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Cables

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Luis Alfredo Sanchez Morales

on 5 October 2012

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Cables, conectores y tarjetas de red Algunos de los cables que se usan hoy en día son los cables UTP (Unshielded Twisted Pair), cables coaxiales y fibra óptica. Los cables UTP o de par trenzado, son la variedad más popular, muy usada en todo tipo de redes con velocidades de hasta 100 Mbps (en categoría 6 hasta 1000 Mbps).

Los cables coaxiales tienen un único conductor en el centro normalmente llamado “alma” o “activo”. Una capa de plástico rodea este conductor central y los aísla a su vez de la malla metálica que corresponde a la masa.

Los cables de fibra óptica consisten en un núcleo de vidrio rodeado por capas de materiales protectores. Transmite señales de luz en contraposición de señales electrónicas y las envía a distancias mucho mas largas que los cables coaxiales y de pares. CABLES DE RED Tarjetas de red Bautista Corzo Nicolás
Sánchez Morales Luis Alfredo FIN Se llama cable a un conductor (generalmente cobre) o conjunto de ellos generalmente recubierto de un material aislante o protector, si bien también se usa el nombre de cable para transmisores de luz (cable de fibra óptica) o esfuerzo mecánico (cable mecánico). Cable UTP El cable de par trenzado es un medio de conexión usado en telecomunicaciones en el que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes. Fue inventado por Alexander Grahan Bell Categorias de cable UTP CATEGORIA 1:
Ancho de Banda: 0.4MHz
Aplicaciones: Líneas telefónicas y módem de banda ancha. CATEGORIA 2:
Ancho de Banda: 4MHz
Aplicaciones: Cable para conexión de antiguos terminales como el IBM 3270. CATEGORIA 3:
Ancho de Banda: 16MHz
Aplicaciones: 10BASE-T and 100BASE-T4 Ethernet CATEGORIA 4:
Ancho de Banda: 20MHz
Aplicaciones: 16 Mbit/s Token Ring CATEGORIA 5:
Ancho de Banda: 100MHz
Aplicaciones: 100BASE-TX y 1000BASE-T Ethernet CATEGORIA 5e:
Ancho de Banda: 100MHz
Aplicaciones: 100BASE-TX y 1000BASE-T Ethernet CATEGORIA 6:
Ancho de Banda: 250MHz
Aplicaciones: 1000BASE-T Ethernet CATEGORIA 6a:
Ancho de Banda: 250MHz-500MHz
Aplicaciones: 10GBASE-T Ethernet (en desarrollo) CATEGORIA 7:
Ancho de Banda: 600MHz
Aplicaciones: En desarrollo. Aún sin aplicaciones. CATEGORIA 7a:
Ancho de Banda: 1200MHz
Aplicaciones: Para servicios de telefonía, Televisión por cable y Ethernet 1000BASE-T en el mismo cable. CATEGORIA 8:
Ancho de Banda: 1200MHz
Aplicaciones: Norma en desarrollo. Aún sin aplicaciones. Cable Coaxial El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.
El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.
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. Tipos de cable coaxial RG-58/U: Núcleo de cobre sólido. RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados. RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados. RG-59: Transmisión en banda ancha (TV). RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para frecuencias más altas que este, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha. RG-62: Redes ARCnet. CONECTORES RG-8: Para telecomunicaciones. RG-58: Para antenas de celulares. es un hardware utilizado para unir cables o para conectar un cable a un dispositivo, por ejemplo, para conectar un cable de módem a una computadora. La mayoría de los conectores pertenece a uno de los dos tipos existentes: Macho o Hembra. conector macho tiene una o más clavijas expuestas conector hembra diseñado para alojar las clavijas del conector macho Conectores UTP RJ-45 Conectores para
cable coaxial N BNC SMA TNC Frecuencia: 11GHz Adaptacion: amplio rango de cables coaxiales, medios y miniatura Usos: comercial,industrial y militar Cable Fibra Optica Adaptacion: RG-58, RG-59 Usos: Sistemas de televisión y video. Un cable de fibra óptica está compuesto por un grupo de fibras ópticas por el cual se transmiten señales luminosas. Las fibras ópticas comparten su espacio con hiladuras de aramida que le confieren la necesaria resistencia a la tracción. Frecuencia: 1 GHz Los cables de fibra óptica proporcionan una alternativa sobre los coaxiales en la industria de la electrónica y las telecomunicaciones. Así, un cable con 8 fibras ópticas tiene un tamaño bastante más pequeño que los utilizados habitualmente, puede soportar las mismas comunicaciones que 60 cables de 1623 