10.
Una de las necesidades más acuciantes de un sistema de comunicaciones es
el establecimiento de estándares, sin ellos sólo podrían comunicarse entre sí
equipos del mismo fabricante y que usaran la misma tecnología.
La conexión entre equipos electrónicos se ha ido estandarizando paulatinamente
siendo las redes telefónicas las pioneras en este campo. Por ejemplo la histórica
CCITT definió los estándares de telefonía: PSTN, PSDN e ISDN.
Otros organismos internacionales que generan normas relativas a las telecomunicaciones
son: ITU-TSS (antes CCITT), ANSI, IEEE e ISO
La ISO (International Organisation for Standarisation) ha generado una
gran variedad de estándares, siendo uno de ellos la norma ISO-7494 que define
el modelo OSI, este modelo nos ayudará a comprender mejor el funcionamiento
de las redes de ordenadores.
El modelo OSI no garantiza la comunicación entre equipos pero pone las
bases para una mejor estructuración de los protocolos de comunicación. Tampoco
existe ningún sistema de comunicaciones que los siga estrictamente, siendo la
familia de protocolos TCP/IP la que más se acerca.
El modelo OSI describe siete niveles para facilitar las interfaces de conexión
entre sistemas abiertos, en la página siguiente puedes verlo con más detalle.
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Nivel |
Nombre |
Función
|
Dispositivos y protocolo |
|
1 |
Físico |
Se ocupa de la transmisión del
flujo de bits a través del medio. |
Cables, tarjetas y repetidores
(hub). RS-232,
X.21. |
|
2 |
Enlace |
Divide el flujo de bits en unidades
con formato (tramas) intercambiando estas unidades mediante el empleo
de protocolos. |
Puentes (bridges). HDLC y LLC. |
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3 |
Red |
Establece las comunicaciones
y determina el camino que tomarán los datos en la red. |
Encaminador(router). IP, IPX. |
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4 |
Transporte |
La función de este nivel es asegurar
que el receptor reciba exactamente la misma información que ha querido
enviar el emisor, y a veces asegura al emisor que el receptor ha recibido
la información que le ha sido enviada. Envía de nuevo lo que no haya llegado
correctamente. |
Pasarela (gateway). UDP, TCP, SPX. |
|
5 |
Sesión |
Establece la comunicación entre
las aplicaciones, la mantiene y la finaliza en el momento adecuado. Proporciona
los pasos necesarios para entrar en un sistema utilizando otro. Permite
a un mismo usuario, realizar y mantener diferentes conexiones a la vez
(sesiones). |
Pasarela. |
|
6 |
Presentación |
Conversión entre distintas representaciones
de datos y entre terminales y organizaciones de sistemas de ficheros con
características diferentes. |
Pasarela. Compresión, encriptado, VT100. |
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7 |
Aplicación |
Este nivel proporciona unos servicios
estandarizados para poder realizar unas funciones especificas en la red.
Las personas que utilizan las aplicaciones hacen una petición de un servicio
(por ejemplo un envío de un fichero). Esta aplicación utiliza un servicio
que le ofrece el nivel de aplicación para poder realizar el trabajo que
se le ha encomendado (enviar el fichero). |
X.400 |
La comunicación según el modelo OSI siempre se realizará entre dos sistemas.
Supongamos que la información se genera en el nivel 7 de uno de ellos, y desciende
por el resto de los niveles hasta llegar al nivel 1, que es el correspondiente
al medio de transmisión (por ejemplo el cable de red) y llega hasta el nivel
1 del otro sistema, donde va ascendiendo hasta alcanzar el nivel 7. En este
proceso, cada uno de los niveles va añadiendo a los datos a transmitir la información
de control relativa a su nivel, de forma que los datos originales van siendo
recubiertos por capas datos de control.
De forma análoga, al ser recibido dicho paquete en el otro sistema, según
va ascendiendo del nivel 1 al 7, va dejando en cada nivel los datos añadidos
por el nivel equivalente del otro sistema, hasta quedar únicamente los datos
a transmitir. La forma, pues de enviar información en el modelo OSI tiene una
cierta similitud con enviar un paquete de regalo a una persona, donde se ponen
una serie de papeles de envoltorio, una o más cajas, hasta llegar al regalo
en sí.
