A continuación les dejare las distintas clases de cables con las que se pueden hacer las clases de redes que existen que en este caso son tres tipos de cables:
- CABLE COAXIAL
- CABLE TRENZADO
- CABLE DE FIBRA OPTICA
- CABLE COAXIAL:
El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.
Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.
Partes del cable coaxial RG-59:
A: cubierta protectora de plástico (elastómero termoplástico)
B: malla de cobre (conductor blindado de trenza de aluminio recubierto de cobre)
C: aislante (dieléctrico de espuma)
D: conductor central o núcleo de cobre (acero recubierto de cobre).
¿QUE TIPOS DE SERVICIOS PRESTA EL CABLE COAXIAL?
El cable coaxial es un cable popular usado para propósitos de audio y visuales, en especial para televisores y videograbadoras. No es perfecto, pero el hecho de que sea compatible con muchos productos hace que sea el mejor cable en su tipo en el mercado electrónico. Los usuarios deben entender cómo funciona el cable coaxial antes de instalarlo.
El CABLE COAXIAL se divide en dos tipos de cables que son :
- THINNET
- THICKNET
¿ QUE ES THINNET?
10BASE2 (también conocido como cheapernet, thin Ethernet, thinnet, y ThinWire) es una variante de Ethernet que usa cable coaxialfino (RG-58A/U o similar, a diferencia del más grueso cable RG-8 utilizado en redes 10Base5), terminado con un conector BNC en cada extremo. Durante muchos años fue el estándar dominante en redes Ethernet de 10 Megabit por segundo, pero debido a la inmensa demanda de redes de alta velocidad, el bajo costo del cable de Categoría 5, y la popularidad de las redes inalámbricas 802.11, tanto 10BASE2 como 10Base5 han quedado obsoletas, aunque todavía existen en algunas localidades.1
La tecnología 10BASE2 se introdujo en 1985. La instalación fue más sencilla debido a su menor tamaño y peso, y por su mayor flexibilidad. Todavía existen en redes de este tipo, como 10Base5, la cual no es recomendable para la instalación de redes hoy en día. Tiene un coste bajo y carece de la necesidad de hubs. Además, las NIC son difíciles de conseguir para este medio.
10BASE2 usa la codificación Manchester también. Los computadores en la red se conectaban entre sí con una serie de tendidos de cable coaxial sin interrupciones. Se usaban conectores BNC para unir estos tendidos a un conector en forma de T en la NIC.
10BASE2 tiene un conductor central trenzado. Cada uno de los cinco segmentos máximos de cable coaxial delgado puede tener hasta 185 metros de longitud y cada estación se conecta directamente al conector BNC con forma de "T" del cable coaxial.
Sólo una estación puede transmitir a la vez, de lo contrario, se produce una colisión. 10BASE2 también usa half-duplex. La máxima velocidad de transmisión de 10BASE2 es de 10 Mbps.
Puede haber hasta 30 estaciones en cada segmento individual de 10BASE2. De los cinco segmentos consecutivos en serie que se encuentran entre dos estaciones lejanas, sólo tres pueden tener estaciones conectadas.
PARTES O ELEMENTOS ESENCIAL DEL CABLE THINNET SON:
Cable 10BASE2 mostrando el conector BNC final.
Cable 10BASE2 con conector T BNC.
Conector BNC en forma de T utilizado para conectar nodos en una red 10Base-2.
Terminador de cable 10BASE2
Capas físicas
Ethernet experimental de Xerox
| Nombre | Descripción |
|---|---|
| Xerox Ethernet | La original, implementación Ethernet de 3 Mbit/s, la cual tenía un formato de frame diferente de las formas de producción de Ethernet. |
Primeras implementaciones (10 Mbit/s y 1 Mbit/s)
| Name | Estándar | Descripción |
|---|---|---|
| 10BASE5 | 802.3 (8) | El estándar original usa un solo cable coaxial en el cual literalmente se pinchaba una conexión perforando en el cable para conectar con el núcleo y la pantalla. En gran parte obsoleto, aunque debido a su extenso despliegue en los comienzos, a fecha de abril de 2010 algunos sistemas pueden todavía estar en uso. Fue conocido también como Thick-Ethernet (Ethernet gruesa). 10 Mbit/s, con señalización de codificación Manchester, cableado coaxial de cobre RG-8X (costoso), topología de bus con detección de colisiones. |
| 10BASE2 | 802.3 (10) | El cable coaxial de 50 Ω conecta las máquinas, cada máquina usando un adaptador T para conectar su NIC. Requiere terminadores en cada extremo. Por muchos años, éste fue el estándar dominante de Ethernet. También llamado Thin Ethernet (Ethernet delgado), ThinNet oCheapernet. 10 Mbit/s, con señalización de codificación Manchester, cableado coaxial de cobre RG-58 (barato), topología de bus con detección de colisiones. |
| 10BROAD36 | 802.3 (11) | Un estándar temprano soportando Ethernet sobre distancias más largas. Utilizó técnicas de modulación de banda ancha, similares a las empleadas en sistemas de módem de cable, y operaba sobre cable coaxial. 10 Mbit/s, con señalización scrambled NRZ modulada (PSK) sobre una portadora de alta frecuencia, cableado coaxial de ancho de banda amplio, topología de bus con detección de colisiones. |
