Qué cambia con la Categoría 6

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Qué realmente cambia con la Categoría 6
La Categoría 6, norma recientemente finalizada por TIA/EIA, representa una
importante victoria de la industria de telecomunicaciones. Sepa cuál es la verdadera
diferencia entre las categorías 5e y 6 de sistemas de cableado estructurado, a los
efectos de desempeño de transmisión
Dr. Paulo S. Marin, Ing.
paulo_marin@paulomarinconsultoria.eng.br
Tras la conclusión y aprobación de la norma de la Categoría 6 por TIA, finalmente
anunciadas a finales de junio de este año, se han publicado muchas notas y artículos para
“conmemorar” dicho hecho, sin duda alguna, de extremada importancia para la industria
de telecomunicaciones. Sin embargo, nada de concreto en términos técnicos se ha
demostrado a los profesionales del mercado. Este artículo tiene exactamente el objetivo
de presentar en términos de parámetros eléctricos de desempeño de transmisión, las
verdaderas diferencias entre los sistemas de categorías 5e y 6 y el significado de eso en la
práctica.
En primer lugar, es importante aclarar que la Categoría 6 se trata de una addenda a la
ANSI/TIA/EIA-568-B.2. De este modo, no es una norma nueva independiente y sí más
bien la primera addenda de la Parte 2 del conjunto de normas ‘568-B, que viene a ser un
estándar para el cableado de telecomunicaciones en edificios comerciales (Commercial
Building Telecommunications Cabling Standard). Oficialmente, estamos hablando del
documento cuyo código es ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1-2002: “Commercial Building
Telecommunications Cabling Standard, Part 2: Balanced Twisted Pair Cabling
Components – Addendum 1: Transmission Performance Specifications for 4-pair 100 Ω
Category 6 Cabling”, aprobado el 20.06.2002.
Vayamos a lo que interesa. Para empezar, ambas categorías de desempeño de cableado
para telecomunicaciones (Cat. 5e y 6) solamente reconocen dos configuraciones para la
ejecución de pruebas de certificación del cableado instalado: Enlace Permanente
(Permanent Link) y Canal (Channel). Consecuentemente, la configuración de Enlace
Básico (Basic Link) ya no es una configuración reconocida para prueba del sistema, tras
la publicación de la norma de la Categoría 5e. Las figuras 1 y 2 señalan las
configuraciones de pruebas reconocidas para Cat. 5e y 6. Es importante notar que en la
configuración de prueba según el modelo canal, todos los cordones (patch cords) - como
también el cordón del usuario en el área de trabajo – se llevan en consideración. Sin
embargo, el modelo de enlace permanente únicamente considera el cableado horizontal,
no incluyendo los cordones de maniobra, de equipamientos y del área de trabajo. En este
caso, las pruebas de certificación se deben ejecutar con los adaptadores y cordones
suministrados por el fabricante del equipo de prueba utilizado.
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Figura 1 – Configuración de prueba modelo canal
Figura 2 – Configuración de prueba modelo enlace permanente
Los cables reconocidos por la norma para la Categoría 6 son los mismos
(mecánicamente) que aquellos de la Categoría 5e, o sea, cables de pares trenzados
(balanceados) con calibres de entre 22 AWG y 24 AWG con aislante termoplástico para
todos los conductores sólidos, que son agrupados en cuatro grupos de pares envueltos por
una cubierta exterior, también constituida de aislante termoplástico. El espesor del
aislante no puede sobrepasar a 1,22 mm y el código de colores de los pares obedece al ya
conocido estándar utilizado desde el inicio de la aplicación de la técnica de cableado
estructurado, o sea, los pares deben ser de colores verde/ blanco, naranja/ blanco,
azul/blanco y marrón/ blanco. El diámetro exterior del cable debe ser inferior a 6,35 mm.
