conductores para comunicación

Upload: gaston-fattori

Post on 08-Jul-2018

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    1/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  1

    Introducción a Conductores para Comunicaciones 3 

    Objetivos Generales  5 Programa Detallado 5 

    Unidad I –  Conductores de Cobre 5 Unidad II –  Sistemas de Cableado Estructurado 5 Unidad III –  Soluciones de Implementación de Sistemas de CableadoEstructurado 5 Unidad IV – Tecnologías de Redes LAN 5 Bibliografía 6 

    UNIDAD I   7 Conductores de Cobre 7 

    Introducción a los conductores de cobre 7 Aplicaciones de los Conductores de Cobre 9 Tipos de Conductores de Cobre 11 

    Cable Coaxial 11 Cable de Pares Trenzados 13 

    Características de Transmisión 16 Evolución de los Sistemas de Cableado Estructurado 19 Preguntas de Autoaprendizaje. 27 

    UNIDAD II   28 Sistemas de Cableado Estructurado 28 

    Conceptos de Cableado Estructurado 28 Elementos Funcionales de un Sistema de Cableado estructurado 29  Norma ANSI/TIA/EIA 568-A 31 

    Áreas de Red 35 Sistema de Cableado UTP de 100 Ohm según Norma ANSI / TIA / EIA 568-A 37 

     Norma TSB-67 42  Norma TSB-75 44  Norma TSB-72 45  Norma TSB-95 45  Norma ANSI / TIA / EIA 569-A 46  Norma ANSI / TIA / EIA 568 –  B 50 ANSI / TIA / EIA 568 –  B.1 50 ANSI / TIA / EIA 568 –  B.2: Balanced Twisted Pair Cabling Components 52 ANSI / EIA / TIA 568 –  B.3: “Optical Cabling Component Stándard”  57 Resumen de los apéndices incorporados por la Norma 568 –  B 58  Norma TIA / EIA 570 –  A 62 

    Elementos que define la Norma 570 –  A 63 Preguntas de Autoaprendizaje. 65 

    UNIDAD III   66 Soluciones de Implementación de Cableados Estructurados 66 

    Cableado Secundario Metálico (Piso Falso) 67 Patch Panel 68 Conector Hembra Categoría 5e 69 Faceplate de Piso 70 Cableado Secundario Metálico (Aparente) 71 Toma Aparente Simple y Doble 72 Rack Abierto de Piso 19 pulgadas 73 Guía Vertical de Cables para Rack 74 Guía de Cables Verticales para Rack 75 

    Patch Panel para Rack 76 Cableado Secundario Metálico (Empotrado) 77 

       I  n

       d   i  c  e

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    2/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones2

    Faceplate para empotrar 78 Faceplate para empotrar en la pared o en cajas. 79 Cableado Secundario Metálico con Punto de Consolidación (Cielorraso Falso) 80 Punto de consolidación. 81 Punto de Consolidación para Rack 82 Patch Cable 83 

    Cableado Secundario Metálico Con punto de Consolidación (Piso Falso) 84 Opciones de Cableado Primario 85 Integración con Voz 86 Solución Integrada SOHO 87 Centro de Conectividad para SOHO 88 

    UNIDAD IV   89 Tecnologías de Redes LAN 89 

    Patrón Ethernet 89 Ethernet a 100 Mbps. 90 Gigabit Ethernet 91 10 Gigabit Ethernet  91 Patrón ATM 93

     Preguntas de Autoaprendizaje. 93 

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    3/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  3

    Introducción a Conductores para Comu-nicaciones 

    Bienvenido a la Materia “Conductores para Comunicaciones”, perteneciente al cuarto cuatrimestre de la Carrera de Técnico Superior enSistemas de Telecomunicaciones.

    En esta asignatura, se verán los conceptos y prácticas que se vierten para instalar un Sistema de Cableado Estructurado para redes decomputadoras.

    La materia pretende ser de aplicación directa pues presenta un

    detalle de la evolución de los medios guiados, normas técnicas referidas alos sistemas de cableado estructurado y la resolución de casos concretos para ser resueltos desde el punto de vista teórico y práctico.

    Los Sistemas de Cableado Estructurado, es uno de los campos de laactividad de los técnicos en telecomunicaciones que tienen mayor demandalaboral, debido a la plena utilización de redes informáticas enemprendimientos de diversas envergaduras y rubros.

    Es por ello que te invito a que juntos exploremos en estecuatrimestre el mundo de los sistemas de cableado estructurado, queconforman las redes de datos que soporten los sistemas informáticos y detelecomunicaciones, hoy en día indispensables en empresas y negocios.

    En esas redes de computadoras, denominadas LAN (Redes de áreaLocal), todos los equipos de usuarios (PC) están conectados entre sí, unidos por un mismo cable (BUS) por donde se realiza la transferencia de datosentre ellos.

     Nuestra asignatura está estrechamente relacionada con variasmaterias de los próximos cuatrimestres, entre ellas Plantel Exterior,Interconexión de Redes, etc.

    En Conductores para Comunicaciones estudiaremos los diferentesConductores de cobre que se utilizan para transmitir señales, los Sistemas deCableado Estructurado para redes de computadoras, su evolución histórica ylas diferentes formas de transmisión de señales por medios de cobre.Específicamente se hará hincapié en los sistemas de cableado estructuradoque conforman redes LAN

    El módulo está organizado en capítulos. En los primeros seexpresará un breve marco teórico respecto a los diferentes conductoresutilizados para transmisión de señales y en los siguientes se describirán lasnormas y técnicas que rigen las obras de instalación de un Sistema deCableado Estructurado, los diferentes casos de implementación y en el

    último un breve compendio de las diferentes tecnologías de redes LAN.Sería bueno por lo tanto que vayas leyendo y estudiando cada capítulo en su

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    4/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones4

    orden de aparición. Para que la tarea sea más dinámica y entretenida nosestaremos comunicando via e-mail o personalmente, para intercambiar guíasdidácticas, material complementario, vínculos web de interés, etc.

    Es importante que tengas siempre presente que podrás comunicarteconmigo cuando lo necesites. Por eso podrás aclarar y comprender un temaa tiempo, expresar tus inquietudes y opiniones.

    Recuerda que en una instalación de cableado estructurado, siemprehay más de una manera de realizarlo y estudiarlo, por lo que lo másimportante para hacerlo bien, es volcando tu criterio personal.

    Te invito a que comencemos juntos el estudio de los conductores para comunicaciones, que aún hoy son las bases de todas las más modernasformas de transmisión.

    Ing. Santiago Rodríguez Isleño.

    [email protected]  [email protected]  

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    5/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  5

    Objetivos Generales

      Comprender el funcionamiento de los diferentes conductores de co- bre durante la transmisión de señales

      Reconocer la importancia de los conductores de cobre en el desarro-llo de las Telecomunicaciones.

      Adquirir el dominio de conceptos básicos y actualizados que rigenlas instalaciones de Sistemas de Cableados Estructurados.

      Ser capaz de diseñar y realizar todas las tareas involucradas en lainstalación de un Sistema de Cableado Estructurado, de acuerdo alas tendencias del mercado.

      Adquirir una concepción global y un enfoque selectivo para los di-ferentes productos que nos brinda el mercado para dar solución alos diferentes problemas de los Sistemas de Cableado Estructurado.

    Programa Detallado

    Unidad I – Conducto res de Cobre

    Introducción a los Conductores de Cobre. Aplicaciones de los Con-ductores. Diferentes Tipos de Conductores. Características Físicas. Carac-terísticas de Transmisión. Evolución de los conductores de Cobre.

    Unid ad II – Sistemas de Cableado Estruc turado

    Concepto de Sistemas de Cableado Estructurado. Aplicaciones.Elementos que lo componen. Parámetros de desempeño. Normas que regu-lan los Sistemas de Cableado Estructurado.

    Unid ad III – Solucio nes de Im plementación deSistem as de Cableado Estructurado

    Cableado Secundario Metálico. Cableado Secundario Metálico con Punto de Con-solidación. Opciones de Cableado Primario. Integración con Voz. Solución SOHO.Estudio edilicio. Cómputo de Materiales. Elaboración de Presupuesto. Elaboracióndel informe de obra.

    Unidad IV  –Tecnologías de Redes L AN

    Patrón Ethernet. Ethernet a 100 Mbps. Gigabit Ethernet. Patrón 10 GigaEthernet. Patrón ATM.

       P  r  o

      r  a  m  a

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    6/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones6

    B ib li ogra fía

    Steve McQuerry, “INTERCONEXIÓN DE DISPOSITIVOS CISCO”.1ra. Edición. Cisco Press. 2001.Eduardo Collado, “CCNA CISCO”. 2da. Edición. Cisco Press. 2003. “MANUAL DE REFERENCIA DE CABLEADO ESTRUCTUR A-DO”. Libros Técnicos Furukawa. (www.furukawa.com.br) Williams Stallings, “COMUNICACIONES Y REDES DE COMPU-TADORAS”. 6ta. Edición. Andrew S. Tanenbaum, “REDES DE COMPUTADORAS”. CuartaEdición.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    7/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  7

    UNIDAD I

    Conductores de Cobre 

    In t roduc ción a los condu ctores de cobre

    “El medio de transmisión es el camino físico entre el transmisor

    y el receptor” Esta definición de Williams Stallings resume perfectamenteel concepto de medio de transmisión.Estos medios pueden ser de diversas naturalezas. Sin embargo todos

    tienen en común la capacidad de propagar las ondas electromagnéticas queestablecen la comunicación.

    Una clasificación muy general de los medios de transmisión losdivide en Guiados y No Guiados.

    Los medios Guiados son aquellos en los cuales las ondas electro-magnéticas se confinan dentro de un medio sólido.

    Los medios No Guiados proporcionan un medio de transmisión delas ondas, pero sin confinarlas.

    Ejemplos de medios guiados son: el cable coaxial, las guías de on-

    das, los cables multipares y la fibra óptica.Ejemplos de medios no guiados son los casos de transmisión in-alámbrica.

    Los medios guiados y los no guiados poseen diferentes característi-cas de calidad y capacidades de transferencia de datos.

    En los medios guiados, la limitante de las características de trasmi-sión es el medio en sí mismo. En el caso de los no guiados, el ancho de ban-da transmitido por la antena es más importante que el medio para catalogaro caracterizar la transferencia de datos.

    En el diseño de los sistemas de transmisión es deseable que la dis-tancia y la velocidad de transferencia sean lo más grande posible. Esos dos parámetros, se ven afectados por varios factores relacionados con los me-

    dios de transmisión y con la señal.