| 1BASE5 | 802.3 (12) | Operado a 1 Mbit/s sobre par trenzado a un Hub activo. Aunque fue una falla comercial, el 1BASE5 definió la arquitectura para toda la subsecuente evolución de Ethernet. También llamado StarLAN. 1 Mbit/s, con señalización de codificación Manchester, cableado de par trenzado de cobre,topología de estrella. |
| StarLAN 10 | Propietario | 10 Mbit/s, con señalización de codificación Manchester, cableado de par trenzado de cobre, topología de estrella - evolucionó en el 10Base-T |
| LattisNetUTP | Propietario | 10 Mbit/s, con señalización de codificación Manchester, cableado de par trenzado de cobre, topología de estrella - evolucionó en el 10Base-T |
| 10BASE‑T | 802.3 (14) | Funciona sobre cuatro alambres (dos pares trenzados) en un cable de Categoría 3 o de Categoría 5. Un Hub o un switch activo están en el medio y tiene un puerto para cada nodo. Ésta es también la configuración usada para el Ethernet 100Base-T y gigabit. con señalización de codificación Manchester, cableado de par trenzado de cobre, topología de estrella - evolución directa del 1Base-5. |
| FOIRL | 802.3 (9.9) | Acoplamiento inter-repetidor de fibra óptica; el estándar original para Ethernet sobre fibra |
| 10BASE‑F | 802.3 (15) | Un término genérico para la familia de estándares Ethernet de 10 Mbit/s usando cable de fibra óptica: 10Base-FL, 10Base-FB y 10Base-FP. De éstos, solamente el 10Base-FL está en amplio uso. 10 Mbit/s, con señalización de codificación Manchester, par de fibra |
| 10Base‑FL | 802.3 (15&18) | Una versión actualizada del estándar FOIRL |
| 10Base‑FB | 802.3 (15&17) | Previsto para las espinas dorsales (backbones) que conectan un número de hubs o switches; ahora es obsoleto |
| 10Base‑FP | 802.3 (15&16) | Una red de estrella pasiva que no requería repetidor, nunca fue implementado |
Fast Ethernet (100 Mbit/s)
| Nombre | Estándar | Descripción |
|---|---|---|
| 100Base-T | 802.3 (21) | Un término para cualquiera de los tres estándares de Ethernet de 100 Mbit/s sobre cable de par trenzado. Incluye 100Base-TX, 100Base-T4 y100Base-T2. A fecha de 2009, 100Base-TX ha dominado totalmente el mercado, y con frecuencia es considerado ser sinónimo con 100Base-T en el uso informal. Todos utilizan una topología de estrella. |
| 100Base-TX | 802.3 (24) | Señalización codificada 4B5B MLT-3, cableado de cobre Categoría 5 con dos pares trenzados. |
| 100Base-T4 | 802.3 (23) | Señalización codificada 8B6T PAM-3, cableado de cobre CAT3 (como el utilizado para las instalaciones 10Base-T) con cuatro pares trenzados (usa los cuatro pares del cable). Ahora obsoleto, ya que el cableado CAT5 es la norma. Limitado a half-duplex. |
| 100Base-T2 | 802.3 (32) | No existen productos. Señalización codificada PAM-5, cableado de cobre CAT3 con dos pares trenzados, topología de estrella. Soporta full-duplex. Es funcionalmente equivalente al 100Base-TX, pero soporta al cable viejo de teléfono. Sin embargo, son requeridos procesadores de señal digital para manejar los esquemas de codificación requeridos, haciendo esta opción bastante costosa en ese entonces. Tuvo buen éxito después de que el 100Base-TX fuera establecido en el mercado. La tecnología desarrollada para el 100Base-T2 fue la fundación para el 1000Base-T. |
| 100Base-FX | 802.3 (24) | Señalización codificada NRZI 4B5B, dos filamentos de fibra óptica multi-modo. La longitud máxima es de 400 metros para las conexiones semiduplex (para asegurar que las colisiones sean detectadas) ó 2 kilómetros para full-duplex. |
| 100Base-SX | TIA | Ethernet de 100 Mbit/s sobre fibra multi-modo. La máxima longitud es 300 metros. El 100Base-SX usaba una óptica de longitud de onda corta (850 nm) que era intercambiable con 10Base-FL, haciendo posible de esta manera tener un esquema de autonegociación y tener adaptadores de fibra 10/100 Mbit/s |
| 100Base-BX10 | Propietario | Ethernet de 100 Mbit/s bidireccional sobre un solo filamento de fibra óptica unimodal. Un multiplexor es usado para dividir la transmisión y recepción de señales en diferentes longitudes de onda permitiendo que compartan la misma fibra. Soporta hasta 10 km. |
| 100Base-LX10 | Propietario | Ethernet de 100 Mbit/s y hasta 10 km sobre un par de fibras de simple modo. |
| 100Base‑VG | 802.12 | Estandardizado por un subgrupo diferente de IEEE 802, el 802.12, porque usaba una forma de acceso de medio más centralizada ("Demand Priority"). Defendido solamente por HP, 100VG-AnyLAN (como fue el nombre de comercialización) era el primero en el mercado. Necesitó cuatro pares en un cable Cat-3. Ahora obsoleto (el 802.12 ha estado "inactivo" desde 1997) el estándar ha sido retirado. |
Gigabit Ethernet
Todas usan topología de estrella.
