pep 1 parte 2 redes

REDES DE COMPUTADORESIngeniería Civil Diurna

DEPARTAMENTO INGENIERÍA INFORMATICAPRIMER SEMESTRE 2015

TALLER EVALUACIÓN SUMA TIV A

Este taller corresponde a una instancia de evaluación sumativa de la segunda evaluación parcial (PEP2) de la asignatura deComunicación de Datos, en que se deberán recoger de manera aplicada los conceptos analizados hasta el momento para Medios yTécnicas de Transmisión de Datos; Medios de Transmisión Guiados y No Guiados.

Se deberá elaborar un Informe, según el detalle señalado en la Pauta de Evaluación que se acompaña y que brinde una solución alas comunicaciones de una empresa de telecomunicaciones, conforme a las condiciones planteadas en el punto 2.

La solución debe ser la que más se acerque.a las condiciones plateadas por la empresa y al mínimo costo.

La calificación corresponde a 1/3 de la PEP2 .

1.- APRENDIZAJE ESPERADO EVALUADO

Internalizar los conceptos vistos en el Capítulo III "Medios y Técnicas de Transmisión de Datos" y cuyodetalle se entrega en dossier al momento de iniciar el taller.

2.- Condiciones planteadas por la empresa.a) La empresa consta de las siguientes edificaciones: una casa matriz, (en adelante CM) de 3 pisos, una sucursal-I ( en

adelante SC]) de 3 pisos distante de la CM por 2 km y una sucursal-Z ( en adelante SC2) de 2 pisos distante de la cmat por70km .

b) El perímetro de cada uno de los pisos tanto de la CM como las dos sucursales es de 100 mts. lineales para efectos deconectar los Pc y teléfonos. Debe considerar 50 personas por piso y una caja para conexión por persona ( cada caja permiteconectar 1 teléfono y un PC) de un costo de $ 1.000 c/u.

e) La distancia entre pisos es de 3 mts lineales para el cálculo de los medios de transmisión para conectar los pisos. Asimismo,para la conexión entre pisos se requiere un equipo que consta de la cantidad de puertas de entrada y de salida suficientes y coninterfaces que permiten conectar cable multipar, coáxial o fibra óptica. El costo de cada equipo ( por cada piso) es de $ 50.000

d) Los dos primeros pisos de cada uno de los tres edificios cuentan con una fuerte interferencia debido a la operación de losequipos generadores de energía eléctrica de respaldo así como otras fuentes generadoras de interferencia tanto en señales devoz como de datos. Situación que ocurre cada vez que hay un corte de energía eléctrica o bien cuando es necesario mantener elequipo, lo que ocurre al menos una vez por mes.

e) Se solicita utilizar alguno de los métodos de transmisión (señalados en el cuadro 2 de la clase 9) que minimice el ruido quepueda incorporarse en los enlaces de comunicación entre edificios y a su vez se minimicen otros factores como laatenuación.

f) Para cursar las comunicaciones entre la CM y la SCl se requiere un medio guiado de transmisión que permita cursarcomunicaciones en el rango de 10 Mbps. Para que las señales sean detectadas por los equipos de recepción en la SC 1 elnivel debe ser como mínimo de 2 mW. Costo del receptor de 2 mW = $ 80.000

g) Para cursar las comunicaciones entre la CM y la SC2 se requiere un medio de transmisión que permita cursarcomunicaciones en el rango de 12 GHz . Por condiciones territoriales irregulares, no es posible utilizar un medio guiadopara dicho propósito. Para que las señales sean detectadas por los equipos de recepción en la SC2 el nivel debe ser comomínimo de. 30 f-lW. Considere que la empresa cuenta con las antenas, las torres y los accesorios para establecer elradioenlace, lo que no significa un costo para este proyecto porque ya se encuentran depreciados.

