Modelos básicos de transmisión.

Modelos básicos de transmisión, ¿Qué es y cual es su importancia? 

El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales en un sistema de transmisión, las transmisiones se realizan habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por él vació.

La calidad de la transmisión de datos está influenciada por una variedad de factores, incluidas las características del medio de transmisión, el tipo de señal que se transmite y las propiedades físicas del propio medio.

Características de los medios de transmisión

1. Ancho de banda: Mide la capacidad de datos a lo largo del tiempo; un mayor ancho de banda permite una transmisión más rápida, lo cual es esencial para aplicaciones de alta velocidad.

2. Retraso y latencia: Tiempo que tardan los datos en viajar del emisor al receptor. Un menor retraso y latencia son cruciales para aplicaciones en tiempo real como las videoconferencias y los juegos en línea.

3. Costo y mantenimiento: Los costos de instalación y mantenimiento varían según el tipo de medio, los cables de par trenzado son más baratos, mientras que la fibra óptica es más costosa y compleja de instalar.

Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Medios de transmisión guiados

Medios de transmisión no guiados

Los medios guiados.

Conocidos como medios cableados o delimitados, se refieren a rutas de transmisión físicas en las que las señales de datos se transmiten a lo largo de una vía específica, generalmente a través de un medio físico como un cable.

Las señales se dirigen y confinan dentro de estos límites físicos, lo que hace que los medios guiados sean adecuados para la comunicación en áreas geográficas limitadas donde la velocidad, la confiabilidad y la seguridad son esenciales.  

1. Cable de par trenzado.

El par trenzado consiste en un par de hilos de cobre conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía.

Hay dos tipos principales de cables de par trenzado: 

1. Par trenzado sin blindaje (UTP): Este tipo de cable no tiene blindaje, lo que lo hace más vulnerable a interferencias externas. El UTP se utiliza comúnmente en redes telefónicas y Ethernet. 

Ventajas del UTP: 

● Bajo costo y amplia disponibilidad. 

● Sencillo y rápido de instalar. 

● Adecuado para comunicaciones de corta distancia. 

Desventajas del UTP: 

● Susceptible a interferencias externas, especialmente en entornos ruidosos. 

● Limitado a distancias más cortas en comparación con otros tipos de cables. 

2. Par trenzado blindado (STP): Los cables STP cuentan con una capa de blindaje (generalmente de lámina o cobre trenzado) que los protege de interferencias externas. Se utilizan en entornos donde se requieren velocidades de datos más altas y una transmisión más segura. 

Ventajas del STP: 

• Proporciona una mejor protección contra interferencias y diafonía.
• Puede manejar velocidades de transmisión de datos más altas. 

Desventajas del STP: 

• Más caro que el UTP. 
• Más difícil de instalar debido a su rigidez y complejidad. 

2. Cable Coaxial

El cable coaxial es quizá el medio de transmisión más versátil, por lo que está siendo cada vez más utilizado en una gran variedad de aplicaciones. Se usa para trasmitir tanto señales analógicas como digitales. El cable coaxial tiene una respuesta en frecuencia superior a la del par trenzado, permitiendo, por tanto, mayores frecuencias y velocidades de transmisión. Por construcción, el cable coaxial es mucho menos susceptible que el par trenzado tanto a interferencias como a diafonía.

Ventajas de los cables coaxiales: 

• Alto ancho de banda y baja pérdida de señal. 
• Proporciona una buena protección contra el ruido y las interferencias. 
• Fácil de ampliar la red agregando cables adicionales. 

Desventajas de los cables coaxiales: 

• Costoso para comunicaciones a larga distancia. 
• Voluminoso y más difícil de instalar en espacios reducidos. 
• Un solo punto de falla puede afectar a toda la red. 

3. Fibra Óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; 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 ser láser o un 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 radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

Ventajas de los cables de fibra óptica: 

• Ancho de banda extremadamente alto, capaz de transmitir cantidades masivas de datos. 
• Inmunes a interferencias electromagnéticas, lo que los hace adecuados para entornos con altos niveles de ruido eléctrico. 
• Ligero y capaz de comunicarse a larga distancia sin pérdida significativa de señal. 

Desventajas de los cables de fibra óptica: 

• Costoso de instalar y mantener. 
• Frágil y propenso a dañarse si no se manipula con cuidado. 
• Difícil de empalmar y reparar si está dañado. 

Medios no guiados.

Los medios no guiados, también conocidos como medios inalámbricos o ilimitados, se refieren a rutas de transmisión donde las señales electromagnéticas se transmiten a través del aire sin la necesidad de cables físicos.

Este tipo de medio se utiliza para la comunicación inalámbrica a largas distancias y en áreas donde la instalación de cables es poco práctica o imposible. 