       U  n

      o

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    8/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones8

    Algunos de los factores más importantes que afectarán y deter-minarán distancias y velocidades de transmisión son los siguientes:

    El ancho de banda: a mayor ancho de banda, mayor velocidadde transmisión.Atenuación del medio: a mayor atenuación, menor distancia detransmisión.Interferencias: la presencia de señales de frecuencias similares pueden distorsionar la señal transmitida por mi sistema detransmisión.Cantidad de Receptores: si son vínculos punto a punto o si lascaracterísticas del vínculo se comparten entre varios receptores.

    Cada uno de estos factores serán más importantes, según el mediosea guiado o no guiado.

    El ancho de banda es una limitante tanto en los medios guiadoscomo en los no guiados. El mejor de todos los medios de transmisión en loreferido al ancho de banda es el vínculo de fibra óptica.

    Respecto a la atenuación del medio, son los guiados los que se ven

    afectados más fuertemente por la atenuación. Esto se refleja en las distan-cias de las transmisiones. El cable de pares trenzados, es el medio guiadoque más atenuación posee. La Fibra Óptica es el medio de transmisión quemenos atenuación tiene.

    Los medios no guiados son los más vulnerables a las interferenciasde la señal. Los cables de varios pares trenzados, también presentan pro- blemas de interferencia entre sus pares (diafonía).

    Los medios guiados pueden aplicarse tanto para implementar enla-ces punto a punto como enlaces punto multipunto. En este último caso, cadauno de los conectores de los receptores atenúan y distorsionan la señal ori-ginal, por lo cual se ve afectada la distancia y la velocidad de transmisión.

    Ya mencionamos que el sistema de transmisión emite una onda

    electromagnética entre el transmisor y el receptor.Una onda electromagnética está formada por un campo eléctrico y

    un campo magnético. El campo eléctrico es cambiante y genera un campomagnético cambiante, el cual a su vez genera un campo eléctrico cambiante.Esta interrelación entre los campos eléctrico y magnéticos provoca la pro- pagación de las ondas por el medio.

    Las ondas electromagnéticas que se propagan en algunos mediosguiados, como el par trenzado y el coaxial, poseen sus campos eléctricos ymagnéticos totalmente perpendiculares a la dirección de propagación (Mo-do Electromagnético Transversal). En los medios no guiados también se propagan señales con Modo Electromagnético Transversal.

    En las Guías de Onda y en las Fibras Ópticas, uno ó los dos campos,tienen componentes vectoriales sobre la dirección de propagación. (ModoSuperior). En este modo, la potencia fluye en el espacio interior del medioguiado, ya sea en el espacio hueco del interior de una guía de onda, o dentrode la fibra óptica.

    La siguiente figura muestra los dos tipos de modos:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    9/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  9

     No es objeto de este apunte ahondar en más detalles sobre estasformas de ondas electromagnéticas, sino sólo ilustrar de modo general.

    Una diferencia importante entre los dos modos electromagnéticos esque en el caso de los Modos Superiores, no todas las ondas que incidan en elextremo del medio de transmisión se propagarán a través de su longitudhasta el receptor, sino que sólo lo harán aquellas ondas que incidan en cier-tos ángulos. Estos ángulos formarán lo que se denomina “Cono de Inciden-cia”.

    Este cono dependerá de la geometría de la guía de onda ó del pelode fibra óptica.En el caso de las fibras ópticas, por ejemplo, la amplitud del cono lo

    determinará el ángulo de incidencia crítico el cual dependerá de los índicesde refracción de los dos elementos que constituyen la fibra (Núcleo y Re-vestimiento). El núcleo de la fibra óptica está compuesto por una sustanciatransparente con un índice de refracción mayor que la sustancia tambiéntransparente que forma el revestimiento. El ángulo crítico estará determina-do por el cociente de los índices de refracción, como se puede ver en la si-guiente fórmula: sen θc = n2/n1. 

    En esta fórmula se destaca: n1 y n2 son los índices de refracción delnúcleo y el revestimiento respectivamente. La fórmula describe la reflexión

    interna total y es una consecuencia de la Ley de Snell que explica los fenó-menos de refracción y reflexión de la luz.

    En cambio en el modo TEM, no existen estas limitaciones del ángu-lo de incidencia.

    Apl icaciones de los Condu ctores de Cobre  Los conductores de cobre fueron los primeros elementos que se

    utilizaron para desarrollar e implementar las líneas de transmisión.Las líneas de transmisión se pueden definir como dispositivos

    que son capaces de transmitir o guiar energía desde un punto a otro.El punto de origen de la energía es el transmisor y el de destino es

    el receptor. La energía puede ser para iluminación, calefacción, alimenta-ción eléctrica o estar en forma de información de señal (datos de comunica-ciones).

    Toda línea de transmisión tiene dos terminales en los cuales sealimenta la potencia (ó información) y dos terminales en los que se reci-be potencia (ó información).

    Algunos ejemplos de líneas de transmisión son los cables telefóni-cos, los conductores eléctricos, los cables de audio, de televisión por cable,los alimentadores de antenas de radio, las fibras nerviosas de nuestro cuer- po, etc.

    También son líneas de transmisión las interconexiones entre diver-sos circuitos eléctricos que conforman los dispositivos electrónicos.

    Campo Eléctrico

    Campo Magnético

    Dirección Propagación

    Modo ElectromagnéticoTransversal (TEM)

    Campo Eléctrico

    Campo Magnético

    Dirección Propagación

    Eje Y

    Eje XEje Z

    α 

    α 

    Modo Superior (MS)

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    10/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones10

    En un sentido más amplio, son líneas de transmisión las guías deonda y las fibras ópticas.

    También los radioenlaces pueden considerarse líneas de transmi-sión.

    En el caso de que las líneas de transmisión transporten infor-mación, todos sus componentes (los terminales de las líneas de transmi-sión y la propia línea, conjuntamente con la información que transpor-ta) conforman el Sistema de Comunicación.

    Los primeros sistemas de Comunicaciones fueron los sistemas tele-gráficos. En ellos se utilizaban pulsos de corrientes eléctricas, los cuales secombinaban con intervalos sin transmisión de corriente para transferir unsímbolo codificado (ejemplo: código Morse).

    Debido a que se transmitían pulsos eléctricos, los primeros alambresutilizados fueron los mismos que los usados para las redes de distribucióneléctrica: el cable formado por conductores de cobre. Esto fue así debido aque el cobre es un excelente conductor eléctrico, también apto para transmi-tir señales de comunicaciones con diferencias de potencial (Voltajes) relati-

    vamente más débiles que las eléctricas.Otra característica deseada a la hora de realizar largos tendidos detelegrafía era el escaso precio del cobre frente a los otros conductores, comoel aluminio, el oro, etc.

    Posteriormente le siguieron los sistemas de telegrafía vía radio,donde el cobre era esencial para alimentar las antenas.

    Estos sistemas de radiotelegrafía utilizaban frecuencias muy bajas yfuncionaban del mismo modo que el sistema cableado: se irradiaba peque-ños pulsos de señales hasta un receptor combinado con intervalos de tiemposin radiación.

    Hasta ese momento, se utilizaban líneas de cobre formadas por con-ductores paralelos sin aislamiento, separados una cierta distancia, colocados

    sobre aisladores en postes.Un ejemplo típico de estos tendidos aún se pueden observar a la ve-ra de varias rutas o vías férreas Argentinas.

    Posteriormente, se utilizaron conductores de acero, o de aluminio(con la aparición de tecnologías que hicieron posible la fabricación de ca- bles de estos materiales), pues estos elementos tenían mejor resistencia ydurabilidad que el cobre.

    Estos tendidos de cobre, no funcionaban bien a grandes tasas detransmisión, ni a frecuencias elevadas, necesarias para transportar un canaltelefónico.

    Con el aumento en las cantidades de comunicaciones, con la apari-ción de la radiodifusión, con el advenimiento de la telefonía y con la apari-

    ción de radios capaces de operara a mayores frecuencias, se hizo necesariodesarrollar otros cables capaces de conducir mayores capacidades de trans-misión y mayores frecuencias de señal.

    Se desarrollaron entonces los medios guiados. En los medios guia-dos, la capacidad de transmisión depende drásticamente de la distancia y desi el medio se usa para vínculos punto a punto ó punto multipunto. Los pri-meros dos tipos de conductos metálicos o medios guiados:

    Las guías de onda y los cables coaxiales.Las guías de onda son tubos conductores de sección cuadrada, cir-

    cular ó elíptica que oficia como “resonador” de altas frecuencias. Esta cap a-cidad de resonancia disminuye considerablemente la atenuación de la señaltransportada por una guía de onda, lo que permitió realizar el transporte deseñales de alta capacidad en largos trayectos. Pero las guías de onda tienen

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    11/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  11

    algunos problemas: son muy sensibles a las deformaciones (aún pequeñasabolladuras aumentan considerablemente la atenuación de la señal). Al seruna estructura tubular, es dificultoso impedir que el agua se filtre hasta elinterior, lo que también aumenta la atenuación de las señales.

    Hoy en día las guías de onda se continúan utilizando en radiobasescomo alimentación de las antenas, y en algunos canales de conexión entreequipos de CTV.

    Para tendidos largos y expuestos a las inclemencias climáticas, sedesarrollaron los cables coaxiales.

    Un cable coaxial está formado por dos conductores separados porun elemento dieléctrico.

    Los conductores son de sección circular, uno de ellos es un alambrede cobre macizo y el otro es un tubo o malla que envuelve el conductorinterior.

    A lo largo de varios años de vigencia casi absoluta, los cables co-axiales sufrieron muchas mejoras constructivas, lo que hizo posible aumen-tar el número de aplicaciones de telecomunicaciones: Vínculos de Anchos

    de Bandas importantes, alimentadores de antenas de cualquier frecuencia,etc.A principios de la era de la informática el cable coaxial era el único

    medio guiado capaz de conformar un Bus de datos común entre variasmáquinas.

    Esas primeras redes usaban cable coaxial de 50 Ohm lo que permit-ían velocidades de transferencia de datos de hasta 10 Mbps. En dichas redes,existía un cable coaxial (backbone) que unía todos los componentes de lared LAN. En los extremos del coaxial se colocaban terminales de línea de backbone. Los terminales de usuarios (PC) y los recursos de red (Impreso-ras, Escáneres, etc.) se conectaban en un punto del cable entre los terminalesde línea. A esta configuración de red se la denominó Ethernet.

