En este capítulo conocerá los principales tipos de cables, incluyendo su construcción, características y funcionamiento. Esta información le ayudará a determinar el tipo de cableado más adecuado para una determinada instalación de red.
Los medios de comunicación tienen el propósito de llevar los datos de un equipo transmisor a otro receptor, pueden ser:
- Medios eléctricos.
- Medos ópticos.
- El aire.
Auque la mayoría de las redes actuales esta conectada por algún tipo de cable (hay una amplia gama de cables que pueden satisfacer las distintas necesidades) que actúa como medio de transmisión, cada vez más se hace necesario considerar las redes inalámbricas (las que usan el aire como medio de transmisión).
En las siguientes secciones se describen los cables coaxiales, los cables de pares trenzados, la fibra óptica y las técnicas que permiten el uso del aire como medio de comunicación.
3.1.1. Cable coaxial
Desde la aparición de los centros de cómputo hasta la popularización de las redes de computadoras personales, el cable coaxial fue el más utilizado para el cableado. Había muchas razones para ello, en primer lugar es relativamente barato, flexible, ligero y fácil de trabajar. Era tan popular que se convirtió en la principal forma de realizar una instalación compatible ,segura y fácil.
El cable coaxial consiste de un núcleo de conductor de cobre aislado, el cual se encuentra envuelto en una malla metálica de cobre o aluminio que recibe el nombre de blindaje, este conjunto es recubierto por una envoltura de PVC o teflón. El aislante de conductor interno y la malla metálica forman un blindaje doble, en algunos casos es necesario un blindaje cuádruple.
El blindaje metálico cumple la función de apantallar las interferencias de señales internas no deseadas o ruidos, de manera que no se introduzcan en el conductor interno y distorsionen la señal original, lo que permite al cable coaxial transmitir datos, vídeo y voz. También se dice que la malla metálica es la tierra ya que sirve como nivel de referencia para las señales eléctricas transmitidas.
El núcleo conductor del cable coaxial es el que transporta la señal eléctrica que contiene la información y puede ser macizo o multifilar.
Entre el núcleo conductor y la malla metálica no debe existir contacto, de lo contrario se produciría un corto circuito impidiendo que las señales circulen por el núcleo. Esto haría colapsar toda la red.
El cable coaxial es más inmune a las interferencias y la atenuación que el par trenzado. La atenuación es la pérdida de la intensidad de la señal, que se produce por el simple hecho de que esta viaje a lo largo de un hilo conductor. Ver Fig. 24.
A. Tipos de Cable Coaxial
Hay 2 tipos de cable coaxial.
- Delgado (THINNET)
- Grueso (THICKNET)
El tipo que elija dependerá de las necesidades de su red.
A.1. Cable Coaxial delgado
El cable delgado es un coaxial flexible con un grosor aproximadamente de 5 mm., es flexible y fácil de trabajar, puede utilizarse en cualquier tipo de red. El cable delgado se conecta directamente a la tarjeta de red de los equipos.
Aunque con el cable coaxial se puede transmitir a distancias grandes y a velocidades mayores, en aplicaciones de red se suelen limitar la longitud de un segmento de red a 185 metros y a una velocidad de 10 Mbps.
La principal diferencia entre los distintos cables coaxiales es su impedancia característica. La impedancia característica de un cable coaxial está relacionada con la resistencia que ofrece un cable al paso de la corriente eléctrica; pero no es algo que se pueda medir con un multímetro.
A.2. Cable coaxial grueso
El cable grueso es un cable relativamente rígido de un diámetro aproximado de 10 mm. A menudo se denomina ETHERNET STANDART, ya que fue el primer tipo de cable que se utilizo en redes ETHERNET. El núcleo es más grueso que el del cable delgado.
Entre más grueso es un cable, podrá transportar señales a mayor distancia con igual atenuación. El cable coaxial grueso puede transportar señales hasta 500 metros y era usado en el cableado principal de una red o BackBone.
Para lograr segmentos de red de 500 es necesario transmitir la señal con una mayor potencia y eso se logra usando un transceiver externo. Un transceiver (contracción de transmitter-receiver) es un dispositivo transmisor-receptor que coloca datos en el cable y recibe los datos del cable.
El transceiver usado en una red ETHERNET STANDART usa un conector <<>> que perfora la capa aislante y hace contacto directo con el núcleo conductor.
La conexión del transceiver con la tarjeta de red se realiza a través de un cable de transceiver (cable DIX, Digital-Intel-Xerox), que se conecta al conector AUI (Attachment Unit Interface) en la tarjeta.
B. Hardware de conexión para cable coaxial
Para el cable coaxial delgado se usa los conocidos conectores BNC. Hay varios tipos de conectores BNC (British Naval conector), entre los cuales se encuentran los siguientes:
Conector macho BNC. Se coloca a presión o mediante soldadura en los extremos del cable coaxial delgado.
Conector hembra BNC. Es el que viene en las tarjetas de red, en los concentradores y en los repetidores.
Conector T BNC. Crea una derivación en el cable hacia la tarjeta de red.
Conector Unión BNC. Se utiliza para unir dos tramos de cable delgado, garantiza una buena adaptación de las impedancias de los cables.
Terminador BNC. Marca el inicio y fin de un segmento de red. Evita que las señales reboten al alcanzar el extremo del cable.