| Nombre | Estándar | Descripción |
|---|---|---|
| 1000Base-T | 802.3 (40) | Señalización codificada PAM-5, por lo menos cable de Categoría 5, con cableado de cobre con cuatro pares trenzados, es altamente recomendada la Categoría 5e. Cada par es usado en ambas direcciones simultáneamente. |
| 1000Base-TX | TIA 854 | Solamente cableado de cobre Categoría 6. No implementado. |
| 1000Base-SX | 802.3 | Señalización codificada 8B10B NRZ, fibra multi-modo de corto alcance (hasta 550 m). |
| 1000Base-LX | 802.3 | Señalización codificada 8B10B NRZ, fibra multi-nodo (hasta 550 m) o fibra unimodal (hasta 2 km); puede ser optimizado para distancias más largas, (hasta 10 km). |
| 1000Base-LH | multi-vendedor | Sobre fibra unimodal (hasta 100 km). Una solución de largo recorrido. |
| 1000Base-CX | 802.3 | Señalización codificada 8B10B NRZ, par trenzado blindado balanceado (hasta 25 m) sobre cable especial de cobre. Precede al 1000Base-T y es raramente usado. |
| 1000Base-BX10 | 802.3 | Hasta 10 km. Bidireccional sobre filamento de fibra unimodal. |
| 1000Base-LX10 | 802.3 | Hasta 10 km sobre un par de fibras unimodales. |
| 1000Base-PX10-D | 802.3 | Downstream (de head-end a tail-ends) sobre fibra unimodal usando topología point-to-multipoint (soporta por lo menos 10 km). |
| 1000Base-PX10-U | 802.3 | Upstream (de tail-end a head-end) sobre fibra unimodal usando topología point-to-multipoint (soporta por lo menos 10 km). |
| 1000Base-PX20-D | 802.3 | Downstream (de head-end a tail-ends) sobre fibra unimodal usando topología point-to-multipoint (soporta por lo menos 20 km). |
| 1000Base-PX20-U | 802.3 | Upstream (de tail-end a head-end) sobre fibra unimodal usando topología point-to-multipoint (soporta por lo menos 20 km). |
| 1000Base-ZX | Desconocido | Hasta 100 km sobre fibra unimodal.1 |
| 1000Base-KX | 802.3ap | 1 m sobre backplane |
10 Gigabit Ethernet
La familia de Ethernet de 10 gigabits de estándares abarca los tipos de medios para la fibra unimodal (largo recorrido), fibra multi-modo (hasta 300 m), backplane de cobre (hasta 1 m) y par trenzado de cobre (hasta 100 m). Primero fue estandardizada como IEEE Std 802.3ae-2002, pero ahora está incluido en el IEEE Std 802.3-2008.
Desde 2009, Ethernet de 10 gigabits es desplegado predominantemente en las redes de carrier (portador), donde el 10GBASE-LR y el 10GBASE-ER disfrutan de cuotas de mercado significativas.
| Name | Standard | Description |
|---|---|---|
| 10GBase‑SR | 802.3ae | Diseñado para soportar distancias cortas sobre cableado de fibra multi-modo, tiene un rango de entre 26 m y 82 m dependiendo del tipo de cable. También soportar la operación de 300 m sobre una nueva fibra multi-modo de 2000 MHz.km |
| 10GBase‑LX4 | 802.3ae | Usa multiplexación por división de longitud de onda para soportar rangos de entre 240 m y 300 m sobre desplegado de cableado multimodo. También soportar 10 km sobre fibra unimodal. |
| 10GBase‑LR | 802.3ae | Soporta 10 km sobre fibra unimodal |
| 10GBase‑ER | 802.3ae | Soporta 40 km sobre fibra unimodal |
| 10GBase‑SW | 802.3ae | Una variación del 10GBase-ER usando el WAN PHY, diseñado para interoperar con el equipo OC-192 / STM-64 SONET/SDH |
| 10GBase‑LW | 802.3ae | Una variación del 10GBase-ER usando el WAN PHY, diseñado para interoperar con el equipo OC-192 / STM-64 SONET/SDH |
| 10GBase‑EW | 802.3ae | Una variación del 10GBase-ER usando el WAN PHY, diseñado para interoperar con el equipo OC-192 / STM-64 SONET/SDH |
| 10GBase‑CX4 | 802.3ak | Diseñado para soportar distancias cortas sobre cableado de cobre, usa los conectadores 4x de InfiniBand y cableado CX4 y permite una longitud de cable de hasta 15 m. Fue especificado por el IEEE Std 802.3an-2006 que ha sido incorporado en el IEEE Std 802.3-2008. |
| 10GBase‑T | 802.3an | Usa cableado de conductor de par trenzado sin blindaje. |
| 10GBase‑LRM | 802.3aq | Extiende hata 220 m sobre fibra multimodo desplegada de 500 MHz.km |
| 10GBase‑KX4 | 802.3ap | 1 m sobre 4 vías de backplane |
| 10GBase‑KR | 802.3ap | 1 m sobre una sola vía de backplane |
- El Ethernet de 10 gigabits sigue siendo bastante nuevo y queda por verse cual de los estándares ganará la aceptación comercial en mercados de los consumidores. 10GBase-LR/ER son del uso más común del mercado del Carrier/ISP.
- Note que IEEE 802.2ae e IEEE 802.3ak se han incorporado en el IEEE 802.3-2008.
40 Gigabit Ethernet
Ésta es la más reciente versión de Ethernet y fue estandardizada en junio de 2010.2 La nomenclatura es como sigue:3
| Nombre | Estándar | Descripción |
|---|---|---|
| 40GBaseSR4 | 802.3ba | Operación de 100 m sobre una nueva fibra óptica multi-modo de 2000 MHz.km |
| 40GBase-LR4 | 802.3ba | Operación de 10 km sobre fibra unimodal. |
| 40GBase-CR4 | 802.3ba | Operación de 10 m en montaje de cable de cobre. |
| 40GBase-KR4 | 802.3ba | Operación de 1 m sobre backplane. |
100 Gigabit Ethernet
Ésta es la versión más reciente de Ethernet y fue estandardizada en junio de 2010. La nomenclatura es como sigue:
| Nombre | Estándar | Descripción |
|---|---|---|
| 100GBase-SR10 | 802.3ba | Operación de 100 m sobre una nueva fibra multi-modo de 2000 MHz.km |
| 100GBase-LR4 | 802.3ba | Operación de 10 km sobre fibra unimodal. |
| 100GBase-ER4 | 802.3ba | Operación de 40 km sobre fibra unimodal. |
| 100GBase-CR10 | 802.3ba | Operación de 10 m en montaje de cable de cobre. |
Ethernet sobre cable de par trenzado
Algunas variedades de Ethernet fueron específicamente diseñadas para funcionar sobre el cableado estructurado de cobre de 4 pares que ya estaba instalado en muchas localizaciones. El ANSI recomienda usar cable de categoría 6 para las nuevas instalaciones.