    Posteriormente, a principios de la década de los noventa, aparecióun nuevo medio de transmisión guiado, el cable multipar trenzado. Estecable posee dos variedades: UTP y FTP.

    Estos medios guiados son los más utilizados para realizar una redLAN.

    Tipos d e Conductores de CobreEntre todos los tipos de conductores de cobre, se destacan dos de

    ellos, debido a su gran utilización en numerosas aplicaciones:El par trenzado y el cable coaxial.A continuación sigue una breve descripción de cada uno de ellos:

    Cable CoaxialComo ya se mensionó, el cable coaxial está compuesto por dos con-ductores separados por un medio dieléctrico. Uno de los conductores es unalambre metálico y el otro es una malla metálica conductora.

    El conductor externo, a su vez se recubre con una funda dieléctrica protectora.

    El material aislante que separa los conductores puede estar com- puesto por una serie de anillos aislantes, o bien con un material sólido di-eléctrico.

    El diámetro de un cable coaxial está comprendido entre los 0,5 y 2,5centímetros aproximadamente.

    Esta distribución de los conductores es muy eficaz a la hora de evi-

    tar la influencia de interferencias y disminuir la atenuación de la línea.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    12/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones12

    La siguiente figura muestra un esquema de un cable coaxial:

    El cable coaxial posee algunas variedades, según la aplicación que posea:

    Cableados de redes:o  Coaxial fino (6 mm de espesor (1/4 de pulgada)) de 50

    Ohm.o  Coaxial de 93 Ohm blindado.

    Broadcast:o  Cables gruesos de 50 Ohm blindados de bajas pérdidas.

    Transmisión de Video: Coaxiles de 75 Ohm.o  Cables ultra delgados (2,5 a 4 mm de diámetro)o  Cables para CCTV (Circuitos Cerrados de TV).o  Cables para CATV

    Las siguientes tabla muestra los parámetros de atenuación y poten-cia máxima de transmisión de un cable coaxial utilizado para implementarredes inalámbricas de datos, tales como: redes de comunicaciones bandaancha, Paging, WLL (Wireless Local Loop), Radio Terrestre, Plantel Exte-rior de CATV, etc.

    Frecuencia(Mhz)

    Atenuación(dB / 100m)

    Potencia de Transmi-sión Máxima (KW)

    50 1,80 4,30150 3,28 2,40220 3,94 1,90300 4,54 1,67

    450 5,58 1,30500 5,96 1,27900 8,20 0,93960 8,52 0,821500 10,83 0,701800 12,03 0,651900 12,43 0,612000 12,80 0,592200 13,48 0,552500 14,44 0,525800 23,8 0,32

    Por otra parte la siguiente tabla muestra los detalles constructivosdel cable mencionado anteriormente:

    Funda de Protección

    Dieléctrico de Sepa-

    ración

    Alambre Conductorde Cobre

    Malla o Tubo Con-ductor de Cobre

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    13/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  13

    Item Observaciones DimensionesConductor central Cobre / Aluminio Diámetro = 4,47 mmDieléctrico Polietileno Diámetro = 11,56 mmMalla Cobre Alambre = 0.02 mm

    Diámetro = 12,45 mm

    Propiedades Mecánicas MínimoRadio de curvatura 76 mmRango de Temperaturade Operación

    -40 a 85 ºC

    Tensión Máxima 158,9 Kg.Peso Cable 1,5 Kg / m

    Propiedades Eléctricas Capacitancia 252 pF / mImpedancia 50 +/- 2 OhmDCR Conductor 1,8 Ohm / Km.DCR Malla 4,26 Ohm / Km.Frecuencia de Corte 16,2 GHzPotencia Transmitida 10,3 W

    Cable de Pares Trenzados

    El cable multipar trenzado utilizado está compuesto por un cierto

    número de pares trenzados.Cada par trenzado está formado por dos alambres de cobre aislados

    con una cubierta plástica y entrecruzados entre sí formando un espiral.Estos pares trenzados se encapsulan con una cubierta protectora que

    reúne uno o varios pares.En aplicaciones de larga distancia (por ejemplo tendidos telefónicos

    urbanos) pueden existir cables de multipares compuestos por cientos de pares trenzados.

    Cada uno de los pares de un cable multipar, constituye un canal detransmisión único donde uno de los alambres es el canal de transmisión y elotro el de recepción.

    El hecho de trenzar los conductores entre sí reduce significativa-

    mente la interferencia de las ondas electromagnéticas entre los pares adya-centes (diafonía).

    El paso del trenzado varía según las velocidades de transmisión de-seadas y de la distancia que se debe vincular con el cable. De esta forma, el paso o longitud del trenzado para enlaces de larga distancia (6Km) varíaentre los 5 y 15 cm, mientras en aplicaciones LAN el paso del trenzadooscila entre los 10 y 0,5cm.

    AplicacionesLos cables trenzados pueden transmitir tanto señales analógicas co-

    mo digitales. Es el medio más usado actualmente en redes de telefonía y enredes de comunicación dentro de edificios.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    14/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones14

    Para señales analógicas el par trenzado se utiliza para transmisionesde voz con señalización analógica. Mediante el uso de Módems también se pueden transmitir señales digitales a velocidades reducidas.

    Para transmisión de señales digitales, el par trenzado se utiliza am- pliamente para construir redes LAN, y se pueden lograr velocidades de 100Mbps. Pero cuando se logra estas velocidades de transmisión la longitud delcable queda restringido a unos pocos metros. En esta aplicación se desarro-llaron varias categorías de cables.

    El par trenzado es mucho menos costoso y más fácil de manejar quecualquier otro medio guiado, (Guía de Onda, Coaxial o Fibra Óptica) peroestá más limitado en cuanto a velocidades de transmisión y a distanciasmáximas.

    Pares Trenzado Apantallados y Sin ApantallarHay dos tipos o variedades de cables trenzados el Apantallado

    (STP: Shielded Twisted Pair) y el sin Apantallar (UTP: Unshielded TwistedPair).

    El UTP es el cable más utilizado en aplicaciones de Telefonía y encableado estructurado dentro de edificios.El STP se utiliza en entornos donde existen fuentes generadoras de

    interferencias electromagnéticas (líneas eléctricas, motores eléctricos, etc).Es poco utilizado pues es un cable más costoso y difícil de manipular.

    Cualquiera de los dos tipos de cable poseen la misma construccióninterna, siendo sólo la cubierta común la que contiene un elemento conduc-tor y otro aislante (STP) ó sólo un elemento aislante (UTP).

    Categorías de Cables UTPEl cable multipar trenzado que se utiliza para las redes digitales de

    computadoras, está compuesto por 4 pares de conductores aislados de cobretrenzados entre sí. La cubierta de protección común es sólo aislante. En cadauno de los pares, uno de los alambres constituye el transmisor y el otro elreceptor.

    Estos cables se comenzaron a utilizar a fines de la década de losochenta.

    En 1991 la EIA (“Electronic Industries Asociation”), publicó elestándar 568, que denominó como “Commercial Building Telecommunica-tions Cabling Standard”, norma que establece el uso correcto de pares tren-zados sin apantallar de calidad telefónica y de pares trenzados apantalladoscomo medios de transmisión de datos en el interior de edificios. En aqueltiempo las características de esos medios era suficiente para el rango defrecuencias y velocidades típicas necesarias en entornos ofimáticos. Note-

    mos que las velocidades de estos sistemas de cables estaban entre los 1 y 16Mbps.Con el transcurso de los años, los usuarios migraron a estaciones y

    aplicaciones que requieren mejores prestaciones a las establecidas. Estehecho hizo necesario diseñar y desarrollar redes LAN que tuviesen veloci-dades de transmisión de hasta 100 Mbps sobre cables no costosos.

    Es entonces en 1995 que la EIA propuso la norma EIA-568-A. Enesta nueva norma se incorporan los más recientes avances en cuanto al dise-ño de cables, nuevos conectores y métodos de prueba y evaluación de redes.

    En esta norma se definen dos tipos de cables: los cables Apantalla-dos de 150 Ohmios / Km. y los no apantallados de 100 Ohmios / Km.

    Entre los cables sin apantallar de 100 Ohmios, la norma EIA-568-A

    reconoce tres tipos de cables:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    15/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  15

    Categoría 3: Cables y Hardware asociado, diseñados para fre-cuencias de hasta 16 MHz. Este es el Cable de calidad Tele-fónico.Categoría 4: Cables y Hardware asociado, diseñados para fre-cuencias de hasta 20 MHz.

    Categoría 5: Cables y Hardware asociado, diseñados para fre-cuencias de hasta 100 MHz.

    Los dos más utilizados en entornos LAN son los cables de categoría3 y 5.

    El cable categoría 3 se utiliza en aplicaciones telefónicas en ofici-nas, como vínculo entre cada uno de lo teléfonos y la Centralita PrivadaTelefónica (PBX). El cable de Categoría 5 posee mejores características detransmisión de datos, por lo cual se utiliza en la instalación de redes decomputadoras de áreas locales (LAN).

    Posteriormente a la Norma EIA, se elaboraron diversos boletinestécnicos como:

    TSB-67: sobre las especificaciones de desempeño de transmi-sión para pruebas de campo de Sistemas de Cableado UTP.TSB-72: Líneas Generales para Cableado en Fibra Óptica cen-tralizado.TSB-75: Padrón de cableado para Oficinas Modulares (OpenOffice)TSB-95: Parámetros Adicionales de Desempeño de Transmi-sión para Cableado de 4 pares 100 Ohmios Categoría 5

    Casi simultáneamente a la aparición de la Norma EIA-568-A, apa-reció la EIA-569-A, que especifica algunos elementos asociados a los Sis-temas de Cableado Estructurado como son:

    Recorridos Horizontales.Armarios de Telecomunicaciones.Recorridos para Backbones.Sala de Equipos.Estación de Trabajo.Sala de Entrada de Servicios.

    En el 2001 se sustituyó la norma EIA-568-A por la EIA-568-B. Estanorma está dividida en tres partes:

    B.1: “Commercial Building Telecommunications Cabling Stan-dard”.B.2: “Balanced Twisted Pair Cabling ”. B.3: “Optical Fiber Cabling Components Standard” 

    La sección B1 incorpora y modela de nuevo el contenido técnico delos siguientes Documentos:

    TSB 67: Transmission Performance Specifications for Fieldtesting of Unshielded Twisted Pair Cabling. (Especificacionesde Características de Transmisión para Pruebas de Campo deCables UTP)TSB 72: Centralized Optical Fiber Cabling. (Cableado de FibraÓptica Centralizado).TSB 75: Additional Horizontal Cabling Practices for Open Of-fices.

