9 de enero de 2011

Audio en Red - Parte IV: Cableado UTP


Cables UTP

La mayoría de redes Ethernet están constituidas por cuatro pares trenzados de cables de cobre. Este tipo blindado recibe el nombre de STP, que significa Shielded Twisted Pair (blindado de pares trenzados), y evita las interferencias electromagnéticas. El tipo no blindado más utilizado es el UTP que significa Unshielded Twisted Pair (no blindado de pares trenzados).

Existen diferentes calidades de cables y conectores dependiendo del tipo de aplicación, están estandarizadas por Telecommunications Industry Association (www.tiaonline.org) de la categoría 1 a la 6 Las categorías varían por el material utilizado y el trenzado de los pares de cables por metro.

CAT3 es un cable de baja calidad que se utiliza en las redes Ethernet 10Mb de baja velocidad. Para las redes basadas en Ethernet 100Mb, debe utilizase el tipo CAT5 o superior. Precaución: Los cables del tipo CAT3 son muy parecidos a los del tipo CAT5, con lo cual siempre debe observar las indicaciones del manguito del cable. Está disponible una versión mejorada de CAT5 para utilizarla con sistemas

Gigabit: CAT5E. Las características de las prestaciones delCAT6, recientemente presentado, todavía son mejores. Las categorías TIA son compatibles con categorías inferiores. Están disponibles diferentes calidades dentro de una misma categoría: núcleo potente para instalaciones, núcleo flexible para realizar patches, chaquetas de protección y par trenzado apantallado (S/FTP) para aplicaciones que resistan a los rigores de una gira.

Conectores UTP
Los cables de cobre de las redes Ethernet utilizan conectores de factor de forma RJ45. La mayoría de las empresas venden los cables y los conectores por separado, los integradores de sistemas y los instaladores pueden montar los cables con herramientas de cable. Los cables de instalación (núcleo sólido) y los cables flexibles (núcleo trenzado) necesitan diferentes tipos de conectores RJ45. La mayoría de fabricantes de switches denominan “TX” a los conectores de red de cobre CAT5, es decir, “100BASE TX”. En el campo de audio, a menudo se utiliza EtherCon de Neutrik para los sistemas de conectividad RJ45 resistentes a las exigencias de una gira.

Cables de fibra
Los cables de fibra óptica resisten frecuencias mucho mayores que el cableado UTP, y se pueden usar tiradas de cable de más de 10 kilómetros. Existen dos tipos de sistemas de fibra: multimodo y unimodo. Las fibras multimodo gestionan conexiones Gigabit de hasta 2 kilómetros. Las fibras del tipo unimodo requieren un diodo láser más caro, pero gestionan conexiones de hasta 80 kilómetros. Ambos tipos pueden encontrarse en tiendas IT como fibras de instalación; algunas empresas como Fiberfox ofrecen cables de fibra de altas prestaciones para resistir a los rigores de una gira.

Conectores de fibra
Los conectores de cables de fibra se presentan en diferentes variedades denominadas SC, ST, LC, etc. Puesto que montar los conectores de fibra es muy complicado, los cables se venden mayoritariamente con los conectores incluidos. Los switches a menudo utilizan sistemas modulares para ofrecer conectividad de fibra; los estándares de la industria para estos módulos son GigaBit Interface Converter (GBIC) y su versión mini denominada Small Formfactor Pluggable (SFP). La mayoría de fabricantes de switches se refieren a las conexiones de red de fibra como ‘FX’, ‘LX’ o ‘SX’, por ejemplo,“100BASE FX”. Para sistemas de conectividad resistentes a las exigencias de una gira, Neutrik desarrolló el sistema de conexiones OpticalCon que ofrece protección adicional a los conectores de fibra más vulnerables.

Connex ofrece Fiberfox, un sistema de conexiones que utiliza objetivos para dispersar la señal de fibra para que sea menos sensible a los arañazos y a la suciedad.

Convertidores de soporte
Puede usarse un switch sin módulo de fibra para trabajar con una conexión de fibra utilizando un convertidor de soporte. Los convertidores de soporte están disponibles para las conexiones 100Mb y Gigabit
Más acerca de CobraNet

Bundles
Los dispositivos CobraNet envían y reciben audio en pequeños paquetes por medio de la red Ethernet estándar. Los paquetes de audio CobraNet se denominan “bundles”, cada bundle contiene hasta ocho canales de audio y un número de bundle que especifica el destino del paquete. Están disponibles 65279 números de bundle para cada red CobraNet.

