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Cableado estructurado parte 2 - Monografía



 
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Prácticas de cableado

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Se deben tomar precauciones en el manejo de los cables para prevenir una tensión exagerada.

Conexiones cruzadas e interconexiones



La norma EIA/TIA 568­A hace las siguientes recomendaciones:

- Los cableados horizontal y vertebral deben estar terminados en hardware de conexión que cumpla los requerimientos de la norma EIA/TIA 568­A.
- Todas las conexiones entre los cables horizontal y vertebral deben ser conexiones cruzadas.
- Los cables de equipo que consolidan varios puertos en un solo conector deben terminarse en hardware de conexión dedicado.
- Los cables de equipo que extienden un solo puerto deben ser terminados permanentemente o interconectados directamente a las terminaciones del horizontal o del vertebral.
- Las interconexiones directas reducen el número de conexiones requeridas para configurar un enlace y esto puede reducir la flexibilidad.

Cuarto de equipos



Los cuartos de equipos son considerados de manera diferente que los cuartos de telecomunicaciones debido a la naturaleza o complejidad de los equipos que ellos contienen. Todas la funciones de los cuartos de telecomunicaciones deben ser proveídas por los cuartos de equipos.
El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso específico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefónica, equipo de cómputo y/o conmutador de video. Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo. Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza, costo, tamaño y/o complejidad del equipo que contienen. Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones. Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo. Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ANSI/TIA/EIA-569.

Diseño



Los cuartos de equipos deben ser diseñados y aprovisionados de acuerdo a los requerimientos de la norma EIA/TIA 569.

Funciones



Un cuarto de equipos debe proveer las siguientes funciones:

- Un ambiente controlado para los contenedores de los equipos de telecomunicaciones, el hardware de conexión, las cajas de uniones, las instalaciones de aterrizaje y sujeción y los aparatos de protección, dónde se necesiten.
- Desde una perspectiva del cableado, o las conexión cruzada principal o la intermedia usada en la jerarquía del cableado vertebral.
- Puede contener las terminaciones de los equipos (y puede contener las terminaciones horizontales para una porción del edificio).
- A menudo contiene las terminaciones de la red troncal/auxiliar bajo el control del administrador del cableado local.

Prácticas de cableado


Las prácticas de cableado descritas para los cuartos de telecomunicaciones son aplicables también a los cuartos de equipos.


Cuarto de entrada de servicios


El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio, incluyendo el punto de entrada a través de la pared y continuando hasta el cuarto ó espacio de entrada. El cuarto de entrada puede incorporar el “Backbone” que conecta a otros edificios en situaciones de campo los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ANSI/TIA/EIA-569. La cuarto de entrada de servicios consta de los cables, hardware de conexión, dispositivos de protección, hardware de transición, y otro equipo necesario para conectar las instalaciones de los servicios externos con el cableado local. El punto de demarcación entre las portadoras reguladas o los proveedores de servicio y el cableado local del cliente debe ser parte de la instalación de entrada.

Diseño



Las vías y espacios de la instalación de entrada deben ser diseñados e instalados de acuerdo a los requerimientos de la norma EIA/TIA 569.

Funciones



Una instalación de entrada debe proporcionar:

- Un punto de demarcación de red entre los proveedores de servicio y el cableado local del cliente.
- Ubicación de la protección eléctrica gobernada por los códigos eléctricos aplicables.
- Una transición entre el cableado empleado en planta externa y el cableado aprobado para distribución en interiores.
- Esto implica a menudo una transición a un cable con especificaciones contra la propagación de fuego.

Cableado del backbone



El propósito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones. El cableado del backbone incluye la conexión vertical entre pisos en edificios de varios pisos. El cableado del backbone incluye medios de transmisión (cable), puntos principales e intermedios de conexión cruzada y terminaciones mecánicas. El cableado vertical realiza la interconexión entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala de equipamiento.

En este componente del sistema de cableado ya no resulta económico mantener la estructura general utilizada en el cableado horizontal, sino que es conveniente realizar instalaciones independientes para la telefonía y datos. Esto se ve reforzado por el hecho de que, si fuera necesario sustituir el backbone, ello se realiza con un costo relativamente bajo, y causando muy pocas molestias a los ocupantes del edificio. El backbone telefónico se realiza habitualmente con cable telefónico multipar. Para definir el backbone de datos es necesario tener en cuenta cuál será la disposición física del equipamiento. Normalmente, el tendido físico del backbone se realiza en forma de estrella, es decir, se interconectan los gabinetes con uno que se define como centro de la estrella, en donde se ubica el equipamiento electrónico más complejo.