    La diferencia entre los diferentes tipos de cables descriptos en esta

    norma radica en la longitud de los

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    16/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones16

    Carac terís tic as de Transm isi ón

    Los cables multipares, se pueden utilizar para transmitir señales alos largo de sus longitudes. Para las señales analógicas (telefonía) la longi-tud máxima de cable a utilizar está alrededor de los 6 Km. Para aumentar

    esta distancia hay que colocar amplificadores. Para señales digitales la lon-gitud oscila entre los 2 y 3 Km.Comparado con el coaxial el par trenzado permite menores distan-

    cias, menor ancho de banda y menor velocidad de transmisión.La siguiente figura muestra como afecta la frecuencia a la atenua-

    ción en un par trenzado y en un coaxial.

    Como puede verse en el gráfico, la atenuación del par trenzado noes lineal respecto al aumento de la frecuencia transmitida. En bajas frecuen-

    cias, posee una respuesta relativamente plana, que se modifica a medida quesube la frecuencia.El cable coaxial posee un aumento de atenuación lineal, a medida

    que aumenta la frecuencia de transmisión.Como puede verse en la gráfica, a frecuencias del orden del MHz, el

    cable coaxial posee prestaciones considerablemente mejores que el par tren-zado.

    A frecuencias mayores al MHz, el par trenzado no tiene aplicación porque presenta grandes atenuaciones.

    Se aclara que la frecuencia en Hertzios no es igual necesariamente ala tasa de transmisión en Bit por segundos, pues se relacionan en función alos niveles de codificación de la señal.

    Otro problema de los pares trenzados es que es afectado por loscampos magnéticos exteriores lo que puede reducir las velocidades de trans-ferencias de los pares. Así, un cable multipar colocado paralelamente en proximidades de un conductor eléctrico se verá afectado negativamente poreste. Lo mismo sucede cuando el par trenzado está cerca de un motor eléc-trico pues en este caso lo afectará el ruido impulsivo.

    En un mismo cable multipar, los mismos pares se podrían afectarentre sí (diafonía). Es por eso que en un cable multipar, cada uno de los pares que lo conforman posee un paso de trenzado diferente al de los demás.

    Para disminuir estas interferencias negativas, es posible tomar algu-nos recaudos, como colocar una cubierta conductora protegiendo los pares(apantallamiento) o el paso diferente de los pares.

    30

    10

    3

    1

    0 3

    0 1

    1 KHz 1 MHz 1 GHz

       A   t  e  n  u  a  c   i   ó  n

       d   B   /   K  m

     

    Frecuencia

    Par TrenzadoCable

    Coaxial

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    17/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  17

    Para transmisión de señales analógicas, con par trenzado pueden ob-tenerse anchos de banda de hasta 250 KHz. En el caso de señales digitales,se logran velocidades de hasta 250Mbps en longitudes reducidas de cables.

    Parámetros de TransmisiónPara definir la calidad de un conductor, se definen parámetros de

    respuesta del cable para cada frecuencia transmitida.Los parámetros de transmisión definidos por las normas ANSI paracables UTP son:

    Pérdida de inserción: es la atenuación que sufre la onda en el reco-rrido entre el transmiso y el receptor, desde el punto en que se inyecta en elcable, hasta el punto en que pasa a transmitirse por otro medio. Generalmen-te está definida excluyendo la pérdida de los acoplamientos de los diferentesmedios de transmisión.

    Pérdida de Retorno: esta pérdida se produce debido a las variacionesconstructivas del medio guiado. En cada una de esas variaciones constructi-vas se genera una pequeña onda reflejada, que se resta de la potencia de laseñal original.

    Paradiafonía ó NEXT: es el umbral (expresado en dB) por encimadel cual la señal transmitida por un conductor, se vuelve vulnerable a lasinterferencias que recibe de las demás señales transmitidas a través de todoslos otros pares del cable, en la misma extremidad. Esta interferencia está provocada por los parámetros físicos de inductancia mutua de los conducto-res del UTP.

    Telediafonía ó FEXT: es el umbral NEXT aplicado a la extremidadopuesta.

    A continuación se presentan las tablas de pérdidas aceptadas por lasnormas internacionales de cableado estructurado para cables UTP:

    Pérdida de Inserción según Norma ANSI/ TIA/ EIA 568.A y 568.B

    Frecuencia(MHz)

    Categoría 3(dB)

    Categoría 5e(dB)

    Categoría 6(dB)

    0,772 2,2 1,8 1,81,0 2,6 2,0 2,04,0 5,6 4,1 3,88,0 8,5 5,8 5,3

    10,0 9,7 6,5 6,016,0 13,1 8,2 7,620,0 9,3 8,525,0 10,4 9,531,25 11,7 10,7

    62,5 17,0 15,4100,0 22,0 19,8200,0 29,0250,0 32,8

    Como puede observarse en la tabla anterior, la pérdida de Inserciónaumenta con la frecuencia de transmisión. El cable UTP categoría 3 no po-see parámetros de pérdida de Inserción Normalizados para aplicaciones enfrecuencias mayores a 16 MHz.

    Lo mismo ocurre con el cable UTP de categoría 5e, el cual no poseevalores de pérdida de Inserción en frecuencias mayores a 100 MHz.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    18/93

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    19/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  19

    UTP Categoría 3, 100MHz para el UTP Categoría 5e y 250 MHz para elCable Categoría 6).

    Los parámetros de atenuación anteriormente descriptos son los de-finidos para el cableado horizontal de una red LAN (veremos más adelantelas diferentes partes o segmentos de un sistema de cableado estructurado),dichos parámetros están compendiados de dos normas de cableado:

    ANSI / TIA / EIA-568-A: la que define las categorías 3 y 5e decables UTP.ANSI / TIA / EIA-568-B.2: que define las categorías 6 y los re-quisitos de desempeño para cables UTP y corresponde a la co-nexión de Hardware del conector hembra categoría 5e y 6.

    Los parámetros del Hardware (conectores) se tornan cada vez mássignificativos o importantes a medida que la frecuencia de trabajo aumenta.

    Todos los conectores están diseñados de manera que sus parámetrosde pérdida sean mínimos en la frecuencia de trabajo de la categoría a la cual pertenecen. De esta forma, un conector Categoría 3 posee su mejor desem- peño en frecuencias de 16 MHz, uno Categoría 5 trabaja mejor a frecuencias

    de 100 MHz y el de Categoría 6 tiene su rendimiento óptimo a los 250MHz.

    Evolución de los Sistemas de Cableado Estruct u- rado  

    Arquitectura de las primeras redes

    Las primeras Redes de Área Local Ethernet, estaban formadas porun cable coaxial (bus) al cual se conectaban las computadoras. Esta configu-ración de red permitía una cantidad sumamente baja de dispositivos interco-

    nectados.Los modos de interconexión entre las computadoras y el bus se rea-lizaban con dos dispositivos electrónicos:

    Transceiver (Transceptor) (acrónimo de los términos inglesesTRANSmitter/reCEIVER –  Transmisor/ Receptor) instalado entreel cable coaxial y la computadora.Tarjeta de red, directamente insertada en la computadora, que co-munica con el bus incorporado en la máquina.La tarjeta de red adquiere los datos de la computadora y los agrega

    en un formato estándar (a menudo indicado con el nombre de trama) compa-tible con el protocolo de transmisión, mientras el transceiver transfiere en elcable las tramas y detecta la eventual colisión.

    Con el correr de los años, las redes se fueron perfeccionando y sedesarrollaron varios Estándares.

    Los principales Estándares que definen las Redes Ethernet son lossiguientes: 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T y 10BASE-F.

    La notación 10BASE indica que las redes operan a 10 Mbps y utili-zan señalización de banda base el 5 y el 2 indican la longitud máxima de lossegmentos (500 y 200 metros respectivamente). La T indica par Trenzado yla F indica Fibra Óptica.

    También existen los estándares Fast-Ethernet (100 Mbps) y GigaEthernet (1000 Mbps)

    10BASE5

    Es el primer estándar desarrollado para las tecnologías Ethernet. Es-te estándar prevé el uso de un cable coaxil grueso, denominado RG8 (cono-

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    20/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones20

    cido popularmente como cable “amarillo” o cable “thick” ó simplemente“Ethernet Grueso”). La conexión de los usuarios se realiza mediante un tipo particular de transceptor denominado en jerga técnica “transceptor vampi-ro”. 

    El término se refiere al modo de conexión: el transceptor está dota-do de una parte mecánica (denominada “tap”) que se engrapa al cable. Eltap tiene la forma de un manguito con dos puntas metálicas en su interior.

    Cuando el manguito se aprieta alrededor del cable (generalmentemediante un tornillo accionado por medio de una llave hexagonal), las pun-tas metálicas perforan la vaina y penetran en el cable hasta alcanzar el con-ductor central y establecer el contacto eléctrico.

    El cuerpo del transceptor, que se engancha sucesivamente al tap,contiene una parte electrónica que transforma la señal y la hace disponibleen una interfaz estándar denominada AUI –  Attachment Unit Interface –  que presenta un conector cubeta tipo DB15.

    La siguiente figura muestra un esquema de conexiones de red10BASE5:

    Cada tramo de cable “amarillo” puede tener una longitud máximade 500 m y los transceptores se deben colocar a una distancia mínima ymúltiple de 2,5 m entre sí. Es por eso que los fabricantes de cables solíanmarcar en el forro del cable cada 2.5m para indicar al instalador la posiciónen donde el transceptor se podía engrapar.

    El cable se debe terminar en ambos cabos con un tapón terminal deimpedancia 50 W (impedancia característica del cable) para impedir la re-flexión de la señal.

    En un tramo de cable amarillo no se pueden conectar más de 100usuarios.

    En la computadora se debe instalar una tarjeta de red cuyo bus debeser naturalmente compatible con el de la máquina.

    La tarjeta dispone de una interfax AUI igual a la del transceptor. Laconexión entre el transceptor y la computadora se realiza con un cable AUI,cuya longitud, según el estándar, no puede sobrepasar los 50 m.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    21/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  21

    10BASE2El estándar 10BASE2 prevé el empleo de un cable coaxial más del-

    gado denominado RG58 o cable “thin”. 

    La longitud máxima de cada tramo puede ser 185 m y también losmodos de conexión se diferencian parcialmente respecto a las examinadas para el estándar 10BASE5.

