Cables de cobre

El medio mas utilizado en la actualidad para la comunicación de redes locales ( LAN ) es el cable de cobre, este cable esta formado por ocho conductores de cobre solido, son ocho conductores independientes con una función especifica la cual va a depender de la aplicación para la cual sea utilizado, sin embargo, para este caso en particular hablando de redes de datos, el cable va a tener distintas propiedades de conducción eléctrica lo que le va a permitir transportar por el diferentes frecuencias que son las portadoras de las señales que van a ser nuestra información.
El cable esta formado por 4 pares de cables solidos, con un color e identificación único, cada uno de estos pares tiene un uso único, es decir:
Los cables verdes y naranjas se utilizan para transmitir y recibir datos, estos son los pares que va a utilizar una red para velocidades de 10/100 Mbps.
El par azul se utiliza normalmente para la Voz analógica, y el par café para sistemas de control.
Sin embargo, para velocidades de 1000 Mbps o 1Gb o 10 Gb. Se utilizan los 8 cables simultáneamente.

En un inicio, los cables Categoría 3 fueron utilizados para comunicaciones telefónicas,dado el mínimo requerimiento eléctrico de la señal telefónica permitía alcanzar distancias de:

Ancho de bandaDistancia
100KHz2 km
1MHz500 m
10MHz100 m

Fue muy popular en un inicio ya que permitía transportar 10 Megabits por segundo en un ancho de banda de 16 MHz. Suficiente para la época de los años noventa.
Constaba de 4 pares de cobre sin trenzar.

Posteriormente los cables evolucionaron para soportar mayores frecuencias por lo que fue necesario recurrir al trenzado helicoidal en pares para dos propósitos:

      1. Garantizar que la señal transmitida en un par llegue exactamente igual desde un punto A hasta un Punto B.
      2. Evitar la interferencia Electromagnética de los otros cables ( Diafonia ). o Ruido Externo al cable originado por fuentes ajenas al mismo cable ( Interferencia ).

El trenzado tiene otro propósito muy importante, recordemos que dos cables
paralelos forman una antena perfecta ideales para atraer todo tipo de señales electromagnéticas en el ambiente, estas señales pueden ser originadas por cables eléctricos de alta y baja tensión, celulares, microondas, balastros, etc. En si cualquier aparato eléctrico.

Así la forma entrelazada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos y permite transmitir datos de forma más fiable. Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares entrelazados (normalmente 2, 4 o 25 pares), recubiertos por un material aislante. Cada uno de estos pares se identifica mediante un color.

El entrelazado de cables que llevan señal en modo diferencial (es decir que una es la invertida de la otra), tiene dos motivos principales:

      1. 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.
      2. 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.

El cable categoría 5 soporto anchos de banda de 100 MHz lo que permito tasas de transmisión de 100 Mbps. A una distancia de 100 mts. Máximo.

El cable de cobre Categoría 5e fue una mejora al cable Categoría 5, básicamente es la misma construcción sin embargo en ancho de banda soportado es de 250 MHz y permitió tasas de transmisión de 1000 Mbps. A una distancia de 100 mts.

Características

  • Cuatro (4) pares trenzados sección AWG24
  • Cada par de cable está distinguido por colores, siendo estos: naranja, verde, azul y marrón.
  • Aislamiento del conductor de polietileno de alta densidad, de 1,5 mm de diámetro
  • Cubierta de PVC.

El Cable Categoría 6 esta basado en un estándar de la industria ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 para transmisiones a tasas de 1000 Mbps. ( Gigabit Ethernet ) compatible con estándares de cables Cat 3, 5 y 5e. Las especificaciones de este cable le dan una serie de características de onda que ayudan a evitar la diafonía ( crosstalk ) y el riudo externo. Como fue la implementación de una separación intermedia en forma de cruz que separa a cada uno de los pared de cables y a su vez les de un trenzado independiente.

Soporta Frecuencias de 250 MHz. En cada uno de sus pares y una tasa de 1Gbps. soporta transmisiones 1000BASE-T, 1000BASE-TX y 10000BASE-TX, tiene en si mejor inmunidad que los cables Cat. 5 y 5e a tasas de 100 Mbps.

