Modulación

Modulación analógica con portadora analógica
Se utiliza cuando se desea transmitir la señal analogica a una freciencia diferente o con un ancho de banda menor














Modulación digital con portadora analógica
Se utiliza cuando se desea transmitir la señal digital por un medio de transmision analogico, es la modulacion mas comun




Modulacion analógica con portadora digital
Se utiliza cuando se desea transmisitir la señal analógica a través de una red digital

Ondas infrarrojas

• ¿Qué es? ¿Para que se usan?

Es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Se utilizan para la comunicación de corto alcance.

• Ventajas y desventajas.

Ventajas: es económico, requiere poco voltaje, es simple en cuanto a sus circuitos y es bastante seguro , por eso es utilizado en moviles y mandos
Desventajas: no atraviesa objetos sólidos, tiene un corto alcance, es sensible a la luz y al clima y tiene una baja velocidad de transmisión de datos y son facilmente detectables

• Historia de los infrarrojos 

Los primeros detectores de radiación infrarroja eran bolómetros, instrumentos que captan la radiación por el aumento de temperatura producido en un detector absorbente.

microondas

Microondas

• ¿Qué es la radiocomunicación por microondas?

La radiocomunicación por microondas se refiere a la transmisión de datos o voz a través de radiofrecuencias con longitudes de onda en la región de frecuencias de microondas.

• ¿Cómo se ponen las antenas y torres de microondas?

La antena utilizada generalmente en las microondas es la de tipo parabólico. El tamaño típico es de un diámetro de unos 3 metros. La antena es fijada rígidamente, y transmite un haz estrecho que debe estar perfectamente enfocado hacia la antena receptora. 

Estas antenas de microondas se deben ubicar a una altura considerable sobre el nivel del suelo, con el fin de conseguir mayores separaciones posibles entre ellas y poder superar posibles obstáculos. Sin obstáculos intermedios la distancia máxima entre antenas es de aproximadamente 150 km, con antenas repetidoras.

• Usos 

Su uso en telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. 

ondas de radio

¿como viajan?

Las ondas de radio siguen la curva de la superficie de la Tierra. Se podría pensar que esa señal de radio se dispararía de manera recta hacia arriba al espacio ultraterrestre. Y así sería, si no fuera por el efecto de espejo de la ionosfera.
La ionosfera constituye una gran parte de la atmósfera terrestre a partir de los 80 hasta los 320 kilómetros sobre el nivel del mar. La ionosfera tiene un espesor de 80 a 180 km y está llena de átomos con carga eléctrica conocidos como iones. Estos iones son los que rebotan las señales de radio a la Tierra.
Una señal de radio rebota entre la Tierra y la ionosfera, mientras viaja alrededor del mundo.

• ¿Velocidad a la que de transmiten?

 velocidad de la luz 1 080 000 000 Km/h.

• ¿Para que se usan?

Se usan para la televisión y radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos móviles etc

• ¿Cómo fueron las primeras transmisiones? 
• Las ondas de radio se crearon cuando en el siglo XIX se vivían años de incertidumbre política en gran parte del mundo (situación que parece no haber mejorado con el tiempo), con guerras que amenazaban la estabilidad de las grandes naciones de la época, lo que impulsó a una gran parte de científicos, universidades y laboratorios a tratar apresuradamente de encontrar un nuevo sistema de comunicaciones que no necesitase cables para transmitir la información, el principal inconveniente del telégrafo. 

• ¿Cómo viajan las ondas de radio en el vació?

viajan normal ya que no necesitan un medio de propagación

fibra óptica

Sistemas de transmisión por fibra óptica y sus componentes

Objetivos: En este capítulo usted aprenderá:

Cómo funcionan los enlaces de datos de fibra óptica y los sistemas de transmisión.

Qué componentes se utilizan en los transceivers.

Qué tipos de fuentes y detectores que se utilizan en los transceivers.

Los parámetros de rendimiento de los sistemas de transmisión por fibra óptica.