| Pin | Par | Color | teléfono | 10Base-T | 100Base-TX | 1000Base-T | PoE mode A | PoE mode B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 |  blanco/verde | - | TX+ | z | bidireccional | 48V out | - |
| 2 | 3 |  verde | - | TX- | z | bidireccional | 48V out | - |
| 3 | 2 |  blanco/naranja | - | RX+ | z | bidireccional | 48V return | - |
| 4 | 1 |  azul | ring | - | - | bidireccional | - | 48V out |
| 5 | 1 |  blanco/azul | tip | - | - | bidireccional | - | 48V out |
| 6 | 2 |  naranja | - | RX- | z | bidireccional | 48V return | - |
| 7 | 4 |  blanco/marrón | - | - | - | bidireccional | - | 48V return |
| 8 | 4 |  marrón | - | - | - | bidireccional | - | 48V return |
Combinar el 10Base-T (o 100Base-TX) con el "IEEE 802.3af mode A" permite que un hub transmita tanto energía como datos sobre solamente dos pares. Esto fue diseñado para dejar los otros dos pares libres para las señales análogas de teléfono.
Los pines usados en el "IEEE 802.3af Mode B" suministran energía sobre los pares "libres" no usados por el 10BaseT y el 100Base-TX.
En una desviación del 10BaseT y el 100Base-TX, el 1000Base-T usa los cuatro pares del cable para la transmisión simultánea en ambas direcciones con el uso de cancelación de eco. (Los módems de dial-up también usan cancelación de eco para transmitir simultáneamente datos en ambas direcciones sobre un simple par de cables).
Longitudes mínimas del cable de Ethernet
Todos los segmentos de Ethernet de cobre que funcionan con parte de detección de colisiones (CD) del CSMA/CD tienen una longitud de cable mínima para funcionar correctamente debido a las reflexiones de señales. Esto se aplica solamente a los estándares 10BaseT y 100Base-TX; El estándar 1000Base-TX es cubierto al final de esta sección.
Las conexiones de fibra tienen longitudes de cable mínimas debido a los requisitos de nivel en las señales recibidas. Los puertos de fibra diseñados para longitudes de onda de largo recorrido requieren un atenuador de señal si son usados dentro de un edificio.
Las aplicaciones industriales de Ethernet usan una topología de estrella sin colisiones para no requerir una longitud de cable mínima.
1000Base-TX soporta el modo semidúplex, haciendo posibles las colisiones. Consecuentemente, el estándar 1000Base-TX requiere una longitud mínima de cable para que la detección de colisiones funcione correctamente; para evitar esto en el Gigabit Ethernet, en la transmisión en el modo semidúplex son puestos pequeños frames de relleno
¿QUE ES EL THICKNET?
También conocida como Thick Ethernet (Ethernet grueso), es la Ethernet original. Fue desarrollada originalmente a finales de los años 1970 pero no se estandarizó oficialmente hasta 1983. Utiliza una topología en bus, con un cable coaxial que conecta todos los nodos entre sí. En cada extremo del cable tiene que llevar un terminador. Cada nodo se conecta al cable con un dispositivo llamado transceptor.
El cable usado es relativamente grueso (10mm) y rígido. Sin embargo es muy resistente a interferencias externas y tiene pocas pérdidas. Se le conoce con el nombre de RG8 o RG11 y tiene una impedancia de 50 ohmios. Se puede usar conjuntamente con el 10Base2.
La señal es sacada del bus mediante conexiones vampiro, entre las cuales debía haber una distancia mínima de 2,5 m. La conexión vampiro se basaba en pinchar el bus con una clavija y hacer contacto con el núcleo del cable del bus, y así poder conectarte a la red. Este tipo de conexión se utilizaba mucho para conectarte a la red y hacer uso de esta sin permiso del propietario. El problema de esta conexión era que al propietario, con cada conexión vampiro que se añadía a la red, ésta perdía ancho de banda y cuando eran demasiadas el propietario se resentía del excesivo abuso de éstas.
Un transceptor para 10BASE5.
Características
- Tipo de cable usado: coaxial RG8, RG9 o RG11
- Tipo de conector usado: AUI
- Velocidad: 10 Mbit/s
- Topología usada: bus
- Mínima distancia entre trasceptores: 2.5 m
- Máxima longitud del cable transceptor: 50 m
- Máxima longitud de cada segmento: 500 m
- Máxima longitud de la red: 2500 m
- Máximo de dispositivos conectados por segmento: 100
- Sigue la regla 5−4−3: es una norma que limita el tamaño de las redes.
Ventajoso
- Es posible usarlo para distancias largas.
- Tiene una inmunidad alta a las interferencias.
- Conceptualmente es muy simple.
Inconvenientes
- Inflexible. Es difícil realizar cambios en la instalación una vez montada.
- Intolerancia en los tramos entre nodos para averiguar cuál falla.
