INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRICA UNIDADAD CULHUACAN TESINA Seminario de Titulación: Las tecnologías aplicadas en redes de computadoras DES/ ESME-CU /10/2011 Diseño e implementación para la actualización de. Redes Compartamos Banco Que como prueba escrita de su examen Profesional para obtener el Título de: Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica Presentan: Ramirez Ramirez Pedro Tovar Guerrero Erik México D.F Enero 2012.

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3 Índice Introducción I Capítulo I.- Cableado Estructurado Concepto de cableado estructurado Historia del cableado estructurado Importancia del cableado estructurado Elementos fundamentales para el cableado estructurado Sistemas de distribución del cableado estructurado Subsistemas de distribución del cableado estructurado Arquitectura del cableado estructurado Arquitectura distribuida Arquitectura centralizada Cableado horizontal Cableado vertical Sistema de puesta a tierra Componentes del cableado estructurado Conectores RJ Roseta Para conector RJ Frente para conector RJ45 o faceplate Rosetas integradas Patch Panel Patch Cord Cable UTP Flexible Herramientas Herramientas de Impacto Herramientas de Crimpear Cortador y Pelador de cable Probador Rápido de Cableado (Tester). 21 I

4 1.13 Tipos de Cables Ventajas que ofrece la categoría 6A. 23 Capítulo II.- Normas De El Cableado Estructurado Qué es una norma? Quiénes conforman una norma? Norma TIA/EIA 568 B Cableado horizontal Cableado vertical Área de trabajo Cuarto de telecomunicaciones Punto de demarcación (DP) Entradas de servicio Cuarto de equipo Norma TIA/EIA 568 B Conexiones Cable ANSI/TIA/EIA-569-A Rutas de cableado horizontal Ducto bajo piso Piso falso Tubo conduit Bandejas para cables Rutas de techo falso Cajas de registro Escalerilla para cable Rutas perimetrales Norma TIA/EIA Sujeciones de los cables en los paneles ANSI/TIA/EIA II

5 Capítulo III.- Implementación Del Cableado Planeación del sistema de cableado estructurado Método de conductos Cálculo de materiales Sucursal Álamo Veracruz Implementación de la norma 568-b Implementación de la norma 568-b Implementación de la norma TIA/EIA 569 A Implementación de la norma ANSI/TIA/EIA Conclusiones 71 Bibliografía 73 Glosario 74 Índice de Tablas Capítulo III.- Implementación del cableado 53 Tabla 3.1 Materiales de construcción 63 Tabla 3.2 Dimensiones del cable UTP 63 Tabla 3.3 Especificaciones eléctricas 63 Tabla 3.4 Especificaciones ambientales 64 Tabla 3.5 Especificaciones generales 64 Índice de Figuras Capítulo I.- Cableado estructurado 5 Figura 1.1 Arquitectura distribuida 10 Figura 1.2 Arquitectura centralizada 11 Figura 1.3 Conector RJ45 15 III

6 Figura 1.4 Roseta para conector Rj45 16 Figura 1.5 Faceplate 16 Figura 1.6 Roseta integrada 17 Figura 1.7 Patch panel 18 Figura 1.8 Patch cord 18 Figura 1.9 Cable UTP flexible 19 Figura 1.10 herramienta de impacto 20 Figura 1.11 Herramienta de crimpear 20 Figura 1.12 Pelador de cables 21 Figura 1.13 Tester 22 Figura 1.14 Velocidad de transferencia por categoría 26 Capítulo II.-Normas del cableado estructurado 27 Figura 2.1 Subsistemas Norma ANSI/TIA/EIA-568-A 29 Figura 2.2 Subsistema de la norma B1 30 Figura 2.3 Cableado horizontal para la norma TIA-EIA 568-B 31 Figura 2.4 Cableado vertical topología estrella TIA-EIA 568-B 32 Figura 2.5 Área de trabajo 33 Figura 2.6 EIA568B Código de colores 37 Figura 2.7 Ducto bajo piso 39 Figura 2.8 Piso falso 40 Figura 2.9 Tubo conduit 41 Figura 2.10 Bandeja para cables 42 Figura 2.11 Techo falso 43 Figura 2.12 Cajas de registro 43 Figura 2.13 Escalerilla para cableado estructurado 44 Figura 2.14 Canaletas para superficie 45 Figura 2.15 Canaleta multicanal 45 Figura 2.16 Esquema representativo de la norma ANSI/TIA/EIA-569-A 46 Figura 2.17 Etiqueta auto laminable 48 Figura 2.18 Etiqueta de inserción 48 Figura 2.19 Etiqueta de barras 49 IV

7 Figura 2.20 Etiqueta plástica 49 Figura 2.21 Sujeción de los cables en los paneles 50 Figura.2.22 Sujeción de los cables en las bandejas 51 Figura 2.23 Estructura del TGB 52 Capítulo III.- Implementación del cableado 53 Figura 3.1 Fachada de Compartamos Banco 57 Figura 3.2 Topología estrella 57 Figura 3.3 Plano de Distribución de Cableado 58 Figura 3.4 Faceplate de dos unidades 59 Figura 3.5 Tubería cumpliendo la norma 568-b1 59 Figura 3.6 Conector RJ45 categoría 6A 60 Figura 3.7 Vista superior del conector RJ45 categoría 6A 61 Figura 3.8 Conexión de patch panel 61 Figura 3.9 Rack de comunicaciones 62 Figura 3.10 Interior del cable UTP categoría 6A 65 Figura 3.11 Cable UTP categoria 6A Systimax 65 Figura 3.12 Ducteria 66 Figura 3.13 Bandeja metálica 67 Figura 3.14 Etiquetado de patch panel 68 Figura 3.15 Etiquetado de face plate 68 Figura 3.16 Etiquetado de patch core 69 Figura 3.17 Peinado de cableado en el rack 69 V