Hay varios tipos de medios de transmisión no guiados:

1. Ondas de radio.

Las ondas de radio son la forma de medio no guiado más utilizado, principalmente porque pueden viajar largas distancias y atravesar objetos sólidos como edificios.

Las ondas de radio se utilizan comúnmente en transmisiones, como la radio AM/FM, la televisión y las comunicaciones móviles. 

Ventajas de las ondas de radio: 

• Se puede generar fácilmente y viajar largas distancias. 
• Ideal para transmitir en áreas amplias. 
• Puede penetrar edificios y otros obstáculos. 

Desventajas de las ondas de radio: 

• Propenso a interferencias de otras señales y factores ambientales. 
• Menos seguro porque las señales pueden ser interceptadas por usuarios no autorizados. 

2. Microondas 

Los sistemas de microondas terrestres han abierto una puerta a los problemas de transmisión de datos, sin importar cuales sean, aunque sus aplicaciones no estén restringidas a este campo solamente. Las microondas están definidas como un tipo de onda electromagnética situada en el intervalo del milímetro al metro y cuya propagación puede efectuarse por el interior de tubos metálicos. Es en si una onda de corta longitud. Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas, las cuales deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas, además entre mayor sea la altura mayor el alcance, sus problemas se dan perdidas de datos por atenuación e interferencias, y es muy sensible a las malas condiciones atmosféricas.

Ventajas de la comunicación por microondas: 

• Admite transmisión de datos de alta velocidad. 
• Adecuado para comunicación a larga distancia. 
• Puede manejar grandes volúmenes de tráfico de datos. 

Desventajas de la comunicación por microondas: 

• Requiere una alineación precisa de las antenas para una transmisión con línea de visión clara. 
• Afectado por condiciones climáticas como lluvia y nieve, que pueden degradar la calidad de la señal. 

3. Infrarrojos

Usadas para comunicación a corta distancia; por ejemplo, los transmisores infrarrojos (control remoto de los televisores, estéreos, etc) Tienen el inconveniente de no atravesar objetos sólidos, lo cual a su vez es una ventaja: ofrecen seguridad 41 Ondas infrarrojas  En los sistemas de cómputo, se han empleado para comunicar sistemas móviles a una red local  Por ejemplo, usualmente las universidades colocan centros de impresión infrarrojos, en los cuales el alumno solo coloca su portátil relativamente cerca del puerto receptor y manda a imprimir sus trabajos sin necesidad de una conexión física tradicional.

Ventajas de la comunicación por infrarrojos: 

• Inmune a interferencias de otras señales de radio. 
• Proporciona una conexión segura para comunicaciones de corto alcance. 
• Se utiliza comúnmente en dispositivos electrónicos personales y sistemas de automatización del hogar. 

Desventajas de la comunicación por infrarrojos: 

• Alcance limitado y no puede atravesar paredes u obstáculos. 
• Requiere línea de visión entre el transmisor y el receptor. 

4. Satelital

Conocidas como microondas por satélite, está basado en la comunicación llevada a cabo a través de estos dispositivos, los cuales después de ser lanzados de la tierra y ubicarse en la órbita terrestre siguiendo las leyes descubiertas por Kepler, realizan la transmisión de todo tipo de datos, imágenes, etc., según el fin con que se han creado. Las microondas por satélite manejan un ancho de banda entre los 3 y los 30 Ghz, y son usados para sistemas de televisión, transmisión telefónica a larga distancia y punto a punto y redes privadas punto a punto. Las microondas por satélite, o mejor, el satélite en si no procesan información sino que actúa como un repetidor-amplificador y puede cubrir un amplio espacio de espectro terrestre.

Existen dos tipos de satélites:

Sincrónicos o estacionarios: estos tienen un periodo de 24 Hrs. Situados a unos 36, 000 Kms sobre el ecuador.

Orbitales o no sincrónicos: varían su periodo con respecto a la tierra, con lo cual solo están visibles unos pocos minutos sobre una posición fija sobre la tierra. Su distancia a la tierra varía (de aprox. 700 Kms a 42 000 Kms)

Ventajas de la comunicación por satélite: 

• Proporciona cobertura global, lo que lo hace ideal para comunicaciones de larga distancia. 
• Se puede utilizar en áreas remotas o inaccesibles donde la infraestructura de comunicación tradicional no está disponible. 

Desventajas de la comunicación por satélite: 

• Alto costo de implementación y mantenimiento. 
• Latencia de la señal debido a las largas distancias entre la Tierra y los satélites. 
• Las condiciones climáticas, como las fuertes lluvias, pueden degradar la calidad de la señal.

En el siguiente video podrá visualizar un resumen de lo antes explicado: