Tipos de cableado de red

1 Par Trenzado

Consiste de dos alambres de cobre, aislados, dispuestos bajo un patrón en espiral. Se pueden poner en un cable varios de estos pares. El trenzado minimiza las interferencias electromagnéticas entre los cables, dado que el acoplamiento entre ellos es mayor, de forma que las interferencias afectan a ambos cables de forma parecida. Es necesario que los cables tengan una impedancia característica bien definida para asegurar una propagación uniforme de las señales de alta velocidad a lo largo del cable y para asegurar que la impedancia de los equipos que se conectan a la línea es la adecuada, de modo que pueda transferirse la máxima potencia a ésta. Cuando se conoce la impedancia característica de una línea con cierta precisión, es posible diseñar una terminación adecuada para ésta, de modo que se evite la reflexión de las señales transmitidas, que podría dar lugar a errores en la transmisión.



Hay varios tipos de pares trenzados:

• Pares semirrígidos aislados con PVC (Cloruro de Polivinilo) y de bajo precio, que son los utilizados más habitualmente, carecen de impedancia uniforme y provocan excesivas reflexiones..
• B) Pares tenzados no apantallados con PVC Irradiado. Proporcionan mejores características con un coste algo superior.
• C) Pares trenzados apantallados y aislados con materiales de baja constante dieléctrica (Twinax), que cumplen con los requisitos eléctricos reduciendo interferencias, proporcionan atenuaciones de más de 30 dB (decibelios) para el ruido, frente a los cables no apantallados. Suelen ser caros, pero su uso es esencial para cumplir con las normas FCC y CE, para transmitir datos a velocidades superiores a 10MBit/s.

2 Cable coaxial

Consisten de dos conductores, que permiten operar sobre un rango muy amplio de frecuencias. Es un conductor cilíndrico rodeado por otro de pantalla, y a su vez ambos separados con un aislante. Es el método de conexión más versátil, se utiliza en: transmisiones de larga distancia en teléfonos y televisión, distribución de televisión, redes de área local y uniones en otros dispositivos.



Un cable coaxial, puede transmitir hasta 10000 canales de voz simultáneamente.

Tres son los tipos de cables coaxiales:

• Cables estándar tipo RG. Se utilizan para transmitir señales de televisión doméstica. Utilizan polietileno como aislante interior, aunque el RG 62 emplea aire. Los de 1 cm de diámetro (RG 11) son los más adecuados para velocidades de transmisión por encima de los 30 Mbit/s.
• B) Cables con núcleo aislado por aire. Tienen un diámetro pequeño, actúan como retardadores en caso de incendio y tienen una constante dieléctrica muy pequeña, lo que les proporciona características mucho mejores que los RG.
• C) Cables de polietileno celular irradiado. Son los más caros, pero no varían sus características al doblarlos.

3 Fibra óptica

En el año 1954, Van Heel, Hopkins y Kapany publicaron un conjunto de artículos demostrando que podía aplicarse una capa de un material refrigente sobre un tubo de plástico o de vidrio, a fin de transmitir imágenes. Las primeras aplicaciones se realizaron con endoscopios, pero su aplicación a las redes no llegó hasta el año 1968 en el que se lograron fibras ópticas de bajo nivel de atenuación, por la empresa Corning en EE.UU. La atenuación se logró reducir de 20 dB por km a 1 dB por km, mediante el empleo de silicio puro.



Una fibra óptica para red es un medio flexible y de dimensiones muy reducidas (2 a 125 micrometros), capaz de conducir rayos ópticos. Se fabrican de diferentes plásticos y cristales. Las fibras ultrapuras son muy difíciles de elaborar, aunque las normales y las de plástico ofrecen buenas prestaciones a un precio razonable.

Estas fibras se usan para transmisión de datos, pues ofrecen las siguientes ventajas frente a los dos tipos de sistemas de transmisión citados previamente:


A) Mayor velocidad de transmisión. La velocidad es la de la luz, mientras que en los medios convencionales va entre el 50% y el 80% de ésta.
B) Gran ancho de banda. Se transmiten datos a 2 Gbps, pues la velocidad de transmisión aumenta con la frecuencia.
C) Menor tamaño y peso. Son muy inferiores a los otros dos medios.
D) Menor atenuación. Es significativamente menor, y constante en rango determinado.
E) Aislamiento electromagnético. No radian energía ni se ven afectados por campos electromagnéticos externos, por ejemplo de rayos o de pulsos electromagnéticos nucleares (NEMP).
F) No existen problemas de retorno a tierra o reflexiones como sucede en las líneas eléctricas.
G) No existe riesgo de cortocircuitos o daños de tipo eléctrico, lo cual es de utilidad en ambientes explosivos.
H) Espaciado mayor entre los repetidores al aumentar la atenuación más lentamente que con los cables eléctricos. Lo cual significa coste menor y disminuir las fuentes de error.
I) Estos cables pesan una décima parte que los habituales.
J) Estos cables son apropiados para utilizar en un amplio rango de temperaturas
K) Poseen mayor resistencia que los cables eléctricos a los ambientes corrosivos.
L) Es más difícil realizar escuchas en estos cables, ya que no producen radiación electromagnética y no se pueden utilizar dispositivos de inducción. Es necesario cortar la fibra óptica para saber lo que circula, pero se detectaría facilmente con un reflectómetro o midiendo las pérdidas de la señal.