Los dispositivos CobraNet cuentan con varios métodos de ajuste de números de bundle para el envío y la recepción: por software en un ordenador utilizando una conexión Ethernet o USB con el dispositivo CobraNet™, o por switches dip en el dispositivo.

Unicast y Multicast
Los números de bundle pueden programarse para que sean Unicast y Multicast. Los números de bundle del 1 al 255 son Multicast, lo cual significa que se envían a cada destino de la red; el
bundle puede obtenerse desde cualquier lugar. Los números de bundle del 256 al 65279 son unicast, lo cual significa que se envían sólo a un destino. Algunos dispositivos CobraNet como
MY16-CII y la serie de satélites DME, pueden enviar un bundle unicast a un máximo de cuatro destinos, este método recibe el nombre de multi-unicast.

Modos de calidad y latencia
Los bundles contienen hasta ocho canales de audio no comprimido con tamaños de muestra de 16, 20 o 24 bits. Normalmente. la frecuencia de muestreo es de 48kHz, y también soporta 96kHz. CobraNet utiliza modos de latencia fija de 1,33 milisegundos para sistemas de tamaño medio, 2,66 milisegundos para sistemas grandes y 5,33 milisegundos para sistemas muy grandes.

La latencia fija asegura que la latencia de todas las conexiones del sistema es prácticamente igual, independientemente de la distancia que deba recorrer la señal. Los ajustes de calidad (tamaño de muestra, frecuencia de muestreo) y el modo de latencia determinan el tamaño del paquete; algunas combi-naciones no son posibles.

El conductor
El dispositivo CobraNet asignado como generador de temporización del sistema se denomina conductor. El conductor envía un pequeño “paquete de tiempo” multicast, disponible
en toda la red con una latencia extremadamente corta. Los demás dispositivos CobraNet sincronizan sus generadores wordclock a este paquete de tiempo de forma que todas las
señales se sincronizan con el temporizador de conductor. Al recibir un paquete de tiempo, todos los dispositivos CobraNet del sistema envían de inmediato los paquetes de audio correspondientes, pero esperan un tiempo fijo para recibirlos.

De esta forma, la red Ethernet puede ordenar el direccionamiento sin afectar a la temporización de audio. Un proceso de arbitrariedad del conductor selecciona el dispositivo CobraNet que debe actuar de master de temporización de la red. Es un proceso automático, de forma que si se retira el dispositivo master de la red, en unos milisegundos se asignará un nuevo conductor.

Amplitud de banda
Todos los dispositivos CobraNet cuentan con un NIC integrado de 100 Mb, que puede enviar hasta cuatro bundles añadiendo hasta 32 canales bidireccionales. Los cables que de una red a un dispositivo CobraNet™ pueden gestionar un máximo de 64 canales bidireccionales.

La propia red puede estar constituida por equipamiento Gigabit Ethernet con una amplitud de banda mucho mayor. Los bundles unicast sólo utilizan amplitud de banda en los switches y cables por los que pasa el bundle desde su dispositivo de envío hasta el dispositivo de destino sin afectar a la amplitud de banda de los demás dispositivos. Pero al enviar un bundle multicast en la red, éste pasa por todos los dispositivos conectados, utilizando hasta 1/8 de la amplitud de banda de
todos los dispositivos de la red.

Esto significa que en una red CobraNet pueden usarse un máximo de 8 bundles multicast (64 canales), pero muchos más bundles unicast. Para utilizar más de 8 bundles multicast y /o servicios IP adicionales en un sistema, pueden utilizarse switches gestionados por Gigabit con varios VLANs.

CobraCAD y Discovery
CobraCAD es un software para diseñar sistemas CobraNet y comprobar si la amplitud de banda de la red es suficiente para la cantidad de bundles del diseño. El software permite diseñar sistemas con un interface de usuario gráfico, e indica los números de bundle que deben usarse. Todos los dispositivos CobraNet y los switches recomendados se incluyen en las listas de componentes del software.

Discovery es un software para monitorizar los dispositivos CobraNet de la red y verificar los errores de los flujos de audio. También puede usarse para configurar un dispositivo
CobraNet y generar archivos de informes que contengan todos estos ajustes.



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