¿Cuántos pares trenzados requiere 10BASE-T?

10BASE-T requiere dos pares trenzados, es decir, cuatro conductores de cobre en total: un par se utiliza para transmitir datos y el otro para recibirlos. Los dos pares restantes de un cable Ethernet de cuatro pares no se utilizan en la transmisión 10BASE-T convencional.

10BASE-T funciona a una velocidad de 10 Mbps, utiliza cableado de cobre de par trenzado y puede operar con cable de categoría 3 o superior. Aunque los cables actuales suelen contener cuatro pares trenzados y ocho conductores, 10BASE-T solo necesita dos pares para establecer el enlace.

Respuesta rápida

Qué significa 10BASE-T

10BASE-T fue uno de los primeros estándares Ethernet diseñados específicamente para cableado de cobre de par trenzado. Permitió que las redes Ethernet dejaran de usar cables coaxiales y adoptaran sistemas de cableado estructurado, comúnmente utilizados en entornos de oficina.

El término en sí sigue una convención de nomenclatura Ethernet estandarizada que describe la velocidad de datos, el método de señalización y el medio físico de transmisión. Los componentes de la convención de nomenclatura pueden interpretarse de la siguiente manera:

El valor de velocidad indica el rendimiento teórico máximo que admite el estándar Ethernet. El término Base se refiere a la señalización en banda base, lo que significa que se utiliza todo el ancho de banda del cable para transmitir una única señal de datos en lugar de múltiples canales de frecuencia.

La letra T indica que el medio físico es un cable de cobre de par trenzado. Estos cables constan de pares de hilos aislados trenzados entre sí para reducir las interferencias electromagnéticas y la diafonía, lo que permite una transmisión de datos fiable a través de redes locales.

Qué es un par trenzado

El par trenzado (Twisted Pair, TP) es el medio de transmisión más utilizado en proyectos de cableado estructurado. Está compuesto por dos conductores de cobre, cada uno con su propia capa de aislamiento protector.

Estos dos conductores aislados se trenzan entre sí con una densidad específica; la onda electromagnética Radiación por un conductor durante la transmisión es cancelada por la onda generada por el otro, lo que reduce eficazmente el grado de interferencia de la señal.

Generalmente, un par trenzado está formado por dos conductores de cobre aislados de calibre 22 a 26 que se enrollan uno alrededor del otro, de ahí proviene su nombre. En uso práctico, varios pares trenzados se agrupan dentro de una misma cubierta aislante de cable.

Si se coloca uno o más pares trenzados dentro de una funda aislante, se convierte en un cable de par trenzado, aunque en el lenguaje cotidiano se suele denominar directamente "par trenzado" al cable de par trenzado.

Un par trenzado está formado por un par de conductores Metal aislados entre sí y trenzados juntos. Este método no solo puede resistir parte de la interferencia Onda electromagnética del exterior, sino que también reduce la interferencia mutua entre múltiples pares trenzados.

Al trenzar dos conductores aislados, la señal de interferencia actúa de manera idéntica en estos dos conductores entrelazados (esta señal de interferencia se llama señal en modo común). En el circuito diferencial que recibe la señal, la señal en modo común puede eliminarse, extrayendo así la señal útil (señal en modo diferencial).

Por qué se trenzan los conductores

La función del par trenzado es hacer que el ruido generado por la interferencia externa en los dos conductores sea el mismo (en el campo profesional, a las señales inútiles se las llama ruido), para que el circuito diferencial posterior pueda extraer la señal útil.

El circuito diferencial es un circuito de resta; las señales en fase (señal en modo común) en sus dos terminales de entrada se cancelan mutuamente (m-n), mientras que las señales en antifase equivalen a x-(-y), obteniendo así una amplificación.

En teoría, en el par trenzado y el circuito diferencial, m=n y x=y, lo que equivale a que la señal de interferencia se elimine por completo y la señal útil se duplique, pero en la operación práctica existe cierta diferencia.

Un campo magnético se crea alrededor de un cable siempre que una corriente eléctrica fluye a través de él. Dos cables similares colocados juntos en un circuito eléctrico generan campos magnéticos iguales y opuestos.

