Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden Clasificar en dos grandes grupos: medios guiados y medios no guiados.
MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS
1. EL PAR TRENZADO:
Se creo en 1981 por Alexander Graham Bell de nacionalidad britanica, El par trenzado surge como una alternativa del cable coaxial en 1985. El par trenzado es uno de los tipos de cable de pares compuesto por hilos normalmente de cobre, trenzados entre si en pares de hilos de forma helicoidal, igual que una molecula de DNA con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía. Hay cables de 2, 4, 25 o 100 hilos e incluso de mas. El trenzado de los cables constituye un circuito que puede transmitir datos, mantiene las propiedades electricas a lo largo de toda la longuitud del cable y reduce las interferencias creadas por los hilos adyacentes en los cables compuestos por varios pares.
Existen cuatro Tipos de par trenzado, cada categoria especifica unas características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la linea e impedancia. Existen siete (7) Categorias dentro del cable UTP.
1.A. TIPOS DE PAR TRENZADO
1. Protegido: Shielded Twisted Pair (STP):
Par trenzado blindado es la denominación de los cables de par trenzado apantallados individualmente, cada par se envuelve en una malla conductora y otra general que recubre a todos los pares. Poseen una impedancia de 150 onmhios y una gran inmunidad a interferencias y al ruido electrico, pero una rigidez maxima.
El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.
Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromanéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.
2. No protegido: Unshielded Twisted Pair (UTP):
Par trenzado sin blindaje es la denominación de los cables de par trenzado no apantallados, son los mas simples, es el cable de pares trenzados mas utilizado, no posee ningún tipo de protección adicional a la recubierta de PVC por lo que es sensible a interferencias externas, su impedancia es de 100 Onmhios. El conector más utilizado en este tipo de cable es el RJ45, parecido al utilizado en teléfonos RJ11 (pero un poco mas grande), aunque también puede usarse otros (RJ11, DB25,DB11, entre otros), dependiendo del adaptador de red.
Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo, accesibilidad, flexibilidad y fácil instalación. Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromagnéticas del medio ambiente.
3. Protegido: Foiled Twisted Pair (FTP):
Par trenzado con pantalla global. En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia típica es de 120 Ohm y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45. Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.
4. Super Protegido: Foiled Twisted Pair (SFTP):
Par trenzado totalmente blindado. Es la version mejorada del (FTP). Emplea múltiples protecciones metálicas; es decir está blindado y apantallado con el fin de bloquear la interferencia externa. Permiten una transmisión de datos más rápida debido a su máxima protección obteniendo unos valores muy superiores a los cables existentes en el mercado, sin embargo, un cable blindado debe estar conectado a tierra en ambos extremos o la protección de los blindajes se ve comprometida en gran medida. También puede ser frágiles. Este tipo de cable por lo general requiere la instalación de un profesional que pueda conectar a tierra los cables de manera adecuada.
Está fabricado para instalaciones tanto en interior como en exterior, dispone de cubierta libre de halógenos LSZH y alta protección UV ultravioleta para el exterior, así como para las situaciones climatológicas adversas.
CUADRO COMPARATIVO CABLE PAR TRENZADO
1.B. CATEGORIAS DE PAR TRENZADO
La especificación EIA/TIA 568 estandariza la instalación del cableado. Se aplica a todos los esquemas de cableado UTP que funcionan con Ethernet 10Base-T, 100Base-TX y 1000Base-T, token ring, Private Branch Exchange (PBX), red Digital de servicios integrados (RDSI) y redes trenzado par físico Media dependientes (TP-PMD).
Dependiendo del número de pares que tenga el cable, del número de vueltas por metro que posea su trenzado y de los materiales utilizados, los estándares de cableado estructurado clasifican a los cables de pares trenzados por categorías: 1, 2, 3, 4, 5, 5e, 6 y 7. Las dos últimas están todavía en proceso deestandarizacion.
Cada cable en categorías superiores maximiza el traspaso de datos y minimiza las cuatro limitaciones de las comunicaciones de datos:
- La atenuación
- La diafonía o crosstal
- La distorsión de las señales eléctricas causada por cables de pares cercanos. Esta distorsión se representa por el valor de capacitancia entre pares cercanos (medida en pF/m). A menor valor de pF/m, mejor será el cable.
- Los desajustes de impedancia. Ocurren cuando la impedancia de la señal no se ajusta a la del dispositivo de recepción. Es una medida de cómo las señales pueden pasar fácilmente a través de un circuito. Para comunicaciones más claras, la impedancia de la señal transmitida y recibida debe ser igual. La impedancia característica para los cables UTP debe ser de 100 Ω ± 15 y para los STP de 150 Ω ± 15.
Categoría 1 y 2: Se utilizan para voz y transmisión de datos de baja capacidad hasta 4 Mbps. Este tipo de cable está especialmente diseñado para redes telefónicas, pero las velocidades requeridas hoy en día por las redes necesitan mejor calidad. En desuso.
Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz. Se puede usar para transmisión de voz y de datos hasta 16 Mbps. Actualmente es el cable estándar en la mayoría de los sistemas de telecomunicación de telefonía en redes internas. Se usa también en redes Ethernet. Esta categoría hace uso de tres pares trenzados para transmisión en half duplex y un cuarto par para detección de colisiones. Deben tener al menos nueve (9) trenzas por metro.
Categoría 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz. Se puede usar para transmisión de voz y de datos hasta 16 Mbps. Actualmente es el cable estándar en la mayoría de los sistemas de telecomunicación de telefonía en redes internas. Se usa también en redes Ethernet. Esta categoría hace uso de tres pares trenzados para transmisión en half duplex y un cuarto par para detección de colisiones. Deben tener al menos nueve (9) trenzas por metro.
Categoría 4: Está definido para redes de ordenadores tipo anillo como Token Ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 16 Mbps. Al igual que la Categoría 3, usa la misma configuración de cuatro pares trenzados. En desuso. Deben tener también al menos nueve (9) trenzas por metro.
Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps (Fast Ethernet), con un ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados.
Es el que actualmente más se utiliza en todas las arquitecturas de Networking. Hace uso de dos pares trenzados en transmisión de Full Dúplex, usando un par para la transmisión, y el otro para la recepción y detección de colisiones. Deben tener al menos ciento diez (110) trenzas por metro.
Categoría 5: Es un estándar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps (Fast Ethernet), con un ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados.
Es el que actualmente más se utiliza en todas las arquitecturas de Networking. Hace uso de dos pares trenzados en transmisión de Full Dúplex, usando un par para la transmisión, y el otro para la recepción y detección de colisiones. Deben tener al menos ciento diez (110) trenzas por metro.
Establece los límites mínimos de pérdida de retorno y de intermodulación, que para la Categoría 5 son sólo informativos. La categoría 5e está regida por la norma ANSI/TIA/EIA-TSB-95, estableciendo los parámetros y los métodos para las pruebas de campo de los enlaces UTI.
Los parámetros primarios para las pruebas de campo de los enlaces UTP Categoría 5e son:
- Mapa de Cableado
- Longitud del segmento
- Atenuación
- NEXT (Near-End Crosstalk) Intermodulación en el extremo cercano
Categoría 6: Está siendo analizada por el ANSI/TIA/EIA TR-42.7.1 aunque ya está utilizándose. La norma del cableado de Categoría 6 extiende el rango de frecuencias de trabajo lo específica para uso hasta 250 MHz. Los parámetros requeridos son iguales a los especificados por la Categoría 5e.
En esta categoría, los conectores de 8 pines Jacks y Plugs RJ45 deben estar diseñados como un par sintonizado o apareado para conseguir un alto nivel de desempeño en las pruebas de NEXT. Si el usuario mezcla los conectores apareados, el enlace puede que no cumpla con los parámetros de la Categoría 6.
Constructivamente, consiste de 4 pares de conductores de cobre de 0,50 a 0,53 mm (calibre AWG 24) con cubierta FED. La cubierta exterior es igual a la usada en las Categorías 5 y 5e. Se toma extremado cuidado en el diseño y armado del mismo, manteniendo la uniformidad del trenzado.
Categoría 7: No está definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para un ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es el tipo de conector seleccionado que es un RJ-45 de 1 pines.
Construido con pares trenzados blindados individualmente (cada par) con un blindaje adicional sobre el conjunto de pares. También especifica el uso de terminadores conectados al blindaje del conector, lo cual implica un nuevo conector. Esta norma todavía está en desarrollo y en estudio por parte del ISO/IEC/ISC25 (International Standard Committee).
La norma que determina esta categoría establece condiciones más estrictas para los conectores, lo cual hace que los actuales conectores 8pines RJ45 no sean recomendados.
A los cables de esta categoría también se los llama "SSTP" (Shielded-Screened Twisted Pair) Cables trenzados blindados individualmente. Consisten de 4 pares de alambre de cobre de calibre AWG 22 (o.65 mm) con una cubierta de FEP. Los pares son rodeados individualmente por una lámina metálica delgada longitudinal o helicoidal seguido por un blindaje metálico trenzado. La cubierta exterior es de PVC (figura 19).
