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ESCUELA SUPERIOR PRIVADA DE TECNOLOGIA SENATI

“AÑO DE CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU”

RED PLC ETHERNET CURSO

: Administración de redes

DOCENTE

: Ing. Francisco Jaimes

Laura INTEGRANTES: Bloque 501

SEMESTRE

:V

Lima-Perú 2016

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Contenido OBJETIVOS...............................................................................................................3 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS..................................................................................4 FUNDAMENTO TEÓRICO........................................................................................5 PLC-Ethernet (Power Line Communications)................................................5 FUNCIONAMIENTO:..........................................................................................5 HERRAMIENTAS:..................................................................................................7 CONFIGURACIONES:...........................................................................................8 TECNOLOGÍAS APLICADAS:.............................................................................11 TECNOLOGIA RANGE+:.................................................................................11 TECNOLOGIA SS (ESPECTRO EXPANDIDO):..............................................11 TECNOLOGIA CDMA (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS):....................11 TECNOLOGÍA MIMO:......................................................................................12 WI-FI:...................................................................................................................12 ¿Y LA SEGURIDAD?..............................................................................................13 COBERTURA:........................................................................................................13 ETHERNET:.........................................................................................................14 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:........................................................................15 LA ELECTRICIDAD EN LOS CABLES................................................................16 BANDA ANCHA SOBRE LINEAS ELECTRICAS:.....................................................17 CARACTERÍSTICAS:.......................................................................................17 FRECUENCIAS DE OPERACIÓN Y MÁS:......................................................17 CABLE DE PAR TRENZADO “UTP”..................................................................19 CODIFICACIÓN DEL CABLEADO NORMA TIA/EIA 568:...............................20 CONECTORES O TERMINALES:...................................................................21 PROCEDIMIENTO...............................................................................................25 CONCLUSIONES....................................................................................................50 DIFICULTADES.......................................................................................................52 BIBLIOGRAFIA........................................................................................................53

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OBJETIVOS El objetivo principal que se busca con la instalación de una red PLC Ethernet es proporcionar conectividad con redes locales de internet a través de la conexión eléctrica ya existente en el hogar o las empresas. Otro de los principales objetivos de la tecnología PLC es utilizar la línea eléctrica como canal de transmisión de datos, sin tener alteraciones en la energía eléctrica (220 v – 60 Hz). Esto es posible debido a que las frecuencias son muy diferentes. La primera siempre viaja a 50Hz y 220V, lo que hace el PLC ETHERNET es transmitir señales a frecuencias más altas que la de red de 220v.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS 3

Para este proyecto utilizamos los siguientes equipos y herramientas:           

PLC Ethernet WPA-4226T KIT. TP-Link. Computadoras operativas. Software del PLC Ethernet Tarjetas inalámbricas (WNIC). Cable UTP categoría 5e Test LAN. Plug’s RJ45. Alicate de corte. Ponchador CRIMPER. Cintillos. Tijeras.

FUNDAMENTO TEÓRICO PLC-Ethernet (Power Line Communications) Origen En un principio, la tecnología PLC se desarrolló como una alternativa en el mundo de las comunicaciones de red, frente al ADSL, las conexiones por Cable o por Fibra Óptica. Debido a los costes del equipo necesario e infraestructura por parte de las comercializadoras, se optó por destinar éste sistema de comunicación a través de la red eléctrica para conexiones locales, no para un acceso a Internet.

Concepto:

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También conocido por sus siglas PLC, es un término inglés que puede traducirse por comunicaciones mediante línea de potencia y que se refiere a diferentes tecnologías que utilizan las líneas de transmisión de energía eléctrica convencionales para transmitir señales con propósitos de comunicación. La tecnología PLC aprovecha la red eléctrica como una línea digital de alta velocidad de transmisión de datos sin afectar nuestra señal eléctrica, permitiendo, entre otras cosas, el acceso a Internet mediante banda ancha. Es un dispositivo que distribuye la señal de tu router (vídeo y datos) por la instalación eléctrica de tu domicilio (Fig. 1.1) sin necesidad de ningún cableado adicional.

Fig. 1.1 PLC en un domicilio

Ventajas y desventajas de PLC Algunas ventajas resaltantes son: Es una tecnología barata, pudiendo instalarse sin complicaciones y con poco esfuerzo.  Todas las habitaciones de una casa corriente tiene enchufes, por lo que la accesibilidad a la red es casi absoluta.  Una impresora, o cualquier aparato que no tiene que estar directamente conectado a un ordenador, puede estar ubicado en cualquier punto que queramos. Veremos en la imagen (Fig.1.2) la fácil instalación que se realiza para este dispositivo. 

Fig. 1.2 Instalación de un PLC de fácil conexión

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Por supuesto hay desventajas, sobre todo si utilizamos versiones más antiguas de este modelo de conexión entre ordenadores, entre los más resaltantes: Las versiones anteriores son algo lentas, teniendo entre 50 y 350 Kilobits por segundo.  El funcionamiento se puede ver afectado por el uso combinado de la energía eléctrica con el flujo de datos.  Puede limitar las funciones de una impresora.  Solo funciona con el sistema operativo Windows.  Requiere que los datos sean encriptados para hacer segura la comunicación inalámbrica.  Si el cableado eléctrico es antiguo, puede afectar nocivamente en el rendimiento de la red. En la imagen (Fig.1.3) observamos una des las desventajas que posee el dispositivo PLC Ethernet. 

Fig. 1.3 Requerimiento de Windows para la utilización del PLC

FUNCIONAMIENTO: Las utilidades varían depende de lo que se desea, las más frecuentes es para extender o crear una red de área local tanto inalámbricamente (Fig. 1.4) como cableada. Se debe disponer al menos de 2 adaptadores PLC-Ethernet, la cual uno estará conectado al router y actuará como un punto de acceso o master, dicho dispositivo controlará la red de adaptadores PLC-Ethernet. También puede conectarse a un equipo informático de forma cableada si es que dispone de 2 plug RJ45 hembra (uno destinado a la entrada de datos y la otra como salida para algún equipo informático). Los demás adaptadores funcionarán como esclavos y obedecerán las instrucciones del maestro. Estos adaptadores van conectados a los equipos informáticos vía cables o inalámbricamente. La línea de alimentación se transforma en una línea de datos, donde la información es de baja energía de la onda de corriente y se transmiten a una frecuencia mayor de los 3 KHz (para ello la energía de onda no interfiere con la señal de datos).

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Un reto para los diseñadores es que las bandas de frecuencias externas interfieren con la radiación de energía del cableado eléctrico debido a que no es blindado ni trenzado.

Fig. 1.4 PLC radiando internet

HERRAMIENTAS: Manual: es o son un conjunto de actividades que nosotros como técnicos debemos seguir y respetar, para la correcta instalación, uso y correcto funcionamiento del producto. Nos brinda información de parámetros, instalación, y configuración, aparte de facilidades como información gráfica y sencilla. También nos brinda en este caso claves de configuración y drivers para la instalación y configuración lógica. También nos ayuda a consultar dudas sobre el producto y poder resolverlas.

Cables de red: El cable de red es un medio de transmisión guiada en este caso lo que se va a transmitir son datos desde los dispositivos PLC ETEHERNET a las computadoras. Dependiendo del tipo de cable de red que utilicemos nos puede brindar fácil conectividad, manejabilidad, mayor seguridad, resistencias mecánicas, acoplamiento de accesorios, etc.

Tomacorrientes: Un tomacorriente es un dispositivo que sirve como punto de alimentación de energía eléctrica. La cual nos brinda seguridad a la hora de conectar cualquier dispositivo.

CD con el driver: El driver es un software que nos permite la funcionabilidad del HARDWARE, en este caso PLC ETHERNET. 7

Nos brinda códigos o instrucciones para que exista una comunicación eficaz entre el SOFTWARE y HARDWARE

CONFIGURACIONES: Es el conjunto de características de algún dispositivo con respecto al sistema que funciona a los gustos y necesidades del usuario. Como configuración sencilla, se puede dar como ejemplo del adaptador PLCEthernet de la empresa Devolo, con pocos pasos: 

Conecte a la red eléctrica el adaptador PLC-Ethernet que usted desee que sea el punto de acceso o master, también conecte el cable de red de datos al mismo dispositivo (Fig. 1.5). Luego presione el botón que se encuentra al costado del adaptador por 1seg.

Fig. 1.5 PLC conectado a la red eléctrica y a la red de internet (Devolo).

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

Luego debe enchufar el otro adaptador PLC-Ethernet que funcionará como esclavo, el único requisito es que deben compartir la misma red eléctrica ambos adaptadores o que estén dentro de la cobertura de la red inalámbrica.



Luego de 2 minutos se debe presionar 1 seg. el botón con el ícono de la casa del adaptador esclavo (Fig. 1.6a). En unos instantes el indicador rojo dejará de parpadear. Puedes extender y/o modificar la red de área local como desee, conectando o quitando adaptadores (Fig. 1.6b).





Debes Fig. 1.6a Configuración de PLC esclavo (Devolo).

Fig. 1.6b Modificación de la red en un domicilio

configurar uno de los adaptadores PLCEthernet como punto de acceso o master (aquel va conectado directamente al router o línea de datos de Internet) y seguidamente el resto (uno o más) como esclavo(s). 

Punto de acceso: Enchufado cualquier adaptador a la línea de electricidad, debes mantener presionado el botón “Config/reset” hasta que el indicador “Pto. De acceso” parpadee. En unos instantes debe quedarse iluminado de color verde (Fig. 1.7).

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Fig. 1.7 Configuración de Punto de acceso (Movistar).



Para configurar el esclavo, debes presionar nuevamente el botón “Config/reset” hasta que el indicador “Pto. De acceso” parpadee. Luego debes enchufar el(los) adaptador(es) que deseas que sea(n) configurado(s) como esclavo(s) (Fig. 1.8)

Fig. 1.8 Configuración de esclavo (Movistar).



En un instante el indicador “Estado” quedará encendido en verde indicando la correcta sincronización entre master y esclavo (Fig. 1.9).

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Fig. 1.9 Secuencia de luces (Movistar)



Enchufa los adaptadores PLCEthernet según tú necesidad y conecta los cables de red como indica la siguiente imagen (Fig. 1.10), al conectar dichos cables el indicador “Ethernet” debe quedarse iluminado de color verde.

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Fig. 1.10 Ejemplo de instalación en un domicilio

EFECTO PELICULAR INTRODUCCIÓN: El efecto pelicular (también conocido como efecto skin o kelvin) en un conductor por el cual circula una corriente alterna consiste en la tendencia de la corriente a acumularse en la capa externa del conductor debido a la autoinducción del mismo, lo cual da lugar a un aumento de la resistencia efectiva del conductor. El efecto SKIN se toma como estudio del efecto eléctrico que tiene el cable cuando es atravesado únicamente por una corriente alterna y a distintos valores de frecuencia. Es el principio de funcionamiento en lo que es transmisión de datos por una red de energía eléctrica (220v etc.).

