| Efecto de cancelación |
El cable de par trenzado es un sistema de precisión de
alambres y aislamiento. El secreto está en el trenzado. ¿Por qué se fabrican
cables que están entrelazados? Al estar trenzado, cada par de hilos produce un
efecto de cancelación que ayuda a neutralizar el ruido y a anular la
interferencia. En este tipo de cables, los instaladores deben conservar el
trenzado de los pares para evitar los problemas de degradación del rendimiento
en el cableado.
El efecto de cancelación funciona sólo si la señal
viaja por los alambres correctos. Dividir los pares o cruzarlos sólo causa
problemas. Para evitar esto, los alambres tienen códigos de colores; ese aspecto
se desarrolla más adelante en esta sección.
La proximidad de los alambres puede dar lugar a que los campos de éstos se cancelen entre sí, pero aun así emiten líneas de fuerza magnética que pueden afectar a otros alambres cercanos. Al estar entrelazados en toda la extensión del cable, los campos de un alambre se alternan rápidamente con los campos del otro. Esto limita la exposición de cualquier cable a los campos de los demás. Es por eso que los alambres están trenzados.
Los distintos pares de un cable tienen una cantidad distinta de trenzas. Esto ayuda a evitar la alineación frecuente de los campos alternos, lo que aumentaría las posibilidades de diafonía.
Cuando se fabrican cables de par trenzado, se trenza cada par del conductor para proveer el efecto de cancelación. Cada par del cable se debe trenzar de diferente manera. Si se trenzaran todos los pares de la misma manera, se produciría la alineación frecuente de dichos pares. Cada vez que hay alineación de los pares del cable, existe la posibilidad de que cada conductor produzca interferencia. La razón principal por la que se trenzan los pares es evitar la alineación de los conductores.
El trenzado sirve para proteger el cable de otra manera. La ruta de un cable puede atravesar muchos campos eléctricos desviados. Algunos pueden provenir de motores utilizados en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Las luces fluorescentes, los radiotransmisores y los transformadores de energía pueden generar otros. Estos campos desviados se denominan interferencia electromagnética (EMI) si provienen de fuentes eléctricas, e interferencia de radiofrecuencia (RFI) si provienen de radios, radares o microondas.
Al mantener el cable trenzado, es probable que la interferencia afecte a ambos alambres del par por igual. Como las señales de cada alambre del par se ubican en sentido opuesto, la interferencia se incorpora a la señal en un alambre mientras resiste la señal en el otro. Por lo tanto, en los cables de par trenzado, tienden a anularse las interferencias como EMI y RFI.
La proximidad de los alambres puede dar lugar a que los campos de éstos se cancelen entre sí, pero aun así emiten líneas de fuerza magnética que pueden afectar a otros alambres cercanos. Al estar entrelazados en toda la extensión del cable, los campos de un alambre se alternan rápidamente con los campos del otro. Esto limita la exposición de cualquier cable a los campos de los demás. Es por eso que los alambres están trenzados.
Los distintos pares de un cable tienen una cantidad distinta de trenzas. Esto ayuda a evitar la alineación frecuente de los campos alternos, lo que aumentaría las posibilidades de diafonía.
Cuando se fabrican cables de par trenzado, se trenza cada par del conductor para proveer el efecto de cancelación. Cada par del cable se debe trenzar de diferente manera. Si se trenzaran todos los pares de la misma manera, se produciría la alineación frecuente de dichos pares. Cada vez que hay alineación de los pares del cable, existe la posibilidad de que cada conductor produzca interferencia. La razón principal por la que se trenzan los pares es evitar la alineación de los conductores.
El trenzado sirve para proteger el cable de otra manera. La ruta de un cable puede atravesar muchos campos eléctricos desviados. Algunos pueden provenir de motores utilizados en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Las luces fluorescentes, los radiotransmisores y los transformadores de energía pueden generar otros. Estos campos desviados se denominan interferencia electromagnética (EMI) si provienen de fuentes eléctricas, e interferencia de radiofrecuencia (RFI) si provienen de radios, radares o microondas.
Al mantener el cable trenzado, es probable que la interferencia afecte a ambos alambres del par por igual. Como las señales de cada alambre del par se ubican en sentido opuesto, la interferencia se incorpora a la señal en un alambre mientras resiste la señal en el otro. Por lo tanto, en los cables de par trenzado, tienden a anularse las interferencias como EMI y RFI.
| UTP |
El cable de par trenzado no blindado (UTP) se utiliza en
varias redes. Puede traer distintas cantidades de pares dentro de la envoltura,
pero lo más común es que haya cuatro pares, como en las Categorías 3, 5e y 6.