En esta categoría, los conectores de 8 pines Jacks y Plugs RJ45 deben estar diseñados como un par sintonizado o apareado para conseguir un alto nivel de desempeño en las pruebas de NEXT. Si el usuario mezcla los conectores apareados, el enlace puede que no cumpla con los parámetros de la Categoría 6.
Constructivamente, consiste de 4 pares de conductores de cobre de 0,50 a 0,53 mm (calibre AWG 24) con cubierta FED. La cubierta exterior es igual a la usada en las Categorías 5 y 5e. Se toma extremado cuidado en el diseño y armado del mismo, manteniendo la uniformidad del trenzado.
Categoría 7: No está definida y mucho menos estandarizada. Se definirá para un ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categoría es el tipo de conector seleccionado que es un RJ-45 de 1 pines.
Construido con pares trenzados blindados individualmente (cada par) con un blindaje adicional sobre el conjunto de pares. También especifica el uso de terminadores conectados al blindaje del conector, lo cual implica un nuevo conector. Esta norma todavía está en desarrollo y en estudio por parte del ISO/IEC/ISC25 (International Standard Committee).
La norma que determina esta categoría establece condiciones más estrictas para los conectores, lo cual hace que los actuales conectores 8pines RJ45 no sean recomendados.
A los cables de esta categoría también se los llama "SSTP" (Shielded-Screened Twisted Pair) Cables trenzados blindados individualmente. Consisten de 4 pares de alambre de cobre de calibre AWG 22 (o.65 mm) con una cubierta de FEP. Los pares son rodeados individualmente por una lámina metálica delgada longitudinal o helicoidal seguido por un blindaje metálico trenzado. La cubierta exterior es de PVC (figura 19).
CUADRO COMPARATIVO DE CATEGORIAS CABLE PAR TRENZADO
LAS PRINCIPALES APLICACIONES EN LAS QUE SE HACE USO DE CABLES DE PAR TRENZADO SON:
1. Bucle de Abonado: Es el último tramo de cable existente entre el teléfono de un abonado y la central a la que se encuentra conectado. Este cable suele ser UTP Cat.3 y en la actualidad es uno de los medios más utilizados para transporte de banda ancha, debido a que es una infraestructura que está implantada en el 100% de las ciudades.
2. Redes LAN: En este caso se emplea UTP Cat.5 o Cat.6 para transmisión de datos. Consiguiendo velocidades de varios centenares de Mbps. Un ejemplo de este uso lo constituyen las redes 10/100/1000BASE-T.
PONCHADO DE CABLES
Primero que todo para saber si el cable UTP y sus cables internos funcionan hay que coger un color de cada extremo y con un multímetro se revisa si hay conexión de un extremo a otro.
Para conectar el cable par trenzado a los distintos dispositivos de red se usan unos conectores especiales, los mas usados son los denominados RJ-45. Para esto tenemos que pochar cada extremo del cable teniendo en cuenta que el cableado estructurado para redes de computadores nombran dos tipos de normas o configuraciones a seguir, estas son:
1. La EIA/TIA-568A (T568A) y
2. La EIA/TIA-568B (T568B)
La diferencia entre ellas es el orden de los colores de los pares a seguir para el conector RJ45 y por ultimo tener en cuenta el tipo de conexion que vamos a realizar.
Después de realizar el debido ponchado se procede a realizar una prueba a través del TESTER O PROBADOR revisando las respectivas luces, y así poder saber si el ponchado quedo correcto o no; y así poder hacer la respectiva corrección.
Luego se procede a hacer PING de un computador a otro enviando archivos de prueba a través de la consola de CMD de Windows para recibir la posible respuesta.
En conclusión después de realizar todo el procedimiento anterior se sabe si el ponchado del cable fue exitoso.
CONEXIONES
1. Cable de Red Cruzado: Si deseamos compartir informacion entre dos computadores tenemos que ponchar un Cable de Red Cruzado, es decir en un extremo del cable con la norma T568A y el otro extremo con la norma T568B y por ultimo configurar adecuadamente los equipos.
2. Cable Directo de Red: Sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con un switch o un router. En este caso, ambos extremos del cable deben tener la misma distribución. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribución 568B y la distribución 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la misma, en caso contrario hablamos de un cable cruzado.
Nota:
- El esquema más utilizado en la práctica es tener en ambos extremos la distribución 568B.
- La norma 568B es comúnmente utilizada para conectar directamente los equipos a una red de internet cableado. Para esto es necesario ponchar los cables con la norma 568B en ambos extremos y así de esta manera conectarlos a la red.
