ESPECIALIZACION EN TECNOLOGÍAS GERENCIALES
TELECOMUNICACIONES I

UNIDAD 3.
MEDIOS DE TRANSMISION

Introducción

Los medios de transmisión son facilidades para la transmisión por cable (todas las líneas físicas) o radio de todos los tipos de mensajes o información en forma análoga o digital, incluyendo voz, datos a diferentes velocidades, facsímile, videotelefonía, videoconferencia, televisión y pantallas  visuales.

Existen dos principales categorías: línea física y radio.  Lo forman cables abiertos, cables de par y cables coaxiales (terrestres y submarinos), fibra óptica, mientras que la ultima incluye microondas, troposferita (radio HF), y comunicaciones satelitales.

Muchos factores influyen en la elección del correcto medio de transmisión. Algunos factores son obvios como lo son los económicos; otros factores son de naturaleza técnica; mientras que todavía otros factores están relacionados directamente a los servicios y al medio en los cuales los servicios van a ser provistos.

Los medios cableados son disponibles a través de dos opciones básicas, servicios de alquiler temporal o de acceso común y los servicios dedicados que son construidos para alquiler o compra para especificas aplicaciones. Los medios de cables de un par o dos pares están disponibles para proveer un amplio rango de velocidades de datos y baja rata de error. El servicio predominante en esta área es el grupo de canales de 4KHz. Grupos de estos 4KHz canales son disponibles para producir efectivamente ancho de banda amplia y velocidades más rápidas.

Circuitos de voz para comunicación de datos pueden ser extendidos a través del uso de condicionamiento y ecualización. Los subscritores se encuentran conectados a las centrales telefónicas por cableado dedicado o por pares compartidos. Cada par es un canal de voz, donde centrales locales o conmutadores proveen enlaces entre la central telefónicas y otros conmutadores por canales de voz los cuales son multiplexados y viajan sobre canales de banda ancha. Dichos enlaces de banda ancha son provistos por cables coaxiales, radios de, satélite o últimamente  anillos de fibra óptica, los cuales ofrecen la mayor ancho de banda entre los medios antes mencionados. Estos enlaces se realizan entre conmutadores que multiplexan esquemas llamados portadora T (en la norma americana y portadora E en la norma europea, esta ultima es la adoptada en Venezuela), en donde una portadora T1 consiste de 24 canales (en comparación de una portadora E1, la cual consiste de 30 canales de 64 Kbps = 2.048 Mbps), una portadora T2 consiste en 96 canales o 6 Mbps (en comparación de una portadora E2 = 8.192 Mbps) y finalmente la portadora T3 de 672 canales o aproximadamente 45 Mbps (en comparación de una portadora E3 =  DS3). Actualmente en este tipo de conexiones los anillos fibra representa la opción que esta teniendo mas auge, en donde las portadoras son del orden de 153 Mbps o OC3 en la norma americana o STM1 en la norma europea.

La interfase entre usuarios de conexión de datos y portadoras comunes (sistemas telefónicos o líneas privadas de alquiler) es usualmente el módem o equipo de datos. Los estándares para este tipo de interfase son llamados RS-232-C.  Mas funcionalmente esto es conocido como la interfase entre equipo terminal de dato (ETD) y el equipo de comunicación de datos (ECD) empleando intercambio de data tipo serial. Este estándar es diseñado, entre otras cosas para proteger los equipos en contra de voltajes que podrían dañar personal, en contra incorrectas señales con bien demasiado alta en amplitud o frecuencia, en contra líneas no balanceadas y en contra señales impropias de control.

Como la demanda por mas facilidades de líneas continuo, el primer sistema cable coaxial terrestre L1 fue desarrollado in 1940. El sistema de portadora L1 proveyó un ancho de banda más grande (3MHz), más grande capacidad (600 circuitos de voz) y mejor eficiencia (menos distorsión y llamadas cruzadas) que los sistemas de portadora de tipo J y K de12 circuitos de voz simultáneos. La capacidad del sistema coaxial fue además incrementado con la introducción del sistema L3 (1860 circuitos de voz y ancho de banda 8 MHz) in 1967, y el sistema L5 (10.800 circuitos de voz y 60 MHz ancho de banda) en 1974. Durante esos años,  el numero de coaxial por cable, fue incrementado desde 2 a 20. El sistema de portadora L5 es de allí capaz de proveer 10.800 x 9 o 97.200 circuitos de voces por cable (10 pares de coaxiales con un par de reserva).

Cable submarino coaxial fue introducido para transmisión en áreas marítimas especialmente a través de océanos, antes del uso de comunicación de satélites. El uso de alta capacidad y ancho de banda (48 circuitos de voz y 160 KHz ancho de banda por par de cable de coaxial) cables submarinos coaxiales para larga transmisión comenzaron en 1956. Este sistema prematuro de cable coaxial usa uno para cada dirección. 