Este tipo de cable cuenta sólo con el efecto de cancelación, producido por los
pares de alambres trenzados, para limitar la degradación de la señal causada por
la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia
(RFI).
Los cables UTP deben cumplir requisitos precisos
respecto de la cantidad de trenzas permitidas. Una mayor cantidad de trenzas da
como resultado menos problemas relacionados con la degradación de las señales,
pero esto puede resultar más costoso. Por ejemplo, al tener más trenzas, el
cable necesita más cobre y, por lo tanto, es más caro. También significa que los
electrones transitan una ruta más larga. Además, como la cantidad de trenzas
varía entre los pares de un mismo cable, los cables con más trenzas tienen un
mayor índice de bits que viajan en diferentes pares y llegan en intervalos
apenas diferentes, debido a que el cable es más largo. Este problema se denomina
sesgo.
Los instaladores no deben dejarse engañar por la simplicidad del cable UTP. Durante la instalación, debe prestarse atención a los detalles a fin de calcular la resistencia del cable en cada instalación. A diferencia de otros paquetes de cables que poseen alambres centrales resistentes o elementos de blindaje, los alambres del UTP son bastante delgados (22-24 AWG). Cuando el cable está doblado, los pares se separan o se amontonan, incluso con un trenzado ajustado. Esto puede degradar el rendimiento.
Existen varias categorías de cables UTP. Para instalar redes en América del Norte, se utilizan los cables de Categoría 5e y 6. Otra categoría común de cables UTP es la Categoría 3, que, hasta hace poco tiempo, se utilizaba bastante en el cableado telefónico.
Por varios motivos, los sistemas europeos utilizan más el cableado de par trenzado apantallado y los pares en hoja metálica (PiMF) que los UTP. Hay ciertos indicios de que, finalmente, el mercado de América del Norte también adoptará el cableado apantallado, pero también hay pruebas suficientes de que la fibra óptica, y no el cable de par trenzado blindado o STP, será el cableado utilizado en la próxima generación.
Los instaladores no deben dejarse engañar por la simplicidad del cable UTP. Durante la instalación, debe prestarse atención a los detalles a fin de calcular la resistencia del cable en cada instalación. A diferencia de otros paquetes de cables que poseen alambres centrales resistentes o elementos de blindaje, los alambres del UTP son bastante delgados (22-24 AWG). Cuando el cable está doblado, los pares se separan o se amontonan, incluso con un trenzado ajustado. Esto puede degradar el rendimiento.
Existen varias categorías de cables UTP. Para instalar redes en América del Norte, se utilizan los cables de Categoría 5e y 6. Otra categoría común de cables UTP es la Categoría 3, que, hasta hace poco tiempo, se utilizaba bastante en el cableado telefónico.
Por varios motivos, los sistemas europeos utilizan más el cableado de par trenzado apantallado y los pares en hoja metálica (PiMF) que los UTP. Hay ciertos indicios de que, finalmente, el mercado de América del Norte también adoptará el cableado apantallado, pero también hay pruebas suficientes de que la fibra óptica, y no el cable de par trenzado blindado o STP, será el cableado utilizado en la próxima generación.
| Cable de par trenzado apantallado (ScTP) |
Existen entornos eléctricos en que las interferencias
EMI y RFI son tan intensas que se necesita un blindaje para que la comunicación
sea posible. Una forma costosa de proporcionar este blindaje es enrutar el
cableado por medio de pequeños tubos, denominados conductos, y luego conectarlos
a tierra (para asegurarse de que todo campo desviado captado por los conductos
pase a tierra y no produzca interferencias en los cables de datos). Sin embargo,
los conductos son caros y resulta difícil trabajar con ellos. Además, en algunas
zonas de los Estados Unidos, los contratos sindicales prohíben que los
trabajadores que tienden cables se ocupen también de instalar conductos.
Es mejor utilizar cables que tienen su propio
apantallamiento cuando se requiere blindaje adicional. El cable de par trenzado
blindado (STP) es básicamente un UTP con una capa de apantallamiento, que brinda
a los alambres mayor protección contra interferencias externas. Los pares
individuales ScTP están recubiertos por un blindaje, además de otro que envuelve
a los cuatro juntos. El ScTP goza de gran aceptación en Europa, donde la
cantidad de estructuras históricas no permite a los instaladores colocar
varillas de conexión a tierra con facilidad.
