CABLEADO Y CONECTORIZACIÓN 1 TIPOS DE MEDIOS PARA LA ... · 2.1 TIPOS DE CABLES DE COBRE El cable (o conductor) de cobre es una tecnología relativamente barata, fácil de instalar

Instituto Tecnológico Argentino TRI / Clase 3 1

Instituto Tecnológico Argentino Técnico en Redes Informáticas Plan TRI2A03B Reservados los Derechos de Propiedad Intelectual

Tema: Cableado y conectoriza-ción Archivo: CAP2A03BTRI0103.doc

Clase Nº: 3 Versión: 1.7 Fecha: 26/11/03

CABLEADO Y CONECTORIZACIÓN

1 TIPOS DE MEDIOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS

Hemos definido que una red es un conjunto de computadoras interconectadas entre sí, para poder intercambiar información, compartir datos, hardware, etc.

Para lograr dicho objetivo será necesaria la implementación de algún medio para la transmi-sión de los datos, y básicamente podemos clasificarlos en dos grandes categorías: los medios guiados y los medios no guiados.

Los medios guiados son cables que pueden ser de cobre, aluminio, etc. o fibras ópticas, mien-tras que los medios no guiados son aquellos que nos permiten enlaces abiertos, como por ejemplo ondas de radio, infrarrojos, etc.

Las ventajas que otorgan los medios no guiados, como por ejemplo la movilidad, implica per-der otros beneficios como la mayor velocidad que los medios guiados nos brindan. Por otro lado si sólo perseguimos la velocidad, puede encarecerse demasiado la red. Por ello estudia-remos las virtudes y desventajas de los principales, para poder aplicarlos correctamente obte-niendo así un equilibrio y eficiencia.

2 MEDIOS GUIADOS

2.1 TIPOS DE CABLES DE COBRE

El cable (o conductor) de cobre es una tecnología relativamente barata, fácil de instalar y mantener. Es el medio de transmisión preferido para la mayoría de las instalaciones de redes LAN.

Sin embargo los cables adecuados para las exigencias de una red LAN, no pueden ser cons-truidos de cualquier forma.

Los conductores extendidos cuando conducen energía eléctrica (flujo de electrones) generan campos magnéticos, en forma directamente proporcional al caudal del flujo eléctrico (corrien-te).

La información binaria (unos y ceros) transmitida por los conductores, es representada por una corriente variable. A mayor cantidad de información por segundo que se desee transmitir la corriente deberá cambiar de valor más rápidamente.

Esto se traduce en campos magnéticos variables de alta velocidad generados por cada conduc-tor que conduce información.

El campo magnético presente, de no tomar precauciones y adoptar métodos constructivos especiales, puede interferir a otros conductores, ya que el efecto es reversible, es decir que un

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campo magnético variable genera un flujo de electrones (corriente) en un conductor cercano y hasta a sí mismo (efecto de autoinducción).

Distintas técnicas son posibles de aplicar en la construcción de los cables, para evitar estos efectos indeseables, que terminan por limitar la velocidad máxima de transmisión y la longi-tud utilizable.

En las redes de área local (LAN), son muy populares los cables coaxiales y los de pares re-torcidos, fundamentalmente por ser bastante económicos y eficientes.

2.1.1 Cables coaxiales

El cable coaxial consiste en un núcleo de cobre rodeado por un aislante, una malla metálica y una funda protectora externa.

Las dimensiones de sus componentes determinan algunas carac-terísticas, como la impedancia por ejemplo. Deben tenerse en cuenta a la hora de aplicarlo en las redes, ya que todos los com-ponentes adicionales participantes, como las placas de red y conectores, deben corresponderse con estas características.

Las especificaciones de los cables coaxiales se agrupan por nor-mas, siendo la RG58 la adoptada para las redes LAN definida por el instituto de ingenieros electrónicos y electricistas en la norma IEEE 802.3a, más conocida como "thin" (delgada) ETHERNET o ETHERNET 10 Base 2.

El coaxial RG58, es un cable con una impedancia de cincuenta ohms (50 Ω), y permite construir segmentos lineales de red de

hasta 185 metros de longitud máxima.

2.1.1.1 Conectores normalizados

Para la conexión de cada nodo de la red, serán necesarios conectores norma BNC. Si bien se los puede comprar para ser armados por distintas metodologías, la que mejor resultados da es la del "crimpeado".

Conector BNC para crimpear en RG58.

Conector BNC crimpeado en cable norma RG58.


2.1.2 Herramientas para el crimpeado

El armado de los conectores BNC requiere de herramientas especializadas. Una herramienta permite apretar los terminales del conector BNC (crimpear), y la otra herramienta permite cortar y pelar convenientemente el cable a las longitudes correctas.

2.1.2.1 Ancho de banda

El cable coaxial RG58 permite construir redes de muy bajo costo, y fue muy popular hace algunos años. Pero las características eléctricas de este cable nos limitan la velocidad máxima de la comunicación.

La velocidad (ancho de banda) se define en cantidad de bits transmitidos por segundo, siendo factibles 10 Mega bits/segundo con este tipo de cable.

2.1.3 Circuitos balanceados de pares retorcidos (UTP-STP)

Los cables de pares retorcidos (UTP) son los más utilizados en la actualidad, ya que permiten el enlace a mayores velocidades que el cable coaxial. En la actualidad se lo emplea para enlazar nodos desde 10 a 1000 Megabits por segundo, obteniéndose una óptima relacion costo-performance.

Sus características eléctricas se agrupan en categorías, siendo la categoría seis la que nos permite llegar hasta los 1000 megabits por segundo.

Son aplicables a las redes IEEE 803.3i más conocida como Ethernet 10 Base T, IEEE 802.3u o Ethernet 100 Base TX y IEEE 802.3ab o Ethernet 1000 Base T.

2.1.3.1 Conectores normalizados

Los conectores apropiados para los cables UTP, son de la norma RJ45. Son parecidos a las fichas que se utilizan comúnmente en telefonía, pero debe notarse que son más anchos, y tienen ocho vías de conexión.

Pinza crimpeadora para co-nectores BNC.

Cortador de cable coaxial

Cable UTP

Conector RJ45 armado

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2.1.3.2 Herramientas para el crimpeado

Los conectores RJ45 se arman con una pinza crimpeadora especial. El aislante protector ex-terno, se puede quitar con un pelacables especial.

3 FIBRA ÓPTICA La historia de la fibra óptica se remonta al año 1972 en Inglaterra, donde se puso a prueba un sistema de transmisión por fibra óptica. Este inicio fue muy auspicioso pues permitió en poco tiempo imponer el uso de este medio de comunicación a nivel mundial.

Este elemento ha evolucionado a través de su corta vida, y actualmente las tecnologías de fabricación le confieren una alta calidad y confiabilidad que aumenta con el tiempo.

La fabricación de la fibra óptica se produce a partir de la fundición de oxido de silicio, arena y algunos otros elementos químicos hasta su fundición y aleación total, una vez fundidas se pasa a un proceso de mezclado en donde se obtiene una composición uniforme para comenzar a estirar el material y darle forma a la fibra óptica tal cual quedará definitivamente, en este proceso de estirado la máquina que lo realiza va añadiendo calor en las zonas de estirado para poder darle la uniformidad que esta necesita para la transmisión correcta de la luz.

De esto justamente se trata la fibra óptica, de la transmisión de luz por medio de un cable, distintas ramas de la industria adoptaron la fibra óptica como medio para sus nuevos desarro-llos, algunas de estas son aplicaciones son:

1. TRANSMISIONES TELEFÓNICAS

2. TELEVISIÓN POR CABLE.

3. ENLACES LOCALES DE ESTACIONES TERRESTRES.

4. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL.

5. CONTROLES DE PROCESOS.

6. APLICACIONES DE COMPUTADORA Y TRANSMISIÓN DE DATOS.

7. APLICACIONES MILITARES.

8. APLICACIONES HOGAREÑAS.

Pinza Crimpeadora RJ45 y pelacables UTP


De todas estas nos ocuparemos de la transmisión de datos aplicadas a las redes informáticas.

Las fibras ópticas por lo general tienen un grosor de 125 Micras de diámetro (un tamaño muy parecido al de un cabello humano), la presentación de las mismas va a depender de su aplica-ción y vienen agrupadas en 1, 2, 4, 6, 144 y 900 fibras. En la siguiente figura se puede ver un ejemplo de fibras ópticas portando luz cada una de ellas.

La composición de un hilo de fibra óptica consiste en un centro por donde se transmite la luz llamado CORE o núcleo, otra capa llamada CLADDING o encamisado del núcleo y una cu-bierta externa protectora llamada COATING o JACKET. El objetivo del core es transmitir la luz desde un extremo a otro del hilo o filamento, el cladding es el encargado de contener el haz de luz dentro de un canal estrecho y evitar la dispersión de los rayos de luz hacia capas más externas y finalmente el coating o cubierta exterior tiene como función proteger el hilo de fibra óptica que en detalle podemos ver en la siguiente figura.

Fibra óptica con luz

Detalle de una Fibra Óptica

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3.1 COMO FUNCIONA UNA FIBRA ÓPTICA

Como hablábamos anteriormente la fibra óptica tiene la capacidad de transmitir luz. En un sistema de red hoy en día es común encontrar tramos de cableado de cobre y otros en donde intervenga la fibra óptica. Con este ejemplo pasaremos a explicar la forma en que se transmite las señales mediante la fibra y como son las comunicaciones con los sistemas de cableado convencional.

Una fibra óptica tiene la capacidad de transportar luz por su interior pero esto solo no alcanza y se necesitan varios elementos que cumplen diferentes funciones.

Para realizar una transmisión y recepción de información serán requeridos los siguientes ele-mentos: una señal eléctrica para transmitir, un amplificador de señal para excitar un dispositi-vo capaz de traducir estas ondas en impulsos lumínicos, este generador de luz puede ser Diodo Emisor de Luz conocido como LED por sus siglas en ingles o un emisor de luz tipo LASER (Light Amplification by Stimulated Emisión of Radiation – Amplificación de la Luz mediante Emisión Estimulada de Radiación), la fibra óptica como medio de comunicación que llevará al otro extremo y un detector de luz que enviará su señal a un transductor que tenga la capacidad de convertirla en una señal eléctrica nuevamente así completando la trans-misión.

A continuación detallaremos los emisores de luz más comunes utilizados hoy para la genera-ción de las ondas lumínicas, LED y LASER.

LED: La utilización de este tipo de emisión de luz está dada mayormente en las fi-bras multimodo, puesto que es más barato y más fácil de implementar pero está limitado por su relativamente corto alcance

LASER: Este elemento genera un tipo de luz que no se dispersa y tiene una gran potencia de emisión, por esto es utilizado para largas distancias y generalmente en fibras Monomodo. Como desventaja se podría marcar su mayor costo frente a los LED y la preparación del mismo en el acople.

Para poder explicar el funcionamiento de las fibras ópticas debemos primero hacer una clasi-ficación de las mismas y detallaremos el modo en que viaja la luz en cada una de ellas, cuales son las ventajas y desventajas y por consiguiente a que segmento comercial están orientadas.

Señal Eléctrica

Amplifi-cador

Diodo Receptor

Diodo Emisor

Conversor de Señal

Señal Eléctrica

Fibra Óptica

Etapa Transmisora Etapa Receptora


3.2 TIPOS DE FIBRAS

3.2.1 FIBRAS MULTIMODO

Las fibras multimodo se caracterizan por transmitir más de un rayo de luz al mismo tiempo, y esto es posible porque los rayos que ingresan a la fibra lo hacen con pequeñas diferencias en los ángulos de incidencia, ya dentro de la fibra se producen dos fenómenos de la óptica, la Reflexión y la Refracción.

Para poder comprender estos fenómenos haremos que un rayo de luz que viaja por el Aire impacte sobre la superficie del Agua, con la ayuda de la siguiente figura veremos las diferen-cias entre la refracción y la reflexión.

En el primer caso un ángulo de incidencia grande hace que el rayo de luz penetre en el agua, pero esta tiene una densidad distinta a la del aire que provoca una desviación en la dirección y un cambio de velocidad, este efecto es conocido como refracción.

En el segundo caso el ángulo de incidencia es pequeño y se produce un efecto conocido como reflexión, el haz rebota en la superficie y sale con un ángulo igual al de ingreso sin cambiar su velocidad ya que sigue viaje en el mismo medio (el aire).

Como resultado de lo expuesto se desprenden dos cosas importantes, primero: que los mate-riales ópticos poseen ambas cualidades y que solo los diferencian los materiales con que fue-ron fabricados para acentuar algunas de estas dos características, segundo: el ángulo en el que incide un rayo de luz sobre un material hará que se genere alguno de estos dos fenómenos.

Las fibras multimodo a su vez se dividen en dos grupos:

Haz de luz refractado

Haz de luz reflejado Haz con ángulo de incidencia pequeño

Haz con ángulo de incidencia grande

AIRE AIRE

AGUA AGUA

Refracción Reflexión

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3.2.1.1 FIBRAS MULTIMODO DE ÍNDICE FIJO

La fibra multimodo de índice fijo o escalonado tiene un funcionamiento simple. Esta fibra está compuesta por los tres componentes antes mencionados el Core por donde viaja el rayo de luz, el Cladding que es una cubierta de un material óptico pero de distinto grado de refrac-ción tiene una doble función, reflejar hacia el interior los rayos con mayor ángulo de inciden-cia y no dejar entrar los refractados en su interior. Esta forma de viajar de los rayos genera un efecto nocivo llamado dispersión, producido por las distintas longitudes de sus recorridos por lo tanto si envió un paquete con información llegarán dos paquetes idénticos con una diferen-cia en el tiempo de arribo y esto es algo indeseable. Las diferencias de tiempo en el arribo de la información hacen que este tipo de fibra se utilice en tramos cortos.

3.2.1.2 FIBRAS MULTIMODO DE ÍNDICE GRADUAL

Este tipo de fibra multimodo transmite el rayo de luz haciéndolo rebotar en la capa externa y enviándolo de nuevo hacia el núcleo para comenzar un nuevo medio ciclo hacia el lado opuesto de la fibra. Un índice de refracción gradual desde el centro hacia el Cladding hace que los cambios de dirección de los rayos sean suaves y tengan un mínimo grado de disper-sión. El resultado de este modo es una mejor recepción de la señal que en las de índice fijo. Igual que en el caso anterior las distancias son limitadas y el uso de estas fibras está orientado a redes con tecnología Gigabit Ethernet.

Fuente de Luz

Haz de luz refractado Haz de luz reflejado Dispersión

Cladding Coating Core

Fibra Multimodo de Índice Fijo

Fuente de Luz

Fibra Multimodo de Índice Gradual


3.2.2 FIBRAS MONOMODO

Las fibras Monomodo son las que permiten mayor alcance en distancias, pero también son las que tienen más dificultades en su fabricación. En la siguiente figura vemos al rayo de luz que viaja directamente en línea recta por el centro de la misma y no tiene el problema causado por la dispersión como en las fibras multimodo. Este tipo de fibra es de menor tamaño que las multimodo y se utiliza en trayectos largos.

3.2.3 DIMENSIONES DE LAS FIBRA ÓPTICA

Las dimensiones de las fibras se miden en micrómetros (milésima parte de un milímetro) y hay dos mediciones a tener en cuenta: El diámetro del Core y el diámetro del Cladding.

El diámetro del cladding puede ser de :

• 125 µm Monomodo

• 125 µm Multimodo



El diámetro del núcleo puede ser de:


• 62,5 µm Multimodo



• 9 µm Monomodo

Fibra Monomodo

Fuente de Luz

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En el siguiente cuadro podemos ver las presentaciones Standard de las fibras tanto multimodo como Monomodo.

3.2.4 CONECTORES

Las fibras ópticas tienen diferentes usos y condiciones de trabajo, como ser Monomodo y Multimodo pueden ser utilizadas en ambientes externos e internos. Entonces de estas diferen-cias se desprende que para cada uso y condición hay conectores que se adaptan mejor que otros a tales circunstancias. A continuación veremos brevemente los tipos más importantes de conectores:

Conectores SC: Este tipo de conectores es utilizado en la mayoría de los casos con fibras Mo-nomodo y aportan gran estabilidad a la conexión.

Conectores FC/PC: estos conectores son utilizados para minimizar los tiempos de ensambla-do, una de sus cualidades es la confiabilidad y son usados para fibras Monomodo.

Conector SC


FDDI: FIBER DISTRIBUTED DATA INTERFACE En este caso el diseño de estos conecto-res es un Standard impuesto por el ANSI (American National Standard Institute), para comu-nicaciones a 100 Mb/S. Estos están diseñados para dos fibras en conjunto actuando una como emisora y otra como receptora, como podemos observar en la figura siguiente.

Conector FC/PC

Detalle del conector FDDI

Conector FDDI

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Conectores ST: Estos se utilizan casi con exclusividad en redes LAN, su construcción lo hace adaptable a aplicaciones donde se necesite fortaleza en el ensamblado. Los conectores ST terminan en una guía llamada FERRULE, generalmente compuesto de material cerámico, que cumple la función de mantener a la fibra centrada en el conector. Se utilizan tanto en fibras Monomodo como Multimodo.

3.2.4.1 Armado de los conectores:

El armado de los diferentes conectores que hemos visto mas arriba puede hacerse de diferen-tes maneras.

Las formas de empalme pueden ser:

Por termofusión

Por pegado EPOXY

Por pegado anaeróbico

La técnica de termofusión esta difundida solo en fibras nonomodo que requieren de un em-palme perfecto. Esta técnica y las de pegado se complementan con herramientas especializa-das para el armado mecánico del conector, dependiendo del fabricante del conector depende-rá de la herramienta que utilizaremos, esto se bebe a que la forma de armado no esta estanda-rizada como el conector.

Conector ST


En las siguientes figuras tenemos dos Kits de herramientas para distintos tipos de conectores

Estos Kits generalmente contienen los siguientes elementos: herramientas de crimpeo, herra-mienta para remover la cubierta, herramientas de corte como tijeras o alicates; Microscopio (para observar que el ensamblado haya quedado en óptimas condiciones), adhesivos, alcohol, herramientas de pulido, pañuelos de limpieza con líquidos especiales. Si el kit es para termo-fusión traen un pequeño hornito para tal fin.

4 REDES INALÁMBRICAS La cantidad de las redes ha crecido enormemente en los últimos años haciendo que en la ma-yoría de los lugares donde hay computadoras exista algún tipo de red. Esto es lógico, si tene-mos en cuenta que las redes son eficientes, ahorran dinero (Ej. Utilizando una misma impre-sora), permiten que los usuarios de la misma utilicen datos en común, etc. Las redes con ca-bleado están muy difundidas, pero los cables pueden llegar a ser un problema en algunos casos (no permitir movilidad, estética, poco lugar y muy transitado, lo cual presenta el pro-blema de tropezar con los cables todo el tiempo). Para estas necesidades existen las redes ina-lámbricas, que permiten lograr conectividad prescindiendo de los cables, con tecnologías dife-rentes, en general las que estudiaremos aquí están conectadas mediante radio frecuencia.

Algunas características de estas redes son el soporte para una relativamente nueva categoría de redes llamada PAN (Personal Area Network) -Red de Área Personal- que consiste en un grupo dinámico de hasta 255 dispositivos que se comunican dentro de un rango de 33 metros, y únicamente los dispositivos dentro de este rango participan de la red. Un dispositivo toma el rol de controlador o master y permite a los demás dispositivos sincronizar los tiempos de co-municación entre ellos.

Existen tres grupos principales de redes inalámbricas que están empezando a dominar el mer-cado y son: BLUETOOTH, WI-FI (IEEE 802.11) y HOME RF como principales emprendi-mientos. Cada una de estas tecnologías cubre una necesidad en el mercado y pasemos a deta-llar cada una de ellas.

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4.1 BLUETOOTH

Bluetooth es una tecnología que está revolucionando la conectividad a nivel personal, es decir que permite a los usuarios de la misma poder acceder con más facilidad y rápidamente a la información que necesitan. El desarrollo de Bluetooth está orientado a atender la necesidad de conectar dispositivos de manera sencilla, y este es el fuerte de Bluetooth, la habilidad de co-nectar entre sí dispositivos de uso personal como por ejemplo, handhelds, teléfonos celulares, Headsets (auriculares inalámbricos para celulares), PC, Notebooks, teclado, Mouse, impreso-ras, conexión a Internet, etc. El diseño de esta tecnología inalámbrica está cargo del Bluetooth SIG (Special Interest Group), compuesto por las empresas 3Com, Agere, Ericsson, IBM, In-tel, Microsoft, Motorola, Nokia y Toshiba.

4.1.1 Características

Ancho de banda: 1 Mb/s máximo, 432 Kb/s funcionando a full du-plex, 721/56 Kb/s para transmisiones asimétricas.

La cobertura de trabajo normal es de 10 Metros, y puede extenderse hasta 100 aumentando considerablemente los requerimientos de con-sumo de energía de los dispositivos.

Trabaja en el rango de frecuencia de 2,4 a 2,8 GHz.

Abarca hardware, software y requerimientos de interoperatibilidad, to-das estas características están definidas en las especificaciones de la norma Bluetooth.

Soporta transmisiones de datos y voz.

Los dispositivos no necesitan estar “visibles” entre ellos para poder comunicarse. (Pudiendo hacerlo a través de una pared).

WPAN Wireless personal area network

Soporta altos niveles de encriptación de datos para obtener grandes ni-veles de seguridad en la comunicación entre los dispositivos Blue-

tooth.

4.1.2 ¿Como trabaja?

El rango de frecuencia de Bluetooth como dijimos más arriba opera en una banda no licencia-da desde los 2,4 GHz. hasta los 2,8 GHz., esta banda es de libre utilización para ISM (Instru-mental, Medical & Scientific) y también es el rango de frecuencia en el que operan los hor-nos microondas, entonces Bluetooth se verá afectado algunas veces en presencia de un dispo-sitivo de estas características que no cumpla con las normas de seguridad preestablecidas para estos.

Como el rango de operación involucra más de una frecuencia de trabajo, son los dispositivos los que deben elegir la frecuencia exacta en la que van a comunicarse, utilizando lo que se

Bluetooth Este nombre proviene del rey danés Harald II, que reinó hace 1000 años con el sobrenombre “Bluetooth”.


llama Spread Spectrum y Frequency Hopping. Pasemos a explicar estos dos términos: Spread Spectrum (espectro extendido) es la capacidad de poder trabajar en un espectro extendido de frecuencia. Frequency Hopping (saltos de frecuencia) es justamente, como su nombre lo indi-ca, la habilidad de saltar de frecuencia a intervalos regulares, en este caso lo hace hasta 1600 saltos por segundo.

Entonces estas dos características hacen que Bluetooth tenga un alto grado de inmunidad a las interferencias, puesto que si está operando en una frecuencia determinada y esta se ve interfe-rida por otra señal, rápidamente los dispositivos se ponen de acuerdo en trabajar en otra.

Este es el primer paso para que dos dispositivos Bluetooth se comuniquen, pero faltan algunos puntos para poder transmitir datos entre sí.

El próximo paso es el de tener habilitado un Perfil (Profile en Inglés), y que este perfil sea compatible con el del otro dispositivo. Pasemos entonces a profundizar este método de traba-jo. Un perfil es una serie de implementaciones, que incluyen que tipo de protocolos debe usar cada dispositivo, para dar una serie de funciones que necesita este perfil, a su vez el otro o los otros dispositivos que se comunicarán con este tendrán cada uno su perfil definido, pero de-ben soportar (o entender) el Perfil del primero para poder establecer la comunicación. Enton-ces podríamos definir un perfil como el “comportamiento” que debe tener cada dispositivo. Ahora pasaremos a describir los perfiles más comunes que están en vigencia en estos tiempos, ya que los desarrolladores de esta tecnología incorporan a las especificaciones de la norma nuevos perfiles según las necesidades actuales (la norma en vigencia es la 2.0).

Existen cuatro Perfiles en los cuales están sustentados los demás, llamados perfiles fundamen-tales:

Perfiles Fundamentales:

GAP (General Access Profile) Perfil de Acceso General, describe como dos dispositivos deben comunicarse para cumplir funciones básicas. Este protocolo debe ser soportado por las aplicaciones que necesitan intercambiar datos.

Serial Port Profile. (Serial Port Profile Describe como el dispositivo debe simular un puerto serial para que algunas aplicaciones funcio-nen a través de esta comunicación. Este a su vez depende del perfil GAP.

SDAP (Service Discovery Application Profile) Perfil de descubri-miento de servicio de aplicación Enumera la cantidad y los tipos de servicio que pueden ser provistos a través de los enlaces Bluetooth y que aplicaciones serán usadas para esta comunicación. El perfil SDAP es dependiente del Perfil GAP.

GOEP (General Object Exchange Profile) Perfil general para el in-tercambio de objetos. Este perfil define en líneas generales los pro-tocolos y procedimientos que serán utilizados para el intercambio de objetos. Ej.: transferencia de archivos. El perfil GOEP depende del perfil Serial Port Profile

Perfiles de trabajo o también llamados modos de uso:

Cordless Telephony Profile (Perfil de telefonía inalámbrica) descri-be por ejemplo, como un teléfono celular debe comunicarse con un Headset, que es un dispositivo que permite utilizar el teléfono con manos libres. En la figura 1 apreciamos este conjunto.

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Intercom Profile (Perfil de Intercomunicación). Este perfil define como dos o más teléfonos celulares pueden establecer comunicación entre sí sin utilizar la red de telefonía.

Headset profile Define como deben comportarse estos dispositivos con otro similar o por ejemplo con un teléfono celular.

Dial-Up Networking Profile (Perfil de comunicación telefónica entre computadoras) Es principalmente como se realiza una conexión vía MODEM telefónico que puede ser establecida desde un equipo como una notebook hacia un teléfono celular.

Fax Profile (Perfil de FAX) está basada en la anterior pero con el agre-gado de poder enviar y recibir FAX.

LAP -Lan Access Profile- (Perfil de Acceso a redes LAN) Define como debe interconectarse hacia una red LAN (cableada) pudiendo utilizar la comunicación a Internet de la misma, utilizando el protocolo PPP -Point to Point Protocol- (Protocolo Punto a Punto).

FTP –File Transfer Profile- (Perfil de Transferencia de Archivos) define como transferir archivos entre dos dispositivos Bluetooth.

Advanced audio Distribution Profile (Perfil de Distribución avanzada de Audio) define como los dispositivos deben intercambiar información re-ferida a audio entre sí como por ejemplo entre un micrófono (o cualquier otra fuente de entrada en el proceso de grabación), un reproductor portá-til y un par de auriculares (proceso de reproducción).

Basic Printing Profile (Perfil Básico de Impresión). Define como los dis-positivos imprimen en una impresora también equipada con Bluetooth.

PAN Profile –Personal Area Network Profile- Perfil de Red de Area Per-sonal. Describe como hasta siete dispositivos pueden interconectarse en-tre sí. Estableciendo automáticamente cual es el dispositivo master como describimos más arriba.

Synchronization Profile – Perfil para sincronización de dispositivos de escritorio como PDA a PC, Teléfono celular a Notebook, ETC.

Figura 1 teléfono celular y su Headset.