El backbone de datos se puede implementar con cables UTP o con fibra óptica. En el caso de decidir utilizar UTP, el mismo será de categoría 5 y se dispondrá un número de cables desde cada gabinete al gabinete seleccionado como centro de estrella.
Actualmente, la diferencia de costo provocada por la utilización de fibra óptica se ve compensada por la mayor flexibilidad y posibilidad de crecimiento que brinda esta tecnología. Se construye el backbone llevando un cable de fibra desde cada gabinete al gabinete centro de la estrella. Si bien para una configuración mínima ethernet basta con utilizar cable de 2 fibras, resulta conveniente utilizar cable con mayor cantidad de fibra ( 6 a 12 ) ya que la diferencia de costos no es importante y se posibilita por una parte disponer de conductores de reserva para el caso de falla de algunos, y por otra parte, la utilización en el futuro de otras topologías que requieren más conductores, como FDDI o sistemas resistentes a fallas.

La norma EIA/TIA 568 prevé la ubicación de la transmisión de cableado vertical a horizontal, y la ubicación de los dispositivos necesarios para lograrla, en habitaciones independientes con puerta destinada a tal fin, ubicadas por lo menos una por piso, denominadas armarios de telecomunicaciones. Se utilizan habitualmente gabinetes estándar de 19 pulgadas de ancho, con puertas, de aproximadamente 50 cm de profundidad y de una altura entre 1.5 y 2 metros.

En dichos gabinetes se dispone generalmente de las siguientes secciones:

a) Acometida de los puestos de trabajo: 2 cables UTP llegan desde cada puesto de trabajo.
b) Acometida del backbone telefónico: cable multipar que puede determinar en regletas de conexión o en “patch panels”
c) Acometida del backbone de datos: cables de fibra óptica que se llevan a una bandeja de conexión adecuada.
d) Electrónica de la red de datos: Hubs, Switches, Breidges y otros dispositivos necesarios.
e) Alimentación eléctrica para dichos dispositivos.
f) Iluminación interna para facilitar la realización de trabajos en el gabinete.
g) Ventilación a fin de mantener la temperatura interna dentro de límites aceptables.

Si se realiza integralmente el cableado de telecomunicaciones, con el objetivo de brindar servicio de transmisión de datos y telefonía, existen por lo menos dos alternativas para la interconexión de las montantes de telefonía con el cableado a los puestos de trabajo:

1. Utilizar regletas (bloques de conexión) que reciben los cables de la montante por un extremo y los de los puestos de trabajo por el otro, permitiendo la realización de las “cruzadas” de interconexión.
2. Utilizar “patch panels” para terminar las montantes telefónicas y en el cableado horizontal que se destinará a telefonía, implementando las cruzadas con los cables de patcheo (”patch cords”).Esta alternativa, de costo mayor, es la más adecuada tecnológicamente y la que responde más adecuadamente a este concepto de cableado estructurado, ya que permite con la máxima sencillez convertir una boca de datos a telefonía y viceversa.

Sistema de puesta a tierra y puenteado



El sistema de puesta a tierra y puenteo establecido en estándar ANSI/TIA/EIA-607 es un componente importante de cualquier sistema de cableado estructurado moderno. El gabinete deberá disponer de una toma de tierra, conectada a la tierra general de la instalación eléctrica, para efectuar las conexiones de todo equipamiento. El conducto de tierra no siempre se halla indicado en planos y puede ser único para ramales o circuitos que pasen por las mismas cajas de pase, conductos ó bandejas.
Los cables de tierra de seguridad serán puestos a tierra en el subsuelo. Se instalará una puesta de tierra para uso exclusivo de la red eléctrica. Se deberá instalar una jabalina de cobre, tipo Coperweld para obtener una puesta a tierra menor a 0.5 ohm. Todas las salidas eléctricas para computadoras deben ser polarizadas y llevadas a una tierra común, todos los equipos de comunicaciones y computadoras deben de estar conectados a fuentes de poder ininterrumpibles ( UPS ) para evitar perdidas de información, todos los componentes metálicos tanto de la estructura como del mismo cableado deben ser debidamente llevados a tierra para evitar descargas por acumulación de estática.