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Estas características atienden a la norma ANSI/ICEA S-80-576. Ambos cables tienen una
impedancia característica de 100 Ω y pueden ser sin blindaje (UTP, Unshielded Twisted
Pair) o blindados (ScTP, Screened Twisted Pair).
La diferencia fundamental entre estos cables son sus respuestas en frecuencia; más
exigentes para la Categoría 6. Las principales diferencias eléctricas entre los cables y
sistemas Cat. 5e y 6 se presentarán a lo largo de este artículo.
Pérdida de Inserción (Atenuación)
La pérdida de inserción o atenuación es la pérdida de potencia de señal a lo largo de su
propagación por el canal (el término canal es aquí utilizado para designar la línea de
transmisión y no guarda relación con la configuración canal para la realización de las
pruebas de certificación, tal como lo establecido por el estándar ‘568-B y que se presentó
con anterioridad).
El término “pérdida de inserción” pasó a remplazar el término “atenuación”. Sin
embargo, en términos prácticos no existe ninguna diferencia. El primer término sustituyó
al segundo en los documentos normativos para subrayar que la atenuación de señal que se
propaga entre un transmisor y un receptor en un sistema de comunicaciones ocurre
debido a la inserción de segmentos de cables y conectores entre ellos.
La tabla T1 expuesta a continuación compara los valores de este parámetro para los
cables Cat. 5e y 6.
Frecuencia
(MHz)
0,772
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
Cable Cat. 5e
UTP, sólido
Atenuación(dB)
1,8
2,0
4,1
5,8
6,5
8,2
9,3
10,4
11,7
17,0
22,0
-
Cable Cat. 6
UTP, sólido
Atenuación(dB)
1,8
2,0
3,8
5,3
6,0
7,6
8,5
9,5
10,7
15,4
19,8
29,0
32,8
Tabla T1 – Atenuación de los cables UTP Cat. 5e y 6, 100 m
En esa tabla T1, ambos cables se consideran con conductores sólidos, que vienen a ser los
cables utilizados en los segmentos de cableado horizontal y backbone. No se consideran
4
aquí los cables flexibles, además de que poseen características de transmisión distintas de
los cables sólidos. Los valores de pérdida de inserción presentados para cada frecuencia
son para una misma longitud de cable (100 m).
Del análisis de la tabla T1 se puede concluir que los cables de Categoría 6 presentan
mejores características de transmisión para el parámetro atenuación que los de categoría
5e. Eso se puede verificar por los valores de atenuación para la frecuencia de 100 MHz.
Los cables Cat. 5e atenúan la señal que transmiten en 22,0 dB, mientras que los cables
Cat. 6, para la misma frecuencia, atenúan la señal en 19,8 dB. A modo de referencia: una
atenuación de 22 dB significa que el 0,6% de la potencia de la señal transmitida es
recibida por el circuito receptor. Ya una atenuación de 19,8 dB corresponde a una
potencia recibida de aproximadamente 1,1% de la señal transmitida. Estas diferencias
pueden parecer pequeñas, pero en la práctica son significativas.
La expresión matemática expuesta a continuación se puede utilizar para el cálculo de la
pérdida de inserción para cables Categoría 5e, para distintos valores de frecuencia entre
0,772 MHz y 100 MHz:
0,050
(dB/100m) [1]
Atenuacióncable ,100 m ≤ 1,967 f + 0,023. f +
f
Para la determinación de la atenuación de los cables Categoría 6 entre 0,772 y 250 MHz,
se debe utilizar la expresión expuesta a continuación:
0,2
(dB/100m) [2]
Atenuacióncable ,100 m ≤ 1,808 f + 0,0017. f +
f
Estas expresiones [1] y [2] sólo se aplican a cables constituidos de conductores sólidos y
para las bandas de frecuencias establecidas para cada categoría de desempeño
correspondiente.
(
)
(
)
La tabla T2 expuesta a continuación presenta los valores de pérdida de inserción para el
hardware de conexión (conectores, bloques, patch panels, etc.) para las categorías 5e y 6.