PAN – Red de Área personal mediante Bluetooth


Perfiles - Modos de uso

Perfiles Fundamentales

Esquema de trabajo en un sistema Bluetooth

Protocolos de comunicación

Celulares, PDAS, Notebooks, PCS, Impresoras, ETC.

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4.1.3 Seguridad

Bluetooth tiene niveles de seguridad altos, por ejemplo encriptación de datos hasta 128 bits. El diseño de la seguridad en Bluetooth esta pensada para automatizar las tareas de reconoci-miento y autenticación, hay tres posibilidades de seguridad establecidas en la norma. Pasemos a describirlas:

No seguro: Este modo está pensado para la utilización pública de dispositivos Bluetooth, como por ejemplo el uso de una impresora donde un dispositivo establece una comunicación con la impresora descarga la impresión y se desconecta

Nivel de Seguridad Forzada a Servicios: En este nivel la seguri-dad está limitada a la utilización de un servicio EJ: Un dispositivo puede tener permisos para descargar archivos a una PC pero no para tener acceso a la lista de contactos o a la agenda personal.

Nivel de Seguridad forzada a Enlace: Es el nivel más alto de se-guridad y requiere autenticación y autorización para poder estable-cer el vínculo Por EJ: Un teléfono celular que puede ser utilizado por un número limitado de personas.

Una vez establecido el nivel de seguridad los dispositivos deben pasar a la última etapa que la conocida como apareamiento (Pairing en Ingles)-También se hace referencia a este término como “bonding” Este concepto es introducido para que una vez establecida la comunicación entre los dos o más dispositivos se pongan de acuerdo en los niveles de encriptación y seguri-dad haciendo que un dispositivo que no esté apareado no pueda leer los datos transmitidos entre los dispositivos.

4.2 802.11

Una WLAN (Wireless LAN) es un sistema diseñado para proveer conectividad a datos entre computadoras a través de ondas de radio frecuencia y dando acceso a través de dispositivos, especialmente diseñados para tal fin, a redes cableadas. El mercado inalámbrico soluciona un sector de negocios que requiere movilidad o también que posea una infraestructura que nece-site frecuentes traslados de la misma. El instituto de ingenieros en electricidad y electrónica estableció como estándar la norma 802.11 en 1997 para el mercado wireless. La norma ini-cialmente proveía 1 a 2 Mb/s como velocidad de transmisión, esta no era suficiente para el mercado actual así pues inmediatamente se rediseñó, para abastecer de más velocidad a la especificación. De este rediseño salieron las normas 802.11a y 802.11b.

4.2.1 802.11a

La norma 802.11a tiene la ventaja de poseer una capacidad de transmisión mucho mayor que la 802.11b, esta es de 54 Mb/s y la desventaja es que todo el equipamiento es mucho más cos-toso que el de 802.11b. Otra de las ventajas es que el rango de operación se sitúa en los 5 GHz., banda de frecuencia muy poco utilizada. El uso de esta especificación se circunscribe a la necesidad de ancho de banda extra.


4.2.2 802.11b

Esta es sin dudas la más difundida de todas las versiones de 802.11 puesto que proporciona un buen equilibrio entre el ancho de banda y el costo de implementación, mucho más barato que 802.11a, es también llamada “WI-FI” (Wireless Fidelity). “WI-FI Aliance” es el nombre del grupo de empresas entre las que figuran: 3COM, ACER, AMD, CISCO, CNET, CREATIVE, HP, IBM, INTEL, MICROSOFT, NEC, PALM, REALTEK, SIEMENS y muchas más; que certifican la interoperabilidad de los productos basados en la especificación 802.11b, con la idea que los productos WI-FI certificados por esta alianza lleguen al consu-midor con la garantía de compatibilidad con todos los productos de otras marcas.

4.2.2.1 Ventajas

Así como Bluetooth se posiciona en el mercado de las PAN (Personal Area Network) WI-FI lo hace en el de las WLAN -Wireless Local Area Network-, (Red de Área Local sin Cables). El éxito de 802.11b se debe al constante incremento que en estos días tiene el uso de note-books, laptops o algún otro tipo de computadoras portátiles y la necesidad de conectarlas de una manera sencilla, que a su vez provea movilidad y acceso a los recursos de un a LAN.

Aquí detallaremos algunas de las ventajas que aporta un ambiente WLAN:

Abaratamiento de costos en implementación y hardware (por ejem-plo en edificios con paredes muy sólidas o establecer conexiones entre edificios cercanos).

Reducir costos en ambientes que requieran movilidad o cambios permanentes.

Conexión en Tiempo Real a redes a auditores o consultores en transito.

Simplificar las configuraciones de acceso a redes para trabajos tem-porales como por ejemplo conferencias o exposiciones.