Atenuación



Las señales de transmisión a través de largas distancias están sujetas a distorsión que es una pérdida de fuerza o amplitud de la señal. La atenuación es la razón principal de que el largo de las redes tenga varias restricciones. Si la señal se hace muy débil, el equipo receptor no interceptará bien o no reconocerá esta información.
Esto causa errores, bajo desempeño al tener que transmitir la señal. Se usan repetidores o amplificadores para extender las distancias de la red más allá de las limitaciones del cable. La atenuación se mide con aparatos que inyectan una señal de prueba en un extremo del cable y la miden en el otro extremo.

Capacitancia



La capacitancia puede distorsionar la señal en el cable, entre más largo sea el cable, y más delgado el espesor del aislante, mayor es la capacitancia, lo que resulta en distorsión. La capacitancia es la unidad de medida de la energía almacenada en un cable. Los probadores de cable pueden medir la capacitancia de este par para determinar si el cable ha sido roscado o estirado. La capacitancia del cable par trenzado en las redes está entre 17 y 20 pF.

Impedancia y distorsión por retardo



Las líneas de transmisión tendrán en alguna porción ruido de fondo, generado por fuentes externas, el transmisor o las líneas adyacentes. Este ruido se combina con la señal transmitida, La distorsión resultante puede ser menor, pero la atenuación puede provocar que la señal digital descienda la nivel de la señal de ruido. El nivel de la señal digital es mayor que el nivel de la señal de ruido, pero se acerca al nivel de la señal de ruido a medida que se acerca al receptor.

Una señal formada de varias frecuencias es propensa a la distorsión por retardo causada por la impedancia, la cual es la resistencia al cambio de las diferentes frecuencias. Esta puede provocar que los diferentes componentes de frecuencia que contienen las señales lleguen fuera de tiempo al receptor. Si la frecuencia se incrementa, el efecto empeora y el receptor estará imposibilitado de interpretar las señales correctamente. Este problema puede resolverse disminuyendo el largo del cable. Nótese que la medición de la impedancia nos sirve para detectar roturas del cable o falta de conexiones. El cable debe tener una impedancia de 100 ohm en la frecuencia usada para transmitir datos.

Es importante mantener un nivel de señal sobre el nivel de ruido. La mayor fuente de ruido en un cable par trenzado con varios alambres es la interferencia. La interferencia es una ruptura de los cables adyacentes y no es un problema típico de los cables.
El ruido ambiental en los circuitos digitales es provocado por las lamparas flourecentes, motores, hornos de microondas y equipos de oficina como computadoras, fax, teléfonos y copiadoras. Para medir la interferencia se inyecta una señal de valor conocido en un extremo y se mide la interferencia en los cables vecinos.

ESTANDARES RELACIONADOS:



- Estándar ANSI/TIA/EIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales
- Estándar ANSI/TIA/EIA-569 de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales
- Estándar ANSI/TIA/EIA-606 de Administración para la Infraestructura de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales
- Estándar ANSI/TIA/EIA-607 de Requerimientos de Puesta a Tierra y Puenteado de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales
- Manual de Métodos de Distribución de Telecomunicaciones de Building Industry Consulting Service International
- ISO/IEC 11801 Generic Cabling for Customer Premises
- National Electrical Code 1996 (NEC)
- Código Eléctrico Nacional 1992 (CODEC)

MEDIOS DE TRANSMISIÓN



El propósito fundamental de la estructurafísica de la red consiste en transportar, como flujo de bits, la información de una máquina a otra. Para realizar esta función se van a utilizar diversos medios de transmisión. Estos se pueden evaluar atendiendo los sig. factores:

a) Tipo de conductor utilizado
b) Velocidad máxima que pueden proporcionar ( ancho de banda )
c) Distancias máximas que pueden ofrecer
d) Inmunidad frente a interferencias electromagnéticas
e) Facilidad de instalación
f) Capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace

A continuación analizaremos los medios de transmisión de que se dispone, observando cada uno de estos factores. Los principales soportes físicos de la transmisión para redes LAN son cables de los sig. tipos: Par trenzado, Apantallado (blindado) ó sin Apantallar (sin blindar), Coaxial y Fibra óptica. Existen dos tipos para transmisión de datos.

1.- Medio guiado.

