Ancho de banda y velocidades de datos

Los términos ancho de banda y velocidad de los datos suelen usarse indistintamente, pero de hecho son muy diferentes si trabaja en el mundo del cableado..


El proveedor de Internet puede anunciar un ancho de banda de 500 megabits por segundo (Mbps). En ese caso, en realidad se refiere a la velocidad de los datos. En el mundo del cableado, el ancho de banda es una característica del cable: es su capacidad de transmitir una señal que es inteligible en el extremo más lejano.


Cualquier señal colocada en un enlace de cobre o fibra se degradará al llegar al extremo más lejano. Esto es el resultado de una pérdida simple, pero también de factores más complejos como la pérdida de retorno (reflexiones) y, en el caso del cobre, por la diafonía. Los proveedores diseñan el cableado de cobre y fibra para poder enviar estas señales sin analizar (ancho de banda) a velocidades mayores.


Cuando se trata de cableado de cobre, probablemente haya oído hablar de la categoría 6 con un ancho de banda de 250 MHz y categoría 6A con un ancho de banda de 500 MHz. (El ancho de banda suele imprimirse en la cubierta del cable). Esto crea mucha confusión debido a que consideramos el ancho de banda de la red, tal y como se expresa en Mb/s o Gb/s. No nos equivocamos en esa mentalidad: el cable de Categoría 6A puede tener un ancho de banda operativo de 500 MHz, mientras que el de la red puede tener un ancho de banda de 10 Gb/s.


Entonces, ¿por qué el ancho de banda del cable de categoría se define como MHz?

Buena pregunta. Megahercio es la frecuencia o velocidad en la que una onda completará un ciclo cada segundo, siendo 1 hercio igual a 1 ciclo por segundo, y 1 MHz igual a 1 millón de ciclos por segundo. La relación de velocidad con la frecuencia es un poco compleja, pero en términos simples, se necesitan frecuencias más altas para transmitir más bits de datos. Cada bit de datos está codificado en una frecuencia de operador, y la cantidad de datos que se puede transmitir por segundo depende del esquema de codificación de la señal del equipo activo.

En los días de la Cat 5, el ancho de banda y la velocidad de los datos eran las mismas: el cableado de 100 MHz era capaz de enviar 100 Mb/s. Pero los diseñadores de interfaces de redes han podido desarrollar esquemas de codificación como la modulación de amplitud de pulso (PAM) y DSQ128 para ir más allá de la simple relación 1:1 del ancho de banda a la velocidad de los datos. En el momento que apareció la Cat 6, se pudo enviar 10 Gbps a través de un cable con un ancho de banda de 250 MHz. Este enfoque muestra cómo NBASE-T puede obtener 2,5 y hasta incluso 5 Gbps de un cable de Cat 5e, y cómo el proveedor de cableado proporciona mayor velocidad de Internet sin necesidad de volver a realizar el cableado de la conexión a su casa.


Aversión a la dispersión

Cuando se trata de cableado de fibra óptica multimodo, vemos una especificación para un ancho de banda modal eficaz (EMB). Al medirse como megahercio durante 1 kilómetro (expresado como MHz/km), el EMB determina la cantidad de datos que una fibra específica puede transmitir a una longitud de onda determinada, que a la vez depende de varias características de la fibra. El EMB depende de la longitud, y la fibra con un EMB de 200 MHz/km puede trasladar 200 MHz de datos hasta un kilómetro de distancia. Un EMB más alto puede mover más datos hasta un kilómetro, o puede mover la misma cantidad de datos a distancias más lejanas.


Con fibra multimodo, el EMB se ve afectado por el retardo de modo diferencial de una fibra, o DMD. Cuando varios modos de luz viajan a través de una fibra multimodo, algunos viajan más rápido por el centro, mientras que otros viajan más lentamente a lo largo de las rutas más cercanas de la interfaz de revestimiento del núcleo. DMD es la diferencia en el tiempo de viaje entre el modo más rápido y el más lento, y los fabricantes de fibra diseñan la fibra para limitar el DMD y permitir un mayor ancho de banda.


En el caso de fibra monomodo, el ancho de banda modal es prácticamente ilimitado y no existe ningún valor EMB asociado, ya que solo hay un modo de luz que viaja a través de la fibra. Aunque el ancho de banda del modo monomodo es prácticamente infinito, se ve afectado por las capacidades de los componentes electrónicos y la dispersión cromática, que es el resultado de diferentes longitudes de onda (no modos) que llegan al transceptor en momentos ligeramente diferentes.


Lo que más importa

Si bien las especificaciones del cableado para el ancho de banda provocan una gran confusión, no permita que esos valores se interpongan en lo que realmente importa. Cuando compruebe una aplicación, por ejemplo 10GBASE-T, está comprobando la capacidad de ese enlace específico para admitir velocidades de 10 Gb/s. Recuerde que el archivo de 10 Gig puede que no transmita a través de la red en un segundo, a menos que sean los únicos datos transmitidos directamente desde un punto a otro


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