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cable par trenzado, y cobreTRANSCRIPT
CABLE DE COBRE, PAR TRENZADO Y UTP
Presentado por:
JUAN MANUEL RODRIGUEZ MORETE
GABRIEL SANCHEZ CAPALBO
NIZ FRANCO
Profesor:
OLGA CAVALLI
TRABAJO QUE EXPONE EL FORMATO APA
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS
LIC. EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN DE LAS ORGANIZACIONES
ARGENTINA
2014
Contenido1. Cable de cobre........................................................................................................................................3
1.1. Componentes..................................................................................................................................3
2. Cable par trenzado..................................................................................................................................4
2.1. Características.................................................................................................................................4
2.2. Tipos...............................................................................................................................................5
2.3. Categorías.......................................................................................................................................7
2.4. Características de la Transmisión...................................................................................................8
2.5. Variantes Menores del Cable Par Trenzado.................................................................................10
3. Cable UTP............................................................................................................................................11
3.1. Historia.........................................................................................................................................11
3.2. Construcción.................................................................................................................................12
3.2.1. Código de colores.................................................................................................................12
3.2.2. Mecánica...............................................................................................................................13
3.3. Categorías de cables UTP.............................................................................................................13
3.4. Norma estadounidense TIA/EIA-568-B.......................................................................................14
3.5. Las terminaciones T568A y T568B..............................................................................................15
3.6. Cableado.......................................................................................................................................16
4. Fuentes..................................................................................................................................................20
1. Cable de cobre
El cobre se usa porque tiene una resistencia eléctrica baja, esto significa que a la corriente le
es fácil fluir por él. Además, al alambre de cobre se le puede dar fácilmente forma. El cobre es el
tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio.
Los cables para las primeras líneas telefónicas tenían al cobre como uno de sus
constituyentes centrales. En los 80’, la tecnología del fax hizo que se instalaran muchas segundas
líneas para destinarlas solo a ese uso. El cobre tiene una plena vigencia para cada nueva
tecnología. Su alta conductividad, maleabilidad y poder de reciclado logran que sea uno de los
metales preferidos a la hora de producir los elementos que hacen posible las telecomunicaciones
en sus diversas formas.
El medio físico más extendido en las redes de telecomunicaciones a nivel global es mediante
un par de cobre, usado tradicionalmente para el servicio telefónico, pero sus características de
propagación le permiten transportar una mayor cantidad de información, en efecto a la fecha es
capaz de transportar señales de voz, vídeo y datos en forma simultánea, tal es el caso de VDSL2
(Very-High-Bit-Rate Digital Subscriber Line 2) con un ancho de banda superior a 200 Mbit/s.
Su mayor defecto es su grosor, el cual limita su utilización en pequeños conductos eléctricos
y en ángulos muy agudos.
1.1. Componentes
Conductores (cobre, aluminio u otro metal).
Aislamientos (materiales plásticos, papel impregnado en aceite viscoso o fluido). Para evitar
la circulación de corriente eléctrica fuera del mismo.
Protecciones (pantallas, armaduras y cubiertas). Está hecha de materiales que protejan
mecánicamente al cable. Tiene como función proteger el aislamiento de los conductores de la
acción de la temperatura, sol, lluvia, etc.
2. Cable par trenzado
2.1. Características
El cable de par trenzado consiste en dos alambres de cobre aislados que se entrelazan de
forma helicoidal, como una molécula de ADN. De esta forma el par trenzado constituye un
circuito que puede transmitir datos. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una
antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que la radiación del
cable es menos efectiva. Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto
exterior como de pares cercanos.
Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro,
recubiertos por un material aislante. Cada uno de estos pares se identifica mediante un color,
siendo los colores asignados y las agrupaciones de los pares de la siguiente forma:
Par 1: Blanco-Azul/Azul
Par 2: Blanco-Naranja/Naranja
Par 3: Blanco-Verde/Verde
Par 4: Blanco-Marrón/Marrón
El entrelazado de cables que llevan señal en modo diferencial (es decir que una es la
invertida de la otra), tiene dos motivos principales:
Si tenemos que la forma de onda es A (t) en uno de los cables y en el otro es -A (t) y n (t) es
ruido añadido por igual en ambos cables durante el camino hasta el receptor, tendremos: A (t) + n
(t) en un cable y en el otro -A (t) + n (t) al hacer la diferencia en el receptor, quedaremos con 2A
(t) y habremos eliminado el ruido.
Si pensamos en el campo magnético que producirá esta corriente en el cable y tenemos en
cuenta que uno está junto al otro y que en el otro la corriente irá en sentido contrario, entonces los
sentidos de los campos magnéticos serán opuestos y el módulo será prácticamente el mismo, con
lo cual eliminaremos los campos fuera del cable, evitando así que se induzca alguna corriente en
cables aledaños.
2.2. Tipos
Los pares trenzados se apantallan. De acuerdo con la forma en que se realiza este
apantallamiento podemos distinguir varios tipos de cables de par trenzado:
Cable Par Trenzado Sin Blindaje – UTP: En un apartado más adelante detallaremos las
características de este tipo de cables.
Cable Par Trenzado Blindado – STP: (Shielded twisted Pair): Se trata de cables de cobre
aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se
refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su
inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro
que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 ohmios.
Cada par se envuelve en una malla conductora y otra general que recubre a todos los pares.
Poseen gran inmunidad al ruido, pero una rigidez máxima.
Cable Par Trenzado con Blindaje Global – FTP: (Foiled Twisted Pair): Son cables de pares
que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a
interferencias y su impedancia es de 120 ohmios. Tiene una rigidez intermedia.
Cable Par Trenzado Totalmente Blindado – FSTP: (Screened Fully Shielded Twisted Pair):
Es un tipo especial de cable que utiliza múltiples versiones de protección metálica, estos son
blindados y apantallados.
2.3. Categorías
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 de definición.
Categoría 1: Ancho de Banda = 0,4 MHz. Se utiliza en líneas telefónicas y módems de banda
ancha. No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas
modernos.
Categoría 2: Ancho de Banda = 4 MHz. Se utiliza como cables para conexión de antiguos
terminales como el IBM 3270. No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado
para sistemas modernos.
Categoría 3: Ancho de Banda = 16 MHz. Soporta velocidades de transmisión hasta 10
Mbits/seg. Utilizado para telefonía de voz, 10Base-T Ethernet y Token ring a 4 Mbits/seg.
Descrito en la norma EIA/TIA-568.
Categoría 4: Ancho de Banda = 20 MHz. Soporta velocidades hasta 16 Mbits/seg. Es
aceptado para Token Ring a 16 Mbits/seg.
Categoría 5: Ancho de banda = 100 MHz. Sasta 100 Mbits/seg. Utilizado para Ethernet
100Base-TX.
Categoría 5e: Ancho de banda = 100 MHz. Mejora del cable de Categoría 5. En la práctica es
como la categoría anterior pero con mejores normas de prueba. Hasta 622 Mbits/seg. Utilizado
para Gigabit Ethernet.
Categoría 6: Ancho de banda = 250 MHz. Soporta velocidades hasta 1000 Mbits/seg. Cable
más comúnmente instalado en Finlandia según la norma.
Categoría 6a: Ancho de banda = 250 MHz. 10GBASE-T Ethernet (en desarrollo).
Categoría 7: Ancho de banda = 600 MHz. En desarrollo. Aun sin aplicaciones. Cable U/FTP
(sin blindaje) de 4 pares.
Categoría 7a: Ancho de banda = 1000 MHz. Para servicios de telefonía, televisión por cable
y Ethernet 1000BASE-T en el mismo cable. Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado
trenzado) de 4 pares. Norma en desarrollo.