Aplicaciones en el 2007
Debido a los inconvenientes antes mencionados, en 2007 10 Base−5 ya no se emplea para montaje de redes locales. Su última utilidad fue como "Backbone". Básicamente unbackbone se usa para unir varios hubs de 10BaseT cuando la distancia entre ellos es grande, por ejemplo entre plantas distintas de un mismo edificio o entre edificios distintos. Hoy en día ha sido sustituida casi en su totalidad, utilizándose en su lugar enlaces de fibra óptica.
- 10 indica que la velocidad máxima de transmisión 10 Mbit/s.
- BASE es contracción de señalización en BandaBase.
- 5 Indica que la longitud máxima del segmento es de 500 metros.
THINNET VS THICKNET
-Los cables más gruesos son más pesados, rígidos y difíciles de instalar.Sin embargo es inmune a niveles corrientes de ruido eléctrico, lo que ayuda a la conservación de la integridad de las señales de la red.
-El cable fino es flexible, fácil de instalar y relativamente barato.
-El cable grueso es más caro que el cable fino, pero transporta la señal más lejos.
-El cable coaxial fino es una solución de bajo coste, reconfigurable, y la topología de bus le hace atractivo para pequeñas redes, redes departamentales, pequeños troncales, y para interconectar pocos nodos en una sola habitación, como en un laboratorio.
Bueno ahora vamos con otro tipo de cable que es el trenzado
¿QUE ES EL CABLE TRENZADO?
En telecomunicaciones, el cable de par trenzado es un tipo de conexión que tiene dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes.
El cable de par trenzado consiste en ocho hilos de cobre aislados entre sí, trenzados de dos en dos que se entrelazan de formahelicoidal, como una molécula de ADN. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos.
Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que la radiación del cable es menos efectiva.2
Así la forma trenzada permite reducir la interferencia eléctrica tanto exterior como de pares cercanos.
Un cable de par trenzado está formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, 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:
- 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.
- 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.
De este tipo de cable se clasifican tres tipo que son:
- UTP
- STP
- PTP
Tipos
- Unshielded twisted pair (UTP) o par trenzado sin blindaje: son cables de pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal, su impedancia es de 100 ohmios.
- Shielded twisted pair (STP) o par trenzado blindado: se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 ohmios.
- Foiled twisted pair (FTP) o par trenzado con blindaje global: son cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 ohmios.
- Screened fully shielded twisted pair (SFTP) o par trenzado totalmente blindado: es un tipo especial de cable que utiliza múltiples versiones de protección metálica, estos son blindados y apantallados.
Categorías
La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la EIA/TIA (Alianza de Industrias Electrónicas (EIA) y la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TIA)) específica el tipo de cable UTP que se utilizará en cada situación y construcción. Dependiendo de la velocidad de transmisión, ha sido dividida en diferentes categorías de acuerdo a esta tabla:
| Categoría | Ancho de banda (MHz) | Aplicaciones | Notas |
| Cat. 1 | 0,4 MHz | Líneas telefónicas y módem de banda ancha. | No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos. |
| Cat. 2 | 4 MHz | Cable para conexión de antiguos terminales como elIBM 3270. | No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos. |
| Cat. 3 | 16 MHz Clase C | 10BASE-T and 100BASE-T4 Ethernet | Descrito en la norma EIA/TIA-568. No es adecuado para transmisión de datos mayor a 16 Mbit/s. |
| Cat. 4 | 20 MHz | 16 Mbit/s Token Ring | |
| Cat. 5 | 100 MHz Clase D | 10BASE-T y 100BASE-TX Ethernet | |
| Cat. 5e | 100 MHz Clase D | 100BASE-TX y 1000BASE-T Ethernet | Mejora del cable de Categoría 5. En la práctica es como la categoría anterior pero con mejores normas de prueba. Es adecuado para Gigabit Ethernet |
| Cat. 6 | 250 MHz Clase E | 1000BASE-T Ethernet | Transmite a 1000Mbps. Cable más comúnmente instalado en Finlandia según la norma SFS-EN 50173-1. |
| Cat. 6a | 250 MHz (500MHz según otras fuentes) Clase E | 10GBASE-T Ethernet | |
| Cat. 7 | 600 MHz Clase F | Cable U/FTP (sin blindaje) de 4 pares. | |
| Cat. 7a | 1000 MHz Clase F | Para servicios de telefonía, Televisión por cable y Ethernet 1000BASE-T en el mismo cable. | Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares. Norma en desarrollo. |
| Cat. 8 | 1200 MHz | Norma en desarrollo. Aún sin aplicaciones. | Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares. |
| Cat. 9 | 25000 MHz | Norma en creación por la UE. | Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 8 pares con milar y poliamida. |
| Cat. 10 | 75000 MHz | Norma en creación por la G.E.R.A(RELATIONSHIP BETWEEN COMPANIES ANONYMA G) e IEEE. | Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 8 pares con milar y poliamida. |
Características de la transmisión
Está limitado en distancia, ancho de banda y tasa de datos. También destacar que la atenuación es una función fuertemente dependiente de la frecuencia. La interferencia y el ruido externo también son factores importantes, por eso se utilizan coberturas externas y el trenzado. Para señales analógicas se requieren amplificadores cada 5 o 6 kilómetros, para señales digitales cada 2 ó 3. En transmisiones de señales analógicas punto a punto, el ancho de banda puede llegar hasta 250 kHz. En transmisión de señales digitales a larga distancia, el data rate no es demasiado grande, no es muy efectivo para estas aplicaciones o dispositivos.
En redes locales que soportan ordenadores locales, el data rate puede llegar a 10 Mbps (Ethernet) y 100 Mbps (Fast Ethernet).