Enlaces de datos de fibra óptica

Los sistemas de transmisión de fibra óptica utilizan enlaces de datos que funcionan de forma similar a la que se ilustra en el diagrama de arriba. Cada enlace de fibra consta de un transmisor en un extremo de la fibra y de un receptor en el otro. La mayoría de los sistemas operan transmitiendo en una dirección a través de una fibra y en la dirección opuesta a través de otra fibra para así tener una transmisión bidireccional. Es posible transmitir en ambas direcciones a través de una sola fibra pero se necesitan acopladores para hacerlo, y la fibra es menos costosa que ellos. Una red FTTH óptica pasiva (PON) es el único sistema que utiliza transmisión bidireccional sobre una sola fibra porque su arquitectura de red ya utiliza acopladores como base.

La mayoría de los sistemas utilizan un "transceiver" que incluye tanto un transmisor como un receptor en un sólo módulo. El transmisor toma un impulso eléctrico y lo convierte en una salida óptica a partir de un diodo láser o un LED. La luz del transmisor se acopla a la fibra con un conector y se transmite a través de la red de cables de fibra óptica. La luz del final de la fibra se acopla al receptor, donde un detector convierte la luz en una señal eléctrica que luego se acondiciona de forma tal que pueda utilizarse en el equipo receptor.

Analógico o digital

Las señales analógicas son continuamente variables y la información contenida en ellas está en la amplitud de la señal con respecto al tiempo. Las señales digitales se muestrean a intervalos de tiempo regulares y la amplitud se convierte a bytes digitales, por lo tanto la información es un número digital. Las señales analógicas son la forma más común de transmisión de datos, pero sufren degradación por el ruido presente en el sistema de transmisión. Debido a que la señal analógica se atenúa en un cable, la relación señal-ruido empeora y en consecuencia la calidad de la señal se degrada. Las señales digitales pueden transmitirse en largas distancias sin que se degraden ya que son menos sensibles al ruido. 

La transmisión de datos por fibra óptica puede ser analógica o digital, aunque es mayormente digital. Las redes informáticas y de telefonía son digitales, la televisión por cable actualmente es analógica pero está migrando a digital, y los sistemas de CCTV posiblemente también lo hagan.

Tanto las transmisiones analógicas como las digitales tienen algunos parámetros comunes y diferencias importantes. Para ambos tipos de transmisión, el margen de pérdida óptica o el presupuesto de potencia óptica es lo más importante. Las transmisiones de datos analógicas se prueban mediante la medición de la relación señal-ruido para determinar el margen de enlace, mientras que las transmisiones digitales utilizan la tasa de bits erróneos para medir el rendimiento. Ambas transmisiones deben probarse sobre todo el ancho de banda especificado para la operación; sin embargo, actualmente la mayoría de los enlaces son específicos para una aplicación de red, como CATV AM o monitores a color RGB para transmisiones analógicas y SONET, Ethernet o canal de fibra para transmisiones digitales.

Diseño (chásis)

Generalmente, el diseño de los transceivers es estándar para que múltiples fuentes puedan conectarse al equipo de transmisión. Los módulos se conectan a un conector dúplex en un extremo óptico y a una interfaz eléctrica estándar en el otro extremo. Los transceivers reciben alimentación de los equipos en los que están integrados.

Fuentes para transmisores ópticos

Las fuentes utilizadas para transmisores ópticos deben cumplir con varios criterios: operar en la longitud de onda adecuada, ser pasibles de modularse lo suficientemente rápido para transmitir datos y poder acoplarse de forma eficiente a la fibra.

Comúnmente se utilizan cuatro tipos de fuentes: LED, láser fabry-perot  (FP), láser de retroalimentación distribuida (DFB) y láser de cavidad vertical y emisión superficial (VCSEL). Todos ellos convierten las señales eléctricas en señales ópticas, pero son muy diferentes entre sí. Los tres son minúsculos dispositivos semiconductores (chips). Los LED y VCSEL se fabrican sobre pastillas de material semiconductor para que puedan emitir luz desde la superficie del chip, mientras que los láser F-P y DFB emiten luz desde el lateral del chip, desde una cavidad del láser creada en el medio del chip.   

