomos los electrones están girando alrededor del núcleo en
órbitas que estarán más cerca o más lejos del núcleo según posean más o menos
energía. La energía de cada electrón depende de la órbita en la que se
encuentre, y de la carga positiva del núcleo. Los electrones que poseen más
energía se les conoce con el nombre de electrones de valencia, los cuales son
los que intervienen en la formación de las agrupaciones de átomos.
Un átomo
se considera eléctricamente neutro cuando tiene el mismo número de cargas
positivas (protones) y de cargas negativas (electrones). Sin embargo hay
ciertas situaciones en las que los átomos ganan o pierden electrones, a estos
tipos de átomos se les conoce con el nombre de iones. Hay 2 clases diferentes
de iones:
- Cationes (iones positivos
que tienen carencia de electrones).
- Aniones (iones negativos que
tienen exceso de electrones).
Magnitudes eléctricas
Carga
eléctrica
La carga
eléctrica mide el exceso o defecto de electrones sobre el número de protones en
un cuerpo. Todos los cuerpos en condiciones normales son eléctricamente
neutros, pero estos pueden ganar o perder electrones por diferentes
circunstancias, teniendo en este momento carga eléctrica.
La unidad
con la cual se mide la carga eléctrica es el Culombio (C) que equivale a 6´3 x
1018 electrones, o lo que es lo mismo, un electrón tiene una carga eléctrica de
1.6 X 10-19 culombios.
Intensidad
Un cuerpo
cargado eléctricamente genera a su alrededor un campo eléctrico. La cantidad de
flujo electrónico a través de un cuerpo con material conductor es una medida de
la corriente presente en el conductor.
Las
cargas en movimiento son los electrones relativamente libres encontrados en
conductores como cobre, aluminio u oro. El término “libres” indica que se
pueden mover fuera del átomo en una dirección determinada mediante la
aplicación de una fuente de energía externa.
Lo
anteriormente descrito se representa mediante la siguiente ecuación:
Donde:
I: Intensidad
(Amperios)
Q: Carga
(Culombios)
t: Tiempo
(Segundos)
La unidad con la cual se mide la intensidad es el Amperio
(A). Por lo tanto, la intensidad eléctrica que atraviesa un conductor
representa la cantidad de carga eléctrica que lo atraviesa en la unidad de
tiempo.
Una
analogía bastante utilizada para explicar el modo de medir la corriente es el
flujo de agua a través de un tubo, el cual habrá que partir e insertar un
medidor, en otras palabras, primero se debe "romper" el trayecto del
flujo de la carga (corriente) e insertar el medidor entre las dos terminales
(expuestas) creadas en el circuito. A este proceso se le denomina medir en
serie.
El
medidor que se utiliza para medir la intensidad se le denomina amperímetro o
polímetro (es un instrumento que puede medir más cosas además de la intensidad,
tales como la resistencia, tensión, etc.).
Tensión
La
tensión, o voltaje, es una variable que necesita 2 puntos para ser definida. Si
se quiere que una corriente circule por un circuito, debe existir una
diferencia de potencial que propicie el desplazamiento. Esa diferencia de
potencial es lo que se puede identificar con la tensión. La unidad
de medida de la tensión es el voltio (V).
Tal vez la forma más fácil de entender el
significado de tensión es haciendo una analogía con un fenómeno de la
naturaleza. Si comparamos el flujo de la corriente eléctrica con el flujo de la
corriente de agua de un río, la tensión equivaldría a la altura, diferencia de
nivel -de potencial-, de una catarata (caída de agua). Es justamente ese
desnivel el que hace posible el desplazamiento del fluido.
El medidor que se utiliza para medir la tensión es el voltímetro o polímetro
(por si queremos medir más magnitudes que la tensión). La tensión se mide en
paralelo, es decir, no hace falta interrumpir el circuito para poder medir el
voltaje entre 2 puntos.
Resistencia
La
resistencia es la oposición, por parte de un material conductor, o
semiconductor, a la circulación de la corriente eléctrica. La resistencia del
sistema controla el nivel de la corriente resultante, mientras mayor es la
resistencia, menor es la corriente y viceversa.
La unidad
de resistencia es el Ohmio. El instrumento para medir una resistencia es el
óhmetro que, como en los casos anteriores, suele venir incluido en los
polímetros. El procedimiento es situar en paralelo, como cuando se mide la
tensión, el instrumento con la resistencia, o los puntos entre los que se
quiera medir, pero con la obligación de desconectar toda tensión en el
circuito y aislar el elemento cuya R se quiere medir para no obtener el valor
del paralelo de tal resistencia con el circuito al que se conecta.
Ley de
Ohm
Donde:
I: Intensidad
(Amperios)
V: Tensión
(Voltios)
R: Resistencia
(Ohmios)
Unidades de medida
Según las
diferentes magnitudes empleadas en electrónica, tales como: resistencia,
tensión, intensidad, etc., tenemos diferentes unidades de medida como: ohmios,
voltios, amperios, etc. Al igual que en otras disciplinas, es preciso adecuar
las unidades a las medidas que se realizan. Para ello se emplean los múltiplos
y submúltiplos genéricos, que se expresan en la siguiente tabla:
|
UNIDADES
|
VALOR
|
SÍMBOLO
|
|
Tera
|
1012
= 1.000.000.000.000
|
T
|
|
Giga
|
109
= 1.000.000.000
|
G
|
|
Mega
|
106
= 1.000.000
|
M
|
|
Kilo
|
103
= 1.000
|
K
|
|
Unidad
|
100
= 1
|
(Amperios,
Ohmios, etc.)
|
|
Mili
|
10-3
= 0´001
|
m
|
|
Micro
|
10-6
= 0´000001
|
µ
|
|
Nano
|
10-9
= 0´000000001
|
n
|
|
Pico
|
10-12
= 0´000000000001
|
p
|
Fuente:
