ONDAS INFRARROJAS

• ¿Qué es?

La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.

• ¿Para qué se usa?

Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos. Un uso muy común es el que hacen los mandos a distancia (ó telecomandos) que generalmente utilizan los infrarrojos en vez de ondas de radio ya que no interfieren con otras señales como las señales de televisión. Los infrarrojos también se utilizan para comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos.

• Ventajas:

1. Circuito de bajo costo.
2. Requerimientos de bajo voltaje por lo tanto es ideal para Laptops, teléfonos, asistentes personales digitales.
3. Circuiteria simple: no requiere hardware especial, puede ser incorporado en el circuito integrado de un producto.
4. Alta seguridad: Como los dispositivos deben ser apuntados casi directamente alineados (capaces de verse mutuamente) para comunicarse.

• Desventajas:

1. Se bloquea la transmisión con materiales comunes: personas, paredes, plantas, etc.
2. Corto alcance: la performance cae con distancias mas largas.
3. Sensible a la luz y el clima. Luz directa del sol, lluvia, niebla, polvo, polución pueden afectar la transmisión.
4. Velocidad: la transmisión de datos es más baja que la típica transmisión cableada.

• Historia:

Los infrarrojos fueron descubiertos en 1800 por William Herschel un astrónomo inglés de origen alemán. Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro obtenido por un prisma de cristal con el fin de medir el calor emitido por cada color. Descubrió que el calor era más fuerte al lado del rojo del espectro y observó que allí no había luz. Esta es la primera experiencia que muestra que el calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al más moderno de radiación infrarroja.

MICROONDAS

• ¿Qué es la radiocomunicación por microondas?

Es 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?

Los requerimientos y estándares que determinan la tolerancia a la torsión y balanceo de torres de microondas son más estrictos que para otros tipos de equipos de radio frecuencia.

• Usos

Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas. 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. En la industria armamentística, se han desarrollado prototipos de armas que utilicen la tecnología de microondas. La tecnología de microondas también es utilizada por los radares.

ONDAS DE RADIO

• ¿Cómo viajan alrededor del mundo?

Las ondas de radio siguen la curva de la superficie de la Tierra. Una señal de radio rebota entre la Tierra y la ionosfera, mientras viaja alrededor del mundo. La ionosfera está llena de átomos con carga eléctrica conocidos como iones. 

• ¿Velocidad a la que se transmiten?

Viajan a la velocidad de la luz (299 792 458 m/s).

• ¿Para qué se usan?

Varias frecuencias de ondas de radio se usan parala televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.

• ¿Cómo fueron las primeras transmisiones?

Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell. Heinrich Rudolf Hertz, entre 1886 y 1888, fue el primero en validar experimentalmente la teoría de Maxwell. El primer sistema práctico de comunicación mediante ondas de radio fue el diseñado por Guillermo Marconi, quien en el año 1901 realizó la primera emisión trasatlántica radioeléctrica.

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

Las ondas de radio no necesitan un medio físico para propagarse, es decir que viajan a través del vacío . Por supuesto que si hay aire o agua u otros materiales o sustancias se propaga a través de ellas con distintas velocidades (menores que en el vacío). En el aire la velocidad es prácticamente como en el vacío.

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.

COMPONENTES:

• Fuentes de luz:

Se encargan de convertir la señal eléctrica en señal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite la transmisión de datos. Pueden ser LEDs o lasers.

• Medio de transmisión:

Es una fibra de vidrio ultradelgada que transporta la luz.

• Detector:

Convierten las señales luminosas que proceden de la fibra óptica en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.

Los cables de fibra óptica pueden transmitir luz de 3 formas distintas:

• Monomodo:

La fibra es tan delgada que la luz se transmite en línea recta.

• Multimodo:

La luz se transmite por el interior del núcleo incidiendo sobre su superficie interna. Las pérdidas de luz en este caso también son prácticamente nulas .

• Multimodo de índice gradual:

La luz se propaga por el núcleo mediante una refracción gradual. Esto es debido a que el núcleo se construye con un índice de refracción que va en aumento desde el centro de los extremos.