8 Introducción INTRODUCCIÓN. En México, como en el resto de América Latina, el crecimiento acelerado de la población ha sobrepasado la capacidad de las empresas para proveer trabajo, por lo que las personas buscan realizar actividades productivas, conocidas como microempresas, para obtener ingresos. A finales de la década de los 80 s, las redes mencionan lo siguiente: La construcción de edificios sin consideración de los Servicios de comunicaciones Tendido Independiente Instalación de cableado Telefónico en el momento de la construcción Instalación del cableado de Datos, posterior al momento de la construcción, inicios de los 80 s apareció la tecnología. Ethernet con cable coaxial de 50 Ω. RG 58. Remplazada luego por el par trenzado. Cambios en los edificios, en la distribución de puestos de trabajo, etcétera. No solamente servicios de datos y telefonía, sino de video, alarmas, climatización, control de acceso, unificar tendido de cables, ambos en la tecnología de los equipos de telecomunicaciones. 1

9 Introducción En 1990, dentro de este contexto, nace el Programa Generadora de Ingresos, semilla de Compartamos Banco, brindando oportunidades y ofreciendo el crédito como un medio para hacer crecer a las microempresas y contribuir al desarrollo en México. A lo largo de nuestra historia en Compartamos hemos logrado obtener resultados con una tendencia clara al crecimiento sostenible, la calidad de sus activos y la rentabilidad; logrando ser un intermediario financiero entre los grandes inversionistas y los segmentos populares. El manejo de red de compartamos banco, se ha estado desarrollando ampliamente por toda la republica mexicana y actualmente el sistema de cableado es obsoleto, lo que nos lleva a una serie de problemáticas provocando una comunicación lenta y poco segura. Para ello el sistema de comunicación de redes de compartamos banco, debe ser un sistema confiable, que a su vez le permita estar en comunicación constante, con las diferentes sucursales que tienen cobertura. Para lograr la eficiencia dentro de compartamos banco se requiere de la actualización de todo el sistema de redes. A esto se le otorgara una seguridad eficiente por medio de la actualización de los sistemas de redes, su confiabilidad se realizara mediante la estabilidad del equipo y su correcto funcionamiento. Justificando el sistema de compartamos banco su sistema de comunicación es necesaria ya que debe existir el envió de datos o información, asegurando que esta sea rápida y segura para todas las transacciones requeridas, las diferentes instrucciones de comunicación, control y seguridad tienen que estar disponibles. Los sistemas de redes modernos, permiten el envío y recepción de información, incluidos la voz, los datos y video, de forma rápida y segura, además pueden diseñarse e 2

10 Introducción instalarse de forma física o inalámbrica por lo que de acuerdo a sus características puede dar solución al problema. Nuestros objetivos a lograr es proponer un sistema con tecnología basada en redes, que sea fiable, rápida y económica que permita garantizar el envió y recepción de información para una optima y eficiente comunicación. También se reconocerá organismos y normas sobre las cuales trabaja el sistema de cableado estructurado, para brindar un marco general y conceptual de lo que es este sistema, creando un cableado estructurado capas de estar a la vanguardia implementando cable categoría 6A. Por eso estas normas nos hacen mención de la función que se llevara a cabo para el mejoramiento de compartamos banco. Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores, sus componentes, diseño y técnicas de instalación deben de cumplir con una norma que dé servicio a cualquier tipo de red local de datos, voz y otros sistemas de comunicaciones, sin la necesidad de recurrir a un único proveedor de equipos y programas. De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado de telecomunicaciones, EIA/TIA/568-A, emitida en Estados Unidos por la Asociación de la industria de telecomunicaciones, junto con la asociación de la industria electrónica. Estándar ANSI/TIA/EIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales. El propósito de esta norma es permitir la planeación e instalación de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que serán instalados con posterioridad. ANSI/EIA/TIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A, que es la norma general de cableado: Estándar ANSI/TIA/EIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales. Define la infraestructura del cableado de 3

11 Introducción telecomunicaciones, a través de tubería, registros, pozos, trincheras, canal, entre otros, para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro. EIA/TIA 570, establece el cableado de uso residencial y de pequeños negocios. Estándar ANSI/TIA/EIA-606 de Administración para la Infraestructura de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales. EIA/TIA 607, define al sistema de tierra física y el de alimentación bajo las cuales se deberán de operar y proteger los elementos del sistema estructurado. Las normas EIA/TIA fueron creadas como norma de industria en un país, pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse. ISO/IEC 11801, es otra norma internacional. Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalación del mismo, pero básicamente protegen la inversión del cliente. 4

12 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco CAPÍTULO I.- CABLEADO ESTRUCTURADO 1.1 Concepto del cableado Estructurado Cableado Estructurado es el cableado de un edificio o una serie de edificios que permite interconectar equipos activos, de diferentes o igual tecnología permitiendo la integración de los diferentes servicios que dependen del tendido de cables como datos, telefonía, control, etc. Antes de que surgiera el cableado estructurado existía el propietario, pero provocó muchos problemas de desarrollo tecnológico ya que las empresas dejaron de invertir en tecnología al ver que cuando querían hacer cambios en su sistema tenían que cambiar el cableado. Para solucionar este problema, dos asociaciones en Estados Unidos la TIA (Telecommunications Industry Association; Asociación de Industrias de Telecomunicaciones) y la EIA (Electronic Industries Association; Asociación de Industrias Electrónicas) se pusieron de acuerdo para poder generar un cableado genérico al cual denominaron cableado estructurado. Con el cableado estructurado estos organismos sentaban las bases para que cualquier aplicación o sistema se pudiera correr además es importante el cableado sin importar que fuera de voz o de video. 5