pares de cobre o 4 cables coaxiales de 8 tubos, todo ello con una distancia entre repetidores mucho mayor. Elementos y diseño del cable de fibra óptica La estructura de un cable de fibra óptica dependerá en gran medida de la función que deba desempeñar esa fibra. A pesar de esto, todos los cables tienen unos elementos comunes que deben ser considerados y que comprenden: el revestimiento secundario de la fibra o fibras que contiene; los elementos estructurales y de refuerzo; la funda exterior del cable, y las protecciones contra el agua. Existen tres tipos de “revestimiento secundario”: Siglas: (SubMiniature version A) “Revestimiento ceñido”: Consiste en un material (generalmente plástico duro como el nylon o el poliéster) que forma una corona anular maciza situada en contacto directo con el revestimiento primario. Esto genera un diámetro externo final que oscila entre 0’5 y 1 mm. Esto proporciona a la fibra una protección contra microcurvaturas, con la salvedad del momento de su montaje, que hay que vigilar que no las produzca ella misma “Revestimiento holgado hueco”: Proporciona una cavidad sobredimensionada. Se emplea un tubo hueco extruido (construido pasando un metal candente por el plástico) de material duro, pero flexible, con un diámetro variable de 1 a 2 mm. El tubo aísla a la fibra de vibraciones y variaciones mecánicas y de temperatura externas. Frecuencia: 33GHz Usos: Antenas wifi y microondas “Revestimiento holgado con relleno”: El revestimiento holgado anterior se puede rellenar de un compuesto resistente a la humedad, con el objetivo de impedir el paso del agua a la fibra. Además ha de ser suave, dermatológicamente inocuo, fácil de extraer, autorregenerativo y estable para un rango de temperaturas que oscila entre los ¬ 55 y los 85 °C Es frecuente el empleo de derivados del petróleo y compuestos de silicona para este cometido. Pérdida en los cables de Fibra Óptica Pérdidas por absorción. Ocurre cuando las impurezas en la fibra absorben la luz, y esta se convierte en energía calorífica; las pérdidas normales van de 1 a 1000 dB/Km. Pérdida de Rayleigh. En el momento de la manufactura de la fibra, existe un momento donde no es líquida ni sólida y la tensión aplicada durante el enfriamiento puede provocar microscópicas irregularidades que se quedan permanentemente; cuando los rayos de luz pasan por la fibra, estos se difractan haciendo que la luz vaya en diferentes direcciones. Dispersión cromática. Esta dispersión sólo se observa en las fibras tipo unimodal, ocurre cuando los rayos de luz emitidos por la fuente y se propagan sobre el medio, no llegan al extremo opuesto en el mismo tiempo; esto se puede solucionar cambiando el emisor fuente. Pérdidas por radiación. Estas pérdidas se presentan cuando la fibra sufre de dobleces, esto puede ocurrir en la instalación y variación en la trayectoria, cuando se presenta discontinuidad en el medio. Dispersión modal. Es la diferencia en los tiempos de propagación de los rayos de luz. Pérdidas por acoplamiento. Las pérdidas por acoplamiento se dan cuando existen uniones de fibra, se deben a problemas de alineamiento. Conectores para
cable de fibra óptica Siglas: (threaded Neill-Concelman) Fecuencia: 11GHz Usos: television, video, microondas Versión con rosca del conector BNC. Es el conentor estandar del cable UTP. Usos: telefonia, red ethernet,red RDSI, y red T1 conector RJ45 doble Caracteristicas: telefonia, red ethernet,red RDSI, y red T1 Capacidad: 266Mbps - 4GBps ST Actúan como la interfaz entre un computador y el cable de red. La función de la tarjeta de red es la de preparar, enviar y controlar los datos en la red. Por lo general, una tarjeta de red posee dos luces indicadoras (LED):
La luz verde corresponde a la alimentación eléctrica;
La luz naranja (10 Mb/s) o roja (100 Mb/s) indica actividad en la red (envío o recepción de datos). La tarjeta de red debe poder adaptarse a la arquitectura del bus de datos del equipo y debe poseer un tipo de conexión adecuado al cable. Cada tarjeta está diseñada para funcionar con un tipo de cable específico. Algunas tarjetas incluyen conectores de interfaz múltiples (que se pueden configurar software). Los conectores utilizados con más frecuencia son los RJ-45. La identificación de las tarjetas de red
en ethernet La tarjeta convierte datos e indica su dirección al resto de la red para que pueda distinguirse de las otras tarjetas de red.


