estándares de prueba de cables

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Estándares de prueba de cables El estándar TIA/EIA-568-B especifica diez pruebas que un cable de cobre debe pasar si ha de ser usado en una LAN Ethernet moderna de alta velocidad. Se deben probar todos los enlaces de cables a su calificación más alta aplicable a la categoría de cable que se está instalando. Los diez parámetros de prueba principales que se deben verificar para que un enlace de cable cumpla con los estándares TIA/EIA son : • Mapa de cableado • Pérdida de inserción • Paradiafonía (NEXT) • Paradiafonía de suma de potencia (PSNEXT) • Telediafonía del mismo nivel (ELFEXT) • Telediafonía del mismo nivel de suma de potencia (PSELFEXT) • Pérdida de retorno • Retardo de propagación • Longitud del cable • Sesgo de retardo

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El estándar de Ethernet especifica que cada pin de un conector RJ-45 debe tener una función particular. Una NIC (tarjeta de interfaz de red) transmite señales en los pins 1 y 2, y recibe señales en los pins 3 y 6. Los hilos de los cables UTP deben estar conectados a los correspondientes pins en cada extremo del cable . El mapa de cableado asegura que no existan circuitos abiertos o cortocircuitos en el cable. Un circuito abierto ocurre cuando un hilo no está correctamente unido al conector. Un cortocircuito ocurre cuando dos hilos están conectados entre sí.

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El mapa del cableado verifica además que la totalidad de los ocho cables estén conectados a los pins correspondientes en ambos extremos del cable. Son varias las fallas de cableado que el mapa de cableado puede detectar. La falla de par invertido ocurre cuando un par de hilos está correctamente instalado en un conector , pero invertido en el otro conector. Si el hilo blanco/naranja se termina en el pin 1 y el hilo naranja se termina en el pin 2 en uno de los extremos de un cable, pero de forma invertida en el otro extremo,entonces el cable tiene una falla de par invertido. Este ejemplo se ilustra en el gráfico . Una falla de cableado de par dividido ocurre cuando un hilo de un par se cruza con un hilo de un par diferente. Esta mezcla entorpece el proceso de cancelaci ó n cruzada y hace el cable m á s susceptible a la diafon í a y la interferencia. Observe con atenci ó n los n ú meros de pin en el gr á fico para detectar la falla de cableado. Un par dividido da lugar a dos pares transmisores o receptores, cada uno con dos hilos no trenzados entre s í . Las fallas de cableado de pares transpuestos se producen cuando un par de hilos se conecta a pins completamente diferentes en ambos extremos. Compare esto con un par invertido, en donde el mismo par de pins se usa en ambos extremos.

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Otros parámetros de prueba La combinación de los efectos de una señal atenuada con las discontinuidades en la impedancia en un enlace de comunicación se conoce como pérdida de inserción. La pérdida de inserción se mide en decibelios en el extremo más lejano del cable. El estándar TIA/EIA exige que un cable y sus conectores pasen una prueba de pérdida de inserción antes de que se pueda usar dicho cable en una LAN, como enlace para comunicaciones. La diafon í a se mide en cuatro pruebas distintas El valor NEXT , expresado en decibelios, se computa como la diferencia de amplitud entre la se ñ al de prueba y la se ñ al diaf ó nica medidas en el mismo extremo del cable. La prueba de telediafon í a de igual nivel (ELFEXT) mide FEXT. La ELFEXT de par a par se expresa en dB como la diferencia entre la p é rdida FEXT medida y la p é rdida de inserci ó n del par de hilos cuya se ñ al est á perturbada por la FEXT. La ELFEXT es una medici ó n importante en redes Ethernet que usan tecnolog í a 1000BASE-T . La telediafon í a de igual nivel de suma de potencia ( PSELFEXT) es el efecto combinado de ELFEXT de todos los pares de hilos. La p é rdida de retorno es una medida en decibelios de los reflejos causados por discontinuidades en la impedancia en todos los puntos del enlace. Recuerde que el mayor impacto de la p é rdida de retorno no es la p é rdida de la potencia de se ñ al. El problema significativo es que los ecos de se ñ al producidos por los reflejos originados en discontinuidades en la impedancia, afectar á n al receptor a diferentes intervalos, causando la fluctuaci ó n de las se ñ ales.

