UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE CUENCA

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE CUENCA FACULTAD DE INGENIERÍAS CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Tesis previa a la obtención del Título de Ingeniero de Sistemas REESTRUCTURACIÓN DE LA RED DE COMUNICACIÓN DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE CUENCA USANDO ESTÁNDARES PARA CABLEADO ESTRUCTURADO AUTORES: Ana Cecilia Barreto Méndez Cristopher Arturo Alvarez Godoy Edgar Orlando Mosquera Chóco DIRECTORA: Ing. Paola Ingavélez Cuenca Ecuador 2007 viii

2 ÍNDICE GENERAL Protocolaria Declaración... Certificación..... Agradecimiento.... Dedicatorias.. Índice General.. Índice de Tablas..... Índice de Figuras.. Índice de Anexos.. Glosario ii iii iv v viii xiii xiv xv xvi Introducción. 23 Campo de aplicación CAPÍTULO 1: ESPECIFICACIONES DE CABLEADO ESTRUCTURADO Descripciones de Cableado Estructurado Antecedentes Definición Objetivos Características Topología Elementos de Cableado Estructurado Cableado Horizontal Topología Elementos Longitud Distancias Cableado Vertical/Backbone Topología Elementos Distancias. 40 ix

3 1.2.3 Área de Trabajo Cuartos de Telecomunicaciones Cuarto de Equipo Diseño Funciones Entradas de Servicio Diseño Funciones Administración (Repartidores) Normas para Cableado Estructurado Antecedentes Norma TIA/EIA-568-A Objetivos Secciones Norma TIA/EIA-568-B Objetivo Estándares Norma TIA/EIA-569-A Alcance Norma TIA/EIA Alcance Presentación de la Información Ventajas y Aplicaciones de Cableado Estructurado Ventajas y Beneficios Aplicaciones CAPÍTULO 2: DISPOSITIVOS Y COMPONENTES DE LA RED DE COMUNICACIÓN Proveedores De Componentes Para Cableado y Comunicaciones PANDUIT Corporation Certificaciones PANDUIT Y CISCO Capacitación. 57 x

4 Panduit en nuestro medio SIEMON Siemon en nuestro medio LEGRAND Descripción de Dispositivos Switch Cisco 3560 PoE 100Mbps de 48 puertos Información Técnica Switch Cisco 4500 CORE de Capa Descripción de Componentes Cables y Conectores Cable Par Trenzado Sin Blindaje (UTP) Conectores RJ Fibra Óptica Fibra Monomodo Fibra Multimodo de Índice Gradiente Gradual Fibra Multimodo de Índice Escalonado Conectores de Fibra Óptica Conector 568SC Conectores BFOC/2.5 y adaptadores (Tipo ST) Sistema de Canalización Canaletas Bandejas Tubo Conduit Ductos Perimetrales Face Plate Patch Panel Patch Cords o Jumpers Bandejas de Fibra Óptica Falso Suelo Descripción.. 73 xi

5 Elementos del Falso Suelo Ventajas Desventajas Falso Techo Descripción Características Rack Caja Tomadatos Punto de Consolidación Escalerilla Características Presupuesto 77 CAPÍTULO 3: ESPECIFICACIONES DE CANALIZACIÓN PARA CABLEADO ESTRUCTURADO Canalización Horizontal Secciones de las Canalizaciones Canalización Horizontal de Oficinas y Laboratorios Tubería Detalles de Instalación Dimensiones par tubería (conduit) Accesorios para Tubería Escalerilla Portacables Especificaciones de Construcción Detalle de Instalación Canaletas Especificaciones de Construcción Detalle de Instalación Canalización Vertical/BackBone de Edificio Canalizaciones Externas entre Edificios Canalizaciones Subterráneas Canalizaciones Directamente Enterradas Backbone Aéreo xii

6 Canalizaciones en Túneles Canalizaciones Internas Canalizaciones Montantes Verticales Canalizaciones Montantes Horizontales Distribución Central de Cableado (Backbone Distribution) Construcción de Cables de Fibras Ópticas Cuarto de Telecomunicaciones Funciones Dimensiones Disposición de Equipos Ingreso y Seguridad Alimentación Eléctrica Paredes Ductos Puesta a Tierra Iluminación Control de Ambiente Acondicionamiento Canalización principal de Campus Tubería Área de trabajo Entradas de Servicio Conclusiones 89 Recomendaciones. 91 Bibliografía Anexos.. 94 xiii

