T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN COMPUTACIÓN

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD CULHUACAN Características de cables de cobre y accesorios de conexión para redes de área local. T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN COMPUTACIÓN PRESENTA: MIGUEL ÁNGEL PATIÑO TÉLLEZ Junio

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3 Agradecimientos Esta tesis está dedicada a mis Padres, les agradezco su apoyo, su guía y su confianza en la realización de mis sueños. Soy afortunado por contar siempre con su amor, comprensión y ejemplo. En todo momento los llevo conmigo. Agradezco a mi hermano por la compañía y el apoyo que siempre me ha brindado, sé que cuento con ello siempre. Agradezco a Dios por llenar mi vida de dicha y bendiciones. Agradezco a mis maestros por su disposición y ayuda brindadas.

4 Índice Introducción Planteamiento del problema 1 Objetivo general 2 Capítulo I Marco Teórico 1.1. Cable de par trenzado Categorías RJ Tipos de cables de par trenzado Par trenzado no apantallado (UTP: Unshielded Twisted Pair) Par trenzado apantallado (STP: Shielded Twisted Pair) Par trenzado con aluminio (FTP: Foiled Twisted Pair) Características de la transmisión Variantes menores del cable par trenzado Par trenzado cargado Par trenzado sin carga Cable trenzado de cinta Pruebas de rendimiento de los enlaces Atenuación Atenuación diafónica Perdida de retorno (Return loss) Otras pruebas y medidas 10 Capítulo II Desarrollo 2.1. Requerimientos para cables de 100 Ω Código de colores Características eléctricas Características de transmisión para cable principal multipar de cobre categoría Pérdida por inserción 14

5 Pérdida NEXT por suma de potencias (PSNEXT) Pérdida de retorno estructural Características de transmisión para cable principal multipar de cobre categoría 5e Pérdida por inserción Pérdida NEXT Pérdida NEXT por suma de potencias (PSNEXT) Pérdida de retorno Pérdida ELFEXT Pérdida ELFEXT por suma de potencias (PSELFEXT) Retraso de propagación y retraso de propagación diferencial (Delay skew) Características de transmisión para cable horizontal de cobre categoría 5e Pérdida por inserción Pérdida NEXT Pérdida NEXT por suma de potencias (PSNEXT) FEXT por igualación de nivel (ELFEXT) ELFEXT por suma de potencia (PSELFEXT) Pérdida de retorno Retraso de propagación y retraso de propagación diferencial (Delay skew) Características de transmisión para cable horizontal con conductor sólido de cobre, categoría Pérdida por inserción Pérdida NEXT par a par Pérdida NEXT por suma de potencia (PSNEXT) FEXT por igualación de nivel (ELFEXT), par a par ELFEXT por suma de potencias (PSELFEXT) Pérdida de retorno Retraso de propagación y retraso de propagación diferencial (Delay skew) Pérdida de conversión longitudinal (LCL) 24

6 2.6. Cordones de cruce o interconexión (Cordón de parcheo, cordón de equipo y cordón de área de trabajo) Cordones de cruce o interconexión de categoría 3 y categoría 5 mejorada Conductor Pérdida por inserción Pérdida por retorno Cordones de parcheo, cordones de equipo y cordones de área de trabajo, categoría Pérdida por inserción para cable con conductor multifilar Pérdida NEXT par a par, para cordones de parcheo, cordones de equipo y cordones de área de trabajo Pérdida de retorno para cables con conductor multifilar para cordón de parcheo Pérdida de Retorno para cordones de parcheo, cordones de área de trabajo y cordones de equipo Accesorios de conexión General Características mecánicas Compatibilidad ambiental Montaje Densidad de terminación mecánica Características de transmisión para accesorios de conexión categoría Pérdida por inserción Pérdida NEXT Características de transmisión para accesorios de conexión categoría 5 mejorada Pérdida por inserción Pérdida NEXT FEXT Pérdida de retorno Retraso de propagación 34

7 Retraso de propagación diferencial Características de transmisión para accesorios de conexión categoría Pérdida por inserción Pérdida NEXT par a par Pérdida FEXT Pérdida de retorno Pérdida de conversión longitudinal (LCL) Salida/Conector de telecomunicaciones para cable de cobre Marcado de rendimiento Prácticas de instalación Generales Mecánicas Prácticas de terminación del conductor Prácticas de cableado De blindaje 38 Capítulo III Resultados 3.1. Características de transmisión para cable principal multipar de cobre categoría Características de transmisión para cable principal multipar de cobre categoría 5e Características de transmisión para Cable horizontal de cobre categoría 5e Características de transmisión para Cable horizontal con conductor sólido de cobre, categoría LCL para cable horizontal de cobre categoría Características de transmisión para cordones de parcheo, cordones de equipo y cordones de área de trabajo, categoría Características de transmisión para cables con conductor multifilar para cordón de parcheo Características de transmisión para cordones de parcheo, cordones de área de trabajo y cordones de equipo Características de transmisión para accesorios de conexión categoría 3 49

8 Características de transmisión para accesorios de conexión categoría 5 mejorada Características de transmisión para accesorios de conexión categoría 6 51 Conclusiones y Recomendaciones 53 Glosario 54 Índice de Tablas 56 Índice de Figuras 59 Abreviaturas 60 Bibliografía 62

