Cable de par trenzado

De Wiki do Pazo da Mercé

Revisión actual ás 22:41, 24 outubro 2011

Características do cable de par trenzado

Cable de par trenzado

O cable de pares:

• É similar ao do teléfono.

• É o medio de transmisión máis simple e económico.

• Componse dunha serie de pares de fíos polos que se transmiten distintos sinais.

Algúns incovenientes deste cable son:

• Presenta unha resistencia eléctrica bastante elevada, o que provoca o debilitamento do sinal se se sobrepasan determinadas lonxitudes. Isto obrigará a rexenerar o sinal para que poida ser recibida correctamente.

• O condutor de cobre que utiliza é moi sensible ás interferencias que se producen entre uns cables e outros.

Un modo de subsanar estas interferencias consiste en trenzar os pares, xa que así se consegue que que unhas perturbacións anulen ás outras. É por iso que falamos do cable de par trenzado, xa que os fíos van trenzados entre eles e se encerran nun recubrimento protector para formar un cable.

Canto máis trenzados estean os fios maior inmunidade ao ruído, pero pola contra menor lonxitude pode ter o cable, pois ao ter maior lonxitude de fíos prodúcese maior atenuación, por iso hai que tomar un punto medio onde os pros e os contras se compensen. O número total de pares do cable pode variar dependo do seu uso (O cable telefónico pode ter 1 ou 2 pares, e o utilizado nas redes de ordenadores ten 4 pares).

Apantallamento do cable de par trenzado

Cable de par trenzado FTP

Cable de par trenzado S/FTP

Pero aínda o cable trenzado segue a ser bastante sensible ás interferencias externas que pode recibir. Para reducir o efecto destas interferencias pódese rodear o cable dun condutor eléctrico externo; nese caso trátase dun cable de par trenzado apantallado. Polo tanto distinguimos dous tipos de cables de pares:

• Cable UTP (Unshielded Twisted Pair – Par trenzado sen apantallar): Consta de 4 pares de fios trenzados, cada par de fios está trenzado sobre si mesmo. Non presenta ningún tipo de recubrimento externo, de modo que é moi sensible ás interferencias.

• Cable STP (Shielded Twisted Pair – Par trenzado apantallado): É semellante ao UTP, pero incorpora un recubrimento metálico para evitar as interferencias externas. Polo tanto é un cable máis protexido, o cal lle permite soportar maiores tasas de transmisión que os UTP a distancias maiores. Por contra, trátase dun cable menos flexible que o UTP, o cal tendo en conta tamén o seu maior custo fai que este tipo de cable sexa menos utilizado que o anterior. Sen embargo, si que é moi recomendable o seu uso cando os cables se colocan próximos a cables de alimentación eléctrica, xa que estes últimos xeneran fortes interferencias. Podemos distinguir distintas clases de cable de par trenzado apantallado:
  • S/UTP ou FTP: Inclúe un apantallamento para todo o cable
  • STP ou STP-A: Inclúe un apantallamento para cada par de fíos
  • S/STP ou S/FTP: Inclúe un apantallento global para todo o cable e outro por cada par de fíos

Categorías de cable de par trenzado

Nos cables de pares distínguense unha serie de categorías. Cada categoría especifica unhas características eléctricas para o cable: atenuación, capacidade da liña e resistencia. Actualmente distínguense as seguintes categorías de cables:

• Categoría 1: A esta categoría pertence o cable telefónico UTP tradicional que resulta adecuado para transmitir voz, pero non datos. A maioría dos cables telefónicos instalados antes de 1983 son cables de categoría 1.

• Categoría 2: Esta categoría certifica o cable para transmisión de datos de ata 4 megabits por segundo (Mbps).

• Categoría 3: Esta categoría certifica o cable para transmisión de datos de ata 16 Mbps, xa que permite transmisións a 16 MHz. Este cable consta de catro pares trenzados de fío de cobre con tres entrelazados por pé, e foi utilizado en redes a 10 Mbps.

• Categoría 4: Esta categoría certifica o cable para transmisión de datos de ata 20 Mbps (20 Mhz).

• Categoría 5: Esta categoría certifica o cable para transmisión de datos de ata 100 Mbps (100 Mhz), aínda que na actualidade tamén soporta a velocidade de 155 Mbps. Dado que o cable UTP de categoría 5 é barato e fácil de instalar, é moi utilizado nas instalacións de LANs.

• Categoría 5 mellorada (5e): Ofrece mellores prestacións que o estándar de categoría 5. Para facelo débense cumprir especificacións tales como unha atenuación máis baixa e un menor nivel de ruído. Desta forma pode permitir transmisións a 1 Gbps. A lonxitude máxima de cable permitida é de 90 m.

• Categoría 6: Utilizando catro pares de fíos de cable de par trenzado, este cable soporta frecuencias de 250 Mhz, sendo moi adecuado para transmisións a 1 Gbps e unha lonxitude de ata 100m. Este cable tamén permite velocidades de 10 Gbps, aínda que a distancia máxima de cable neste caso é de 55m.

• Categoría 6a: Permite frecuencias de ata 500 Mhz e velocidades de 10 Gbps, con unha distancia de 100m de cable.