7 ÍNDICE DE TABLAS Pág. Tabla 2.1 Precios de los Componentes Del Cableado Estructurado 78 Tabla 3.1 Dimensionamiento de tubería Tabla 3.2 Dimensiones de escalera portacables Tabla 3.3 Dimensionamiento de canaleta Tabla 3.4 Distancias máximas para cableado Tabla 3.5 Requerimientos cables de Fibra Óptica 101 Tabla 3.6 Dimensiones del Cuarto de Telecomunicaciones. 104 Tabla 3.7 Conectorización de Face Plates 111 xiv

8 INTRODUCCIÓN Actualmente vivimos en un mundo muy desarrollado en donde los recursos de información son tan amplios que superan nuestra imaginación. Casi la mayoría de las organizaciones cuentan con una vasta cantidad de ordenadores necesarios para el desarrollo de las actividades cotidianas, pero por lo general existen distancias algo extensas entre unos y otros. Hace algunos años, no se veía la necesidad de tener conectados unos ordenadores con otros, pero con el transcurso del tiempo se llega a considerar de que es algo imprescindible interconectarlos para así lograr extraer y compartir la información, convirtiéndose las Redes en el medio más común para lograr este objetivo. Hoy en día, el contar con un sistema confiable de cableado para comunicaciones es de suma importancia, tanto así que se lo considera como el fundamento de cualquier sistema de información. Hace sólo algunos años atrás, el único cable usado en las redes de cableado de edificios, era el cable regular para teléfono ó POTS, que era capaz de manejar únicamente comunicaciones de voz, y para poder brindar el servicio de comunicaciones de datos, era necesario instalar un segundo sistema privado de cables. Hasta no hace mucho, los sistemas privados independientes eran aceptables. Pero, en el mercado actual ansioso de información, el poder proveer de comunicaciones de voz y de datos por intermedio de un sistema de cableado estructurado universal es un requisito básico de los negocios. Tomando en cuenta que la comunicación en redes se hace más compleja día a día, en donde más usuarios comparten dispositivos periféricos y crece la necesidad de acceso más rápido a la información, es imprescindible contar con una infraestructura para dichas redes. El primer paso necesario hacia la adaptabilidad, flexibilidad, y longevidad de las redes actuales, comienza con el cableado estructurado. xv

9 Es trascendental que el cableado de comunicaciones sea capaz de soportar una variedad de aplicaciones, y dure lo que dura la vida de una red. Si el cableado es parte de un sistema bien diseñado de cableado estructurado basado en normas y estándares, permitirá la fácil administración de traslados, adiciones, y cambios, si no es así, los problemas con la red ocurrirán con más frecuencia, serán más difíciles de localizar y su reparación será más costosa. Los sistemas de cableado para telecomunicaciones se han vuelto cada vez más complejos debido a la gran cantidad de nodos que conforman las redes actuales, además de la integración de diferentes servicios (voz, datos y video). Para garantizar que estos sistemas cumplan con los requerimientos de ancho de banda y escalabilidad, que cualquier red moderna exige, su construcción debe realizarse con base en ciertas normas de diseño, calidad y estandarización. xvi

10 CAMPO DE APLICACIÓN Una red es un sistema de comunicaciones, que permite el enlace entre usuarios, y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varios ordenadores y que les permite intercambiar información. Esta conexión no necesariamente debe hacerse por medio de un hilo de cobre, también puede hacerse con el uso de láser, microondas y satélites de comunicación. Estas conexiones son llevadas a cabo dependiendo de las necesidades que se presentan con el transcurso del tiempo. El presente proyecto se ha planteado con el fin de incrementar sustancialmente las prestaciones de la red del Campus de la Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca y dotarla de una infraestructura capaz de soportar nuevas demandas a medio y largo plazo. El realizar la reestructuración de la red de la Universidad, involucra la toma de decisiones sobre diferentes aspectos, como por ejemplo: técnicos, económicos, lugar de las instalaciones, tipo de cableado, etc., todo esto considerando las normas y estándares que rigen al cableado estructurado. Todas estas normas y estándares están diseñados para admitir tecnologías actuales y futuras. El cumplimiento de los estándares servirá para garantizar el rendimiento y confiabilidad del proyecto a largo plazo es decir, planificar teniendo en cuenta el crecimiento futuro. Estos estándares se revisan constantemente y se actualizan periódicamente para reflejar las nuevas tecnologías y las exigencias cada vez mayores de las redes de voz y datos. A medida que se incorporan nuevas tecnologías a los estándares, otras son eliminadas. Una red puede incluir tecnologías que ya no forman parte de los estándares actuales o que pronto serán eliminadas. Estas tecnologías por lo general no exigen una renovación inmediata. Con el tiempo, quedan reemplazadas por tecnologías más rápidas y modernas. xvii