Categoría 8: Ancho de banda = 1200 MHz. Norma en desarrollo. Aun sin aplicaciones.
Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares.
Categoría 9: Ancho de banda = 25000. Norma en creación por la UE. Cable S/FTP (pares
blindados, cable blindado trenzado) de 8 pares con milar y poliamida.
Categoría 10: Ancho de banda = 75000. Norma en creación por la G.E.R.A (RELATIONSH
IP BETWEEN COMPANIES ANONYMA G) e IEEE. Cable S/FTP (pares blindados, cables
blindado trenzado) de 8 pares con milar y poliamida.
2.4. Características de la Transmisión
Está limitado en distancia, ancho de banda y tasa de datos. También destacar que la
atenuación es una función fuertemente dependiente de la frecuencia. La interferencia y el ruido
externo también son factores importantes, por eso se utilizan coberturas externas y el trenzado.
Para señales analógicas se requieren amplificadores cada 5 o 6 kilómetros, para señales digitales
cada 2 ó 3. En transmisiones de señales analógicas punto a punto, el ancho de banda puede llegar
hasta 250 kHz. En transmisión de señales digitales a larga distancia, el data rate no es demasiado
grande, no es muy efectivo para estas aplicaciones o dispositivos.
En redes locales que soportan ordenadores locales, el data rate puede llegar a 10 Mbps
(Ethernet) y 100 Mbps (Fast Ethernet).
En el cable par trenzado de cuatro pares, normalmente solo se utilizan dos pares de
conductores, uno para recibir (cables 3 y 6) y otro para transmitir (cables 1 y 2), aunque no se
pueden hacer las dos cosas a la vez, teniendo una trasmisión half-dúplex. Si se utilizan los cuatro
pares de conductores la transmisión es full-dúplex.
Ventajas:
Bajo costo en su contratación.
Alto número de estaciones de trabajo por segmento.
Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.
Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.
Desventajas:
Altas tasas de error a altas velocidades.
Ancho de banda limitado.
Baja inmunidad al ruido.
Baja inmunidad al efecto crosstalk (diafonía).
Alto costo de los equipos.
El cable de Par Trenzado debe emplear conectores RJ45 para unirse a los distintos elementos
de hardware que componen la red. Actualmente de los ocho cables sólo cuatro se emplean para la
transmisión de los datos. Éstos se conectan a los pines del conector RJ45 de la siguiente forma: 1,
2 (para transmitir), 3 y 6 (para recibir).
La Galga o AWG, es un organismo de normalización sobre el cableado. Es importante
conocer el significado de estas siglas porque en muchos catálogos aparecen clasificando los tipos
de cable. Por ejemplo se puede encontrar que determinado cable consta de un par de hilos de 22
AWG.
AWG hace referencia al grosor de los hilos. Cuando el grosor de los hilos aumenta el AWG
disminuye. El hilo telefónico se utiliza como punto de referencia; tiene un grosor de 22 AWG.
Un hilo de grosor 14 AWG es más grueso, y uno de 26 AWG es más delgado.
2.5. Variantes Menores del Cable Par Trenzado
Par trenzado cargado: Es un par trenzado al cual se le añade intencionadamente inductancia,
muy común en las líneas de telecomunicaciones, excepto para algunas frecuencias. Los
inductores añadidos son conocidos como bobinas de carga y reducen la distorsión.
Par trenzado sin carga: Los pares trenzados son a título individual en régimen de esclavo
para aumentar la robustez del cable.
Cable trenzado de cinta: Es una variante del estándar de cable de cinta donde los conductores
adyacentes están en modo esclavo y trenzados. Los pares trenzados son ligeramente esclavos
unos de los otros en formato de cinta. Periódicamente a lo largo de la cinta hay pequeñas
secciones con no trenzados habilitados conectores y cabeceras pcb para ser terminadas usando la
típica técnica de cable de cinta IDC.
