Cable UTP y Cable de Par Trensado

ARMADO DE UN CABLE UTP "CRUZADO"

el armado de un cable UTP "cruzado", cuya fabricación ya viene provista de conectores extremos. Indicamos también, los pasos a seguir para unir un cable UTP con un conector Jack RJ45 (hembra) y sus diferentes modelos y la utilización de cables cruzados. Siguiendo con el análisis de los diferentes cables y topologías empleadas para el cableado de computadoras, con el fin de establecer una comunicación eficiente, veremos en esta entrega, el armado de un cable UTP cruzado, cuándo conviene y cuándo no la utilización de un cable UTP cruzado y una introducción a las nuevas tecnologías de cableado. Dejamos para otra entrega, la fibra óptica, aplicaciones de la fibra óptica, características, transmisión y recepción de la luz en el cableado de fibra óptica, etc.

- ARMADO DE UN CABLE UTP "CRUZADO"

El cable cruzado, usa cable par trenzado "UTP" con conectores RJ45 (macho) en sus dos extremos, similar al del cable común, con la diferencia que los cables tienen otra disposición. En un cable cruzado, los cables de un conector RJ45 (macho) usado para la TRANSMISION de señales, en un extremo, son asignados para la RECEPCION de señales en los cables del conector de su otro extremo. También a la inversa, es decir, los cables del conector usado para la RECEPCION de señales, en un extremo, son asignados para la TRANSMISION de señales en los cables del conector de su otro extremo. El cable cruzado se instala de igual modo tanto para velocidad 10 Base T (que usa sólo dos pares del cable UTP), como así también para velocidad 100 Base TX (que usa los cuatro pares del cable UTP).

Una particularidad que tiene el cable cruzado es que sirve para ser usado indistintamente en cualquiera de las dos convenciones que estemos usando ("A" o "B"). Por lo tanto, una vez que hayamos armado un cable cruzado, se podrá usar en una red que use la convención "A" o llevarlo a otra que use la convención "B".

Al conectar un cable cruzado no debemos preocuparnos dónde va conectado cada extremo, pues de lo mismo invertir el orden. Por ejemplo, supongamos que conectamos las tarjetas de red de dos computadoras mediante el cable cruzado, dará lo mismo que desenchufemos un conector RJ45 de la tarjeta de red y lo enchufemos en la otra tarjeta de red y viceversa.

Una vez que el cable cruzado está armado podemos observar que en un extremo del cable UTP el conector RJ45 (macho) queda armado de la misma forma que exige la convención 568 "A" y en el otro extremo del cable el conector RJ45 (macho) queda armado de la misma forma que exige la convención 568 "B". Por consiguiente, su armado es bastante sencillo, sólo hay que respetar en un extremo la convención "A" y en el otro extremo del cable UTP la convención "B" y olvidarnos de las cuestiones teóricas de transmisión y recepción, si nos resulta complicado su entendimiento. La diferencia con un cable común es que este último respeta, "en sus dos extremos", la convención "A", o la convención "B", pero no usa ambas a la vez. La figura 1 muestra cómo deberán ubicarse los conductores en los conectores plug RJ45 para armar un cable cruzado.

Existen dos situaciones en las que se requiere de un cable común, es decir no se requiere de la utilización de un cable cruzado, ellas son:

- Al conectar una PC al hub, no se requiere la utilizacón de un cable cruzado, pues el mismo hub cruza las señales de transmisión y recepción, de tal forma que cuando una computadora envía datos a través de los dos cables de transmisión, el hub desde el puerto recibe la señal y la envía a todas las demás computadoras, pero a través de los dos cables de recepción para que éstas lean el mensaje. Por lo tanto, el cruce se realiza dentro del mismo hub. El siguiente gráfico muestra a dos computadoras que se conectan a un hub, sin requerir la utilización de cables cruzados. Vea la figura 2.

- También en el caso de los dos hubs conectados entre sí a través de un puerto UPLINK, se puede usar un cable normal que respete la convención usada ("A" o "B"), pues cuando una computadora efectúa una transmisión de datos, la señal llega al hub a través de los cables de transmisión y este la reenvía a través de los demás puertos, sobre los cables de recepción a las otras computadoras. Pero también la reenvía por su perto UPLINK a través de los pines de transmisión, consecuentemente la señal lelga al puerto común del otro hub como si fuera una computadora más que efectuó la transmisión y este segundo hub la retransmite a sus demás puertos a través de los cables de recepción, para que las demás computadoras reciban la señal.

La figura 3 muestra a dos hubs que se conectan entre sí, a través del puerto UPLINK de uno de ellos, sin requerir la utilización del cable cruzado.

- ¿CUANDO Y POR QUE SE REQUIERE LA UTILIZACION DE UN CABLE CRUZADO?