HISTORIA: El efecto Skin (Fig. 1.11) fue descrito por primera vez en un artículo de Horace Lamb en 1883 para el caso de conductores esféricos, y fue generalizado a conductores de cualquier forma por Oliver Heaviside en 1885. Hace poco más de un siglo (1873) que los técnicos en electricidad conocen esta propiedad de las corrientes alternas de circular preferentemente por la periferia de los conductores macizos. De aquí se deducen dos inconvenientes: Se malgasta energía eléctrica por las pérdidas adicionales, de las que los industriales se 12

percatan al poco tiempo, puesto que representa un lujo que sobrepasa el simple aspecto financiero. Se malgasta también materia prima, cobre o aluminio, o mayor cantidad de metal que hay que utilizar y del que se hace un mal uso como conductor eléctrico. El efecto pelicular para el caso de cargas empiezan a notarse para los conductores que se usan para 1600 a 2000 A, pero resultan muy importantes a partir de 4000 ó 5000 A.

Fig.de 1.11 Efecto Skinde corriente superficial en los El efecto pelicular es el aumento la densidad cables al aumentar la frecuencia. A bajas frecuencias, los portadores de carga utilizan toda la sección transversal del conductor por igual para el desplazamiento, sin embargo, al aumentar la frecuencia se produce un incremento del campo magnético en la zona central del conductor que dificulta el desplazamiento de los portadores por dicha zona, haciendo aumentar la densidad de corriente (Fig.1.12a y b) de la zona superficial del conductor.

Este efecto ocurre en todos los conductores incluyendo los cables de conexión de resistencias, condensadores y bobinas.

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Fig. 1.12 Distribución de flujo en un conductor cilíndrico.

Fig. 1.12 Distribución de la densidad de corriente

(a) En corriente continua (b) En corriente alterna

Este efecto es apreciable en conductores de grandes secciones, especialmente si son macizos. Aumenta con la frecuencia, en aquellos conductores con cubierta metálica o si están arrollados en un núcleo ferromagnético o huecos. En frecuencias altas los electrones tienden a circular por la zona más externa del conductor, en forma de corona, en vez de hacerlo por toda su sección, con lo que, de hecho, disminuye la sección efectiva por la que circulan estos electrones aumentando la resistencia del conductor. Una forma de mitigar este efecto es la utilización en las líneas y en los inductores del denominado hilo de Litz, consistente en un cable formado por muchos conductores de pequeña sección aislados unos de otros (caso del par trenzado utilizado en Telecomunicaciones).

EFECTOS (TELECOMUNICACIONES):

 En (Fig.1.13) la alta frecuencia de la densidad de corriente en el centro del conductor decrece, incrementando la densidad de corriente en la periferia, podemos decir que el 99% de la densidad de corriente se da en una profundidad de algunos micrones cuando la frecuencia en de varios MHz.  El 63% del flujo de corriente de RF en un alambre de cobre fluye dentro de una distancia de 0.007 cm del borde externo.

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Fig. 1.13 Zonas

Así, diversos conductores, tales como plata, aluminio, y cobre, tienen diversas profundidades de piel tal como se muestra (Fig.1.14). El resultado neto del efecto piel es una disminución eficaz en el área de la superficie transversal del conductor, y por lo tanto, un aumento neto en la resistencia de AC (Fig.1.15a y b) del alambre. Por ejemplo para el cobre, la profundidad de piel es aproximadamente 0. 85 cm en 60 Hz y 0. 007 cm a 1Mhz, el flujo de electrones pierde la profundidad en el centro y tiende a viajar por las orillas, se redujo completamente el área transversal de conducción. Observando este ejemplo de otra forma, el 63% del flujo de corriente de RF en el alambre de cobre fluirá a una distancia de 0. 007 cm del borde exterior del cable.

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Fig. 1.14 Etapas Frecuencia en Aumento

Fig. 1.15a Etapas en DC

Fig. 1.15b Etapas en AC

ECUACION GENERAL: Buscando simplificar (Fig. 1.16), es una interpretación del efecto pelicular, Boucherot propuso en 1905 la noción de «cáscara o envolvente ficticia» denominada también «espesor de la piel» o «profundidad de penetración». Desde el punto de vista del efecto Joule, todo sucede como si la totalidad de la corriente que transporta el conductor circulara por una cáscara periférica o vaina, de espesor δ, siendo la densidad de corriente en ella uniforme y nula en el interior. 16

Fig. 1.16 Fórmula

EFECTO PELICULAR EN CONDUCTORES CILINDRICOS: Para esta forma particular (Fig.1.17), los cálculos son menos complejos y los resultados más precisos.

Fig. 1.17 Fórmula Conductor Cilíndrico

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Fig. 1.18 ejemplo

Fig. 1.19 ejemplo en DC

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Fig. 1.20 ejemplo en AC frec. 1

Fig. 1.21 ejemplo en AC frec. 2

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TECNOLOGÍAS APLICADAS: TECNOLOGIA OFDM (Multiplexación de división de frecuencia ortogonal): La técnica de transmisión OFDM se basa en una transmisión simultánea en “n” bandas de frecuencia (entre 2 y 30 MHz) con N cantidad de portadoras por banda. La señal se comparte entre las portadoras. Las frecuencias de trabajo se eligen de acuerdo con las normas de regulación; las otras se "apagan" con el uso de software. La señal se emite a un nivel de ancho de banda suficientemente alto para poder aumentar el flujo y luego se aplica a varias frecuencias de forma simultánea. Si una de estas frecuencias es atenuada, la señal se transmitirá en todo caso gracias a la transmisión simultánea. TECNOLOGIA RANGE+: Los tradicionales PLC solo utilizan dos líneas, ahora con la tecnología Range+ utiliza la línea de tierra para optimizar los datos o dar mayor velocidad de transferencia de datos. También mejora la cobertura en el caso de red inalámbrica. TECNOLOGIA SS (ESPECTRO EXPANDIDO): El principio que subyace a la modulación del espectro expandido consiste en "expandir" información por una banda de frecuencia mucho más ancha que la banda necesaria, con el propósito de contrarrestar las señales de interferencia y las distorsiones relacionadas con la propagación: la señal se confunde con el ruido. La señal se codifica separadamente y se asigna un código a cada usuario. TECNOLOGIA CDMA (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS):

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Es un tipo de modulación de espectro expandido que se usa en algunas soluciones PLC. Es un término genérico para varios métodos de multiplexación o control de acceso al medio basados en la tecnología del espectro expandido. TECNOLOGÍA MIMO: Permite una cobertura mayor en zonas de difícil acceso eliminando en lo posible la pérdida de paquetes de datos vía inalámbrica, también nos proporciona mayor velocidad inalámbrica por usar varias antenas de forma simultánea.

DIFERENCIAS EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN EN AMÉRICA Y EUROPA Las diferencias afectan la puesta en práctica de la tecnología BPL. En el caso de Norteamérica, relativamente pocos hogares están conectados con cada transformador de distribución, mientras que Europa puede haber centenares de hogares conectados con cada subestación. Puesto que las señales de BPL no se propagan a través de los transformadores, solo se necesita equipo adicional en el caso norteamericano. Sin embargo, ya que la anchura de banda es limitada, esto puede aumentar la velocidad debido a los pocos usuarios que comparten la misma línea. El sistema tiene un número de problemas complejos, siendo el primero que las líneas de energía intrínsecamente constituyen ambientes muy ruidosos. Por ejemplo, cada vez que un dispositivo se enciende o apaga, introduce voltajes y los dispositivos ahorradores introducen armónicos ruidosos en la línea. El sistema se debe diseñar para ocuparse de estas interrupciones naturales de las señales y de trabajar con ellas. Las tecnologías de banda son mejores en Europa que en Estados Unidos debido a su diseño de sistemas de energía. Casi todas las grandes redes eléctricas transmiten energía a altos voltajes para reducir las pérdidas de transmisión, después en el lado de los usuarios se usan transformadores reductores para disminuir el voltaje. Se encuentra que las señales de BPL no pueden pasar fácilmente a través de los transformadores, debido a las frecuencias altas como por ejemplo 30 MHz. Estos se encuentran diseñados para ser utilizados con señales de baja frecuencia( 50/60 Hz), por ende, poseen efectos capacitivos importantes, que si bien son inocuos para las señales de baja frecuencia, producen derivaciones de las señales de alta frecuencia a tierra, en el caso de que el efecto capacitivo exista entre el material magnético y la tierra física, o atenuación de la señal de alta frecuencia, si el efecto 21

capacitivo se encuentra en paralelo con la línea de transmisión, conformando así un filtro de paso bajo. Debido a esto, los repetidores se deben unir a los transformadores.

En EE.UU. es común colocar un transformador pequeño en un poste para una sola casa, mientras que en Europa para servir de 10 a 100 viviendas. Para suministrar energía a los clientes, esta diferencia en diseño es pequeña, pero significa que suministrar el servicio BPL sobre la red de energía de una ciudad típica de los Estados Unidos requerirá más repetidores en esa misma proporción, que los necesarios en una ciudad europea comparable. Una alternativa posible es colocando puntos de acceso Wi-Fi en los postes de energía, permitiendo así que los usuarios finales dentro de cierta área se conecten con los equipos que ya poseen. En un futuro próximo, los BPL se pudieran utilizar también como redes de retorno para las redes WiMAX.

Frecuencias de operación El segundo problema principal de PLC y BPL tiene que ver con la intensidad de la señal junto con la frecuencia de operación. El sistema utiliza frecuencias en la banda de 30 MHz, que es utilizada por los radio aficionados, así como militar, aeronáutico, marítimo, etc. Esto ha causado grandes problemas en el Reino Unido y Japón limitando su uso, y en Alemania se han retirado totalmente debido a que técnicamente es imposible reducir o. La OTAN, organización afectada por este sistema, ya lo ha denunciado al organismo competente. Según la organización American Radio Relay League ningún sistema de PLC estaría en concordancia con la normativa de la Comisión Federal de Comunicaciones. Los BPL modernos usan la multiplexación por división de frecuencias ortogonales, que permite minimizar la interferencia con los servicios de radio, por la remoción de las frecuencias específicas usadas. En el 2001, ARRL y HomePlug demostraron que los módems que usaban esta técnica “junto a la separación moderada de la antena de la estructura con la señal de HomePlug, en general hacía que las interferencias fueran apenas perceptibles”, y hubo interferencias sólo cuando la “antena estaba físicamente cerca de las líneas de energía”. Las Tx a velocidades mucho más altas usan las frecuencias de microondas transmitidas mediante un mecanismo de propagación superficial de ondas (ELine), que se ha probado usando solamente una sola línea de energía. Los E-line han demostrado el potencial para las comunicaciones simétricas y de Full Dúplex 22

a velocidades mayores a 100 Mbps .Se han probado múltiples canales de Radio sobre cable con señales de 2,4 y 5,3 GHz, con grandes ventajas. Además, debido a que puede funcionar en la banda de 100 MHz a 10 GHz, esta tecnología puede evitar totalmente los problemas de interferencias asociados al uso de un espectro compartido, ofreciendo la mayor flexibilidad para la modulación y los protocolos hallados para cualquier otro tipo de sistemas del microondas.