Acceso rápido a bases de datos como por ejemplo conteo de stock.

4.2.2.2 Características Técnicas

La velocidad de trabajo de WI-FI es de 11 Mb/s, siendo esta una velocidad más que aceptable para usuarios móviles y está equiparada con algunas velocidades utilizadas en redes cablea-das.

La banda de frecuencia utilizada es, como en Bluetooth, 2,4 GHz.

La distancia de trabajo depende mucho del equipamiento y de la potencia de las antenas utili-zadas. Estas distancias varían según el ambiente y la velocidad que se quiera alcanzar. La distancia máxima de trabajo en ambientes externos es de 300 metros pero si se quiere alcanzar la velocidad de trabajo óptima (11 Mb/s) esa distancia se reduce a 100 o 120 Metros, el rango de cobertura .en ambientes internos es de un máximo de 100 metros y el óptimo de menos de 40 metros. Cuando se opera más allá de las distancias óptimas las velocidades decaen nota-blemente y los dispositivos bajan automáticamente su velocidad pudiendo operar a 5,5 – 2 y finalmente a 1 Mb/s.

Existen dos tipos básicos de distribución de una red WLAN que se caracterizan por su modo de operación y relación con otros componentes:

AD-HOC WLAN (Red de Área Local con fines específicos o transitorios sin cables) que es básicamente PCS con interfaces de red WI-FI conectadas entre sí.

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Infrastructure WLAN

La otra configuración básica es la llamada Infrastructure WLAN (Red de Área Local Sobre infraestructura sin cables). En esta forma de red debe existir una combinación de una red sin cables y una red cableada.

AD HOC WLAN


4.2.2.3 Equipamiento

El tipo de equipamiento depende del tipo de red básica que estemos utilizando, si es AD-HOC WLAN o si es Infrastructure WLAN.

A continuación detallaremos los tipos de equipamiento así como también su utilización:

Access Points: Estos dispositivos son los encargados de conectar todos los usuarios en una red sin cables, su función es parecida a la de un HUB en una red cableada y la mayoría de ellos tienen la capacidad de conectar las redes inalámbricas con redes cableadas.

Placas PCI: Este tipo de placa se utiliza para brindar a una PC la conexión e interoperatibilidad con una red Wireless.

Adaptadores USB: Estos adaptadores proveen una conexión “wireless” en PCS u otro tipo de computadoras que carezcan de slots para la inserción de placas como las anteriormente descritas.

Access Point

Placa de red PCI WI-FI

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PC CARDS: (Tarjetas PC) estos adaptadores son utilizados por varias no-tebooks y algunas PCS. Generalmente con una antena rebatible. Se caracte-rizan por su tamaño diminuto.

En conclusión esta especificación se sitúa dentro del mercado de los negocios y empresas, su beneficio de comunicar redes cableadas con redes no cableadas. Por último cabe aclarar que las normas 802.11a y 802.11b no son compatibles entre sí, pero lo que si existe son Access Points que soportan las dos normas.

4.2.2.4 Lo que viene

Dos son los adelantos que hoy están imponiéndose como los sucesores de WI-FI una es una modificación en la velocidad de la especificación 802.11b que eleva el modo de operación de 11 a 22 Mb/s. generalmente podemos aumentar la velocidad del equipo existente con una ac-tualización del Firmware en los dispositivos. La otra es una nueva especificación llamada 802.11g que es totalmente compatible con 802.11b cuya principal característica es la veloci-dad de transmisión es 54 Mb/s En esta especificación también es posible actualizar el Firm-ware del equipamiento 802.11b (sobre todo de los Access Points) y poder disfrutar de esta velocidad con el hardware existente.

Adaptador USB para dispositivos WI-FI

Tarjeta PCMCIA para WIFI


CUESTIONARIO CAPITULO 3

1.- ¿Puedo utilizar otro tipo de cable coaxial que no sea RG58 para redes del tipo 10 Base-2? ¿Por qué?

2.- ¿Cuál es la diferencia física entre un cable de telefonía y un cable UTP?

3.- ¿Qué categorías de cable UTP tienen soporte para redes de 100 Megabits?

4.- ¿Qué diferencia a una fibra óptica monomodo de una multimodo?

5.- ¿Que diferencia a Bluetooth de Wireless?

6.- En Wireless ¿Cual es la aplicabilidad de una red del “Infrastructure”? ¿Y de una Ad Hoc?

ESTU

DIO


NOTAS

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CABLEADO Y CONECTORIZACIÓN 1 TIPOS DE MEDIOS PARA LA ... · 2.1 TIPOS DE CABLES DE COBRE El cable (o conductor) de cobre es una tecnología relativamente barata, fácil de instalar