13 Cableado estructurado 1.2 Historia del cableado estructurado En 1988 nace el programa de niveles de Anixter (no de categorías) como una especificación de compra para poder aportar al usuario, de una manera fácil y sencilla, la opción de saber qué cable le conviene según sus necesidades, y para informar sobre las empresas que van más allá de los requerimientos mínimos que marcan los estándares. El programa de niveles sirvió para especificar que el nivel uno es para aplicaciones de voz, el dos para aplicaciones de 10 Mbps y, el tres, para redes a 16 Mbps y, de esta forma, el usuario pueda conocer la especificación necesaria de todas las marcas que existen en el mercado. En 1989 apareció el nivel cuatro a 20 Mbps y en 1991 el nivel cinco a 100 Mbps Por su parte, la ANSI (American National Standards Institute; Instituto Americano Nacional de Estándares) convocó al comité de la TIA y EIA para que hablaran sobre el cableado estructurado y, de esta forma, se obtuvo el documento 568 que trata sobre este tema. Para 1997 aparece la segunda parte del programa de niveles y es así como surge el nivel seis, referente a 350 MHz y el siete a 400 MHz En ambos se especifican componentes y cableado. Hacia finales de 1999 y principios del 2000 se da la tercera etapa de este programa que trata sobre los niveles XP, los cuales puede probar la red no sólo en la parte pasiva y eléctrica, sino en la parte activa. Esto permite saber cuántos errores se generan para evitar retransmisiones que son la causa de los cuellos de botella. Gracias a los niveles XP de Anixter la gente de los estándares sacó la categoría cinco E y la parte de categoría seis. Antes de que surgiera el cableado estructurado existía el propietario, pero provocó muchos problemas de desarrollo tecnológico ya que las empresas dejaron de invertir en tecnología al ver que cuando querían hacer cambios en su sistema tenían que cambiar el cableado. 6

14 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Para solucionar este problema, dos asociaciones en Estados Unidos la TIA (Telecommunications Industry Association; Asociación de Industrias de Telecomunicaciones) y la EIA (Electronic Industries Association; Asociación de Industrias Electrónicas) se pusieron de acuerdo para poder generar un cableado genérico al cual denominaron cableado estructurado. Con el cableado estructurado estos organismos sentaban las bases para que cualquier aplicación o sistema se pudiera correr sin importar que fuera de voz o de video. A medida que las redes de cómputo cobran importancia y a raíz de que IBM lanzó la red Token Ring, las empresas comienzan a despertar un poco el interés hacia este tipo de tecnología y su funcionamiento, con la finalidad de saber cuál les conviene. De esta forma el cableado estructurado vino a establecer una estandarización de medios de distribución con interfaces de conexión que cumplen con las normas internacionales. A medida que las redes de cómputo cobran importancia y a raíz de que IBM lanzó la red Token Ring, las empresas comienzan a despertar un poco el interés hacia este tipo de tecnología y su funcionamiento, con la finalidad de saber cuál les conviene. De esta forma el cableado estructurado vino a establecer una estandarización de medios de distribución con interfaces de conexión que cumplen con las normas internacionales. 1.3 Importancia del cableado estructurado Hasta hace unos años para cablear un edificio con el sistema de cableado estructurado, ya sea existente o totalmente nuevo, se usaban distintos sistemas independientes, unos de otros. Esto llevaba a situaciones como el tener una red bifilar para voz (telefonía normal), otra distinta para megafonía, otra de conexión entre ordenadores, etc. Con esta situación se dificulta mucho el mantenimiento y las posibles ampliaciones del sistema. Un sistema de cableado estructurado es una red de cables y conectores en número, calidad y flexibilidad de disposición suficientes que nos permita unir dos puntos dentro 7

15 Cableado estructurado del edificio para cualquier tipo de red (voz, datos o imágenes). Consiste en usar un solo tipo de cable para todos los servicios que se quieran prestar y centralizarlo para facilitar su administración y mantenimiento. Por lo que es necesario actualizar todo tipo de información dentro de lo que abarca el cableado estructurado, ya que la tecnología es la que permite que la Arquitectura funcional pase o tome otro lugar, dentro de la vida cotidiana del ser humano. El problema, es que nunca se toma en cuenta este tipo de instalación, y a la hora de automatizar la misma nos damos cuenta que no dejamos previsto ningún tipo de ducto o tubería, dando como resultado, dejar expuestos los cables, lo cual formará a la larga una sensación visual desagradable. Por tanto, se enfocará toda información necesaria para poder visualizar como una serie de mecanismos al lado de un Cableado Estructurado, definen un cohabitar más confortable, y al mismo tiempo seguro 1.4 Elementos fundamentales para el cableado estructurado El cableado estructurado como una instalación especial, requiere de una buena mano de obra, por lo cual, no podemos compararlo con una instalación eléctrica, se debe tomar en cuenta una serie de normas y parámetros con los cuales se definirá la mejor solución a las necesidades que abarque cualquier tipo de proyecto. Por tanto, la domótica cumple un papel importante, ya que es una rama de la ingeniería que está relacionada con el control inteligente de los edificios y viviendas, éste utiliza los últimos avances tecnológicos para construir sistemas electrónicos automáticos, encargados entre otros aspectos del ahorro energético, del confort, del entorno y de la seguridad, tanto activa como pasiva, dando a conocer los esquemas básicos para poder utilizar este sistema, siguiendo siempre las normas que auxiliarán y protegerán el bienestar humano. 1.5 Sistemas de distribución del cableado estructurado El cableado estructurado, se visualiza en cuatro formas básicas, las cuales reciben nombres distintos para cada tipo de aplicación, aunque popularmente se generaliza y se les conoce con el nombre de P.D.S.(Place Distribution Systems, sistemas de distribución locales), Estos dependiendo su magnitud y complejidad se definen en: 8

16 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Sistemas de Distribución de Locales (Áreas Pequeñas). Sistemas de Distribución de Industria. Sistemas de Seguridad. Sistemas de Control. 1.6 Subsistemas de distribución del cableado estructurado Dentro del área física de un edifico; este sistema de Cableado, recibe el nombre de estructurado; y es conveniente conocer su estructura. Al conjunto de todo el cableado de un edificio se le conoce con el nombre de SISTEMA, el cual se divide en cuatro elementos fundamentales los cuales se denominan como SUBSISTEMAS son: Área de trabajo Cableado Horizontal Cableado Vertical Campus. (Conexión entre edificios diferentes). 1.7 Arquitectura del cableado estructurado La arquitectura es un sistema domótico, con el que cualquier mecanismo de control, específica el modo en que los diferentes elementos a controlar del sistema se van a ubicar. La incorporación de este sistema da como resultado el definir dos tipos de arquitectura dentro del cableado estructurado: la distribuida y la centralizada Arquitectura Distribuida. Es en la que el elemento de mando se sitúa próximo al elemento a controlar. El elemento de control se conforma de un equipo activo (switch) el cual se encarga de distribuir información. En los sistemas de arquitectura distribuida que utilizan como medio de transmisión el cable; desarrollan como base primordial la topología de la red de comunicaciones. La topología de la red se define como la distribución física de los elementos de control respecto al medio de comunicaciones (cable). El cableado 9

