Translate

sábado, 29 de noviembre de 2014

Tantal

La tantalita es un mineral para la obtención de tantalio.

El tantalio o tántalo es un metal de transición raro, azul grisáceo, duro, que presenta brillo metálico y resiste muy bien la corrosión. Se encuentra en el mineral tantalita. Es fisiológicamente inerte, por lo que, entre sus variadas aplicaciones, se puede emplear para la fabricación de instrumentos quirúrgicos y en implantes. En ocasiones se le llama «tántalo», pero el único nombre reconocido por la Real Academia Española es «tantalio».

Se trata de un recurso estratégico, imprescindible en la fabricación de componentes electrónicos avanzados. El tantalio obtenido a partir del coltan se usa principalmente en la elaboración de componentes electrónicos conocidos como condensador electrolítico de Tantalio, un tipo bastante común de condensador presente en gran cantidad de dispositivos electrónicos, como en teléfonos móviles, ordenadores, juguetes electrónicos, aparatos domésticos e industriales con componentes electrónicos o proyectos de alta tecnología.

Aspecto del tantalio

El tantalio es un metal gris, brillante, pesado, dúctil, de alto punto de fusión y ebullición, buen conductor de la electricidad y del calor y muy duro. Es muy resistente al ataque por ácidos; se disuelve empleando ácido fluorhídrico o mediante fusión alcalina. Es muy parecido al niobio y se suele extraer de la tantalita, que en la naturaleza aparece generalmente formando mezclas isomorfas con la columbita que se conocen con el nombre de coltán.

Alcanza el máximo estado de oxidación del grupo, +5.
Es un metal muy resistente al no ser atacado por los ácidos.

Saber más click aquí

Orígenes de la Metalurgía

HISTORIA DE LA FUNDICIÓN METALÚRGICA

De los siete metales conocidos en la antigüedad: oroplatacobreestañoplomomercurio y hierro, únicamente el oro se encuentra regularmente en forma nativa en la naturaleza. Los demás se encuentran principalmente formando parte de minerales, aunque todos ellos pueden aparecer en pequeñas cantidades en forma nativa (comercialmente insignificantes). Estos minerales son principalmente óxidos, sulfuros y carbonatos del metal mezclados con otros componentes como sílice y alúmina. Al calcinar los carbonatos y sulfuros en contacto con el aire se convierten en óxidos. Los óxidos no necesitan transformación previa en el proceso de fundición. El monóxido de carbono (CO) era (y es) el principal agente reductor elegido para la fundición. Se produce fácilmente durante el proceso de combustión usado para calentar los minerales en el horno y como es un gas entra en contacto con la mena mineral directamente.

En el Viejo Mundo los hombres aprendieron a obtener metales mediante fundición en la prehistoria, en el VII milenio a. C.. El descubrimiento y uso de los metales útiles para la fabricación de herramientas, el cobre y el bronce primeramente, y posteriormente el hierro, causaron un gran impacto en las sociedades humanas de la época. El efecto fue tan generalizado que los historiadores han dividido la historia de la antigüedad en Edad de PiedraEdad del Bronce y Edad del Hierro.
En América, las sociedades preincaicas de los Andes centrales del actual Perú consiguieron la fundición del cobre y la plata independientemente al menos seis siglos antes de que empezara la colonización europea del siglo XVI.

Estaño y plomo

Los primeros metales obtenidos por fundición en la prehistoria fueron el estaño y el plomo. Los vestigios de plomo más antiguos conocidos son abalorios encontrados en el yacimiento de Çatalhöyük en Anatolia (Turquía), que están datados alrededor del 6400 a. C., aunque es probable que la fundición de este metal sea más antigua. Como el descubrimiento de la fundición de ambos metales se produjo varios milenios antes de la invención de laescritura, no existen registros de cómo se produjo; pero como la fundición tanto del plomo como del estaño se puede producir simplemente poniendo alguna roca de sus menas sobre una pira de madera, posiblemente su descubrimiento fuera accidental.
Aunque el plomo es un metal común su descubrimiento tuvo relativamente poco impacto en el mundo antiguo. Es demasiado blando para ser el componente estructural de herramientas o armas, salvo para la fabricación de proyectiles para las hondas que se hacían de plomo por su característica de ser excepcionalmente pesado, y que es otro impedimento para los demás usos de este metal. Posteriormente como era fácil de obtener y de dar forma, en antigüedad clásica de Grecia y Roma se utilizó para fabricar tuberías y recipientes para el agua (se desconocía que este uso era tóxico). También se usó el plomo como juntura en los edificios de piedra y en lasvidrieras.
El estaño es mucho menos abundante que el plomo y solo un poco más duro que él, por lo que las consecuencias que produjo por sí mismo fueron incluso menores, hasta el descubrimiento del bronce.

Reconstrucción en miniatura de un horno de fundición de la Edad del Bronce.

Cobre y bronce

Tras el estaño y el plomo el siguiente metal que se consiguió obtener por fundición fue el cobre. Cómo pudo descubrirse es objeto de debate. Las hogueras se quedan 200 °C por debajo de la temperatura necesaria, así que se especula que la primera fundición de cobre pudo haberse logrado en el interior de un horno de cerámica. El posterior descubrimiento de la fundición del cobre en los Andes podría haber sucedido del mismo modo aunque se desarrolló de forma independiente a la del Viejo Mundo. Los primeros vestigios de fundición de cobre, datados entre el 5500 a. C. y 5000 a. C., se han encontrado en PločnikBelovode, Serbia. Se ha encontrado una cabeza de mazo en Can Hasan, Turquía, datada en el 5000 a. C., aunque se cree que es la herramienta de cobre más antigua encontrada podría haberse forjado con cobre nativo.
Al mezclarse el cobre con estaño o arsénico en las proporciones adecuadas se consigue el bronce, una aleaciónque es más dura que el cobre. Los primeros bronces arsenicales datan del V milenio a. C. de Asia Menor. Las bronces incas también son de este tipo. El arsénico es una impureza que se encuentra con frecuencia en las menas del cobre, por lo que su descubrimiento podría haber sido accidental, pero posteriormente se añadieron minerales que contenían arsénico intencionadamente en el proceso de fundición. Los bronces de cobre y estaño son todavía más duros y resistentes y se desarrollaron alrededor del 3200 a. C. también en Asia Menor. De nuevo el modo en que los forjadores aprendieron a producir bronces de estaño es un misterio. El primero de estos bronces podría haber sido un afortunado accidente de contaminación con estaño de las menas de cobre, pero se sabe que ya en 2000 a. C. se explotaban minas de estaño con objeto de producir bronce. Hay que destacar que el estaño es un metal escaso e incluso en su mena más rica, la casiterita, el estaño representa solo el 5%. Además se necesitan habilidades especiales (o instrumentos especiales) para encontrarla y localizar las vetas más ricas. Pero fueran los que fueran los pasos necesarios para dominar las dificultades de estaño eran conocidos alrededor de 2000 a. C.
El descubrimiento de la manufactura del cobre y el bronce tuvo un impacto significativo en la historia de la antigüedad. Los metales eran lo suficientemente duros como para fabricar armas más fuertes, pesadas y resistentes con ellos y que producían mayores daños que las similares de piedra, madera o hueso. Durante varios milenios el bronce fue el material elegido para fabricar espadas, puñales, hachas de batalla, puntas de lanza y flecha, además del equipo de protección como escudos, cascos y diversos elementos de armadura. Pero el bronce también sustituyó a los demás materiales en la fabricación de herramientas como azadasazuelas, sierras, cincelesclavos, cuchillos, tijeras, agujas y alfileres, jarras, ollas, calderos, espejos y arneses de caballería, entre otros. El estaño y el cobre contribuyeron a que se establecieran redes comerciales que unían alejadas regiones de Europa y Asia, e influyeron de forma importante en la distribución de la riqueza entre los individuos y los pueblos.