En las redes con cable coaxial grueso se suele usar conectores de Tipo N, los cuales son de mayor tamaño que los BNC y usan rosca para una mejor fijación.
3.1.2. Cable par trenzado
El cable de pares trenzados más sencillo está formado por dos conductores de cobre enrollados entre sí y por una cubierta aislante.
El trenzado de un conductor con otro evita la radiación de la señal y anula los efectos de las interferencias de las señales de los pares adyacentes y de otras fuentes externas.
A. Tipos de cables de pares trenzado
Existen dos tipos de pares trenzados:
- Sin blindaje (UTP)
- Con blindaje (STP)
Un problema potencial en todos los tipos de cableado es la interferencia, recuerde que esto ocurre cuando las señales de una línea se mezclan con la de otra.
El cable UTP es especialmente sensible a las interferencias. Para reducir este efecto no deseado se utiliza el blindaje.
Generalmente los cables de pares trenzados contienen varios pares de cables agrupados en el interior de una misma cubierta. El número de pares varía dependiendo el tipo de cable.
A.1. Cable UTP
El cable de pares trenzados sin blindaje UTP (Unshielded Twisted Pair) que corresponde a la especificación 10BaseT, es el más popular de los cables de pares trenzados. La longitud máxima soportada por segmentos es de 100 metros.
El cable UTP consta, típicamente, de 4 pares trenzados de cobre, con colores: verde, marrón, azul y naranja. Dependiendo de cada aplicación particular, existen distintas normas que indican el calibre de los conductores, la pureza del cobre y la cantidad de vueltas por unidad de longitud. La especificación para UTP esta incluida en la forma EIA/TIA 568 (Electronic Industries Association/Telecommunications Industries Association) para el cableado de edificios comerciales. EIA/TIA 568 utiliza el cable UTP para la creación de estándares aplicables a una gran variedad de escenarios de cableado y edificaciones, garantizando la homogeneidad de los productos comerciales.
Es recomendable que en las construcciones nuevas el cableado telefónico y de red sea conjuntamente, lo cual no significa que ambos cableados compartan los mismo ductos o canaletas, deben usarse ductos diferentes o canaletas especiales para tal fin.
A.2. Cable STP
El cable de pares trenzados con blindaje STP (Shielded Twisted Pair) utiliza una cubierta de malla eléctrica de mayor calidad y protección que la del cable UTP. Además puede utilizarse una malla metálica fina para aislar cada par trenzado de los pares entre sí, estas características proporcionan al cable STP una excelente inmunidad a las interferencias externas.
El cable STP es menos susceptible a interferencias eléctricas, permite mayores velocidades y distancias que el cable UTP.
B. Elementos del cableado para pares trenzados
B.1. Conectores
El cable de pares trenzados utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectarse a los equipos red.
El conector RJ-45 es similar al conector telefónico RJ-11, aunque existen pequeñas diferencias entre ellos, el conector RJ-45 es ligeramente mayor y soporta 8 cables en lugar de 4 o 6 de un conector RJ-11.
Algunas topologías de red propietarias utilizan conectores RJ-11, por ejemplo la topología pre-10BaseT.
B.2. Rack de distribución
Los racks de distribución centralizan y organizan las redes con una gran cantidad de conexiones, también permiten disponer de más espacio para los cables en lugares donde no existe demasiado espacio.
B.3. Paneles de conexión
Permiten organizar el cableado y la fácil modificación de las conexiones. Existen en versiones que permiten hasta 96 conexiones y velocidades de transmisión de hasta 1 Gbps. También conocidos como patch panel.
B.4. Cables patch
Son cables de pequeña longitud con conectores RJ-45 en ambos extremos, hechos con cables patch, utilizados para la conexión entre el equipo y la caja tomadatos, y, entre el panel de conexión y el concentrador de la red. Permiten velocidades de hasta 1 Gbps.
B.5. Cajas tomadatos
Cajas con conectores RJ-45 tipo jack para la conexión de equipos. Pueden tener uno o más conectores.
3.1.3. Cable fibra óptica
La fibra óptica transmite señales digitales en forma de pulsos de luz modulados en lugar de usar pulsos eléctricos.
La fibra óptica esta formada por un cilindro finísimo de cristal, llamado núcleo, rodeado por una capa concéntrica de cristal, conocida como revestimiento (cladding). En ocasiones esta hecho de plástico, el plástico es mucho más fácil de instalar, pero no se puede utilizar para transmitir las señales de luz a tanta distancia como con el cristal.
Cada hilo de fibra óptica permite la transmisión en un sentido, por lo cual son necesarios dos hilos de fibra óptica para realizar una transmisión. Una capa de refuerzo de plástico rodea cada hilo de cristal, mientras que la cubierta de kevlar le proporciona resistencia.
La fibra óptica es adecuada para velocidades muy altas y transmisión de datos de alta capacidad, gracias a la ausencia de atenuación y a la pureza de la señal en el otro extremo del cable.
La transmisión por fibra óptica no es afectada por las interferencias eléctricas y es extremadamente rápida, típicamente se usa para transmitir a 100 Mbps pero es capaz de lograr velocidades mayores a 1Gbps. La distancia a la que se puede transmitir va desde algunos kilómetros, dependiendo del tipo de fibra.