11 Como referencia inicial en la a continuación mostramos un diagrama lógico de cómo está estructurada actualmente la red de la Universidad, basados en esto podremos proponer algunos cambios con el fin de lograr nuestro propósito de reestructuración de la red física de la institución. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA DIAGRAMA DE RED S. CISCO 3560 Switch CISCO 4500 Core S. CISCO 3560 F.O F.O Administrativo S. CISCO 3560 SISTEMAS 1 F.O S. CISCO 3560 RECTORADO 1 UTP S. 3 COM 8 P SISTEMAS 2 BIBLIOTECA 1 F.O RECTORADO 2 S. CISCO 3560 FINANCIERO 1 UTP AUTOMOTRIZ S. CISCO 3560 D. LINK 10 P. PACES S. CISCO 3560 UTP PASTORAL S. CISCO 3560 UTP UTP LABORATORIOS Switch 2950 UTP CISCO BLOQUE C D. LINK 16 P. UTP POSTGRADOS D. LINK 24 P DESARROLLO xviii

12 ÍNDICE DE FIGURAS Pág. Figura 1.1 Topología Física Estrella Figura 1.2 Diagrama de Cableado Estructurado. 33 Figura 1.3 Longitud máxima permitida de Cableado Horizontal Figura 1.4 Segmentos del Cableado Horizontal. 38 Figura 3.1 Monitor y Contratuerca para tubería conduit 85 Figura 3.2 Escalerilla portacables Figura 3.3 Canaleta para cable de telecomunicaciones.. 91 Figura 3.4 Interconexiones de Cableado 98 Figura 3.5 Perforación de tubería en el piso xix

13 ÍNDICE DE ANEXOS Pág. Anexo 1 Bloque A B Primera Planta Anexo 2 Bloque A B Segunda Planta Anexo 3 Bloque A B Tercera Planta 134 Anexo 4 Bloque A B Distribución de Cableado Anexo 5 Bloque C Cuarta Planta 146 Anexo 6 Bloque C Distribución de Cableado. 149 Anexo 7 Bloque D Primera Planta Anexo 8 Bloque D Cuarta Planta 154 Anexo 9 Bloque D Distribución de Cableado. 157 Anexo 10 Rectorado UPS Primera Planta 159 Anexo 11 Rectorado UPS Segunda Planta Anexo 12 Rectorado UPS Tercera Planta. 167 Anexo 13 Rectorado Distribución de Cableado 170 Anexo 14 Biblioteca Primera Planta. 172 Anexo 15 Biblioteca Tercera Planta. 176 Anexo 16 Biblioteca Distribución de Cableado 179 Anexo 17 Centro Informático 181 Anexo 18 Cuarto de Telecomunicaciones Principal Anexo 19 Cuarto de Telecomunicaciones Secundario Anexo 20 Campus Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca. 191 xx

14 Anexo 21 Distribución de Componentes de Red en el Rack. 193 Anexo 22 Presupuesto General GLOSARIO El siguiente glosario ofrece la explicación de diversos términos utilizados en este proyecto, además de otros términos que se utilizan frecuentemente en las industrias de cableado e instalación de redes. ANSI American National Standards Institute. Organización Privada sin fines de lucro fundada en 1918, la cual administra y coordina el sistema de estandarización voluntaria del sector privado de los Estados Unidos. AI Acometida de entrada. AT Work Area. Área de trabajo. EIA Electronics Industry Association.Fundada en Desarrolla normas y publicaciones sobre las principales áreas técnicas: los componentes electrónicos, electrónica del consumidor, información electrónica, y telecomunicaciones. TIA Telecommunications Industry Association. Fundada en 1985 después del rompimiento del monopolio de AT&T. xxi