En el cable par trenzado de cuatro pares, normalmente solo se utilizan dos pares de conductores, uno para recibir (cables 3 y 6) y otro para transmitir (cables 1 y 2), aunque no se pueden hacer las dos cosas a la vez, teniendo una trasmisión half-dúplex. Si se utilizan los cuatro pares de conductores la transmisión es full-dúplex.
Ventajas
- Bajo costo en su contratación.
- Alto número de estaciones de trabajo por segmento.
- Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.
- Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.
Desventajas
- Altas tasas de error a altas velocidades.
- Ancho de banda limitado.
- Baja inmunidad al ruido.
- Baja inmunidad al efecto crosstalk (diafonía)
- Alto costo de los equipos.
- Distancia limitada (100 metros por segmento).
Variantes menores del cable par trenzado
- Par trenzado cargado: es un par trenzado al cual se le añade intencionadamente inductancia, muy común en las líneas de telecomunicaciones, excepto para algunas frecuencias. Los inductores añadidos son conocidos como bobinas de carga y reducen la distorsión.
- Par trenzado sin carga: los pares trenzados son a título individual en régimen de esclavo para aumentar la robustez del cable.
- Cable trenzado de cinta: es una variante del estándar de cable de cinta donde los conductores adyacentes están en modo esclavo y trenzados. Los pares trenzados son ligeramente esclavos unos de los otros en formato de cinta. Periódicamente a lo largo de la cinta hay pequeñas secciones con no trenzados habilitados conectores y cabeceras pcb para ser terminadas usando la típica técnica de cable de cinta IDC.
Y por ultimo el cable de fibra óptica
¿QUE ES FIBRA ÓPTICA?
La fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de datos y telecomunicaciones, consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo led.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por cable más avanzado, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.
Un haz de fibras ópticas.Características
La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.
Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor (plástico). Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.
En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.
Funcionamiento
Los principios básicos de su funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell.
Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite.
Ventajas
- Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del GHz).
- Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
- Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la instalación enormemente.
- Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.
- Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo...
- Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía lumínica en recepción, además, no irradia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
- No produce interferencias.
- Insensibilidad a las señales parásitas, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro). Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos conductos de cables ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.
- Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios. Puede proporcionar comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea necesario regenerar la señal, además, puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores láser.
- Gran resistencia mecánica, lo que facilita la instalación.
- Resistencia al calor, frío y corrosión.
- Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que permite detectar rápidamente el lugar donde se hará la reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.
- Con un coste menor respecto al cobre.
- Factores ambientales.
Desventajas
A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:
- La alta fragilidad de las fibras.
- Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos.
- Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
- No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
- La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
- La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.5
- No existen memorias ópticas.
- La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.
- Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.
- Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.
Tipos
Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.
Fibra multimodo
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de diseñar y económico.
El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:
- Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
- Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.
Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda se incluye el +pichar (multimodo sobre láser) a los ya existentes OM1 y OM2 (multimodo sobre LED).
- OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
- OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
- OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m), usan láser (VCSEL) como emisores.
Bajo OM3 se han conseguido hasta 2000 MHz km (10 Gbit/s), es decir, una velocidad 10 veces mayor que con OM1.
Fibra monomodo
Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gbit/s).
Tipos según su diseño
De acuerdo a su diseño, existen dos tipos de cable de fibra óptica
Cable de estructura holgada
Es un cable empleado tanto para exteriores como para interiores que consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo y provisto de una cubierta protectora. Cada tubo de fibra, de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o estar llenos de un gel hidrófugo que actúa como protector antihumedad impidiendo que el agua entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable.
Su núcleo se complementa con un elemento que le brinda resistencia a la tracción que bien puede ser de varilla flexible metálica o dieléctrica como elemento central o de hilaturas de Aramida o fibra de vidrio situadas periféricamente.
Cable de estructura ajustada
Es un cable diseñado para instalaciones en el interior de los edificios, es más flexible y con un radio de curvatura más pequeño que el que tienen los cables de estructura holgada.
Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, todo ello cubierto de una protección exterior. Cada fibra tiene una protección plástica extrusionada directamente sobre ella, hasta alcanzar un diámetro de 900 µm rodeando al recubrimiento de 250 µm de la fibra óptica. Esta protección plástica además de servir como protección adicional frente al entorno, también provee un soporte físico que serviría para reducir su coste de instalación al permitir reducir las bandejas de empalmes.
Componentes de la fibra óptica
Dentro de los componentes que se usan en la fibra óptica caben destacar los siguientes: los conectores, el tipo de emisor del haz de luz, los conversores de luz, etc.
Transmisor de energía óptica. Lleva un modulador para transformar la señal electrónica entrante a la frecuencia aceptada por la fuente luminosa, la cual convierte la señal electrónica (electrones) en una señal óptica (fotones) que se emite a través de la fibra óptica.
Detector de energía óptica. Normalmente es un fotodiodo que convierte la señal óptica recibida en electrones (es necesario también un amplificador para generar la señal)
Su componente es el silicio y se conecta a la fuente luminosa y al detector de energía óptica. Dichas conexiones requieren una tecnología compleja.
Tipos de pulido
Los extremos de la fibra necesitan un acabado específico en función de su forma de conexión. Los acabados más habituales son:
- Plano: Las fibras se terminan de forma plana perpendicular a su eje.
- PC: (Phisical Contact) Las fibras son terminadas de forma convexa, poniendo en contacto los núcleos de ambas fibras.
- SPC: (Super PC) Similar al PC pero con un acabado más fino. Tiene menos pérdidas de retorno.
- UPC: (Ultra PC) Similar al anterior pero aún mejor.
- Enhanced UPC: Mejora del anterior para reducir las pérdidas de retorno.