3. Cable UTP
Son cables de par trenzado no apantallados. Son los más simples, no tienen ningún tipo de
pantalla conductora. Su impedancia es de
100 ohmios, y es muy sensible a
interferencias. Los pares están recubiertos de
una malla de teflón que no es conductora.
Este cable es bastante flexible.
Son cables de pares trenzados sin
blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil
uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a
grandes distancias sin regeneración de la señal.
Se encuentra normalizado de acuerdo a la norma estadounidense TIA/EIA-568-B y a la
internacional ISO/IEC 11801. De los cables que presentan cuatro pares de trenzas suelen usarse
tan sólo dos: uno que envía información y otro que la recibe.
3.1. Historia
Poco después de la invención del teléfono, las líneas de cableado al aire libre se utilizaron
para la transmisión. Dos cables, estructurados a ambos lados de las barras cruzadas en los postes
de teléfono, compartían la ruta con las líneas de energía eléctrica.
En un primer momento, la interferencia de las líneas eléctricas limitaba la distancia de las
señales telefónicas. Al descubrir la causa, los ingenieros idearon un método para cancelar esas
interferencias, llamado cable de transposición, consistente en que una vez cada varios postes los
cables se cruzaban. De esta forma, los dos cables recibirían interferencias electromagnéticas
similares de las líneas eléctricas.
Hoy en día, las líneas de cableado al aire libre con transposiciones periódicas, aún se pueden
encontrar en las zonas rurales. Esto representó una rápida aplicación sobre la torsión de giro con
una tasa alrededor de 4 giros por kilómetro.
Los cables de par retorcido se utilizaron por primera vez en sistemas de telefonía por Bell en
1881 y en 1900 por toda la red americana. La mayoría de los miles de millones de kilómetros de
cable de par retorcido en el mundo están al aire libre, y son propiedad de las compañías
telefónicas, utilizados para el servicio de voz, y sólo por profesionales. La mayoría de los datos
de las conexiones a Internet utilizan estos cables.
3.2. Construcción
3.2.1.Código de colores
Para un uso masivo en interiores el cable UTP es a menudo
agrupado en conjuntos de 25 pares de acuerdo al estándar de
Código de colores de 25 pares, desarrollado originalmente por
AT&T. Un típico subconjunto de estos colores es el más usado
en los cables UTP: blanco-naranja, naranja, blanco-verde, azul,
blanco-azul, verde, blanco-marrón y marrón.
El código de colores de 25 pares es un código de colores usado para identificar
inequívocamente un conductor en un cableado de telecomunicaciones para uso en interiores,
conocido como cables cruzados. El aislante de cada conductor es coloreado, el primer color es
elegido grupo de cinco colores y el otro color de un segundo grupo, ofreciendo 25 combinaciones
de dos colores.
El primer grupo de colores, en orden, es: blanco, rojo, negro, amarillo y violeta.
El segundo grupo de colores, en orden, es: azul, naranja, verde, marrón y gris.
3.2.2.Mecánica
Cada par de cables es un conjunto de dos conductores aislados con un recubrimiento plástico.
Este par se retuerce para que las señales transportadas por ambos conductores (de la misma
magnitud y sentido contrario) no generen interferencias ni resulten sensibles a emisiones.
La u de UTP indica que este cable es sin blindaje o no blindado. Esto quiere decir que este
cable no incorpora ninguna malla metálica que rodee ninguno de sus elementos (pares) ni el cable
mismo.
Los cables de par retorcido por lo general tienen estrictos requisitos para obtener su máxima
tensión, así como tener un radio de curvatura mínimo. Esta relativa fragilidad de los cables de par
retorcido hace que su instalación sea tan importante para asegurar el correcto funcionamiento del
cable.