Plata

Los objetos de plata empezaron a fabricarse por primera vez en cantidades significativas alrededor del 4000 a. C., y la escasez de plata nativa obligaba a obtenerla a partir de la fundición de sus menas principales, la argentita(Ag2S) y la clorargirita (AgCl). La plata también aparece como impureza en las menas del plomo, y cuando las poco abundantes menas de la plata se fueron agotando la plata pasó a obtenerse principalmente por la purificación del plomo durante su fundición, por un proceso conocido como copelado, ya descrito por las fuentes de la Antigüedad como Plinio el Viejo. En cambio en América cuando se desarrollaron independientemente los métodos de fundición de metales en los inicios de la Edad Media, la plata no se obtuvo por fundición directa de sus propias menas, sino por la purificación del oro y el cobre que contenían impurezas de plata.
La plata era un metal demasiado blando para destinarse a la fabricación de herramientas resistentes, pero desde sus orígenes fue usado con fines ornamentales y suntuarios.

Inicios de la fundición del hierro


Ilustración de De re metallica (1556).
Donde y como se produjo el descubrimiento de la fundición del hierro es objeto de un gran debate, y permanece incierto debido a la escasez de restos arqueológicos. Las tecnologías del hierro podrían haberse originado en oriente próximo, quizás en Anatolia oriental. Existen restos arqueológicos con herramientas fabricadas con hierro sin níquel (prueba de que no es de origen meteórico) en Anatolia alrededor del 1800 a. C., pero también se han encontrado herramientas del periodo comprendido entre el 1800 a. C. y 1200 a. C. en el valle del Ganges en la India,
En el Antiguo Egipto existen indicios de que había trabajos metalísticoscon hierro en algún momento entre el tercer periodo intermedio de Egipto y la dinastía XXIII (entre el 1100 y el 750 a. C.), aunque sorprendentemente no se han encontrado pruebas de fundición de hierro a partir de sus menas en el Egipto faraónico en ningún periodo. Existen indicios de la fundición de hierro y trabajos siderurgicos enÁfrica Occidental alrededor de 1200 a. C. Además se han encontrado vestigios antiguos de acero al carbono de hace 2000 años en el noroeste de Tanzania, basados en complejas técnicas previas al calentamiento. Estos descubrimientos podrían indicar que se desarrollaron las técnicas siderúrgicas en varios lugares independientemente. Las tecnologías siderúrgicas se extendieron desde el Mediterráneo hacia el norte a partir del 1200 a. C., llegando al norte de Europa alrededor del 600 a. C., más o menos en las mismas fechas en las que llegaron a China.
Los primero procesos siderúrgicos realizados en Eurasia y África realizaban la fundición en pequeños hornos tronco cónicos, donde la temperatura no era lo suficientemente alta para que el hierro se fundiera. Así se producía una masa blanda de hierro incandescente que podía darse forma forjándolo a martillazos. Las primeros hallazgos arqueológicos de esta técnica se han encontrado en Tell Hammeh, Jordania, datadas con carbono 14 alrededor del 930 a. C.

Fundición del hierro posterior

A partir de la Edad Media la reducción directa en pequeños hornos empieza a ser sustituida por un proceso indirecto. Así se usa un alto horno para producir arrabio a partir de las menas minerales, que tenía que someterse a otro proceso posterior para producir barras de hierro forjables. Los procesos de esta segunda fase eran el afino en una ferrería, y a partir de la Revolución Industrial, la pudelación. Su resultado era el hierro forjado, aunque ambos procesos han quedado obsoletos ya que actualmente casi no se fabrica. En su lugar se produce acero mediante el convertidor Thomas-Bessemer o por medio de otros procesos de fundición reductivos como el proceso Corex.

Cinc

El cinc fue descubierto en la Edad Media, y como en la Antigüedad se conocían siete metales se le denomina el octavo metal. Existe una disputa sobre si las técnicas de fundición del cinc puro se desarrollaron en la India o enChina alrededor del siglo XIV. En cambio las aleaciones de cinc se usaron desde antiguo. Existen piezas delatón datadas en 1000-1500 a. C. se han encontrado en Canaán y otros objetos con contenidos de hasta el 87% de cinc han aparecido en la antigua región de Transilvania— sin embargo, por su bajo punto de fusión y reactividad química el metal tiende a evaporarse por lo que la verdadera naturaleza del metal no fue comprendida por los antiguos. Se sabe que la fabricación de latón era conocida por los romanos hacia 30 a. C. Plinio yDioscórides describen la obtención de aurichalcum (latón) por el procedimiento de calentar en un crisol una mezcla de cadmia (calamina) con cobre; el latón obtenido posteriormente era fundido o forjado para fabricar objetos. En occidente, hacia 1248Alberto Magno describe la fabricación de latón en Europa.
La fundición y extracción de cinc impuro se llevó a cabo hacia el año 1000 en India —en la obra Rasarnava (c. 1200) de autor desconocido se describe el procedimiento, y los indios conocían ya la existencia del cinc como metal distinto desde la Antigüedad. En 1597 Andreas Libavius describe una «peculiar clase de estaño» que se producía en la India y llegó a sus manos en pequeña cantidad a través de un amigo; de sus descripciones se deduce que se trataba del cinc aunque no llegó a reconocerlo como el metal procedente de la calamina.Georgius Agricola (1490-1555) observó en 1546 que podía rascarse un metal blanco condensado de las paredes de los hornos en los que se fundían minerales de cinc; añadiendo en sus notas que un metal similar denominadozincum se producía en Silesia. Por lo que hasta el siglo XVI no se generalizó su conocimiento en Europa.

domingo, 5 de octubre de 2014

Tipos de condensadores

Tres tipos diferentes de condensadores
Los condensadores son componentes utilizados en la electrónica y diseño de circuitos electrónicos, ya que permiten el paso de corriente alterna, o señales cambiantes, a través de ellos sin inhibiciones. Elegir el tipo de condensador es esencial en la construcción de un circuito funcional eficaz. Los diseñadores de circuitos utilizan una variedad de tipos de condensadores, cada uno con ventajas, desventajas y aplicaciones específicas para las cuales se utilizan.

Condensadores cerámicos
Los condensadores cerámicos se utilizan normalmente en audio y componentes de frecuencia de radio, y a menudo se utilizan para el acoplamiento y desacoplamiento de aplicaciones. En los Estados Unidos, los condensadores de cerámica son el tipo más común, ya que son rentables, fiables y su factor de pérdida es relativamente bajo. Mientras que la tolerancia y la estabilidad de los condensadores de cerámica pueden no ser de calidad superior, son mucho más asequibles que otras variedades, y que pueden ser utilizados sin problemas en formatos de montaje superficial y de puntas.

