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La velocid velocidad ad de trans transmisi misión ón en un siste sistema ma de comunica comunicació ción n depen depende de no sólo de los equipos o de las aplicaciones sino sobretodo sobretodo de los medios por donde viajan los datos. Los medios pueden ser cableados o inalámbricos y dentro de los medios cableados los de cobre son los más utilizados y entre los medios de cobre los cables UTP gozan de las preferencias preferencias por muchos factores factores que estudiaremos estudiaremos en esta unidad. Veamos a nuestro alrededor y encontraremos muy cerca una red basada en cable UTP… U TP… por ahora. En Cableado Cableado Estructur Estructurado, ado, tan importante importante como c omo contar contar con los mejores mejores component componentes es como como cables, cables, conecto conectores res,, etc. etc. es importa important nte e tambié también n dispon disponer er de las herra herramie mient ntas as apropiadas apropiadas y de calidad así como la mano de obra y los procedimientos procedimientos correctos. correctos. Entonces se juntan todos los factores que intervienen en la implementación de un cableado estructurado para poder establecer el rendimiento y la categoría del mismo. En esta unidad revisamos todo lo relacionado al conexionado de plugs y jacks para UTP.
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La velocid velocidad ad de trans transmisi misión ón en un siste sistema ma de comunica comunicació ción n depen depende de no sólo de los equipos o de las aplicaciones sino sobretodo sobretodo de los medios por donde viajan los datos. Los medios pueden ser cableados o inalámbricos y dentro de los medios cableados los de cobre son los más utilizados y entre los medios de cobre los cables UTP gozan de las preferencias preferencias por muchos factores factores que estudiaremos estudiaremos en esta unidad. Veamos a nuestro alrededor y encontraremos muy cerca una red basada en cable UTP… U TP… por ahora. En Cableado Cableado Estructur Estructurado, ado, tan importante importante como c omo contar contar con los mejores mejores component componentes es como como cables, cables, conecto conectores res,, etc. etc. es importa important nte e tambié también n dispon disponer er de las herra herramie mient ntas as apropiadas apropiadas y de calidad así como la mano de obra y los procedimientos procedimientos correctos. correctos. Entonces se juntan todos los factores que intervienen en la implementación de un cableado estructurado para poder establecer el rendimiento y la categoría del mismo. En esta unidad revisamos todo lo relacionado al conexionado de plugs y jacks para UTP.
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Unas de las fuentes de interferencia que más afectan a los cables de redes es la imperfección de los componentes pasivos. La ausencia de ganancia de potencia en los componentes pasivos induce a pensar que no tienen problema con las EMI (Electro Magnetic Interference). Es cierto que ellos de por sí no producen interferencias. Sin embargo, el examen detenido de las especificaciones de los fabricantes muestra claramente que todos estos componentes se comportan no sólo de una forma que dista de la ideal, sino a veces incluso de forma opuesta a la deseada, y ésta es la causa de los problemas. La discrepancia entre el comportamiento real y el comportamiento ideal se pone de manifiesto en particular a altas frecuencias. Haremos algunas consideraciones básicas sobre los cables UTP. Los conductores son elementos de conexión entre componentes pasivos o activos y su comportamiento difiere del ideal por cuanto presentan resistencia e inductancia no nulas. Cuando se considera la presencia simultánea de varios conductores, surge además el problema de los acoplamientos entre ellos. Aquí nos limitaremos a considerar las características individuales, que dependerán del material (cobre en general) y de la geometría. La inductancia de los conductores suele producir mayores sorpresas (desagradables), que su resistencia porque incluso a bajas frecuencias un conductor puede tener una reactancia inductiva superior a su resistencia.
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Cuando en vez de un solo conductor de sección circular, se tienen dos conductores paralelos iguales, con corrientes opuestas (conductor de retorno), se tiene, de forma general: L=2(Li-Lm) , donde Li es la inductancia de cada conductor por separado y Lm es la inductancia mutua.
Esto significa que la inductancia total equivalente para cada conductor es menor que la que presenta un conductor solo, y tanto menor cuanto más cerca estén (mayor acoplamiento mutuo Lm). Este es un hecho a tener muy en cuenta en la distribución en cableado de redes LAN. La interconexión de subsistemas no se realiza mediante conductores individuales sino mediante conjuntos de ellos que constituyen un cable. Las propiedades eléctricas a considerar no son ya solamente la resistencia y la inductancia, sino también la capacidad y el aislamiento entre conductores, que en conjunto determinan la respuesta en frecuencia del cable. Para evitar cortocircuitos y garantizar un funcionamiento correcto, los conductores de los cables deben recubrirse con un aislante, lo que permite, además, agrupar varios conductores en un haz.