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Emisor |
Paquete |
Receptor |
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Aplicación |
C7 Datos |
Aplicación |
|
Presentación |
C6 C7 Datos |
Presentación |
|
Sesión |
C5 C6 C7 Datos |
Sesión |
|
Transporte |
C4 C5 C6 C7 Datos |
Transporte |
|
Red |
C3 C4 C5 C6 C7 Datos |
Red |
|
Enlace |
C2 C3 C4 C5 C6 C7 Datos |
Enlace |
|
Físico |
C2 C3 C4 C5 C6 C7 Datos |
Físico |
C7-C2 : Datos de control específicos de cada nivel.
Los niveles OSI se entienden entre ellos, es decir, el nivel 5 enviará
información al nivel 5 del otro sistema (lógicamente, para alcanzar el nivel
5 del otro sistema debe recorrer los niveles 4 al 1 de su propio sistema y el
1 al 4 del otro), de manera que la comunicación siempre se establece entre niveles
iguales, a las normas de comunicación entre niveles iguales es a lo que llamaremos
protocolos. Este mecanismo asegura la modularidad
del conjunto, ya que cada nivel es independiente de las funciones del resto,
lo cual garantiza que a la hora de modificar las funciones de un determinado
nivel no sea necesario rescribir todo el conjunto.
En las familias de protocolos más utilizadas en redes de ordenadores (TCP/IP,
IPX/SPX, etc.) nos encontraremos a menudo funciones de diferentes niveles en
un solo nivel, debido a que la mayoría de ellos fueron desarrollados antes que
el modelo OSI.
11. Cancelación de
interferencias en un cable:
Cuando la corriente
eléctrica fluye a través de un cable, crea un pequeño campo magnético circular
alrededor del mismo. La dirección de estas líneas de fuerza magnética se determina
por la dirección en la cual fluye la
corriente a través del cable. Si dos cables forman parte del mismo circulo eléctrico
los electrones fluyen desde la fuente de voltaje positivo a través del otro
cable. Cuando dos alambres de un circuito eléctrico semejante se colocan muy
cerca, sus campos magnéticos son exactamente
opuestos. Así, los dos campos magnéticos cancelan también
todo campo magnético externo.
Este efecto de cancelación
puede mejorarse trenzando los cables. Con la cancelación combina con el trenzado
de los cables, los diseñadores de cables pueden brindar un método efectivo de
auto blindaje para los pares de cable
dentro de los medios de networking.
12.
Impedancia de un cable:.En electrónica es la resistencia aparente al flujo
de la corriente alterna, en redes se denomina
a la resistencia aparente del cable al flujo de datos.
Los hay de 2 impedancias:
13.
Ventajas de la línea coaxial: Cuando su dieléctrico es de aire también
provee muy bajas pérdidas, similares a las de una línea abierta, pero el costo
de estas líneas es normalmente alto.
Proveen muy buen blindaje para los ruidos eléctricos y prácticamente no hay
que preocuparse porque estén alejadas de las líneas eléctricas.
Puede instalársela fácilmente en cualquier parte, inclusive en cañerías o enterrada.
La impedancia característica de las líneas coaxiales corrientes se adapta muy
fácilmente a las antenas comunes y a los equipos modernos.
En HF y si las longitudes involucradas no son excesivas una línea coaxial común
como la RG 213 puede operar bien en presencia de altas relaciones de ondas estacionarias
y se la puede operar como línea resonante o sintonizada sin sacrificios importantes.
En estos casos habrá que considerar cuidadosamente la operación con altas potencias.
Las pérdidas normales de una línea común son lo suficientemente bajas como para
que las adicionales por ondas estacionarias resultantes de desplazarse dentro
de la banda resulten despreciables. El cable coaxial puede ofrecer varias ventajas
para las redes de área local. El cable coaxial puede recorrer sin amplificación
distancias mayores que el cable de para trenzado con o sin blindaje.Esto significa
que puede recorrer mayores distancias entre los nodos de una red
sin que sea necesario instalar un repetidor para reamplificar la señal.El
cable coaxial es menos costoso que la fibra óptica. Como su uso es difundido
desde hace mucho tiempo para todos
los tipos de comunicaciones de datos, la tecnología es conocida.
Desventajas de la línea coaxial (Comparadas con una abierta de dieléctrico de aire): Cuando son de
muy bajas pérdidas, su costo es bastante superior.
Cuando son de dieléctricos sólidos o espumosos son sensibles al ingreso de humedad
en su interior. Algunas tienen una vida útil limitada expuestas a la intemperie.