Condensadores electrolíticos de aluminio
Los condensadores electrolíticos son la variedad más utilizada por los circuitos con valores mayores de 1 microfaradio. Estos condensadores están polarizados, por lo que es importante asegurarse de que se conectan a un circuito de la manera correcta, ya que las explosiones y los daños pueden deberse a conexiones inadecuadas. A pesar de la amplia tolerancia de los condensadores electrolíticos, se utilizan normalmente como condensadores de acoplamiento en aplicaciones de audio y en aplicaciones de suavizado para fuentes de alimentación. Para mayor comodidad, los condensadores electrolíticos están disponibles en formato de puntas, que vienen contenidos en tubos de aluminio, y en formato de montaje superficial, que vienen en paquetes de forma rectangular.
Estos condensadores siempre indican la capacidad en microfaradios y la máxima tensión de trabajo en voltios. Dependiendo del fabricante también pueden venir indicados otros parámetros como la temperatura y la máxima frecuencia a la que pueden trabajar.

Tenemos que poner especial atención en la identificación de la polaridad. Las formas más usuales de indicación por parte de los fabricantes son las siguientes:



Condensadores de Tantalio
Los condensadores de tantalio son apreciados por su uso en aplicaciones donde el tamaño del condensador es un problema, por ejemplo, los condensadores de aluminio son muy grandes para algunos usos. También disponibles en ambos formatos, de montaje y de puntas. Los condensadores de tantalio están polarizados y presentan generalmente bajos voltajes de funcionamiento, con 35 V como norma. Algunos circuitos ofrecen valores de tan sólo de un volt. Actualmente estos condensadores no usan el código de colores (los más antiguos, sí). Con el código de marcas la capacidad se indica en microfaradios y la máxima tensión de trabajo en voltios. El terminal positivo se indica con el signo +:

Saber más click aquí

domingo, 1 de junio de 2014

Coltán


El coltan o coltán (abreviatura comercial de columbita-tantalita) es una composición de minerales óxidos.

La columbita está compuesta por óxidos de niobio, hierro y manganeso y la tantalita está compuesta por óxido de tantalio, hierro y manganeso en cualquier proporción. Estos óxidos constituyen una solución sólida en ambos minerales. Son escasos en la naturaleza y dan un claro ejemplo de materiales que han pasado de ser considerados simples curiosidades mineralógicas a estratégicos para el avance tecnológico debido a sus nuevas aplicaciones en la Edad de la información procesada por ordenadores y variados dispositivos de comunicación.


El interés de la explotación del coltán es fundamentalmente poder extraer el óxido de tantalio. Es un metal de transición muy resistente a la corrosión e inerte, por lo cual es muy valorado como sustituto del platino en la instrumentación. Sin embargo su ‘boom’ llegó con la telefonía móvil.
Los condensadores electrolíticos de tantalio son totalmente análogos a los más habituales de aluminio, por ejemplo. Sin embargo, con el tantalio podemos conseguir una mayor capacitancia con un menor tamaño. Como los condensadores son vitales en cualquier dispositivo electrónico, a la hora de fabricar dispositivos portátiles interesa que dichos condensadores sean tan pequeños como sea posible.

Leer más haciendo click aquí


sábado, 24 de mayo de 2014

Fibra óptica (3/3)

Redes prácticas: resumen y conclusión

En junio de 2007, el 50% de los hogares de Europa Occidental y EE.UU. tenían acceso a Internet de banda ancha. En EE.UU. la mayoría de los usuarios accedían a través de cable módems conectados a redes de TV por cable. En la mayoría de los países de Europa, DSL es el método de acceso más extendido, con más del 75% de usuarios con conexión en cada país.

En EE.UU. hay cerca de 1,5 millones de abonados que utilizan redes piloto FTTx (incluidas PON) de uno u otro tipo. En Japón y Corea del Sur alrededor del 40% de los usuarios se conectan sobre todo a redes PON. En la República Popular China, se han registrado en torno a 15 millones de abonados a FTTx. De forma clara, el uso de tecnologías FTTx y PON está aumentando enormemente en todo el mundo.

La creciente demanda de servicios de telecomunicaciones ha alcanzado su punto más alto al no poder ser satisfecha incrementado las actualizaciones de las redes de telefonía o televisión por cable. La sustitución total de la red de telefonía por una nueva tecnología requeriría una inversión masiva que no se adapta a las tarifas que los usuarios quieren o pueden pagar.

Los operadores de red y los gobiernos deben identificar los niveles inmediatos de demanda real y observar la demanda previsible en un futuro cerca, así como considerar la posible situación dentro de 20 años. Tendrían que identificarse las tecnologías necesarias a largo plazo y mejorar el desarrollo y modificaciones de las redes teniendo en cuenta la arquitectura requerida en el futuro.

Fuente: Conectronica parte III de Fibra óptica como banda ancha 
http://www.conectronica.com

Fibra óptica (2/3)

Aplicaciones actuales y adecuadas para el futuro

Todas las tecnologías de red propuestas deben centrarse en las necesidades de cualquier tipo de usuario potencial.

Viviendas

La conexión de red en las viviendas particulares es quizá la aplicación predominante, debido a las cifras que implica. Se recoge una amplia gama de aplicaciones, entre ellas control de alarmas (en el que se transfiere una cantidad de datos mínima), correo electrónico, acceso a Internet (www), teléfono, televisión por cable tradicional, vídeo a la carta, etc. Un número cada vez mayor de ellas muestran un cierto grado de “crecimiento orgánico”. Por ejemplo, actualmente los sitios Web cuentan con gran cantidad de animaciones Flash y contenido de audio y vídeo, por lo que una conexión más rápida facilita la navegación y ayuda a la población, tanto en el trabajo como en casa, a ahorrar tiempo.

Otra aplicación que necesita mucho ancho de banda frecuentemente mencionada es el vídeo a la carta. En el pasado, esto se había considerado (y probado) como una entrega de vídeo controlada (películas de todo tipo) a través de una conexión entre el proveedor de servicios y el usuario. No obstante, es importante destacar que en la tecnología actual podría establecerse una arquitectura alternativa que enviara la película completa (quizá 3 ó 4 Gb) en un archivo a un disco duro situado en el descodificador del usuario. Así, el usuario podría ver la película del mismo modo que vería cualquier programa grabado previamente. Esta arquitectura elimina la necesidad de sincronizar el usuario con la red y simplifica el sistema de entrega al proveedor. Para conseguir esto con material HDTV se necesitaría una velocidad de conexión de al menos 10 Mbps, aunque con una velocidad superior a cien Mbps sería aún más eficaz.

También es posible concebir la IPTV como el método predominante de emisión de TV en nuestras casas. Actualmente, no se emiten demasiados programas de TV en directo (prácticamente sólo programas deportivos e informativos), sino que la mayoría se han grabado previamente. Si se llegara a la situación mencionada, el espectador podría consultar un menú de los programas disponibles en ese momento, descargarlos a un descodificador y reproducirlos desde el mismo. Para tratar la minoritaria cantidad de emisiones en directo se necesitaría un mecanismo determinado, pero algunos ya prevén que éste será el futuro de la televisión.