Los dos campos magnéticos se cancelan o neutralizan entre sí, así como cualquier campo magnético externo. Por lo tanto, cuando dos cables están trenzados, se mejora este efecto de cancelación y se proporciona un autoapantallamiento para el par de cables.

Los cables UTP funcionan bien porque se utilizan con transmisores que funcionan con "transmisión equilibrada". Transmiten señales iguales pero opuestas en cada hilo del par, de modo que cada hilo tiene sólo la mitad de la amplitud de la señal final.

Los campos eléctricos y magnéticos de cada hilo son opuestos y se anulan mutuamente, produciendo bajas emisiones electromagnéticas. Asimismo, la captación electromagnética es la misma en ambos cables, por lo que se anulan.

Las torsiones del par de cables mezclan las emisiones de las señales eléctricas para que se anulen. Los pares se retuercen con fuerza y de forma muy consistente, pero cada par se retuerce a un ritmo diferente para "sintonizarlos" a diferentes frecuencias y evitar la diafonía entre los pares.

Cómo utiliza 10BASE-T los pares del cable

Este estándar funciona a una velocidad de datos de 10 Mbps y utiliza dos pares trenzados dentro del cable: uno para la transmisión y otro para la recepción. Los pares restantes no se utilizan.

En una conexión 10BASE-T típica, un par lleva las señales desde el dispositivo hacia el otro extremo del enlace y el segundo par lleva las señales en la dirección opuesta. Por eso la respuesta exacta a la pregunta es dos pares trenzados, no dos conductores.

De acuerdo con los estándares 568A y 568B, las funciones respectivas de cada contacto del conector RJ-45 (comúnmente conocido como conector RJ-45) en una conexión de red, en lo que respecta a la transmisión de señales, son las siguientes: los pines 1 y 2 se utilizan para transmisión (enviar), los pines 3 y 6 se utilizan para recepción (recibir), y los pines 4, 5, 7 y 8 son líneas bidireccionales.

En relación con el par trenzado conectado a ellos, para reducir la interferencia mutua, el estándar requiere que los pines 1 y 2 deben ser un par trenzado, los pines 3 y 6 también deben ser un par trenzado, los pines 4 y 5 deben trenzarse entre sí, y los pines 7 y 8 deben trenzarse entre sí.

En 10BASE-T, los contactos correspondientes a los pares de transmisión y recepción son los que se encuentran en los pines 1-2 y 3-6. Los pares conectados a los pines 4-5 y 7-8 permanecen disponibles para otras funciones o no participan en la transmisión de datos 10BASE-T convencional.

Distribución de pines en el conector RJ-45

El cableado de par trenzado utiliza conectores modulares de ocho pines, normalmente llamados RJ-45. Este conector proporciona ocho contactos eléctricos que corresponden a los ocho hilos de un cable Ethernet de par trenzado.

La definición de la secuencia de hilos para EIA/TIA 568A es, en orden: blanco-verde, verde, blanco-naranja, azul, blanco-azul, naranja, blanco-marrón, marrón.

La definición de la secuencia de hilos para EIA/TIA 568B es, en orden: blanco-naranja, naranja, blanco-verde, azul, blanco-azul, verde, blanco-marrón, marrón.

Por lo tanto, en realidad no hay una diferencia fundamental entre los dos estándares 568A y 568B, solo difieren en el orden de disposición de los 8 hilos del par trenzado al conectar el RJ-45.

En la práctica, en proyectos de implementación de redes se utiliza con mayor frecuencia el estándar 568B. Lo importante para 10BASE-T es que cada par permanezca correctamente agrupado y que los conductores correspondientes a los contactos 1-2 y 3-6 formen pares trenzados completos.

¿Se utilizan cuatro, seis u ocho hilos?

Un cable Ethernet moderno suele contener cuatro pares de hilos de cobre sólido cuidadosamente trenzados y aislados con un material cuidadosamente elegido para proporcionar un gran ancho de banda y una baja atenuación y diafonía.

Por tanto, un cable completo tiene ocho conductores, pero 10BASE-T utiliza solamente cuatro conductores organizados como dos pares. La presencia de ocho hilos en el cable no significa que todos sean necesarios para este estándar.