Direcciones MAC: definidas por el IEEE (Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica), que asigna intervalos de direcciones para cada fabricante de tarjetas de redes.


Están inscriptas en los chips de las tarjetas; cada tarjeta posee una dirección MAC que le es propia y, por lo tanto, única en la red. Funciones extras de las tarjetas de red El computador y la tarjeta deben comunicarse entre sí para que puedan proceder al intercambio de información. De esta manera, el ordenador asigna parte de su memoria a las tarjetas que tienen DMA (Acceso directo a la memoria).

La interfaz de la tarjeta indica que otro ordenador está solicitando datos del ordenador. El bus del ordenador transfiere los datos de la memoria del ordenador a la tarjeta de red.

Si los datos se desplazan demasiado rápido como para que el adaptador proceda a su procesamiento, se colocan en la memoria del búfer de la tarjeta (RAM), donde se almacenan temporalmente mientras se siguen enviando y recibiendo los datos. Envio y control de datos de las tarjetas de red Antes de que la tarjeta de red que envía los datos los transmita, dialoga electrónicamente con la tarjeta de recepción con el objetivo de solucionar los siguientes temas:

Tamaño máximo de los bloques que se enviarán

Cantidad de datos a enviar antes de enviar la confirmación

Intervalos entre transmisiones de datos parciales

Período de espera antes de enviar la confirmación

Cantidad de datos que cada tarjeta puede contener antes de verse desbordada

Velocidad de la transmisión de datos Si una tarjeta más reciente y avanzada se comunica con una más lenta, se verán obligadas a compartir la misma velocidad de transmisión. Algunas tarjetas poseen circuitos que le permiten ajustarse a las velocidades de transmisión de cartas más lentas. Existe entonces una aceptación y un ajuste de las configuraciones propias a cada una, antes de que se puedan enviar y recibir los datos. ST (una marca registrada de AT&T) es probablemente todavía el conector más popular para las redes multimodo (hasta. 2005), instalado en la mayoría de los edificios y campus. Tiene una montadura de bayoneta y una férula larga y cilíndrica de 2.5 mm usualmente de cerámica o polímero para sostener a la fibra. La mayoría de las férulas son de cerámica pero hay algunas de ellas de metal o plástico. Y debido a que tienen un resorte interno, se debe asegurar que se insertan adecuadamente. Si tiene pérdidas altas, vuelva a conectarlos para ver si se tiene una mejor conexión y menor pérdida.
Los conectores ST/SC/FC/FDDI/ESCON tienen el mismo diámetro de la férula de - 2.5 mm. o aproximadamente 0.1 de pulgada –por lo que pueden ser mezclados y acoplados utilizando adaptadores de acoplamiento híbridos. Esto permite realizar pruebas en forma muy conveniente y sencilla, debido a que se puede tener un solo juego de cables de referencia multimodo con conectores ST o SC y los adaptadores para todos estos conectores. SC El conector SC es un conector de broche, también con una férula de 2.5 mm. que es ampliamente utilizado por su excelente desempeño. Fue el conector estandarizado en TIA-568-A, pero no fue utilizado ampliamente en un principio porque tenía un costo del doble de un ST. En la actualidad es solo un poco más costoso y más común, ya que se conecta con un movimiento simple de inserción que atora el conector. Existe también la configuración duplex. FC El FC fue uno de los conectores monomodo más populares durante muchos años. También utiliza una férula de 2.5 mm., pero algunos de los primeros utilizaban cerámica dentro de las férulas de acero inoxidable. Se atornilla firmemente, pero debe asegurarse que tienen la guía alineada adecuadamente en la ranura antes de apretarlo. Ha sido reemplazado por los SCs y los LCs. LC El LC es un conector con factor de forma pequeña que utiliza una férula de 1.25 mm., de la mitad del tamaño que el SC. Es un conector que utiliza en forma estándar una férula cerámica, de fácil terminación con cualquier adhesivo. De buen desempeño, altamente favorecido para uso monomodo. FDDI - ESCON Además del conector SC Duplex, ocasionalmente puede ver los conectores dúplex FDDI y ESCON* que son apropiados para sus redes específicas. Usualmente son utilizados para conectar equipos hasta una salida en la pared, pero el resto de la red tendrá conectores ST o SC. Debido a que ambos utilizan férulas de 2.5 mm., pueden ser acoplados a los conectores SC o ST con adaptadores para estos conectores.
FDDI tiene una cubierta fija sobre las férulas
ESCON la cubierta sobre las férulas tiene un resorte que permite que esta cubierta se retraiga

*ESCON es una marca registrada de IBM MT-RJ El MT-RJ es un conector dúplex con ambas fibras en una sola férula de polímero. Utiliza puntas para alineamiento y existen versiones macho y hembra. Actualmente solo es multimodo, solo se puede terminar en campo con el método de empalme mecánico a un inserto previamente pulido que tiene el conector.
MT-RJ, Volition y Opti-Jack son conectores difíciles de probar, ya que la mayoría de los equipos en el Mercado no permite el acoplamiento directo del conector. Se tienen que utilizar cables de referencia híbridos (ST o SC a MT-RJ), no se puede realizar el Método B (un cable jumper de referencia) para prueba de pérdida por inserción. Usualmente la solución es realizarlo con el Método C de tres cables de referencia. Opti-Jack El conector de Panduit llamado Opti-Jack es un conector dúplex agradable, reforzado diseñado en forma muy precisa alrededor de dos férulas de tipo ST en un empaque similar en tamaño del conector de cobre RJ-45. Existen versiones macho (conector) y hembra (receptáculo) (plug y jack)
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