15 Desarrolla normas de cableado industrial voluntario para muchos productos de las telecomunicaciones y tiene más de 70 normas preestablecidas. ISO International Standards Organization. Organización no gubernamental creada en 1947 a nivel Mundial, de cuerpos de normas nacionales, con más de 140 países. IEEE Instituto de Ingenieros Eléctricos y de Electrónica. Principalmente responsable por las especificaciones de redes de área local como Ethernet,802.5 Token Ring, ATM y las normas de Gigabit Ethernet TIA/EIA-568-B Norma para construcción comercial de cableado de telecomunicaciones. TIA/EIA 568-B1 Requerimientos generales. TIA/EIA 568-B2 Componentes de cableado mediante par trenzado balanceado TIA/EIA 568-B3 Componentes de cableado. Fibra óptica TIA/EIA-569-A Normas de Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales. TIA/EIA-570-A Normas de Infraestructura Residencial de Telecomunicaciones. EIA/TIA 606 Estándar de administración para la infraestructura de telecomunicaciones en los edificios comerciales de Norteamérica. Su propósito es ofrecer lineamientos para un esquema de administración uniforme en relación a la xxii

16 infraestructura de cableado. TIA/EIA-606-A Normas de Administración de Infraestructura de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales. TIA/EIA-607 Requerimientos para instalaciones de sistemas de puesta a tierra de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales. TIA/EIA-758 Backbone Norma Cliente-Propietario de cableado de Planta Externa de Telecomunicaciones. Es la parte de la distribución de un sistema, perteneciente a un edificio u planta, que incluye la ruta principal de cables y las instalaciones para soportar el cable desde la sala de equipos, hasta los pisos superiores, o a lo largo de un mismo piso hasta los gabinetes de cableado. Bandeja Estructuras rígidas prefabricadas para tensionar o tender el cable. Cable apantallado Ver Cable de pares trenzados apantallados con lámina. Cable FTP Cable de Pares trenzados apantallados con lámina. Es un cable donde se utiliza una lámina de metal para rodear los conductores de un par trenzado. Cable UTP Cable de pares trenzados blindado. Este es un cable conductor eléctrico formado por uno o más elementos y donde cada uno de estos elementos está blindado en forma individual. Puede tener también un blindaje general, en cuyo caso se denomina un cable blindado de pares trenzados con blindaje completo. Cableado Es un sistema de cables de telecomunicaciones, equipado xxiii

17 con conductores flexibles y conexiones físicas para soportar la conexión de los equipos de tecnología de información. Cableado Estructurado Es un sistema de cableado flexible que, a través de su sistema de conectores, permite una reconfiguración rápida en caso de cambios de ubicación dentro de la oficina. Canalización Compartir y separar sistemas. Permite fácil acomodo de cambios y adecuaciones de cableado. Categoría 5e Son las especificaciones mejoradas de la categoría 5 para cables y productos de conexión con características de transmisión especificadas para 100 MHz, destinados a soportar una transmisión digital a una velocidad de 1000 Mb/s. Categoría 6 Es un estándar de la industria para cables y productos de conexión con características de transmisión especificadas para 250 MHz, diseñados para soportar una implementación de bajo costo a una velocidad de 1000 Mb/s. Cuarto de Equipo Espacio centralizado de uso específico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefónica, equipo de cómputo y/o conmutador de video Cuarto de Telecomunicaciones Este es un espacio cerrado destinado a albergar los equipos de telecomunicaciones, las terminaciones de cables y el cableado de las conexiones cruzadas. Distribuidor Este término se utiliza para describir las funciones de una serie de componentes (como por ejemplo, paneles de conexión, conductores flexibles de conexión) que se usan para conectar los cables. xxiv