Pero no es únicamente el entretenimiento lo que hace que aumente la demanda de conexiones de red con mayor velocidad en nuestras casas, también los negocios lo requieren dado que el aumento del coste social, medioambiental y económico de los transportes llevan cada vez a más gente a trabajar al menos parte de la semana desde casa.

Empresas (grandes y pequeñas)

Tradicionalmente, las empresas se han caracterizado por contar con un amplio número de usuarios finales, datos (de transacción) relativamente pequeños y la necesidad de plazos de respuesta muy cortos. De ahí que se hayan necesitado rápidos accesos de red. Todo esto sigue desarrollándose y cada vez más aplicaciones utilizan imágenes gráficas, a medida que maduran aplicaciones como las de videotelefonía y videoconferencia. El problema demográfico de muchas empresas es que habitualmente están situadas en polígonos industriales, en donde los operadores de TV por cable no instalan sus redes debido al alto coste y demanda limitada, privando a muchas de estas empresas de un acceso de banda ancha muy popular en las viviendas particulares.

Hospitales, universidades y escuelas

Estos usuarios son similares a los de las grandes empresas, si exceptuamos que en los últimos tiempos han comenzado a utilizar aplicaciones de visualización de datos. Las tomografías computarizadas y la “visualización científica” requieren la transferencia de archivos muy grandes que deben enviarse en un período de tiempo relativamente corto.

En medicina, las aplicaciones con mayor auge en la actualidad son aquellas que permiten a los especialistas realizar diagnósticos o consultas a distancia estando a cientos o incluso miles de kilómetros del paciente. Incluso algo tan simple como una radiografía debe transmitirse con alta resolución ya que, como afirman dichos especialistas, necesitan el mayor aumento posible en la calidad de la imagen. Lo mismo ocurre con las consultas a distancia, en relación a las cuales los médicos exponen que los vídeos deben ser de alta calidad para poder observar al paciente con claridad. Elementos aparentemente tan triviales como el historial médico de un paciente pueden ser de suma importancia ante una emergencia. Cuando alguien acude a Urgencias, a menudo se encuentra lejos de su doctor habitual, por lo que la posibilidad de contar con su historial puede marcar la barrera entre la vida y la muerte. Por lo tanto, existen buenas razones para hacer que los historiales (al igual que las radiografías, TAC, etc.) estén disponibles online con el fin de poder ser consultados desde cualquier lugar en caso de emergencia.

Además, no transcurrirá demasiado tiempo antes de que las tecnologías de visualización se utilicen de forma habitual en las aulas, e incluso en los juegos de los que disfrutamos en nuestras casas.

Infraestructura móvil

Redes-publicas1zoomLas redes de telefonía (y datos) móvil conectan al usuario final a través de conexiones de radio a corta distancia (normalmente menos de un kilómetro). Esto significa que existen gran cantidad de estaciones base distribuidas en toda la zona cubierta. Todas ellas deben estar conectadas en una red principal de datos y telefonía. En el pasado, esto se lograba mediante fibras, con enlaces microondas y con cables de cobre. Dado que las redes móviles continúan su desarrollo y expansión (especialmente para ofrecer acceso a Internet), las estaciones base de telefonía móvil tendrán que contar a partir de ahora con conexiones de subida de alta velocidad. Por supuesto, éstas podrían integrarse (o al menos reubicarse) en otros equipos de red.

La red telefónica existente

Las primeras redes de telefonía utilizaban circuitos abiertos para la conexión, un método muy adecuado para lograr el objetivo deseado. Sin embargo, incluso para un pequeño número de usuarios se necesitaba un gran espacio exterior en el que poder instalar los postes telefónicos. Además, se ha calculado que si se quieren ofrecer servicios de telefonía a más población de los países occidentales, se necesitaría más cobre del disponible en todos los depósitos de dicho metal conocidos.

La arquitectura de la red de acceso telefónico tradicional es la siguiente:

- Un par simple de cables relativamente delgados (0,4-0,8 mm) establecen una ruta dedicada y contigua desde cada usuario final hasta la central de conmutación, a menudo situada en un radio de unos 4 km, a veces hasta 6 km, por medio de cables más gruesos.

- Los cables que llegan y salen desde la central contienen unos 600 pares de cables de cobre, en ocasiones más.

- Los cables a menudo están enterrados2 y conectados a un “cuadro de conexiones” situado en la calle. En éste, cada par se aísla y conecta a otro par de cables salientes.

- Cada par dirige la señal de teléfono analógica y tensión de bajo voltaje de corriente continua (CC) para alimentar al teléfono receptor. En la mayoría de las redes se suministra mayor tensión a la línea para hacer que el teléfono suene. A menudo, esto permite a los usuarios poder utilizar el teléfono en caso de emergencia aunque se haya cortado el suministro eléctrico principal.

- En el caso de las viviendas unifamiliares, normalmente sólo se necesita un par simple para realizar la conexión. Por el contrario, en edificios con más de una vivienda o local, habitualmente se utilizan cables de pares múltiples.

- La red entre la central y el usuario final en sí misma es totalmente pasiva. Aunque los cables contienen energía eléctrica, en la ruta de la señal NO existen componentes activos. Ésta es una de las razones de la alta fiabilidad de las redes telefónicas.

- Las centrales de conmutación a menudo son edificios bastante grandes en los que hay técnicos y personal de mantenimiento todos los días durante las 24 horas.

Acceso de banda ancha a través de las conexiones telefónicas existentes (xDSL)

Redes-publicas2zoomLa Línea/Bucle de abonado digital (DSL por sus siglas en inglés) es el nombre de servicio genérico utilizado para designar el conjunto de tecnologías que permiten el uso de las líneas de telefonía existentes para transferir datos de banda ancha (multi-megabits-por-segundo). En este contexto, la línea telefónica utilizada es un Par trenzado telefónico (TTP) formado por dos cables de cobre conectados (con una configuración punto a punto) entre la central y el usuario final. Habitualmente dicho usuario final es una vivienda particular o una pequeña empresa, pero puede tratarse de cualquier tipo de ubicación que disponga de teléfono analógico. En muchos países, el ADSL es la tecnología predominante para el acceso a Internet de banda ancha.

Existen diversos protocolos DSL. Cuando se habla de xDSL, la “x” se utiliza para referirse a cualquiera de los componentes de la familia genérica de protocolos. El DSL más extendido es el ADSL (Línea de abonado digital asimétrica). Se denomina asimétrica porque dependiendo de la dirección en que se envíen los datos la velocidad es diferente. En el diagrama de la Figura 2 se muestra su configuración. Lo más destacable es que el TTP que conecta al usuario con la central es lo ÚNICO compartido por la red telefónica y la conexión de datos de banda ancha.

Se trata de una característica muy importante. Los circuitos telefónicos “de extensión” (o “bucle local”) se diseñaron en el siglo XX con el fin de ofrecer conexiones para los teléfonos analógicos. Todas las características de estos circuitos (longitud máxima, topología física, grosor del cableado, material aislante, etc.) fueron determinadas por el aspecto económico en relación con la comunicación telefónica del momento. Como soporte de señales digitales de banda ancha y alta velocidad, este sistema está de alguna forma lejos de ser ideal.