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10 Introducción Planteamiento del problema A mediados de la década de los años noventa, y debido a la gran aceptación y proliferación de las redes de datos de área local de alta velocidad y de los servicios telefónicos digitales, se comenzaron a instalar redes de cableado estructurado de telecomunicaciones, con la finalidad de garantizar la correcta operación de los servicios de telecomunicaciones, así como para facilitar y disminuir los trabajos de mantenimiento ocasionados por las redes de cableado convencionales. Algunos de los aspectos más comunes que afectan la transmisión de información en cables UTP se encuentran pérdidas de señal que se presentan por efectos resistivos del cable y que es mayor a altas frecuencias (Atenuación) e interferencias indeseables de otros pares telefónicos y dentro del mismo par (Diafonía). La diafonía es mucho más perjudicial a las altas velocidades en las que operan las transmisiones de datos dentro de un cableado estructurado. Las pérdidas por este factor son las causas comunes de mal funcionamiento de una red de datos y por eso es que las normas son más estrictas en el cumplimiento de indicaciones para una correcta instalación de un cableado. En un sistema de cableado estructurado, a la diafonía se le ha denominado NEXT (Near End Coss Talk), cuya principal forma de corregir este error es mediante el trenzado de los cables, este se debe conservar desde la fabricación hasta la instalación final. Por lo anterior, fue que se elaboraron normas de referencia, las cuales establecen los requisitos mínimos que deben cumplir los Proveedores, Arrendadores o Contratistas de bienes o servicios, para el diseño, construcción, suministro, instalación y administración de las redes de cableado estructurado de telecomunicaciones, garantizando de esta manera la adecuada operación de los sistemas de información y servicios de telecomunicaciones. Algunas de las recomendaciones por parte del fabricante es que no se debe jalar el cable, no realizando curvaturas inadecuadas, no destrenzar el cable, así como evitar 1

11 quitar el recubrimiento del cable más allá de lo indicado de la norma [2]. En este trabajo se pretende dar a conocer las características eléctricas y mecánicas que deben cumplir los cables multipares de 100 Ω (UTP o FTP), para su aplicación en las redes de cableado estructurado para disminuir los problemas en las telecomunicaciones como la diafonía y atenuación. Objetivo general Investigar normas y especificaciones sobre cables de cobre y accesorios de comunicación en las redes de cableado estructurado de telecomunicaciones, que garanticen la estabilidad de los servicios. 2

12 Capítulo I Marco Teórico 1.1. Cable de par trenzado Es actualmente el tipo de cable más común en redes de área local y se originó como solución para conectar redes de comunicaciones reutilizando el cableado existente de redes telefónicas. Cada cable de este tipo está compuesto por una serie de pares de cables trenzados. Los pares se trenzan para reducir la diafonía-interferencia o crosstalk entre pares adyacentes. El cable histórico de telefonía disponía de 2 pares, pero ya no se instala. En Europa además los pares no iban trenzados. El cable típico en las redes de área local y en la conexión final de equipos es el de 4 pares. Los cables llamados multipar pueden tener 25, 50, 100, 200 y 300 pares. Las normativas de cableado estructurado clasifican los diferentes tipos de cable de pares trenzados en categorías de acuerdo con sus características para la transmisión de datos, las cuales vienen fijadas fundamentalmente por la densidad de trenzado del cable (número de vueltas por metro) y los materiales utilizados en el recubrimiento aislante. La característica principal de un cable desde el punto de vista de transmisión de datos es su atenuación [1] Categorías La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la asociación Industrias Electrónicas e Industrias de las Telecomunicaciones (EIA/TIA) especifica 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 la tabla No Categorías de cable. 3

13 Categoría Ancho de Aplicaciones Notas banda (MHz) Categoría 1 Categoría 2 Categoría 3 Categoría 4 Categoría 5 Categoría 5e 0,4 MHz Líneas telefónicas y módem de banda ancha. 4 MHz Cable para conexión de antiguos terminales como el IBM MHz 10BASE-T and 100BASE-T4 Ethernet 20 MHz 16 Mbit/s Token Ring 100 MHz 100BASE-TX y 1000BASE-T Ethernet 100 MHz 100BASE-TX y 1000BASE-T Ethernet No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos. No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos. Descrito en la norma EIA/TIA-568. No es adecuado para transmisión de datos mayor a 16 Mbit/s. 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 Categoría MHz 1000BASE-T Ethernet Cable más comúnmente instalado en Finlandia según la norma SFS-EN Categoría 250 MHz 10GBASE-T Ethernet No es estandarizado. Lleva el sello 6e (500MHz (en desarrollo) del fabricante. según otras fuentes) Categoría 600 MHz En desarrollo. Aún sin Cable U/FTP (sin blindaje) de 4 4

14 7 aplicaciones. pares. Categoría 7a Categoría MHz Para servicios de telefonía, Televisión por cable y Ethernet 1000BASE-T en el mismo cable MHz Norma en desarrollo. Aún sin aplicaciones. Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares. Norma en desarrollo. Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares. Tabla 1.1- Categorías de cable La clasificación en categorías, además de aplicarse a un cable aislado se aplica a instalaciones ya hechas. Algunos errores comunes son por ejemplo destrenzar una longitud excesiva en los conectores, apretar demasiado las bridas o doblar excesivamente el cable [2] RJ-45 El RJ-45 (registered jack 45) es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado. Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines o wiring pinout. Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse 8 pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4 pines o 2 pares) por ejemplo en Francia y Alemania, otros servicios de red como RDSI y T1 e incluso RS-232 [3]. 5