Ya se mencionó antes, que existen dos situaciones en las que se requiere de la utilización de un cable cruzado, pero ahora analizaremos qué ocurre con las señales de envío y recepción:

- Al conectarse sólo dos computadoras entre sí, mediante un cable UTP que conecta directamente sus tarjetas de red, no se está usando el hub, consecuentemente si no se utiliza un cable cruzado, las señales de transmisión salidas de los dos cables de la tarjeta de red a través del cable UTP van directamente a los cables asignados también para transmisión de la otra tarjeta de red y las señales chocarían entre sí. Mientras tanto, los dos pines asignados para recepción de datos de ambas tarjetas de red estarían esperando recibir una señal que nunca llega. La figura 4 muestra cómo dos computadoras que se conectan directamente entre sí, cruzan sus señales mediante un cable cruzado.

 - En el caso de los dos hubs conectados entre sí a través de un puerto normal (pues en este ejemplo ninguno de los dos dispone de un puerto UPLINK), si no se usa un cable cruzado se genera el siguiente problema, cuando una computadora envía datos, la señal llega al hub a través de los cables de transmisión y éste la reenvía a través de los demás puertos, pero sobre los cables de recepción, como el otro hub está conectado a uno de estos puertos comunes, recibe la señal a través de los dos cables de recepción, consecuentemente no la reenvía a las demás computadoras conectadas a él, porque la debería recibir a través de los cables de transmisión. El cable cruzado viene a suplir este defecto, pasando las señales recibidas en los cables de recepción a los cables de transmisión.La figura 5 muestra a dos hubs que se conectan entre sí, a través de puertos comunes, mediante un cable cruzado que cruza las señales de recepción del primer hub, hacia emisión del segundo hub, de este modo el segundo hub interpreta las señales como si hubieran llegado directamente desde una PC de la red y luego las reenvía a todas las PC, conectadas a él por los cables de recepción.

- NUEVAS TECNOLOGIAS DE CABLEADO

Aparte de las modalidades de cableado ya mencionadas (coaxil y par trenzado), últimamente han aparecido nuevas variantes. Estas tecnologías todavía no están muy difundidas, pero son prometedoras, pues aprovechan el cableado telefónico o eléctrico ya existente en el edificio. De este modo podemos armar rápidamente una red y obviar las tareas de cableado. Además evitamos que nuestro medio se llene de cables innecesarios. Existen dos tecnologías, ellas son:

- Las PC aprovechan el cableado telefónico ya existente en el edificio para vincularse entre sí. Para que esto sea posible, las PC poseen tarjetas de red especiales que se conectan directamente a la línea telefónica usando cable y ficha RJ11, similar al usado con los teléfonos. Al cambiar de ubicación una PC, tendremos la libertad de poder enchufarla en cualqueira de las rosetas (enchufes) de teléfono que se encuentre en las habitaciones. Si bien las PC de la red comparten la línea con el teléfono, ello no implica que pueda haber interferencias. La siguiente figura nos muestra una red que aprovecha el cableado de la línea telefónica para interconectar las PC. Vea la figura 6.

- Las PC aprovechan el cableado ya existente de la línea eléctrica para vincularse entre sí. Para que esto sea posible, las PC poseen tarjetas de red especiales que se conectan directamente a la línea 110/220V. Al cambiar de ubicación una PC, tendremos la libertad de poder conectarla en cualquiera de los enchufes de toma corriente quehaya en las habitaciones. Si bien las PC de la red comparten la línea con los electrodomésticos, ello no implica que haya interferencias, pues trabajan en diferentes frecuecnias. La figura 7 nues muestra una red que aprovecha el cableado de la línea eléctrica para interconectar las PC.

Cable de par trenzado

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 Graham Bell.

Descripción

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento eléctrico en la señal, se ve aumentada. En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son combinadas mediante sustracción en el destino. La tasa de trenzado, usualmente definida en vueltas por metro, forma parte de las especificaciones de un tipo concreto de cable. Cuanto menor es el número de vueltas, menor es la atenuación de la diafonía. Donde los pares no están trenzados, como en la mayoría de las conexiones telefónicas residenciales, un miembro del par puede estar más cercano a la fuente que el otro y, por tanto, expuesto a niveles ligeramente distintos de interferencias electromagnéticas.

Tipos

• Unshielded twisted pair o par trenzado sin blindaje: 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.

• Shielded twisted pair o par trenzado blindado: 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.

Foiled twisted pair o par trenzado con blindaje global: son unos cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 12 ohmios

·         Cable shielded twisted pair.

·         Cable foiled twisted pair.

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.

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.
• Distancia limitada (100 metros por segmento).

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.