PRESENCIA DE LA TECNOLOGÍA PLC EN EL MUNDO Las industrias han desarrollado productos de tecnología PLC para redes domésticas que alcanzan velocidades hasta de 45 Mbps. Numerosas ciudades en Estados Unidos y Europa ya cuentan con el servicio de La tecnología PLC, e incluso en algunas ciudades en América latina ya se cuentan con pruebas de campo, sin embargo existen tareas de carácter técnico, comercial y regulatorio que deben ser resueltas antes de que podamos ver un despliegue masivo de esta tecnología.

La tecnología PLC en Europa Son pocas las compañías que están desarrollando tecnología PLC. Al lado de las israelíes Main.net o NAMS y de la suiza Ascom, compite una española, la valenciana DS2, participada por Endesa Net Factory. Con apenas tres años de vida, esta última ha diseñado una familia de chips con la que transmitir datos por la red eléctrica a una velocidad de hasta 45 Mbps, y espera alcanzar los 200 Mbps en la siguiente generación de su producto. La tecnología de DS2, implementada en un dado de silicio, convierte cada enchufe eléctrico en una puerta a Internet de banda ancha y telefonía (voz sobre IP).Este mismo chip, además de proporcionar acceso, puede utilizarse para establecer redes de área local (LAN) en casa, posibilitando la interconexión de todos los dispositivos electrónicos: PCs, teléfonos IP, televisores, etc. Recientemente, DS2 ha alcanzado un acuerdo con Cisco para el desarrollo de soluciones PLC integrando la tecnología de la primera en las plataformas de Internet de la segunda. La empresa valenciana ya dispone de productos comerciales que pondrá en el mercado en breve. Algo similar ocurre en Austria, Escocia y Suiza. En España, Endesa e Iberdrola han realizado diversas experiencias de esta tecnología en varias ciudades. 23

Iberdrola eligió para su experimento la ciudad de Madrid, en la que un número limitado de familias experimentaron la utilidad de PLC.

'Endesa Net Factory' con la que ha llevado a cabo dos proyectos piloto en Barcelona y Sevilla. La prueba de Barcelona se realizó con la tecnología de la empresa suiza ASCOM, mientras que la de la ciudad hispalense ha utilizado la de la empresa valenciana DS2. E n el año 2001 por Endesa en Zaragoza; bautizada como 'Prueba Tecnológica Masiva' (PTM) alrededor de 2.000 usuarios disfrutaron de telefonía por IP e Internet de alta velocidad usando las dos tecnologías que se utilizaron en los 'pilotos' de Barcelona y Sevilla. Los zaragozanos seleccionados disfrutaron de llamadas locales ilimitadas –en cuanto al servicio telefónico-, mientras que en el acceso a Internet tuvieron acceso las 24 horas del día con una velocidad de conexión de hasta 2 Mbps, cinco cuentas de correo electrónico de 25 MB y acceso a su correo electrónico a través de la Web.

Proyecto OPERA (Open PLC European Research Alliance) Es un proyecto (Fig. 1.22) patrocinado por la Unión Europea que forma parte del proyecto de “Banda Ancha para todos” que inicio en Enero del 2004. El proyecto OPERA hace énfasis en la importancia de la tecnología PLC para el mercado de banda ancha europeo. Este proyecto consta de 2 etapas y la primera de ellas cuenta con un presupuesto de 20 millones de euros. En donde un conjunto de empresas de tecnología, centros de investigación y consultores desarrollaran un estándar Europeo para la tecnología PLC. En donde una de las metas a largo plazo es desarrollar el mercado de banda ancha en Europa y establecer la tecnología PLC como un pilar adicional al ADSL y al Cable módem.

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Fig. 1.22 Proyecto OPERA

La tecnología PLC en los Estados Unidos En lo que respecta a los Estados Unidos existen diferentes puntos de vista acerca de la tecnología BPL (broadband over power lines) que es como se le conoce en ese país a la tecnología PLC. Por un lado la The American Radio Relay League y the Federal Emergency Management Agency que estan en contra del uso de esta tecnolgia y del otro tenemos asociaciones como Homeplug Power line Alliance que dictan los estándares del mercado del uso (In-house PLC) para Estados Unidos. Mientras tanto ya en numerosas zonas de los Estados Unidos se han realizado pruebas de campo por compañías tales como SonicBlue en el norte de California y el estado de Washington, Conexant en el sur de California, RadioShack en Texas. Entre muchas otras con resultados satisfactorios a velocidades entre los 1.5 Mbps y 5 Mbps. En los estados de Ohio, Kentucky e Indiana más de un millón de residentes a partir del mes de Febrero de 2004 podrán contar con una nueva opción de banda ancha utilizando BPL por un costo de U$29.95 a U$39.95 por mes dependiendo de la velocidad de la conexión que deseen contratar.

La tecnología PLC en Japón En lo que respecta al Japón la tecnología PLC con frecuencias superiores a 1mhz estaba prohibida hasta enero de 2004 en donde el MPHPT que es el ente 25

regulatorio de las telecomunicaciones en ese país. Autorizo que se realizaran experimentos. La prohibición era porque la tecnología PLC interfería con las comunicaciones de radio incluidas las de control de tráfico aéreo y las trasmisiones de onda corta. Las pruebas puestas en marcha son nueve utilizando frecuencias entre los 2 MHz y 30 MHz. Estas pruebas finalizaran en marzo del año 2005 en donde se espera que el MPHPT permita comercializar el servicio en el 2006. El objetivo principal de estas pruebas es demostrar que los problemas de radio interferencia de la tecnología PLC han sido resueltos. Hay que tomar en cuenta que el uso de la tecnología PLC en este país esta fuertemente encaminado a utilizarlo en la modalidad (in house) ya que los carriers cuentan con tecnología FTTH y ADSL para llevar Internet en la denominada ultima milla a los hogares.

Aspectos de Mercado Las telecomunicaciones son un soporte fundamental para el desarrollo económico, son el motor de crecimiento de otros sectores y sirven de base para la construcción de la sociedad de la información y del crecimiento de Internet a nivel mundial. La Agenda de Conectividad, Camino a la Sociedad del Conocimiento, programa del Ministerio de Comunicaciones, encargado de impulsar el uso y masificación de las TICs. PLC podría ser una oportunidad para facilitar el acceso a las TICs de amplios sectores de la comunidad que de otra manera no lo podrían hacer, esto ayudaría al desarrollo social del país. En diciembre de 2003 existían 100.8 millones de accesos de banda ancha en el mundo (Tabla. 1.1), de los cuales:    

2% en Latinoamérica. Norteamérica tiene el 29.5%, Asia-Pacífico, el 43.7% El resto de países de Europa, Medio oriente y África el 24.6% restante.

A nivel mundial, los mayores desarrollos en banda ancha se dan en Asia Pacífico, Norteamérica y Europa, que tienen como común denominador el alto desarrollo tecnológico, la gran penetración de Internet y programas gubernamentales para el desarrollo de la sociedad de la información y los TICs.

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Tabla 1.1 Porcentaje de acceso a banda ancha

En Latinoamérica La penetración de la banda ancha en Colombia es baja y cercana al 0,25% de la población, mientras Chile alcanza una penetración de 3,2%, Argentina 1,1%, Brasil de 1%, Perú 0,75% y México de 0,6%. La siguiente tabla (Tabla 1.2) muestra la demanda de la banda ancha en los países mencionados, por consecuencia tendremos un mejor análisis de ello. La situación de Colombia es preocupante ya que en años anteriores el acceso a la banda ancha era el 12% y luego, en el año 2003 se redujo a 2.5%. En el último informe de la CRT sobre desarrollo de Banda Ancha en Colombia plantea PLC como una oportunidad y sugiere plan de acción. Políticas para promoción de la oferta y para estimulo de la demanda Frentes: acceso, es fundamental y en el cual el PLC es una gran oportunidad; Desarrollo de contenidos; acceso a los computadores; Implantación de programas en el frente educativo.

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GRUPOS DE TRABAJO Y FOROS DE PLC Tabla 1.2 Demanda de la banda ancha en algunos Prueba de la países madurez y posibilidades de PLC es el interés que en él ha demostrado la industria y la creación de grupos de trabajo y foros, que como el “PLCforum” apoyan y fomentan el desarrollo y la normalización de esta tecnología. Actualmente los grupos más importantes que existen son:

A. PLCforum El PLCforum (Fig. 1.23) es una organización internacional que representa el interés de fabricantes, compañías eléctricas y desarrolladores implicados en la tecnología PLC. Su ámbito de trabajo es mayoritariamente europeo, y posiciona el PLC como una tecnología efectiva de acceso.

Fig. 1.23 Logo del PLCforum

Fue creado en Interlaken(Suiza) a principios del año 2000, por la unión del Internacional Power Line TelecommunicationsForum y el German Powerline Telecommunications Forum. Desde su creación, el número de miembros e invitados ha incrementado hasta sobrepasar los sesenta

B. UPA Es una asociación internacional sin ánimo de lucro que trabaja para consensuar estándares globales y normativas regulatorias para el mercado PLC. La UPA (Fig. 1.24) está formada por un grupo de compañías líderes en la tecnología PLC, 28

unidas por el objetivo de desarrollar productos certificados que sean compatibles con las especificaciones acordadas para situarlos en el mercado en el menor tiempo posible, a la vez que se garanticen altas presentaciones y se maximice el uso del espectro de acceso con las aplicaciones para transmisión de señales audiovisuales , y datos sobre PLC en el entorno residencial , de manera que salgan beneficiados todas las partes que forman la cadena de valor de la tecnología PLC.

Fig. 1.24 Logo del UPA

C. PUA El objetico de la PLC Utilities Alliance (Fig. 1.25 ) es conseguir un alto nivel de cooperacion entre las compañias electricas para promover e influenciar el desarrollo de la industria PLC en Europa.La mision de la PUA es crear un marco regulatorio y de estandarizacion que soporte el desarrollo de industria PLC y que establezca la tecnologia PLC como una de las politicas prioritarias para el despligue de Redes de Banda Ancha en la union Europea Fue fundada en Enero del 2002 por Iberdrola,Enel ,EDF, EnBW y Endesa , a las que luego se unieron EdP, Union FENOSA y EEF-FEW. La PUA esta trabajando en base a 3 grupos de trabajo  

El grupo de trabajo de Estandarizacion y Regularizacion , encargado del desarrollo de un marci regulatorio. El grupo de trabajo para Estandares Abiertos , encargado de desarrollar un estandar abierto para la interoperabilidad de los istemas PLC de diversos fabricantes

Fig. 1.24 Logo del PUA

D. HOMEPLUG 29

El consorcio HOMEPLUG (Fig. 1.26) aborda los problema de interoperabilidad, mediante la definicion de modos de modulacion y protocolos de acceso al medio en el dominio de acceso de primera milla y su mision es adoptar e implementar estandares basados enredes y productos enfocados en los aspectos de PLC en el hogar HOMEPLUG ha editado su especificacion de interfaz basada en la tecnica de modulacion OFDM, pero el espectro de trabajo de las especificaciones HOMEPLUG esta comprendido entre los 4.3 y lso 20.9 Mhz y la capacidad de transmision situada esta en los 14MBPS.El enfoque completamente Indoor que ha estado siguiendo no contempla la separcion de bandas de frecuencia.

