Conexiones de red.

Cable coaxial.

El cable coaxial, coaxcable o coax, creado en la década de 1930, es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado núcleo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, blindaje o trenza, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante (también denominada chaqueta exterior).

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

Par trenzado.

En telecomunicaciones, el cable de par trenzado es un tipo de conexión que tiene dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes.

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.

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.

El entrelazado de cables que llevan señal en modo diferencial (es decir que una es la invertida de la otra), tiene dos motivos principales:

1.- Si tenemos que la forma de onda es A(t) en uno de los cables y en el otro es -A(t) y n(t) es ruido añadido por igual en ambos cables durante el camino hasta el receptor, tendremos: A(t) + n(t) en un cable y en el otro -A(t) + n(t) al hacer la diferencia en el receptor, quedaremos con 2A(t) y habremos eliminado el ruido.

2.- Si pensamos en el campo magnético que producirá esta corriente en el cable y tenemos en cuenta que uno está junto al otro y que en el otro la corriente irá en sentido contrario, entonces los sentidos de los campos magnéticos serán opuestos y el módulo será prácticamente el mismo, con lo cual eliminaremos los campos fuera del cable, evitando así que se induzca alguna corriente en cables aledaños.

Microondas.

Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión.

El protocolo más frecuente es el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo). Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a.

Las etapas de comunicación son:
1.- Cuando el usuario final accede a un navegador de Internet instalado en su computadora y solicita alguna información o teclea una dirección electrónica, se genera una señal digital que es enviada a través de la tarjeta de red hacia el módem.
2.- El módem especial convierte la señal digital a formato analógico (la modula) y la envía por medio de un cable coaxial a la antena.
3.- La antena se encarga de radiar, en el espacio libre, la señal en forma de ondas electromagnéticas (microondas).
4.- Las ondas electromagnéticas son captadas por la radio base de la empresa que le brinda el servicio, esta radio base a su vez la envía hacia el nodo central por medio de un cable generalmente de fibra óptica o de otra radio de gran capacidad para conexiones punto a punto en bandas de frecuencia disponibles (6GHz, 13GHz, 15GHz, 18GHz, 23GHz, 26GHz o 38GHz).
5.- El nodo central valida el acceso del cliente a la red, y realiza otras acciones como facturación del cliente y monitoreo del desempeño del sistema.
6.- Finalmente el nodo central dirige la solicitud hacia Internet y una vez que localiza la información se envía la señal de regreso a la computadora del cliente. Este proceso se lleva a cabo en fracciones de segundo. Explica las 3 diferentes formas de conectar las redes.

Laser.

La tecnología óptica láser punto a punto se utiliza para conectar redes en áreas metropolitanas densamente pobladas. Permite conectar redes que se encuentran separadas desde unos pocos metros hasta 4 o 5 kilómetros. Esta tecnología utiliza el espectro no licenciado mediante rayos de luz infrarroja y se pueden alcanzar velocidades de hasta 1500 Mbps.
Un inconveniente es la necesidad de los equipos cuenten con una línea de visión directa entre ellos, es decir no puede haber otros edificio, arboles u otras estructuras que bloqueen la línea de visión entre ellos. Pero esto se compensa con el hecho de que no es necesario negociar o pagar derechos por la utilización de la azotea ya que puede instalarse detrás de una ventana.
Otras ventajas de esta tecnología incluyen el hecho de que no hay que tirar ningún cable o fibra óptica ni contratar enlaces a las empresas de telecomunicaciones. Es relativamente fácil de instalar y, a diferencia de las microondas, no requiere una licencia por el uso del una radiofrecuencia. Es inmune a interferencias o saturaciones.

La señalización óptica con láseres es inherentemente unidireccional, de manera que cada edificio necesita su propia unidad inalámbrica óptica cada una de las cuales constan de un transceptor óptico con un transmisor (láser) y un receptor (fotodetector) para proveer una comunicación bidireccional o full-duplex . Este esquema ofrece un ancho de banda muy alto y un costo muy bajo. La ventaja del láser, un haz muy estrecho, es aquí también una debilidad. Apuntar un rayo láser de 1 mm de anchura a un blanco de 1 mm a 500 metros de distancia requiere mucha puntería y precisión en la instalación. Por lo general, se añaden lentes al sistema para desenfocar ligeramente el rayo.

Fibra óptica.

La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

   

Sátelite.

Internet por satélite, internet satelital o conexión a Internet vía satélite es un método de conexión a Internet utilizando como medio de enlace un satélite. Es un sistema recomendable de acceso en aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía, como zonas rurales o alejadas. En una ciudad constituye un sistema alternativo a los usuales,para evitar la saturación de las líneas convencionales y un ancho de banda limitado.
Las señales llegan al satélite desde la estación en tierra por el "haz ascendente" y se envían a la tierra desde el satélite por el "haz descendente". Para evitar interferencias entre los dos haces, las frecuencias de ambos son distintas. Las frecuencias del haz ascendente son mayores que las del haz descendente, debido a que cuanto mayor sea la frecuencia se produce mayor atenuación en el recorrido de la señal, y por tanto es preferible transmitir con más potencia desde la tierra, donde la disponibilidad energética es mayor.
Para evitar que los canales próximos del haz descendente interfieran entre sí, se utilizan polarizaciones distintas. En el interior del satélite existen unos bloques denominados transpondedores, que tienen como misión recibir, cambiar y transmitir las frecuencias del satélite, a fin de que la información que se envía desde la base llegue a las antenas receptoras.
Cuando se trata de satélites de comunicaciones, la porción del espectro radioeléctrico que utilizarán lo determina prácticamente todo: la capacidad del sistema, la potencia y el precio. Las longitudes de onda diferentes poseen propiedades diferentes. Las longitudes de onda largas pueden recorrer grandes distancias y atravesar obstáculos. Las grandes longitudes de onda pueden rodear edificios o atravesar montañas, pero cuanto mayor sea la frecuencia (y por tanto, menor la longitud de onda), más fácilmente pueden detenerse las ondas.
Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas (hablamos de decenas de gigahertz), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las gotas de lluvia, provocando el fenómeno denominado "rain fade". Para superar este fenómeno se necesita más potencia en la señal recibida, lo que implica transmisores más potentes o antenas más enfocadas, que provocan que el precio del satélite aumente.

Infrarojo.

Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos, y para ello utilizan una serie (por lo menos un par) de ledes Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos (bluetooth, etcétera).Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo punto-a-punto conectado a cada estación.

Son métodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite una señal óptica, esta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula.
En el modo casi–difuso las estaciones se comunican entre sí por medio de superficies reflectantes.

No es necesaria la línea de visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además, es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, esta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.