Cada protocolo tiene unas características específicas. Algunas de ellas se resumen a continuación:

Línea de abonado digital asimétrica (ADSL)

El ADSL se diseñó en principio para ofrecer conexión de banda ancha en residencias. La velocidad de transmisión de datos máxima especificada en el estándar es de 6 Mbps de bajada y 640 Kbps de subida. Sin embargo, dicho estándar ofrece a los fabricantes de equipos cierta libertad para proporcionar velocidades superiores. No obstante, el potencial máximo de la velocidad real alcanzable a menudo se ve reducido por la distancia o la calidad de la línea. Cuanto mayor es la distancia, menor es la velocidad de transmisión de datos máxima. La velocidad real de la que dispone un usuario puede disminuir también dependiendo del servicio contratado. Por ejemplo, un proveedor de servicios puede ofrecer servicios de 1,5 Mbps, 3 Mbps y 6 Mbps a un precio diferente.

ADSL-Lite

Un problema del ADSL es que el teléfono analógico y los datos de banda ancha permanecen en el mismo enlace. En las construcciones en las que existen diferentes salidas de teléfono, esto significa que es necesario tener un divisor (pasivo), para separar la voz de los datos, en la entrada de la misma, y por tanto se necesita un nuevo cableado para los datos. El inconveniente es que para instalar dicho divisor y el nuevo cableado en necesario acudir a un técnico, por lo que el coste adicional es considerable.

El protocolo ADSL-Lite fue diseñado para permitir la instalación directa en el equipo del usuario (por ejemplo el teléfono y el módem) de unos sencillos filtros proporcionados. En algunas ocasiones ni siquiera se necesitan dichos filtros. De esta forma, no se debe acudir a un técnico (y por tanto el coste es menor), AUNQUE la velocidad de transmisión de datos también se reduce en gran medida. La velocidad máxima definida es de 1,5 Mbps de bajada y 512 Kbps de subida.


Redes de televisión por cable (HFC)

La arquitectura de la red estándar necesaria para ofrecer televisión por cable. Ésta se denomina red HFC (red híbrida de fibra y cable coaxial):


- Se extienden fibras desde la central a una cabina situada en la calle. La conexión entre ésta y la central se realiza con un par simple de fibra óptica monomodo3.

- La señal de radiofrecuencia (RF) se transporta por la fibra como si se tratase de una señal analógica. Esto reduce la cantidad de equipamiento necesario en el nodo de fibra, aunque requiere un receptor-transmisor óptico bastante especial (con respuesta lineal).

- En el nodo de fibra, se recupera la señal de la fibra, se amplifica y se envía a un cable coaxial.

- En la ubicación del usuario, se “pincha” el cable y se dirige parte de la señal hacia el usuario final a través de un corto recorrido de cable coaxial dedicado.

- La distancia entre el nodo de fibra y la central puede ser de hasta 50-70 km y por lo tanto sólo se necesitan una o dos centrales aunque se trate de una gran ciudad.

- Los nodos de fibra contienen determinados elementos electrónicos activos, es decir, que contienen energía eléctrica. Así, cuando se sospecha que existe algún problema, los técnicos deben revisar el nodo para saber de qué se trata.

- Un aspecto sin relación con la tecnología, pero fundamental en lo que a características de las redes de TV por cable se refiere, es el hecho de que su objetivo fundamental es ofrecer entretenimiento, por lo que la mayoría de los usuarios sólo invertirán una cantidad de dinero limitada en ellas. En muchos países, esto ha llevado a instalaciones de bajo coste y a un concomitante servicio de baja calidad que habitualmente se refleja en largos períodos de reparación tras un corte. “Al fin y al cabo, es sólo entretenimiento”.

- Se debe señalar que la presente estructura no es muy diferente de la de las redes VDSL o PON, que se comentarán más adelante. La única diferencia es la conexión de los “últimos 500 metros” hasta llegar al usuario.

Conexiones de banda ancha a través de redes HFC

El cable coaxial utilizado para conectar a los usuarios con las redes HFC es un método de comunicación realmente adecuado. Es capaz de tratar un ancho de banda de señal muy amplio. Actualmente, los operadores de cable ofrecen conexiones de banda ancha (Internet) y servicios de telefonía tradicionales a través de los cables existentes de forma habitual.

Los servicios de banda ancha se consiguen asignándoles bandas de frecuencia inutilizadas del cable. El principal problema técnico que debe solucionarse para proporcionar el acceso es que estos cables son “buses”. Esto significa que muchos usuarios comparten un solo canal y que debe existir un protocolo de arbitraje del acceso en la dirección de subida. Aunque la velocidad ofrecida normalmente es de 30 Mbps, ésta es la velocidad total compartida disponible para todo un grupo de usuarios. Para simplificar la cuestión y ser justos, por lo general se limita la velocidad de subida de los usuarios a 128 Kbps. Por supuesto, cada cable puede tener diversos canales compartidos, con un grupo de usuarios asociado a cada uno de ellos, YA QUE en caso de estar sobrecargados, existe una forma relativamente fácil para que el operador de red “corte un segmento del cable en dos” con el fin de ofrecer dos conexiones de fibra de subida en lugar de una sola. El sistema funciona muy bien con un pequeño número de usuarios pero el servicio puede sufrir importantes problemas de calidad en caso de sobrecarga.


Conexiones de radiofrecuencia

La conexión de banda ancha a la red se puede realizar también mediante tecnología de radio, de hecho en muchos lugares ya se hace. El problema de la tecnología de radio es que el espectro de radiofrecuencia disponible es realmente pequeño, por lo que un uso de radio a gran escala saturaría rápidamente el ancho de banda disponible. Sin embargo, existe la posibilidad de construir una red celular (similar a la red de telefonía móvil). Utilizando poca energía en distancias cortas, podría hacerse uso de las mismas frecuencias una y otra vez. Una estructura como ésta necesitaría una arquitectura parecida a la del FTTx, y también utilizaría fibra para conectar un gran número de estaciones base con el fin de crear una gran red. No obstante, la propagación de radio da problemas en las áreas urbanas en las que existen edificios altos, en zonas montañosas, etc. En la práctica, a menudo es difícil ubicar las antenas.

Entorno de red actual

La primera red de comunicaciones disponible de forma general de la historia fue la red telefónica. Incluso hoy en día, ésta puede verse como la máquina más grande y compleja que el hombre haya creado jamás. Por el contrario, las redes de TV por cable fueron desarrolladas en principio por pequeñas comunidades que querían mejorar su recepción de TV y para ello instalaban antenas compartidas. En EE.UU. estas redes aún se siguen denominando CATV (TV de antena comunitaria por sus siglas en inglés).

Cuando llegaron las redes informáticas, los primeros usuarios eran grandes empresas dispuestas a pagar por servicios especiales “a la medida”. El acceso universal era lento y utilizaba los canales de telefonía habituales. Para obtener una velocidad mayor (banda ancha), se construyeron nuevas redes instalando equipos en la mayoría de las centrales. El acceso se logró compartiendo el “último kilómetro” de cable de la central para el nuevo servicio de datos y para el servicio de cable o teléfono existente.