    En este estándar la conexión se realiza cortando el segmento de ca- ble coaxial para instalar dos conectores tipo BNC y entre éstos se inserta unadaptador en “T” siempre en conexión BNC.  

    El extremo libre de la “T” BNC se debe llevar a la tarjeta de re d dela PC. Las computadoras se deben instalar a una distancia mínima de 0,5 mentre sí.

    El cable se debe terminar en ambos extremos con tapones de impe-dancia de 50 W (impedancia característica del cable) para impedir la re-

    flexión de la señal.En los primeros tiempos en que estos modos de cableado se utiliza- ban, las tarjetas de los PC tenían normalmente un puerto AUI, por lo que eranecesario instalar un transceptor AIU-BNC entre el puerto de la tarjeta PC yel conector T-BNC.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    22/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones22

    Posteriormente los fabricantes de tarjetas encontraron más sencilloincorporar el transceptor directamente en la tarjeta que por lo tanto podíadisponer de la conexión BNC. En numerosos casos, los fabricantes conser-varon el puerto AUI, suministrando tarjetas dotadas de dos posibilidades deconexión.

    Las redes Ethernet realizadas con cable coaxial tenían asociadasnumerosos inconvenientes debido a su escasa fiabilidad y tolerancia a lasfallas. Las fallas localizadas en determinados puntos de la red (inclusive

    simplemente en el conector de un cable) se extendían a toda la red, a causade las características de la red Ethernet.

    Los problemas más frecuentes que se podían encontrar y que deter-minan la parada total de la red son:

    Falta o falla del tapón de impedancia de cierre de un tramo.Falsos contactos en los conectores BNC.Falsos contactos entre el cable y el transceptor vampiro.Por otra parte surgieron necesidades de aumentar y mejorar las res-

    tricciones en cuanto a funcionalidades y en cuanto a la extensión de las re-des en los estándares 10BASE5 y 10BASE2.

    Para esto, se desarrollaron en el mercado dispositivos electrónicos

     para la extensión y la interconexión de redes y los infaltables estándares quedefinen sus características y límites de uso. Entre estos, se destacan los Re- petidores (Repeater). Estos dispositivos son amplificadores de señal que permiten la extensión de redes Ethernet 10BASE2 y 10BASE5 más allá dela dimensión de los segmentos indicada en los puntos anteriores.

    Como se explicó antes el límite de distancia se debe en partea fenómenos de atenuación. Por ello, para aumentar la distancia de la señaltransmitida por medio de un conductor, se debe intensificar la señal (ampli-ficar) periódicamente a lo largo de un tramo de red.

    Al unir dos tramos de red entre sí, ambos se convierten en una redúnica, por donde se propagará la señal como si fuera una red única (y por lotanto los dos tramos poseen un único protocolo de red).

    De esta forma, las tramas enviadas desde una estación se propagan alo largo de ambos tramos y se comportan, en relación con las colisiones,como si fueran un tramo único (mismo dominio de colisión).

    En fin, vale la pena notar que el Repetidor no permite cambiar el protocolo de red LAN (por ejemplo, de Ethernet a Token Ring) y no permiteaumentar la cantidad de datos transportados, sino sólo la distancia recorrida.

    En caso de los estándares de red Ethernet ya descritos, el uso de Re- petidores ha determinado la definición de algunas configuraciones bastantescomunes. En particular, considerado también las distancias alcanzables conlos distintos tipos de cables coaxial y las características de instalación de losmismos, se ha difundido el método de utilizar la combinación de los dostipos de conexión de la siguiente manera:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    23/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  23

    10BASE5 para los tramos de Troncal (por ejemplo, un tramo de ca- ble amarillo se puede tender en los patios de luz de los edificios pa-ra interconectar todos los pisos).10BASE2 para las redes de cada piso.

    Cableado estructurado

    Como ya se expresó en este módulo, a fines de los años ’80 y a principio de los ’90, aparecen los primeros sistemas de cableado estructur a-do que presentan cambios sensibles en los modos ejecutivos de los soportesfísicos para las aplicaciones informáticas.

    Este nuevo uso del par trenzado y de los componentes de conexiónorienta los comités hacia la definición de un estándar Ethernet encaminado asistemas de cableado denominado 10BASET.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    24/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones24

    Antes de este estándar, la red Ethernet se basaba en un protocoloque prevé la presencia de un bus (cable o Troncal) en el que todos los usua-rios están conectados.

    En el estándar 10BASET se cambia de conexionado y se migra des-de el bus hacia un cableado en estrella.

    Este cambio de Topología, hizo necesario introducir nuevos equiposelectrónicos que fueran capaces de reproducir en su interior las característi-cas de un bus: estos aparatos se denominan “HUB” o concentradores.  

    Generalmente, los HUB están dotados de puertos RJ45 a cada unolos cuales se conectan los usuarios.

    Es conveniente observar que, si bien el cable utilizado para cablea-dos estructurados posee 4 pares, la señal Ethernet utiliza solamente dos deéstos: el par anaranjado y el par verde (es decir los pares 2 y 3 independien-temente de la convención utilizada 568A ó 568B). Los otros pares estánreservados para aplicaciones futuras. Ya veremos más en detalle la normaEIA 568 A y B.

    Es precisamente la conexión de los 4 pines, 3, 4, 5 y 6 que permite

    realizar una conexión entre usuario y hub que reproduce el comportamientode un bus, conforme al protocolo de Ethernet.Cabe recordar que el hub no sólo reproduce el comportamiento de

    un bus, sino funciona como un repetidor.Por lo tanto, las normas de configuración dictadas por los estándares

    relativos a los cableados dedicados se deberán aplicar en modo similar tam- bién en caso de conexión entre hubs.

    La conexión a la computadora requerirá utilizar también en este ca-so un transceptor que permita la conversión entre la señal transmitida en los pares 2 y 3, entre el cable UTP y el puerto AUI previsto en la tarjeta de Redde la PC. En realidad, como ya en el caso de las conexiones 10BASE2, losfabricantes de piezas activas han incorporado casi siempre el transceptor en

    la tarjeta de red, suministrando directamente la conexión en RJ45.El estándar 10BASET indica la distancia máxima de 100m entre el puerto del hub y el de la tarjeta de red de la computadora.

    10BASEFLLa necesidad de superar distancias superiores a los 100 m indicadas

    como límite para la transmisión sobre cobre impone el uso de la fibra óptica.Las fibras ópticas normalmente utilizadas son las fibras multimodo

    ó Monomdodo, dependiendo de las aplicaciones. Considerada las caracterís-ticas de la transmisión óptica, bastan dos fibras (una para el transmisor yotra para el receptor) para interconectar dos HUB Ethernet.

    Es necesario prestar atención al hecho de que cada conexión presen-ta un TX y un RX que se deben cruzar en la conexión entre equipos. Nor-malmente esta operación es facilitada por la presencia en los equipos activoso en los transceptores de un led que permite comprobar inmediatamente lacorrecta conexión de las interfaces ópticas o la necesidad de invertir la co-nexión.

    Como en los casos anteriores, la conexión a los aparatos se produce por transceptor óptico exterior (si el equipo dispone de un puerto AUI) oincorporado en el mismo hub.

    Esta es la solución de referencia para cableado estructurado con Fi- bra Óptica.

    Los puertos ópticos utilizan LEDS que funcionan a la longitud de

    onda de 850 nm. La conexión es normalmente de tipo ST o SC.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    25/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  25

    El primer estándar relativo al uso de la fibra óptico era denominadoFOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link) y preveía enlaces máximos de1000 m.

    Este estándar fué superado por el denominado 10BASEFL. Este se-gundo estándar permite distancias hasta 2000 m. La interfaz 10BASEFL escompatible con la interfaz FOIRL, pero cuando está conectada a esta últimala longitud del segmento se reduce a 1000 m.

    Cabe recordar que el uso de la fibra óptica es aconsejado cuando la

    transmisión debe realizarse en ambientes sujetos a interferencia electro-magnética.

    Evolución de la red Ethernet hacia velocidades superioresEn los últimos años, la red Ethernet ha sufrido cambios notables, no

    tanto a nivel de protocolo como en lo que concierne la velocidad de trans-misión y las normas de diseño (consecuencia directa de la introducción develocidades de transmisión superiores).

    Por lo tanto se han mantenido todas las características principales,en especial el modo de acceso al medio de transmisión  – CSMA/CD –  perose pudo ir aumentando las velocidades de transmisión de las redes.

    Este aumento, ya alcanza las 10 ó 100 veces (introduciendo el protocolo Fast-Ethernet y Giga-Ethernet). Naturalmente los equipos de redse encuentran también en continua evolución, por ejemplo en tiempos suce-sivos muy breves se han introducido en el mercado:

    hubs con interfaces a 100 Mbps;Switch que permiten enlaces a 10 y 100 Mbps Simultáneamente;Switches a 10/100 Mbps con interfaces Giga-Ethernet (1000 Mbps)en fibra;Switches giga-Ethernet con interfaces de cobre Categoría 6 (elestándar ha sido aprobado recientemente).

    Es preciso destacar que para configurar correctamente una LAN Et-

    hernet, además de respetar la longitud máxima de cada tipo de segmento, es

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    26/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones26

    necesario poner límites en el número y tipología de segmentos y en elnúmero de repetidores. Estas normas son notablemente diferentes al consi-derar una red a 10 Mbps y una a 100 Mbps.

    De este modo, para el caso de una Ethernet a 10 Mbps, las carac-terísticas y parámetros de diseño son las siguientes:

    El número máximo de repetidores (hubs) permitido en una trayecto-ria entre dos estaciones es 2 (4 si los dos segmentos gestionados porel repetidor no están ocupados por usuarios);Un repetidor óptico se cuenta como un medio repetidor;Un switch instalado entre hubs pone a cero el recuento de los hubsen cascada;Los repetidores o los hubs se deben interconectar con un cable“cruzado” o por medio de la interfaz MDI;El número máximo de estaciones en una red Ethernet de 10 Mbps es1024.Para el caso de una red Ethernet que trabaje a 100 Mbps, se deben

    distinguir dos casos según el tipo de hubs de 100 Mbps que se utilicen.

    Existen repetidores de nivel (que son los más utilizados) y los repe-tidores de nivel II. Los primeros no se pueden interconectar en cascada,mientras que los segundos permiten una única conexión en cascada, pero endistancias sumamente reducidas (5 m). Por lo tanto, la conexión entre hubsa 100 Mbps se puede producir sólo por medio de un hub normal, antes deregenerar en otro tramo de cable una trama Ethernet, la memoriza, la contro-la y sólo si es correcta, la regenera.