17 Cableado estructurado estructurado se encarga de establecer una red de dispositivos computarizados dentro de un edificio residencial o comercial, esta red permite la transmisión y distribución de comandos de control, así como, de información en sus distintos formatos (analógicos y/o digitales). En un sistema de domótica de arquitectura distribuida, cada sensor y actuador es también un controlador capaz de actuar y enviar información al sistema según el programa, la configuración, la información que capta por sí mismo y la que recibe de los otros dispositivos del sistema Figura 1.1 Arquitectura distribuida Arquitectura Centralizada. Es aquella en la que los elementos a controlar y supervisar (sensores, luces, válvulas etc.) han de cablearse hasta el sistema de control de la vivienda (PC o similar). El sistema de control es el corazón de la vivienda, sí falta todo deja de funcionar. En un sistema de domótica de arquitectura centralizada, un controlador centralizado, envía la información a los actuadores e interfaces según el programa, la configuración y la información que recibe de los sensores, sistemas interconectados y usuarios. 10

18 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Área de trabajo Cableado horizontal Rack de comunicaciones Cableado vertical Acometida Figura 1.2 Arquitectura centralizada 1.8 Cableado horizontal El cableado Horizontal es el cableado que se extiende desde el armario de telecomunicaciones o Rack hasta la estación de trabajo. Es muy dificultoso remplazar el cableado Horizontal, por lo tanto es de vital importancia que se consideren todos los servicios de telecomunicaciones al diseñar el cableado Horizontal antes de comenzar con él. Un ejemplo es la siguiente situación en la cual se diseña y se construye una red, en la práctica se detecta una gran cantidad de errores en los datos debido a un mal cableado. En esa situación lo que se debe hacer es invertir gran cantidad de dinero en una nueva instalación que cumpla con las normas de instalación de cableado estructurado vigente, lo que asegura una red confiable. El cableado horizontal deberá diseñarse para ser capaz de manejar diversas aplicaciones de usuario incluyendo: Comunicaciones de voz (teléfono). Comunicaciones de datos. Redes de área local. 11

19 Cableado estructurado El diseñador también debe considerar incorporar otros sistemas de información del edificio (por ejemplo otros sistemas tales como televisión por cable, control ambiental, seguridad, audio, alarmas y sonido). El sistema de cableado horizontal incluye: Los cables de empalme de interconexión (o puentes) que comprenden la terminación de conexión horizontal entre diferentes vías. Cable que se extiende desde la toma hasta el rack (Cable Horizontal). Toma de telecomunicaciones. El cable perteneciente al área de trabajo. Pese a que no pertenecer al cableado horizontal se incluye en el gráfico, este es el cableado Backbone. Terminaciones Mecánicas 1.9 Cableado vertical Cableado del backbone. El propósito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones. El cableado del backbone incluye la conexión vertical entre pisos en edificios de varios pisos. El cableado del backbone incluye medios de transmisión (cable), puntos principales e intermedios de conexión cruzada y terminaciones mecánicas. El cableado vertical realiza la interconexión entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala de equipamiento. En este componente del sistema de cableado ya no resulta económico mantener la estructura general utilizada en el cableado horizontal, sino que es conveniente realizar instalaciones independientes para la telefonía y datos. Esto se ve reforzado por el hecho de que, si fuera necesario sustituir el backbone, ello se realiza con un costo relativamente bajo, y causando muy pocas molestias a los ocupantes del edificio. El backbone telefónico se realiza 12

20 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco habitualmente con cable telefónico multipar. Para definir el backbone de datos es necesario tener en cuenta cuál será la disposición física del equipamiento. Normalmente, el tendido físico del backbone se realiza en forma de estrella, es decir, se interconectan los gabinetes con uno que se define como centro de la estrella, en donde se ubica el equipamiento electrónico más complejo. El backbone de datos se puede implementar con cables UTP o con fibra óptica. En el caso de decidir utilizar UTP, el mismo será de categoría 6 y se dispondrá un número de cables desde cada gabinete al gabinete seleccionado como centro de estrella. Actualmente, la diferencia de costo provocada por la utilización de fibra óptica se ve compensada por la mayor flexibilidad y posibilidad de crecimiento que brinda esta tecnología. Se construye el backbone llevando un cable de fibra desde cada gabinete al gabinete centro de la estrella. Si bien para una configuración mínima ethernet basta con utilizar cable de 2 fibras, resulta conveniente utilizar cable con mayor cantidad de fibra (6 a 12) ya que la diferencia de costos no es importante y se posibilita por una parte disponer de conductores de reserva para el caso de falla de algunos, y por otra parte, la utilización en el futuro de otras topologías que requieren más conductores, como FDDI o sistemas resistentes a fallas. La norma EIA/TIA 568 prevé la ubicación de la transmisión de cableado vertical a horizontal, y la ubicación de los dispositivos necesarios para lograrla, en habitaciones independientes con puerta destinada a tal fin, ubicadas por lo menos una por piso, denominadas armarios de telecomunicaciones. Se utilizan habitualmente gabinetes estándar de 19 pulgadas de ancho, con puertas, de aproximadamente 50 cm de profundidad y de una altura entre 1.5 y 2 metros. En dichos gabinetes se dispone generalmente de las siguientes secciones: Acometida de los puestos de trabajo: 2 cables UTP llegan desde cada puesto de trabajo. Acometida del backbone telefónico: cable multipar que puede determinar en regletas de conexión o en patch panels. Acometida del backbone de datos: cables de fibra óptica que se llevan a una bandeja de conexión adecuada. Electrónica de la red de datos: Hubs, Switches, Breidges y otros dispositivos necesarios. Alimentación eléctrica para dichos dispositivos. Iluminación 13