18 DTE Equipo de Terminación de datos. Es el término utilizado para describir cualquier tipo de computadora o equipo, cuando está conectado a una red de comunicación de datos. DCE Equipo de terminación de un circuito de datos. Es el equipo donde termina y se controla la línea de transmisión y por lo general es la terminación que marca el punto extremo donde finaliza la red pública de datos. ER Fibra Multi-modo Equipment Room. Cuarto de Equipos. Fibra óptica que tiene un sector central de gran tamaño y permite que los rayos o modos no-axiales se propaguen a lo largo del núcleo. Fibra óptica Es un medio de transmisión que consiste de un núcleo de vidrio o plástico rodeado de un funda de revestimiento protector. Las señales se transmiten como impulsos de luz y se introducen a la fibra por medio de un transmisor de luz, como por ejemplo un láser o un LED. Full duplex Es una comunicación simultánea de dos vías a través del mismo enlace o canal. HC Cruzada Horizontal. Hub Es un concentrador o repetidor perteneciente a una topología en estrella donde se unen las conexiones a los nodos. Interferencia Es un problema en la señal causada por otra señal no deseada. Jack Conectores que sirven de intermediario entre el Patch Cord xxv

19 que conecta una PC al cable que llega al Pacth Panel. Jumper Es una unidad o elemento de cable que no tiene conectores y se utiliza para efectuar las conexiones de tipo cruzado. Fibra Monomodo Es una fibra óptica con un núcleo de diámetro pequeño donde sólo se puede propagar un único modo. El tamaño de núcleo estándar es de 8,3 micrones. Par trenzado Es un elemento de cable formado por dos conductores aislados trenzados juntos en una forma determinada para formar una línea de transmisión equilibrada. Puertos Es la interface de una computadora capaz de transmitir o recibir información. Punto de Consolidación Es un punto de interconexión ubicado en el cableado horizontal que por lo general se utiliza para soportar la reorganización de los espacios amoblados. Puntos de conexión Este es un término utilizado para describir los enchufes que se colocan en las áreas de trabajo, en un sistema de cableado estructurado. Rack Es de fierro y es donde van los Patch Panel y los dispositivos de Comunicación como los Hub, Switch, Router, etc. Es la parte central de todo el cableado de datos. Red Consiste en dos o más computadoras unidas que comparten recursos como archivos, CD-Roms o impresoras y que son capaces de realizar comunicaciones electrónicas. Las redes están unidas por cable, líneas de teléfono, ondas de radio, satélite, etc xxvi

20 Recorrido Cualquier método de distribución diseñado para sujetar cables, por ejemplo los portacables, los troncales de metal o plástico, las bandejas de cables, etc. RJ-45 El RJ45 es una interfaz física usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 5e y 6). Router Son dispositivos electrónicos complejos que permiten manejar comunicaciones entre redes que se encuentran a gran distancia, utilizando vínculos provistos por las empresas prestatarias del servicio telefónico (líneas Punto a punto), líneas de datos (Arpac), enlaces vía satélite, etc. Sincrónico La señales que provienen de la misma referencia de tiempo y por ello sus frecuencias son idénticas. CT Cuarto de Telecomunicaciones. Topología Es la configuración física o lógica de un sistema de telecomunicaciones. Topología Estrella Es una topología física de red, de tipo punto-a-punto. xxvii

21 CAPÍTULO 1 ESPECIFICACIONES DE CABLEADO ESTRUCTURADO

22 1.1 DESCRIPCIONES DE CABLEADO ESTRUCTURADO Antecedentes Al comenzar la década de los 80 s, los edificios eran diseñados sin tomar muy en cuenta consideraciones relacionadas con los servicios de comunicaciones que operarían en los mismos. Hace sólo algunos años, el único cable utilizado para el cableado de edificios era el cable regular para teléfono, instalado por las compañías que suministraban conmutadores y teléfonos. Estas redes de cables eran capaces de manejar comunicaciones de voz pero, para poder apoyar las comunicaciones de datos, se tenía que instalar un segundo sistema privado de cables; por lo que las compañías suministradoras de computadoras tenían que realizar el cableado necesario para sus aplicaciones. Inicialmente, los sistemas propietarios eran aceptables, pero en el mercado actual urgente de información y con grandes avances tecnológicos, el disponer de comunicaciones de voz y datos por medio de un sistema de cableado estructurado universal es un requisito básico de los negocios. Estos sistemas de cableado estructurado proveen la plataforma o base sobre la que se puede construir una estrategia general para los sistemas de información Definición Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cable destinada a transportar, a lo largo y ancho de un edificio, las señales que envía un emisor hasta el correspondiente receptor 1, todo esto regulado bajo normas internacionales que garantizan la comunicación entre todos los equipos de información