h) Considere los siguientes valores de atenuación:Par trenzado UTP y STP = 20 dBIkm @ 10Mbps; Coaxial = 10 dBIkm @ 10 MbpsFO = 0,5 dBIkm

i) Ecuaciones a utilizar en medios no guiados:Medios no guiados Atenuación = 10 log.¿ 41!d1A; d: distancia entre antenas; A=c/f; A=longitud de onda

d = 7,14-J4/3 * h e= 299* 106 mlseg ; e = velocidad de la luz; f=frecuencia

j) Considere las siguientes amplificaciones si utiliza repetidores:Repetidor UTP/STP = 0,5 dB; Repetidor Cable Coaxial ( grueso / deslgado ) = 5 dBRepetidor FO ( monomodo / multimodo ) = 10 dB

k) Considere los siguientes costos de equipos transmisores para medios guiados ( cada equipo sirve para cualquiera de lossiguientes medios: UTP / STP / Coaxial ( grueso/delgado) / FOTransmisor entre 2 mW y 1000 mW = $ 100.000 ; Cada l W de aumento en la potencia del transmisor, el costo seincrementa en $ 20.000

I

I



3.- Actividades:- Forme un equipo de trabajo de 3/2 personas._Basado en las condiciones técnicas señaladas y privilegiando el mínimo costo ante igualdad de condiciones técnicas entre

distintos medios de transmisión:a) Determinar el tipo de medio guiado de transmisión que debe enlazar la CM con la SC1 (multipar o coaxial o fibra

óptica)b) Determinar el método de transmisión del enlace CM con la SC1e) Determinar el método de transmisión del enlace CM con la SC2d) Determinar los medios de transmisión utilizados al interior de cada edificio para las comunicaciones telefónicas y de

datos entre los pe (multipar o coaxial o fibra óptica)e) La potencia de transmisión desde la casa matriz hacia cada una de las sucursalesf) La altura de las antenas en el enlace entre la CM y la SC2

NOTA:(1) Para el estudio utilice la información entregada en el documento "INFORMACIÓN TÉCNICA - Medios Guiados". Todos los precios incluyenel impuesto al valor agregado.(2) Ante la necesidad de información específica adicional, utilice los apuntes de clases (dossier entregado al inicio del taller) .



INFORMACIÓN TECNICAMedios guiados

Pares trenzados• El par simétrico para telefonía

Conductores de cobre usados en telefonía (bucle abonado-central)Atenuación [db/Km 1

4030 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - .

2010

r1 MHz

Se utilizan en la transmisión de canales de voz cuyo ancho de banda es 300 Hz - 3400 Hz (análogos)

Se puede transmitir hasta 900 Kbps sin conmutación (señales digitales)

Bajo costo• El cable trenzado puede ser apantallado o sin apantallar:

.:. UTP: Unshielded Twisted Pair (sin apantallamiento) $ 300 el metro

.:. stp: shielded Twisted Pair ( apantallado) $ 600 el metro

.:. Repetidor UTP/STP : S 50.000 c/u

~ El STP tiene menor sensibilidad a las interferencias y menor atenuación, es más adecuado para mayores distancias yvelocidades de transmisión.

~ Ambos se util izan actualmente en velocidades de hasta 150 Mbps, con longitudes de cable no superiores a 100m.~ Los conectores utilizados se denominan RJ45 y RJ 11.

• CABLE UTPEn el caso de UTP existen varias versiones denominadas categorías, de las más utilizadas: 2, 3 y 5 que han sidonormalizadas por la ErA (Electronics Industries Association) en 1991.

~ Categoría 2: son los más sencillos y se utilizan para velocidades de datos inferiores a 4 Mbps. Son idóneos paratransmisión telefónica.

~ Categoría 3: comenzaron utilizándose en redes Ethernet a 10 Mbps ( 16 MHz), con longitudes de segmento nosuperiores a 100m. Se pueden utilizar varios segmentos a través del uso de repetidores con un máximo de longitudde red de 2.000 mtsPosteriormente se extendió su uso a redes de alta velocidad a 100 Mbps, a esta velocidad se

~ necesitan varios pares (típicamente 4 pares) para alcanzar la velocidad de transmisión. Se pueden utilizar variossegmentos a través del uso de repetidores con un máximo de longitud de red de 1.000 mts

~ Categoría 5: Permite velocidades desde 100 Mbps a 150 Mbps empleando normalmente dos pares ( frecuencias dehasta 100 MHz), a distancia máxima de 100 m. por segmento. Se pueden utilizar varios segmentos a través del usode repetidores con un máximo de longitud de red de 1.000 mts

• CABLE STP~ Cable STP.STP son las siglas de Shielded Twisted Pair. Este cable es semejante al UTP pero se le añade un recubrimientometálico para evitar las interferencias externas. Por tanto, es un cable más protegido, pero menos flexible que elprimero. el sistema de trenzado es idéntico al del cable UTP. La resistencia de un cable STP es de 150 ohmios.