21 Cableado estructurado interna para facilitar la realización de trabajos en el gabinete. Ventilación a fin de mantener un buen calor para la temperatura interna dentro de límites aceptables. El cableado vertical realiza la interconexión entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala de equipamiento. En este componente del sistema de cableado ya no resulta económico mantener la estructura general utilizada en el cableado horizontal, sino que es conveniente realizar instalaciones independientes para la telefonía y datos. Esto se ve reforzado por el hecho de que, si fuera necesario sustituir el backbone, ello se realiza con un costo relativamente bajo, y causando muy pocas molestias a los ocupantes del edificio Sistema de puesta a tierra. El sistema de puesta a tierra y puenteo establecido en estándar ANSI/TIA/EIA-607 es un componente importante de cualquier sistema de cableado estructurado moderno. El gabinete deberá disponer de una toma de tierra, conectada a la tierra general de la instalación eléctrica, para efectuar las conexiones de todo equipamiento. El conducto de tierra no siempre se halla indicado en planos y puede ser único para ramales o circuitos que pasen por las mismas cajas de pase, conductos ó bandejas. Los cables de tierra de seguridad serán puestos a tierra en el subsuelo Componentes del cableado estructurado A continuación se detallan los elementos más usuales en instalaciones de pequeño porte Conector RJ45 Los conectores RJ45 de un sistema están diseñados para conectar un cable UTP (Unshielded Twisted Pair [par Trenzado sin Blindaje]) para red Ethernet equipado con enchufes convencionales compatibles con el estándar RJ45. Se coloca, presionando un extremo del cable UTP dentro del conector NIC hasta que el enchufe se asiente en su lugar. Luego se conecta el otro extremo del cable a una placa de pared con enchufe 14

22 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco RJ45 o a un puerto RJ45 en un concentrador o central UTP, dependiendo de la configuración de su red. Restricciones para la conexión de cables para redes 10BASE - T y 100BASE - TX Para redes 10BASE-T, utilice cables y conectores de Categoría 3 o mayor. Para redes 100BASE-T, utilice cables y conectores de Categoría 5 ó mayor. La longitud máxima del cable (de una estación de trabajo a un concentrador) es 100 metros. Para redes 10BASE-T, el número máximo de concentradores conectados consecutivamente en un segmento de la red es cuatro. Figura.1.3 Conector RJ45 15

23 Cableado estructurado Roseta para conector RJ45 Se trata de una pieza plástica de soporte que se amura a la pared y permite encastrar hasta dos conectores, formando una roseta de hasta dos bocas. Figura 1.4 Roseta para conector Rj Frente para conector Rj45 o faceplate Se trata de una pieza plástica plana de soporte que es tapa de una caja estándar de electricidad embutida de 5x10 cm y permite encastrar hasta dos conectores, formando un conjunto de conexión de hasta dos bocas. La boca que quede libre en caso que se desee colocar un conector se obtura con un inserto ciego que también se provee por separado. Figura 1.5 Faceplate 16

24 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Rosetas integradas Posee diseño moderno, con ángulo de 45º, lo que proporciona protección para los conectores, menor curvatura de cables y reducción del esfuerzo sobre el conector (menor fatiga del adapter cable) y dificulta la entrada y la acumulación de polvo en los terminales de conexión. Figura 1.6 Roseta integrada Usualmente de 2 bocas, aunque existe también la versión reducida de 1 boca. Posee un circuito impreso que soporta conectores RJ45 y conectores IDC (Insulation Desplacement Connector) de tipo 110 para conectar los cables UTP sólidos con la herramienta de impacto. Se proveen usualmente con almohadilla autoadhesiva para fijar a la pared y/o perforación para tornillo Patch Panel Están formados por un soporte, usualmente metálico y de medidas compatibles con rack de 19", que sostiene placas de circuito impreso sobre la que se montan: de un lado los conectores RJ45 y del otro los conectores IDC para block tipo 110. Se proveen en 17

25 Cableado estructurado capacidades de 12 a 96 puertos (múltiplos de 12) y se pueden apilar para formar capacidades mayores. Figura 1.7 Patch panel Patch Cord Están construidos con cable UTP de 4 pares flexible terminado en un plug 8P8C en cada punta de modo de permitir la conexión de los 4 pares en un conector RJ45. A menudo se proveen de distintos colores y con un dispositivo plástico que impide que se curven en la zona donde el cable se aplana al acometer al plug. Es muy importante utilizar patch core certificados puesto que el hacerlos en obra no garantiza en modo alguno la certificación a Nivel 5. Figura 1.8 Patch cord 18

26 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Cable UTP Flexible Igual al sólido, pero sus hilos interiores están constituidos por cables flexibles en lugar de alambres. Figura 1.9 Cable UTP flexible Cable de categoría 6A de es de mayor velocidad o CAT 6 (ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1) es un estándar de cables para Gigabit Ethernet y otros protocolos de redes que es retro compatible con los estándares de categoría 5/5e y categoría 3. La categoría 6 posee características y especificaciones para crosstalk y ruido. El estándar de cable es utilizable para 10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-TX (Gigabit Ethernet). Alcanza frecuencias de hasta 250MHz en cada par y una velocidad de 1Gbps Herramientas Herramienta de Impacto Es la misma que se utiliza con block de tipo 110 de la ATT. Posee un resorte que se puede graduar para dar distintas presiones de trabajo y sus puntas pueden ser cambiadas 19

27 Cableado estructurado para permitir la conexión de otros blocks, tal como los 88 y S66 (Krone). En el caso del block 110, la herramienta es de doble acción: inserta y corta el cable. Figura 1.10 herramienta de impacto Herramienta de Crimpear Es muy similar a la crimpeadora de los plugs americanos RJ45 pero permite plugs de mayor tamaño (8 posiciones). Al igual que ella permite: cortar el cable, pelarlo y apretar el conector para fijar los hilos flexibles del cable a los contactos. Figura 1.11 Herramienta de crimpear 20