El problema principal actualmente es que los usuarios quieren aún más velocidad, por lo que el acceso compartido con los servicios existentes ya no es adecuado. No obstante, el coste de la instalación de cableado nuevo (de cualquier tipo) en las ubicaciones de los usuarios es elevado y la sustitución de todos los cables existentes sería muy complicada. Las obras exteriores (levantar calles, etc.) son extremadamente costosas. Las tecnologías basadas en radio podrían ser viables, pero las limitaciones del ancho de banda disponible parecen hacer que sea imposible su generalización en zonas urbanas.

A largo plazo (20 años), en principio no quedará otra alternativa que sustituir completamente el cableado de cobre existente por fibra óptica. Sin embargo, es posible actualizar las instalaciones existentes por medio de tecnologías como el FTTc (Fibra a cabina). Esto es muy importante puesto que se satisfará la demanda actual a un coste significativamente menor que mediante la solución ideal, mientras que todo el cableado nuevo podrá ser reutilizado en el futuro cuando la actualización hacia una solución “final” sea imprescindible.

Es importante recordar que cualquier solución propuesta debe poder utilizarse en un futuro infinito y actualizarse en caso de ser necesario. Por otra parte, las soluciones propuestas se deben instalar de forma progresiva y paralelamente a otros servicios (cables de suministro eléctrico, por ejemplo).

Entorno físico

Al considerar las necesidades de las redes, muchos piensan sólo en viviendas unifamiliares construidas en parcelas individuales. Pero en gran parte de países, este tipo de residencia es más la excepción que la regla.

- Actualmente muchas personas viven en bloques o edificios plurifamiliares.

- En América y Europa existen grandes zonas semirurales, situadas fuera de las ciudades, en las que las viviendas están separadas unas de otras por cientos e incluso miles de metros.

- De forma potencial, el coste para dar servicio a un gran bloque de apartamentos es más bajo puesto que se comparten gastos. No obstante, los grandes bloques a menudo se encuentran en calles en las que el coste de la instalación de cables para el acceso es muy elevado. Además, en muchos países, la instalación de los equipos de los proveedores en las viviendas de los clientes se ve afectada por cuestiones legales.

- Las pequeñas empresas tienen características similares a las de las viviendas.

- Muchas grandes empresas situadas fuera de las principales zonas metropolitanas también requieren servicios.

Entorno legal, político y empresarial

En la mayoría de los países, las restricciones legales influyen en las características de la red. Por ejemplo, en EE.UU. existen diversas leyes que definen y limitan el papel de las “Empresas de cable” y de los “Operadores de telefonía”. En otros países, el gobierno ha establecido leyes dirigidas a promover la competencia entre proveedores. Estas normas y leyes asumen que la tecnología disponible en la actualidad se va a utilizar en el futuro y, en gran medida, determinan también las posibles opciones de desarrollo de las redes.

FTTx-DSL de muy alyta velocidad de transmisión (VDSL)

Las redes ADSL existentes funcionan muy bien, pero muchos usuarios piensan que es necesaria una velocidad bastante mayor. Como se ha mencionado anteriormente, la velocidad máxima que se puede conseguir en un enlace ADSL depende en gran medida de la longitud de dicho enlace (una de las características del entorno de cables de cobre). ¿Y entonces por qué no reducir la longitud del enlace? La idea aquí es que haya cabina con equipamiento activo situado en alguna parte de la trayectoria del cable existente. Se sustituye el cable de cobre (multipar) de subida por un par de fibra y se deja la conexión de cable de cobre que llega hasta el usuario intacta. El equipamiento DSL se sitúa en la cabina. Esta arquitectura a menudo se llama FTTx, “x” que puede equivaler a cualquiera de las letras del abecedario (Cabina, Acera, Bordillo, Nodo…).

El VDSL opera en distancias relativamente cortas, entre 350 metros y 1,5 km, y a velocidades de hasta 52 Mbps de bajada y 2,3 Mbps de subida. El VDSL-2, tecnología líder en la actualidad, ofrece velocidades aún más altas y distancias algo mayores, y además, y lo que es muy importante, es compatible con los equipos ADSL actuales de los usuarios.

Debemos recordar que las velocidades y distancias indicadas anteriormente dependen en gran medida de las características del cable existente. En algunas situaciones las distancias pueden ser un poco mayores a las señaladas, en otras pueden ser considerablemente más cortas. Además, no debemos olvidar que las características de transmisión de un par en un cable multipar pueden ser diferentes a las de un par adyacente.

Redes-publicas4zoomLa gran ventaja de la tecnología FTTx es que, aunque requiere fibra desde la central hasta la cabina, hace que se ahorren los costes de la instalación de nuevo cable en la ubicación del cliente.

Sin embargo, no es del todo ideal por:

- Requiere la instalación de cabinas para equipamiento con suministro eléctrico en “cada esquina”. Dado que se necesita acceso telefónico, estas cabinas deben contar con un suministro eléctrico de alta fiabilidad.

- Probablemente el coste sea elevado porque para dar servicio a cualquiera de las 50 ciudades más grandes del mundo se necesitan entre 2.000 y 5.000 cabinas. No obstante, aunque esta estructura no esta hecha “a prueba del futuro”, si se instala teniendo en cuenta de forma inteligente la migración futura hacia una estructura únicamente de fibra, se pueden minimizar los gastos innecesarios.

- La existencia de equipamiento activo instalado en las calles significa altos costes continuados para el mantenimiento.

- En muchos casos el cable de cobre existente puede ser adecuado para transportar las velocidades propuestas, pero en otros por el contrario no será así. Existen grandes dudas sobre si el sistema funcionará correctamente cuando un gran número de usuarios estén utilizando VDSL. Hoy en día, los técnicos seleccionan los pares de más calidad de los cables para ADSL o VDSL, y los de menor calidad se reservan para los usuarios del teléfono tradicional. Si todo el mundo utilizara xDSL, se cree que no podría hacerse uso de muchos (o la mayoría) de los cables existentes.

Fibra a casa (FTTH) o ubicación PON

Si se necesita ofrecer servicios a un gran bloque de apartamentos con cerca de 100 viviendas, ¿por qué no llevar la fibra hasta el edificio y colocar un nodo VDSL en el mismo? Esto eliminaría la necesidad de instalar de nuevo cables en el interior del edificio, algo que puede llegar a resultar muy costoso. Por supuesto, los propietarios del edificio deben cooperar y reservar una habitación segura para instalar el equipamiento.

A menudo denominada FTTH o FTTB, esta solución es idéntica a la solución FTTC, excepto por la ubicación de la cabina. Sin embargo, dado que los enlaces finales hacia el usuario son cortos y compuestos habitualmente por cables individuales, la calidad será muy buena y el servicio excelente. El coste, quizá demasiado alto para viviendas unifamiliares, puede ser bastante atractivo cuando se presta servicios a un gran número de viviendas.