Dependiendo de dónde van a ser instaladas las fibras del cable, pueden clasificarse en:

• Cable holgado:

Consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y rodeado de una cubierta protectora. El rasgo distintivo de este tipo de cable son los tubos de fibra. Cada tubo, de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o, más comúnmente estar llenos de un gel resistente al agua que impide que ésta entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable.

• Cable con recubrimiento ajustado

Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, y todo ello cubierto dc una protección exterior. La protección secundaria de la fibra consiste en una cubierta plástica de 900 μm de diámetro que rodea al recubrimiento de 250 μm de la fibra óptica.

Existen 3 formas de unir dos cables de fibra óptica:

• Utilizando conectores:

Cada tramo de fibra óptica puede venir de fábrica con enchufe en los extremos. De esta forma se pierde entre un 10% un 20% de la luz luz que circula a través de la conexión.

• Realizando empalmes de forma mecánica:

Se realiza el corte de cada extremo y se unen mediante una manga especial. Se pierde en torno a un 10% de la luz.

• Fundiendo los extremos:

Se realiza una fusión de los dos tramos para formar una conexión sólida. Apena existe atenuación.

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 capaaislante 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.

TIPOS:

• Para transmisión de banda ancha:

Utilizado en transmisión de señales de televisión por cable (CATV, "Cable Televisión").

Esta categoría tiene una impedancia característica de 75 ohmios.

El término banda ancha proviene del medio telefónico, y se refiere a frecuencias mayores a 4 kHz. Se nutren de la la tecnología patrón para envío de señales de televisión por cable y por ello pueden llegar a alcanzar los 450 MHz de ancho de banda para longitudes de 100 m.

• Para transmisión de banda base:

Son usados en redes de trabajo locales (LAN´s). Tienen una impedancia característica de 50 ohmios. En esta categoría se emplean dos tipos de cable:

-Coaxial grueso ("thick"): 

Inicialmente fue el cable más utilizado en las redes de área local (LAN). Incluso a día de hoy aún se sigue usando en determinadas circunstancias (alto grado de interferencias).

Los diámetros de su alma/malla son 2,6/9,5 mm. y el diámetro total del cable es de 1 cm. aprox.

-Coaxial fino ("thin"):

Surgió como alternativa al cable anterior, al ser más económico flexible y sencillo de instalar. Los diámetros de su alma/malla son 1,2/4,4 mm.  y el diámetro total del cable es de 0,5 cm. aprox. Sin embargo, sus propiedades de transmisión son sensiblemente peores que las del coaxial grueso.

PAR TRENZADO

Forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes.

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se ve aumentada. En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son combinadas mediante sustracción en el destino. El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en esta sustracción debido a que ambos cables están expuestos a EMI similares.

La tasa de trenzado, usualmente definida en vueltas por metro, forma parte de las especificaciones de un tipo concreto de cable. Cuanto menor es el número de vueltas, menor es la atenuación de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de conexiones telefónicas residenciales, un miembro del par puede estar más cercano a la fuente que el otro y, por tanto, expuesto a niveles ligeramente distintos de IEM.

El cable de par trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos de hardware que componen la red. Actualmente de los ocho cables sólo cuatro se emplean para la transmisión de los datos. Éstos se conectan a los pines del conector RJ45 de la siguiente forma: 1, 2 (para transmitir), 3 y 6 (para recibir).

Los pares trenzados se apantallan. De acuerdo con la forma en que se realiza este apantallamiento podemos distinguir varios tipos de cables de par trenzado, éstos se denominan mediante las siglas UTP, STP y FTP.

• UTP es como se denominan a los cables de par trenzado no apantallados, son los más simples, no tienen ningún tipo de pantalla conductora. Su impedancia es de 100 onmhios, y es muy sensible a interferencias. Los pares están recubiertos de una malla de teflón que no es conductora. Este cable es bastante flexible.

• STP es la denominación de los cables de par trenzado apantallados individualmente, cada par se envuelve en una malla conductora y otra general que recubre a todos los pares. Poseen gran inmunidad al ruido, pero una rigidez máxima.

• Los cables S/SPT son iguales que los anteriores, pero añadiendo una pantalla global a todos los cables. Son los que poseen una mayor inmunidad al ruido.