Los cables UTP que se utilizan hoy en día en los sistemas de cableado estructurado están compuestos por cuatro pares de hilos de cobre sólido cuidadosamente trenzados y aislados. Los cables instalados de forma permanente en los sistemas de cableado de los predios utilizan hilos macizos para un mayor rendimiento, pero los patchcords suelen utilizar hilos trenzados para una mayor flexibilidad y resistencia a la hora de manipularlos.

La diferencia entre los cuatro conductores utilizados por 10BASE-T y los ocho conductores utilizados por Gigabit Ethernet es fundamental al diagnosticar una conexión de red. Si faltan conductores o pares, 10BASE-T puede seguir funcionando, mientras que 1000BASE-T normalmente no podrá establecer una conexión Gigabit completa.

10BASE-T frente a 100BASE-TX y 1000BASE-T

10BASE-T, 100BASE-T y 1000BASE-T representan tres generaciones de estándares Ethernet que se diferencian principalmente en la velocidad de transmisión de datos, los métodos de señalización y el uso del cable.

Si bien los tres funcionan con cableado de cobre de par trenzado con conectores RJ45 y comparten una distancia máxima de 100 metros, cada estándar fue diseñado para satisfacer los requisitos de ancho de banda de su época.

La diferencia más significativa radica en el rendimiento. El módulo 10BASE-T admite 10 Mbps, el módulo 100BASE-T aumenta la capacidad a 100 Mbps y el módulo 1000BASE-T ofrece un rendimiento de 1 Gbps.

10BASE-T

10BASE-T fue uno de los primeros estándares Ethernet de par trenzado, ampliamente adoptado en redes de oficina durante la década de 1990. Reemplazó los sistemas de cable coaxial anteriores e introdujo el conocido puerto Ethernet RJ45.

Este estándar funciona a una velocidad de datos de 10 Mbps y utiliza dos pares trenzados dentro del cable: uno para la transmisión de datos y otro para la recepción. Los pares restantes no se utilizan.

Debido a sus requisitos de ancho de banda relativamente bajos, el transceptor 10BASE-T puede funcionar con categorías de cable más antiguas, como Cat3.

Las características típicas del conector RJ45 10BASE-T incluyen:

• Velocidad de datos de 10 Mbps.
• Funcionamiento semidúplex o dúplex completo.
• Dos pares trenzados utilizados para la transmisión.
• Distancia máxima del cable: 100 metros.

100BASE-TX

El estándar 100BASE-T aumentó significativamente el rendimiento de Ethernet al elevar la velocidad de transmisión a 100 Mbps. Al igual que el 10BASE-T, el transceptor 100BASE-T utiliza dos pares trenzados para la comunicación: un par para transmitir y otro para recibir.

Sin embargo, la mayor velocidad de datos requiere una mejor codificación de la señal y una mejor calidad de cable, normalmente Cat5 o superior.

100BASE-T opera bidireccionalmente, aumentando considerablemente la velocidad disponible. Fast Ethernet siguió siendo la tecnología LAN dominante durante muchos años y sentó las bases para la transición a Gigabit Ethernet.

1000BASE-T

1000BASE-T representa un avance importante en la tecnología Ethernet de cobre, ya que aumenta el rendimiento a 1 Gbps manteniendo la compatibilidad con el mismo conector RJ45 y los sistemas de cableado estructurado.

A diferencia de los estándares anteriores, el transceptor 1000BASE-T utiliza los cuatro pares trenzados simultáneamente para la transmisión bidireccional de datos. Esto permite que la red alcance un ancho de banda significativamente mayor, manteniendo la misma distancia máxima de enlace de 100 metros.

Las características principales del conector RJ45 1000BASE-T incluyen:

• Velocidad de datos de 1 Gbps.
• Cuatro pares trenzados utilizados simultáneamente.
• Comunicación dúplex completo en todos los pares.
• Técnicas avanzadas de procesamiento y codificación de señales.

Tecnologías como la cancelación de eco, el procesamiento digital de señales y la codificación PAM-5 permiten que Gigabit Ethernet transmita grandes volúmenes de datos de forma eficiente a través de cableado de cobre.

Por qué 10BASE-T necesita dos pares y Gigabit necesita cuatro

La diferencia entre 10BASE-T y 1000BASE-T no consiste únicamente en aumentar la velocidad nominal. También cambia la cantidad de pares que participan en la transmisión.