PRECIOS REALES

Fig. 1.24 Logo del HOMEPLUG

En esta ocasión vamos a tomar los precios reales que vamos a tomar son de la marca de TP Link (Fig. 1.25) , ya que con ellas estamos trabajando y realizando este proyecto , el cual el modelo es AV500 Powerline Universal Wi-Fi Range Extender con 3-pack Kit , o TL-WPA4226T KIT.

Fig. 1.25 PLC marca TP Link

En la Web Mercado Libre (Fig. 1.26)

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Fig. 1.26 Precios en la página web Mercado Libre

Encontramos estos precios que no son parecidos al modelo en cuestión con la excepción del último, con el problema de que cuesta 410 soles

-EBay

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Fig. 1.27 Precios del PLC en una página web EBay

En EBay (Fig.1 27)

.

supera nuestro capital además de que tiene un precio muy elevado, sin contar con el costo por envió y además del tiempo que se demoraría en llegar En Wilson: Encontremos estos productos a menor precio que una página web o una empresa extranjera, mostrados (Tabla 1.3). MODELO

PRECIO

TL-WPA4226T KIT

$113.00 o S./ 387 soles

TL-WPA4220T KIT

$110 o S./374 soles Tabla. 1.3 Tabla de precios

ETHERNET: La mayoría de los usuarios, cuando hablan de redes, hacen referencia a la Red de Área Local, también conocida como LAN, pero frecuentemente ignoran que detrás de esta denominación se encuentra un estándar llamado Ethernet (Fig. 1.28), el

32

cual determina las particularidades físicas y eléctricas que debe poseer una red tendida con este sistema. Validada por la norma IEEE 802.3, define las características eléctricas (longitud y diámetro de los cables) todos los elementos en juego dentro de una red, es decir como debe ser conectado en cada escenario en particular y muchos otros parámetros.

Fig. 1.28 Logo de Ethernet

Los precursores de Ethernet (principios de 1970) son considerados Robert Metcalfe (ingeniero graduado en MIT) y la compañía Xerox. En la actualidad es el método más simple, seguro, y económico de montar una red entre computadoras, debido fundamentalmente a su flexibilidad, ya que entre otras tantas características es posible utilizarse desde cable coaxial hasta fibra óptica para poder implementar una red con esta tecnología.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:

La idea básica es que todas las computadoras dentro de una red envíen y reciban datos de una forma en que se evite cualquier tipo de colisión. Es por ello que los datos que se envían o reciben mediante este estándar deben ser fragmentados en fracciones más pequeñas y enviados a través de un método conocido como “Conmutación de paquetes”.

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Básicamente esto consiste en que si una de las PC de la red quiere enviar un paquete de datos a otra, debe ser empaquetado, lo que finalmente arroja como resultado un “paquete”, el cual consiste de varios datos tales como cabecera, dirección del dispositivo en la red a quién va destinado y qué dispositivo de la red lo está enviando. Como dato importante, cabe destacar que estos paquetes se envían a todas los dispositivos que conforman la red, siendo los propios aparatos los que determinan si el paquete va dirigido a ellos o no, denegando todos los paquetes que no se dirigen estrictamente al dispositivo en particular.

Direccionamiento Los campos de direcciones en una trama Ethernet (Fig. 1.29) llevan direcciones de 48 bits, tanto para la dirección de destino como la de origen. El estándar IEEE administra parte del campo de las direcciones mediante el control de la asignación un identificador de 24 bits conocido como OUI (Organizationally Unique Identifier, identificador único de organización). A cada organización que desee construir interfaces de red (NIC) Ethernet, se le asigna un OUI de 24 bits único, el cual es utilizado como los primeros 24 bits de la dirección de 48 bits del NIC. La dirección de 48 bits es referida como dirección física, dirección de hardware, o dirección MAC. La topología lógica de una red determina como las señales son transferidas en la red. La topología lógica de una red Ethernet provee un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los dispositivos conectados. Esta topología lógica puede ser diferente de la topología física o de la disposición real del medio. Por ejemplo, si los segmentos del medio de una red Ethernet se encuentran conectados físicamente siguiendo una topología estrella, la topología lógica continua siendo la de un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los dispositivos conectados.

34

PAR

Fig. 1.29 Direccionamiento

TRENZADO

El cable de par trenzado es un tipo de conexión que tiene dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes. La velocidad de transmisión que podemos alcanzar con el par trenzado es de hasta 10Gbps. El cable de par trenzado consiste en ocho hilos de cobre aislados entre sí, trenzados de dos en dos que se entrelazan de forma helicoidal, como una molécula de ADN. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos. Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que la radiación del cable es menos efectiva.

Ventajas: 

Bajo costo en su contratación: El cable de par trenzado es el cable con cobre más usado actualmente, por lo que las personas que se dedican a instalar este mismo son muchas, lo que hace que su costo sea más barato.



Alto número de estaciones de trabajo por segmento: Cuando el cable de par trenzado va a ser utilizado para una red de edificios con una cantidad elevada de usuarios, se usa el switch, que es un conmutador que permite una gran cantidad de usuarios, todo esto mientras el cable de par trenzado no exceda los 100 metros. En la imagen (Fig. 1.30) se muestra un rack con un número regular de conexiones hacia estaciones de trabajo, esto será dirigido hacia una red de oficina.

35



Facilidad

Fig. 1.30 Conexión de estaciones de trabajo.

para el rendimiento y

la solución de problemas: Hay una gran cantidad de soluciones ante problemas como la de ampliar cantidad de usuarios, problemas de seguridad, ambientes de trabajo y espacios para la difusión del cableado. Estos poseen una fácil solución gracias el constante avance de esta tecnología y a su gran difusión.

Desventajas: 

Altas tasas de error a altas velocidades: Los cables de par trenzado poseen una seria de categorías, cada una de ellas con mejores características que la anterior, debido a que cada vez se necesita más ancho de banda, mayor transmisión de bits y menor tasas de error y los cables de anteriores categorías no cumplen con estas características.



Ancho de banda limitado: Los cables de categorías superiores son los únicos que pueden ser usados para una mayor transmisión y mayor ancho de banda, con la obvia restricción de costos mayores en todo sentido, conectores, cables y dispositivos de conmutación. La siguiente tabla (Tabla 1.1) muestra las distintas categorías de cables de par trenzado con su ancho de banda y aplicaciones.

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Categoría

Ancho de banda (MHz)

Aplicaciones

10 BASE-T Cat. 3

16MHz Clase C 100BASE-T4 Ethernet

Notas Descrito en la norma EIA/TIA 568. No es adecuado para transmisión de datos mayo a 16Mbits/s 16 Mbits/s

Cat. 4

20MHz Token Ring 10 BASE-T

Cat. 5

100MHz Clase D

100BASE-TX Ethernet

100 BASE-TX Cat. 5e

100 MHz Clase D 1000BASE-T Ethernet

Cat. 6

250 MHz Clase E

1000BASE-T Ethernet

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 Transmite a 1000Mbps. Cable más comúnmente 37

instalado en Finlandia según la norma SFS-EN 50173-1.

Cat. 6a



250 MHz Clase E

10GB BASE-T Ethernet

Baja inmunidad al ruido: Los cables de par trenzado solo poseen una cierta inmunidad al ruido mediante su trenzado entre par y par de cables, si se desea una mayor inmunidad el cable se hará más pesado y rígido (Fig 1.31) debido a su recubrimiento adicional, además podre recorrer menos distancia.

Fig. 1.31 Blindajes de cable par trenzado



Baja

inmunidad al efecto crosstalk (diafonía): La diafonía (Fig. 1.32), en el caso de cables de pares trenzados se presenta generalmente debido a acoplamientos magnéticos entre los elementos que componen los circuitos perturbador y perturbado o como consecuencia de desequilibrios de admitancia entre los hilos de ambos circuitos. Tabla 1.4 Categorías de cable par trenzado

38

Fig. 1.32 diafonía en cable par trenzado



Alto costo de los equipos. Los equipos como switches de capas superiores para una red con una cantidad muy elevada de estaciones poseen un costo muy elevado, aunque este posea una gran cantidad de características que lo avalen. Esto también depende de la duración, soporte técnico y características al nivel de administración de redes.



Distancia limitada (100 metros por segmento). Como bien se sabe según norma el cable de par trenzado (estándar) solo puede ser extendido hasta un máximo de 100 metros, considerando que categorías superiores y con mayor blindaje ante ruidos posee aún menor longitud que la anterior mencionada.

Características mecánicas de los cables para cableado horizontal   

El diámetro de cada cable no puedje superar los 1.22 mm Los cables deben ser de 4 pares únicamente. No se admite para el cableado horizontal cables de más o menos pares. (Notar que si se admiten cables “multipares” para los backbones) Los colores de los cables deben ser los siguientes (Fig. 1.33):

Par 1: Azul-Blanco, Azul (W-BL) (BL) Par 2: Naranja-Blanco, Naranja (W-O) (O) Par 3: Verde-Blanco, Verde (W-G) (G) Par4: Marrón-Blanco, Marrón (W-BR) (BR) 39

Fig. 1.33 Par trenzado CAT 6   

El diámetro completo del cable debe ser menor a 6.35mm Debe admitir una tensión de 400 N Deben permitir un radio de curvatura de 25.4 mm (1”) sin que los forros de los cables sufran ningún deterioro

Características eléctricas de los cables para cableado horizontal     

La resistencia “en continua” de cada conductor no puede exceder los 9.38 _ por cada 100 m a 20 ºC. La diferencia de resistencias entre dos conductores del mismo par no puede superar en ningún caso un 5% La capacitancia mutua de cualquier par de cables, medida a 1 kHz no puede exceder los 6.6 nF en 100 m de cable para Categoría 3 y 5.6 nF en 100 m de cable para Categoría 5e. La capacitancia desbalanceada, entre cualquier cable y tierra, medida a 1 kHz, no puede exceder los 330 pF en 100 m de cable. La impedancia característica del cable debe ser de 100 _ +/- 15% en el rango de las frecuencias de la categoría del cable.