28 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco La herramienta definitiva que permite cortar, perlar y crimpar conectores y cables sin ninguna dificultad. Dispone de 2 troqueles, uno para el formato de conectores RJ45 (8P8C), y otro para el formato de conectores RJ11 (6P4C) y RJ12 (6P6C). Evita el tener que llevar varias herramientas cuando se realizan instalaciones de telefonía y redes de ordenadores. Fabricada en metal y de alta calidad Cortador y Pelador de Cables: Permite agilizar notablemente la tarea de pelado de vainas de los cables UTP, tanto sólidos como flexibles, así como el emparejado de los pares internos del mismo. No produce marcado de los cables, como es habitual cuando se utiliza el alicate o pinza de corte normal. Figura 1.12 Pelador de cables Probador Rápido de Cableado (Tester) De bajo costo y fácil manejo. Permite detectar fácilmente: cables cortados o en cortocircuito, cables corridos de posición, piernas invertidas, etc. Además viene provisto de accesorios para controlar cable coaxial (BNC) y Patch Cords (RJ45). 21

29 Cableado estructurado Figura 1.13 Tester 1.13 Tipos de cables El cableado estructurado en categoría 5 es el tipo de cableado más solicitado hoy en día. Se refiere a la especificación de las características eléctricas de transmisión de los componentes de un cableado basado en UTP. Esta normalizado por los apéndices EIA/TIA TSB 36 (cables) y TSB 40 (conectores) Es la más alta especificación en cuanto a niveles de ancho de banda y performance. Los elementos certificados bajo esta categoría permiten mantener las especificaciones de los parámetros eléctricos dentro de los límites fijados por la norma hasta una frecuencia de100 MHz en todos sus pares. Como comparación se detallan los anchos de banda (Bw) de las otras categorías: Categoría 1 y 2 No están especificadas Categoría 3: hasta 16 MHz Categoría 4: hasta 20 MHz Categoría 5: hasta 100 MHz 22

30 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Es una especificación genérica para cualquier par o cualquier combinación de pares. No se refiere a la posibilidad de transmitir 100 Mb/s para solo una sola combinación de pares elegida. El elemento que pasa la prueba lo debe hacer sobre "todos" los pares. No es para garantizar el funcionamiento de una aplicación específica. Es el equipo que se le conecte el que puede usar o no todo el Bw permitido por el cable. Se aplica a los cables UTP de 4 pares y su uso como cables de distribución, patcheo y cables de equipos a: La interconexión de UTP de cualquier configuración Las terminales de conexión (Jack) Los patch panels Los elementos usados en los puntos de transición Cuando se certifica una instalación en base a la especificación de "Categoría 6" se lo hace de Punta a Punta y se lo garantiza por escrito. Los parámetros eléctricos que se miden son: * Atenuación en función de la frecuencia (Dpb) * Impedancia característica del cable (Ohms) * Acoplamiento del punto más cercano (NEXT- db) * Relación entre Atenuación y Crostalk (ACR- db) * Capacitancia (pf/m) * Resistencia en DC (Ohms/m) * Velocidad de propagación nominal (% en relación C) 1.14 Ventajas que ofrece la categoría 6A Primera demostración En el primer conjunto de pruebas a través de un canal de 100 metros, la comparación fue con un cable y sus componentes de Categoría 5e, comercialmente ofrecida por varios vendedores. Un protocolo de red 100BASE-TX fue utilizado y para simular la 23

31 Cableado estructurado carga del mundo real en la red, un generador de pulsos inyectó ruido entre pares, sin usar un cable de cuatro pares. Entonces se inició la transferencia de un archivo de datos este archivo de datos es muy importante porque tiene capacidad de 90 Megabytes. Sobre el cableado de Categoría 5e la transferencia tomó 110 segundos. Usando la solución de cableado de alto desempeño tomo sólo 41 segundos. Esta mejora continua a través de un negocio, puede aumentar ampliamente la productividad y eficiencia, al permitir el uso de nuevas formas de trabajo que podrían ser poco prácticas en comunicaciones más lentas. Segunda demostración Con Streaming Video, no hay tiempo para esperar en retransmisiones de paquetes si ocurre un error de bits. El espectáculo debe seguir y la única alternativa es saltar un cuadro, que termina dando como resultando un movimiento recortado. Esta calidad degradada es la razón por la que muchos de los departamentos operacionales califican a las aplicaciones con Streaming Video, como inmaduras o sin terminar de desarrollar. La prueba mostró que un cableado de alto desempeño entrega la calidad de video necesaria para convencer a los clientes de que el aprendizaje en línea, la conferencia y la colaboración son el camino a seguir, es la mejor manera tener un aprendizaje. Durante las pruebas, un software rastreador de errores instalado en un patch cords cliente mostró una alta tasa de errores de bit en un cableado de Categoría 5e. Estos errores dieron como resultado imágenes de video cortado que en seguida se congelaron completamente. En contraste, usando una solución de alto desempeño, no hubo errores de bit y las imágenes de video fueron claras y continuas. Tercera demostración En una tercera demostración, los ingenieros realizaron pruebas con un Video Digital Serial (Serial Digital Video - SDV). La transmisión de SDV está basada en el estándar 259M de la Sociedad de Ingenieros de Películas en Movimiento (Society of Motion 24