Las materias primas para fabricar esta fibra son muy abundantes y se espera que bajen al precio de los cables convencionales.
La vida media operacional y el tiempo medio entre fallos de un cable de fibra óptica son muy superiores a los de un cable eléctrico.
Las señales se transmiten por medio de reflexión total interna de la luz. Esto ocurre en cualquier medio transparente con un índice de refracción superior al del medio que lo rodea. En efecto, las fibras ópticas actuan como guías de ondas para frecuencias en el rango de 1014 a 1015 Hz, que cubre el espectro visible y parte del infrarojo.

Como fuentes de luz se usan diodos emisores de luz (LED) constituidos de Arseniuro de Galio (GaASP) que emiten en torno a los 65 micrometros, siendo ideales para fibra plástica y diodos de inyección laser (ILD). Ambos son semiconductores que emiten un haz de luz, con mínima atenuación a la frecuencia usada, cuando se aplica un voltaje. El LED es menos costoso.
El receptor es un fotodiodo, el de tipo PIN tiene un segmento de Si intrínseco entre las capas P y N del diodo. El diodo de avalancha APD es similar pero usa un campo eléctrico fuerte. Ambos son básicamente contadores de fotones.

La fibra óptica en la actualidad La transmisión mediante cable de fibra óptica, que en su día empezó por desarrollarse entre continentes, mediante cableado submarino, pasó a desarrollarse más tarde entre grandes ciudades, entre barrios, entre edificios y de ahí hasta llegar, en la actualidad, hasta cada casa (la operadora de cable que tiene la concesión en Murcia, no la lleva hasta cada domicilio, sino sólo en las líneas troncales). Así pues la gran revolución que hoy en día se esta produciendo en los sistemas de fibra óptica es el paso de la misma del ámbito público al privado; de modo que las necesidades de transmisión de un gran volumen de información que iniciaron el desarrollo de la tecnología óptica han permitido que mediante el abaratamiento de los costes ésta sea capaz de llegar a cada casa ofreciéndoles las mismas prestaciones de que gozan las transmisiones intercontinentales. En este ámbito privado de la fibra óptica, las grandes compañías productoras han centrado sus esfuerzos en lograr un abaratamiento de costes que permitiese al usuario beneficiarse de las ventajas que ésta ofrece. Precisamente trabajando en esta reducción de costes, Jim Bylander, encargado de la División de Sistemas de Telecomunicación de la empresa norteamericana 3M, centró sus investigaciones en los conectores. «En aquella época la gente veía la fibra óptica como algo demasiado costoso para ser utilizado en las conexiones de ordenadores a nivel de redes locales. Entonces empezamos a analizar cómo era la instalación de los cables de fibra óptica y rápidamente hallamos el motivo de su elevado coste: no se trataba de la fabricación de la fibra óptica en sí sino de las conexiones entre fibras. Nuestro análisis nos llevó a la conclusión de que la conexión e instalación de los distintos cables representaba casi el 85 por ciento del coste total». Los conectores que utilizaban una férula, formada por un tubo rígido de cerámica que protegía y alineaba la fibra, representaban la más avanzada tecnología, pero cada conexión conllevaba una serie de pasos entre pegar, pulir y probar, que requerían treinta minutos de trabajo de un instalador experto en fibra óptica así como una serie de productos suplementarios. El equipo de investigación de Bylander empezó a centrar sus esfuerzos en la manera de conectar los cables de fibra óptica de modo que requiriesen menor tiempo para su instalación y menor cantidad de material para su fabricación. Como consecuencia de estas investigaciones surgieron los nuevos modelos de conector que engloban en una misma pieza el envío y transmisión de señal y que reducen el número de piezas necesarias a ocho -frente a las cincuenta necesarias en los conectores estandard- y el tiempo de montaje a dos minutos. Todos estos avances dirigidos a abaratar costes se vieron incrementados por la tendencia de las distintas compañías relacionadas con la fabricación y utilización de fibra óptica a unificar esfuerzos mediante adquisiciones y fusiones encaminadas a compartir desarrollos y optimizar procesos. Como consecuencia, las empresas tienden a ofrecer en el mercado sistemas integrales de redes, que comprenden no sólo el cableado de fibra óptica sino también los conmutadores, convertidores, transmisores y receptores de señales. Un ejemplo de este tipo de sistemas integrales es el Volition Network Solution desarrollado por 3M Telecom que permite que el cableado de fibra óptica llegue hasta los puestos de trabajo. «Los usuarios deberían considerar la fibra óptica como una alternativa factible, en lo que a coste se refiere, a los cables de cobre», afirma John Curtis, vicepresidente de Ingeniería en The Tolly Group. «La fibra óptica puede simplificar el diseño de las redes locales y reducir los costes al reducir el espacio y el material necesarios para su desarrollo. En otras palabras, sus prestaciones ya no son el único motivo por el que debamos utilizarla».