Consecuentemente, sistemas de grandes capacidades fueron introducidos: 128 circuitos de voz con 1100 KHz de ancho de banda en 1963; 720 circuito de voz con 59000 KHz de ancho de banda en 1970 y con 4000 circuitos de voz con 12000 KHz de ancho de banda en 1976. Estos sistemas de grandes capacidades usaron un simple cable coaxial para transmisión full-duplex. En todos los sistemas de cables coaxiales submarinos, circuitos de voz 3KHz fueron usados en vez de 4KHz para ahorrar en espacio de frecuencia. 

Las Microondas han sido un canal o medio comparable con los cables coaxiales. La ventaja clave de este medio es el bajo costo por milla de canal, especialmente en sistema de alta capacidad. Suficiente margen de ganancia es provisto para cuidar el desvanecimiento de la señal durante condiciones pobres de propagación.

El primer sistema de portadora de microonda (TDX) fue colocado en operando en la banda de frecuencia de 4 GHz a finales de 1947 por el sistema telefónico de Bell.  Este sistema proveyó 240 circuitos de voz y 10 MHz de ancho de banda por canal de radio frecuencia (RF. El próximo sistema diseñado (TD-2) usaba la misma banda RF de 4 GHz pero con 600 circuitos de voz y 20 MHz de ancho de banda por canal de RF en 1953. Una versión mejorada, llamada TD-2A podía llevar 1200 circuitos de voz con el mismo ancho de banda de 20 MHz por canal fue implementada en 1968. En 1961, un sistema de alta capacidad, TH podía llevar 1800 circuitos de voz y 30 MHz  por canal de RF fue introducido operando en la banda de 6 GHz.

El ancho de banda de un radio de microondas es del orden de 10 a 30 MHz por canal de RF debido a limitada espectro de frecuencia asignado a este servicio. Los radios de microondas dependen de línea de vistas entre ellos, por esto deben colocarse a veces en altas torres para omitir cualquier interferencia visual. Por razones económicas torres de cerca 30 metros son usadas, esto restringe el uso de repetidores a distancias de 50 Km, claro esto depende de la geografía del terreno. Esta limitante fue la consecuencia del desarrollo del radio de troposfera para encontrar una alternativa complementaria donde se eliminaría el hecho por el cual restringe el uso del radio de microondas solo cuando existe línea de vista o incorporación de repetidores en el enlace. 

El uso del radio de modo de propagación de troposfera tenia la característica de ser transmisores bien poderosos en potencias, grandes antenas, bajo nivel de ruido y diversidad de equipos en recepción debido a las grandes perdidas por propagación así como desvanecimiento del enlace e interferencia. El rango de comunicación por enlace es entre 150 y 500 Km de distancia sin la necesidad de repetidor. Debido a los efectos de múltiples enlaces el acho de banda útil en el medio esta limitado a una capacidad de canal de alrededor de 240 circuitos de voz de 4KHz cada uno por promedio de 150 Km de repetidor y operando a una banda de frecuencia de 0.4 a 20 GHz.

Las comunicaciones de enlace satelital proveen una cobertura global y es necesario línea de vista para realizar la transmisión al igual que el radio de microondas. La señal percibe una pequeña desvanecimiento si el haz principal de la antena de la estación terrena apunta en un ángulo de elevación mayor de 5º lo cual representa la mayoría de los casos debido a cada satélite se encuentra en una orbita geoestacionaria o orbita de Clarke (en honor a Arthur Clarke, escritor de la película de ciencia-ficción “Odisea del Espacio 2001) quien fue la primera persona en calcular la altura necesaria en la cual debían permanecer los satélites (donde la fuerza de atracción de la tierra se iguala a la fuerza centrífuga del objeto) para girar a la misma velocidad de tierra, esta altura es aproximadamente 36.000 Km desde la superficie de la tierra.

El primer servicio de transmisión vía satélite fue inaugurado  en 1965 usando el INTELSAT I, donde este satélite transportaba un transponder  con 240 circuitos de voz con acceso simple por únicamente dos estaciones terrenas. Subsecuentemente el INTELSAT II, lanzado en 1966 con 240 circuitos de voz  pero con acceso a varias estaciones terrenas, así el INTELSAT III lanzado en 1968 con 1200 circuitos de voz y múltiple acceso de estaciones terrenas. Cada uno de estos satélites consistía de dos transponders, manteniendo uno en reserva. 

INTELSAT IV lanzado en 1970 transportaba 12 portadoras, cada uno de los cuales proveen 300 circuitos de voz, mientras que el INTELSAT IV-A lanzado en 1975 transportaba 20 transponder, cada uno proveen 300 circuitos de voz. En la actualidad ano 1999 INTELSAT han lanzado mas y mas modernos satélites con capacidades de video, Internet y canales de voz a través de todo el mundo cubriéndolo con mas de 25 satélites en orbita siendo los mas antiguos los INTELSAT VI y los mas nuevos la serie VIII y VIII-A, ya están en desarrollo la nueva serie IX para a mediados del 2000.   

 

Factores a Tener en Cuenta en la Elección del Medio de Transmisión en una Red.

Los factores que debemos tener en cuenta cuando vayamos a elegir un soporte físico son los siguientes:

(Fuente de esta información: cortesía del Prof. Julio Duran)