El cable coaxial se
presenta en diversos grosores .Como norma general cuanto más es el cable más difícil es de trabajar. Este
es un punto especial que se debe recordar
si el cable debe pasarse por conductos ya existentes de tamaño limitado.
El cable coaxial de mayor diámetro esta
indicado por los cable de backbone de ethernet . Como es rígido por el blindaje
y debido a que el revestimiento es de color amarillo característico, este tipo
de cable coaxial se ha llamado frecuentemente “thicknet” ethernet de cable grueso.
Como su nombre lo indica este tipo de cable coaxial
puede ser muy rígido parta instalarlo fácilmente en algunas situaciones.
Como norma general cuanto más difíciles de instalar un medio de res, mas caro
será el instalarlo. Y de hecho la instalación del cable coaxial es más costosa
que la instalación del cable de par trenzado.
14.Se utiliza u terminador
de 50 ohm, ya que la impedancia del cable por la que se transmiten los datos
es de solo 50 ohm, la impedancia del
cable utilizado determinara el tipo de terminador a utilizar.
15.
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CARACTERISTICAS TECNICAS |
|
La fibra es un medio de transmisión de información analógica o digital. Las
ondas electromagnéticas viajan en el espacio a la velocidad de la luz.
Básicamente, la fibra óptica está
compuesta por una región cilíndrica, por la cual se efectúa la propagación,
denominada núcleo y de una zona externa al núcleo y coaxial con él, totalmente
necesaria para que se produzca el mecanismo de propagación, y que se denomina
envoltura o revestimiento.
La capacidad de transmisión de información
que tiene una fibra óptica depende de tres características fundamentales:
|
a)
Del diseño geométrico de la fibra. b) De las propiedades de los materiales
empleados en su elaboración. (diseño óptico) c) De la anchura espectral de
la fuente de luz utilizada. Cuanto mayor sea esta anchura, menor será
la capacidad de transmisión de información de esa fibra. |
|
Presenta
dimensiones más reducidas que los medios preexistentes. Un cable de 10 fibras
tiene un diámetro aproximado de 8 o 10 mm. y proporciona la misma o más información
que un coaxial de 10 tubos.
El peso del cable de fibras ópticas
es muy inferior al de los cables metálicos, redundando en su facilidad de instalación.
El sílice tiene un amplio margen
de funcionamiento en lo referente a temperatura,pues funde a 600C. La F.O. presenta
un funcionamiento uniforme desde -550 C a +125C sin degradación de sus características.
|
¿DE QUE ESTAN HECHAS? |
La mayoría
de las fibras ópticas se hacen de arena o sílice, materia prima abundante en
comparación con el cobre. con unos kilogramos de vidrio pueden fabricarse aproximadamente
43 kilómetros de fibra óptica. Los dos constituyentes esenciales de las fibras
ópticas son el núcleo y el revestimiento. el núcleo es la parte más interna
de la fibra y es la que guía la luz.
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|
Consiste
en una o varias hebras delgadas de vidrio o de plástico con diámetro de
50 a 125 micras. el revestimiento es la parte que rodea y protege al núcleo.
El conjunto de núcleo y revestimiento
está a su vez rodeado por un forro o funda de plástico u otros materiales
que lo resguardan contra la humedad, el aplastamiento, los roedores, y
otros riesgos del entorno. |
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CARACTERISTICAS MECANICAS |
La F.O. como elemento resistente dispuesto en el interior de un cable formado
por agregación de varias de ellas, no tiene características adecuadas de tracción
que permitan su utilización directa.
Por otra parte, en la mayoría de
los casos las instalaciones se encuentran a la intemperie o en ambientes agresivos
que pueden afectar al núcleo.
La investigación sobre componentes
opto electrónicos y fibras ópticas han traído consigo un sensible aumento de
la calidad de funcionamiento de los sistemas. Es necesario disponer de cubiertas
y protecciones de calidad capaces de proteger a la fibra. Para alcanzar tal
objetivo hay que tener en cuenta su sensibilidad a la curvatura y microcurvatura,
la resistencia mecánica y las características de envejecimiento.
Las microcurvaturas y tensiones
se determinan por medio de los ensayos de:
·
Tensión: cuando se estira o contrae el cable se pueden causar fuerzas que
rebasen el porcentaje de elasticidad de la fibra óptica y se rompa o formen
microcurvaturas.
·
Compresión: es el esfuerzo transversal.
·
Impacto: se debe principalmente a las protecciones del cable óptico.
·
Enrollamiento: existe siempre un límite para el ángulo de curvatura pero, la existencia
del forro impide que se sobrepase.
