Longitud máxima del cable Ethernet: la regla de los 100 m

Un enlace Ethernet de cobre recorre 100 m (328 ft). Ese es el número en TIA-568 y en cada estándar IEEE 802.3 de par trenzado desde 10BASE-T hasta 10GBASE-T, y es un límite de canal, no de cable: hasta 90 m (295 ft) de enlace permanente en la pared más hasta 10 m (33 ft) de latiguillos y cables de equipo en los dos extremos. Dentro de eso, el enlace funciona a su velocidad nominal. Si se supera, el enlace no se ralentiza educadamente: cae, se reentrena o falla por completo.

De dónde sale la cifra de 100 m

El límite lo imponen la pérdida de señal y la temporización, no una regla inventada por comodidad. El cobre de par trenzado atenúa la señal a medida que viaja, y cuanto mayor es la frecuencia, más rápida es la pérdida. A 100 m la señal recibida sigue siendo lo bastante fuerte y aún llega dentro de la ventana de temporización que permite el estándar. Más allá, la pérdida de inserción se come el margen y el presupuesto del enlace se agota.

Los mismos 100 m se aplican a todas las velocidades desde 10 Mbps hasta 10 Gbps en la categoría de cable correspondiente. Lo que cambia con la velocidad es la calidad del cable necesaria para mantener esa distancia, no la distancia en sí. La elección de categoría se trata en Categorías de cable Ethernet explicadas.

Cómo se reparten los 100 m: 90 m de cable de pared, 10 m de latiguillos

En la práctica, los 10 m de latiguillo se reparten entre el área de trabajo y el panel de parcheo, así que un latiguillo de 5 m en cada extremo ya está en el límite. Un latiguillo largo prefabricado que va de un escritorio a un switch lejano no es un latiguillo en el sentido del estándar: es parte del canal, y cuenta contra los 100 m.

Qué ocurre más allá de 100 m

Nada bueno, y nada predecible. Un enlace por encima del límite puede negociar a una velocidad inferior, puede conectarse y luego caer bajo carga, o puede no enlazar en absoluto. Los síntomas que parecen un cable defectuoso (caídas intermitentes, transferencias lentas, puertos que parpadean) a menudo son un tendido que simplemente es demasiado largo.

Un comprobador de continuidad dará por bueno un cable demasiado largo, porque los hilos están intactos. Solo un certificador que mida pérdida de inserción, NEXT y pérdida de retorno mostrará que el enlace incumple los límites de la categoría. Un TDR muestra la distancia hasta un fallo, que es como se confirma un tendido demasiado largo.

Las formas de superar los 100 m

Un switch en medio

La respuesta estándar: poner un switch o repetidor a mitad de camino y tratar el tendido como dos enlaces. Cada segmento tiene su propio presupuesto de 100 m. El switch regenera la señal, así que el camino total puede ser mucho más largo que 100 m. Esto cuesta una toma de corriente y un dispositivo en medio, lo que a menudo es el factor decisivo.

Fibra

La fibra no transporta electricidad, es inmune a la interferencia eléctrica y a las diferencias de potencial de tierra entre edificios, y recorre distancias mucho mayores que el cobre. La monomodo a 10GBASE-LR alcanza 10 km (unas 6 millas); 10GBASE-ER alcanza 40 km. La multimodo es más corta pero sigue muy por delante del cobre: 10GBASE-SR alcanza 300 m (984 ft) en OM3 y 400 m (1312 ft) en OM4. Cuando un tendido es largo, cruza entre edificios o está cerca de ruido eléctrico intenso, la fibra es la respuesta correcta. Las ventajas y desventajas se exponen en Fibra vs cobre Ethernet: cuándo tiene sentido la fibra.

Extensores PoE

Un extensor PoE toma alimentación y datos del enlace ascendente y pasa ambos a un segmento posterior, de modo que un solo puerto de switch puede alimentar un dispositivo más allá de 100 m. Cada extensor añade un segmento, y cada segmento mantiene el límite de 100 m. Los extensores son comunes para cámaras y puntos de acceso en el extremo lejano de un sitio. Los presupuestos de potencia importan aquí: el extensor consume parte de la potencia que suministra el puerto, así que el dispositivo del final recibe menos. Los niveles de potencia PoE y la negociación se tratan en Power over Ethernet: PoE, PoE+ y PoE++ explicados.