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HISTORIA En la historia de las telecomunicaciones, el cable de par trenzado ha tenido un rol fundamental. Este tipo de cable es el más común y se originó como solución para conectar teléfonos, terminales y computadoras sobre el mismo cableado, ya que está habilitado para comunicación de datos permitiendo transmisiones con frecuencias más altas. Con anterioridad, en Europa, los sistemas de telefonía empleaban cables de pares no trenzados, para poder comunicarse. Los primeros teléfonos utilizaban líneas telegráficas, o alambres abiertos de un solo conductor de circuitos de conexión a tierra. En la década de 1880-1890 fueron instalados tranvías eléctricos en muchas ciudades de Estados Unidos, lo que indujo ruido en estos circuitos. Al ser inútiles las demandas por este asunto, las compañías telefónicas pasaron a los sistemas de circuitos balanceados, que tenían el beneficio adicional de reducir la atenuación, y por lo tanto, cada vez mayor alcance. Cuando la distribución de energía eléctrica se hizo cada vez más común, esta medida resultó insuficiente. Dos cables, colgados a ambos lados de las barras cruzadas en los postes de alumbrado público, compartían la ruta con las líneas de energía eléctrica. En pocos años, el creciente uso de la electricidad trajo de nuevo un aumento de la interferencia, por lo que los ingenieros idearon un método llamado “transposición de conductores”, para cancelar la interferencia. 41

Los cables de par trenzado fueron inventados por Alexander Graham Bell en 1881.3 En 1900, el conjunto de la red estadounidense de la línea telefónica era o de par trenzado o hilo abierto con la transposición a la protección contra interferencias. Hoy en día, la mayoría de los millones de kilómetros de pares trenzados en el mundo está fija en instalaciones aéreas, propiedad de las compañías telefónicas, y se utiliza para el servicio de voz, y sólo son manejados o incluso vistos por los trabajadores telefónicos. Uno de los últimos cables utilizados es el cable de pjar trenzado categoría 6 y 6ª con un gran ancho de banda (Fig. 1.34) superando a sus antecesores.

Fig. 1.34 Cable Par Trenzado categoría 6 y 6a UTP

CONCEPTOS GENERALES El cable de par

trenzado

UTP es uno de

los

o

más

utilizados en la industria de la seguridad, principalmente el denominado de Categoría 5, para el tendido redes o circuitos de CCTV. En este informe ofrecemos las características y usos de este cable, añadiendo una comparativa con otros cables utilizados en el sector. El par trenzado surge como una alternativa del cable coaxial en 1985. El par trenzado es uno de los tipos de cables de pares compuesto por hilos, normalmente de cobre, trenzados entre sí. Hay cables de 2, 4, 25 o 100 hilos e incluso de más. El trenzado mantiene estable las propiedades eléctricas a lo largo de toda la longitud del cable y reduce las interferencias creadas por los hilos adyacentes en los cables compuestos por varios pares. 42

Los cables de pares tienen las siguientes características: •

Los conductores son de cobre obtenido por procedimientos electrolíticos y

•

luego recocido. El aislante, salvo en los antiguos cables que era de papel, es de polietileno de

•

alta densidad. El paso de pareado (longitud de la torsión) es diferente para reducir

• •

desequilibrios de capacidad y por tanto la diafonía entre pares. Los pares, a su vez, se cablean entre sí para formar capas concéntricas. En algunos casos, los intersticios existentes entre los hilos se rellenan con petrolato, de forma que se evite la entrada de humedad, o incluso de agua, en caso de producirse alguna fisura en la cubierta del cable que, actualmente, también es de polietileno, antes era de plomo.

ESTRUCTURA Por lo general, la estructura de todos los cables par trenzado no difieren significativamente, aunque es cierto que cada fabricante introduce algunas tecnologías adicionales mientras los estándares de fabricación se lo permitan. El cable está compuesto por un conductor interno que es de alambre electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado. Debajo de la aislación coloreada existe otra capa de aislación también de polietileno, que contiene en su composición una sustancia antioxidante para evitar la corrosión del cable. El conducto sólo tiene un diámetro de aproximadamente medio milímetro, junto al aislamiento el diámetro puede superar el milímetro. Sin embargo es importante aclarar que habitualmente este tipo de cable no se maneja por unidades, sino por pares y grupos de pares (Fig. 1.35), paquete conocido como cable multi-par. Todos los cables del multi-par están trenzados entre sí con el objeto de mejorar la resistencia de todo el grupo hacia diferentes tipos de interferencia electromagnética externa. Por esta razón surge la necesidad de poder definir colores para los mismos que permitan al final de cada grupo de cables conocer qué cable va con cual otro. Los colores del aislante están normalizados a fin de su manipulación por grandes cantidades. Para redes Locales los colores estandarizados son Naranja/Blanco– Naranja; Verde/Blanco– Verde; Blanco/Azul– Azul; Blanco/Marrón–Marrón.

43

Fig. 1.35 colores estandarizados del cable

TIPOS DE CONEXIONADO La imagen (Fig. 1.36) muestra el diagrama de conexionado. Este cableado asegura en ambos casos que las líneas de Transmisión (Tx) de un aparato se comunican con las líneas de Recepción (Rx) del otro aparato.

Cable recto (pin a pin)

Fig. 1.36 Diagrama de conexionado

Son los cables que frecuentemente encontramos conectando un conmutador (Switch) con un nodo de red (computadora). Los hilos están grimpados a conectores RJ-45 en ambos finales. Todos los pares de colores (como el blanco/azul) están conectados en las mismas posiciones en ambos extremos. A continuación se grafica la norma 568B (Fig. 1.37) mostrando el orden de colores de sus pares de cables.

44

Fig. 1.37 conexión del cable recto

Cable cruzado (cross-over) Para confeccionar un cable cruzado se utiliza otro orden conocido como la norma 568A. Una de las normas (568A) se aplicará en una de los extremos del cable y la otra (568B) en el otro extremo (Fig. 1.38), no importa cual de los dos extremos va conectado a la computadora. Como regla general, el cable cruzado se utiliza para conectar elementos del mismo tipo o similares. Los usos más frecuentes son para la conexión entre conmutadores, enrutadores y computadoras. Los dispositivos para la comprobación de la correcta confección del cable pueden ser un TEST LAN o en algunos casos utilizan el polímetro.

45

Fig. 1.4 conexión del cable cruzado

Fig. 1.38 conexión del cable cruzado

STP

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En el par trenzado STP, cada par va recubierto por una malla conductora que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su impedancia es de 120 Ohm (Figura 1.1). El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere mayor preparación para la instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49. Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromagnéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.

Fig. 1.39 Par Trenzado STP

CARACTERISTICAS 47

Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromagnéticas. Merece la pena invertir en cable de altas prestaciones, aunque actualmente no se llegue a aprovechar el ancho de banda excedente, (muchas redes locales son Fast Ethernet de hasta 100 Mbps, unos 12,5 MB/seg). El par trenzado blindado (STP) proporciona una mejor protección contra ruido que el cableado UTP. Sin embargo, en comparación con el cable UTP, el cable STP es mucho más costoso y difícil de instalar. El cable STP combina las técnicas de blindaje para contrarrestar la EMI y la RFI, y el trenzado de hilos para contrarrestar el crosstalk. Para obtener los máximos beneficios del blindaje, los cables STP se terminan con conectores de datos STP blindados especiales (Fig. 1.40). Si el cable no se conecta a tierra correctamente, el blindaje puede actuar como antena y captar señales no deseadas.

Figura 1.40 Las pantallas metálicas

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Existen distintos tipos de cables STP con diferentes características. Sin embargo, hay dos variantes comunes de STP:  

El cable STP blinda la totalidad del haz de hilos con una hoja metálica que elimina prácticamente toda la interferencia (más común). El cable STP que se muestra utiliza cuatro pares de hilos (Fig.1.3). Cada uno de estos pares está empaquetado primero con un blindaje de hoja metálica y, luego, el conjunto se empaqueta con una malla tejida o una hoja metálica.

Durante muchos años, STP fue la estructura de cableado de uso específico en instalaciones de red Token Ring. Con la disminución en el uso de Token Ring, también se redujo la demanda de cableado de par trenzado blindado. Sin embargo, el nuevo estándar de 10 GB para Ethernet incluye una disposición para el uso de cableado STP que genera un renovado interés en el cableado de par trenzado blindado.

CARACTERISTICAS TECNICAS     

Conductor: Alambre de cobre desnudo multifilar 7x0.16,26 AWG Aislamiento: poliefelin 0.98 mm Cantidad de hilos :8 Cantidad de pares:4 Colores de par trenzado:    

Blanco -Azul Blanco -verde Blanco -naranja Blanco –marrón Figura 1.41 Características

Cada par trenzado está cubierto con la mina de aluminio – poliéster que garantiza el recubrimiento total del par trenzado   

Diámetro exterior del cable : 5.9 mm Peso del cable : 30kg/Km Cable en conformidad con el estándar de seguridad contra incendios UL vw-; IEC 60322-1

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DATOS TÉCNICOS ADICIONALES (Fig.1.42a, b y c) Figura 1.42a Características adicionales del cable

Figura 1.42b Características técnicas

USOS Figura 1.42c Resultados de atenuaciónSTP( y perdidas Cable de datos de 4 pares trenzados apantallados Fig. 1.43) de alto rendimiento, utilizado principalmente para la transmisión de datos y adecuado para el cableado de dispositivos (Fig.1.5). Este tipo de cables se utiliza a menudo en redes de ordenadores como Ethernet, 10 Base-T, 100 Base-T, 1000Base-T, y también se usa para llevar muchas otras señales como servicios básicos de 50

telefonía, Token Ring, FDDI, ISDN, ATM, redes de audio como EtherSound y controles de luz DMX. La cubierta PUR es libre de halógenos y pirorretardante según IEC 60332-1, extremadamente resistente a la abrasión, a aceites, productos químicos y flexible por debajo de los -40ºC, lo que la hace extremadamente resistente al frío. El radio de curvatura más pequeño es de 30mm y su longitud recomendada máxima es de 75m según EtherSound. Actualmente en el sector de las LAN (Local Área Network, Redes de Área Local) se utilizan diversos tipos de cableado de red, el más común es el de Categoría 5e/CAT. 5e (Categoría 5 Enhanced, Categoría 5 Mejorada) que tiene una frecuencia de hasta 100 MHz y puede soportar hasta Gigabit Ethernet (10/1000/1000, es decir hasta 1.000 Mbps, unos 125 MB/seg). El cable de CAT.5e, es una revisión del antiguo cable de Categoría 5.

Figura 1.43 Usos del STP en cableado estructurado FTP

Los cables de tipo FTP (Fig.1.44) son cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 ohmios. Es por ello que puede parecer que su rendimiento será superior al de los sistemas sin apantallar; aunque para 51

determinar con exactitud este criterio hay que conocer y valorar todas las partes implicadas en el sistema. Los cables FTP disponen de un diseño y fabricación diferentes a los cables UTP, aunque ambos cables y sistemas deben satisfacer las necesidades mínimas de la categoría para la que fueron diseñados. Lo cierto es que más del 80% de las instalaciones en las cuales se demandan soluciones FTP, realmente no requieren de este tipo de solución, sino que se solicita por hábitos o desconocimiento.