·
Torsión: es el esfuerzo lateral y de tracción.
Limitaciones Térmicas: Estas limitaciones difieren en alto grado según se trate
de fibras realizadas a partir del vidrio o a partir de materiales sintéticos.
Otro objetivo es minimizar las pérdidas
adicionales por cableado y las variaciones de la atenuación con la temperatura.
Tales diferencias se deben a diseños calculados a veces para mejorar otras propiedades,
como la resistencia mecánica, la calidad de empalme, el coeficiente de relleno
(número de fibras por mm2) o el costo de producción.
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VENTAJAS |
INCONVENIENTES |
|
|
COMPARACION CON OTROS
MEDIOS
DE COMUNICACION
COMPARACION CON
LOS CABLES COAXIALES
|
C a
r a c t e r í s t i c a s |
F í
b r a O p t i c a |
C o a x í a l |
|
Longitud
de la Bobina (mts) |
2000 |
230 |
|
Peso
(kgs/km) |
190 |
7900 |
|
Diámetro
(mm) |
14 |
58 |
|
Radio
de Curvatura (cms) |
14 |
55 |
|
Distancia
entre repetidores (Kms) |
40 |
1.5 |
|
Atenuación
(dB / km) para un Sistema de 56 Mbps |
0.4 |
40 |
|
|
|
COMUNICACIONES
POR SATÉLITE vs FIBRA OPTICA
Es más
económica la F.O. para distancias cortas y altos volúmenes de tráfico,por ej.,para
una ruta de 2000 ctos., el satélite no es rentable frente a la solución del
cable de fibras hasta una longitud de la misma igual a unos 2500 kms.
La calidad de la señal por cable
es por mucho más alta que por satélite,porque en los geoestacionarios, situados
en órbitas de unos 36,000 kms. de altura, y el retardo próximo a 500 mseg. Introduce
eco en la transmisión, mientras que en los cables este se sitúa por debajo de
los 100 mseg admitidos por el CCITT. La inclusión
de supresores de eco encarece la instalación, disminuye la fiabilidad y resta
la calidad al cortar los comienzos de frase.
El satélite se adapta a la tecnología
digital, si bien las ventajas en este campo no son tan evidentes en el analógico,al
requerirse un mayor ancho de banda en aquel y ser éste un factor crítico en
el diseño del satélite.
CURIOSIDADES
En estos últimos la Fibra Óptica
esta evolucionando bastante, y ha dado origen a fibras con nuevas características:
Coberturas más
resistentes:
|
La
cubierta especial es extruida a alta presión directamente sobre el mismo
núcleo del cable, resultando en que la superficie interna de la cubierta
del cable tenga arista helicoidales que se aseguran con los subcables.
|
|
Uso Dual (interior
y exterior)
|
|
La
resistencia al agua, hongos y emisiones ultra violeta; la cubierta resistente;
buffer de 900 µm; fibras ópticas probadas bajo 100 kpsi; Y funcionamiento
ambiental extendida; contribuyen a una mayor confiabilidad durante el
tiempo de vida. |
Mayor protección
en lugares húmedos
|
En
cables de tubo holgado rellenos de gel, el gel dentro de la cubierta se
asienta dejando canales que permitan que el agua migre hacia los puntos
de terminación. El agua puede acumularse en pequeñas piscinas en los vacíos,
y cuando la delicada fibra óptica es expuesta, la vida útil es recortada
por los efectos dañinos del agua en contacto. Combaten la intrusión
de humedad con múltiples capas de protección alrededor de la fibra óptica.
El resultado es una mayor vida útil, mayor confiabilidad especialmente
ambientes húmedos. |
|
Protección anti-inflamable
|
Los
nuevos avances en protección anti-inflamable
hace que disminuya el riesgo que suponen las instalaciones antiguas de
Fibra Óptica que contenían cubiertas de material inflamable y relleno
de gel que también es inflamable. |
|
Estos
materiales no pueden cumplir con los requerimientos de las normas de instalación,
presentan un riesgo adicional, y pueden además crear un reto costoso y
difícil en la restauración después de un inciendo.Con los nuevos avances
en este campo y en el diseño de estos cables se eliminan estos riesgos
y se cumple con las normas de instalación. |
Empaquetado de
alta densidad
|
Con
el máximo numero de fibras en el menor diámetro posible se consigue una
más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces
agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con
72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al
de los cables convencionales. |