Frecuencia
(MHz)
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
Categoría 5e
Atenuación (dB)
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,4
-
Categoría 6
Atenuación (dB)
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,11
0,16
0,20
0,28
0,32
Tabla T2 – Atenuación del hardware de conexión para las categorías 5e y 6
5
Según los valores presentados en la tabla T2, se puede notar incluso que la atenuación
debida al hardware de conexión en un canal es más baja para sistemas de Categoría 6 que
para sistemas de Categoría 5e.
Todos los valores presentados en las tablas precedentes se refieren al peor caso, es decir,
valores de atenuación presentados por el peor par entre los cuatro pares de los cables
UTP.
A título informativo, se subraya que en la tabla T3 se pueden observar los valores tipo de
pérdida de inserción para sistemas de cableado Categoría 6 en ambas configuraciones de
pruebas establecidas por el estándar: enlace permanente y canal.
Frecuencia
(MHz)
Canal Cat. 6 , 100 m
Atenuación(dB)
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
2,1
4,0
5,7
6,3
8,0
9,0
10,1
11,4
16,5
21,3
31,5
35,9
Enlace Permanente
Cat. 6, 90 m
Atenuación (dB)
1,9
3,5
5,0
5,5
7,0
7,9
8,9
10,0
14,4
18,6
27,4
31,1
Tabla T3 – Pérdida de inserción para los modelos enlace permanente y canal, Cat.6
Para la construcción de la tabla T3, la configuración canal está considerando el modelo
con cuatro conectores, que es el modelo más completo de canal admitido por el estándar.
Para la configuración enlace permanente se consideraron tres conexiones (una de ellas es
el punto de consolidación opcional).
Pérdida de Paradiafonía (NEXT Loss)
La paradiafonía o NEXT (Near End Crosstalk) es la interferencia de una señal que se
propaga por intermedio de un par acoplado a un par adyacente a la extremidad más
cercana a la de la fuente de interferencia (extremidad en la cual la señal fue generada o
transmitida). Cuando esta interferencia ocurre entre pares cercanos de cables distintos,
decimos que se trata de un fenómeno de Alien Crosstalk.
Llegando a este punto, merece la pena subrayar que por su naturaleza, la paradiafonía
(NEXT) no se supedita a la longitud del segmento del cable entre un determinado
6
transmisor y un receptor. Por ello, se espera que los valores obtenidos para este parámetro
no sufran variaciones importantes en función de la longitud del canal.
Del mismo modo, es importante observar que todos los parámetros eléctricos de
transmisión presentan invariablemente valores peores cuanto más alta sea la frecuencia
considerada. Por ende, por lo que se refiere a interferencia, cuanto más alta la frecuencia,
más alto será el ruido acoplado por el par interferido, o por otra, menor será el
aislamiento eléctrico entre el par interferente y el par interferido. El “parámetro” NEXT
Loss o pérdida de paradiafonía se refiere exactamente al aislamiento entre los pares en el
evento de una interferencia causada por NEXT. Cuanto más alto sea el valor de este
“parámetro”, mayor será el aislamiento entre los pares considerados, y
consecuentemente, la interferencia por paradiafonía (NEXT) será menor. Lo contrario
también es verdad. La figura 3 presenta los mecanismos de interferencia por paradiafonía
(NEXT) y telediafonía (FEXT).
Figura 3 – Mecanismos de interferencia por NEXT y FEXT
Existen dos metodologías normalizadas para la prueba de pérdida de paradiafonía, la
prueba par a par y la prueba powersum. En el primer caso, la prueba se realiza
considerando que solamente un par esta transmitiendo señal en un determinado instante y
los demás no se están utilizando. En esta condición, se puede determinar cuál será el
nivel de interferencia entre cada combinación de dos pares dentro de un cable UTP de
cuatro pares. La prueba de powersum evalúa la suma de las señales interferentes que se
propagan simultáneamente en tres pares de cable sobre el cuarto par, ocioso. La prueba
de powersum es un mejor indicador de las relaciones de interferencia entre los pares
dentro de un cable, al considerar que éste se está utilizando en su límite máximo (cuando
menos en términos de número de pares dentro del cable).