15 1.2. Tipos de cables de par trenzado Par trenzado no apantallado (UTP: Unshielded Twisted Pair) Con conectores RJ-45 es el más utilizado en redes de área local en Europa. Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración. El más utilizado es el de 100 Ω de impedancia. Puede encontrarse de 120 o 150 Ω - fuera de norma desde Al ser un cable ligero, flexible y de pequeño diámetro (el típico es de 0'52cm) su instalación es sencilla, tanto para una utilización eficiente de canalizaciones y armarios de distribución como para el conexionado de rosetas y regletas Par trenzado apantallado (STP: Shielded Twisted Pair) Con conectores RJ-49 es el más utilizado en redes de área local en EE.UU. Cada par se cubre con una malla metálica y el conjunto de pares se recubre con una lámina blindada. El empleo de la malla blindada reduce la tasa de error, pero incrementa el coste de fabricación y lo hace menos manejable ya que incrementa su peso y disminuye su flexibilidad. Es recomendable conectar la masa a tierra en uno de los extremos, para evitar daños a los equipos. 6

16 Par trenzado con aluminio (FTP: Foiled Twisted Pair) El conjunto de pares se recubre con una lámina de aluminio. Esta técnica permite tener un apantallamiento mejor que UTP con un pequeño sobrecoste. De nuevo es recomendable conectar la masa a tierra, por lo que se usan conectores RJ 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. 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 halfdúplex. Si se utilizan los cuatro pares de conductores la transmisión es full-dúplex [4]. 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. 7

17 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 [5]. 8

18 1.5. Pruebas de rendimiento de los enlaces Atenuación La atenuación mide la disminución de la intensidad de la señal a lo largo de un cable (expresada en db) debido a la impedancia y a la perdida por radiación al ambiente. Sus principales características son: Es medida en cada par a diferentes frecuencias según la clase considerada Es una medida crítica de la calidad del cable Se mide en db Algunos factores que la incrementan son la frecuencia, la distancia, la temperatura o la humedad La reduce el apantallamiento No debe superar un máximo (deberá ser lo más bajo posible) Atenuación diafónica La diafonía es un tipo de interferencia crosstalk, es decir, un acoplamiento electromagnético entre pares de un mismo cable. La señal de un par induce una señal en los otros pares que se propaga en ambos sentidos y se mide en db. La atenuación diafónica es la capacidad de un par para resistir una perturbación provocada por otro par (diafonía) medida para cada par del mismo lado del cable (6 mediciones para un cable de 4 pares), a diferentes frecuencias según la clase considerada, lo que permite medir la calidad del tendido del cable y de las conexiones. Las medidas que se realizan en los dos extremos del cable son: NEXT (Near-End Crosstalk) o paradiafonica en el extremo emisor. FEXT (Far-End Crosstalk) o telediafonica en el receptor. El NEXT suele ser mayor que el FEXT y añade ruido a los datos de vuelta. 9

19 Como lo que se mide es la perdida de la señal inducida, el valor de la atenuación paradiafonica deberá ser lo más alto posible. Es necesario limitar el destrenzado de los conductores a 13 mm como máximo para evitar el fenómeno de la paradiafonia Perdida de retorno (Return loss) Es la relación entre lo que se emite por un par y lo que vuelve por el mismo par, debido a rebotes en los empalmes. Esta pérdida debe ser lo más alta posible y se mide en db. Algunas aplicaciones como Gigabit Ethernet utilizan un esquema de codificación de transmisión full-duplex en que las señales de transmisión y recepción están superpuestas en el mismo par conductor. Este tipo de aplicaciones son más sensibles a errores resultantes por el retorno de la señal Otras pruebas y medidas Retardo de propagación: El tiempo que tarda la señal en llegar al otro extremo. Se espera que no supere un máximo. Variación del retardo (Delay Skew): Es la diferencia de retardo de propagación de la señal que hay de un par a otro. Comienza a medirse a partir de Cat. 5e para redes Gigabit. Se espera que no supere un máximo. Resistencia en continua: Resistencia ante el paso de corriente continua. Se espera que no supere un máximo. Paradiafonia en modo suma de potencias (PSNEXT: Power Sum NEXT): Es el acoplamiento provocado por la suma de las señales de 3 de los pares en el cuarto y medido en el extremo emisor. Como mide pérdidas, se espera que supere un mínimo. 10

20 Relación Paradiafonia/Atenuación en modo suma de potencia (PSACR: Power Sum ACR): Es la diferencia PSNEXT Atenuación (en decibelios). Se espera que supere un mínimo. Relación Telediafonia/Atenuación (ELFEXT): Es la diferencia FEXT Atenuación (en decibelios). Se espera que supere un mínimo. Relación Telediafonia/Atenuación en modo suma de potencias (PSELFEXT: Power Sum ELFEXT): En este caso el acoplo que mide el FEXT será producto de la señal de los tres cables en el cuarto. Se espera que supere un mínimo [4]. 11