Los cables STP están embutidos en una malla metálica que reduce las interferencias y mejora las características de latransmisión. Sin embargo, tienen un coste elevado y al ser más gruesos son más complicados de instalar.

Los sistemas de par trenzado blindado pueden soportar más de 100 Mhz y velocidades de transmisión de 622 Mb porsegundo a 100 m como distancia máxima. Se pueden utilizar varios segmentos a través del uso de repetidores con unmáximo de longitud de red de 2,5 Kms



Cable coaxial

Tiene dos conductores, un conductor cilíndrico externo que rodea a un cable conductor.Atenuación [dblKm]

40

30 - - - - - - - - - - - - .- - - - - - - - - - _. _. - - - - -

20

10 ~=================- ~ ~fI GHz

En señales análogas: Frecuencias 10 MHz a I GHz

Para transmisión en banda base: hasta 10 M bps

.:. Repetidor Cable coaxial ( grueso/delgado/ Banda ancha) : $ 80.000 c/u

Es más caro por [km] que el par fisico pero es más barato por canal• Cable coaxial grueso: $ 800 el metro

» Impedancia característica 50 ohms., conector tipo "N".

» Las especificaciones de las redes tipo Ethernet que lo utilizan se conocen con las siglas IObase5. Lo quesignifica: velocidad de operación 10 Mbps, transmisión en banda base y longitud máxima de unsegmento de cable de 500 m.

» Se pueden interconectar varios segmentos mediante repetidores y cables de fibra óptica, alcanzandodistancias de hasta 2,5 km.

• Cable coaxial delgado: $ 700 el metro

» Impedancia característica 50 ohms, conector tipo "BNC".» Las especificaciones de las redes tipo Ethernet que lo utilizan se conocen con las siglas IObase2. Lo que

significa: velocidad de operación 10 Mbps, transmisión en banda base y longitud máxima de unsegmento de cable del orden de 200 m .

» Se pueden interconectar varios segmentos mediante repetidores y cables de fibra óptica, alcanzandodistancias de hasta 2,5 km.



Fibra ópticaTransmite luz por un núcleo de vidrio

• Alcance máximo entre 40 km Y80 km (distancia entre repetidores)

• Tiene una respuesta en frecuencia solo limitada por la velocidad de la luz

Los equipos actuales:

~ Transmisión analógica : Ancho de banda 48 MHz (por ejemplo 6 canales de TV de 8 MHz)

~ Transmisión Digital : ancho de banda máximo actual 2,4 G bps

• Existen dos tipos de fibras:~ Monomodo (menor atenuación)~ Multimodo

• Fibra monomodo: $ 5.000 el metro

~/ Aquella por la que viajan rayos de un solo índice de refraeción

~ Tamaño del núcleo 10 micras, operan con una luz coherente generada con LASER.

~ Orden de magnitud es de 100 Gbps por km .•:. Repetidor FO monomodo: $ 100.000 c/u

• Fibra multimodo : $ 4.000 el metro

~ Aquella por la que viajan rayos de varios índices de refracción

~ Tamaño del núcleo de 50 micras y pueden operar con LEO como fuente de luz.

~ Con índice escalonado: el producto de la velocidad (Mbps) por la distancia (km) no.J

puede ser mayor que 30. Ej.: 100 Mbps implica distancia máxima de 300 m, 010 Mbpsdistancia del orden de 3 km.

~ Con índice gradual: el producto de la velocidad (Mbps) por la distancia (km) no puedeser mayor que 40. Ej.: 10 Mbps implica distancia máxima de 4 km .

•:. Repetidor FO multimodo : $ 90.000 c/u

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