La tabla T4 presenta valores de pérdida de paradiafonía par a par en función de la
frecuencia para cables UTP sólidos de categorías 5e y 6.
7
Frecuencia
(MHz)
0,150
0,772
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
Pérdida de NEXT (dB)
par a par
Cable Cat. 5e, sólido
67,0
65,3
56,3
51,8
50,3
47,2
45,8
44,3
42,9
38,4
35,3
-
Pérdida de NEXT (dB)
par a par
Cable Cat. 6, sólido
86,7
76,0
74,3
65,3
60,8
59,3
56,2
54,8
53,3
51,9
47,4
44,3
39,8
38,3
Tabla T4 – Valores de pérdida de NEXT par a par para cables UTP Cat. 5e y 6
Los valores presentados en la tabla T4 son los relativos al peor caso, es decir, para la
combinación de pares que presentan la peor relación de interferencia por paradiafonía de
un cable UTP. Se puede notar, pues, que los cables de Categoría 6 presentan más
aislamiento respecto a la interferencia por NEXT (mayor valor de NEXT Loss) que los
cables de Categoría 5e. Un ejemplo de eso son los valores de pérdida de NEXT en la
frecuencia de 100 MHz, que es de 35,3 dB para cables Cat. 5e y de 44,3 dB para cables
Cat. 6.
La tabla T5 expuesta a continuación presenta las mismas relaciones de interferencia para
powersum NEXT Loss (PS-NEXT Loss).
8
Frecuencia
(MHz)
0,150
0,772
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
Pérdida de NEXT (dB)
powersum
Cable Cat. 5e, sólido
74,7
64,0
62,3
53,3
48,8
47,3
44,2
42,8
41,3
39,9
35,4
32,3
-
Pérdida de NEXT (dB)
Powersum
Cable Cat. 6, sólido
84,7
74,0
72,3
63,3
58,8
57,3
54,2
52,8
51,3
49,9
45,4
42,3
37,8
36,3
Tabla T5 - Valores de pérdida de NEXT powersum para cables UTP Cat. 5e y 6
El aislamiento entre los pares para la condición de powersum NEXT loss es más bajo, tal
como esperado, o sea, en esta condición la interferencia por paradiafonía es mayor y por
ello, los límites seguros para la garantía de ciertas aplicaciones más exigentes
(aplicaciones full duplex, por ejemplo) se pueden determinar tomándose por referencia
este método de prueba de pérdida de paradiafonía. Aquí también queda claro que los
cables de Categoría 5e son más susceptibles a interferencia por paradiafonía que los
cables de Categoría 6. Como ejemplo, podemos tomar los valores de ambos en la
frecuencia de 100 MHz. Para cables Cat. 6, la pérdida de PS-NEXT es de 42,3 dB (más
aislamiento) y para los cables Cat. 5e es de 32,3 dB (menos aislamiento).
A título ilustrativo, en la tabla T6 se presentan valores de PS-NEXT para las
configuraciones canal y enlace permanente de sistemas de cableado (cables y hardware
de conexión) Categoría 6.