3.3. Categorías de cables UTP
El UTP se presenta en diferentes tipos, llamados Categorías. Los más usuales son Cat 3, Cat
5e y Cat 6. Cuanto más alto es el número de la categoría, mayor es la torsión por pie en el par y
mayor la protección ante interferencias. Cat 3 se utiliza normalmente para sistemas telefónicos en
hogares. Cat 5e es el estándar industrial para redes informáticas y sistemas telefónicos de mayor
envergadura. Cat 6 es una mejora de Cat 5e y se está convirtiendo en el preferido para nuevas
instalaciones dado que ofrece mayor velocidad y mejor protección ante las interferencias.
El UTP también se presenta con diferentes tamaños según el número de pares. El Cat 3
utilizado en teléfonos se presenta a menudo en dos pares, ya que es todo lo que un sistema
telefónico básico requiere. Los cables de red estándar Cat 5 o 6 presentan ocho pares trenzados.
Los cables troncales que se utilizan entre las plantas de los edificios de grandes dimensiones
contienen a menudo 25 pares, que pueden unirse para formar cables de hasta 1.400 pares.
Ventajas:
Cable delgado y flexible, fácil para cruzar entre paredes, pero a su vez duro para que cueste
romperse.
Tamaño reducido, por lo que no se llenan rápidamente los conductos de cableado.
Cuesta menos por kilómetro que cualquier otro tipo de cable LAN.
Desventajas:
La susceptibilidad del par retorcido a las interferencias electromagnéticas.
3.4. Norma estadounidense TIA/EIA-568-B
TIA/EIA-568-B intenta definir estándares que permitirán el diseño e implementación de
sistemas de cableado estructurado para edificios comerciales y entre edificios en entornos de
campus. El sustrato de los estándares define los tipos de cables, distancias, conectores,
arquitecturas, terminaciones de cables y características de rendimiento, requisitos de instalación
de cable y métodos de pruebas de los cables instalados. El estándar principal, el TIA/EIA-568-
B.1 define los requisitos generales, mientras que TIA/EIA-568-B.2 se centra en componentes de
sistemas de cable de pares balanceados y el -568-B.3 aborda componentes de sistemas de cable
de fibra óptica.
3.5. Las terminaciones T568A y T568B
La terminación T568A, es la adecuada para velocidades transmisión de la red arriba de
100Mbps. Tal vez una característica más conocida y discutida del TIA/EIA-568-B.1-2001 es la
definición de las asignaciones pin/par para el par trenzado balanceado de 100 ohm para ocho
conductores, como los cables UTP de Categoría 3, 5 y 6. Estas asignaciones son llamadas T568A
y T568B y definen el pinout, u orden de conexiones, para cables en RJ45 ocho pines modulares y
jacks. Estas definiciones consumen solo una de las 468 páginas de los documentos, una cantidad
desproporcionada. Esto es debido a que los cables que están terminados con diferentes estándares
en cada terminación no funcionarán correctamente.
El TIA/EIA-568-B especifica los cables que deberían estar terminados utilizando las
asignaciones pin/par del T568A, "u opcionalmente, por el [T568B] si fuera necesario acomodar
ciertos sistemas de cableado de 8 pines." A pesar de esta instrucción, muchas organizaciones
continúan implementando el T568B por varias razones, principalmente asociados con la tradición
(el T568B es equivalente al AT&T 258A). Las recomendaciones de Telecomunicaciones
Federales de los Sistemas de Comunicación Nacional de Estados Unidos no reconocen T568B.
El color primario de los pares es: azul (par 1), naranja (par 2), verde (par 3) y marrón (par 4).
Cada par consiste en un conductor de color sólido y un segundo conductor que es blanco con una
línea del mismo color. Las asignaciones específicas de pares de pines de conectores varían entre
los estándares T568A y T568B.
Mezclar el parche terminado T568A con los cables horizontales de terminación T568B (o al
revés) no produce problemas en el pinout de una instalación. Aunque puede degradar la calidad
de la señal ligeramente, este efecto es marginal y ciertamente no mayor que la producida por la
mezcla de las marcas de los cables en los canales.
Los estándares 568A y 568B tienen una gran cantidad de casos de uso, pero el estándar 568A
parece ser el más común en las redes actuales.