10BASE-T utiliza un par para enviar y otro para recibir. 100BASE-TX mantiene la utilización de dos pares, pero emplea una codificación de señal más eficiente y funciona normalmente en dúplex completo.

Gigabit Ethernet añade dos circuitos conductores más al cable y utiliza los cuatro pares en dúplex completo. Todos los pares transmiten y reciben datos simultáneamente mediante técnicas avanzadas de procesamiento y cancelación de eco.

Fast Ethernet opera a 100 Mbps, mientras que el Ethernet original opera a 10 Mbps, aunque ambos protocolos dependen de cuatro conductores trenzados en dos circuitos de pares conductores. La diferencia estaba en la comunicación dúplex completo frente a semidúplex.

10BASE-T es semidúplex, lo que significa que comunica en una dirección a la vez. 100BASE-TX admite dúplex completo y puede comunicarse bidireccionalmente, aumentando considerablemente la velocidad disponible.

Para visualizar la diferencia entre dúplex completo y semidúplex, el semidúplex es similar a un “walkie talkie”, en el que hay que dejar de transmitir o hablar antes de poder escuchar a la otra persona. El dúplex completo es similar a una llamada de conferencia, en la que dos personas pueden hablar y escucharse al mismo tiempo.

Qué ocurre si solo están conectados cuatro conductores

El mayor cambio de Cat3 a Cat5 fue el número de circuitos conductores del cable. Cat5 y superiores utilizan ocho conductores trenzados en cuatro circuitos para admitir Gigabit Ethernet.

Si el cable solo tuviera cuatro conductores trenzados en dos circuitos, las velocidades máximas serían 10 Mbps o 100 Mbps. Por eso una instalación con solo dos pares conectados puede funcionar para 10BASE-T o 100BASE-TX, pero no para 1000BASE-T.

¿Alguna vez te has preguntado por qué un cable Ethernet diseñado para velocidades Gigabit o superiores solo conecta a 100 Mbps o incluso a 10 Mbps? Probablemente se deba a una mala terminación en la que los ocho conductores no están conectados o no están conectados correctamente.

Si los ocho conductores no hacen un contacto correcto, no se obtendrá nada más rápido que 100 Mbps. En una conexión 10BASE-T, sin embargo, bastan los dos pares asignados a transmisión y recepción.

Relación entre la categoría del cable y 10BASE-T

La categoría del cable indica el nivel de rendimiento eléctrico para el que fue diseñado. Cat3 fue desarrollado para la transmisión de voz y para las comunicaciones de datos Ethernet de 10 Megabit (10BASE-T), como punto de transición desde el cable coaxial.

Cat3 se refiere al cable especificado en los estándares ANSI y EIA/TIA568. La frecuencia de transmisión de este cable es de 16 MHz, con una velocidad de transmisión máxima de 10 Mbps (10 Mbit/s).

Se aplicó principalmente en voz, Ethernet 10 Mbit/s (10BASE-T) y token ring de 4 Mbit/s. La longitud máxima del segmento de red es de 100 m y utiliza conectores tipo RJ.

Cat5 y Cat6 son diferentes categorías de cable Ethernet de cobre de par trenzado. Cada categoría de cable está diseñada para transportar diferentes velocidades de paquetes de datos Ethernet.

A medida que aumenta el número de categoría, aumenta la capacidad del cable Ethernet para transmitir datos y, por tanto, la velocidad que puede soportar. Afortunadamente, cada categoría es totalmente compatible con las categorías anteriores.

Cat5 demostró ser incapaz de manejar bien Gigabit Ethernet y se revisó a Cat5e, mejorado para admitir Gigabit Ethernet. Cat5e sigue utilizándose actualmente.

La categoría 5e tiene una atenuación reducida, menos diafonía, una mayor relación atenuación-diafonía (ACR) y relación señal-ruido (SNR), además de un error de retardo menor, lo que mejora significativamente el rendimiento.

El cable Categoría 5e se utiliza principalmente para Ethernet Gigabit (1000 Mbps). Cat6 ofrece mayor capacidad y se utiliza con frecuencia en instalaciones más recientes donde podrían ser necesarias futuras actualizaciones.