9
Frecuencia
(MHz)
Canal Cat. 6 , 100 m
PS-NEXT (dB)
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
62,0
60,5
55,6
54,0
50,6
49,0
47,3
45,7
40,6
37,1
31,9
30,2
Enlace Permanente
Cat. 6, 90 m
PS-NEXT (dB)
62,0
61,8
57,0
55,5
52,2
50,7
49,1
47,5
42,7
39,3
34,3
32,7
Tabla T6 – Valores de pérdida de PS-NEXT para las configuraciones enlace permanente
y canal – Categoría 6
Los límites de prueba de pérdida de PS-NEXT son más restrictivos que los de la
configuración canal, de tal modo a garantizar que configuraciones de cableado en enlace
permanente puedan expansionarse hacia la configuración canal mediante la añadidura de
componentes del cableado que atiendan a las especificaciones mínimas establecidas por
el estándar. Cuando un punto de consolidación (CP) esté presente en un enlace
permanente - de conformidad al modelo utilizado para el cálculo del PS-NEXT para la
condición de peor caso - tendremos márgenes de PS-NEXT por debajo de la exactitud de
medición mínima para configuración de enlace permanente. Se puede pues, mejorar el
desempeño de PS-NEXT siempre y cuando se mantenga una distancia mínima de cinco
metros entre el punto de consolidación (CP) y la toma de telecomunicaciones.
Pérdida de Telediafonía (FEXT Loss)
La telediafonía - o FEXT (Far End Crosstalk) - es la interferencia de una señal que se
propaga por intermedio de un par acoplado en un par adyacente a la extremidad más
lejana de la de la fuente de interferencia (extremidad en la que se recibió la señal).
Cuando esta interferencia ocurre entre pares cercanos de cables distintos, decimos que se
trata de un fenómeno de Alien Crosstalk, siendo el crosstalk, en este caso, la interferencia
por telediafonía (FEXT). La figura 3 señala el mecanismo de interferencia por
telediafonía (FEXT).
Llegando a este punto, merece la pena subrayar que por su naturaleza, la telediafonía
(FEXT) - al contrario de la paradiafonía (NEXT) - se supedita a toda la longitud del
segmento de cable entre un determinado transmisor y un receptor. De igual manera que
para la pérdida de paradiafonía, el “parámetro” FEXT Loss - o pérdida de telediafonía se refiere exactamente al aislamiento entre los pares en el evento de una interferencia
causada por FEXT. Cuanto más alto sea el valor de este “parámetro”, mayor será el
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aislamiento entre los pares considerados, y por ende, más baja la interferencia por
telediafonía (FEXT). Lo contrario también es verdad.
Sin embargo, el parámetro que es más expresivo que la pérdida de telediafonía es el
ELFEXT (Equal Level Far End Crosstalk), cuando se quiere representar las relaciones de
interferencia por FEXT en sistemas de cableado estructurado. En realidad, el ELFEXT es
una relación entre dos parámetros de transmisión, o por otra, la diferencia (en dB) entre
los valores de FEXT y de atenuación medidos para una determinada frecuencia. De igual
manera que para la prueba de pérdida de paradiafonía, el ELFEXT se puede evaluar
mediante el método par a par o powersum.
La tabla T7 presenta valores de ELFEXT par a par en función de la frecuencia, para
cables UTP sólidos de categorías 5e y 6.
Frecuencia
(MHz)
0,772
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
ELFEXT (dB)
par a par
Cable Cat. 5e, sólido
63,8
51,8
45,7
43,8
39,7
37,8
35,8
33,9
27,9
23,8
-
ELFEXT (dB)
Par a par
Cable Cat. 6, sólido
70,0
67,8
55,8
49,7
47,8
43,7
41,8
39,8
37,9
31,9
27,8
21,8
19,8
Tabla T7 – Valores de ELFEXT par a par para cables UTP Cat. 5e y 6 para una longitud
de 100 metros
Una vez más se puede observar que el aislamiento entre los pares de cable UTP
disminuye con el aumento de la frecuencia, probando que para frecuencias elevadas, las
relaciones de interferencia por telediafonía son más importantes. De la misma manera, se
puede notar que cables de Categoría 6 ofrecen más aislamiento para telediafonía que los
cables de Categoría 5e. En cualquier frecuencia dentro de la banda de interés, el valor de
ELFEXT de los cables Cat. 6 es numéricamente superior al de los cables Cat. 5e, en la
misma frecuencia.
