Explicación de las categorías de cables Ethernet: una historia breve

24 de febrero de 2022 / General, norma y certificación, redes industriales

Los mileniales que entraron en la fuerza laboral entre 2003 y 2016 están acostumbrados a la era digital: acceso a Internet de alta velocidad, teléfonos inteligentes, todo en línea. Y aunque sin duda han sido testigos de avances en la tecnología a lo largo de su vida, es posible que no sean conscientes de hasta qué punto el cableado Ethernet de cobre lo ha hecho posible. Se nos ocurrió comenzar el 2022 con una pequeña lección de historia de Ethernet para la generación más joven y una retrospectiva para quienes hemos estado en el sector un poco más de lo que nos gustaría admitir.

Un cable azul marcado con etiquetas amarillas ilustra la evolución del cable Ethernet de Cat 3 a Cat 6A

El cable Ethernet ha recorrido un largo camino de la primera norma Cat 3 a Cat 6A

Explicación de las categorías de cables Ethernet

Ethernet fue desarrollado en 1973 por Bob Metcalfe en el Xerox Palo Alto Research Center y respaldado por gruesos cables tipo coaxial de cobre. La primera versión, 10BASE5, presentaba un cable extremadamente rígido de casi media pulgada de diámetro, y más tarde se incorporó 10BASE2, que usaba un cable aproximadamente la mitad de grueso y mucho más flexible. A finales de los años ochenta, el desarrollo del hub Ethernet, y posteriormente el switch, permitió que los cables de cobre de par trenzado se convirtieran en el medio principal para admitir Ethernet.

Categorías 3, 4 y 5

En 1989, Anixter, un distribuidor de productos de cableado, presentó su programa “Levels”, la primera especificación de rendimiento escrita para sistemas de cableado de datos. Se convirtió en la base para el primer cable de categoría basado en normas oficiales, ratificado en 1991 por la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA) como categoría 3. Admitía 10 Mb/s (sobre dos de los cuatro pares en un cable de categoría 3) y allanó el camino para la evolución de los cables de par trenzado en los siguientes 30 años. Aunque ya no está recomendada por las normas del sector, la categoría 3 todavía tiene una base instalada para aplicaciones de voz en algunos edificios comerciales. (En algunas de estas instalaciones más antiguas, descubrirá que se usan dos pares para datos y los otros pares para otra conexión, o un par de voz). Después de la categoría 3, la categoría 4 estuvo vigente durante un tiempo, y luego fue reemplazada rápidamente por la categoría 5 (en la actualidad, ambas son obsoletas y ya no se las reconoce dentro de las normas de cableado).

Categorías 5e y 6

Alrededor de 2001, la categoría 5e aportó un mejor rendimiento de diafonía para admitir velocidades de gigabit. Luego llegó la categoría 6 con un poco más de margen, lo que le permitió admitir 10 Gb/s, pero solo hasta 35 metros. Con la comprobación de calificación, parte de la base instalada de los cables de categoría 5e y categoría 6 puede admitir 2,5 o 5 Gb/s a 100 metros para despliegues de Wi-Fi 6, con el potencial de admitir 10 Gb/s a 55 metros o menos.

Categoría 6A

La categoría 6A, capaz de admitir 10 Gb/s hasta 100 metros, se ratificó en 2009. Se mantiene como el medio recomendado para todos los nuevos despliegues de LAN horizontales. Aunque ya lleva más de una década en el mercado, la categoría 6A se ha adelantado un poco a su tiempo; recién en los últimos cinco años las aplicaciones LAN comunes han requerido velocidades de 10 Gb/s al dispositivo final, y todavía hay muchas que funcionan a 1000 Mb/s o menos.

Categorías 7, 7A y 8

También podría tener curiosidad por la categoría 7 y la categoría 7A, ratificadas por ISO/IEC en 2002 y 2010, respectivamente. Aunque nunca ha sido reconocida oficialmente por la TIA, la categoría 7A sigue siendo un medio de cableado popular para admitir 10 Gb/s en partes de Europa. Luego está la categoría 8, que se ha puesto muy de moda como solución para admitir 25 y 40 Gb/s en enlaces de switch a servidor de centro de datos de 30 metros, pero no ha despegado del todo: el consumo de energía continúa siendo un problema para los equipos activos 25/40GBASE-T. Los avances en la tecnología de transceptores ahora también permiten a los centros de datos admitir fácilmente enlaces de switch a servidor de 25 y 50 Gb/s por medio de cables SFP28 o SFP56 de conexión directa en configuraciones en la parte superior del bastidor (ToR) de corto alcance o conjuntos ópticos activos y cableado estructurado de fibra en enlaces más largos. Eso no quiere decir que la categoría 8 haya desaparecido. Esta (o alguna versión de esta) puede admitir enlaces horizontales de 30 metros en la LAN para aplicaciones que requieren velocidades de transmisión superiores a las que admite la categoría 6A.