- Incluye alambre de metal ( cobre, aluminio y otros ) y cable de fibra óptica. El cable es normalmente instalado sobre los edificios o en conducit oculto. Los alambres de metal incluyen cable par trenzado y cable coaxial, donde el cobre es el material de transmisión preferido para la construcción de redes. La fibra óptica se encuentra disponible en filamentos sencillos o múltiples y en fibra de vidrio o plástico.

2.- Medio no guiado.-

Se refiere a las técnicas de transmisión de señales en el aire o espacio de transmisor a receptor. En esta categoría se encuentra el infrarrojo y las microondas.

El cable de cobre es relativamente barato, con tecnología bien estudiada que permite su fácil instalación. Esta es la selección de cable más usada en la mayoría de las instalaciones de red. Sin embargo, el cobre posee varias características eléctricas que imponen límites en la transmisión. Por ejemplo tiene resistencia el flujo de los electrones, donde su límite es la distancia. También radia energía en forma de señales las cuales pueden ser monitoreadas, y es susceptible la radiación externa la cual puede distorsionar transmisiones. Sin embargo, los productos actuales pueden soportar velocidades de hasta 100 Mbps.


TIPOS DE CABLES



La transmisión de datos binarios en el cable se hace aplicando voltaje en un extremo y recibiéndolo en otro extremo. Algunos de estos cables se pueden usar como medio de transmisión: Cable Recto, Cable Coaxial, Cable UTP, Fibra óptica, Cable STP, sin embargo para la instalación de un sistema de cableado estructurado los más recomendados son: UTP, STP y FTP

Todos estos tipos pertenecen a la categoría 5, que de acuerdo con los estándares internacionales pueden trabajar a 100 Mhz, y están diseñados para soportar voz, video y datos. Además de la fibra óptica, que se basa su principal atractivo en estas habilidades. El UTP es sin duda el que esta ahora ha sido aceptado, por su costo accesible y su fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos aislados con plástico PVC, ha demostrado un buen desempeño en las aplicaciones de hoy. Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromagnéticas del medio ambiente.

El STP se define con un blindaje individual por cada par, más un blindaje que envuelve a todos los pares. Es utilizado preferentemente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromagnéticas. Aunque con el inconveniente de que es un cable robusto, caro y fácil de instalar.

El FTP cuenta con un blindaje de aluminio que envuelve a los pares para dar una mayor protección contra las emisiones electromagnéticas del exterior. Tiene un precio intermedio entre el UTP y DTP y requiere ser instalado por personal calificado.


CABLE RECTO


El cable recto de cobre consiste en alambres de cobre forrados con una aislante. Se usa para conectar varios equipos periféricos en distancias cortas y a bajas velocidades de transmisión. Los cables seriales usados para conectar los modems o las impresoras seriales son de este tipo. Este tipo de alambre sufre de interferencia a largas distancias.
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PAR TRENZADO SIN BLINDAR (UTP )



Es el soporte físico más utilizado en las redes LAN, pues es barato y su instalación es barata y sencilla. Por él se pueden efectuar transmisiones digitales ( datos ) o analógicas ( voz ). Consiste en un mazo de conductores de cobre ( protegido cada conductor por un dieléctrico ), que están trenzados de dos en dos para evitar al máximo la Diafonía. Un cable de par trenzado puede tener pocos o muchos pares; en aplicaciones de datos lo normal es que tengan 4 pares. Uno de sus inconvenientes es la alta sensibilidad que presenta ante interferencias electromagnéticas.

En Noviembre de 1991, la EIA (Electronics Industries Association) publicó un documento titulado “Boletín de sistemas técnicos-especificaciones adicionales para cables de par trenzado sin apantallar”, documento TSB-36. En dicho documento se dan las diferentes especificaciones divididas por “categorías” de cable UTP ( Unshielded Twisted Pair ). También se describen las técnicas empleadas para medir dichas especificaciones por ejemplo, se definen la categoría 3 hasta 16 Mhz, la categoría 4 hasta 20 Mhz y categoría 5 , hasta 100 Mhz.

El cable de par trenzado sin blindaje UTP se clasifica según su categoría. Este cable UTP permite la transmisión de grandes volúmenes de información. Estas propiedades están dadas por varios factores: el cobre con que está fabricado el conductor, el material de recubrimiento, tanto de cada conductor como del cable total y finalmente en trenzado de cada par. Estas características hacen que el cable no requiera de blindaje para mantener la señal limpia y estable.