La tabla T8 presenta valores de powersum ELFEXT (PS-ELFEXT) en función de la
frecuencia para cables UTP sólidos de categorías 5e y 6.
11
Frecuencia
(MHz)
0,772
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
PS-ELFEXT (dB)
Powersum
Cable Cat. 5e, sólido
60,8
48,8
42,7
40,8
36,7
34,8
32,8
30,9
24,9
20,8
-
PS-ELFEXT (dB)
Powersum
Cable Cat. 6, sólido
67,0
64,8
52,8
46,7
44,8
40,7
38,8
36,8
34,9
28,9
24,8
18,8
16,8
Tabla T8 – Valores de PS-ELFEXT para cables UTP Cat. 5e y 6 para una longitud de 100
metros
El comportamiento del PS-ELFEXT es similar al del ELFEXT, aunque con valores
numéricos inferiores. Esto ya era esperado, ya que para la evaluación del PS-ELFEXT
todos los pares están contribuyendo para las relaciones de interferencia por FEXT y por
ello, los niveles de interferencia aumentan y el aislamiento entre los pares disminuye.
Pérdida por Retorno (Return Loss)
La pérdida por retorno mide la intensidad de la reflexión de la señal que vuelve al
transmisor, debido a desacoplamientos de impedancia entre el cable y el hardware de
conexión en un sistema de cableado estructurado. Terminaciones mal hechas entre los
cables y conectores generan reflexiones de niveles elevados que perjudican la
transferencia de potencia entre transmisor y receptor en un sistema de comunicación. Por
lo cual, se deben seguir siempre prácticas de instalación apropiadas, de tal modo a
minimizar problemas de ese tipo.
Las reflexiones siempre ocurrirán en los puntos en los que existan empalmes de cables y
conectores, por lo cual es importante reducir los mismos a un mínimo posible.
Aplicaciones que operan en modo full duplex son más susceptibles a problemas de
reflexión en el canal que las aplicaciones en modo half duplex. El motivo de ello es que la
señal reflejada que retorna al transmisor (que también opera como receptor en estos
sistemas) puede tener una potencia suficiente para ser interpretada equivocadamente por
el mismo como una información válida. En un evento de esa naturaleza, tendremos un
12
error de bit y será necesaria una retransmisión, reduciendo el nivel de desempeño de la
aplicación debido al sistema de cableado.
La tabla T9 presenta las expresiones utilizadas para el cálculo de la pérdida por retorno
para cables UTP sólidos de Categoría 5e y para cables de Categoría 6.
Frecuencia
(MHz)
Entre 1 y 10
Entre 10 y 20
Entre 20 y 250
Pérdida por Retorno
(dB)
20 + 5log (f)
25
25 – 7log (f / 20)
Tabla T9 – Expresiones para el cálculo de pérdida por retorno para cables Cat. 5e y 6
Curiosamente, los valores de pérdida por retorno para cables de categorías 5e y 6 son
exactamente los mismos hasta una frecuencia de 100 MHz. Eso ocurre a raíz de que
ambos cables presentan la misma impedancia característica de 100 Ω, con una tolerancia
de ± 15% (85 a 115Ω). De igual manera, la impedancia del hardware de conexión, tanto
del Cat. 5e como también del Cat. 6, está dentro de esos valores y por ello, la pérdida por
retorno presenta un mismo comportamiento para ambas categorías de sistemas. La tabla
T10 expuesta a continuación presenta valores referenciales de pérdida por retorno para
ambas categorías de cables, para una longitud de cien metros.
Frecuencia
(MHz)
1,0
4,0
8,0
10,0
16,0
20,0
25,0
31,25
62,5
100,0
200,0
250,0
Pérdida por Retorno
(dB)
Cable Cat. 5e, sólido
20
23
24,5
25,0
25,0
25,0
24,3
23,6
21,5
20,1
-
Pérdida por Retorno
(dB)
Cable Cat. 6, sólido
20
23
24,5
25,0
25,0
25,0
24,3
23,6
21,5
20,1
18,0
17,3
Tabla T10 – Valores referenciales de pérdida por retorno para cables de categorías 5e y 6
La expresión [3] expuesta a continuación se puede utilizar para la determinación de los
valores de pérdida por retorno en función del nivel de tensión de la señal reflejada.