¿Puede funcionar 10BASE-T con Cat5e o Cat6?

En la mayoría de las implementaciones de red modernas, los cables Cat5e o Cat6 se utilizan habitualmente para admitir Gigabit Ethernet, manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad con estándares de menor velocidad como 10BASE-T y 100BASE-T.

Por lo tanto, un cable Cat5e o Cat6 puede utilizarse para una conexión 10BASE-T. La categoría superior no obliga al enlace a funcionar a 1 Gbps; la velocidad efectiva depende de las capacidades de los dispositivos conectados, de la configuración del enlace y de la calidad de la instalación.

Las categorías superiores ofrecen un margen de rendimiento mayor, pero 10BASE-T sigue requiriendo únicamente dos pares trenzados para la transmisión de datos.

Longitud máxima del enlace

Una de las características que definen los estándares Ethernet de par trenzado es la distancia máxima de transmisión estandarizada de 100 metros. Este límite se aplica a las conexiones 10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-T.

El canal Ethernet típico se compone de dos segmentos principales:

Esta estructura garantiza que la longitud total del canal no supere los 100 metros. Superar este límite puede provocar degradación de la señal, pérdida de paquetes o conexiones de red inestables.

En edificios grandes o entornos universitarios donde se requieren distancias mayores, a menudo se utiliza Ethernet de fibra óptica en lugar de cableado de cobre.

UTP y STP en conexiones 10BASE-T

Según la presencia o ausencia de una capa de blindaje, el par trenzado se clasifica en par trenzado blindado (Shielded Twisted Pair, STP) y par trenzado no blindado (Unshielded Twisted Pair, UTP).

El par trenzado no blindado (Unshielded Twisted Pair, UTP) es un cable de transmisión de datos compuesto por cuatro pares de cables de diferentes colores, ampliamente utilizado en redes Ethernet y líneas telefónicas.

El cable UTP tiene cuatro pares o ocho hilos de cobre codificados por colores, trenzados entre sí y cubiertos con una funda de plástico. La interferencia electromagnética se cancela debido al efecto del trenzado.

El par trenzado blindado tiene una capa metálica de blindaje entre el par trenzado y la cubierta aislante exterior. El par trenzado blindado se divide en STP y FTP.

STP se refiere a que cada par tiene su propia capa de blindaje, mientras que FTP solo funciona cuando todo el cable tiene un dispositivo de blindaje y está correctamente conectado a tierra en ambos extremos.

Por lo tanto, se requiere que todo el sistema esté compuesto de componentes blindados, incluidos cables, puntos de información, conectores RJ-45 y paneles de conexión, y que el edificio cuente con un buen sistema de puesta a tierra.

A menos que exista una necesidad específica, generalmente solo se utiliza par trenzado no blindado en los sistemas de cableado estructurado. El UTP es ligero, fácil de doblar, fácil de instalar y adecuado para cableado estructurado integral.

Importancia de la terminación de los pares

Para mantener el rendimiento de Cat5e, Cat6 y Cat6A, especialmente la diafonía, es absolutamente necesario mantener los trenzados lo más cerca posible de las terminaciones: no debe haber más de 1/2 pulgada, aproximadamente 13 mm, sin trenzado.

El cable UTP está terminado principalmente en jacks, receptáculos de conectores que tienen terminaciones punchdown en la parte trasera y giros en los conectores en el interior para evitar la diafonía.

Algunos se encajan en las tomas de corriente de la zona de trabajo, otros se incorporan a los paneles de parcheo de montaje en bastidor. Un recorrido directo desde una salida del área de trabajo a un panel de parcheo proporcionará el mayor rendimiento.

Cuando se termina un cable para 10BASE-T, deben conservarse los pares completos y conectarse correctamente a los contactos correspondientes. No se debe separar un conductor de un par para combinarlo con otro conductor de un par diferente.

Los conectores de categoría 5 o superior contienen torsiones internas para reducir la diafonía dentro del propio conector. Si se termina un cable de Categoría 5e con tomas de Categoría 3, se obtendrá un rendimiento de Categoría 3, no mejor.