Existen varios motivos por los que no se utiliza el ScTP en cualquier lugar:
ScTP
El ScTP (cable de par trenzado apantallado) tiene un solo blindaje, en general una lámina, que protege todos los pares del cable. A diferencia del PiMF, los pares no están cubiertos individualmente con un blindaje. Como no tiene un blindaje adicional que recubra los pares, el ScTP es más económico, más liviano y tiene un diámetro más pequeño. Además, es más fácil de conectar a tierra que el STP.
ScTP de 100 ohmios
En las redes Ethernet, se utiliza principalmente el ScTP simple o el ScTP de 100 ohmios. Al igual que el UTP, tiene una impedancia de 100 ohmios. El blindaje no forma parte del circuito de datos, por lo que sólo uno de los extremos tiene conexión a tierra, generalmente en la sala de telecomunicaciones o en el hub. De este modo, el blindaje actúa como una funda protectora que intercepta las interferencias EMI y RFI. El blindaje las transporta a tierra antes de que afecten las señales de datos del cable.
El ScTP de 100 ohmios aumenta la resistencia del cable de par trenzado a las interferencias EMI y RFI, sin que exista una diferencia de tamaño o peso significativa. Hay algunos indicios de que este cable se puede utilizar en los cableados de categoría 8 y superiores.
STP de 150 ohmios
El tipo de STP más común, desarrollado por IBM y asociado con la arquitectura de redes Token Ring del estándar IEEE 802.5, se denomina STP de 150 ohmios porque tiene una impedancia de 150 ohmios. El blindaje del STP de 150 ohmios no forma parte de la ruta de la señal, pero posee conexión a tierra en ambos extremos.
El STP de 150 ohmios puede transportar datos con una transmisión rapidísima y con muy bajas probabilidades de distorsión. Sin embargo, todos los blindajes provocan pérdida de señal, por lo que se requiere mayor separación, o sea, más aislamiento entre los pares de alambres y el blindaje. La gran cantidad de material de aislamiento y blindaje aumenta el tamaño, el peso y el costo de los cables. El STP de 150 ohmios, que posee un diámetro externo de alrededor de 0,98 mm, rellena los conductos del cable rápidamente. Se requiere instalar grandes salas de telecomunicaciones y amplios conductos para el cableado de un edificio con STP en una red Token Ring de IBM. Esto puede ser imposible o estar fuera de los planes.
Existen varios motivos por los que no se utiliza el ScTP en cualquier lugar:
- Primero, las capas de blindaje deben estar correctamente conectadas a tierra para reducir la degradación de la señal. Si existen diferencias en el potencial de conexión a tierra en distintas partes de la red, quizás por problemas del sistema a tierra, o porque las diferentes áreas se alimentan de fuentes de energía distintas, los blindajes transmitirán estas diferencias en la conexión a tierra. Estas corrientes se denominan bucles con conexión a tierra. Los bucles con conexión a tierra pueden volverse fuentes de interferencia e incluso representar un peligro de descarga.
- Segundo, al tender el cable hay que tener cuidado de no doblarlo porque el blindaje se puede amontonar o cortar. Si se daña, los pares del cable pueden quedar sujetos a mayor interferencia.
- Tercero, el ScTP es más costoso que el UTP debido al blindaje adicional.
- Cuarto, el ScTP es menos flexible que el UTP debido al blindaje y es más difícil de instalar.
- Finalmente, se requiere más tiempo para conectar a tierra todos los extremos de cada cable. Con el STP, es necesario conectar el alambre de conexión a tierra a la banda metálica que rodea a cada conector RJ-45. Los paneles de conexión, los hub y otros artefactos hacen contacto con esta banda y descargan el cortocircuito en la tierra. Este proceso lleva mucho tiempo y, por lo tanto, incrementa los costos de mano de obra.
ScTP
El ScTP (cable de par trenzado apantallado) tiene un solo blindaje, en general una lámina, que protege todos los pares del cable. A diferencia del PiMF, los pares no están cubiertos individualmente con un blindaje. Como no tiene un blindaje adicional que recubra los pares, el ScTP es más económico, más liviano y tiene un diámetro más pequeño. Además, es más fácil de conectar a tierra que el STP.