• Categoría 7: Esta especificación define un cable con un apantallamento para cada par de fíos e outro para o cable global, reducindo así o ruído e permitindo frecuencias de ata 600 Mhz. Con este cable podemos construír segmentos de ata 100m con velocidade de 10 Gbps, e espérase chegar a velocidades de 40 e 100 Gbps.

• Actualmente estánse desenvolvendo as normas das categorías 7a e 8, que permitirán frecuencias de 1200 Mhz e polo tanto velocidades de transmisión maiores e incluír varias transmisións simultáneas sobre a mesma liña.

Conexión de cables de par trenzado

Conectores RJ45

Esquema dun conector RJ45

Conector RJ45 femia nunha tarxeta de rede

Os fíos do cable teñen unha cor que os identifica. Os pares que van trenzados son os dunha cor cos que son brancos e desa mesma cor:

Verde      trenzado con	  Branco-Verde
Laranxa    trenzado con	  Branco-Laranxa
Azul       trenzado con	  Branco-Azul
Marrón     trenzado con	  Branco-Marrón

O cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectarse a un equipo. Son similares aos conectores telefónicos RJ11, aínda que hai diferencias entre eles, e o seu tamaño non coincide. O conector RJ-45 contén oito conexións de cable, mentres que o RJ-11 só contén catro.

A tarxeta de rede transmite e recibe a información polo seu conector RJ-45 femia. Para a transmisión que actualmente se utiliza de 100 Mbps, os pins que usa para tal fin son:

Polo tanto os pins 1 e 2 do cable transmiten e o 3 e 6 reciben. Porén, hai que ter en conta que se quixeramos transmitir a 1 Gbps a tarxeta de rede faría uso dos 8 pins.

Se atendemos as consideracións de que os pares trenzados son máis inmunes as interferencias, temos que se no pin 1 do conector RJ-45 macho poñemos un cabliño con cor Marrón no pin 2 teremos que poñer o cabliño con cor Branco-Marrón, para que así se anulen as interferencias entre eles. O mesmo deberemos facer cos pins 3 e 6.

Tendo en conta estas consideracións, existen dúas combinacións convencionais de cables. Non teñen explicación técnica, simplemente son convenios adoptados para utilizar sempre a mesma orde nos cables nos conectores nunha rede.

Esquema dun conector RJ45 seguindo o código 568A

Esquema dun conector RJ45 seguindo o código 568B

Conexión directa entre dous ordenadores

Se queremos interconectar dous ordenadores directamente utilizando un cable de pares deberemos unir os pins polos que un transmite cos pins polo que o outro recibe, e viceversa:

Polo tanto, o proceso para realizar a conexión directa de dous ordenadores mediante un cable será:

• Inserir unha tarxeta con conector RJ-45 en cada ordenador.
• Coller un trozo de cable UTP e poñerlle dous conectores RJ-45 en cada extremo, da seguinte forma:

A este tipo de cable se lle coñece co nome de cable cruzado, por este cruce que debemos facer entre os fíos de un e outro extremo.

Conexión utilizando dispositivos de rede

O dispositivo de rede (hub, switch, etc) recibe polos pins 1 e 2 dun porto e transmite polos pins 3 e 6 dos demais portos, co cal xa fai el o cruce. Polo tanto, o cable que debemos facer para conectar varios ordenadores se utilizamos dispositivos de rede non será cruzado, xa que o cruce xa o fai o dispositivo de rede. Neste caso utilizaremos un cable plano:

O cable plano podemos facelo usando código A ou B:

Seguindo o razoamento do cruce dos pins, tamén deberemos utilizar un cable cruzado para conectar dous switches ou hubs entre si, xa que se non os fíos se cruzarían dúas veces.

Sen embargo, hoxe en día a meirande parte dos switches, routers e moitas tarxetas de rede teñen portos auto MDI/MDIX, o que significa que detectan automaticamente se o cable é plano ou cruzado e realizan a transmisión de datos segundo corresponda. Con estes dispositivos, podemos utilizar sempre cables planos para a conexión dos equipos.

Pasos para a confección dos conectores do cable de par trenzado

Algunhas recomendacións xerais para realizar a montaxe dun conector son:

• Manter o trenzado dos pares o máis cerca posible do punto onde encaixan co conector.
• Eliminar soamente o fragmento de pantalla protectora do cable que sexa necesario para realizar a conexión; nunca debe verse por fora do conector os fíos internos do cable.
• Non realizar empalmes nos cables.
• Deixar lonxitude suficiente para o cable, de forma que este non estea forzado e tire do conector.

Para facer a conexión do conector macho utilizaremos unha crimpadora, que nos permitirá pelar o cable e enganchar o conector.

Crimpadora

Efecto do crimpado no conector

Neste documento recóllense os pasos para a conexión de un conector RJ-45 nun cable categoría 6, e este outro define as características técnicas do conector de categoría 6.

A conexión das conexións femia (rosetas) varia dependendo do fabricante das mesmas, pero o normal será que conteñan unha ranura para introducir cada un dos fíos do cable.

Vista dunha roseta dobre

Confección de roseta

Para conectar cada fío na súa ranura correspondente podemos utilizar unha ferramenta ou pinza de impacto:

É importante realizar a certificación do conector unha vez realizado para o cal usaremos un testeador ou tester que comprobe a correcta transmisión dos distintos fíos do cable.