21 Capítulo II Desarrollo 2.1. Requerimientos para cables de 100 Ω Los cables de 100 Ω permitidos para las redes de cableado estructurado de telecomunicaciones en edificios administrativos y áreas industriales se clasifican en categorías 3, 5e y 6, de acuerdo a la frecuencia máxima hasta la cual están especificadas sus características de transmisión. En la tabla No Características constructivas para cable de cobre de 100 Ω, se indican los requerimientos comunes a todas las categorías. Característica Valor Diámetro máximo del conductor aislado 1.22 mm 1 Blindaje alrededor de los pares opcional Opcional Número de pares del cable horizontal 4 Diámetro máximo del cable horizontal Radio mínimo de curvatura: cableado horizontal ya instalado Resistencia de ruptura mínima para cable UTP = 6.35 mm; FTP = 7.4 mm UTP = 8 veces el diámetro del cable UTP FTP = 8 veces el diámetro del cable FTP 400 N Horizontal 2 1) Algunos conectores aceptan diámetros sobre aislamiento máximo de 1.0 mm. 2) Este límite se establece para evitar que las características físico-eléctricas del cable se degraden durante la instalación afectando su desempeño. Tabla 2.1- Características constructivas para cable de cobre de 100 Ω 12

22 Código de colores El código de colores para un cable de 4 pares, debe ser como se muestra en la tabla No Código de colores para cableado horizontal con cable de par trenzado de 100 Ω. Para cables de más de 4 pares, se debe aplicar el código de colores de la Norma NMX-I-236-NYCE. Identificador del Conductor Par 1 Par 2 Par 3 Par 4 Código de Colores Blanco-Azul 1 Azul 2 Blanco-Naranja 1 Naranja Blanco-Verde 1 Verde 2 Blanco-Café 1 Café 2 Abreviación (B-A) (A) (B-N) (N) (B-V) (V) (B-C) ( C ) 1) El aislamiento del conductor es de color blanco y se le añade una marca de color para identificación. Para cables con una alta densidad de trenzado (todos los pares trenzados a menos de 38.1 mm) el conductor de color se puede utilizar como marca para el conductor blanco. 2) De manera opcional se puede usar una marca blanca. Tabla Código de colores para cableado horizontal con cable de par trenzado de 100 Ω 13

23 Características eléctricas En la tabla No Parámetros primarios para cable de cobre de 100 Ω, se muestran los parámetros primarios eléctricos que deben cumplir los cables de cobre de 100 Ω categoría 3 y categoría 5e. Parámetro Resistencia óhmica máxima Resistencia óhmica no balanceada máxima Valor 9.38 W/100 m a 20 C 5% a 20 C 6.6 para categoría 3 Capacitancia (nf/100m) 5.6 para categoría 5e a 1KHz a 20 C Desbalance capacitivo máximo a tierra 330 pf/100m a 1 KHz a 20 C Resistencia de aislamiento Mínima Tabla Parámetros primarios para cable de cobre de 100 Ω 2.2. Características de transmisión para cable principal multipar de cobre categoría Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de a 100 MHz, la pérdida por inserción para cable principal multipar categoría 3, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.1) 14

24 Pérdida NEXT por suma de potencias (PSNEXT) La pérdida PSNEXT se debe calcular de acuerdo con el estándar ASTM D4566 o equivalente, como una suma de potencias en un par determinado originada desde todos los otros pares, como se muestra en la ecuación No. 2.2 para un cable de 25 pares. (2.2) Para todas las frecuencias de a 16 MHz, la pérdida PSNEXT para un cable principal multipar categoría 3, dentro de un grupo de 25 pares, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.3) Pérdida de retorno estructural Para todas las frecuencias de 1 a 16 MHz la pérdida de retorno estructural de cable principal multipar categoría 3 debe cumplir o mejorar los valores indicados en la tabla 2.4- Pérdida de retorno estructural para cable principal multipar de cobre de 100 Ω categoría 20 C ± 3 C. Frecuencia (MHz) Perdida de retorno estructural (db) 1 f < f log(f/10) Tabla 2.4- Pérdida de retorno estructural para cable principal multipar de cobre de 100 Ω categoría 20 C ± 3 C 15

25 2.3. Características de transmisión para cable principal multipar de cobre categoría 5e Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, la pérdida por inserción para cable principal multipar categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No Pérdida NEXT (2.4) Para todas las frecuencias de a 100 MHz, la pérdida NEXT para cualquier combinación par a par dentro de cada grupo de cuatro pares de cable principal multipar categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.5) Además, para todas las frecuencias de a 100 MHz, la pérdida NEXT entre el par número 25 y todos los otros pares dentro del grupo de 25 pares debe cumplir con los valores determinados por la ecuación No ( ) (2.6) Pérdida NEXT por suma de potencias (PSNEXT) La pérdida PSNEXT se debe calcular de acuerdo con el estándar ASTM D4566 o equivalente, como una suma de potencias en un par determinado originada desde todos los otros pares, como se muestra en la ecuación No. 2.7 para un cable de 25 pares. ( ) (2.7) 16