• En los cables FTP los pares se recubren de una malla conductora global en forma trenzada. De esta forma mejora la protección frente a interferencias, teniendo una rigidez intermedia.

Dependiendo del número de pares que tenga el cable, del número de vueltas por metro que posea su trenzado y de los materiales utilizados, los estándares de cableado estructurado clasifican a los cables de pares trenzados por categorías: 1, 2, 3, 4, 5, 5e, 6 y 7. Las dos últimas están todavía en proceso de definición.

• Categoría 3: soporta velocidades de transmisión hasta 10 Mbits/seg. Utilizado para telefonía de voz, 10Base-T Ethernet y Token ring a 4 Mbits/seg.
• Categoría 4: soporta velocidades hasta 16 Mbits/seg. Es aceptado para Token Ring a 16 Mbits/seg.
• Categoría 5: hasta 100 Mbits/seg. Utilizado para Ethernet 100Base-TX.
• Categoría 5e: hasta 622 Mbits/seg. Utilizado para Gigabit Ethernet.
• Categoría 6: soporta velocidades hasta 1000 Mbits/seg.

PAR SIN TRENZAR (PARALELO)

Medio de transmisión formado por dos hilos de cobre paralelos recubiertos de un material aislante (plástico). Ofrece muy poca protección frente a interferencias. Normalmente se utiliza como cable telefónico para transmitir voz analógica y las conexiones se realizan mediante un conector denominado RJ-11. Es un medio semidúplex (la información circula en los dos sentidos por el mismo cable, pero no al mismo tiempo).

Según los estándares de cableado estructurado, a este tipo de cable también se le conoce como cable de categoría 1.

TIPOS DE CABLEADO

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiado y no guiados. Los medios guiados conducen la ondas electromagnéticas a través de un campo físico (cables). Los medio no guiados proporcionan un soporte para que las ondas electromagnéticas se transmitan, pero no las dirigen (como es el aire).
Puesto que existen muchas formas de instalar redes locales en organizaciones y universidades, y todo depende del cableado que se utilice, los conectores, la forma en que se interconectan, etc., para ayudar a tomar todas esas decisiones, existen varios estándares de cableado estructurado.

REDES PRIVADAS VIRTUALES

Una red privada virtual o VPN (Virtual Private Network) es una tecnología de red que permite una extensión segura de la red local sobre una red pública o no controlada como Internet. Permite que la computadora en la red envíe y reciba datos sobre redes compartidas o públicas como si fuera una red privada con toda la funcionalidad, seguridad y políticas de gestión de una red privada.

SISTEMAS PLC Y BPL

Los sistemas PLC (Power Line Comunicatio o Comunicaciones por Líneas Eléctricas) se refieren a diferentes tecnologías que utilizan las líneas de transmisión de energía eléctrica convencionales para transmitir señales con propósitos de comunicación. Aprovecha la red eléctrica para convertirla en una línea digital de alta velocidad de transmisión de datos, permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha.

Otra tecnología también implantada por algunas empresas eléctricas es BPL (Broadband over Power Lines o Banda Ancha sobre Líneas Eléctricas) que permite la transmisión de datos digitales de alta velocidad sobre el cableado público de distribución de energía eléctrica.

ESTANDAR 100VG-Any-LAN

Está basado en las especificaciones a nivel físico y nivel de enlace de datos.
Utiliza la topología en estrella con concentradores de cableado.Sin embargo, las características que diferencian este tipo de red local con Ethernet son:

• Utiliza concentradores de cableado específicos.
• Se pueden montar tres niveles en cascada de concentradores.
• Las longitudes de los cables son mayores.
• Cada puerto del concentrador puede configurarse para recibir solamente datos que van hacia la estación que está conectada a éste o para recibir todos los datos enviados por todas las estaciones.
• Gestiona el acceso al medio mediante un protocolo más eficiente.

REDES LOCALES: TOKEN RING

Token Ring es una arquitectura de red desarrollada por IBM en los años 1970 con topología física en anillo y técnica de acceso de paso de testigo, usando un frame de 3 bytes llamado token que viaja alrededor del anillo. Token Ring se recoge en el estándar IEEE 802.5.

