LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes El propósito de la capa física es transportar una corriente de bits en bruto de una máquina a otra. Se pueden usar varios medios físicos para la transmisión real, cada uno con su propio nicho en términos de ancho de banda, costo, retardo, instalación y mantenimiento. A grandes rasgos, los medios se agrupan en medios guiados y no guiados. Los primeros están basados en algún tipo de “cable” y los segundos son inalámbricos. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes PAR TRENZADO Aunque las características de ancho de banda de los medios magnéticos u ópticos de los medios de almacenamiento secundario son excelentes, el factor retardo es muy pobre. El tiempo de transmisión se mide en minutos u horas, no en milisegundos. Para muchas aplicaciones se requiere conexión en línea. El medio de transmisión guiado más viejo y todavía más utilizado es el par trenzado, que consiste en un par de alambres de cobre aislados, por lo regular de 1mm. de grueso. Los alambres se trenzan en forma helicoidal, igual que una molécula de DNA. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes PAR TRENZADO El propósito de torcer los alambres es reducir la interferencia electromagnética de pares similares cercanos. Dos alambres paralelos constituyen una antena simple, un par trenzado no. La aplicación más común del par trenzado es el sistema de teléfonos. Este medio se puede utilizar tanto para transmisión analógica como para digital. Existen hoy en día varias categorías: 3, 5, 5E, 6. Estas categorías reciben con frecuencia el nombre de UTP (unshielded twisted pair, par trenzado sin blindaje). LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes (a) Category 3 UTP. (b) Category 5 UTP. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes CABLE COAXIAL DE BANDA BASE Otro medio de transmisión común es el cable coaxial. Este cable tiene mejor blindaje que el par trenzado, así que puede abarcar mayores distancias a velocidades mayores. Las clases de cables coaxiales más utilizadas son la de 50 ohms (banda base), para la transmisión digital y el de 75 ohms que se usa comúnmente para la transmisión analógica (banda ancha). Un cable coaxial consiste en un alambre de cobre rígido como núcleo, rodeado por un material aislante. El aislante está forrado con un conductor cilíndrico, que on frecuencia es una malla de tejido fuertemente trenzado. El conductor externo se cubre con una envoltura protectora de plástico. En cables de 1 a 2 KM es factible una velocidad de datos de 1 a 2 Gbps. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes A coaxial cable. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes CABLE COAXIAL DE BANDA ANCHA El otro tipo de sistema de cable coaxial transporta transmisión analógica en el cableado estándar de la televisión por cable. Estos cables pueden extenderse a distancias de hasta 100 KM. Gracias a la señalización analógica, mucho menos sensible que la digital. Una diferencia clave entre la banda ancha y la banda base es que la primera cubre un área mayor, por lo que necesita de amplificadores analógicos para reforzar la señal en forma periódica. Factores clave para la utilización de este medio son las técnicas de modulación y la multiplexación. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes FIBRA ÓPTICA Un sistema de transmisión óptico tiene 3 componentes: La fuente de luz El medio de transmisión El detector Convencionalmente, un pulso de luz indica un bit 1 y la ausencia de luz indica un bit 0. El medio de transmisión es una fibra de vidrio ultradelgada. El detector genera un pulso eléctrico cuando la luz incide en él. Gracias al principio físico de refracción de la luz, se evita las fugas de luz. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes (a) Three examples of a light ray from inside a silica fiber impinging on the air/silica boundary at different angles. (b) Light trapped by total internal reflection. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes FIBRA ÓPTICA Las fibras ópticas se hacen de vidrio, que a su vez se elabora con arena, materia de prima de bajo costo y de cantidades prácticamente ilimitadas. El vidrio que se utiliza en las fibras ópticas es tan transparente que si los océanos estuvieran llenos de él en lugar de agua, el lecho marino sería visible desde la superficie como en un día claro lo es el suelo desde un avión. Los cables de fibra son similares a los coaxiales, excepto por el trenzado. El núcleo de vidrio está al centro y a través de él se propaga la luz. En las fibras multimodales, el diámetro es de 50 micras, mientras que el las monomodo el grosor es de 8 a 10 micras. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes (a) Side view of a single fiber. (b) End view of a sheath with three fibers. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes

A comparison of semiconductor diodes and LEDs as light sources. LSI. Freddy Veloz, MSIG. Diseño de Redes