Figura 1.44 Detalle de las partes de un cable FTP

CARACTERÍSTICAS El cableado tipo FTP (Foild Twisted Pair) está diseñado para las transmisiones de datos a alta velocidad dentro de las redes de área local. Estos cables se fabrican con pares conductores de cobre y llevan una pantalla principal de protección (Foild) formada por una cinta de aluminio.

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Este cable está diseñado para aplicaciones que requieren un aislamiento adicional de la señal y cuenta con un blindaje de cinta de aluminio flexible y un hilo de cobre adicional para facilitar la conexión a tierra. Es ideal para instalaciones sujetas a una elevada interferencia electromagnética externa. Datos de alta velocidad hasta 100 MHz incluyendo (Fig. 1.45). Ethernet 10Base-T, Token Ring, 100VG AnyLan, Fast Ethernet 100Base-TX y ATM 155 Mbps. Su impedancia característica típica es de 120 Ohmios y sus propiedades de transmisión son más parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45. Figura 1.45 Tabla con características técnicas

SFTP

SFTP significa Par Trenzado Completamente Blindado para proyección. Este es un tipo especial de cable que utiliza múltiples versiones de blindaje metálico para bloquear la interferencia externa de interrumpir las señales transmitidas a través de los cables. Incorpora los métodos empleados por otros cables para lograr la máxima protección. 53

Los cables blindados utilizan el blindaje electromagnético para agregar otra capa de protección contra las interferencias electromagnéticas. Este blindaje está tradicionalmente envuelto alrededor del cable, cubriendo los alambres trenzados, que luego son cubiertos por su propio aislamiento de plástico en el exterior (Fig.1.46). El blindaje está diseñado para atraer cualquier interferencia

Figura 1.46 Carretes de rollos de cable SFTP blindado

CABLE PROYECTADO Un cable de par trenzado proyectado tiene una capa exterior de protección metálica que rodea todo el conjunto de cables trenzados dentro y luego está cubierto por un aislamiento. Algunos cables de par trenzado tienen solo la proyección exterior sin el blindaje en los alambres individuales. Sin embargo, un cable SFTP utiliza los tres métodos: el trenzado, el blindaje de cada cable y la proyección exterior, para la máxima protección contra las interferencias electromagnéticas externas.

USOS Los cables blindados y proyectados son utilizados principalmente en muchas formas de telecomunicaciones (Fig. 1.47), siendo el cable SFTP el más caro y considerado generalmente como de la más alta calidad disponible. Se pueden utilizar como cables de teléfono cuando comparten los mismos polos como cables eléctricos. También pueden ser utilizados en la transmisión de datos. 54

Figura 1.47 Corte transversal de un cable blindado SFTP

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Los cables de SFTP pueden permitir una transmisión más rápida debido a su máxima protección. Sin embargo, un cable blindado debe estar conectado a tierra en ambos extremos o la protección de los blindajes se ve comprometida en gran medida. También puede ser frágiles. Este tipo de cable por lo general requiere la instalación de un profesional que pueda conectar a tierra los cables de manera adecuada.

SCTP

Un nuevo híbrido de UTP con STP tradicional se denomina UTP blindado (ScTP), conocido también como par trenzado de papel metálico (FTP). ScTP consiste, básicamente, en cable UTP envuelto en un blindaje de papel metálico. El cable ScTP, envuelve múltiples pares aislados formando un núcleo recubierto por un blindaje de metal que este a su vez también está envuelto en una envoltura de cable termoplástico (Fig. 1.48). Par Trenzado Blindado (STP siglas en ingles de 55

Shielded Twisted Pair), también conocido como Par Trenzado Blindado de Papel de Aluminio (SFTP siglas en ingles de Shielded Foil Twisted Pair).

Figura 1.48 Corte transversal de un cable SCTP

USOS Este tipo de cable es el más complejo, ya que cada par de hilos está envuelto en un papel metálico. Los dos pares de hilos están envueltos juntos en una trenza o papel metálico. Generalmente es un cable de 150 ohmios. Según se especifica para el uso en instalaciones de redes Token Ring (Fig. 1.49) Figura 1.49 Topologia token ring

VENTAJAS El SCTP 

Reduce el ruido electrónico desde el exterior del cable (Fig. 1.50), como, por ejemplo, la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). El SCTP reduce el ruido eléctrico dentro del cable como, por ejemplo, el acoplamiento de par a par y la diafonía.

DESVENTAJAS DEL SCTP 56

 

El costo de adquisición es mayor porque los costos de manufactura también son altos. El costo de despliegue es mayor por el volumen y peso del blindaje y el aislamiento extra incrementa la dificultad de instalación.

Figura 1.50 Detalle de un corte a un cable SCTP

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WI-FI:

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Apareció a finales del año 1999 y principios del 2000. Surgió como idea de varias compañías de prestigio en el campo de las telecomunicaciones (Fig. 1.9). Durante todos estos años se ha convertido en una clara alternativa para conectar los ordenadores en red. El esquema más básico hoy en día es el cliente-servidor. Aplicado a uso doméstico, los clientes serían los ordenadores personales, portátiles, terminales móviles de última generación o tabletas y mientras que el servidor podría ser cualquier dispositivo de los anteriormente citados, un router o un punto de acceso que contengan una antena con el fin de radiar internet de forma inalámbrica.

Fig. 1.9 Logo de Wi-Fi

Se trató de una tecnología innovadora que con el paso de los años ha ido mejorando hasta alcanzar velocidades de incluso 450Mbps en cada banda. A lo largo de su historia, se han ido desarrollando versiones bajo el estándar IEEE 802.11 (Tabla 1.1): Versión IEEE.802.11a IEEE.802.11b IEEE.802.11g IEEE.802.11n

Veloc. Física 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 y 5 GHz

Veloc. Lógica 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 600 Mbps

Año 1999 1999 2003 2009

Tabla 1.1 Versiones y características de Wi-Fi

La mayoría operan en la banda de 2,4Ghz, por lo que en una comunidad es probable que ocurran interferencias si existen muchas redes inalámbricas que trabajen a la misma frecuencia. El motivo de que sólo pueda aprovecharse la mitad de la velocidad total es porque Wi-Fi es un medio half-dúplex y la velocidad práctica está cercana a la mitad de la velocidad teórica como máximo.

¿Y LA SEGURIDAD?

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A día de hoy los dispositivos inalámbricos (tanto router, puntos de acceso y adaptadores inalámbricos) están preparados para implementar varias técnicas de protección:      

Claves WEP. Claves WPA/WPA2. Servidores Radius. Filtrado de Mac. IPSec (en el caso de utilizar VPN). No difundir el SSID (nombre del punto de acceso WiFi).

Cada dispositivo implementa la mayoría de los cifrados mencionados, pero muy pocos usuarios acostumbran a trabajar la seguridad de su red inalámbrica. Podría decirse que gracias a todos estos métodos de protección, la red inalámbrica es segura. El problema es que a pesar de todo esto, nada garantiza que lo sea.

COBERTURA: La red inalámbrica tiene una cobertura aproximada en interiores de 100 metros (dependiendo del número de obstáculos que exista entre el emisor y el receptor) y una vez establecida la conexión (Fig. 1.10), ésta se mantiene estable y sin que haya cortes en la conexión, aunque dependiendo del dispositivo, pueden aparecer estos problemas o no. También se puede ampliar la cobertura aumentando repetidores de señal inalámbrica sin pérdidas.

Fig. 1.10 Conexión de dispositivos con internet inalámbrico.

60

61

CABLE DE PAR TRENZADO “UTP” El par trenzado es uno de los tipos de cables de pares compuesto por hilos, normalmente de cobre, trenzados entre sí. Es usado en la implementación de la arquitectura Ethernet, consta de 8 cables o hilos trenzados de par de par (4 pares trenzados) y cada hilo es codificado por uno o dos colores (Fig. 1.13).

Fig. 1.13 Cable UTP

El trenzado mantiene estable las propiedades eléctricas a lo largo de toda la longitud del cable y reduce las interferencias creadas por los hilos adyacentes en los cables compuestos por varios pares.

CARACTERÍSTICAS: 

Los conductores son de cobre obtenido por procedimientos electrolíticos y luego recocido.  El aislante, salvo en los antiguos cables que era de papel o plomo, es de polietileno de alta densidad.  El paso de pareado (longitud de la torsión) es diferente para reducir desequilibrios de capacidad y por tanto la diafonía (acoplamiento que causa perturbaciones electromagnéticas) entre pares.  Los pares, a su vez, se cablean entre sí para formar capas concéntricas.  En algunos casos, los intersticios existentes entre los hilos se rellenan con petrolato, de forma que se evite la entrada de humedad.  Normado por TIA/EIA 568A y TIA/EIA 568B. El enrollado interno del cableado se hace en dos capas: 62

1. Cada par va enrollado (trenzado) para reducir la corriente parásita a lo largo de la distancia. Este enrollado nunca debe deshacerse excepto al extremo del cable (conectado al plug RJ45). 2. Los cuatro pares van entrecruzados cada cierta distancia y en un orden específico: primero los dos pares más externos, y luego cada uno de ellos con uno de los pares internos. Esto reduce la Impedancia además de evitar el aplastamiento por torsión. CODIFICACIÓN DEL CABLEADO NORMA TIA/EIA 568: La codificación del cableado se establece por medio de un código de colores que identifica a cada par de fibras. Cada par se compone de dos cables, uno identificado como “color puro” y el otro como “color mixto”. 1. Par Azul (T/R1): Este par está conectado al centro del RJ45. No tiene uso en la transmisión Ethernet. 2. Par Verde: Este par está ubicado rodeando al T/R1, este par realiza las veces de “recepción” desde un nodo a otro. 3. Par Naranja: Este par está ubicado fuera del T/R3, en la dirección del naranja–blanco, y hace las veces de “transmisor” desde un nodo a otro. 4. Par Marrón: Este par está al otro lado del T/R2, y al igual que el Par Azul no tiene uso en la transmisión Ethernet. Con éste estándar TIA/EIA 586, se puede confeccionar los cables de forma directa o también llamados horizontales en una edificación (en los 2 extremos ordenar los pares como TIA/EIA 568B). Con este tipo de confección se conecta cada nodo a un switch, PLC Ethernet, Hub, Router, etc. Además, la norma TIA/EIA 586 da la posibilidad de confeccionar un cable cruzado o llamado vertical en una edificación (por un extremo TIA/EIA 568A y en el otro extremo TIA/EIA 568B), que permite conectar dos nodos directamente sin necesidad de un switch de red por ejemplo. El diagrama y disposición de los hilos se puede ver en la siguiente imagen (Fig. 1.14).