26 Donde X1, X2, X3,...X24 son las mediciones de diafonía par a par en db, entre un par seleccionado y los otros 24 pares dentro de un grupo de 25 pares. Para todas las frecuencias de a 100 MHz, la pérdida PSNEXT de un cable principal multipar categoría 5e, dentro de un grupo de 25 pares, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.8) Pérdida de retorno La pérdida de retorno para cable principal multipar de categoría 5e, debe cumplir o mejorar los valores mostrados en la tabla No Pérdida PSNEXT para cable principal multipar de cobre de 100 Ω categoría 20 C ± 3 C, para una longitud de 100 m. Frecuencia (MHz) Perdida de Retorno (db/100m) 1 f < log(f) 10 f < f log(f/20) Tabla 2.5- Pérdida PSNEXT para cable principal multipar de cobre de 100 Ω categoría 20 C ± 3 C, para una longitud de 100 m ELFEXT Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, ELFEXT para cualquier combinación par a par dentro de cada grupo de cuatro pares de cable principal multipar categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.9) 17

27 Además, para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, ELFEXT entre el par número 25 y todos los otros pares dentro del grupo de 25 pares debe cumplir con los valores determinados por la ecuación No ( ) (2.10) ELFEXT por suma de potencias (PSELFEXT) PSELFEXT se debe calcular de acuerdo con el estándar ASTM D4566 o equivalente, como una suma de potencias en un par determinado originada desde todos los otros pares, como se muestra en la ecuación No para un cable de 25 pares. ( ) (2.11) Dónde X1, X2, X3,...X24 son las mediciones de diafonía par a par en db, entre un par seleccionado y los otros 24 pares dentro de un grupo de 25 pares. Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, el PSELFEXT para cable principal multipar categoría 5e, dentro de un grupo de 25 pares, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.12) Retraso de propagación y retraso de propagación diferencial (Delay skew) Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, el retraso de propagación para cable principal multipar categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.13) Para todas las frecuencias entre 1 y 100 MHz, el retraso de propagación diferencial para cable principal multipar categoría 5e, no debe exceder los 45 ns/100 m a una temperatura de 20 C, 40 C y 60 C. Además, el retraso de propagación diferencial entre todos los pares no debe variar más de ± 10 ns del valor medido a una temperatura de 20 C, cuando se mida a 40 C 18

28 y 60 C. El cumplimiento de estos factores debe ser determinado utilizando un mínimo de 100 m de cable Características de transmisión para cable horizontal de cobre categoría 5e Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, la pérdida por inserción para cable horizontal categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.14) Pérdida NEXT Para todas las frecuencias de a 100 MHz, la pérdida NEXT para cable horizontal categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.15) Pérdida NEXT por suma de potencias (PSNEXT) Para todas las frecuencias de a 100 MHz, la pérdida NEXT por suma de potencia para cable horizontal categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.16) FEXT por igualación de nivel (ELFEXT) Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, FEXT por igualación de nivel para cable horizontal categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.17) 19

29 ELFEXT por suma de potencia (PSELFEXT) Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, ELFEXT por suma de potencia para cable horizontal categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.18) Pérdida de retorno Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, la pérdida de retorno de los cables horizontales de categoría 5e, deben cumplir o mejorar los valores mostrados en la tabla No. 2.6 Pérdida de retorno para cable horizontal de cobre de 100 Ω. Frecuencia (MHz) 1 f < 10 Pérdida de retorno(db) log(f) 10 f < f log(f/20) Tabla Pérdida de retorno para cable horizontal de cobre de 100 Ω Retraso de propagación y retraso de propagación diferencial (Delay skew) Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, el retraso de propagación para cable horizontal categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.19) 20

30 Para todas las frecuencias entre 1 y 100 MHz, el retraso de propagación diferencial para cable horizontal categoría 5e, no debe exceder los 45 ns/100 m a una temperatura de 20 C, 40 C y 60 C. Además, el retraso de propagación diferencial entre todos los pares no debe variar de 100 m de cable Características de transmisión para cable horizontal con conductor sólido de cobre, categoría Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida por inserción para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.20) La pérdida por inserción del cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe ser medida a 20 ±3 C o corregida a una temperatura de 20 C usando los factores de corrección especificados en este inciso. La pérdida máxima por inserción para los cables UTP con conductores sólidos debe ser ajustada a temperaturas elevadas usando un factor incremental de 0.4% por C para temperaturas de 20 C a 40 C y un factor incremental de 0.6 % por C para temperatura s de 40 C a 60 C. 21

31 Pérdida NEXT par a par Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida NEXT par a par, para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.21) Pérdida NEXT por suma de potencia (PSNEXT) Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida NEXT por suma de potencia para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.22) FEXT por igualación de nivel (ELFEXT), par a par Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, FEXT por igualación de nivel para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.23) ELFEXT por suma de potencias (PSELFEXT) Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, ELFEXT por suma de potencia para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.24) 22

32 Pérdida de retorno Para todas las frecuencias entre 1 y 250 MHz, la pérdida de retorno para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir o mejorar los valores mostrados en la tabla No. 2.7 Pérdida de retorno para cable horizontal de cobre categoría 20±3 C, para una longitud de 100 m. Frecuencia (MHz) Pérdida de retorno (db) 1 f < log(f) 10 f < f log(f/20) Tabla Pérdida de retorno para cable horizontal de cobre categoría 20±3 C, para una longitud de 100 m Retraso de propagación y retraso de propagación diferencial (Delay skew) Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, el retraso de propagación para cable horizontal con conductor sólido de cobre categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.25) Para todas las frecuencias entre 1 y 250 MHz, el retraso de propagación diferencial para cable horizontal de cobre categoría 6, no debe exceder los 45 ns/100 m a una temperatura de 20 C, 40 C y 60 C. Además, el retraso de propagación diferencial entre todos los pares no debe variar más de ±10 ns del valor medido a una temperatura de 20 C, cuando se mida a 40 C 23