ScTP de 100 ohmios
En las redes Ethernet, se utiliza principalmente el ScTP simple o el ScTP de 100 ohmios. Al igual que el UTP, tiene una impedancia de 100 ohmios. El blindaje no forma parte del circuito de datos, por lo que sólo uno de los extremos tiene conexión a tierra, generalmente en la sala de telecomunicaciones o en el hub. De este modo, el blindaje actúa como una funda protectora que intercepta las interferencias EMI y RFI. El blindaje las transporta a tierra antes de que afecten las señales de datos del cable.
El ScTP de 100 ohmios aumenta la resistencia del cable de par trenzado a las interferencias EMI y RFI, sin que exista una diferencia de tamaño o peso significativa. Hay algunos indicios de que este cable se puede utilizar en los cableados de categoría 8 y superiores.
STP de 150 ohmios
El tipo de STP más común, desarrollado por IBM y asociado con la arquitectura de redes Token Ring del estándar IEEE 802.5, se denomina STP de 150 ohmios porque tiene una impedancia de 150 ohmios. El blindaje del STP de 150 ohmios no forma parte de la ruta de la señal, pero posee conexión a tierra en ambos extremos.
El STP de 150 ohmios puede transportar datos con una transmisión rapidísima y con muy bajas probabilidades de distorsión. Sin embargo, todos los blindajes provocan pérdida de señal, por lo que se requiere mayor separación, o sea, más aislamiento entre los pares de alambres y el blindaje. La gran cantidad de material de aislamiento y blindaje aumenta el tamaño, el peso y el costo de los cables. El STP de 150 ohmios, que posee un diámetro externo de alrededor de 0,98 mm, rellena los conductos del cable rápidamente. Se requiere instalar grandes salas de telecomunicaciones y amplios conductos para el cableado de un edificio con STP en una red Token Ring de IBM. Esto puede ser imposible o estar fuera de los planes.
| Códigos de color para par Trenzado |
Los antiguos conmutadores con paneles de conexión que se
utilizaban en las centrales telefónicas dieron origen a algunos de los términos
exclusivos del cableado. Cada uno de los alambres del par tiene un nombre
exclusivo. Son puntas o anillos 
. Los operadores insertaron sondas, denominadas conectores
macho, dentro de receptáculos, denominados jacks. Se sujetó uno de
los conductores a la punta del conector macho. El otro conductor se sujetó a un
anillo que rodeaba al conector macho. En ese momento, estos alambres se
conocieron con el nombre de punta y anillo, denominación que todavía se utiliza.
El "color primario" del cable de cuatro pares, como
el cable de Categoría 5e, es el de la punta; por lo general, ésta es blanca y
tiene un indicador o una raya del mismo color que el alambre de color liso, que
es el anillo. (En algunos cables, las puntas son opacas y los anillos,
translúcidos.) La mayoría de los cables de par trenzado siguen el esquema de
códigos de colores que aparece en la Figura 
.
Es una costumbre local llamar punta al alambre blanco. Se le dio este nombre por ser el primer alambre de cada par que se inserta a presión en el bloque de punción, especialmente cuando se trabaja con cables que tienen una mayor cantidad de pares, como los de 25 o más pares
.
Si bien el cable de cuatro pares es muy habitual, no es la única configuración posible. En el caso de cables con pares múltiples, el código concuerda con el mismo código general de colores. De hecho, el esquema para cables de cuatro pares es un subconjunto del sistema mayor de códigos de colores.
A pesar de que casi todos los cables de cuatro pares siguen este estándar, no todos los fabricantes cumplen tales lineamientos. Algunos fabricantes no colocan una raya de color al alambre de la punta. En lugar de un color liso, algunos utilizan una gama translúcida que le da el color del alambre que está en el interior. En otros casos, el fabricante diferencia los alambres por medio de manchas espaciadas del color del alambre compañero.
Es de suma importancia que el instalador conozca bien el tipo de cable que se utiliza. Como los fabricantes no hacen todos los cables iguales, puede ser confuso para un instalador principiante hacer coincidir los colores correctamente.
. Los operadores insertaron sondas, denominadas conectores
macho, dentro de receptáculos, denominados jacks. Se sujetó uno de
los conductores a la punta del conector macho. El otro conductor se sujetó a un
anillo que rodeaba al conector macho. En ese momento, estos alambres se
conocieron con el nombre de punta y anillo, denominación que todavía se utiliza.