Los LED tienen una potencia disponible mucho menor que los láser y su patrón divergente y amplio de salida de la luz hace que sea más difícil que se acoplen a las fibras, por lo que se pueden utilizar sólo con fibras multimodo. Los láser tienen un patrón de salida de la luz menor y más estrecho, por lo que se pueden acoplar fácilmente a fibras monomodo, lo que los hace ideales para transmisiones de alta velocidad en larga distancia.  Los LED tienen un ancho de banda menor que los láser y su uso se limita a sistemas que operan a 250 MHz o 200 Mb/s aproximadamente.  Por otro lado, los láser tienen una capacidad de ancho banda muy elevada, por lo que pueden ser útiles en 10 GHz o 10 Gb/s.

Debido al método en el que son fabricados, los LED y VCSEL son más económicos. Los láser son más costosos porque es más difícil crear la cavidad del láser dentro del dispositivo, y recién se podrá probar si el láser funciona correctamente cuando el chip esté separado de la pastilla del material semiconductor y tenga cada extremo revestido.

Especificaciones estándar de fuentes de fibra óptica

Tipo de dispositivo	Longitud de onda (nm)	Potencia dentro de la fibra (dBm)	Ancho de banda	Tipo de fibra
LED	850, 1300	-30 a -10	<250 MHz	multimodo
Láser Fabry-Perot	850,1310 (1280-1330), 1550 (1480-1650)	0 a +10	>10 GHz	multimodo, monomodo
Láser DFB	1550 (1480-1650)	0 a + 13 (+25 con amplificador óptico)	>10 GHz	monomodo
VCSEL	850	-10 a 0	>10 GHz	multimodo

Los LED tienen un ancho de banda limitado mientras que todos los tipos de láser son muy rápidos. Otra gran diferencia entre los LED y ambos tipos de láser es el espectro de emisión. Los LED tienen un espectro de emisión muy ancho, lo que provoca dispersión cromática en la fibra, mientras que los láser tienen un espectro de emisión angosto que causa muy poca dispersión cromática. Los láser DFB, que se utilizan en largas distancias y en los sistemas DWDM, tienen los anchos espectrales más angostos, lo que disminuye la dispersión cromática en las transmisiones de mayor distancia. Los láser DFB también son altamente lineales (es decir que la salida de la luz continúa directamente a la entrada eléctrica) por lo que pueden utilizarse como fuentes en sistemas CATV AM.

La elección de estos dispositivos depende principalmente de la velocidad y de cuestiones de compatibilidad.  Dado que muchos sistemas de planta interna que utilizan fibra multimodo han superado la velocidad de transmisión de bits de 1 Gb/s, los láser (mayormente los VCSEL) han reemplazado los LED. La salida de luz de los LED es muy dispersa; sin embargo, la de los láser es muy localizada, y las fuentes llenan la fibra de forma diferente. El lanzamiento restringido del VCSEL o de cualquier otro láser proporciona un mayor ancho de banda efectivo de la fibra; sin embargo, la fibra optimizada para láser, generalmente la OM3, es la ideal para los láser.

La electrónica de un transmisor es simple: convierten un pulso de entrada (voltaje) en un pulso de corriente preciso para dirigir la fuente de luz. Generalmente, los láser se polarizan con una corriente continua baja y se modulan por encima de tal polarización corriente para maximizar la velocidad.

cable coaxial

CABLE COAXIAL

Este tipo de cable 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. El ejemplo más común de este tipo de cables es el coaxial de televisión.

Originalmente fue el cable más utilizado en las redes locales debido a su alta capacidad y resistencia a las interferencias, pero en la actualidad su uso está en declive.
Su mayor defecto es su grosor, el cual limita su utilización en pequeños conductos eléctricos y en ángulos muy agudos.
TIPOS DE CABLE COAXIAL

THICK: (grueso). Este cable se conoce normalmente como "cable amarillo", fue el cable coaxial utilizado en la mayoría de las redes. 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 norma 10 Base 2.
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 5.
El cable coaxial en general solo se puede utilizar en conexiones Punto a Punto o dentro de los racks
MODELOS DE CABLE COAXIAL