33 y 60 C. El cumplimiento de estos factores debe ser determinado utilizando un mínimo de 100m de cable Pérdida de conversión longitudinal (LCL) Para todas las frecuencias entre 1 y 250 MHz, la pérdida de conversión longitudinal para cable horizontal con conductor sólido de categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No Los cálculos que resulten en valores de pérdida de conversión longitudinal mayores a 40 db, deben ser ajustados a este valor, tal como se muestra en la tabla No Pérdida por inserción, NEXT y FEXT de los accesorios de conexión categoría 5e mejorada. ( ) (2.26) 2.6. Cordones de cruce o interconexión (Cordón de parcheo, cordón de equipo y cordón de área de trabajo) Estos cordones deben usarse en los distribuidores de cableado o para la conexión final entre la salida en el área de trabajo y el equipo terminal, y deben ser elaborados y certificados en fábrica. El radio de curvatura interno mínimo del cable UTP de cuatro pares para cordones de cruce o interconexión debe ser de 6 mm Cordones de cruce o interconexión de categoría 3 y categoría 5 mejorada Estos cordones deben cumplir con las mismas características mencionadas en el punto 3.1 de este documento, a excepción del conductor, la pérdida por inserción y de retorno. 24

34 Conductor El conductor debe ser multifilar para mayor flexibilidad, equivalente al conductor sólido correspondiente y el paso de reunido de los alambres no debe ser mayor a 15 mm Pérdida por inserción La pérdida por inserción del cable debe cumplir con la categoría correspondiente, de acuerdo a la tabla No. 2.8 Pérdida por inserción de cable 20±3 C para una longitud de 100 m. Frecuencia (MHz) Categoría 3 (db) Categoría 5e (db) NA NA NA NA NA NA 26.4 Nota: Estos valores corresponden a un incremento de 20% respecto a los valores para cable con conductor sólido Tabla Pérdida por inserción de cable 20±3 C para una longitud de 100 m 25

35 Pérdida de retorno La pérdida de retorno para cordones de parcheo y cable multifilar de categoría 5e, debe cumplir o mejorar con las especificaciones indicadas en las tablas No. 2.9 Pérdida de retorno para cordones de parcheo categoría 5e, peor de los casos y 2.10 Pérdida de retorno para cable multifilar categoría a 20 C ± 3 C, peor de los casos, para una longitud de 100m, respectivamente. Frecuencia (MHz) Pérdida de retorno (db) 1 f < log(f/25) 25 f log(f/25) Tabla Pérdida de retorno para cordones de parcheo categoría 5e, peor de los casos Frecuencia (MHz) Pérdida de Retorno (db) 1 f < log(f) 10 f < f log (f/20) Tabla Pérdida de retorno para cable multifilar categoría a 20 C ± 3 C, peor de los casos, para una longitud de 100m 26

36 2.8. Cordones de parcheo, cordones de equipo y cordones de área de trabajo, categoría 6 Estos cordones deben usarse en los distribuidores de cableado o para la conexión final entre la salida de telecomunicaciones en el área de trabajo y el equipo terminal, y deben ser elaborados y certificados en fábrica Pérdida por inserción para cable con conductor multifilar Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida por inserción para cable UTP con conductor multifilar de categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.27) La pérdida por inserción para cables con conductores multifilares debe ser medida a 20±3 C o corregida a una temperatura de 20 C usando un factor de corrección de 0.4 % por C para la pérdida por inserción medida Pérdida NEXT par a par, para cordones de parcheo, cordones de equipo y cordones de área de trabajo Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida NEXT par a par, para cordones de parcheo, cordones de equipo, y cordones de área de trabajo, fabricados con cables con conductor multifilar de categoría 6, deben cumplir o mejorar con los valores determinados a partir de las ecuaciones No ( ) (2.28) 27

37 ( ) (2.29) ( ) (2.30) ( ) (2.31) (2.32) Dónde: es la frecuencia en MHz, NEXT se expresa en db y la longitud de los cables está en metros. NEXTacc-conexión, 100 MHz es la pérdida NEXT en db acoplada a 100 MHz, asignada al conector hembra de prueba local. Para que una cabeza de prueba cumpla mínimamente con la categoría 6, la pérdida NEXTaccconexión, 100 MHz debe de ser igual a 54 db. ILcable,100m es la pérdida por inserción de 100 m de cable con conductor sólido como se especifica en el inciso a) del punto , de este documento. DeRatingIL es el factor de corrección especificado en el inciso a) del punto , de este documento, para el cable con conductor multifilar. ILacc-conexión es la pérdida por inserción de un conector que cumpla con lo especificado en el inciso a) del punto , de este documento. NEXTcable es la pérdida NEXT en el cable, obtenida de los requerimientos de la pérdida NEXT para cable de 100 m, los requerimientos de atenuación para 28