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El aislamiento (dieléctrico) se elige, en cuanto a composición y espesor, en función de la capacidad e impedancia deseadas, teniendo en cuenta, además, la máxima tensión aplicada. Los dieléctricos más usuales son el PVC (cloruro de polivinilo), el polietileno y el teflón. El blindaje se elige en función de las características EMI del entorno, mientras que la cubierta del blindaje se elige atendiendo a consideraciones mecánicas y químicas. En todos estos elementos, hay que considerar, además, los factores de temperatura, humedad, peso, manejabilidad y, por supuesto, precio. El par trenzado es la solución más barata en general. El Unshielded Twisted Pair) es el cable más usado para datos a la fecha. Es un cable que está conformado por pares y el cable UTP más difundido es el de 4 pares que son de color: Azul, naranja, verde y marrón, unos con trenzado más concentrado que otros. Se caracteriza por realizar una transmisión diferencial y suelen poseer en su interior un hilo que sirve para cortar la chaqueta externa. Tiene una impedancia característica de 100 ohmios y viene en rollos de 1000 pies generalmente. Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí. Los hilos están trenzados para reducir las interferencias electromagnéticas con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena simple, en tanto que un par trenzado no siempre). El par trenzado a su vez, se encuentra protegido por una cubierta aislante en la capa exterior llamada jacket. Los cables con los conductores de cobre más delgados y menos protegidos por un jacket son sumamente baratos, flexibles y permiten manipular una señal a una distancia máxima de 100 metros sin el uso de repetidores.
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Se les clasifica por categorías según TIA-568 y en la actualidad las categorías vigentes son : • •
Cat 3 para voz, hasta 16MHz Cat 5E, Cat 6 y Cat 6A para datos según TIA-568-C.
Para ISO/IEC la clasificación es por clases y estas son: • •
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Clase A, hasta 100kHz Clase B, hasta 1 MHz Clase C, hasta 16MHz (cat3) Clase D, Hasta 100 MHz (cat 5e) Clase E, hasta 250 MHz (cat 6) Clase EA, Hasta 500 MHz (cat 6A) Clase F, Hasta 600 MHz Clase FA, hasta 1000 MHz Clase I, entre 1600 MHz y 2000 MHz (en desarrollo) Clase II, entre 1600 MHz y 2000 MHz (en desarrollo)
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Características Físicas: •
Del conductor: •
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Del aislamiento: •
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# de pares y # total de conductores. Calibre AWG y Stranding. Material conductor.
Material del aislamiento. Relleno del cable (guías centrales) Blindaje externo. Cubierta o “chaqueta” exterior. Hilo de rasgado de chaqueta (ripcord). Diámetro externo nominal.
Características Mecánicas: • • • •
Rango de temperatura de operación. Peso del rollo de cable. Máxima fuerza de tendido (recomendada). Mínimo radio de curvatura (instalada).
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Especificaciones Aplicables y Certificaciones. • • •
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Especificaciones NEC, UL, CEC, TIA, EIA. Prueba contra el fuego: UL, CSA, NFPA. Plenum.
Características Eléctricas: • • • • •
Capacitancia: mutua nominal y no-balanceada máxima. Velocidad Nominal de Propagación (NVP). Máximo retardo. Máximo retardo diferencial. Máxima resistencia DC y Máximo voltaje de operación.
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Parámetros de Comportamiento. •
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Tabla de frecuencia vs. Atenuación, NEXT, PS-NEXT, ACR, PS-ACR, pérdidas de retorno, pérdidas de retorno estructurales, impedancia, ELFEXT, PSELFEXT, etc. Los parámetros son presentados en función de la frecuencia, en decibelios y por tramo de 100 metros de cable UTP. Generalmente el fabricante destacará que su cable ha sido probado a una frecuencia superior a la que especifica el estándar. También encontraremos tabulados los valores mínimos y que aseguran cumplir con los estándares así como los valores promedio que promete el fabricante. En todos estos parámetros se recomienda tener el máximo valor, con excepción de las pérdidas de inserción, la cual se desea tener el menor posible.
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Para trabajar con el cable UTP se hace necesario disponer de un kit de acuerdo a los productos a utilizar, es decir cada marca ofrece un kit que puede contener herramientas genéricas como también herramientas propietarias. Fabricantes que ofrecen kits para UTP: AMP LEVITON PANDUIT SIEMON, etc. Para hacer el montaje de conectores RJ45 se hace necesario disponer de un crimping tool o alicate de presión empleado en un primer momento para pelar y cortar el cable UTP con las dimensiones recomendadas por los estándares, luego es usado para integrar el conector RJ45 al cable UTP.
El cable stripper, es un pelador de cables UTP, también suelen servir para cables de fibra óptica y cable coaxial. Las dimensiones son ajustadas para no permitir el corte de los conductores internos.
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El impact tool
Puntas del impact tool
Es una herramienta que sirve para hacer las conexiones por impacto de una hoja en los jacks RJ-45 tanto en las tomas de datos como en los paneles de interconexión o patch panel. Posee diferentes hojas para diversos bloques de conexiones. Puede regularse en él la fuerza del impacto.