- APC: (Angled PC) Similar al UPC pero con el plano de corte ligeramente inclinado. Proporciona unas pérdidas similares al Enhanced UPC.
Tipos de conectores
Estos elementos se encargan de conectar las líneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes:
- FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
- FDDI, se usa para redes de fibra óptica.
- LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.
- SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
- ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.
Emisores del haz de luz
Estos dispositivos se encargan de convertir la señal eléctrica en señal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:
- LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.
- Láseres. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difícil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los LEDs y también son mucho más costosos.
Conversores luz-corriente eléctrica
Este tipo de dispositivos convierten las señales luminosas que proceden de la fibra óptica en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.
Se fundamenta en el fenómeno opuesto a la recombinación, es decir, en la generación de pares electrón-hueco a partir de los fotones. El tipo más sencillo de detector corresponde a una unión semiconductora P-N.
Las condiciones que debe cumplir un fotodetector para su utilización en el campo de las comunicaciones, son las siguientes:
- La corriente inversa (en ausencia de luz) debe ser muy pequeña, para así poder detectar señales ópticas muy débiles (alta sensibilidad).
- Rapidez de respuesta (gran ancho de banda).
- El nivel de ruido generado por el propio dispositivo ha de ser mínimo.
Hay dos tipos de detectores: los fotodiodos PIN y los de avalancha APD.
- Detectores PIN: su nombre viene de que se componen de una unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de material intrínseco (I), la cual mejora la eficacia del detector.
Se utiliza principalmente en sistemas que permiten una fácil discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias cortas.
- Detectores APD: los fotodiodos de avalancha son fotodetectores que muestran, aplicando un alto voltaje en inversa, un efecto interno de ganancia de corriente (aproximadamente 100), debido a la ionización de impacto (efecto avalancha). El mecanismo de estos detectores consiste en lanzar un electrón a gran velocidad (con la energía suficiente), contra un átomo para que sea capaz de arrancarle otro electrón.
Estos detectores se pueden clasificar en tres tipos:
- de silicio: presentan un bajo nivel de ruido y un rendimiento de hasta el 90% trabajando en primera ventana. Requieren alta tensión de alimentación (200-300V).
- de germanio: aptos para trabajar con longitudes de onda comprendidas entre 1000 y 1300 nm y con un rendimiento del 70%.
- de compuestos de los grupos III y V.
Tipos de Cables de fibra óptica
Un cable de fibra óptica está compuesto por un grupo de fibras ópticas por el cual se transmiten señales luminosas. Las fibras ópticas comparten su espacio con hiladuras de aramida que le confieren la necesaria resistencia a la tracción.
Los cables de fibra óptica proporcionan una alternativa sobre los coaxiales en la industria de la electrónica y las telecomunicaciones. Así, un cable con 8 fibras ópticas tiene un tamaño bastante más pequeño que los utilizados habitualmente, puede soportar las mismas comunicaciones que 60 cables de 1623 pares de cobre o 4 cables coaxiales de 8 tubos, todo ello con una distancia entre repetidoresmucho mayor.
Por otro lado, el peso del cable de fibra óptica es muchísimo menor que el de los coaxiales, ya que una bobina del cable de 8 fibras antes citado puede pesar del orden de 30 kg/km, lo que permite efectuar tendidos de 2 a 4 km de una sola vez, mientras que en el caso de los cables de cobre no son prácticas distancias superiores a 250 - 300 m.
La “fibra óptica” no se suele emplear tal y como se obtiene tras su proceso de creación (tan sólo con el revestimiento primario), sino que hay que dotarla de más elementos de refuerzo que permitan su instalación sin poner en riesgo al vidrio que la conforma. Es un proceso difícil de llevar a cabo, ya que el vidrio es quebradizo y poco dúctil. Además, la sección de la fibra es muy pequeña, por lo que la resistencia que ofrece a romperse es prácticamente nula. Es por tanto necesario protegerla mediante la estructura que denominamos cable.
Las funciones del cable
Las funciones del cable de fibra óptica son varias. Actúa como elemento de protección de la(s) fibra(s) óptica(s) que hay en su interior frente a daños y fracturas que puedan producirse tanto en el momento de su instalación como a lo largo de la vida útil de ésta. Además, proporciona suficiente consistencia mecánica para que pueda manejarse en las mismas condiciones de tracción, compresión, torsión y medioambientales que los cables de conductores. Para ello incorporan elementos de refuerzo y aislamiento frente al exterior.
Instalación y explotación
Referente a la instalación y explotación del cable, nos encontramos frente a la cuestión esencial de qué tensión es la máxima que debe admitirse durante el tendido para que el cable no se rompa y se garantice una vida media de unos 20 años.
Técnicas de empalme: Los tipos de empalmes pueden ser:
- Empalme mecánico con el cual se pueden provocar pérdidas del orden de 0,5 dB. El empalme mecánico KeyQuick® consigue una atenuación igual a la de la fusión por arco voltáico, 0,02 dB.
- Empalme con pegamentos con el cual se pueden provocar pérdidas del orden de 0,2 dB.
- Empalme por fusión de arco eléctrico con el cual se logran pérdidas del orden de 0,02 dB.
Elementos y diseño del cable de fibra óptica
La estructura de un cable de fibra óptica dependerá en gran medida de la función que deba desempeñar esa fibra. A pesar de esto, todos los cables tienen unos elementos comunes que deben ser considerados y que comprenden: el revestimiento secundario de la fibra o fibras que contiene; los elementos estructurales y de refuerzo; la funda exterior del cable, y las protecciones contra el agua. Existen tres tipos de “revestimiento secundario”:
- “Revestimiento ceñido”: Consiste en un material (generalmente plástico duro como el nylon o el poliéster) que forma una corona anular maciza situada en contacto directo con el revestimiento primario. Esto genera un diámetro externo final que oscila entre 0’5 y 1 mm. Esto proporciona a la fibra una protección contra microcurvaturas, con la salvedad del momento de su montaje, que hay que vigilar que no las produzca ella misma.