38 cable de parcheo de 100m, la fórmula de corrección de longitud en el estándar ASTM D NEXTcable,100m es el límite de prueba de la pérdida NEXT para cable de 100 m como se especifica en el inciso b) del punto , de este documento. RFEXT es la pérdida FEXT reflejada permitida. RFEXT=0.5 db. Los cordones con conectores macho modulares deben ser medidos de acuerdo a lo especificado por el estándar ANSI/TIA/EIA-568-B.2 que especifica los requisitos mínimos para los componentes reconocidos de cable UTP balanceado de 100 ohm, usados en el cableado de telecomunicaciones en edificios comerciales. Estos componentes pueden ser: cable, conectores, hardware de conexión, cordones y jumpers. Se incluyen en el estándar los requisitos de los parámetros de transmisión de componentes y de los equipos de pruebas usados para la verificación del cableado instalado [4]. Los cálculos que resulten en valores de pérdida NEXT mayores a 65 db se deben ajustar a este valor Pérdida de retorno para cables con conductor multifilar para cordón de parcheo Para todas las frecuencias entre 1 y 250 MHz, la pérdida de retorno de los cables con conductor multifilar categoría 6, deben cumplir o mejorar los valores determinados a partir de la tabla No Pérdida de retorno para cable con conductor multifilar para cordón de parcheo categoría 6 a 20±3 C, 100 m. Frecuencia (MHz) Pérdida de retorno (db) 1 f < log(f) 10 f < f log (f/20) Tabla Pérdida de retorno para cable con conductor multifilar para cordón de parcheo categoría 6 a 20±3 C, 100 m 29

39 Pérdida de Retorno para cordones de parcheo, cordones de área de trabajo y cordones de equipo Para todas las frecuencias entre 1 y 250 MHz, la pérdida de retorno de los cordones de parcheo, cordones de área de trabajo y cordones de equipo categoría 6, deben cumplir o mejorar los valores determinados a partir de las ecuaciones especificadas en la tabla No Pérdida de retorno para cordón de parcheo con conectores modulares categoría 6. Frecuencia (MHz) 1 f < f 250 Pérdida de Retorno (db) 24+3log(f/25) 24-10log(f/25) Tabla Pérdida de retorno para cordón de parcheo con conectores modulares categoría Accesorios de conexión General Los accesorios de conexión utilizados para el cableado de 100Ω deben cumplir con las pruebas de confiabilidad indicadas en el anexo A de la Norma ANSI/TIA/EIA-568-B.2, o equivalente. Todos los accesorios de conexión utilizados para terminar el cableado de cobre de par trenzado balanceado deben estar diseñados para proporcionar: a) Medios, tales como marco porta etiquetas o espacio suficiente en su parte frontal, para el etiquetado tanto del accesorio de conexión como sus posiciones de terminación, de acuerdo a lo propuesto en esta Norma de Referencia. b) Medios para utilizar el código de colores especificado en la tabla No Código de colores para campos de terminación y cableado horizontal para identificar funcionalmente los campos de terminación mecánica. 30

40 Tipo de terminación Color Número pantone Aplicación típica Punto de demarcación Naranja 150c Conexión a equipos del proveedor de servicios. Conexión de redes Verde 353c Equipo común Morado 264c Lado del usuario de la conexión a equipos de proveedor de servicios. Conexiones a equipos complejos de telecomunicaciones. Ejemplo: servidores, multiplexores, PBXs, etc. Sistema multilinea Rojo 184c Conexiones a sistemas multilínea Cableado principal de primer nivel dentro del mismo edificio Blanco ---- Terminaciones de cables principales de edificio que conectan el DCC con los DCE s en un mismo edificio. Cableado principal de segundo nivel dentro del mismo edificio Gris 422c Terminaciones de cables principales de edificio que conectan los DCE s ó el DCC con los DCP s dentro de un mismo edificio. Cableado principal de primer nivel entre edificios Café 465c Terminaciones de cables principales entre edificios. Horizontal Azul 291c Misceláneos Amarillo 101c Terminaciones de cables horizontales en espacios de telecomunicaciones. Alarmas, seguridad o administración de energía. Tabla 2.13 Código de colores para campos de terminación y cableado horizontal Características mecánicas Compatibilidad ambiental Los accesorios de conexión deben ser funcionales para el uso continuo sobre un intervalo de temperatura de 10 C hasta 60 C. Los accesorios de conexión deben protegerse de daños físicos y de la exposición directa a la humedad y otros elementos corrosivos. Esta protección debe lograrse mediante la instalación en interiores o en una caja apropiada para protegerlos del ambiente. 31

41 Montaje Los accesorios de conexión deben estar diseñados para proveer flexibilidad de montaje en paredes, gabinetes, repisas u otro tipo de distribuidores y accesorios de montaje estándar Densidad de terminación mecánica Los accesorios de conexión deben tener una alta densidad para ahorrar espacio, pero también deben ser de un tamaño consistente con la sencillez del manejo del cable. Para asegurar que los campos de conexión cruzada sean administrados apropiadamente como un medio de terminación en campo para los puentes, el espaciamiento central de los contactos (únicamente lado frontal), no debe ser menor a 3.1 mm. Otros accesorios de conexión terminados en campo, no clasificados como dispositivos de conexión cruzada tales como aquéllos que proporcionan medios directos para terminar los cables de conexión, pueden tener un espaciamiento de contactos más cercanos según lo requerido por las restricciones de la interfaz del conector. El punto de consolidación, salida multiusuario y la salida/conector de telecomunicaciones deben estar diseñados para proporcionar: - Medios apropiados de terminación mecánica, para tendidos de cable horizontal. - Medios de identificación del conductor Características de transmisión para accesorios de conexión categoría Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de 1 a 16 MHz, la pérdida por inserción para los accesorios de conexión de categoría 3, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.33) Nota: Los cálculos que resulten en valores de pérdida por inserción menores que 0.1 db deben ajustarse a un requerimiento máximo de 0.1 db. 32