13
RL = 20. log
Vr
Vi
[3]
(dB)
Donde,
Vr es el nivel de tensión de la señal reflejada, en voltios;
Vi es el nivel de tensión de la señal incidente, en voltios.
A partir de la expresión [3] se puede construir la tabla T11, que presenta el valor de la
pérdida por retorno en función del nivel de tensión de la señal reflejada.
Nivel de tensión de la
señal reflejada, Vr (V)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Pérdida por
Retorno (dB)
20,0
13,9
10,4
7,9
6,0
4,4
3,1
1,9
0,9
0
Tabla T11 – Valores de pérdida por retorno en función del nivel de tensión de la señal
reflejada para una tensión incidente, Vi , de 1V.
Por lo tanto, cuán más alto sea el valor numérico (en dB) de la pérdida por retorno, menor
será la intensidad de la señal reflejada de vuelta al transmisor y mejores serán las
características de transmisión del cable o canal. De hecho, si observamos la tabla T10,
podremos notar que los valores para este parámetro son relativamente altos y están entre
17,3 y 25,0 dB, lo que supone, respectivamente, niveles de reflexión de la señal
transmitida debido a desacoplamientos de impedancia del orden de 14% y 5%. Se nota
también que este parámetro presenta un comportamiento no lineal de variación con la
frecuencia (véase figura 4).
14
Pérdida por Retorno x Frecuencia
25
20
Pérdida de 15
Retorno (dB) 10
Pérdida de Retorno (dB)
300
200
62.5
25
16
8
0
1
5
Frecuencia (MHz)
Figura 4 – Comportamiento de la pérdida por retorno en función de la frecuencia para
cables de categorías 5e y 6
Así pues, se verifica que la pérdida de retorno se comporta mejor en las frecuencias
medianas (dentro de la banda de interés), presentando valores peores para frecuencias
muy bajas y también para las muy altas. Para terminar, no existe diferencia por lo que se
refiere a respuesta a este parámetro, para las categorías de cables y sistemas aquí
considerados.
La tabla T12 presenta valores referenciales de pérdida por retorno para las
configuraciones de canal y enlace permanente para sistemas de cableado (cable más
hardware de conexión) Categoría 6.
Frecuencia
Pérdida por Retorno
Pérdida por Retorno (dB)
(MHz)
(dB)
Modelo Enlace Permanente
Modelo Canal
Sistema Categoría 6
Sistema Categoría 6
1,0
19,0
19,1
4,0
19,0
21,0
8,0
19,0
21,0
10,0
19,0
21,0
16,0
18,0
20,0
20,0
17,5
19,5
25,0
17,0
19,0
31,25
16,5
18,5
62,5
14,0
16,0
100,0
12,0
14,0
200,0
9,0
11,0
250,0
8,0
10,0
Tabla T12 – Pérdida por retorno para los modelos canal y enlace permanente para
sistemas de cableado Categoría 6
15
Retardo de Propagación y Delay Skew
El retardo de propagación es el tiempo que la señal lleva para propagarse (normalmente
dado en ns) a lo largo de un segmento de cable entre un determinado transmisor y un
receptor. Este parámetro está directamente asociado a los parámetros primarios de los
cables (resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia). Así siendo, los aspectos
constructivos son de fundamental importancia para la determinación del retardo de
propagación de un cable.