La categoría y la velocidad cambian la distancia, no la regla

El canal de 100 m es la cifra principal, pero algunas velocidades recorren menos en algunas categorías:

Así que un tendido Cat6 a 10 Gbps no es un enlace de 100 m: es un enlace de 55 m, y menos donde muchos cables van juntos y se acumula la diafonía exógena. Cat6a mantiene 10 Gbps hasta los 100 m completos. Cat8 es un cable de centro de datos para enlaces switch-servidor, no un tendido horizontal general.

Conductores, terminaciones y las cosas que acortan un tendido en silencio

La distancia es solo la mitad de la historia. Un enlace que mide 100 m pero está mal construido fallará las mismas pruebas que uno demasiado largo.

• Cobre, no CCA. El aluminio con revestimiento de cobre no cumple los estándares de categoría TIA: mayor resistencia, quebradizo al flexionarlo, más calor con PoE. El cable de categoría es de cobre sólido o trenzado.
• Sólido en la pared, trenzado en los latiguillos. El cobre sólido va a jacks y paneles; el cobre trenzado soporta la flexión.
• Destrenzado del par en una terminación: no más de 13 mm (0.5 in) para Cat5e y superiores. Más que eso y la diafonía aumenta.
• Radio de curvatura: al menos 4 veces el diámetro exterior del cable para UTP de 4 pares instalado. Un cable con un pliegue cerrado es un cable dañado.
• Tensión de tracción: 25 lbf (110 N) máximo para cable de 4 pares. Tirar de un tendido a través de un conducto estira los pares.
• Separación de la red eléctrica: el NEC pide al menos 50 mm (2 in) entre cable de comunicaciones y conductores de alimentación, a menos que una barrera los separe, y cruzar los cables de alimentación en ángulo recto. Cualquier trabajo en la red eléctrica es cosa de un electricista autorizado.
• El apantallamiento debe ser continuo. Un sistema apantallado necesita jacks, conectores y paneles de parcheo apantallados, puestos a tierra a través del equipo. Un apantallamiento roto o sin tierra no aporta ningún beneficio y puede captar ruido.

Qué sale mal

Un latiguillo largo usado como tendido. Un latiguillo prefabricado estirado desde un escritorio hasta un switch es parte del canal, y se come rápido el presupuesto de 10 m de latiguillo. Use un enlace permanente adecuado y latiguillos cortos.

Suponer que un cable está bien porque enlaza. Un enlace que se levanta a 100 Mbps en un puerto Gigabit le está diciendo algo. Compruebe la longitud del tendido y las terminaciones antes de sustituir hardware.

Mezclar T568A y T568B en un mismo edificio. Ambos esquemas funcionan igual, y A y B solo se diferencian en intercambiar los pares naranja y verde. Pero use un solo esquema en ambos extremos de cada cable. Un cable cableado como A en un extremo y B en el otro es un cable cruzado, y aunque Auto-MDI-X en puertos Gigabit y más rápidos normalmente lo resuelve, es un fallo esperando a confundir al siguiente.

Esperar que los latiguillos Cat7 se comporten como Cat7. Cat7 es un cable ISO/IEC Clase F clasificado a 600 MHz con cada par apantallado individualmente, pero no es una categoría TIA. Sus propios conectores son GG45 y TERA; un latiguillo “Cat7” con conectores RJ45 no es un canal Cat7 estándar y rinde solo lo que permita la conexión RJ45.

Olvidar que PoE mantiene el límite de 100 m. Añadir alimentación no amplía el alcance. Una potencia mayor también calienta el cable en mazo, por lo que el cobre de 23 AWG Cat6 y Cat6a se calienta menos que un cable más delgado, y por lo que el CCA nunca debería transportar PoE.

Enterrar cable de interior en el exterior. El cable de exterior necesita una cubierta resistente a los rayos UV; el cable para enterramiento directo está relleno de gel o inundado para mantener fuera el agua. El cable de interior no está clasificado para ninguno de los dos.

Elegir para un tendido cerca del límite

Si el tendido medido está cómodamente por debajo de 100 m y la velocidad es 1 Gbps o 2.5 Gbps, Cat5e es suficiente. Para 10 Gbps hasta los 100 m completos, use Cat6a. Para 10 Gbps en Cat6, mantenga el tendido en 55 m (180 ft) o menos, y espere menos donde los cables van en mazo. Para cualquier cosa más larga que 100 m, no busque un cable de cobre especial: no existe. Ponga un switch en medio, tienda fibra o use un extensor PoE, y trate cada segmento como su propio enlace de 100 m.