42 Pérdida NEXT Para todas las frecuencias de 1 a 16 MHz, la pérdida NEXT para los accesorios de conexión de categoría 3, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.34) Características de transmisión para accesorios de conexión categoría 5 mejorada Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, la pérdida por inserción para los accesorios de conexión de categoría 5e, debe cumplir o mejorar con los valores determinados a partir de la ecuación No (2.35) Pérdida NEXT Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, la pérdida NEXT para los accesorios de conexión de categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.36) FEXT Para todas las frecuencias de 1 a 100 MHz, FEXT para los accesorios de conexión de categoría 5e, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.37) 33

43 Pérdida de retorno Para todas las frecuencias entre 1 y 100 MHz, la pérdida de retorno de los accesorios de conexión de categoría 5e, deben cumplir o mejorar los valores determinados a partir de la tabla No Pérdida de retorno para accesorios de conexión categoría 5e. Frecuencia (MHz) Pérdida de retorno (db) 1 f < f log(f/25) Tabla Pérdida de retorno para accesorios de conexión categoría 5e Retraso de propagación Para la determinación del retraso de propagación en un canal y enlace permanente la contribución del retraso de propagación de cada conexión terminada e instalada no debe ser mayor que 2.5 ns, en un rango de frecuencia de 1 a 100 MHz Retraso de propagación diferencial Para cada conexión terminada e instalada, el retraso de propagación diferencial no debe ser mayor que 1.25 ns, en un rango de frecuencia de 1 a 100 MHz Características de transmisión para accesorios de conexión categoría Pérdida por inserción Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida por inserción para los accesorios de conexión de categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la siguiente ecuación (2.38) 34

44 Los cálculos que resulten en valores de pérdidas por inserción menores a 0.1 db deben ajustarse a este valor. Figura Configuración para terminación de cables en conectores hembra RJ Pérdida NEXT par a par Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida NEXT par a par para los accesorios de conexión de categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No. 2.39, cuando está acoplado al intervalo de los conectores de prueba especificados en el anexo E.4, del Apéndice No. 1 del estándar ANSI/TIA/EIA- 568-B.2 o equivalente. ( ) (2.39) Los cálculos que resulten en valores de pérdida NEXT mayores a 75 db se deben ajustar a este valor. 35

45 Pérdida FEXT Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida FEXT par a par, para los accesorios de conexión de categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.40) Los cálculos que resulten en valores de pérdida FEXT mayores a 75 db deben ajustarse a este valor, además se muestran los valores de pérdida FEXT de los accesorios de conexión categoría 6, para algunas frecuencias en la banda de interés Pérdida de retorno Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida de retorno de los accesorios de conexión de categoría 6, deben cumplir con los valores determinados a partir de las ecuaciones especificadas en la tabla No Pérdida de retorno para accesorios de conexión categoría 6. Frecuencia (MHz) Pérdida de retorno (db) 1 f < f log(f/100) Tabla Pérdida de retorno para accesorios de conexión categoría Pérdida de conversión longitudinal (LCL) Para todas las frecuencias de 1 a 250 MHz, la pérdida de conversión longitudinal para los accesorios de conexión de categoría 6, debe cumplir con los valores determinados a partir de la ecuación No ( ) (2.41) Los cálculos que resulten en valores de pérdida de conversión longitudinal mayores a 40 db, deben ajustarse a este valor, tal y como se muestra en la tabla No Pérdida por inserción, NEXT, FEXT, LCL y de Retorno para accesorios de conexión categoría 6. 36

46 Salida/Conector de telecomunicaciones para cable de cobre La salida/conector de telecomunicaciones categoría 5e y 6, debe cumplir con las especificaciones indicadas en el punto y respectivamente de este documento. Cada cable de cuatro pares que llega a una salida/conector de telecomunicaciones, debe ser terminado en un receptáculo modular de ocho posiciones localizado en el área de trabajo. Cuando se utilice cable FTP, los conectores de las salidas de telecomunicaciones deben tener terminaciones para el hilo de drenaje y la cubierta primaria en forma de pantalla. Las asignaciones de los pares en las terminales del conector deben ser como se muestran en la figura No.1. Se debe seleccionar únicamente una asignación de pares para la red de cableado estructurado de telecomunicaciones Marcado de rendimiento Los accesorios de conexión deben estar marcados para designar el rendimiento de transmisión a discreción del fabricante o de la agencia aprobatoria. Los marcados, si los hay, deben estar visibles durante la instalación. Se sugiere que dichos marcados consistan de: Cat 5e o 5e para componentes categoría 5 mejorada. Cat 6 o 6 para componentes categoría Prácticas de instalación Generales Los cables deben terminarse con accesorios de conexión de la misma categoría o superior. Los puentes y cordones de parcheo utilizados en una red de cableado estructurado de telecomunicaciones, deben ser de la misma categoría de rendimiento o superior que los cables horizontales y principales a los que conectan. 37