- “Revestimiento holgado hueco”: Proporciona una cavidad sobredimensionada. Se emplea un tubo hueco extruido (construido pasando un metal candente por el plástico) de material duro, pero flexible, con un diámetro variable de 1 a 2 mm. El tubo aísla a la fibra de vibraciones y variaciones mecánicas y de temperatura externas.
- “Revestimiento holgado con relleno”: El revestimiento holgado anterior se puede rellenar de un compuesto resistente a la humedad, con el objetivo de impedir el paso del agua a la fibra. Además ha de ser suave, dermatológicamente inocuo, fácil de extraer, autorregenerativo y estable para un rango de temperaturas que oscila entre los ¬ 55 y los 85 °C Es frecuente el empleo de derivados del petróleo y compuestos de silicona para este cometido.
Elementos estructurales
Los elementos estructurales no son cable y tienen como misión proporcionar el núcleo alrededor del cual se sustentan las fibras, ya sean trenzadas alrededor de él o dispersándose de forma paralela a él en ranuras practicadas sobre el elemento a tal efecto.
Elementos de refuerzo
Tienen por misión soportar la tracción a la que éste se ve sometido para que ninguna de sus fibras sufra una elongación superior a la permitida. También debe evitar posibles torsiones. Han de ser materiales flexibles y, ya que se emplearán kilómetros de ellos han de tener un coste asequible. Se suelen utilizar materiales como el acero, Kevlar y la fibra de vidrio.
Funda
Por último, todo cable posee una funda, generalmente de plástico cuyo objetivo es proteger el núcleo que contiene el medio de transmisión frente a fenómenos externos a éste como son la temperatura, la humedad, el fuego, los golpes externos, etc. Dependiendo de para qué sea destinada la fibra, la composición de la funda variará. Por ejemplo, si va a ser instalada en canalizaciones de planta exterior, debido al peso y a la tracción bastará con un revestimiento de polietilenos extruidos. Si el cable va a ser aéreo, donde sólo importa la tracción en el momento de la instalación nos preocupará más que la funda ofrezca resistencia a las heladas y al viento. Si va a ser enterrado, querremos una funda que, aunque sea más pesada, soporte golpes y aplastamientos externos. En el caso de las fibras submarinas la funda será una compleja superposición de varias capas con diversas funciones aislantes.
Pérdida en los cables de Fibra Óptica
A la pérdida de potencia a través del medio se conoce como Atenuación, es expresada en decibelios, con un valor positivo en dB, es causada por distintos motivos, como la disminución en el ancho de banda del sistema, velocidad, eficiencia. La fibra de tipo multimodal, tiene mayor pérdida debido a que la onda luminosa se dispersa originada por las impurezas. Las principales causas de pérdida en el medio son:
- Pérdidas por absorción
- Pérdida de Rayleigh
- Dispersión cromática
- Pérdidas por radiación
- Dispersión modal
- Pérdidas por acoplamiento
Pérdidas por absorción. Ocurre cuando las impurezas en la fibra absorben la luz, y esta se convierte en energía calorífica; las pérdidas normales van de 1 a 1000 dB/km.
Pérdida de Rayleigh. En el momento de la manufactura de la fibra, existe un momento donde no es líquida ni sólida y la tensión aplicada durante el enfriamiento puede provocar microscópicas irregularidades que se quedan permanentemente; cuando los rayos de luz pasan por la fibra, estos se difractan haciendo que la luz vaya en diferentes direcciones.
Dispersión cromática. Esta dispersión sólo se observa en las fibras tipo unimodal, ocurre cuando los rayos de luz emitidos por la fuente y se propagan sobre el medio, no llegan al extremo opuesto en el mismo tiempo; esto se puede solucionar cambiando el emisor fuente.
Pérdidas por radiación. Estas pérdidas se presentan cuando la fibra sufre de dobleces, esto puede ocurrir en la instalación y variación en la trayectoria, cuando se presenta discontinuidad en el medio.
Dispersión modal. Es la diferencia en los tiempos de propagación de los rayos de luz.
Pérdidas por acoplamiento. Las pérdidas por acoplamiento se dan cuando existen uniones de fibra, se deben a problemas de alineamiento.
Conectores
Los conectores más comunes usados en la fibra óptica para redes de área local son los conectores ST, LC, FC Y SC.
El conector SC (Set and Connect) es un conector de inserción directa que suele utilizarse en conmutadores Ethernet de tipo Gigabit. El conector ST (Set and Twist) es un conector similar al SC, pero requiere un giro del conector para su inserción, de modo similar a los conectores coaxiales.
Tipos de dispersión
La dispersión es la propiedad física inherente de las fibras ópticas, que define el ancho de banda y la interferencia ínter simbólica (ISI).
- Dispersión intermodal: también conocida como dispersión modal, es causada por la diferencia en los tiempos de propagación de los rayos de luz que toman diferentes trayectorias por una fibra. Este tipo de dispersión solo afecta a las fibras multimodo.
- Dispersión cromática del material: esto es el resultado de las diferentes longitudes de onda de la luz que se propagan a distintas velocidades a través de un medio dado.
- Dispersión cromática de la guía de onda: Es función del ancho de banda de la señal de información y la configuración de la guía generalmente es más pequeña que la dispersión anterior y por lo cual se puede despreciar.
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