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Fig 1.14 Disposición de hilos del UTP – TIA/EIA 568 A/B

CONECTORES O TERMINALES: Los conectores y jacks de uso común para cable UTP Cat5e (usados en el taller) son los plug RJ-45. En la imagen podemos ver un plug RJ45 macho (Fig. 1.15). Fig. 1.15 Conector macho RJ45

El conector es una pieza de plástico transparente donde se inserta el cable. Y existen varios tipos (Fig. 1.16) Las siglas RJ significan Registro de Jack y el 45 especifica el esquema de numeración de pines. El cable se inserta en el conector, éste se conecta al Jack que puede estar en la pared (Fig. 1.17), en la tarjeta de red la computadora o en un concentrador.

Fig. 1.16 Tipos de plug RJ macho

64

Fig. 1.17 Conector RJ45 hembra en la pared

CATEGORÍAS DEL CABLE UTP: Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable: atenuación, capacidad de la línea e impedancia (Fig.2.4). Existen actualmente ocho categorías dentro del cable UTP:  Categoría 1: Fue diseñado para comunicaciones telefónicas, lo denominaron como cobre de grado de voz y alcanza los 4 Mbps (Fig. 1.18).

Fig. 1.18 Cable UTP Categoría 1



Categoría 2: Diseñado para transmitir 4 Mbps y era un tipo de cable no protegido (unshielded). Adecuado para Telefonía y Sistemas de Seguridad (Fig. 1.19). Actualmente está en desuso.

65

Fig. 1.19 Cable UTP Categoría 2



Categoría 3: Consiste en 2 pares de cable UTP (Fig. 1.20). Diseñado para transmitir data hasta 10 Mbps de velocidad con un posible ancho de banda de 16 MHz

Fig. 1.20 Cable UTP Categoría 3



Categoría 4: Consiste en 4 pares UTP con una velocidad de datos de 16 Mbps y un rendimiento de hasta 20 MHz (Fig. 1.21). Fue usado en redes con topología anillo en Token Ring. Es caro y difícil de manipular. Por sus características de aislamiento representa una opción viable para ambientes industriales y tiene una impedancia de 100 ohmios.

Fig. 1.21 Cable UTP Categoría 4



Categoría 5: Actualmente vigente (frecuentemente utilizan Categoría 5e). Bajo la categoría 5e puede transmitir datos a velocidades de 1000 Mbps a frecuencias de hasta 100 MHz.

66

Fig. 1.22 Cable UTP Categoría 5

Categoría 6: Trabaja a una velocidad de 1 Gbps. Diseñado para trabajar en 10 BASE-T, 100 y 1000 BASE-TX. Es retro compatible con los estándares de categoría 5/5e y categoría 3.Posee características y especificaciones para evitar la diafonía (o crosstalk) y el ruido. Conocido como STP (impedancia de 150 ohmios).



Categoría 7: Cable de cobre blindado SFTP. Diseñado para 10 Fig. 1.23 Cable UTP Categoría 6 Gigabit Ethernet/100 mts. Puede transmitir frecuencias de hasta 600 MHz en el caso que sea terminado con un conector eléctrico GG-45 como con un conector TERA.

Fig. 1.24 Cable UTP Categoría 7

67

PROCEDIMIENTO 1 Introducimos el CD con el driver del PLC Ethernet WPA-4226T KIT, para poder realizar las configuraciones respectivas (Fig. 2.1).

68

Fig. 2.1 CD con el driver reconocido

2 Con anti clic se da a la opción “Instalar o ejecutar el programa desde los medios” (Fig.2.2).

Fig. 2.2 Empezar la instalación

3 Nos mostrará un asistente con el fin de elegir la opción entre dos configuraciones de PLC Ethernet (esclavo o master), primero seleccionamos el modelo del PLC master y clic en “Managemet utility” (Fig. 2.3).

69

Fig. 2.3 Selección del PLC master.

4 A continuación cargará el archivo de instalación (Fig. 2.4a), después comenzará el instalador, le damos clic en NEXT (Fig.2.4b).

Fig. 2.4b Introducción a la instalación Fig. 2.4a Preparación de la instalación

5 Ahora nos pide el lugar o ruta donde se guardarán los archivos de instalación, en nuestro caso lo dejamos en el lugar predeterminado, luego en la siguiente opción escogemos “everyone” (Fig. 2.5) para que se instale en todos los usuarios de la PC y luego clic en NEXT.

70

Fig. 2.5 Destino de la instalación y cantidad de computadoras

6 En la siguiente ventana solo se confirma si estamos seguros de haber escogido lo correcto antes de iniciar la instalación, clic en NEXT (Fig.2.6).

Fig. 2.6 Confirmación de los pasos realizados

7 En la siguiente ventana, se inicia la instalación que copiará todas las carpetas y archivos necesarios (Fig. 2.7). Debemos esperar un momento.

71

Fig. 2.7 Proceso de instalación

8 Una vez terminada la instalación solo queda cerrar el asistente de instalación (Fig. 2.8) para empezar con la configuración del PLC Ethernet.

Fig. 2.8 Instalación completa

9 Una vez instalado abrimos el programa con el siguiente icono (Fig. 2.9).

72

Fig. 2.9 Icono del driver

10 En esta imagen se aprecian las pestañas de configuración del PLC master (Fig. 2.10).

Fig. 2.10 Ventana principal del PLC master

11 La pestaña “Network” (Fig. 2.11) mostrará los dispositivos conectados a la red eléctrica. La opción de refrescar (Rescan) sirve para ver si otro 73

dispositivo se ha conectado a la red eléctrica hace muy poco tiempo y la opción de modificar (Modify) los parámetros proporcionando una IP.

Fig. 2.11 Pestaña Network

12 En la pestaña “STATUS” (Fig. 2.12) se encuentran las opciones de cambio de nombre de la red de trabajo (modificable), las direcciones MAC, la contraseña (Password) del dispositivo y el Firmware. Debemos dar clic en Aplicar (Apply) una vez terminada la modificación.

Fig. 2.12 Pestaña Status

13 En la pestaña “Advance” (Fig. 2.13) encontramos la opción de aplicaciones del PLC Ethernet, la opción que nos conviene es la de “Internet” ya que esa es la aplicación que se requerimos. 74

Fig. 2.13 Pestaña Advance

14 Ahora nos dirigiremos a la opción del PLC esclavo (Fig. 2.14) para poder realizar la configuración.

Fig. 2.14 Asistente para la configuración del PLC esclavo

15 EL programa comenzará un escaneo para poder saber si algún PLC del modelo está conectado (Fig. 2.15), una vez escaneado le damos clic en Connect para poder iniciar la configuración del mismo. 75

Fig. 2.15 PLC esclavo conectado a la red eléctrica

16 Una vez dado clic en “Connect” se nos abrirá una página web en la cual estará la dirección IP de los equipos y tendremos que colocar tanto en usuario como en contraseña la palabra “admin” (Fig. 2.16). Luego “Inicar sesión”.

Fig. 2.16 Acceso a la configuración del PLC esclavo

17 Procederemos en ir a “Wireless” y luego en “Wireless Settings” (Fig. 2.17) ahí obtendremos dos opciones (enmarcadas en la imagen) que nos servirá para cambiar el nombre del WiFi emitido del PLC y la región en la que opera. Nosotros seleccionaremos y designaremos el nombre deseado.

76

Fig. 2.17 Modificar del nombre y región del Wi-Fi

18 Luego iremos a “Wireless Security”, ahí en la parte inferior del recuadro nos mostrará la contraseña que este tiene y la podremos cambiar para mayor seguridad (Fig. 2.18), en nuestro no la modificaremos. También se puede deshabilitar.

Fig. 2.18 Seguridad de nuestra red inalámbrica

19 Iremos a “Wireless Statistics” y veremos una ventana donde nos indicará los dispositivos móviles conectados a la red y podremos refrescar el recuadro para ver si más equipos últimamente se ha conectado a la red (Fig. 2.19).

77

Fig. 2.19 Estadísticas de nuestra red Wi-Fi

20 El siguiente paso es ir a “System Tools”, luego clic en la opción “Reboot” que nos muestra la ventana (Fig. 2.20), esto es necesario para que el equipo al reiniciarse tenga las modificaciones que se hizo durante este transcurso.

Fig. 2.20 Reinicio para concretar los cambios

21 Luego iremos a la página principal, en “Status” (Fig. 2.21) veremos las correcciones hechas y sobre todo si se activó correctamente el WiFi, cabe mencionar que para volver entrar tendremos que ir a la primera ventana ya que el IP de nuestro dispositivo varía.  Mediante esta ventana ingresaremos nuevamente a la configuración de nuestro dispositivo. 78

Fig. 2.21 Reingreso a la configuración desde el asistente



Ahora observaremos la ventana que se nos abrirá que por default estará en Status y observaremos las modificaciones principales (Fig. 2.22).

Fig. 2.22 Muestra de los cambios realizados

22 Para finalizar observaremos nuestra dirección IP (Fig. 2.23), y veremos que se mantiene el DNS de nuestra red principal. Resumiendo, este dispositivo no genera una nueva subred.

79

Fig. 2.23 Propiedades de Internet versión IPv4 en nuestra PC

INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN EN FÍSICO DEL PLC ETHERNET WPA-4226T KIT 1. Conecta el PLC-Ethernet master a un tomacorriente, presiona por 1 segundo el botón “PAIR” del PLC master (Fig. 2.24a), (Fig. 2.24b) y espera 2 minutos para el siguiente paso, en ese transcurso de tiempo se realiza un 80

análisis del cableado eléctrico o un barrido. Después de 2 minutos el indicador dejará de parpadear.

2.

Luego enchufa el adaptador PLC

esclavo y presiona el “Pair” que

Fig. 2.24a Presiona botón “PAIR”

botón se

Fig. 2.24b Botón “PAIR” (Manual)

encuentra en la parte inferior del dispositivo (Fig. 2.25a). En unos instantes el botón de encendido debe dejar de parpadear y el ícono de una “casita” debe encenderse (Fig. 2.25b). Ello me indica que se ha sincronizado el(los) esclavo(s) con el master.

3. UsaremosLos cables confeccionados en clase de forma directa (dentro del KIT existen 3 cables más), conecta uno de los extremos de un cable al plug RJ45 hembra del PLC master y el otro extremo debe ir conectado a un modem router (Fig. 2.26a), switch o línea de datos de internet en general. De los adaptadores PLC-Ethernet configurados como esclavos deben ir conectados un cable de red RJ45 a algún dispositivo informático que requiera acceso a internet (Fig. 2.26 b). En nuestro caso cada esclavo tiene Fig. 2.25a Botón PAIR del esclavo

Fig. 2.25b Ícono de la “casita” (Manual)

81

2 salidas RJ45 disponibles y también brinda acceso a internet de forma inalámbrica con una antena en el interior del dispositivo (Fig. 2.26c).

