Características del cable UTP: Guía completa

Si piensa dedicarse al mundo de las telecomunicaciones, le recomendamos que entre en este post, y conozca las principales características del cable UTP, un excelente aliado para su trabajo.

características del cable UTP

Características del  Cable UTP o par trenzado

UTP Unshielded Twister Pair, o par trenzado sin apantallar, es un acrónimo de cable de par trenzado sin blindaje, por lo que podemos decir que este es una clase de cable que no está blindado y se usa a menudo en telecomunicaciones.

Es un método de conexión con un par de conductores eléctricos entrelazados de tal manera que pueden eliminar la diafonía de otros cables y la interferencia de medios externos.

Es un revestimiento de PVC cilíndrico, y en su interior tiene 4 pares de cables de cobre entrelazados de 24 AWG (American Wire Gauge), y están cubiertos con material plástico de diferentes colores para distinguirlos entre sí; en algunos casos, también podemos encontrar el separador, que en lenguaje técnico se suele llamar lomo. El conjunto de todos estos materiales son los que permiten la transmisión.

El cable de par trenzado fue creado por el británico Alexander Graham Bell (1847-1922).

Historia

En 1881, el inventor Alexander Graham Bell logró crear un cable de “par trenzado”, que es un cable con dos conductores eléctricos que están aislados. El aislamiento de estos conductores evita la interferencia de fuentes externas.

En telecomunicaciones, un cable de par trenzado es un tipo de cable que tiene dos conductores eléctricos, aislados y entrelazados para cancelar la interferencia de fuentes externas y los sonidos no deseados que se producen cuando un canal se conecta desde la misma fuente de señal, esta es una de las principales características del cable UTP.

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El inventor escocés Alexander Graham Bell fue el inventor del cable de par trenzado en 1881. Esta vez presentó una solicitud ante la Oficina de Patentes de Estados Unidos el 4 de junio de ese año y fue concedida 45 días después. Para 1900, toda la red telefónica de EE. UU. Era de par trenzado o cable abierto con transposición para proteger contra interferencias.

El cable de par trenzado ha jugado un papel muy importante en la historia de las telecomunicaciones, este es un tipo muy común y surge como una solución alternativa para conectar teléfonos, terminales y computadoras sobre un mismo cableado, ya que permite la transmisión de datos, permitiendo a frecuencias más altas.

Anteriormente en Europa, los sistemas telefónicos utilizaban cables de par trenzado para la comunicación, pero con la invención del teléfono, tuvieron que usar líneas de telégrafo, y también se usaron cables abiertos, que tenían un conductor de los circuitos de tierra.

Más tarde, durante la década de 1880, con la instalación de tranvías eléctricos en muchas ciudades de Estados Unidos, con el consiguiente ruido en estos circuitos, las empresas telefónicas vieron que la demanda por el beneficio del servicio, ese inconveniente tenía que pasar con los sistemas de circuitos balanceados, lo que traía como un adicional el beneficio en una atenuación reducida y, por lo tanto, proporcionaría un mayor alcance.

Cuando la distribución de energía comenzó como algo muy natural, eficiente y cada vez más extendido, esta medida ya no era suficiente, dos cables, suspendidos a ambos lados de los travesaños en postes de alumbrado público, dividían el recorrido con las líneas eléctricas.

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A lo largo de varios años, a medida que aumentó la demanda de electricidad, esto provocó un aumento adicional de la interferencia. Por esta razón, los investigadores han desarrollado una técnica llamada “reordenamiento de conductores” para evitar la interferencia tanto como sea posible.

En la actualidad, la mayoría de los millones de kilómetros de cables de par trenzado del mundo se fijan en habitaciones sobre el suelo que son propiedad de las compañías telefónicas y se utilizan para proporcionar comunicaciones de voz. Solo los manipulan o ven los empleados que trabajan para las compañías telefónicas.

Transposición de conductores

Este fue un método que se estableció en tiempos remotos, el cual consistía en intercambiar la posición cada cierta cantidad de postes; de esta forma, los cables recibían la misma interferencia electromagnética de las líneas eléctricas, pero de manera alternada.