Su principal característica es que, aunque utiliza una topología física en forma de estrella, ésta funciona como una una estructura lógica en anillo. Esto se consigue gracias a la utilización de un concentrador de cableado llamado MAU (Unidad de Acceso Multiestación) como nodo central de la estrella.

MAU

Significado: Es un dispositivo multi-puerto del equipamiento en el que se conectan las estaciones (o puestos) de trabajo.

Definición: (Multi-station Access Unit) Unidad de acceso a múltiples estaciones. Núcleo central en una red de área local de tipo anillo de señales.

Dibujo:

Topología: Topología física en anillo

La norma IEEE: 802.5

REDES LOCALES: ETHERNET

Es un estándar de redes de área local para computadores con acceso al medio por detección de la onda portadora y con detección de colisiones (CSMA/CD).

IEEE 802

IEEE 802 es un proyecto que se centra en desarrollar estándares de  redes LANl y redes MAN principalmente en las capas inferiores del modelo OSI. Se desarrolló con el fin de crear estándares para que diferentes tipos de tecnologías pudieran integrarse y trabajar juntas. El proyecto 802 define aspectos relacionados con el cableado físico y la transmisión de datos.

Estandar IEEE 802.1

Es un grupo de trabajo del proyecto IEEE 802 Su trabajo se centra en desarrollar estándares y prácticas recomendadas en las siguientes áres: arquitectura 802 de redes de área personal (LAN) y de redes de área metropolitana (MAN), interconexiones entre redes 802 LAN, MAN y otras redes de área amplia (WAN), seguridad 802, gestión de redes 802 y protocolos en capas superiores.

Estandar IEEE 802.2

Es un estándar que hace parte del proyecto IEEE 802 donde se define el protocolo de control de enlace lógico (LLC), que es la parte superior de la capa enlace en las redes de área local. La subcapa LLC presenta una interfaz uniforme al usuario del servicio enlace de datos, normalmente la capa de red. Bajo la subcapa LLC está la subcapa Media Access Control (MAC) , que depende de la configuración de red usada.

Estandar IEEE 802.3

Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3, siendo usualmente tomados como sinónimos. Se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Sin embargo, las tramas originales Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

INTERNET

Internet es una gran red mundial de ordenadores formada por multitud de pequeñas redes y de ordenadores individuales conectados unos con otros de forma que sea posible el intercambio de información entre ellos. Las redes de internet pueden dividirse en tres clases:

• Redes de tránsito o transporte internacional: Garantiza la interconexión de las diferentes redes de proveedores de la conexión.
• Redes regionales y proveedores de conexión: Garantizan la conectividad entre el usuario final y las redes de tránsito.
• Redes de usuario final: Van desde una simple conexión de un ordenador hasta redes corporativas privadas de una empresa (LAN).

Historia de internet:

ARPANET siguió creciendo y abriéndose al mundo, y cualquier persona con fines académicos o de investigación podía tener acceso a la red. 
Las funciones militares se desligaron de ARPANET y fueron a parar a MILNET, una nueva red creada por los Estados Unidos. 
La NSF (National Science Fundation) crea su propia red informática llamada NSFNET, que más tarde absorbe a ARPANET, creando así una gran red con propósitos científicos y académicos. 
El desarrollo de las redes fue abismal, y se crean nuevas redes de libre acceso que más tarde se unen a NSFNET, formando el embrión de lo que hoy conocemos como INTERNET. 

En 1985 la Internet ya era una tecnología establecida, aunque conocida por unos pocos. 
El autor William Gibson hizo una revelación: el término "ciberespacio". 
En ese tiempo la red era basicamente textual, así que el autor se baso en los videojuegos. Con el tiempo la palabra "ciberespacio" terminó por ser sinonimo de Internet. 

El desarrollo de NSFNET fue tal que hacia el año 1990 ya contaba con alrededor de 100.000 servidores. 

En el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), Tim Berners Lee dirigía la búsqueda de un sistema de almacenamiento y recuperación de datos. Berners Lee retomó la idea de Ted Nelson (un proyecto llamado "Xanadú" ) de usar hipervínculos. Robert Caillau quien cooperó con el proyecto, cuanta que en 1990 deciden ponerle un nombre al sistema y lo llamarón World Wide Web (WWW) o telaraña mundial. 