Redes ópticas pasivas

Redes-publicas5zoomComo se ha mencionado anteriormente, una conexión de fibra punto a punto desde cada usuario hasta la central sería la solución técnica ideal desde la mayoría de puntos de vista, exceptuando el coste. Una solución de este tipo ofrecería a cada usuario una capacidad de muchos gigabits de datos por segundo. Ésta satisfaría cualquier necesidad previsible. Una solución que ofrece una capacidad más que adecuada y que se puede conseguir a un precio inferior es la Red óptica pasiva (PON).

La idea de una PON es construir una estructura de red óptica que utilice divisores ópticos pasivos para conectar a muchos usuarios a una sola fibra a su llegada a la central.

En el diagrama de la Figura 4 diagrama anterior se muestra la configuración PON básica. Los divisores fraccionan la señal y envían una parte de ella a cada usuario. No obstante, es importante tener en cuenta que la luz no es electricidad. Los divisores son muy diferentes de un regulador de tensión. Sin embargo, de forma general se pueden considerar similares dado que reducen la señal óptica (en ambas direcciones) de forma considerable. Si la configuración anterior fuera electrónica en lugar de óptica, se podrían asociar a ella cientos o incluso miles de usuarios. Al ser óptica, el límite actual se sitúa en 32, aunque 64 (GPON) es posible en determinadas circunstancias.

Las características más importantes de esta arquitectura son las siguientes:

- Dado que no se necesitan cabinas exteriores, la configuración y funcionamiento de la red son más simples. Los divisores se podrían instalar de forma similar a la que se instalan actualmente los cuadros de conexiones.

- No es necesaria la modificación de las unidades/terminaciones de red óptica (ONU/ONT por sus siglas en inglés) para actualizar las capacidades de acceso a la red con el fin de adaptarse a la evolución de la banda ancha y los servicios multimedia en el futuro.

- El mantenimiento es sencillo dado que el sistema no cuenta con elementos electrónicos activos “sobre el terreno”. Una vez que se instala la fibra, seguirá funcionando a menos y hasta que exista un factor externo que le pueda afectar.

- Dependiendo del sistema PON concreto, el usuario final puede estar hasta a 20 km de la Terminación de línea óptica (OLT). En la actualidad, en una gran ciudad pueden existir hasta 500 centrales. Con un sistema PON se necesitarían muchas menos, entre 12 y 20. Esto podría significar un ahorro importante de gastos de funcionamiento.

Protocolos operativos PON

Todos los sistemas PON actuales utilizan de alguna forma la fibra compartida. Desde la perspectiva de la central de conmutación, muchos usuarios finales están conectados a la misma fibra. Esto supone una gran ventaja en cuanto a gastos, ya que hacen falta muchas menos terminaciones de línea en la central. Sin embargo, en esta situación se necesita disciplina para utilizar y administrar los enlaces. Aunque sería posible hacer uso de longitudes de onda de luz múltiples (Multiplexión por división de longitud de onda) para “canalizar” la fibra, si se hace de forma electrónica el coste es bastante más bajo. Por ejemplo, dado que todos los usuarios transmiten datos de subida por el mismo canal, se necesita un protocolo de control para garantizar que sólo transmite datos un usuario cada vez. Además, también se requiere un protocolo para el diagnóstico de problemas y el mantenimiento del equipamiento.

Fuente: Conectronica parte II de Fibra óptica como banda ancha 
http://www.conectronica.com

domingo, 18 de mayo de 2014

Fibra óptica como banda ancha (1/3)

A medida que la tecnología informática ha ido evolucionando a lo largo de los últimos 30 años aproximadamente, se ha producido un aumento cada vez mayor de la demanda por parte de los usuarios finales de un acceso de buena calidad y alta velocidad a los servicios de telecomunicaciones. Esta demanda procede de todos los sectores de la sociedad –desde empresas, grandes y pequeñas, hasta particulares que quieren acceso desde sus hogares. Normalmente, los usuarios simplemente requieren acceso a Internet de banda ancha (por ejemplo, alta velocidad). Los términos “banda ancha” y “alta velocidad” se refieren estrictamente a cualquier velocidad de acceso más rápida que la que se consigue mediante el acceso por marcación a través de la red telefónica. El significado exacto de los términos está determinado por el contexto en el que se utilizan.

Muchos gobiernos consideran que en el siglo XXI un acceso de calidad y alta velocidad a los servicios de telecomunicaciones será clave para el desarrollo económico de sus países. Esto se compara a menudo con el desarrollo de las autopistas en el siglo XX. Además, la OECD (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico por sus siglas en inglés) publica actualmente estadísticas y clasificaciones de países en relación con la disponibilidad y el uso de la banda ancha por parte de los usuarios finales en los mismos. Por lo tanto, la implantación de la banda ancha se considera un indicador del desarrollo económico de un país y de su capacidad de crecimiento en el futuro. Todo esto, simplemente muestra que los servicios de telecomunicaciones se han convertido en un aspecto básico de la vida diaria de la sociedad moderna.

Hoy en día, la mayoría de los usuarios de banda ancha obtienen acceso compartiendo el “último kilómetro” de cable de la red telefónica o de televisión del servicio existente. Esto da como resultado una velocidad de subida de entre 128 Kbps y 1 Mbps, y una velocidad de bajada de unos 6 Mbps (en realidad, la velocidad nominal de bajada disponible es mayor, pero el acceso se comparte entre múltiples usuarios). Ahora el problema es que los usuarios finales solicitan anchos de banda que están empezando a exceder la capacidad de las bandas de primera generación. Se habla ya del deseo de llegar a un ancho de banda de hasta 100 Mbps.

Una capacidad tan grande en relación con la actual requerirá un cambio radical de la tecnología, un cambio que se convertirá en la base del desarrollo en el futuro. Existen diversas alternativas técnicas que ofrecerían un acceso de alta velocidad universal, aunque el principal problema es su coste. En lo que al sistema telefónico se refiere, la red de acceso supone hasta un 70% del coste total de la red. En cuanto al mantenimiento regular, el coste de funcionamiento y mantenimiento de la porción de acceso de la red podría superar incluso el 70% del coste de funcionamiento total.

Cualquier nuevo método de acceso de red deberá además proporcionar los servicios existentes. Está claro que Internet es la tecnología de la World Wide Web y del correo electrónico, y parece inevitable que servicios existentes como el teléfono e incluso la televisión por cable “emigren” de forma rápida a Internet. Sin embargo, esto aún no ha sucedido, y deberán transcurrir algunos años hasta que se complete la transición.
Existen varias arquitecturas potenciales disponibles que de alguna forma satisfarían las necesidades. Por supuesto todas ellas tienen unos beneficios y suponen unos gastos.

- Una solución ideal podría ser conectar a cada usuario final directamente a una central de conmutación (centralita) a través de un par dedicado de fibra óptica. Esto satisfaría todas las necesidades previsibles y por tanto resultaría una gran inversión a largo plazo, pese a su alto coste inicial.