Esta metodología produjo que se implementara el trenzado a razón de cuatro kilómetros, y estas líneas con trasposiciones periódicas surtieron tan buen resultado, que en la actualidad, aún están activas en las zonas rurales de los Estados Unidos.

Descripción

Generalmente, una de las características del cable UTP que le distingue por encima de los demás, es que este consiste en un grupo de hilos, que como su nombre lo indica, están entrelazados en pares de forma helicoidal; esto tiene una razón, y se debe a que los dos alambres paralelos hacen las veces de una antena simple.

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Cuando estos se entrelazan de manera helicoidal, las ondas se cancelan, y de esta manera se reduce la interferencia producida por ellos mismo, lo que se traduce en una transmisión de datos de mejor calidad.

Es así de esta sencilla manera, como se disminuye la interferencia eléctrica entrelazando los cables, ya sea en el exterior, como en el interior; para permitir la transmisión de datos de forma confiable y optimizada.

Por lo general, el cable de par trenzado está formado por dos o veinticinco pares de cables identificados con su respectivo color, y recubiertos por un material aislante.

Características físicas

Como ya mencionamos anteriormente, una de las características del cable UTP, es que además de ser trenzado, no cuenta con blindaje, y está compuesto por conductores de cobre aislado por papel plástico de par en par.

De aquí proviene su nombre, ya que están trenzados en pares, porque esto contribuye a la disminución de la diafonía, las interferencias, y el ruido en general.

  • El cable trenzado tiene en promedio 3 trenzas por pulgada
  • Genera la interconexión de equipos y dispositivos en las redes locales
  • Otra de las características del cable UTP es que posee diferentes valores máximos de transmisión, que proporcionan un mayor rendimiento en la red
  • Asimismo favorece la transmisión de la voz en la telefonía analógica con el cable de cobre convencional
  • Además, el número de vueltas entre diferentes pares también se puede cambiar para reducir la interferencia. La protección la proporciona la disposición física de los cables
  • Por esta razón, doblar o apretar demasiado el cable UTP puede dañar los pares, lo que se traduce en una alta probabilidad de interferencia
  • Entre las principales características del cable UTP es su uso en la transmisión de señales de vídeo analógico, para sistemas de vigilancia
  • La longitud máxima del cable UTP, es de 100 metros, para poder garantizar una perfecta transmisión de datos
  • La transmisión balanceada de la señal, es otra de las características del cable UTP, ya que esta coadyuva a minimizar la interferencia electrónica
  • En base a estas características del cable UTP, este resulta ideal para la transmisión de datos y voz en informática, ya que resulta una excelente opción para conectar los cables del ordenador
  • En los cables de par trenzado blindado (STP), los cables están revestidos de un material que funciona como mecanismo de conexión a tierra, con la finalidad de proporcionar una mejor protección; sin embargo, los cables STP son más caros y más difíciles de instalar que los UTP

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Tipos de cable UTP

Los estándares de cableado LAN son desarrollados por las asociaciones de la industria de la electrónica y las telecomunicaciones. Estos cables se utilizan para la transmisión estructurada de voz y datos.

Estos estándares surgieron después de la desregulación de la industria telefónica estadounidense. En 1984, la responsabilidad del cableado eléctrico del local pasó al propietario del edificio.

El estándar TIA / EIA 568 (Asociación de la industria de telecomunicaciones / Alianza de industrias electrónicas) define cinco categorías de cable UTP

  • CAT3 Empleado para sistemas telefónicos en hogares generalmente. Este tipo de cable soporta 10Mbps por hastas 100 metros, y se presenta en dos pares
  • CAT4 Normalmente se utiliza en redes de anillo de token, y admite 16Mbps por hasta 100 metros
  • CAT5 Este tipo de cable se emplea específicamente en redes LAN basadas en Ethernet, tiene una capacidad de 100Mbps por hasta 100 metros, y consta de dos pares trenzados
  • CAT5e Al igual que el anterior, este se emplea para las redes LAN basadas en Ethernet, pero entre las características del cable UTP que lo diferencia del CAT5, es que este tiene una capacidad de 1 Gbps por hasta 100 metros, y contiene cuatro pares trenzados.  Por esta razón, este cable está considerado como el estándar industrial para las redes informáticas, así como los sistemas telefónicos de gran envergadura
  • CAT6 Es una versión mejorada del CAT5e, por lo que ha pasado a ser el preferido de los especialistas en esta materia, ya que ofrece una mayor velocidad, así como una mejor protección frente a las interferencias. Al igual que su antecesor, también es utilizado en las redes LAN basadas en Ethernet, contiene cuatro pares trenzados y soporta una capacidad de 1 Gbps por hasta 100 metros

Aunque existe una gran variedad de conectores para ordenadores, el más común utilizado para el cable UTP, es el RJ-45.