Categorías del cable UTP



Una categoría de cableado es un conjunto de parámetros de transmisión que garantizan un ancho de banda determinado en un canal de comunicaciones de cable de par trenzado.
Dentro del cableado estructurado las categorías más comunes son:

UTP categoria 1



La primera categoría responde al cable UTP Categoría 1, especialmente diseñado para redes telefónicas, el clásico cable empleado en teléfonos y dentro de las compañías telefónicas.

UTP categoría 2



El cable UTP Categoría 2 es también empleado para transmisión de voz y datos hasta 4Mbps

UTP categoría 3



La categoría 3 define los parámetros de transmisión hasta 16 MHz. Los cables de categoría 3 están hechos con conductores calibre 24 AWG y tienen una impedancia característica de 100 W.
Entre las principales aplicaciones de los cables de categoría 3 encontramos: voz, Ethernet 10Base-T y Token Ring.
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Estos valores fueron publicados en el documento TSB-67.

UTP categoría 4



El cable UTP Categoría 4 tiene la capacidad de soportar comunicaciones en redes de computadoras a velocidades de 20Mbps.

UTP categoría 5



Finalmente cabe presentar al cable UTP categoría 5, un verdadero estándar actual dentro de las redes LAN particularmente, con la capacidad de sostener comunicaciones a 100Mbps. Lo interesante de este último modelo es la capacidad de compatibilidad que tiene contra los tipos anteriores. Sintéticamente los cables UTP se pueden catalogar en una de dos clases básicas: los destinados a comunicaciones de voz, y los dedicados a comunicaciones de datos en redes de computadoras.
La categoría 5 define los parámetros de transmisión hasta 100 MHz. Inicialmente, la categoría 5 sólo definía atenuación y NEXT como parámetros importantes en la medición de las características del canal. A raíz de los trabajos en Gigabit Ethernet se agregaron nuevos parámetros a la definición de esta categoría puesto que había que garantizar una transmisión por los cuatro pares de manera simultánea en ambas direcciones. Los cables de categoría 5 están hechos con conductores calibre 24 AWG y tienen una impedancia característica de 100 W.
Entre las principales aplicaciones de los cables de categoría 5 encontramos: voz, Ethernet 10Base-T, Token Ring, 100VG AnyLan, Fast Ethernet 100Base-TX, ATM 155 Mbps, ATM 622 Mbps y Gigabit Ethernet.

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Estos valores fueron publicados en el documento TSB-95.

UTP categoría 5 mejorada



La categoría 5 mejorada define los parámetros de transmisión hasta 100 MHz. La diferencia fundamental con la categoría 5 normal es que los parámetros atenuación, NEXT, y PSELFEXT tienen un margen adicional para garantizar mejor la transmisión de Gigabit Ethernet.
Entre las principales aplicaciones de los cables de categoría 5 mejorada encontramos: voz, Ethernet 10Base-T, Token Ring, 100VG AnyLan, Fast Ethernet 100Base-TX, ATM 155 Mbps, ATM 622 Mbps y Gigabit Ethernet.
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Estos valores fueron publicados como la adición 5 de la norma TIA/EIA-568A.

El cable UTP para comunicaciones de rango vocal


Por lo general, la estructura de todos los cables UTP no difieren significativamente, aunque es cierto que cada fabricante introduce algunas tecnologías adicionales mientras los estándares de fabricación de lo permitan. El cable está compuesto internamente por un conductor que es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado. Debajo del aislante coloreado existe otra capa de aislante también de polietileno, que contiene en su composición una sustancia antioxidante para evitar la corrosión del cable. El conducto solo tiene un diámetro de aproximadamente medio milímetro, y más el aislante el diámetro puede superar el milímetro.
Sin embargo es importante aclara que habitualmente este tipo de cable no se maneja por unidades, sino por pares y grupos de pares, paquete conocido como cable multipar. Todos los cables del multipar están trenzados entre sí con el objeto de mejorar la resistencia de todo el grupo hacia diferentes tipos de interferencia electromagnética externa. Por esta razón surge la necesidad de poder definir colores para los mismos que permitan al final de cada grupo de cables conocer cuál cable va con cual otro. Los colores del aislante están normalizados a fin de su manipulación por grandes cantidades.
En telefonía, es común encontrar dentro de las conexiones grandes, cables telefónicos compuestos por cantidades de pares trenzados, aunque perfectamente identificables unos de otros a partir de la normalización de los mismos según se muestra en la figura 3. Los cables una vez fabricados unitariamente y aislados, se trenzan de a pares de acuerdo al color de cada uno de ellos, aún así estos se vuelven a unir a otros formando estructuras mayores: los pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos de agrupan en grupos, los grupos se agrupan en superunidades, y las superunidades se agrupan en el denominado cable.