32 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco Picture Engineers - SMPTE), usado por la industria de la imagen para digitalizar películas y transmitirlas a 270 Mbps. La transmisión de video sin comprimir a esta velocidad entrega una película con imágenes de alta calidad y se espera que se adopte en otras áreas, incluyendo aprendizaje a distancia, tele-medicina e investigación y desarrollo. La velocidad real a la que se transmiten los datos entre equipos depende de las tres velocidades mencionadas. Normalmente, cuando se compra un módem, el fabricante especifica la velocidad máxima de conexión. La velocidad máxima del puerto que se puede establecer en opciones de teléfono y módem representa la velocidad máxima de la interfaz local que pueden usar los programas de comunicaciones para enviar datos al módem. La velocidad de la interfaz remota también puede limitar las velocidades de transmisión. Por ejemplo, un proveedor de servicios en línea debe admitir el mismo protocolo de 56 Kbps utilizado por el módem para que pueda recibir transmisiones de alta velocidad con un módem de 56 Kbps La mayor parte de los módems de alta velocidad actuales fijan la velocidad de su interfaz local en un valor dado, en lugar de cambiarla de acuerdo con la velocidad de la conexión. Normalmente, la velocidad de la interfaz local es mayor que la de transmisión real de los datos a través de la línea telefónica. Por ejemplo, un módem V.34 que admita 33,6 Kbps puede tener la velocidad máxima del puerto establecida en 115,2 Kbps. La categoría 6A es la recomendada para soportar la mayor cantidad de aplicaciones actuales y futuras dentro de la vida útil del cableado, que es de 15 años. Entre otras ventajas, ofrece la posibilidad de tener comunicaciones en velocidades de hasta 10 GB en estaciones con distancias de hasta 90 metros. La categoría 6 se puede utilizar siempre y cuando la vida útil del edificio al que va a dar servicio no sobrepase los cinco años. Esto por cuanto para el 2012 se espera que la mayoría de las aplicaciones requieran de la capacidad de transmisión de datos de 10 GB (10,000 Mbps). 25

33 Cableado estructurado Figura 1.14 Velocidad de transferencia por categoría. 26

34 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco CAPÍTULO II.-NORMAS DE EL CABLEADO ESTRUCTURADO Las normas EIA/TIA fueron creadas como norma de industria en un país, pero se han empleado como normas internacionales por ser las primeras en crearse. ANSI/EIA/TIA emite una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado, a continuación se realiza un resumen de las normas existentes. 2.1 Qué es una norma? Una norma es un regulador o estándar, el cual especifica todos y cada uno de los trabajos de cableado estructurado por realizar dentro de cualquier tipo de arquitectura. Dentro de las especificaciones podemos encontrar Requerimientos mínimos para cableado de telecomunicaciones dentro o entre edificios. Distancias de cableado. Configuraciones de conectores. Topologías Rutas de cableado Canalización Etiquetado 27

35 Normas del cableado estructurado 2.2 Quiénes conforman una norma? Asociaciones encargadas del desarrollo e implementación del Cableado Estructurado. Dentro de las cuales se encuentran: ANSI: American National Standards Institute Instituto Americano Nacional de Estándares. TIA: Telecommunications Industry association Asociación de Industrias de Telecomunicaciones. EIA: Electronic Industries Alliance Asociación de Industrias Electrónicas. NEC: National Electric Code Código Eléctrico Nacional. IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. Las normas más importantes en el Cableado Estructurado encontramos: TIA/EIA 568 Estándar de cableado de telecomunicaciones para edificios comerciales. TIA/EIA 569 Estándar para telecomunicaciones para edificios comerciales en espacios abiertos. TIA/EIA 606 Requerimientos de administración para telecomunicaciones en edificios comerciales. TIA/EIA 607 Requerimientos de puestas a tierra para telecomunicaciones en edificios comerciales. 2.3 Norma TIA/EIA 568 B1: Esta norma la conforman todos los requerimientos que se pueden dar dentro de un proyecto con el propósito de especificar un sistema de Cableado Estructurado Genérico, respaldado por un ambiente de productos múltiples, estableciendo requisitos de desempeño. El Cableado Estructurado conforme a los requerimientos de desempeño 28

36 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco define la topología, la identificación de los medios especifica las distancias, así como las interfaces de conexión etc. El cableado estructurado se trabaja por su flexibilidad y por dar el soporte a diversos ambientes, ya que incrementa el desempeño y se mantiene a cambios, modificaciones y adiciones, lo cual nos lleva a mantener un costo beneficioso. El mismo se define de la siguiente manera: Cableado Horizontal. Cableado Vertical/Principal. Área de Trabajo. Cuartos de Telecomunicaciones. Cuarto de Equipo. Entradas de Servicio. Administración Figura 2.1 Subsistemas Norma ANSI/TIA/EIA-568-A. 29

37 Normas del cableado estructurado Figura 2.2 Subsistema de la norma B1 30

38 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco 2.4 Cableado horizontal El Cableado Horizontal provee la intersección desde la conexión cruzada horizontal, hasta las salidas de Telecomunicaciones en el área de trabajo. Éste consiste en el medio de transmisión, el Hardware asociado a la terminación de ambos extremos, y las salidas en el área de trabajo, cada piso del edificio debe tener su propio cableado horizontal. Todos los cables deben estar en una Topología Estrella, desde el Cuarto de Telecomunicaciones hasta cada conector individual en el área de trabajo y debe cumplir con los estándares de la norma TIA-EIA 568-B. La longitud de cada cable individual no deberá exceder los 90 Mts especificados en TIA-EIA 568-B, permitiendo 10 metros adicionales para cables de conexión. Si se pasara de los 90 Mts se perderán los parámetros de capacitancia si el caso fuera para datos, para lo cual funcionará perfecto un enlace de fibra óptica. Las canalizaciones deben tener como mínimo 100mm de diámetro». No pueden tener más de dos quiebres de 90 grados Figura 2.3 Cableado horizontal para la norma TIA-EIA 568-B 31

39 Normas del cableado estructurado 2.5 Cableado vertical Es parte de la distribución dentro de las instalaciones y provee conexión entre los cuartos de equipo, cuartos de telecomunicaciones y entrada de servicios de telecomunicaciones. Él sistema principal puede ser dentro de edificios (conexión entre pisos) o entre ellos en un ambiente tipo campus. Todos los cables deben estar en una topología estrella desde la conexión cruzada principal hasta la conexión cruzada horizontal, en el cuarto de telecomunicaciones. La longitud de los cables de fibra óptica no debe exceder 2000 mts si se utiliza multimodo o 3000 mts si se utiliza monomodo, la longitud de cables UTP para aplicaciones de voz no debe exceder los 800 mts (90 para datos), como está especificado en la TIA/EIA 568-B. Los radios de giro y máxima tensión aplicable deben ser respetados durante y después de la instalación. El cableado vertical debe soportar todos los dispositivos que están dentro del Rack y a menudo todas las impresoras, terminales y servidores de archivo de un piso de un edificio. Si más clientes o servidores son agregados a un piso, ellos compiten por el ancho de banda disponible en el cableado vertical. Sin embargo existe una ventaja, y esta es la poca cantidad de canales verticales en un edificio y por ello se pueden usar equipos más costosos para proveer un mayor ancho de banda. Planta n+1 Cableado vertical Planta n Subsistemas horizontales Figura 2.4 Cableado vertical topología estrella TIA-EIA 568-B 32