Comparación de las categorías de cables Ethernet

Categoría

Año de ratificación

Frecuencia superior

Velocidad de transmisión

Categoría 3

1991

16 MHz

10 Mb/s

Categoría 4

1992

20 MHz

16 Mb/s

Categoría 5

1995

100 MHz

100 Mb/s

Categoría 5e

2001

100 MHz

1000 Mb/s1

Categoría 6

2002

250 MHz

1000 Mb/s2

Categoría 6A

2009

500 MHz

10 Gb/s

Categoría 7

2010

600 MHz

10 Gb/s

Categoría 7A

2013

1 GHz

10 Gb/s

Categoría 8

2016

2 GHz

40 Gb/s

1hasta 2,5 o 5 Gb/s en algunos casos
2hasta 2,5, 5 o 10 Gb/s en algunos casos

¿Por qué seguimos usando cables de cobre?

Aunque el precio de la fibra óptica ha bajado significativamente en las dos últimas décadas, lo que ha reducido el coste general de los sistemas de fibra, los sistemas de cableado basados en cobre siguen siendo más baratos cuando se tienen en cuenta los equipos activos. Las herramientas de instalación basadas en cobre son más asequibles y las técnicas de instalación son más sencillas. Por lo tanto, el cableado basado en cobre sigue siendo la mejor opción para la mayoría de los despliegues de redes LAN horizontales. La tecnología de potencia sobre Ethernet (PoE) que ha avanzado junto con el cableado de cobre tiene mucho que ver con eso.

Ratificado en 2003, PoE IEEE 802.3af tipo 1 ofreció un máximo de 15,4 W sobre dos pares de cableado de cobre de categoría. A esto le siguió 802.3at (tipo 2) en 2009 para ofrecer hasta 30 W. Luego, en 2018 tuvo lugar la ratificación de PoE de cuatro pares con 802.3bt tipo 3 y tipo 4 a 60 y 90 W, respectivamente. Ahora parece que casi todos los dispositivos conectados reciben alimentación con PoE. La combinación de cableado de categoría de cobre y PoE es lo que admite la gran mayoría de las tecnologías avanzadas de edificios inteligentes actuales en la periferia de la red, desde Wi-Fi de alto rendimiento, AV sobre IP y señalización digital hasta sistemas de antenas distribuidas, videovigilancia e iluminación digital.

El futuro del cableado de cobre

A medida que la emergente tecnología de la IoT pone más dispositivos en la red, los avances adicionales mantendrán la posición del cableado de cobre. Una tecnología para la que se está preparando la empresa es Ethernet de un solo par. Ideal para dispositivos de tecnología operativa (OT) de baja velocidad y baja potencia en la LAN, como sensores y controladores usados en sistemas de automatización de edificios, Ethernet de un solo par está especificado para admitir hasta 10 Mb/s a 1000 metros a través de un cable trenzado de un solo par y entregar entre 7 y 52 W de PoE de un solo par (SPoE), dependiendo de la longitud del cable.

Fluke Networks siempre se ha mantenido actualizada

La buena noticia es que, a medida que el cable de cobre ha avanzado a lo largo de los años, la comprobación le ha seguido el ritmo. El DTX CableAnalyzer de Fluke Networks (presentado en 2004) ha llevado la certificación del cable de cobre de categoría a otro nivel, pero los certificadores de cable de cobre de la serie DSX CableAnalyzer™ (2013) con la plataforma Versiv™ ofrecen una comprobación de certificación mucho más rápida, además de una configuración más rápida, con menos errores y generación de informes más sencilla. Con las continuas actualizaciones de firmware de Versiv, el DSX CableAnalyzer puede certificar todas las categorías actuales de cableado de cobre, así como calificar la categoría 5e y 5 para 2.5/5GBASE-T.

Fluke Networks también ha seguido el ritmo de los avances en tecnología de cableado de cobre con soluciones como el comprobador de cables y de red LinkIQ™, que puede calificar una instalación de cableado de cobre y realizar comprobaciones de carga de PoE en vivo. Y tenemos la mirada puesta en tecnologías emergentes como Ethernet de un solo par para garantizar la compatibilidad con las comprobaciones cuando sean una realidad.

Pero no solo nos hemos mantenido al día con los cables y las aplicaciones. Durante la última década, Fluke Networks ha facilitado la documentación y la generación de informes con LinkWare Live, el servicio basado en la nube que permite cargar resultados de pruebas desde cualquier ubicación: más de sesenta millones cargados hasta la fecha. Incluso hemos incorporado funciones a LinkWare Live como conectividad inalámbrica, seguimiento GPS, calibración y estado de firmware.

Solo el tiempo dirá si el cable Ethernet de cobre seguirá evolucionando, pero puede tener la certeza de que Fluke Networks seguirá el ritmo de las aplicaciones, tecnologías y capacidades de comprobación futuras que estos cables necesitan admitir.

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