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De esta forma se van uniendo los cables hasta llegar a capacidades de 2200 pares; un cable normalmente está compuesto por 22 superunidades; cada subunidad está compuesta por 12 pares aproximadamente; esta valor es el mismo para las unidades menores .Los cables telefónicos pueden ser armados de 6, 10, 18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 900, 1200, 1500, 1800 ó 2200 pares .

Pares de reserva



Para el reemplazo de eventuales pares defectuosos se colocan pares de reserva en cables que tengan 100 o más pares. Se ubican en la parte más externa del cable y su número no puede ser mayor al 1% de la cantidad total de pares del cable.

Blindaje exterior de cable



Todo el conjunto o cable se recubre con una cinta de material aislante, resistente a la humedad. Se aplica la cinta al cable de forma helicoidal o longitudinal. Adicionalmente, el cable es cubierto por polietileno laminado (compuesto por una parte de aluminio)

Presurización de los cables



La presurización es un proceso por el cual se introduce al interior de los cables un gas seco, a efectos de eliminar la humedad del interior. Esto tan solo para los cables que poseen más de 50 pares.

Pruebas sobre los cables



Los cables antes de ser lanzados al mercado son probados de diversas formas: pruebas eléctricas con el objeto de probar los cables se emplea una corriente continua aplicada sobre un tramo del cable de longitud determinada, atemperado a 20 grados. El cable deberá presentar una resistencia que no sobrepase los 143 Ohms/Km. Un cable de mayor resistencia ocasionaría demasiada atenuación, por ende, disminuye el alcance de las señales enviadas por el mismo; las pruebas físicas se efectúan para medir valores de Tracción, Alargamiento y Ruptura, empleando porciones del cable denominadas probetas. La probeta es sometida a una tracción, determinándose el punto para el cual comienza el alargamiento, valor que se denomina Tracción Mínima. La fuerza sigue siendo aplicada hasta que se produce la ruptura del cable, valor que determina el denominado Alargamiento de Rotura Mínima.

Se realiza otra prueba para determinar el nivel de Contracción Del Cable, para ello, se toma una muestra de 150mm de cable, se la somete a un calentamiento de entre 115 y 130 grados, por 4 horas, luego se retira la muestra y se mide el nivel de contracción a temperatura ambiente hasta el equilibrio
Precisamente es el UTP Cat. 5 el que ocupa aproximadamente el 60% de todas las redes LAN del mundo, sustituyendo a su predecesor el cable coaxial y antecediendo a medio más rápido de transmisión de datos: la fibra óptica. Vamos a revisar diversos elementos relacionados al cable UTP en redes que funcionan bajo el protocolo 802.3 de la IEEE, más conocido como Ethernet.

Estructura del cable UTP



El cable UTP para redes actualmente empleado es el de 8 hilos categoría 5, es decir cuatro partes trenzados formando una sola unidad. Estos cuatro pares vienen recubiertos por una tubo plástico que mantiene el grupo unido, mejorando la resistencia ante interferencias externas. Es importante notar que cada uno de los cuatro pares tiene un color diferente, pero a su vez, cada par tiene un cable de un color específico y otro blanco con algunas franjas del color de su par, tal como se muestra en la figura 1. Esta disposición de los cables permite una adecuada y fácil identificación de los mismos con el objeto de proceder a su instalación.

Vale la pena indicar que el cable UTP tiene un pariente muy cercano como es el STP o Par Trenzado Blindado o apantallado, con una mayor protección contra interferencias, aunque lamentablemente con un precio mayor. Todo administrador de red sabe perfectamente que el cable UTP es por demás suficiente para cualquier tipo de exigencia, y su resistencia a interferencias aunque no es la del STP, es alta, más cuando es tendido por canaletas.

Impedancia característica



La impedancia característica es igual 100 ohms + 15 % desde 1 Mhz hasta la frecuencia más elevada referida ( 16, 20 ó 100 Mhz ). De una categoría particular.
Cada cable en niveles sucesivos maximiza el traspaso de datos y minimiza las cuatros limitaciones de las comunicaciones de datos: atenuación, crosstalk, capacidad y desajuste de impedancia.