La nueva formula permitía vincular información en forma lógica y através de las redes. El contenido se programaba en un lenguaje de hipertexto con "etíquetas" que asignaban una función a cada parte del contenido. Luego, un programa de computación, un intérprete, eran capaz de leer esas etiquetas para despeglar la información. Ese interprete sería conocido como "navegador" o "browser".

En 1993 Marc Andreesen produjo la primera versión del navegador "Mosaic", que permitió acceder con mayor naturalidad a la WWW. 
La interfaz gráfica iba más allá de lo previsto y la facilidad con la que podía manejarse el programa abría la red a los legos. Poco después Andreesen encabezó la creación del programa Netscape. 

Apartir de entonces Internet comenzó a crecer más rápido que otro medio de comunicación, convirtiendose en lo que hoy todos conocemos.

Origen:
Sus orígenes se remontan a la década de 1960, dentro de ARPA (hoy DARPA, las siglas en inglés de la Defense Advanced Research Projects Agency), como respuesta a la necesidad de esta organización de buscar mejores maneras de usar los computadores de ese entonces, pero enfrentados al problema de que los principales investigadores y laboratorios deseaban tener sus propios computadores, lo que no solo era más costoso, sino que provocaba una duplicación de esfuerzos y recursos. El verdadero origen de Internet  nace con ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network o Red de la Agencia para los Proyectos de Investigación Avanzada de los Estados Unidos), que nos legó el trazado de una red inicial de comunicaciones de alta velocidad a la cual fueron integrándose otras instituciones gubernamentales y redes académicas durante los años 70.

Internet tiene un impacto profundo en el mundo laboral, el ocio y el conocimiento a nivel mundial. Gracias a la web, millones de personas tienen acceso fácil e inmediato a una cantidad extensa y diversa de información en línea. Este nuevo medio de comunicación logró romper las barreras físicas entre regiones remotas, sin embargo el idioma continúa siendo una dificultad importante. Si bien en un principio nació como un medio de comunicación unilateral destinado a las masas, su evolución en la llamada Web 2.0 permitió la participación de los ahora emisores-receptores, creándose así variadas y grandes plazas públicas como puntos de encuentro en el espacio digital.

Mapa parcial de internet basado en la información obtenida del sitio opte.org en 2005. Cada línea entre dos nodosrepresenta el enlace entre dos direcciones IP, y su longitud es proporcional al retardo entre estos.

Un estudio del año 2005 usando distintos motores de búsqueda estimaba que existían 11 500 millones de páginas Web. Otro estudio del año 2008 estimaba que la cantidad había ascendido a 63 000 millones de páginas web.

RED MICROSOFT

La arquitectura de red Microsoft está diseñada con el objetivo de permitir la coexistencia e integración con otras arquitecturas de red. Por esta razón, en el modelo de redes Microsoft se pueden añadir los distintos protocolos existentes para que realicen el transporte de la información.

OSI	MICROSOFT				Sistema redirector
APLICACIÓN
PRESENTACIÓN	Windows sockets	Net BIOS	Novell	Etc.
SESIÓN	Interfaz de control de transporte				Protocolos de transporte
TRANSPORTE	NBF (NetBEUI)	NWLink (Novell)	TCP/IP	Etc.
RED	NDIS
ENLACE DE DATOS	Eternet	Token Ring	FDDI	Etc.	Protocolos dependientes del medio físico
FÍSICO

El protocolo NetBIOS (Network Basic Input/Output System o Sistema Básico de Entrada/Salida de Red) fue diseñado por IBM ante la falta de un estándar de alto nivel en redes de área local.

SMB (Server Mesage Block o Bloque de Mensajes del Servidor) es un protocolo a nivel de aplicación usado en redes Microsoft que permite convertir las peticiones del estilo "crear archivo", "copiar archivo",etc. en llamadas a servicios de protocolos NetBIOS.

El protocolo NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) es una extensión del protocolo NetBIOS que trabaja a nivel de red y nivel de transporte en estaciones de trabajo con sistema operativo Windows.

El protocolo NetBIOS puede funcionar sobre NetBEUI, TC/IP o SPX (en una red novell), dependiendo de los que se encuentren instalados y de la configuración seleccionada por el usuario.