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Existen diversos kits para el trabajo con UTP. Algunos son genéricos, otros traen herramientas propietarias. También se suelen clasificar por marcas o por familias de conectores por categorías. Depende ya del instalador el seleccionar su herramienta o kit apropiado. Un kit generalmente trae: •
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Un impact tool Un crimping tool Un cable stripper Un probador de wiremap Plugs y jacks RJ45 Etc.
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Es el conector RJ-45 macho. Posee 8 contactos para su conexión. Su cuerpo es de policarbonato y sus contactos son de bronce con fósforo, bañado en vapor de oro. Se clasifican generalmente por categorías (5, 5e, 6, 6A) y también por el tipo de cable que soportan (redondo, plano, unifilar, multifilar), etc.
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Es el conector RJ-45 hembra. Vienen para categorías 5, 5e, 6 y 6A y con un mapa de colores para las configuraciones T568-A y T568-B. El cuerpo del conector es resistente a los impactos y el plástico es retardante del fuego. Sus contactos retraíbles son de fósforo con bronce y bañados con 50 micropulgadas de oro sobre 100 micropulgadas de niquel para una menor resistencia de contacto y máxima duración. El conector es del tipo 110 y sus contactos IDC están fabricados en base a bronce con fósforo.
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Debemos tener presente que para calificar a una instalación como categoría N los componentes y la performance debe ser superior o igual a los requerimientos establecidos para dicha categoría. Es decir una instalación que tiene componentes de cat 5, 5E y 6 generalmente será catalogada como cat5 si y solo sí al medir su rendimiento supera o iguala lo exigido por la EIA/TIA. CH5 + CH5E + CH6 = CH5
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Un canal tradicional está compuesto de: • •
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Un enlace permanente Dos patch cords Opcionales: Punto de consolidación y/o MUTOA.
La longitud máxima de un canal es de 100m, donde 90 m es el máximo del enlace permanente y 10m máximo para los patch cords, cables de equipo, o jumpers.
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Aspectos básicos para lograr instalaciones óptimas: • •
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Reducción de daños y alteraciones en los cables. Reducción de destrenzado en los pares de conductores. Reduzca la longitud de cables sin recubrimiento en jacks, patch panels y bloques. No debe existir violación de las especificaciones mínimas del radio de curvatura. No jale el cable con fuerza excesiva. No apriete, ni comprima, ni tuerza el cable. Mantenga los cintillos ajustados pero no apretados.
Evite la torsión y los dobleces: • •
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La “reparación” de daños aún produce pérdidas. Los dobleces aplanan el cable en el punto donde se presentan. El doblez ocasiona una ligera distorsión de los pares y cambia la impedancia característica del cable en este punto. La “reparación” de daños aún deja una pequeña área donde las torsiones ya no tienen la especificación de fábrica.
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El destrenzado es perjudicial por lo siguiente: •
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El trenzado en los pares es el método empleado para lograr un bajo acoplamiento en los cables de UTP. Debido a que los conductores están trenzados, el ruido externo se acopla a cada conductor en el par a 180 grados fuera de fase. El trenzado ocasiona que el ruido acoplado externamente sea cancelado en el receptor. El cable “perfectamente trenzado” no tendrá acoplamiento. El destrenzado incrementa el acoplamiento y la pérdida de retorno. Las terminaciones de calidad son importantes para el rendimiento del sistema.
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La cantidad de cable sin recubrimiento en el terminal no debe sobrepasar de 1/2 pulg Cuando termine los jacks, retire la mayor cantidad de recubrimiento posible para terminar fácilmente los pares. Mantenga ajustado el recubrimiento con el jack y termine, corte el cable sobrante (como se muestra).
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Termine los pares uno a la vez, empezando en la parte trasera del jack y continuando hacia adelante. Se recomienda el uso de una herramienta de impacto IDC. Mantenga la herramienta a un ángulo de 90 grados con respecto al jack. Use un coaster (base) de Leviton para mantener fijos los jacks y evitar daños en las manos y en los muros.
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Según TIA-568-C son dos las configuraciones para hacer el cableado de los enlaces y canales. Una es la configuración T568A cuya secuencia de colores es: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Blanco verde Verde Blanco naranja Azul Blanco azul Naranja Blanco marrón Marrón
Debe usarse la misma configuración en ambos extremos para un cable directo.
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Según TIA-568-C son dos las configuraciones para hacer el cableado de los enlaces y canales. Una es la configuración T568B cuya secuencia de colores es: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Blanco naranja Naranja Blanco verde Azul Blanco azul Verde Blanco marrón Marrón
Debe usarse la misma configuración en ambos extremos para un cable directo.
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Finalmente, el cable de conexión cruzada es el que permite la interconexión de dos dispositivos similares: PC-PC, Switch-switch, Patch panel – patch panel Hub – switch
Esta configuración emplea una conexión T568A en un extremo y T568B en el otro extremo.
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