Atenuación



La Atenuación es un descenso en el nivel de señal, cuando por imperfecciones en el cable. Se mide en dB por cada 100 mts ( dB/m ). El mínimo valor de dB/m significa mejor cable.

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Crosstalk o paradiafonía ( medido en dB )



Es el ruido eléctrico en cable, causado por las luces flourecentes o señales inducidas por cables cercanos.
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Capacitancia


La capacitancia ( medida en pF por metro pF/m ) es la distorsión de las señales eléctricas causada por cables de pares cercanos. A menor valor de pF/m, mejor será el cable.

Desajustes de impedancia



Los Desajustes de impedancia ocurren cuando la impedancia de una señal no se ajusta a la del dispositivo de recepción. Es una medida de como las señales pueden pasar fácilmente a través de un circuito. Para comunicaciones mas claras, la impedancia de la señal transmitida y recibida debe ser igual. La impedancia para los cables UTP debe
ser de 100 ohms. ± 15.

Recomendaciones



El cable UTP se puede utilizar en ambientes que no presenten altos índices de ruidos, siempre debe ir en ductos metálicos o tubería EMT con el fin de evitar que señales parásitas afecten en rendimiento de la red. En ambientes de alto margen de ruido e interferencia se recomienda utilizar cable SCTP, o en su efecto fibra óptica la cual por estar construida de materiales dieléctricos no se ve afectada por dichos fenómenos.
Para instalaciones exteriores se recomienda la utilización de fibra óptica, pues los otros tipos de cables construidos a base de materiales como el cobre funcionarían como especie de antenas. Esto podría provocar que la red se degrade, al mismo tiempo la fibra puede ser usada en instalaciones subterráneas, pues análogamente al caso anterior, los cables de cobre pueden trabajar como antenas aparte de que la humedad del suelo los puede afectar.
Por estas y muchas otras razones podemos intuir que a la hora de realizar un diseño de una red de datos es recomendable usar cables tipo UTP, ScTP, y fibra óptica, en el estándar de categoría 5, para asegurar el funcionamiento adecuado y minimizar los efectos del ruido y las interferencias tanto de radio frecuencia como electromagnéticas.


PAR TRENZADO BLINDADO ( STP )



Suele denominarse STP ( Shieldd Twisted Pair ) y tiene en IBM a su principal promotor. Como inconveniente tiene que es más caro que el UTP, pero tiene la ventaja de que puede llegar a superar la velocidad de transmisión de 100 Mbps. Se diferencia del UTP en que los pares trenzados van recubiertos por una malla, además del aislante exterior que poseen tanto los cables STP como los UTP. Los conectores que se suelen usar con los cables de par trenzado son RJ-45 ó RJ-11.


SISTEMA DE CABLEADO STP A 400 MHZ



El sistema STP a 400 Mhz ha sido desarrollado para soportar protocolos emergentes de alta velocidad como Gigabit Ethernet/1000 Mbps, aplicaciones de vídeo de alta velocidad y otros. El sistema provee una solución end-to-end con un desempeño superior de 10 db ACR a 400 Mhz.
Hasta ahora varios vendedores han anunciado sistema de cableado RJ-45 a 300 Mhz, con el cable STP como ahora se sabe este sistema es el primer sistema completo que ofrece un desempeño superior en 400 Mhz y mantiene el RJ-45 como estándar industrial. La característica del sistema STP 400 con los patch paneles de alto desempeño, conectores modulares para comunicaciones, cableado horizontal, patch cords y su compatibilidad con el sistema de administración el línea patch view de Rit con más de 1 millón de puertos de patch panel inteligente instalados alrededor del mundo. Los productos de este sistema están cubiertos por la garantía de Rit de 15 años en el sistema STP 400 Mhz. La línea de productos incluye el sistema de cableado SMART-Giga cablesystem y un sporte de cableado end-to-end para altas velocidades de datos, también ofrece productos de calidad superior para conectividad en tecnología como Ethernet, Token Ring y AS/400 ( STP 400 Mhz ).