El cable UTP también viene en diferentes tamaños según la cantidad de pares, los cables de red estándar CAT 5 o 6 por ejemplo, tienen ocho pares trenzados.

Los cables troncales que se utilizan entre los pisos de los grandes edificios suelen contener 25 pares. Pueden interconectarse para formar cables de hasta 1400 pares.

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Cada par se compone de un cable positivo y un cable negativo estriado (en colores verde y blanco)

Azul, verde, marrón, naranja y pizarra, son los colores empleados para designar los cables positivos; y el negro, rojo, blanco, violeta y amarillo, se utilizan para los negativos.

Cada par tiene su propia función dependiendo del número de pares y su aplicación. Independientemente de su uso, los cables transportan señales eléctricas entre dispositivos, lo que hace posible la comunicación

¿Cómo funcionan los cables UTP trenzados?

  • Dentro del cable UTP hay hasta cuatro pares trenzados de cables de cobre encerrados en una funda protectora de plástico. Cuantos más pares, mayor será el rendimiento
  • Los dos cables separados de un par se enrollan uno encima del otro y luego los pares también se entrelazan entre sí. Esto se hace para reducir la interferencia electromagnética
  • Dicha interferencia puede degradar el rendimiento de la red. Cada señal de par trenzado requiere ambos cables. Los pares roscados están codificados por colores para una fácil identificación de cada par
  • En Norteamérica, los cables emparejados se identifican en uno de los cinco colores: azul, naranja, verde, marrón o pizarra (gris). Este cable se combina con cables de un grupo de colores diferente: blanco, rojo, negro, amarillo o violeta
  • Por lo general, un cable de un par es de un color sólido y el otro es una tira del color de su compañero. Por ejemplo, el cable azul sólido se combinaría con rayas blancas y azules; entonces se puede identificar fácilmente para comparar
  • Varias aplicaciones como analógicas, digitales y Ethernet requieren diferentes pares de múltiplos

Categorías

El estándar de cableado de edificios comerciales EIA / TIA, Electronic Industries Alliance (EIA) y Telecommunications Industry Association (TIA) define el tipo de cable UTP que se utilizará en cada situación y en cada construcción. Dependiendo de la velocidad en baudios, se ha dividido en diferentes categorías según la especificación 568A.

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 Variantes menores del cable par trenzado

Los cables de par trenzado cargados, a los que se agrega deliberadamente inductancia, son muy comunes en las líneas de telecomunicaciones, con la excepción de ciertas frecuencias. Los inductores agregados se conocen como bobinas “Pupin” y reducen la distorsión.

La versión de par trenzado del cable en el que los pares se conectan por separado para aumentar la resistencia del cable se denomina conexión de par trenzado. Las características eléctricas de este cable se mantienen a pesar de un manejo brusco.

El cable plano trenzado es otra variación del cable plano estándar en el que los conductores adyacentes son esclavos y trenzados. Estos pares trenzados están ligeramente esclavizados entre sí en formato de cinta.

En ocasiones, hay pequeñas áreas sin blindaje a lo largo de la cinta que le permiten terminar conectores y cabezales de impresión con cables de cinta IDC normales.

Certificación de cableado y sus beneficios

Se basan en una metodología estandarizada (definida por los estándares EIA / TIA 568) que permite el diseño e implementación de sistemas de cableado estructurado en edificios comerciales, empresas, emprendimientos, centros de datos, entre otros.

Puede instalar una red de datos sin certificación, sin embargo, no hay garantía de que la instalación se ajuste a los estándares del tipo de cableado estructurado que ha instalado y, lo peor de todo, si su ISP no funciona como se esperaba, su red tendrá problemas molestos desde el principio.