    Para el caso de una Red Ethernet que se desempañe con velocidadesde transmisión de 1000 Mbps (o Gbps) se deberán considerar estas premi-sas:

     No existen hubs a esta velocidad, sino solamente switches de inter-faz óptica o de cobre.

    En la realidad, en donde están presentes varios armarios, la co-nexión entre los equipos electrónicos se puede realizar con cables de cobre uópticos, respetando los modos descritos antes, en base a las siguientes con-diciones.

    Distancia entre armarios inferior a 90 m –  se puede utilizar una co-nexión de cobre, salvo que no se desee una dorsal giga-Ethernet (al momen-to sólo en fibra óptica) o que las vías dentro de las cuales se tienden la dor-sal sufran interferencias electromagnéticas a causa de cables eléctricos, etc.

    Distancia entre los armarios superior a 90 m –  es necesario utilizaruna conexión en fibra óptica.

    Lado toma usuario cada computadora se debe conectar a su propiatoma de red.

    Lado armario de telecomunicaciones cada toma que se desea activarse debe conectar al equipo electrónico.

    En este último caso, los cables de conexión a utilizar dependen deltipo de conexión seleccionado.

    En especial, es posible hipotizar las siguientes tres condiciones:1)  Conexiones de inferfaz RJ45;2)  Conexión 110 con conexión directa a los equipos;3)  Conexión 110 con conexión indirecta a los equipos;4)  Es necesario utilizar los cordones de parcheo RJ45- RJ45 de longi-

    tud adecuada para empalmar el cable, correspondiente a la toma quedesea activar, a la interfaz RJ45 del equipo activo.

    5) 

    Es necesario utilizar cordones de conexión 110- RJ45 (de al menosdos pares) de longitud adecuada para empalmar el cable, correspon-

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    27/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  27

    diente a la toma que desea activar, a la interfaz RJ45 del equipo ac-tivo. El cordón de conexión 110 se debe conectar a los pares Ana-ranjado y Verde.

    Para la Conexión de las computadoras a los equipos electrónicos, esnecesario conectar una regleta tipo 110 de los cables simples terminadoscon un conector RJ45 enchufado a un puerto del equipo electrónico; con elcordón de conexión 110-110 de dos pares y de longitud adecuada, se deberáconectar el cable usuario a uno de los cables de empalme al equipo electró-nico. En este último caso, hay una conexión adicional que es necesariacuando la regleta 110 está instalada a pared, mientras el equipo electrónicoestá instalado en un armario.

    Preguntas de Au toaprend izaje.

    Introducción a los Conductores de CobreDefinición de Medio de Transmisión. Clasificación de los Medios de Transmisión. Factores determinantes de las características de desempaño de los me-dios de Transmisión. Modos de Propagación de las Ondas Electromagnéticas. 

    Aplicaciones de los Conductores de CobreDefinición de Líneas de Transmisión.Elementos que componen una Línea de Transmisión.Definición de Sistema de Comunicación.

    Tipos de Conductores de CobreMensionar las principales características del Cable Coaxial.Mensionar las principales características del Cable de Pares Trenza-dos.Mensionar las principales características del Cable UTP.

    Evolución de los Sistemas de Cableado EstructuradoRelizar un cuadro comparativo entre los diferentes Sistemas de Ca- bleado Estructurado.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    28/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones28

    UNIDAD II

    Sistemas de Cableado Estructurado 

    Conceptos de Cableado Estru cturado

    Si leíste la unidad anterior, ya sabes los diferentes tipos de conduc-tores para comunicaciones que existen, las diferentes normas que regulanlos sistemas y los tipos de redes que podemos armar con los diferentes me-dios guiados de transmisión. En este capítulo, pasaremos a definir los siste-mas de cableado estructurado, así como también las formas de construirlos.Para ello, analizaremos el tipo de cable que hoy está más difundido en elmercado: el cable UTP categoría 5e y 6. También analizaremos en detallelas normas técnicas instalación, las longitudes máximas de los segmentos,las separaciones de las líneas de energía y todos los demás aspectos relacio-nados con la implementación de un sistema de cableado estructurado en unedificio ó local.

    Para comenzar a estudiar esta unidad, es importante que nos plan-teemos qué es el sistema de cableado estructurado.Muchas veces se puede definir el sistema de cableado estructurado

    relacionándolo con una red de área local. Esto es peligroso e inexacto, pues podemos poseer varias redes locales divididas lógicamente compartiendo unúnico Sistema de Cableado Estructurado.

    Por eso destacamos desde este punto que cuando nos referimos asistemas de cableado estructurado nos referimos a la capa física del modeloOSI, y no a los otros niveles de protocolos que define el modelo.

    También puede existir diferentes recursos que se comparten poralgún grupo específico de usuarios y no sean accedidos por otros, aún cuan-do todos estén conectados al mismo sistema de cableado.

       D  o  s

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    29/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  29

    Esto nos lleva a preguntarnos ¿qué es un sistema de cableado es-tructurado?

    Entre todas las definiciones que se pueden encontrar en cualquier li- bro, publicación ó página web, rescato una que, por su concisión y claridadno requiere demasiado análisis:

    “Un Sistema de Cableado Estructurado es una infraestructuraflexible que se requiere para soportar los sistemas de telefonía e in-formáticos, teniendo como base componentes comunes a ambos”  

    En esta definición están reflejados todas las características que lle-varon a los sistemas de cableado estructurados a ser universalmente adopta-dos por la inmensa mayoría de las empresas, organismos, escuelas, etc.

    Veamos por partes:Infraestructura: define un conjunto de elementos, interrelacio-nados entre sí según un formato.Flexible: es la característica más deseada por los usuarios de lossistemas informáticos y de telefonía, pues están en continuaevolución y por ello la demanda es cambiante. Además tampoco

    ocupan un lugar estable geográficamente en la red.Los componentes comunes a ambos: son los mismos cables, co-nectores, conductos, etc. Los que se utilizan para cursar o trans- portar las señales de voz y de datos.

    Ya definido lo que es un sistema, veamos más en detalle su estruc-tura y sus componentes.

    Elementos Fun cion ales de un Sistema de Cablea- do estruc turado

    El Sistemas de Cableado Estructurado, se diseñan para un edificio, o para un grupo de edificios próximos entre sí (Campus).

    La siguiente figura muestra la solución aplicada a un edificio:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    30/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones30

    Como se puede ver en la figura anterior, existen tres sectores o tra-mos principales en todos los sistemas de cableados estructurados:

    La Sala de Equipos: es el recinto en el cual se instalan los equiposde red, (Routers, Switches, Hubs, etc) compartidos por los usuariosde la red.El Cableado Primario: es el tramo de conexión entre la sala de equi- pos y cada una de las áreas de trabajo en cada piso del edificio.El Cableado Secundario: es el tramo que brinda interconexión a ca-da uno de los usuarios de la red LAN.Cada uno de estos tramos de red posee características que les son

     propias y requieren un estudio pormenorizado. Por ello se los suele denomi-nar “Su bsistemas de Cableado”. 

    Subsistema de Sala de EquiposEste subsistema comprende los Patch Cord utilizados para interco-

    nectar los equipos entre sí.También incluye todos los elementos y componentes que configuran

    el Rack de los equipos de Red.

    Subsistema de Cableado PrimarioEn este tramo del Sistema de Cableado Estructurado (también de-

    nominado Vertical) se integran todos los medios y elementos para distribuirlas señales entre cada uno de los Subsistemas de Cableado secundario.

    En este Subsistema no puede haber puntos de accesos a red ni recur-sos de red. Sólo son troncales de cableado.

    Generalmente se utilizan cables de cobre (UTP Categoría 5e y/ó 6)ó cables de fibra óptica.

    Se extiende desde el equipo de acceso en la Sala de Equipos, hastael equipo subrepartidor de cada una de los Subsistemas de Cableado Secun-dario. Está formado por:

    Cable Vertical ó Backbone: Cable UTP ó de Fibra Óptica.Conversor Electroóptico (opcional): Cuando se debe realizar enel primario cambios de señales ópticas transmitidas por las fi- bras ópticas, a señales eléctricas a transmitirse por el cableUTP.

    Subsistema de Cableado SecundarioEl Subsistema de Cableado Secundario (también denominado hori-

    zontal), se extiende desde el repartidor de planta hasta el punto de accesodel usuario de la red. Este subsistema está formado por:

    Sub-repartidor de Planta: es un HUB o Switch que hace las ve-

    ces de concentrador.Cable Horizontal o capilar: Generalmente cable UTP categoría5 ó 5e ó 6, apto para los servicios de voz e informáticos.Toma ofimática: Es la caja que contiene el conector donde seenchufará cada una de las terminales de usuarios.Punto de acceso: en el caso de que existan extensiones de redinalámbricas, éstas se comunicarán con la red por medio del punto de acceso.

    Hoy en día, el cable más utilizado para realizar un Sistema de Ca- bleado Estructurado es el cable UTP Categoría 5, 5e ó 6.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    31/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  31

    Como ya se describió en este apunte, el cable UTP está formado por4 pares de conductores de cobre aislados. Cada uno de los conductores del par está trenzado con el otro conductor del par.

    Uno de los conductores transmite la señal en un sentido y el otro lohace en sentido inverso. Pese a sus limitaciones técnicas, este cable es capazde sostener conexiones de hasta 100 Mbps. (Categoría 5) ó 250 Mbps. (Ca-tegoría 6).

    Sin embargo, las limitaciones técnicas de este medio imponen laelaboración de Normas de calidad como las que mencionamos anteiormente,como por ejemplo las normas ANSI/TIA/EIA 568-A, B y B2-1; 569-A;570-A y los Anexos TSB-67; 75; 72; 95.

    Algunas de estas normativas se refieren a los desempeños de loscables, otras detallan las instalaciones de las salas de equipos. A continua-ción describiremos rápidamente algunos parámetros de diseño para poderrealizar un sistema de cableado estructurado.

    Norma ANSI/TIA /EIA 568-A

    Además de lo que mencionamos anteriormente, esta norma defineuna serie de limitaciones respecto a las longitudes máximas de los cables,impedancias de las conexiones, etc.

    Como ya vimos, existen tres Subsistemas dentro de los Sistemas deCableado Estructurado: Cableado Horizontal (Secundario), Cableado Verti-cal (Primario) y las Salas de Equipos. La 568-A se refiere a los dos primerossubsistemas.