El "color primario" del cable de cuatro pares, como
el cable de Categoría 5e, es el de la punta; por lo general, ésta es blanca y
tiene un indicador o una raya del mismo color que el alambre de color liso, que
es el anillo. (En algunos cables, las puntas son opacas y los anillos,
translúcidos.) La mayoría de los cables de par trenzado siguen el esquema de
códigos de colores que aparece en la Figura . Es una costumbre local llamar punta al alambre blanco. Se le dio este nombre por ser el primer alambre de cada par que se inserta a presión en el bloque de punción, especialmente cuando se trabaja con cables que tienen una mayor cantidad de pares, como los de 25 o más pares
. Si bien el cable de cuatro pares es muy habitual, no es la única configuración posible. En el caso de cables con pares múltiples, el código concuerda con el mismo código general de colores. De hecho, el esquema para cables de cuatro pares es un subconjunto del sistema mayor de códigos de colores.
A pesar de que casi todos los cables de cuatro pares siguen este estándar, no todos los fabricantes cumplen tales lineamientos. Algunos fabricantes no colocan una raya de color al alambre de la punta. En lugar de un color liso, algunos utilizan una gama translúcida que le da el color del alambre que está en el interior. En otros casos, el fabricante diferencia los alambres por medio de manchas espaciadas del color del alambre compañero.
Es de suma importancia que el instalador conozca bien el tipo de cable que se utiliza. Como los fabricantes no hacen todos los cables iguales, puede ser confuso para un instalador principiante hacer coincidir los colores correctamente.
| Esquemas de cableado T568A y T568B |
Estos estándares particulares describen la disposición
de cada color de conductores durante la conexión de cables de datos de cuatro
pares. Los dos esquemas son similares, pero el orden de conexión de dos de los
pares está invertido. La figura muestra este código de colores y de qué manera
los dos pares están invertidos.
Bell Telephone, que en algún momento fue la compañía
telefónica más importante de los Estados Unidos, desarrolló una técnica para
conectar el cableado de par trenzado. Dicha técnica, denominada Código universal
para el orden de servicio (USOC) organiza de manera lógica los alambres en un
conector modular. Básicamente, el primer par debe ir en los dos pins centrales y
el resto de los pares deben colocarse de izquierda a derecha, separándolos en la
mitad .
Lamentablemente, esta técnica separa los pares de alambres de datos. Esto puede generar diafonía. Con el fin de seguir utilizando los conectores y tomas RJ-45 estándar, se modificó el esquema de cableado y así se mantuvieron los pares juntos. De esta manera, surgieron dos patrones de cableado, el T568A y el T568B.
Estos esquemas de cableado indican el orden en que deben colocarse los pares en conectores y jacks modulares. Dichos esquemas de cableado (T568A
and T568B) no se deben confundir con los estándares TIA/EIA, que establecen sus
especificaciones (TIA/EIA-568-B).
Generalmente, se puede elegir cualquiera de los esquemas para la mayoría de los trabajos nuevos de cableado. Si trabaja con una red existente, utilice el esquema de cableado que ya está implementado. De cualquier manera, asegúrese de utilizar el mismo esquema de cableado en todas las conexiones del proyecto.
En algunas ocasiones, habrá que crear un cable de interconexión cruzada. Para tal fin, utilice el T568A en un extremo y el T568B en el otro. Es importante dominar la conexión de los cables con ambos esquemas.
. Lamentablemente, esta técnica separa los pares de alambres de datos. Esto puede generar diafonía. Con el fin de seguir utilizando los conectores y tomas RJ-45 estándar, se modificó el esquema de cableado y así se mantuvieron los pares juntos. De esta manera, surgieron dos patrones de cableado, el T568A y el T568B.
Estos esquemas de cableado indican el orden en que deben colocarse los pares en conectores y jacks modulares
. Dichos esquemas de cableado (T568A
and T568B) no se deben confundir con los estándares TIA/EIA, que establecen sus
especificaciones (TIA/EIA-568-B). Generalmente, se puede elegir cualquiera de los esquemas para la mayoría de los trabajos nuevos de cableado. Si trabaja con una red existente, utilice el esquema de cableado que ya está implementado. De cualquier manera, asegúrese de utilizar el mismo esquema de cableado en todas las conexiones del proyecto.
En algunas ocasiones, habrá que crear un cable de interconexión cruzada. Para tal fin, utilice el T568A en un extremo y el T568B en el otro. Es importante dominar la conexión de los cables con ambos esquemas.
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