Autonegociación y compatibilidad entre velocidades

10/100/1000 Base-T se refiere a interfaces Ethernet que admiten tres velocidades de transmisión diferentes: 10 Mbps, 100 Mbps y 1000 Mbps, a través de cableado de cobre de par trenzado con conectores RJ45.

Los dispositivos con esta especificación pueden negociar automáticamente la velocidad compatible más alta entre los puntos finales conectados, lo que permite la compatibilidad con versiones anteriores de varias generaciones de tecnología Ethernet.

Mediante la negociación automática, los dispositivos seleccionan automáticamente la velocidad más alta compatible, lo que permite que equipos antiguos y nuevos coexistan en la misma infraestructura de red.

Si una parte del sistema no puede alcanzar 1000 Mbps, la conexión cambia a 100 Mbps. Si no se puede alcanzar Fast Ethernet, cambia a 10 Mbps.

La idea de “10/100/1000” era comunicar la compatibilidad y la capacidad de recuperación de un conmutador Ethernet: si no se alcanzaba la velocidad máxima, el cableado y el hardware todavía tenían dos velocidades inferiores disponibles antes de que la conexión dejara de funcionar.

La expresión “10/100/1000” no aparece literalmente en el estándar IEEE. Es un término creado por la industria para indicar rápidamente que un equipo admite 10 Mbps, 100 Mbps o 1000 Mbps.

Por qué una conexión puede quedarse en 10 Mbps

Una interfaz moderna puede negociar 10 Mbps cuando el equipo remoto solo admite esa velocidad o cuando la instalación tiene un problema que impide utilizar velocidades superiores.

Entre las causas relacionadas con el cableado se encuentran una terminación incorrecta, conductores sin contacto, pares abiertos, pares invertidos, exceso de cable sin trenzar o daños físicos en el cable.

Para 10BASE-T, es necesario comprobar especialmente los pares conectados a los pines 1-2 y 3-6. Si uno de esos pares está abierto o mal conectado, el enlace 10BASE-T no funcionará correctamente.

En cambio, una instalación puede permitir 10BASE-T o 100BASE-TX aunque los pares de los pines 4-5 y 7-8 no estén conectados, porque esos pares no son necesarios para estos estándares de dos pares.

El problema aparece al intentar utilizar 1000BASE-T, ya que Gigabit Ethernet requiere los cuatro pares. Si los ocho conductores no hacen un contacto correcto, no se obtendrá nada más rápido que 100 Mbps.

Comparación de tiempos de transferencia

La evolución desde 10BASE-T hacia velocidades superiores se explica también por el tiempo necesario para transferir archivos grandes. La siguiente comparación muestra el tiempo de transferencia de un archivo de 10 GB:

Un archivo grande de 10 Gigabytes puede tardar desde un par de horas hasta apenas ocho segundos, según la velocidad disponible. Esta diferencia explica por qué las redes migraron de 10BASE-T a 100BASE-TX y después a Gigabit Ethernet.

Cómo identificar los pares necesarios

1. Identifica los ocho contactos del conector modular de ocho pines.
2. Comprueba que los contactos 1 y 2 pertenecen al mismo par trenzado.
3. Comprueba que los contactos 3 y 6 pertenecen al segundo par trenzado.
4. Verifica la continuidad de los cuatro conductores utilizados.
5. Comprueba que cada par se mantiene trenzado cerca de la terminación.
6. Si se necesita 1000BASE-T, verifica también los pares conectados a los contactos 4-5 y 7-8.

En la práctica, un comprobador de cableado puede verificar continuidad, correspondencia de pines, pares invertidos, pares divididos y conductores abiertos. Para una conexión 10BASE-T, el requisito esencial es que los dos pares de transmisión y recepción estén correctamente terminados.

Respuesta final sobre el número de pares

10BASE-T requiere 2 pares trenzados, equivalentes a 4 conductores de cobre. Un par se utiliza para transmitir y el otro para recibir. Los cables Ethernet habituales contienen 4 pares, es decir, 8 conductores, pero los otros 2 pares no son necesarios para 10BASE-T.

La utilización de los cuatro pares completos es necesaria para 1000BASE-T, mientras que 100BASE-TX, al igual que 10BASE-T, utiliza dos pares. Esta diferencia es la clave para distinguir los requisitos de cableado de las tres velocidades Ethernet.

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