• Cable estándar Ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3 10 BASE 5. Se denomina también cable coaxial "grueso", y tiene una impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N". 
• Cable coaxial Ethernet delgado, denominado también RG 58, con una impedancia de 50 Ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC. 
• Cable coaxial del tipo RG 62, con una impedancia de 93 Ohmios. Es el cable estándar utilizado en la gama de equipos 3270 de IBM, y tambien en la red ARCNET. Usa un conector BNC.
• Cable coaxial del tipo RG 59, con una impedancia de 75 Ohmios. Este tipo de cable lo utiliza, en versión doble, la red WANGNET, y dispone de conectores DNC y TNC.

Par trenzado y tipos

DEFINICIÓN

El cable de par trenzado consiste en ocho hilos de cobre aislados entre sí, trenzados de dos en dos que se entrelazan de forma helicoidal. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que la interferencia producida por los mismos es reducida lo que permite una mejor transmisión de datos.2

Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos y permite transmitir datos de forma mas fiable. 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.

tipos:

Cable de par trenzado SSTP:

SSTP:

Cable de par trenzado apantallado SSTP, categoría 7 (600 MHz), 4 pares, multifilar (patch), 26 AWG, LSZH.

El cable SSTP (patch) está destinado a la transmisión de datos de la categoría 7 creada para líneas de la clase F y para futuras redes de alta velocidad.
El cable está formado por 4 pares trenzados apantallados individualmente dispuestos en un único revestimiento trenzado ( cobre estañado) y está recubierto con un forro de material LSZH para el uso en interiores. El cable es compatible con conectores RJ-45.
Con una toma a tierra correcta, el revestimiento trenzado de bronce y las pantallas individuales de lámina de aluminio aumentan significativamente el parámetro de compatibilidad electromagnética del cable, siendo sin embargo el valor mínimo de atenuación de contacto de 90 dB.
El cable tiene un valor nominal de resistencia ondulatoria de 100 Ohms en frecuencia de hasta 600 MHz, y un valor muy alto de pérdida NEXT. Gracias al alto valor de pérdida NEXT logrado al envolver los pares en pantallas individuales de lámina de aluminio, este cable tiene un índice de valor límite ACR (60 dB) más alto en comparación con los cables UTP. El cable es ideal para las diferentes aplicaciones de alta frecuencia. 

Cable de par trenzado FTP:

FTP:

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Cable de par trenzado con Pantalla Global (FTP, Foiled Twisted Pair)

En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantallado global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45.
Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.

Cable de par trenzado STP:

STP:
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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.

  

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.

Cable de par trenzado UTP:

UTP
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UTP es una sigla que significa Unshielded Twisted Pair (lo que puede traducirse como “Par trenzado no blindado”). El cable UTP, por lo tanto, es una clase de cable que no se encuentra blindado y que suele emplearse en las telecomunicaciones.
Se trata de una vía de conexión con un par de conductores eléctricos entrelazados de tal manera que logran eliminar la diafonía de otros cables y las interferencias de medios externos.
Se usa en distintas clases de conexiones locales. Su fabricación no es costosa y son de simple utilización, aunque una de sus desventajas es la mayor aparición de fallos que en las otras clases de cables, así como su pobre desempeño cuando la distancia es considerable y no se regenera la señal.

Categorías, Tipo y Uso:

- Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado para las transmisiones de datos. Velocidad de transmisión inferior a 1 Mbps.
- Categoría 2 : Cable de par trenzado sin apantallar. Su velocidad de transmisión es de hasta 4 Mbps.
- Categoría 3 : Velocidad de transmisión de 10 Mbps. Con este tipo de cables se implementa las redes Ethernet 10-Base-T
- Categoría 4 : La velocidad de transmisión llega a 16 bps.
- Categoría 5 : Puede transmitir datos hasta 100 Mbps.

- Categoría 6 : No esta estandarizada aunque ya esta utilizándose. Se definirán sus características para un ancho de banda de 250 MHz.

- Categoría 7:  Definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para un ancho de banda de 600 MHz. El gran inconveniente de esta categoría es el tipo de conector que utiliza.