Impedancia característica



La impedancia característica del cable es igual 150 ohm + 10 % desde 3 Mhz hasta 300 Mhz
Malla de Protección del cable (STP)
La llegada de cables par trenzado de origen americano desprovistos de malla han lanzado un debate tecnológico provocado por la denominación de los cables dotados de malla en el seno de la oferta francesa. Para algunos la malla es inútil y para otros es indispensable.
Función de la malla:Imaginemos un cable forrado colocado dentro de un campo electromagnético. La onda incidente que golpea a la malla va a ser atenuada de tres formas diferentes :

a) Una parte reflejada que dará las pérdidas por reflexión
b) Una parte absorbida que dará las perdidas por absorción
c) Una parte que soporta las reflexiones múltiples en el interior de la malla

CABLE UTP VS CABLE STP



Dos alambres de cobre, cada uno cubierto dentro de su propio aislante de color codificado, son enlazados formar el par trenzado. Multiples pares trenzados son empaquetados dentro de un “jacket” (aislante de poliuterano) exterior, para así formar un cable de par trenzado. Mediante la variación de la longitud de las vueltas en pares cercanos, la posibilidad de interferencia entre pares del mismo cable pueden ser minimizados.

Algunos pares trenzados contienen una malla metálica que reduce el potencial de la interferencia electromagnética (ElectroMagnetic Interference, EMI). La EMI es por señales de otras fuentes tales como motores eléctricos, líneas de poder, señales de radios de alto poder y de radar en los alrededores que pueden causar corrupciones o interferencia, llamada ruido. El cable de par trenzado con malla metálica (STP) protege la señal que es transmitida por los alambres dentro de un escudo conductor. A primera vista, esto puede ser a causa que el cable STP está físicamente protegido dentro de una malla metálica, y por ende toda la interferencia exterior es automáticamente bloqueada; sin embargo esto no es verdad.

De modo similar a un alambre, la malla actúa como una antena, convirtiendo el ruido en un flujo de corriente dentro del escudo, cuando este ha sido aterrizado apropiadamente. Esta corriente, de regreso, induce una corriente de carga oponente en el par trenzado. Si y sólo si la dos corrientes son simétricas se cancelan una con la otra y dejan de enviar ruido al receptor de la red. Si embargo cualquier discontinuidad en la malla u otra asimetría entre las corrientes en el escudo y la corriente en el par trenzado es interpretado como ruido.
El cable STP es únicamente efectivo para prevenir la radiación o para bloquear la interferencia siempre y cuando la conexión de terminales esté apropiadamente aterrizada (Conectada a tierra). Para trabajar adecuadamente, cada componente del sistema de cableado escudado, debe estar completamente cubierto por la malla metálica.
El cable STP también tiene algunas desventajas; por ejemplo, su atenuación, (quiere decir que el cable se hace más débil o delgado) puede incrementar en altas frecuencias, y su balance (o pérdida de conversión longitudinal) puede decrementar si los efectos del escudo no son compensados, lo cual conduce al cruce de líneas y al ruido de la señal. La efectividad del escudo depende del material de la malla, su grosor, el tipo de campo de ruido de la EMI, su frecuencia, la distancia entre la fuente de ruido y el escudo, cualquier discontinuidad en la malla, y la estructura utilizada para aterrizarlo. No se puede garantizar siempre que el escudo por sí mismo no contrendrá imperfecciones.
Algunos cables STP usan una delgada malla con bordes. Estos cables son los más pesados, y más difíciles de instalar que sus contrapartes UTP. Algunos cables STP sólo usan un recubrimiento relativamente delgado que protege a una hoja metálica.

Estos cables llamados Screened Twisted Pair (de acrónimo ScTP, Par trenzado protegido o enmarcado.) o Foil Twisted Pair (FTP, Par Trenzado de malla de hoja), son más delgados y baratos que los cables de malla con Bordes (braided STP). Sin embargo, no son nada fáciles de instalar, ya que el radio mínimo de doblamiento y la máxima fuerza de tensión deben ser rígidamente observados cuando estos cables sean instalados; de otra forma, la malla podría llegar a rasgarse.
Por otro lado, el cable UTP (par trenzado sin la protección de la malla), no basa el bloqueo de interferencia mediante la malla protectora, sino por medio de técnicas de balance y filtración, a través de filtros media y/o baluns. El ruido es inducido igualmente en dos conductores los cuales lo cancelan para el receptor. Con una apropiado diseño y manufacturación del cable UTP, esta técnica es más fácil de mantener que continuidad de la malla y la conexión a tierra del cable STP.





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