    Cableado HorizontalEn cuanto al Subsistema de Cableado Horizontal, la norma estable-

    ce lo define de la siguiente manera:Se extiende desde los Conectores a cada Terminal de Usuario (PC)

    hasta el Patch Pannel Horizontal. Incluye el Patch Pannel horizontal (Distri- buidor de Piso), el cable horizontal, la toma de telecomunicaciones y opcio-nalmente un punto de consolidación (Por ejemplo para hacer la transiciónlocal de un cable UTP de 25 pares para varios cables UTP de menos pares.La Topología física de este tramo es una red estrella, donde cada conector otoma de telecomunicaciones tiene su propia posición mecánica terminal enel Patch Pannel horizontal en el armario de Telecomunicaciones. La si-guiente figura muestra el sistema completo de cableado estrusturado, defi-niendo los subsistemas incluidos en la norma:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    32/93

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    33/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  33

    UTP de 4 pares, 100 Ohm y conector (Categoría 5 recomenda-do).STP de 2 pares 150 Ohm y conector.Fibra Óptica de 2 fibras de 62,5 / 125 micrómetros y conectores.

    En cuanto a las distancias, la norma define las longitudes máximas

    de los tramos de cables y cordones, de todos los tipos de cables definidosanteriormente. UTP categorías 3 (Aplicaciones de transmisión de Voz) y 5(Transmisión de Datos), STP y Fibra Multimodo.

    La longitud del cable horizontal debe limitarse a un máximo de 90metros, los Patch Cables en el Patch Pannel horizontal no deben exceder los6 metros.

    Está permitido un único punto de transición por cada tramo de ca- bleado horizontal hasta cada toma.

    La longitud máxima del cable adaptador ó Adapter Cables, (Conec-ta la PC ó Telefono de cada Usuario de red con la toma de Telecomunica-ción) tiene un máximo de 3 metros.

    La sumatoria de los cordones (Patch Cable y Adapter Cable) no

    debe exceder en ningún caso los 10 metros.Evidentemente, si se siguen las orientaciones de 6 y 3 metros delongitud máxima para los cordones, no se deberá verificar esta última reco-mendación.

    La siguiente figura muestra un esquema de las distancias descriptasanteriormente:

    Ca- blea-

    do Primario Vertical ó Backbone.

    Permite las interconexiones entre armarios de Telecomunicaciones,salas de equipos y facilidades de entrada.

    La topología de este cableado es una estrella jerárquica que vinculaa los Patch Pannel Horizontales con el Patch Pannel Principal (también se pueden conectar los Patch Pannel Horizontales a un Patch Pannel Interme-

    dio y luego al Principal).

    Cableado Horizontal:Máximo 90 m.Patch Cable:

    Máximo 6 m.

    Adapter Cable:Máximo 3 m.

    Toma deTelecomunicaciones.

    Sala de Telecomuni-caciones Secundaria

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    34/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones34

    Sólo está permitido un único Patch Pannel Intermedio.Los elementos de este Cableado Vertical son los siguientes:Cables BackbonesTerminaciones Mecánicas en los Patch Pannel intermedios y Princi- pal.

    Cordones de Empalmes o Jumpers utilizados para Patch Pannel backbone a backbone.Teminaciones Mecánicas para terminación del cable backbone en elPatch Pannel Horizontal.Cableado entre edificios.La norma 568-A reconoce 4 tipos de cables para realizar un cablea-

    do primario:Cable UTP 100 Ohm. (Categoría 5 Recomendada)Cable STP 150 Ohm.Cable Óptico Multimodo de 62,5 / 125 micrómetros de 2 fibras.Cable Óptico Monomodo de 2 fibras.Aquí, como en el caso anterior, se reconoce el cable coaxial de 50

    Ohm como aceptable, sin recomendarlo para nuevas instalaciones.En otras normativas complementarias, se acetan los siguientes tipos

    de cables:El cable UTP de 120 Ohm.El cable de Fibra Óptica Multimodo de 50 /125 micrómetros.Las distancias definidas por la norma para este cableado dependerán

    del cable elegido y del servicio que soportará el cable.Para comprender bien el estudio de las distancias máximas de back-

     bone, será necesario definir los siguientes segmentos:“A”: Une sin intermediarios el Patch Pannel Principal con el PatchPannel Horizontal.

    “B”: Une el Patch Pannel Intermedio con el Patch Pannel Horizo n-tal.“C”: Une el Patch Pannel Principal con el Patch Pannel Intermedio. La siguiente figura ilustra los segmentos de cableado vertical que

    mensionamos anteriormente:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    35/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  35

    De esta forma, podemos establecer la longitud máxima de los seg-mentos según el cable que utilizaremos. La siguiente tabla muestra esaslongitudes:

    Cable Segmento “A”  Segmento “B”  Segmento “C” Fibra 62,5 /125 μm 2000 500 1500

    Fibra Monomodo 3000 500 2500UTP (Categoría 3) 800 500 300UTP (Datos) Aplicaciones de Datos limitado a un total de 90 me-

    trosSTP

    Cabe aclarar que la suma de las longitudes de “B” y de “C” enningún caso pueden superar la longitud de “A”. Por lo tanto si “B” tienemenos de 500 metros, la longitud de “C” puede ser mayor a la establecidaen la tabla. Por ejemplo, si “B” posee una longitud de 100 metros, “C” podrá tener una longitud de hasta 1900 metros.

    Lo mismo se cumple para “B” si “C” posee menos longitud. Respecto a los cordones de empalmes (Jumpers) en el Patch Pannel

    Principal y los Intermedios, no deben superar los 20 metros.Los adapter cables para los equipos no deben superar los 30 metros.

    Áreas de RedLa norma EIA 568-A define varias áreas de red que poseen sus

    características propias. Las áreas principales son las siguientes:Área de Trabajo.Armarios de Telecomunicaciones.Cableado: Patch Pannel para Interconexión.Salas de Equipos.Sala de Entrada del Servicio.Seguidamente presentamos un breve resumen de cada una de estas

    áreas de red:

    “A” 

    “A” 

    “C” 

    “C” 

    “B” 

    “B” Patch PannelPrincipal

    Patch PannelIntermedio Patch Pannel

    Horizontal

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    36/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones36

    Área de Trabajo:

    Los componentes de esta área se extienden desde las Tomas de Te-lecomunicaciones del cableado de horizontal hasta los equipos del puesto detrabajo. (Aclaramos que los equipos se encuentran fuera del alcance de lanorma 568-A)

    La siguiente figura muestra el esquema del área de trabajo:

    En ella podemos apreciar que desde la toma, se conectan un teléfo-no y un fax. Esto hace necesario muchas veces colocar ciertos adaptadorescomo por ejemplo divisores, “baluns”, filtros, etc. Esos adaptadores debenser externos al conjunto Toma / Conector.

    Armarios de Telecomunicaciones:Para el diseño de los armarios de Telecomunicaciones, la presente

    norma se remite a la norma ANSI / TIA / EIA 569-A. Aquí se aplican sólolo que expusimos respecto a las longitudes de los cordones y de la cantidadde Patch Pannel.

    La norma menciona la conveniencia de que esta sala posea un am-

     biente controlado para favorecer el funcionamiento óptimo de los equipos.Cableado: Patch Pannel para Interconexión:

    En el caso en el cual deba emplearse equipos que consolidan mu-chos puertos en un solo conector (ejemplo: HUB de 25 pares), deben conec-tarse con un hardware de conexión específico para el sistema.

    Posteriormente ese hardware de conexión debe conectarse al ca- bleado Primario ó al Horizontal.

    Cordón delEquipo

    Cable

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    37/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  37

    En el caso que los equipos posean puertos únicos (HUB modular) se pueden conectar directamente a los segmentos correspondientes de cableadoestructurado, tanto Horizontal como Backbone.

    Salas de Equipos:Las salas de equipos, si bien contienen al Armario de Telecomuni-

    caciones, se consideran diferentes al mismo debido a la complejidad de losequipos que contiene. Una Sala de Equipos puede cumplir alguna o todaslas funciones de los armarios de Telecomunicaciones. También se deben proyectar conforme a la norma 569-A y ofrecer un ambiente controlado paraalmacenar los equipos de telecomunicaciones, el hardware de conexión,facilidades de puesta a tierra y aparatos para protección donde sea aplicable.Puede contener el Patch Pannel Principal, los Intermedios e incluso algunode los Horizontales para alguna parte del edificio. Frecuentemente poseeTerminales Auxiliares.

    Sala de Entrada del Servicio.Esta sala contiene los cables, hardware de conexión y recursos de

     protección, además de otros equipos necesarios para conectar el servicioexterno al cableado existente (por ejemplo la conexión a Internet común atoda la red). En la práctica puede ser la misma sala de equipos, zonificada

     por funciones. Debe cumplir las mismas condiciones y parámetros de diseñode las sala de equipos y del Armario de Telecomunicaciones.

    Sistema de Cableado UTP de 100 Ohm segúnNorma ANSI / TIA / EIA 568-A

    En lo que se refiere específicamente al cableado estructurado conCable UTP, la norma define las diferentes categorías de cables. La siguientetabla muestra las diferentes categorías existentes a la fecha:

    Categoría Velocidad Transmisión

    3 16 (Telefonía)4 20 (Telefonía y Datos)5 100 (Datos)5e 100 (con requisitos Adicionales)6 250 (En proceso de discusión)7 600 (En estudio)

    Al momento en que se publicó la norma 568-A, sólo se incluía lacategoría 5. Posteriormente, en anexos y actualizaciones, se reconoció lacategoría 5e. La categoría 6 de cable UTP, está reconocida por la norma568-B, la que veremos en detalle más adelante.

    Cordón delEquipo

    Cable

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    38/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones38

    Es recomendable para realizar nuevas instalaciones de cableadoestructurado, que éstas cumplan por lo menos con las definiciones elabora-das para la categoría 5e.Especificaciones de los Cables:

    Horizontal: 4 pares trenzados individualmente (UTP).Backbone: 4 pares o multipares trenzados individualmente.Los conductores de cada par deben ser de cobre sólidos, de un diá-metro de 24 AWG, aislados.El código de colores establecido para los cables UTP:

    Los códigos de colores pueden variarligeramente de un fabricante a otro, pero siempre respetarán aproxima-damente el siguiente código:

    Este codigo de colores serespetará independientemente elcable UTP sea de categoría 5, 5e ó 6.

    Para conectorizar estos ca- bles está reconocido por la norma unconector tipo Jack / Plug modular de8 posiciones, denominado RJ-45.