Especificaciones de canal ISO de la categoría 6

Frecuencia (MHz)PS Atenuación (dB)pr-pr NEX T (dB)PS NEX T (dB)pr-pr ELFEX T (dB)PS ELFEX T (dB)Pérdida retorno (dB)Retraso Fase (ns)Retraso 0Torc. (ns)
12,272,770,363,260,219,0580,050,0
44,263,060,551,248,219,0563,050,0
106,556,654,043,240,219,0556,850,0
168,353,250,639,136,119,0554,550,0
209,351,649,037,234,219,0553,650,0
31,2511,748,445,733,330,317,1552,150,0
62,516,943,440,627,324,314,1550,350,0
10021,739,937,123,220,212,0549,450,0
12524,538,335,421,318,311,0549,050,0
155,5227,636,733,819,416,410,1548,750,0
17529,535,832,918.415,49,6548,650,0
20031,734,831,918,415,49,0548,450,0
25036,033,130,217,214,28,0548,250,0

Características

  • Cuatro (4) pares trenzados sección AWG24.
  • Cada par de cable está distinguido por colores, siendo estos: naranja, verde, azul y marrón.
  • Cruceta al centro como separador de cables.
  • Aislamiento del conductor de polietileno de alta densidad, de 1,5 mm de diámetro.
  • Cubierta de PVC.

Dados los nuevos requerimientos y mayores demandas de transmisión, la TIA aprobó
una nueva especificación estándar de rendimiento mejorados para sistemas con cables trenzados no blindado (unshielded). y cables trenzados blindados (Foiled). La especificación ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10 indica sistemas de cables llamados Categoría 6 Aumentada o más frecuentemente “Categoría 6A”, que operan a frecuencias de hasta 500 MHz(tanto para cables no blindados como cables blindados) y proveen transferencias de hasta 10 Gbit/s (10GBASE-T). La nueva especificación mitiga los efectos de la diafonía ( crosstalk ). Soporta una distancia máxima de 100 metros. En el cable blindado la diafonía externa (crosstalk) es virtualmente cero.

Cuando se utiliza para 10/100/1000 BASE-T, la longitud máxima permitida de un cable Cat 6 es de 100 metros. Consiste en 90 metros de sólido “horizontal” cableado entre el panel de conexiones y la toma de pared, además de 10 metros de cable de conexión trenzado entre cada cat6 y el dispositivo conectado.

Cuando se usa para 10GBASE-T, la longitud máxima del cable es 56 metros en un entorno de disfonía favorable, pero sólo 37 metros en un entorno hostil con diafonía extraña, como por ejemplo cuando se instalan varios cables juntos. Sin embargo, debido a que los efectos de disfonía en condiciones reales en los cables son difíciles de determinar antes de la instalación, se recomienda que todos los cables Cat 6 que se utilizan para 10GBASE-T se prueben eléctricamente una vez instalados. Con sus características mejoradas, Cat6A no tiene esta limitación y se puede ejecutar 10GBASE-T en 100 metros sin la prueba electrónica.

Advertencias de Instalación

Los cables categoría 6 y 6a deben estar correctamente instalados y terminados para cumplir con las especificaciones. El cable no debe estar retorcido o doblado demasiado fuerte el radio de curvatura debe ser de al menos cuatro veces el diámetro exterior del cable. Los pares de cables deben estar sin torsión y la cubierta exterior no debe ser despojado de más de 1,25 mm.

Todos los cables blindados deben estar conectados a tierra para garantizar la seguridad y eficacia del sistema. Tener una conexión a tierra en ambos extremos del cable puede crear un bucle de corriente, esto ocurre cuando los potenciales en cada uno de los extremos son diferentes en un instante de tiempo; el resultado de este fenómeno son corrientes no deseadas en el blindaje que pueden inducir ruido en la señal transportada por el cable.

Cada uno de los 8 hilos puede estar formado por un único hilo grueso (cable unifilar) o por varios hilos más finos (multifilar). El cable unifilar es adecuado para distancias de hasta 100 metros, mientras que el alcance del multifilar es considerablemente menor, pudiéndose llegar solo a 15 o 20 metros. Fuente Wikipedia.

AtributoCategoría 5ECategoría 6Categoría 7ACategoría 7/7ACategoría 8
Frecuencia100 MHz250 MHz500 MHz1000 MHz2000 MHz
Tasa de datos maxima1000 base T1000 base T10G base T10G base T25G/40G base T
Distancia100 metros100 metros100 metros100 metros30 metros
Número de conectores en canales44442
Estructura del cableBlindado o UTPBlindado o UTPBlindado o UTPBlindadoBlindado
Tipo de conectorRJ45RJ45RJ45No RJ45Clase I: RJ45
Clase II: No RJ45