Fig. 2.26a Fuente de datos conectado al PLC master

CONFECCION DE CABLE DIRECTO TIPO PAR

Fig. 2.26c Adaptador PLC esclavo compartiendo internet de forma cableada e inalámbricamente

Fig. 2.26b PLC esclavo usado en el proyecto

TRENZADO UTP PARA EL CONEXIÓN DE LOS PLC

ETHERNET A LAS COMPUTADORAS Herramientas:

-

Crimping:

82

Una crimpadora (Fig. 2.27) es una herramienta utilizada para corrugar o crimpar dos piezas metálicas o de otros materiales maleables mediante la deformación de una o ambas piezas; esta deformación es lo que las mantiene unidas. Esta técnica suele usarse para unir terminales con recubrimiento aislante, conectores (F, BNC, RJ11, RJ12, RJ45 ) y cables (coaxial, y de par trenzado) de telecomunicaciones.

-

Tijera:

Es una herramienta manual (Fig.2.28) que sirve para cortar tela, papel, cabello, plástico, etc. Está formada por dos cuchillas de acero que giran alrededor de un tornillo axial común, respecto al cual se sitúan los filos de corte a un lado y las agarraderas en el lado contrario.

-

Fig. 2.27 Crimping

Fig. 2.28 Tijera

Test LAN:

Es un instrumento portátil que permite testear el cableado de redes de comunicaciones. (Fig.2.29)

Fig. 2.29 Test LAN

-

Pelador de Cable:

Es una herramienta que por cortes limpios en cables o hilos (Fig.2.30).

presión hacen metálicos

83

Fig. 2.30 Pelador de Cable

Accesorios: -

Plug RJ45:

Es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado. (Fig.2.31)

Fig. 2.31 Plug RJ45

-

Cable UTP:

En telecomunicaciones, el cable de par trenzado (Fig. 2.32) es un accesorio que tiene dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes. Consiste en ocho hilos de cobre aislados entre sí, trenzados de dos en dos que se entrelazan de forma helicoidal. De esta forma el par trenzado constituye un circuito que puede transmitir datos.

Fig. 2.32 Cable Par Trenzado No Blindado

PROCEDIMIENTO: A. Cable Normal Par trenzado: 

Cortar de la cubierta del cable 5cm antes del extremo del mismo y extraerlo (Fig.2.33).

84

Fig. 2.33 Cortado



Usando la siguiente imagen identificamos las normas TIA/EIA 568A y TIA/EIA 568B (Fig. 2.34).

Fig. 2.34 Tabla de disposición de hilos



Procedemos a separar los pares torcidos de cables y aplicamos la norma TIA/EIA 568 B en cada extremo del cable (Fig.2.35a) y (Fig.2.345b).

85

Fig. 2.35a Ordenamiento



Fig. 2.35b Hilos separados

Con la yema de los dedos de la mano, proced a alinear los hilos torcidos del cable UTP, respetando la norma TIA/EIA 568B (Fig. 2.36).

Fig. 2.36 Alineamiento

 



Con la tijera realice el primer corte de los hilos alineados en las puntas (terminales de cables), 3cm del extremo hacia dentro, manteniendo la linealidad de los cables. El último corte se realiza de la misma forma que lo indicado en el párrafo anterior. Pero la longitud es de 1.4 cm del extremo hacia adentro (longitud estándar) (Fig.2.37).

Introduce los 08 hilos del cable Fig. 2.37 Corte de 1.4cm indicado al plug RJ45 macho (recomendamos comprobar que la punta de los 8 hilos se pueda ver si vemos en forma frontal al plug).

86



Luego inserte el cable con el plug RJ45 al puerto del Crimping. Luego aprieta con fuerza los brazos del crimping para que los dientes metálicos del plug aplasten los hilos del cable UTP para que queden fijos y se logre la conexión (Fig. 2.38a). Todo el proceso se muestra en la siguiente imagen (Fig.2.38b).

Fig. 2.38a Crimpado de cable de red

Fig. 2.38b Procedimiento de la conexión entre el Cable y el Plug RJ45 macho.

La prueba estática se realiza utilizando el instrumento Test LAN.(Fig.2.39)

Fig. 2.39 Instrumento Test LAN



Con este instrumento la comprobación de la calidad de nuestro cable confeccionado se visualiza por los indicadores led’s incorporados en el Test 87



Lan. El encendido de los led’s deben ser de forma consecutiva de arriba hacia abajo (encendiendo 2 led’s paralelamente), si esto cumple el cable confeccionado es óptimo para su uso (Fig. 2.40a). Los plug’s insertados en el Test LAN no deben ser presionados con las manos o con cualquier objeto mediante la prueba (Fig. 2.40b), ya que nos estaríamos engañando de la calidad de nuestro cable confeccionado y no funcionará bien cuando se conecte a algún dispositivo de red, switch, laptop, etc.

.

Fig. 2.40a Encendido de led’s.

Fig. 2.40b Cable de red conectado.

INSTALACIÓN DE LOS PLC’S Y CONEXIONADO DE COMPUTADORAS

88

Decidimos conectar 4 computadoras mediante cables a la red de Internet y las 2 computadoras restantes fueron conectadas a Internet inalámbricamente. Empezamos con la instalación de los adaptadores PLC’s Ethernet (Fig. 2.41), lo cual debíamos enchufarlos bajo la mesa (primero el adaptador PLC Master (Fig. 2.41b), luego los 2 adaptadores esclavos (Fig. 2.41c)) y guiar los cables de red mediante canaletas pegadas a los laterales de la mesa (Fig. 2.41d), con el propósito de realizar un cableado cómodo, seguro y si se requería en algún momento la extracción o mantenimiento de los dispositivos y cables se podría desarrollar dicha tarea con facilidad.

Fig. 2.41b PLC master enchufado y conectado a la línea de Internet.

Fig. 2.41a Cable UTP insertado en uno de los 2 PLC’s esclavos.

Fig. 2.41c PLC esclavo enchufado y brindando internet de forma cableada a un PC.

Ya una vez conectados los cables de red por un

extremo, lo siguiente conectar el extremo de cable a los conectores hembra del de cada

sería otro dicho RJ 45 CPU

Fig. 2.41d cables de red color azul guiadas mediante canaletas.

computadora. Debido a la limitación de salidas de Ethernet por los adaptadores 89

PLC esclavos, solamente pudimos conectar 4 computadoras de forma cableada (cada adaptador PLC esclavo cuenta con 2 salidas Ethernet). En las imágenes ((Fig.2.42a) y (Fig.2.42b)) se ven algunos CPU’s que cuentan con el cable de red conectado.

Fig. 2.42a CPU de la PC 1 con cable de red conectado.

Fig. 2.42a CPU de la PC 1 con cable de red conectado.

Las 2 computadoras restantes del taller, fueron conectadas a internet de forma inalámbrica, ya que como especifiqué anteriormente, los 2 adaptadores PLCEthernet cuentan con una antena interna la cual brinda Internet inalámbricamente. Ya que las 2 computadoras restantes no cuentan con antena interna incorporada debíamos usar la WNIC tipo USB (Fig. 2.43) para la recepción del internet inalámbrico y obviamente teníamos instalado el programa o asistente del proveedor del WNIC tipo USB.

Fig. 2.43 WNIC usado como receptor de Wi-Fi.

El siguiente paso es la comprobación de acceso a Internet en nuestras computadoras. Las (Fig. 2.44a) y (Fig. 2.44b) son 90

algunas de las comprobaciones que se realizó a las computadoras del taller con acceso a Internet. La velocidad y el rendimiento de los PLC’s es óptima para éste tipo de uso y lo recomendamos para los domicilios debido a su versatilidad, comodidad y bajo precio.

Fig. Fig. 2.44a PC 4 conectado a 2.44a PC 3 conectado a Internet de forma cableada. Internet de forma cableada.

En la (Fig. 2.45) podemos reconocer que existen 2 redes inalámbricas con un alcance de señal óptimo (48% y 78%), en nuestro caso hemos conectado las 2 computadoras al mismo adaptador que lleva de nombre: TP-LINK_CB59E6.

Fig. 2.45 Asistente de la WNIC mostrando la conexión inalámbrica a un adaptador esclavo.

Con la imagen (Fig. 2.46) podemos verificar que se concretó la conexión a internet inalámbricamente, usando la WNIC de marca D-Link ya mencionado anteriormente. 91

Cuenta con una contraseña que no hemos modificado (en las anteriores hojas se específica que la contraseña de los adaptadores esclavos se pueden modificar y/o deshabilitar si es que así se desea) la cual es 10036086.

Fig. 2.46 Asistente de Windows que muestra la red inalámbrica a la cual estamos conectados.

CONCLUSIONES •

Los dispositivos PLC han ido evolucionando y mejorando las prestaciones básicas.

92

•

Los PLC TP-LINK TL-WPA4226KIT son unos dispositivos de gama alta que están equipados con un punto de acceso WiFi y que haciendo uso

• •

de la red eléctrica son capaces de ofrecer hasta 500Mbps de velocidad. Los TP-LINK TL-WPA4220KIT son totalmente Plug&Play. Tienen una instalación muy fácil para cualquier tipo de usuario, tanto si

•

son experimentado como si no poseen nociones de informática. Posee una velocidad de hasta 300Mbps haciendo uso de la red WiFi y

•

500Mbps haciendo uso de la red cableada Los dispositivos poseen un alcance máximo de sincronismo de unos 300 metros, siendo imposible el correcto funcionamiento en una distancia

•

superior a esta. Los dispositivos son compatibles con todos los sistemas operativos que se encuentran actualmente en el mercado y el usuario no debería tener

•

ningún tipo de problema para poder realizar la instalación. En consecuencia del aumento de frecuencia se da el principio de funcionamiento del PLC ETHERNET en lo que es transmisión, ya que su frecuencia de trabajo es muy alta ocupando en el conductor eléctrico la parte periférica y dejando en el centro la frecuencia baja que para el caso utilizado en los hogares es 60 Hz.

DIFICULTADES

 El primer inconveniente notorio fue que teníamos poca información del producto evitando así que pudiésemos realizar alguna conexión o modificación. 93



Otro inconveniente notable fue el cableado eléctrico y de redes en el taller,



ya que allí es donde se instaló los PLC Ethernet generándonos molestias. Hubo también problemas con las conexiones eléctricas (falsos contactos,



canaletas y cables deteriorados) que también fueron modificadas. Para poder obtener el dispositivo generó algunas demoras ya que no todos



dieron el dinero en la fecha indicada. En algunos celulares era necesario especificar el DNS (192.168.130.109)



para poder acceder a Internet inalámbricamente Teníamos que especificar cada valor o parámetro para el acceso a Internet en “Internet Protocolo IPv4”.

BIBLIOGRAFIA https://www.youtube.com/watch?v=alD2fNdEFv8 http://www.movistar.es/rpmm/estaticos/residencial/fijo/banda-anchaadsl/manuales/accesorios-inalambricos/guia-instalacion-adaptador-plc-ethernetapf250d.pdf http://www.devolo.com/es/Productos/dLAN-1200+-WiFi-ac https://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_communication 94

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95