Fundamentos de la Capa Física y Medios de Transmisión en Redes

1. La Capa Física (Modelo OSI)

  • Función Principal: Transmisión de bits a través de un canal de comunicación.
  • Diseño: Debe asegurar que los bits lleguen a su destino.

2. Señales y Tipos

Una señal es la variación de una magnitud física. Existen dos tipos principales:

  • Analógica: Sus valores son continuos en el tiempo.
  • Digital: Sus valores no son continuos; se representa en binario.

Parámetros de una Señal

  • Amplitud: Distancia entre el punto más alto y el más bajo.
  • Frecuencia: Cantidad de repeticiones (similar a la frecuencia de un monitor, ej.: 144 Hz).
  • Fase: Punto donde comienza una señal. El desfase ocurre cuando dos señales no van a la par.

Modulación y Demodulación

  • Señal Moduladora: La que contiene la información para transmitir.
  • Señal Portadora: Varía sus características según la señal moduladora.

3. Modos de Comunicación (Entre Dispositivos)

  • Simplex: Solo un dispositivo transmite (ejemplo: una radio).
  • Half Duplex (Semicúplex): Ambos pueden transmitir y recibir, pero no al mismo tiempo (ejemplo: un walkie-talkie).
  • Full Duplex (Dúplex Completo): Ambos emiten y reciben al mismo tiempo (ejemplo: nuestra comunicación en red).

4. Perturbaciones de la Señal

Serie de acciones que modifican la señal durante la transmisión:

  • Atenuación: Pérdida de potencia con la distancia.
  • Reflexión de Red: Ocurre cuando el receptor refleja energía y la información se mezcla.
  • Ruido: Señal indeseada que se mezcla con la señal principal.

5. Medios Físicos de Transmisión

Medios No Guiados (Inalámbricos)

  • Infrarrojos: Permite la conexión entre dos puntos de una red.
  • Radiofrecuencia: Son ondas de radio a altas frecuencias.
  • Microondas: Son ondas electromagnéticas a altas frecuencias.

Medios Guiados (Cableados)

La transmisión se realiza mediante:

  • Corriente Eléctrica: Va por cables (coaxial, par trenzado).
  • Pulsos de Luz: Se utiliza en fibra óptica.

Cable Coaxial

Transporta señales de alta frecuencia y está blindado. Hay dos tipos:

  • Coaxial Banda Ancha: Utilizado para transmitir señales analógicas.
  • Coaxial Banda Base: Utilizado para conectar redes de ordenadores.
Conectores y Tomas Coaxiales (BNC)
  • Conector Final del Cable BNC: Conector en forma de tubo.
  • Conector BNC en forma de T: Dos conectores hembra y uno macho en forma de T.
  • Prolongador BNC: Une dos conectores BNC hembra para alargar el cable.
  • Terminador BNC: Conector utilizado para cerrar el extremo de la red.
Verificación del Cable Coaxial

Existen tres métodos para verificar el estado del cable coaxial:

  1. Conectar el cable a dispositivos y verificar el intercambio de paquetes (usando ping).
  2. Utilizar un comprobador de cables.
  3. Utilizar un multímetro o un tester.

Cable de Par Trenzado

Compuesto por 4 pares de cables entrelazados para reducir las interferencias. Tipos comunes:

  • UTP (Unshielded Twisted Pair): Par trenzado no apantallado.
  • STP (Shielded Twisted Pair): Par trenzado apantallado.
  • FTP (Foiled Twisted Pair): Par trenzado con pantalla global.
Estándares de Cableado (T-568)

Definen la disposición de los hilos en los conectores RJ-45:

  • T-568A: B/Verde – Verde – B/Naranja – Azul.
  • T-568B: B/Naranja – Naranja – B/Verde – Azul.

Cable de Fibra Óptica

Es un cable con delgados filamentos de vidrio que envían pulsos de luz.

  • Multimodo: La luz se refleja.
  • Multimodo con Índice Graduado: La luz se refleja a un ángulo mayor.
  • Monomodo: La luz no rebota, va directa.

6. Dispositivos de Red

  • Transceptor: Dispositivo usado para unir Thicknet con Thinnet. Su conector se llama «vampiro» y realiza la función de la unión en T.
  • Hub (Concentrador): Dispositivo con varios puertos para interconectar equipos y amplificar la señal.
    • Ventaja: Es económico.
    • Inconveniente: Es poco seguro.
  • Repetidor: Dispositivo que amplía una señal para extender su alcance.

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