23 Físicamente es una red de cable única y completa, con combinaciones de alambre de cobre (pares trenzados sin blindar UTP), cables de fibra óptica, bloques de conexión, cables terminados en diferentes tipos de conectores y adaptadores 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. Así mismo, permite conducir señales de control como son: sistemas de seguridad y acceso, control de iluminación, control ambiental, etc. El cableado estructurado involucra implícitamente otro aspecto que hasta el momento no era tenido en cuenta, el estético. A diferencia de las redes implementadas con cable coaxial, todos los elementos de cableado ofrecen una agradable presentación y una terminación final estética y ordenada, la cual abandona el desorden que reinaba anteriormente en los cuartos de computación Objetivos Las principales razones para el uso de cableado estructurado son: Proveer de un sistema total de transporte de información a través de un medio común. Permite la administración sencilla y sistemática de las mudanzas y cambios de ubicación de personas y equipos. Establecer y seguir normas y estándares que faciliten la administración, detección y resolución de problemas de comunicaciones. Contar con una infraestructura uniforme de cableado para reducir costos de instalación y mantenimiento. Planificar la demanda actual y futura para reducir los cambios en infraestructura de Redes. 29

24 1.1.4 Características Entre las características generales de un sistema de cableado estructurado destacan las siguientes: La configuración de nuevos puestos se realiza hacia el exterior desde un nodo central, sin necesidad de variar el resto de los puestos. Sólo se configuran las conexiones del enlace particular. Con una plataforma de cableado, los ciclos de vida de los elementos que componen una oficina corporativa dejan de ser tan importantes. Las innovaciones de equipo siempre encontrarán una estructura de cableado. Soporta múltiples ambientes de cómputo: o LAN's. o Datos discretos (Mainframes, mini computadoras). o Voz/Datos integrados (PBX, Centrex, ISDN). o Video (señales en banda base, ejemplos.: seguridad de edificios; señales en banda amplia, ejemplos.: TV en escritorio). Evoluciona para soportar aplicaciones futuras, garantizando así su vigencia en el tiempo. Simplifica las tareas de administración, minimizando las posibilidades de alteración del cableado. Efectivo en costo. Gracias a que no existe la necesidad de efectuar cableados complementarios, se evita la pérdida de tiempo y el deterioro de la productividad. Responde a los estándares. Por esta causa garantiza la compatibilidad y calidad conforme a lo establecido por las siguientes organizaciones: o TIA/EIA - Electronics Industries Association. / Telecommunications Industry Association. o CSA - Canadian Standards Association. o IEEE- Institute of Electrical & Electronics Engineers. o ANSI- American National Standards Institute. o ISO - International Organization for Standardization. 30

25 Mediante una topología física en estrella se hace posible configurar distintas topologías lógicas tanto en bus como en anillo, simplemente reconfigurando centralizadamente las conexiones Topología El término Topología se usa para poder describir la forma en que se organiza la interconexión para la comunicación entre dos o más usuarios, es decir a la conexión física entre ellos. Los Sistemas de Cableado Estructurado utilizan topología física estrella con el fin de que todos los puntos de red se concentren y de esta forma poder disponer de un Hub como bus activo y repetidor, como se ilustra en la Figura 1.1. Esta topología introduce bastantes ventajas entre las más importantes la administración y el mantenimiento. Aunque la topología física sea estrella, la topología lógica sigue siendo la que indique el protocolo de nivel de enlace, o sea bus para Ethernet y anillo para Token ring. El hub se encarga de definir la topología. Al contar con este tipo de topología, que permite tener un cable independiente para cada estación, y las normativas de instalación y entrega, hacen que el cableado estructurado sea ideal para una óptima administración de cada uno de los recursos y de los servicios que se tiene en la red. La concentración en un punto permite rápidos cambios futuros, adicionar nuevos puntos de red, cambiar de servicio y bajan el tiempo invertido para las labores de mantenimiento. 31