Al certificar cables estructurados, puede estar seguro de que su red funciona correctamente y evitar problemas que provoquen pérdidas económicas, tanto en solicitudes de servicios de soporte técnico como durante la ejecución de tareas.

La certificación es una garantía absoluta para el cliente, sin embargo existen otros parámetros interesantes que el instalador debe conocer a la hora de desplegar y mantener cables de telecomunicaciones, como mapa de red, distancia de corte, análisis WiFi, entre otras.

Tanto para la empresa de cableado como para el especialista en cableado de datos, la certificación de cables es sinónimo de garantía de calidad y tranquilidad, ya que demuestra que la inversión y la instalación cumplen con los estándares internacionales.

Razones para la certificación de cables de datos

  • Esto garantiza la calidad del cableado basada en estándares de rendimiento y un tiempo de actividad del 100%
  • Esto asegura que el cableado instalado sea efectivamente de la categoría solicitada
  • Genera un certificado para cada línea, que respalda las pruebas realizadas y que no debe omitirse para una instalación más económica
  • Amplia la garantía de los materiales instalados

Orden o Norma de cableado UTP A y B

  • Estándar A: blanco-verde, verde, blanco-naranja, azul, blanco-azul, naranja, blanco-marrón, marrón.
  • Estándar B: blanco-naranja, naranja, blanco-verde, azul, blanco-azul, verde, blanco-marrón, marrón.

Conector RJ-45 RJ-45

RJ45 (conector registrado) es el conector principal que se utiliza para conectar tarjetas de red Ethernet. Este dispositivo se usa con pares trenzados, por lo que el mismo conector se puede usar para diferentes tipos de comunicación dependiendo de cómo estén conectados los pares trenzados.

Este conector de red estándar permite que los dispositivos de red se conecten entre sí mediante un cable UTP de 4 pares (8 hilos), a través de dos formas

  • Engarzado manual con alicates
  • Mediante un proceso de vacío industrial que asegura los pines y el conector al cable

Por lo general, este conector está hecho de plástico y sus conexiones están hechas de metal. El plástico transparente se utiliza para los conectores que se conectan manualmente a los cables para que pueda ver si los pares trenzados están conectados correctamente.

Algunos conectores tienen un revestimiento de metal que actúa como un escudo electromagnético para evitar interferencias. Estos conectores se utilizan para cables UTP con malla o cubierta EMC. Por lo tanto, cuando el conector se engarza sobre el cable UTP, el blindaje del cable también se extiende sobre el conector.

Clasificación

Ya conocemos las características del cable UTP, ahora veremos que estos se clasifican según dos criterios

  • Apantallamiento, que a su vez se divide en tres grupos, los cuales son
    • Unshielded twisted pair o par trenzado sin blindaje
    • Estos son cables de par trenzado sin blindaje que se utilizan para diversas tecnologías LAN. Son baratos y fáciles de usar, pero producen más errores que otros tipos de cables y están limitados al funcionamiento a larga distancia sin regeneración de señal.
    • Shielded twisted pair o par trenzado blindado
    • Estos son cables de cobre, aislados dentro de una funda protectora, con un cierto número de conductores por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor del conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad a las interferencias. Se utiliza en redes informáticas como Ethernet o Token Ring. Es más cara que la versión sin blindaje.
    • Foiled twisted pair o par trenzado con blindaje global
    • Consiste en un par de cables con un blindaje conductor trenzado globalmente. Mejora la inmunidad al ruido y su impedancia es de 12 ohmios.
  • Por característica del material. El cable de par trenzado para instalación (UTP sólido) contiene un conductor de cobre dentro de cada cable trenzado, por lo que tiene menos resistencia al movimiento y a la flexión. Este tipo es más económico (algunos tipos de cables también tienen una estructura plástica en el centro llamada espina y es para dar más resistencia). No se recomienda su uso en dispositivos sujetos a movimiento constante, como computadoras e impresoras.

Si ha llegado hasta aquí, ya tiene suficiente conocimiento sobre las principales características del cable UTP, ahora queda de su parte seleccionar en el que mejor se adapte a sus necesidades, y ponerse manos a la obra.

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