El delay skew expresa la diferencia (en tiempo) entre los retardos de propagación del par
más rápido y el del más lento dentro de un cable UTP de cuatro pares. La importancia de
evaluación del delay skew en sistemas de cableado estructurado pasa a ser importante
debido a las aplicaciones que utilizan los cuatro pares del cable UTP para transmitir y
recibir informaciones que, en este caso, son divididas en cuatro “paquetes” distintos que
tienen de ser recibidos dentro de un intervalo de tiempo predeterminado por la interfaz
del equipo activo y por el protocolo de la aplicación.
Por lo tanto, el sistema de cableado debe presentar un delay skew por debajo del tiempo
límite establecido por la aplicación. La expresión [4] puede ser utilizada para la
determinación del retraso de propagación para cables de categorías 5e y 6.
Retardo de propagación cable ≤ 534 +
36
f
ns/100m
[4]
Donde f es la frecuencia de interés, en MHz.
La tabla T13 presenta los valores referenciales de retardo de propagación y delay skew
para cables de categorías 5e y 6.
Frecuencia
(MHz)
1
10
100
250
Retardo de
propagación
máximo
(ns/100m)
570
545
538
536
Velocidad de
propagación mínima
(%)
Delay Skew
máximo
(ns/100m)
58,5
61,1
62,0
62,1
45
45
45
45
Tabla T13 – Valores referenciales de retardo de propagación y delay skew para cables de
categorías 5e y 6
Una vez más, verificamos que los requisitos, ya sean de la Categoría 5e como también de
la Categoría 6, son los mismos para estos parámetros.
16
Conclusiones
Por el análisis de las respuestas en frecuencia para los diversos parámetros eléctricos de
desempeño en este artículo concluimos que de manera general, las características de
transmisión de los sistemas de cableado Categoría 6 son superiores a las de los sistemas
Categoría 5e.
Lo mismo ocurre para los parámetros asociados a la interferencia electromagnética
(paradiafonía, NEXT y telediafonía, FEXT), ya que tal como se ha demostrado, el
aislamiento entre los pares es mejor para cables Cat. 6 respecto a los cables Cat. 5e. Sin
embargo, es importante subrayar que los cables UTP no presentan cualquier tipo de
protección contra ruidos exteriores, o mejor, que no se puede afirmar que los cables Cat.6
presenten una inmunidad mayor a ruidos que los cables Cat. 5e. Por supuesto que
ninguno de ellos es indemne a ruidos externos; la única manera de obtener tal
característica es mediante la utilización de blindajes adecuados de los conductores de los
cables. Lo que se puede afirmar es que los cables Cat. 6 se comportan mejor por lo que se
refiere a las relaciones de interferencias interiores entre sus pares.
Otra distinción importante entre los sistemas de categorías 5e y 6 es el ancho de banda
disponible, que para los sistemas Cat. 6 es más que el doble de la disponible en los
sistemas Cat. 5e, o sea, 250 MHz para el Cat. 6 y 100 MHz para el Cat. 5e. Sin embargo,
es importante observar que según la norma ‘568-B.2-1, el PS-ACR (Powersum
Attenuation to Crosstalk Ratio) debe ser positivo hasta por lo menos 200 MHz para
sistemas de cableado Cat. 6 (no se abordó el parámetro PS-ACR en este artículo).
Terminamos recordando que la instalación de sistemas de cableado estructurado de
Categoría 6 ofrece la posibilidad de implementar aplicaciones de datos de alta velocidad
existentes y futuras, mediante la oferta de un ancho de banda más amplio y mejores
características de transmisión respecto a los sistemas de Categoría 5e. Sin embargo, se
debe llevar en consideración que para una misma aplicación menos exigente (como
Ethernet a 10 y 100 Mb/s) el usuario final apenas sentirá – si acaso - alguna diferencia en
términos de respuesta de procesamiento.
También merece la pena añadir que la calidad del sistema (cables y demás componentes),
como también de los servicios de instalación, son extremadamente importantes para que
se pueda obtener el máximo desempeño del mismo. Y eso es válido para cualquier
categoría de desempeño normatizada.