    Este conector se utilizarátanto para los patch cables, como asítambién para los adapter cables. La

    siguiente fotografía muestra uno de estos conectores RJ-45:

    Par Color1 Blanco-Azul / Azul

    2 Blanco-Naranja / Naranja3 Blanco-Verde / Verde4 Blanco-Marrón / Marrón

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    39/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  39

    El procedimiento para armar el conector, así como el lugar donde sedeben colocar cada uno de los 8 conductores del cable UTP lo describire-mos más adelante.

    Los patch cables y los Adapter Cables son conductores trenzadosespecíficamente para priorizar la flexibilidad propia del cable. (También es posible construirlos con el mismo cable con el cual se realice el cableadohorizontal) Sin embargo, para estos cables la norma permite, debido a sulongitud escasa, valores de atenuación hasta un 20% superiores que los UTPutilizados para los cableados horizontales y de Backbone. El diámetro delconductor aislado recomendado es de 0,8 mm (incluyendo el aislante). Elcódigo de color para estos cables especiales son:

    Si utilizamos cordones construidos con cable específico:Par Color1 Verde / Rojo2 Negro / Amarillo3 Azul / Naranja4 Marrón / Gris Oscuro

    Si utilizamos el mismo cable con el que realizamos el tendido hori-zontal ó el backbone: es el mismo código de colores mostrado en latabla anterior.

    Recomendaciones de Armado de los Cables:Retire el aislante exterior del cable lo suficiente para la trabajar con

    comodidad. Destrence cada uno de los conductores del par y alícelos y en-deréselos lo más posible. Una vez hecho esto, colóquelos paralelos entre sí ycórtelos a 10 mm aproximadamente del revestimiento exterior. No quitar elrevestimiento individual de los conductores. Insertarlos en el conector RJ45hasta que topen con el fondo. El revestimiento exterior del cable debe que-dar dentro del conector, aproximadamente unos 5 mm. La longitud máximadel cable destrenzado no debe exceder los 13 mm. Una vez revisado todoesto, se debe prensar la ficha, utilizando una pinza especial (pinza Plegado-ra). La siguiente figura muestra los esquemas de los dos tipos de conectori-zados aceptados por la norma 568-A:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    40/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones40

    Las figuras muestran las fichas vistas desde su base (el lado contra-rio a la pestaña de fijación).

    Como puede verse en las figuras, existen dos conectorizados que sedeben realizar. La configuración 568A (no confundir con la norma 568-A)se construye en ambos extremos de un cable, cuando éste se conectará a unHUB o a un Router, o desde el HUB al Router (Cable Directo). En el casode conectar entre sí dos PC para formar una red, se debe armar de un extre-mo cualquiera del cable la conexión 568A y del otro la 568B (Cable Cruza-

    do).Otra forma de ver lo mismo, es viendo las fichas desde el frente, tal

    como muestra la siguiente figura:

    Recordemos que el Par 1 es Blanco-Azul / Azul; el Par 2 es Blanco- Naranja / Naranja; el Par 3 es Blanco-Verde / Verde y el Par 4 es Blanco-Marrón / Marrón. Entonces en el caso de la conexión 568A y B, el conecto-rizado se muestra en las siguientes tablas:

    Conexión 568ªPin Conductor1 Blanco-Verde2 Verde

    3 Blanco-Naranja

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    41/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  41

    4 Azul5 Blanco-Azul6 Naranja7 Blanco-Marrón8 Marrón

    Conexión 568BPin Conductor1 Blanco-Naranja2 Naranja3 Blanco- Verde4 Azul5 Blanco-Azul6 Verde7 Blanco-Marrón8 Marrón

    La siguiente figura muestra las herramientas necesarias para armaruna red de cableado estructurado:

    En la figura anterior, la imagen “A” muestra la Pinza Plegadora,como las que se utiliza para colocar los conectores RJ45 Machos. Las imá-genes “B” y “C” muestran las Herramientas de Terminación 110 IDC parainstalar los Zócalos M8v (conectores RJ45 Hembra). En el caso de laHerramienta “B” permite el montaje simultáneo de hasta 10 conductores, en

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    42/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones42

    cambio la Herramienta “C” permite la conexión individual de los conducto-res.

    Además de las recomendaciones anteriores, en el momento de insta-lar un sistema de cableado estructurado, se deben tener presente estas reco-mendaciones:

    Mantener en lo posible un radio de curvatura del cable no menor a 4veces su diámetro. (Diámetro del cable aproximadamente 5 mm, elradio de curvatura mínimo al que debe someterse no debe ser menora 20 mm. No retorcer demasiado el cable, pues se puede romper la capa ais-lante de los conductores.Evitar la tracción excesiva del cable (no exceder los 11 Kgf de ten-sión de tracción).Utilizar abrazaderas para fijar el cable.Utilizar bandejas para acomodar el cable donde sea necesario.Desarrollar Tableros para la gestión de los cables.Etiquetar el cable cada tramos de 3 metros aproximadamente para

    que sea fácil identificarlo.Como se dijo anteriormente, la continua evolución de la tecnología

    obligó a realizar varias actualizaciones y anexos de la norma 568-A. Una deesas actualizaciones es la norma TSB-67 que detallaremos a continuación:

    Norm a TSB-67

    Esta norma es un boletín que describe diversos métodos de pruebas para corroborar o validar el desempeño de transmisión en los Sistemas deCableado Estructurado, realizados con cables UTP.

    Las pruebas se definen para medir el desempeño del Canal y del

    Enlace, donde se entiende por enlace el Patch Panel Horizontal, el cableHorizontal y la Toma de Telecomunicaciones. Por canal se entiende el En-lace con los Patch Cable y Adapter Cable.

    Se especifica lo siguiente:Los Sistemas de UTP están compuestos por los cables y el hardwarede conexión especificados y definidos por la Norma 568-A.Los parámetros de prueba incluyen el mapa del cableado de la red,la longitud, la atenuación y la diafonía NEXT y FEXT.Se establecen dos niveles de aceptación o de falla, acordes a losmárgenes relacionados con las especificaciones mínimas.La prueba NEXT deberá realizarse en ambas direcciones.Los requisitos tienen la intensión de validar el desempeño y com- plementan los requisitos establecidos por la norma 568-A

    La Siguiente figura muestra el esquema de la pruebas de Canal:

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    43/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones  43

    La tabla siguiente muestra los valores máximos que deben obtenerseen cada uno de los tramos del cableado horizontal para que el desempeño dela red sea el correcto:

    Tipo CableAtenuación

    (dB)NEXT (dB) FEXT (dB)

    Pérdida deRetorno

    (dB)

    Categoría 5(a 100 MHz) 24,00 27,10 17,00 8,00

    Categoría 5e(a 100 MHz)

    24,00 30,10 17,40 10,00

    Clase D(PDAM3)

    (a 100 MHz)24,00 27,10 17,00 10,00

    La siguiente figura muestra el esquema de las pruebas de Enlace(básico y permanente):

    Como la tabla anterior, la siguiente tabla refleja los valores que ase-gurarán que el cableado horizontal funcionará como se desea:

    Tipo CableAtenuación

    (dB)NEXT (dB) FEXT (dB)

    Pérdida deRetorno

    (dB)Categoría 5(a 100 MHz)

    21,60 29,30 17,00 10,10

    Categoría 5e(a 100 MHz)

    21,60 32,30 20,00 12,10

    Clase D(PDAM3)

    (a 100 MHz)20,60 29,30 19,60 12,00

    Patch PanelHorizontal

    Patch Cable

    Punto deConsolidación

    AdapterCable

    Toma deTelecomunicación

    Cordón dePrueba (2m)

    Cordón dePrueba (2m)

    Toma de

    Telecomunicación

    Patch Panel

    Horizontal

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    44/93

     

    ISSD  –Conductores para Comunicaciones44

    La atenuación que establece en la tabla para las categorías 5e serefiere a longitudes de cable de 94m y Clase D se refiere a longitudes de90m.

    Otro de los anexos que definen pruebas de rendimiento de los Sis-temas de Cableados Estructurados realizados con cables UTP es la TSB-75.

    Norma TSB-75

    Esta norma define el padrón de cableado para oficinas modulares(Open Office).

    Para ello, define metodologías de cableado que atienden a ambien-tes de oficinas haciendo uso de las tomas de telecomunicación multiusuarioó puntos de consolidación. El objetivo es aumentar la flexibilidad y dis,inuirlos costos para espacios de oficinas con frecuentes modificaciones de lay-out (Cambio de lugares de los sitios de trabajo).

    Distancias Horizontales para enlaces de CobreCuando se utilizan tomas de Telecomunicaciones multiusuario, se

    deben cumplir los requisitos de la Norma 568-A. En ella, está determinadoque la longitud máxima de los patch cables y adapter cable deberá ser:

    C = ( 102  – H ) / 1,2

    W = C  – 7 ( < = 20 m )Donde:C = Es la longitud máxima combinada del cable que conecta el equipo delusuario a la toma de telecomunicaciones, más el cable que conecta el equipoen el armario de telecomunicaciones y el cable que conecta entre sí los patch panel.W = Es la longitud del cable del área de trabajo.H = es la longitud del cable Horizontal.

    Las fórmulas anteriores asumen que existe un patch cable de 7 me-tros conectando entre sí el equipo y los patch panel en el armario de teleco-municaciones.

    La siguiente tabla muestra la aplicación de las fórmulas:Longitud del cablehorizontal ( H )

    Longitud del cable en elÁrea de Trabajo ( W )

    Longitud de los Cablesdel Área de Trabajo ydel Armario de Tele-comunicaciones ( C )

    90 3 1085 7 1480 11 1875 15 22

    70 20 27

    La longitud máxima de los cables en el área de trabajo no debe ex-ceder los 20 metros. Cada toma multiusuario debe tener la marca de la lon-gitud máxima decables permitida para el área de trabajo.

    Recordemos que la longitud máxima fijada por la norma 568-A parael cable horizontal es de 90 metros. A partir de esa longitud, a medida quese disminuye la longitud de dicho cable, se pueden hacer más largos loscables representados en “W” y “C”.

    Por ello, cuanto más usuarios tengamos en una toma multiusuario,necesitaremos un W más largo (para conectar cada toma de telecomunica-ción individual con la toma de telecomunicación multiusuario) y por lo tan-to el cable horizontal debe ser más corto.

  • 8/19/2019 Conductores para Comunicación

    45/93

     ISSD  – Conductores para Comunicaciones