Tipos de cables de red: coaxial, UTP, STP y fibra óptica

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Resumen

El texto compara los medios de transmisión de las redes: el cable coaxial, los cables de par trenzado UTP y STP, y la fibra óptica. Describe los elementos, los usos, las categorías y los conectores de cada uno. Explica también las fuentes de ruido en los cables de cobre (EMI, RFI y diafonía) y cómo reducirlas. Por último, compara la fibra monomodo y la multimodo según su núcleo, su distancia y su tipo de luz. El estudiante aprende a elegir un cable según su uso.

Puntos clave

  • El cable coaxial tiene un conductor central, un aislamiento, una malla de cobre y una cubierta. Fue el primer tipo de cable usado en Ethernet.
  • El cable UTP tiene 8 hilos de cobre trenzados en 4 pares y usa conectores RJ45. La categoría 6 o 6a es ideal para Gigabit Ethernet y superior.
  • El cable STP está blindado contra el ruido, es más caro que el UTP y puede usarse hasta 10 Gbps.
  • Las fuentes de ruido en el cobre son la EMI, la RFI y la diafonía (crosstalk).
  • El trenzado de los pares ayuda a cancelar el ruido, y el blindaje metálico lo reduce.
  • La fibra óptica transmite pulsos de luz, no tiene problemas de RFI ni EMI y necesita dos fibras para full duplex.
  • La fibra monomodo llega hasta 100 km con láser. La multimodo llega hasta 2 km con luz LED, limitada por la dispersión.

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Tipos de Medios de Transmisión en Redes

Cable Coaxial

El cable coaxial se compone de los siguientes elementos:

  • Conductor central: Transporta la señal.
  • Aislamiento: Rodea al conductor central.
  • Malla de cobre: Actúa como retorno de la señal y blindaje contra interferencias (ruido).
  • Cubierta de protección plástica externa: Protege el cable.
  • Conectores: BNC, Tipo N, Tipo F.

Características y usos:

  • Ideal para señales de radio y video de alta frecuencia.
  • Utilizado en conexiones a antenas y en televisión por cable.
  • Fue el primer tipo de cable usado en Ethernet, luego reemplazado por UTP (más económico y de fácil mantenimiento).

Cable UTP (Par Trenzado No Blindado)

El cable UTP consta de:

  • 8 hilos de cobre trenzados y separados en 4 pares, con una cubierta plástica.
  • Los cables tienen colores codificados en sus protecciones aislantes.
  • Comúnmente usado en redes Ethernet.
  • Conectores: RJ45.

Tipos de cable UTP

  • Cable cruzado:
    • El cable 1 se conecta con el 3 en el otro extremo, y viceversa. El cable 2 se conecta con el 4, y viceversa.
    • Se utiliza para conectar dispositivos similares entre sí.
    • Conecta un PC directamente al router (en algunos casos).
  • Cable transpuesto (Rollover):
    • Inventado por Cisco.
    • El orden de los cables está totalmente invertido.
    • Usado para la conexión de un PC (puerto serial) a la consola de un router para su configuración.
    • Viene prearmado o con un adaptador RJ45-DB9.
  • Cable UTP (Estándares)
    • Categoría 5 o superior: Puede ser usado para 100 Mbps.
    • Categoría 5e: Puede usarse para Gigabit Ethernet si está bien instalado.
    • Categoría 6/6a: Ideal para Gigabit Ethernet y superior.

El número de trenzas por metro y el diámetro de los conductores aumenta con la categoría, mejorando la inmunidad a EMI (Interferencia Electromagnética) y RFI (Interferencia de Radiofrecuencia) y reduciendo la atenuación.

Cable STP (Par Trenzado Blindado)

Características:

  • Los cables están blindados contra el ruido.
  • Es más caro que el UTP.
  • Puede ser usado hasta 10 Gbps.

Ruido en Cables de Cobre

Las señales eléctricas en los cables de cobre sufren interferencias (ruido) provenientes de diversas fuentes:

  • EMI (Interferencia Electromagnética): Dispositivos como tubos fluorescentes o motores eléctricos.
  • RFI (Interferencia de Radiofrecuencia): Estaciones de transmisión de radio.
  • Diafonía (Crosstalk): Otros alambres del mismo cable o de cables cercanos.

Soluciones a problemas de ruido:

  • Blindaje metálico alrededor del cable.
  • Trenzado de los pares (efecto de cancelación del ruido).
  • Evitar que el cable de cobre pase por áreas de mucho ruido.
  • Terminación cuidadosa de los conectores en el cable, evitando al máximo exponer el destrenzado de los mismos.

Cable de Fibra Óptica

Características:

  • Transmite pulsos de luz.
  • No hay problemas de RFI/EMI.
  • Necesita un par (dos fibras) para Full Duplex.

Tipos de Fibra Óptica

  • Fibra Óptica Monomodo:
    • Núcleo de vidrio de 8 a 10 micrones de diámetro.
    • Un láser produce un haz de luz coherente sin dispersión.
    • Distancia hasta 100 km.
    • Fotodiodos convierten la luz en señales eléctricas.
  • Fibra Óptica Multimodo:
    • Núcleo de vidrio de 50 a 62.5 micrones de diámetro.
    • La luz LED produce muchos rayos de luz a diferentes ángulos y velocidades.
    • Distancia hasta 2 km (limitada por la dispersión).
    • Fotodiodos receptores más baratos que en monomodo.

Conectores de fibra óptica:

  • Straight Tip (ST) Connector (Conector de Punta Recta) - Usado comúnmente en monomodo, pero también existe para multimodo.
  • SC, LC, MTRJ (Otros tipos de conectores, que pueden ser para monomodo o multimodo).

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Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre el cable UTP y el STP?

El UTP es un par trenzado sin blindaje, más económico y común en redes Ethernet. El STP es un par trenzado blindado contra el ruido, más caro y usable hasta 10 Gbps.

¿Qué diferencia hay entre la fibra monomodo y la multimodo?

La monomodo tiene un núcleo de 8 a 10 micrones, usa láser y llega hasta 100 km. La multimodo tiene un núcleo de 50 a 62,5 micrones, usa luz LED y llega hasta 2 km por la dispersión.

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Test

1. ¿Qué conector se usa con el cable UTP?
2. ¿Cuántos hilos de cobre tiene un cable UTP?
3. ¿Qué ruido se produce por otros alambres del mismo cable o de cables cercanos?
4. ¿Qué ventaja tiene la fibra óptica frente al cobre?
5. ¿Qué categoría de UTP es ideal para Gigabit Ethernet y superior?
6. ¿Qué distancia máxima indica el texto para la fibra multimodo?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.