2. EL CABLE COAXIAL:
El cable coaxial, al igual que el
par trenzado, tiene dos conductores, pero está construido de manera diferente:
tiene un conductor central sólido de cobre que corre en forma concéntrica
(coaxial) dentro de un conductor circular externo sólido (o malla), de cobre o
aluminio. Lo ideal sería que el espacio entre los dos conductores estuviera ocupado
por aire, pero en la práctica suele estar ocupado por un material dieléctrico
aislante con una estructura sólida o de panal, de polietileno.
El conductor exterior aísla al
conductor central de las interferencias electromagnéticas (EMI) externas, sirve
de blindaje. Las pérdidas por radiación y por la conducción superficial son
mínimas gracias a la presencia del conductor externo. El conductor externo
está rodeado por otro aislante y una cubierta de plástico. Gracias a su
construcción se puede usar para cubrir mayores distancias que un par trenzado.
2.A. TIPOS DE CABLE COAXIAL
La mayor parte de los cables coaxiales se designan por un código alfanumérico que empieza con las letras RG (Radio del Gobierno) o un número asignado por el fabricante.
Las especificaciones principales son la impedancia característica y la atenuación. Otras especificaciones son el diámetro exterior, el factor de velocidad de propagación, el peso y la capacitancia.
La atenuación es la cantidad de energía perdida por cada 100 m de cable expresada en dB para distintos valores de frecuencia. Note que la atenuación es directamente proporcional a la longitud y aumenta con la frecuencia.
Es posible tomar varias medidas para minimizar las pérdidas. Una de ellas sería hacer todos los esfuerzos para encontrar la forma de acortar la distancia entre el transmisor y la carga. Si eso no es posible, se puede utilizar un cable más grueso.
Cuando se considera la relación entre la longitud del cable y atenuación, debe recordarse que una línea de transmisión.
Es un filtro pasobajas cuya frecuencia de corte depende mucho de la inductancia y capacitancia distribuidas a lo largo de la línea. Si es mayor la línea será menor su frecuencia de corte, lo que significa que las señales de frecuencia mas allá de la frecuencia de corte son atenuadas de manera intensa por el cable, a medida que éste se hace más largo, es decir disminuye el ancho de banda de la línea de transmisión. Debe quedar, entonces, bien claro porqué es importante usar cables gruesos de pocas pérdidas para longitudes más largas independientemente del costo y la inconveniencia para su manejo.
LAS PRINCIPALES APLICACIONES EN LAS QUE SE HACE USO DE EL CABLE COAXIAL SON:
El cable coaxial es quizá el medio de transmisión más versátil, por lo que está siendo cada vez más utilizado en una gran variedad de aplicaciones. Se usa para trasmitir tanto señales analógicas como digitales. El cable coaxial tiene una respuesta en frecuencia superior a la del par trenzado,
permitiendo por tanto mayores frecuencias y velocidades de transmisión. Por construcción el cable coaxial es mucho menos susceptible que el par trenzado tanto a interferencias como a diafonía.
Las aplicaciones más importantes son:
1. Distribución de televisión
2. Telefonía a larga distancia
3. Conexión con periféricos a corta distancia
4. Redes de área local
permitiendo por tanto mayores frecuencias y velocidades de transmisión. Por construcción el cable coaxial es mucho menos susceptible que el par trenzado tanto a interferencias como a diafonía.
Las aplicaciones más importantes son:
1. Distribución de televisión
2. Telefonía a larga distancia
3. Conexión con periféricos a corta distancia
4. Redes de área local
A lo largo de muchos años se fabricaban conectores que buscaban soluciones específicas a requisitos de productos específicos. Pocos de ellos se convirtieron en estándares (figura 25).
Conector BNC: el conector de red a bayoneta BNC (Bayonet Network Connector) es el más popular. Generalmente, un cable termina en un conector macho. Son muy familiares debido a los cables de TV y a los enchufes de VCR.
Conector BNC T: se usa en redes LAN, permite derivar un cable secundario u otros cables de la línea principal. Un cable que sale de un PC se puede ramificar para conectarse a varios dispositivos.
Terminadores BNC: son necesarios en las topologías donde hay un cable principal que actúa como un troncal con ramales a varios dispositivos, pero que en sí mismo no termina en ningún dispositivo. Si se deja sin terminar, cualquier señal que se transmite sobre él genera una onda reflejada que interfiere con la señal original. Un terminador absorbe la onda al final del cable y elimina el reflejo.
3. FIBRA ÓPTICA:
Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.
El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.
MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS
Radio
Microondas
Luz (infrarrojos/láser).
En actualización...
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