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Tipos de diafonía Existen tres tipos distintos de diafonía: Paradiafonía (NEXT) Telediafonía (FEXT) Paradiafonía de suma de potencia (PSNEXT) La paradiafon í a (NEXT) se computa como la relaci ó n entre la amplitud de voltaje de la se ñ al de prueba y la se ñ al diaf ó nica , medida en el mismo extremo del enlace. Esta diferencia se expresa como un valor negativo en decibelios (dB). Los n ú meros negativos bajos indican m á s ruido, de la misma forma en que las temperaturas negativas bajas indican m á s calor. Tradicionalmente, los analizadores de cables no muestran el signo de menos que indica los valores NEXT negativos. Una lectura NEXT de 30 dB (que en realidad indica – 30 dB) indica menos ruido NEXT y una se ñ al m á s limpia que una lectura NEXT de 10 dB. El NEXT se debe medir de par en par en un enlace UTP, y desde ambos extremos del enlace. Para acortar los tiempos de prueba, algunos instrumentos de prueba de cables permiten que el usuario pruebe el desempe ñ o NEXT de un enlace utilizando un intervalo de frecuencia mayor que la especificada por el est á ndar TIA/EIA. Las mediciones resultantes quiz á s no cumplan con TIA/EIA-568-B, y pasen por alto fallas

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Para verificar el correcto desempeño de un enlace, NEXT se debe medir desde ambos extremos del enlace con un instrumento de prueba de buena calidad. Este es también un requisito para cumplir con la totalidad de las especificaciones para cables de alta velocidad. Debido a la atenuación, la diafonía que ocurre a mayor distancia del transmisor genera menos ruido en un cable que la NEXT. A esto se le conoce como telediafonía , o FEXT. El ruido causado por FEXT también regresa a la fuente, pero se va atenuando en el trayecto. Por lo tanto, FEXT no es un problema tan significativo como NEXT. La Paradiafon í a de suma de potencia (PSNEXT) mide el efecto acumulativo de NEXT de todos los pares de hilos del cable. PSNEXT se computa para cada par de hilos en base a los efectos de NEXT de los otros tres pares. El efecto combinado de la diafon í a proveniente de m ú ltiples fuentes simult á neas de transmisi ó n puede ser muy perjudicial para la se ñ al. En la actualidad, la certificaci ó n TIA/EIA-568-B exige esta prueba de PSNEXT. Algunos est á ndares de Ethernet, como 10BASE-T y 100 BASE-TX, reciben datos de un solo par de hilos en cada direcci ó n. No obstante, para las tecnolog í as m á s recientes como 1000 BASE-T, que reciben datos simult á neamente desde m ú ltiples pares en la misma direcci ó n, las mediciones de suma de potencias son pruebas muy importantes .

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Prueba de fibra óptica Un enlace de fibra óptica consta de dos fibras de vidrio separadas que funcionan como recorridos de datos independientes . Una fibra transporta las señales transmitidas en una dirección, en tanto que la otra transporta señales en dirección contraria. Cada fibra de vidrio está cubierta por un revestimiento que no permite el paso de la luz, por lo tanto los cables de fibra óptica no presentan problemas de diafonía . La interferencia eléctrica desde el exterior, o ruido, no afecta los cableados de fibra óptica. Se produce atenuación en los enlaces de fibra óptica, pero en menor medida que en los cables de cobre. Los enlaces de fibra óptica están sujetos al equivalente óptico de la discontinuidad en la impedancia de UTP. Cuando la luz encuentra una discontinuidad óptica, tal como una impureza en el vidrio o una microfractura , parte de la señal de luz se refleja en la dirección opuesta. Esto significa que sólo una fracción de la señal de luz original continuará su recorrido por la fibra en su camino hacia el receptor . Como consecuencia , el receptor recibe una energía luminosa menor, lo que dificulta el reconocimiento de la señal. Al igual que con el cable UTP, los conectores mal instalados son la principal causa del reflejo de luz y de la pérdida de potencia de la señal en las fibras ópticas.

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Como el ruido ya no es un problema en las transmisiones por fibra óptica, el problema principal en un enlace de fibra óptica es la potencia con la que una señal luminosa llega hasta el receptor . Si la atenuación debilita la señal luminosa en el receptor, se producirán errores en los datos. Las pruebas de cables de fibra óptica implican principalmente recorrer la fibra con una luz y medir si la cantidad de luz que llega al receptor es suficiente . En un enlace de fibra óptica, se debe calcular la cantidad aceptable de pérdida de potencia de señal que puede ocurrir sin que resulte inferior a los requisitos del receptor. A este cálculo se le conoce como presupuesto de pérdida del enlace óptico . Un instrumento para probar fibra, conocido como fuente de luz y medidor de potencia, verifica si el presupuesto de pérdida del enlace óptico ha sido excedido . Si la fibra falla la prueba, se puede usar otro instrumento para probar cables para indicar donde ocurren lasndiscontinuidades ópticas a lo largo de la longitud del enlace de cable. Un TDR óptico conocidoncomo OTDRes capaz de localizar estas discontinuidades . Por lo general, el problema tiene que ver con conectores malunidos . El OTDR indicará la ubicación de las conexiones defectuosas que se deberán reemplazar. Una vezcorregidas las fallas, se debe volver a probar el cable . Un analizador de cables de buena calidad, similar a la serie Fluke DSP -4000 o Fluke OMNIScanner2 puede realizar todas las mediciones de prueba requeridas para las certificaciones Cat 5, Cat 5e y Cat 6, tanto para enlaces permanentes como en el canal. La figura muestra el Analizador de Cable Fluke DSP-4100 con un adaptador Canal/Tráfico DSP-LIA013 para Cat 5e.