- Otra solución sería alcanzar una mayor velocidad a través de los cables telefónicos de cobre existentes acortando la distancia entre los usuarios y la central de conmutación. Se trataría de la denominada solución FTTx (“Fibra a x” por sus siglas en inglés - la “x” aquí se utiliza para indicar que el punto de unión intermedio podría encontrarse en diversas ubicaciones posibles, siempre que no estuviera a más de unos 500 metros del usuario final). Para lograr esto, deben instalarse refugios para el equipamiento (cabinas) en algún lugar entre las centrales de conmutación existentes y el usuario final. Dichas cabinas podrían estar en la calle, en un edificio adecuado o dentro de la propiedad del usuario. Esta solución supone un coste significativamente más bajo que la instalación total de fibra óptica, aunque la velocidad disponible sólo satisfaría las necesidades inmediatas de acceso a Internet y el coste de mantenimiento regular podría ser bastante alto.

- Las soluciones de radiofrecuencia pueden ofrecer una solución –y de hecho lo hacen. El problema que tienen es que el ancho de banda disponible es insuficiente. La solución funcionaría y sería muy económica para un pequeño número de usuarios, pero no sería adecuada para una amplia utilización en ciudades densamente pobladas. Cabe la posibilidad de que una arquitectura celular, similar a la utilizada para las redes de telefonía móvil, fuera una solución apropiada. Sin embargo, para lograr esto se necesitarían gran cantidad de estaciones base situadas cerca de los usuarios finales. Estas estaciones base deberían estar conectadas mediante fibra óptica y necesitarían un potente suministro eléctrico y grandes antenas. En realidad, la puesta en práctica de esta solución sería complicada por diversas razones, entre ellas la preocupación política sobre riesgos de radiación.

- La solución más económica para la mayoría de situaciones sería una solución óptica global. Cada usuario final estaría conectado a través de fibra óptica, Y estas fibras se conectarían entre sí mediante divisores ópticos pasivos situados en la calle. En la central de conmutación, un par de fibra simple contaría con 32 usuarios (incluso más) “multiconectados” al mismo. Debido a la necesidad de instalar nuevas fibras en la ubicación de cada usuario final, esta solución también conlleva un alto gasto de instalación, aunque considerablemente más bajo que la solución “ideal” planteada como hipótesis anteriormente. Además, su coste de mantenimiento regular es bajo y (si se necesitara) podría sustituirse por la arquitectura “ideal” en un futuro. En la actualidad, existen diversas variantes de esta solución disponibles designadas con el apelativo genérico PON (Red óptica pasiva por sus siglas en inglés). La PON más adecuada actualmente es la llamada GPON (Gigabit PON). Existen pocas dudas sobre el hecho de que una solución basada en PON sea la única arquitectura disponible para satisfacer las necesidades previsibles de los 20 próximos años o más con un coste razonable. No obstante, FTTx también satisface la demanda actual y además “deja la puerta abierta” para evolucionar a PON en el futuro.

Independientemente de la arquitectura que se adopte, deberá utilizarse fibra óptica en la red de acceso. El problema es decidir qué red se puede diseñar para satisfacer la demanda actual de los usuarios a la vez que se allana el camino (de tecnología neutra) para una futura evolución, y todo ello a un precio asequible.

Fuente: Conectronica parte I de Fibra óptica como banda ancha
http://www.conectronica.com/ 

Fibra óptica hasta el hogar


La tecnología de telecomunicaciones FTTH (del inglés Fiber To The Home), también conocida como fibra hasta la casa o fibra hasta el hogar, enmarcada dentro de las tecnologías FTTx, se basa en la utilización de cables de fibra óptica y sistemas de distribución ópticos adaptados a esta tecnología para la distribución de servicios avanzados, como el Triple Play: telefonía, Internet de banda ancha y televisión, a los hogares y negocios de los abonados.


La implantación de esta tecnología está tomando fuerza, especialmente en países como Estados Unidos, Colombia, Uruguay, Japón y países de Europa, donde muchos operadores reducen la promoción de servicios ADSL en beneficio de la fibra óptica con el objetivo de proponer servicios muy atractivos de banda ancha para el usuario (música, vídeos, fotos, etc.).


Es necesaria la autorización de los propietarios con tal de hacer posible la llegada a un gran número de hogares, de aquí que se establezcan contactos con comunidades de propietarios y titulares de los inmuebles para poder realizar las instalaciones. Inicialmente su uso potencial será para hogares pero sin descartar hacerla llegar a zonas industriales o con fuerte actividad empresarial.

sábado, 17 de mayo de 2014

Diferencia entre un condensador de AC y uno de DC

Un condensador es un dispositivo electrónico construido utilizando dos placas de material conductor eléctrico separadas por un material no conductor o aislante. Se utiliza en aplicaciones eléctricas y en circuitos que usan AC (corriente alterna por sus siglas en inglés) y DC (corriente directa por sus siglas en inglés) para alcanzar ciertos resultados basados en la capacidad del condensador para almacenar y descargar corriente.

Historia de los condensadores
El primer dispositivo que puede ser llamado un condensador es el contenedor Leyden que fue descubierto por el inventor alemán Ewald Georg von Kleist en 1745. Era un tarro de vidrio parcialmente lleno de agua y conectado por medio de un corcho, el cual tenía un cable atravesándolo. El cable se introducía en el agua y cuando entraba en contacto con el productor de electricidad estático, provocaba que el tarro se cargara. El tarro se descargaba cuando el cable entraba en contacto o se acercaba a un material conductor. Al año siguiente, un físico holandés llamado Pieter van Musschenbroek de la Universidad de Leyden, descubrió de manera independiente el mismo principio de capacitancia.

Tipos de condensadores
Los condensadores están clasificados de diversas maneras según el diseño de construcción y los materiales utilizados en la fabricación, pero básicamente existen sólo dos tipos esenciales en lo que a la electricidad concierne: polarizados y no polarizados. Los condensadores polarizados, conocidos como condensadores electrolíticos, deben ajustarse estrictamente de acuerdo a la polaridad y al voltaje. Los condensadores no polarizados sólo tienen limitaciones en cuanto al rango de voltaje.

Condensadores en circuitos de DC
Las dos placas de un condensador, eléctricamente aisladas una de la otra, almacenan energía en forma de capacitancia. Cuando la corriente directa se aplica a un circuito con tan sólo resistencia y capacitancia, el condensador se cargará al nivel del voltaje aplicado. Ya que la corriente directa sólo fluye en una dirección, una vez que el condensador esté completamente cargado, no fluirá más corriente. Esta característica permite a los condensadores bloquear el flujo de corriente directa.

Condensadores en circuitos de AC
En los circuitos de AC la corriente alterna cambia periódicamente de dirección, cargando el condensador en una dirección y después en la otra. Ya que las placas se descargan durante el cambio de dirección, la salida de corriente del capacitor alterna en fase con el voltaje de AC. Así es como se dice que el condensador deja pasar corriente alterna.

Usos para los condensadores
Los condensadores tienen muchos usos en circuitos eléctricos y electrónicos. Pueden ser utilizados en circuitos de acoplamiento, en circuitos de desacoplamiento, circuitos de filtro y en suministradores de potencia para suavizar la señal de salida. Los condensadores tienen usos específicos en circuitos que usan altas o bajas frecuencias, haciendo el uso de las características inherentes de los condensadores y en cómo reaccionan a los diferentes rangos de frecuencias al exhibir los distintos niveles de impedancia.

Saber más click aquí