40 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco 2.6 Área de trabajo El área de trabajo provee la conexión entre las salidas de telecomunicaciones (Placas + Conector) y el equipo terminal del usuario, o sea los cables de conexión que son Patch Cords o Jumpers cuales deben cumplir con los requisitos de desempeño de la TIA/EIA 568 B.2 Y B.3. Los lugares habituales de trabajo, o sitios que requieran equipamiento de telecomunicaciones sino se dispone de áreas exactas, se recomienda asumir un área de trabajo cada 10 m² de área utilizable del edificio. Se recomienda prever como mínimo tres dispositivos de conexión por área de trabajo, pueden conectarse computadores, teléfonos, cámaras de video, sistemas de alarmas, impresoras, relojes de personal, etc. El área de trabajo se extiende de la toma/conector de telecomunicaciones o el final del sistema de cableado horizontal, hasta el equipo de la estación y está fuera del alcance de la norma EIA/TIA 568A. El equipo de la estación puede incluir, pero no se limita a, teléfonos, terminales de datos y computadoras. Se deben hacer ciertas consideraciones cuando se diseña el cableado de las áreas de trabajo: El cableado de las áreas de trabajo generalmente no es permanente y debe ser fácil de cambiar. La longitud máxima del cable horizontal se ha especificado con el supuesto que el cable de parcheo empleado en el área de trabajo tiene una longitud máxima de 3 m. Comúnmente se emplean cordones con conectores idénticos en ambos extremos. Cuando se requieran adaptaciones especificas a una aplicación en el área de trabajo, éstas deben ser externas a la toma/conector de telecomunicaciones. Figura 2.5 Área de trabajo 33

41 Normas del cableado estructurado 2.7 Cuarto de telecomunicaciones: El cuarto de telecomunicaciones es el área asignada para contener la conexión cruzada horizontal, éste debe contener todos los accesorios necesarios para contener las terminaciones del cableado horizontal, como vertical (principal) así como los necesarios para el equipo de comunicaciones o cómputo de ser requerido. Todas las conexiones entre los cables horizontales y verticales deben ser cross-connect. Las conexiones de los cables de equipo al cableado horizontal o vertical pueden ser interconexiones o conexiones cruzadas, debiendo ser diseñados de acuerdo con la TIA/EIA-569. Pueden existir más de una sala o armario por piso. Parámetros: Debe haber una sala o armario por cada1000 m² de área utilizable. Si no se dispone de datos exactos, estimar el área utilizable como el 75% del área total. La distancia horizontal de cableado desde el armario de telecomunicaciones al área de trabajo no puede exceder en ningún caso los 90 m. En caso de existir más de un armario por piso se recomienda que existan canalizaciones de back-bone entre ellos No puede tener más de 30 m y dos codos de 90grados entre cajas de registro o inspección Radio de curvatura:- Debe ser como mínimo 6 veces el diámetro de la canalización para cobre y 10 veces para fibra Si la canalización es de más de 50 mm de diámetro, el diámetro de curvatura debe ser como mínimo 10 veces el diámetro de la canalización Todos los equipos pasivos deben ser montados en Racks estándar de 19, bajo norma EIA, pudiendo ser Gabinetes de Pared o Empotrados en el piso. 2.8 Punto de demarcación (DP) El punto de demarcación es el punto de interface entre los proveedores de acceso y la instalación del cliente. El punto de demarcación, puede ser evidenciado por un 34

42 Diseño e implementación para la actualización de cableado estructurado Compartamos Banco dispositivo de interface de red el cual es provisto e instalado por el proveedor de acceso y puede contener un puente de entrada. Para infraestructuras de una sola familia el punto de demarcación, se localiza generalmente en la parte exterior de una pared externa del edificio, de acuerdo con los reglamentos locales se debe contactar al proveedor de acceso para determinar la localización adecuada para el punto de demarcación. Cuando la longitud total del cableado del punto de demarcación a la salida más lejana es mayor a 150 m (492 pies), se le debe notificar al proveedor de acceso durante el proceso de diseño para asegurar que las necesidades de transmisión puedan ser acomodadas. Todo el cableado estructurado debe ser administrado como está especificado en el estándar TIA/EIA-606. Como lo menciona este estándar cada salida individual, cada panel de parcheo, posición de terminación, cable y patch cords debe tener un identificador único: con el cual será etiquetado. No se recomienda que los componentes sean marcados directamente, en lugar de esto se recomienda utilizar etiquetas apropiadas. 2.9 Entradas de servicio Para la entrada de servicios se requiere siempre de un cableado vertical de campus, cables de redes privadas o públicas entren a los edificios, es donde la transición a cables internos se realiza; incluye el punto de entrada al edificio las rutas hacia el campus o distribuidor del edificio. Se deben cumplir las regulaciones locales para la terminación de cables externos. En este punto el cambio de cables para exteriores a cables para interiores se puede realizar como un punto de demarcación (Acometida). La entrada de servicios debe cumplir con los requerimientos del estándar TIA/EIA 569-A Cuarto de equipo El cuarto de equipo es un cuarto de uso específico que provee las condiciones necesarias para la operación de equipo de comunicaciones o de cómputo. Los cuartos de equipo difieren de los cuartos de telecomunicaciones en que estos contendrán equipo más delicado y sofisticado. El cuarto de equipo contiene terminaciones, interconexiones, conexiones cruzadas para la distribución de los cables de telecomunicaciones e incluye 35