3.6. Cableado
Respecto al estándar de conexión, los pines en un conector RJ-45 modular están numerados
del 1 al 8, siendo el pin 1 el del extremo izquierdo del conector, y el pin 8 el del extremo derecho.
Los pines del conector hembra (jack ) se numeran de la misma manera para que coincidan con
esta numeración, siendo el pin 1 el del extremo derecho y el pin 8 el del extremo izquierdo.
La asignación de pares de cables es como sigue:
Pin Color T568A Color T568B Pines en conector macho (en conector hembra se
invierten)
1
Blanco/Verde
(W-G)
Blanco/Naranja
(W-O)
2
Verde (G) Naranja (O)
3
Blanco/Naranja
(W-O)
Blanco/Verde
(W-G)
4
Azul (BL) Azul (BL)
5
Blanco/Azul
(W-BL)
Blanco/Azul
(W-BL)
6
Naranja (O) Verde (G)
7
Blanco/Marrón
(W-BR)
Blanco/Marrón
(W-BR)
8
Marrón (BR) Marrón (BR)
Nótese que la única diferencia entre T568A y T568B es que los pares 1, 2, 3 y 6 (Naranja y
Verde) están alternados. Ambos estándares conectan los cables "directamente", es decir, los pines
1 a 8 de cada extremo se conectan con los pines 1 a 8, respectivamente, en el otro. Asimismo, los
mismos pares de cables están emparejados en ambos estándares: pines 1-2, 3- 6, 4-5 y 7-8. Y
aunque muchos cables implementan pequeñas diferencias eléctricas entre cables, estos efectos
son inapreciables, de manera que los cables que utilicen cualquier estándar son intercambiables.
Además esta norma debe ser utilizada para impedir la interferencia por señales
electromagnéticas generadas por cada hilo, de manera que pueda aprovechar el cable a una mayor
longitud sin afectar en su rendimiento, es decir a la mayor velocidad; por eso los cables de red
deben ser resistentes a la interferencia externa, tales como las ondas electromagnéticas de
impresoras, monitores, teléfonos, unidades de aire acondicionado u otros equipos eléctricos. Tal
interferencia distorsiona la señal transmitida, ocasionando errores.
Por eso también además se catalogan las conexiones bajo las categorías Cat 5, (abajo de
100Mbps) y Cat 6 (arriba de 100Mbps); 2 aunque ambos estándares de conexión de los pines,
T568A y T568B, se utilizan para Cat 5 y para Cat 6, en ambos se utilizan los pares trenzados del
cable para reducir las interferencias, pero el T568A tiene una mayor inmunidad; sin olvidar que
el cable Cat 6 utiliza un mejor aislamiento y más vueltas del aislante.
Otra fuente importante de interferencia es la señal de los otros hilos, adicional a utilizar la
conexión de los pines T568A, el cable Cat 6 reduce esta interferencia separando los pares de
cables con una tablilla de plástico que recorre toda la longitud del cable; pero en el conector Cat 6
tipo RJ45, hay una especie de plantilla plástica para evitar el contacto de los cables dentro del
conector, pero hay que tener cuidado de desentorchar lo mínimo posible los pares, (el cable),
además de quitar el mínimo de forro/aislante necesario/posible.
4. Fuentes
La información utilizada para realizar el presente trabajo fue consultada en los siguientes sitios
web:
https://www.google.com.ar/search?
q=cable+par+trenzado&oq=cable+par+trenzado&aqs=chrome..69i57j0l5.4711j0j4&sourceid=chr
ome&es_sm=93&ie=UTF-8
http://es.wikipedia.org/wiki/Cable_de_par_trenzado
http://informatica.iescuravalera.es/iflica/gtfinal/libro/c44.html
http://html.rincondelvago.com/cable-par-trenzado.html
http://www.rnds.com.ar/articulos/052/rnds_136w.pdf