26 Figura1.1 32

27 1.2 ELEMENTOS DE CABLEADO ESTRUCTURADO En conjunto, a todo el cableado de un edificio se llama SISTEMA y a cada parte en la que se subdivide se llama SUBSISTEMA. Se llama estructurado porque obedece a esta estructura definida, como se muestra en la Figura 1.2. Figura Cableado Horizontal Se extiende desde el área de trabajo hasta el armario del cuarto de telecomunicaciones (TC), incluye el conjunto de medios de transmisión (cables, fibras, coaxiales, etc.) que unen los puntos de distribución de planta con el conector o conectores del puesto de trabajo. Se debe considerar su proximidad con el cableado eléctrico que genera altos niveles de interferencia electromagnética (motores, elevadores, transformadores, etc.). 33

28 El término horizontal se emplea debido a que el cableado se instala horizontalmente a lo largo del piso o techo falso. Además el subsistema de cableado estructurado es el que mayor cantidad de cables individuales posee. El subsistema de cableado horizontal incluye: Cable Salida/Conector en el área de Trabajo Terminaciones Mecánicas Patch cords o jumpers en el cuarto de Telecomunicaciones Puede incluir punto de consolidación o salidas de múltiples usuarios (muto) El sistema diseñado debe satisfacer los requerimientos actuales y facilitar el mantenimiento, crecimiento y reubicación de los equipos y las áreas a servir. La norma TIA/EIA 568-A define el cableado horizontal de la siguiente forma: El sistema de cableado horizontal es la porción del sistema de cableado de telecomunicaciones que se extiende del área de trabajo al cuarto de telecomunicaciones. El cableado horizontal incluye los cables horizontales, las tomas/conectores de telecomunicaciones en el área de trabajo, la terminación mecánica y las interconexiones horizontales localizadas en el cuarto de telecomunicaciones Topología Dentro de cableado horizontal se utiliza una topología tipo estrella. Todos los nodos o estaciones de trabajo se conectan con cable UTP o fibra óptica hacia un concentrador (patch panel) ubicado en el armario de telecomunicaciones de cada piso. Esta topología otorga la flexibilidad necesaria para implementar diferentes servicios, a través de conexiones cruzadas en el armario de telecomunicaciones. 2 Norma TIA/EIA 568-A 34

29 La norma TIA/EIA 568-A hace las siguientes recomendaciones en cuanto a la topología del cableado horizontal: El cableado horizontal debe seguir una topología estrella. Cada toma/conector de telecomunicaciones del área de trabajo debe conectarse a una interconexión en el cuarto de telecomunicaciones. El cableado horizontal en una oficina debe terminar en un cuarto de telecomunicaciones ubicado en el mismo piso que el área de trabajo servida. Los componentes eléctricos específicos de la aplicación (como dispositivos acopladores de impedancia) no se instalarán como parte del cableado horizontal; cuando se necesiten, estos componentes se deben poner fuera de la toma/conector de telecomunicaciones. El cableado horizontal no debe contener más de un punto de transición entre cable horizontal y cable plano. No se permiten empalmes de ningún tipo en el cableado horizontal Elementos El cableado horizontal consiste en dos elementos básicos: Cable Horizontal y Hardware de Conexión (También llamado "cableado horizontal"): Proporcionan los medios para transportar señales de telecomunicaciones entre el área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estos componentes son los "contenidos" de las rutas y espacios horizontales. Rutas y Espacios Horizontales (También llamado "sistemas de distribución horizontal"): Las rutas y espacios horizontales son utilizados para distribuir y soportar cable horizontal y conectar hardware entre la salida del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estas rutas y espacios son los "contenedores" del cableado Horizontal. 35

30 Los componentes principales del subsistema cableado horizontal son los cables. Estos constituyen el medio físico con el que se accede al puesto de trabajo. Los más conocidos son: Cable UTP (Unshielded Twisted Pair) o cable de par trenzado no apantallado formado por 4 pares trenzados individualmente de categoría 6; es el más universalmente utilizado. Cable de fibra óptica multimodo, de 62,5/125 µm. Es totalmente insensible ante cualquier perturbación de origen electromagnético, por lo que sólo se utiliza en entornos donde los cables de cobre no pueden ser usados, donde se requiere gran ancho de banda o cuando se excede de la distancia máxima permitida por la norma (90 metros) Longitud La máxima longitud permitida independientemente del tipo de medio de transmisión utilizada es 90 m., como se ilustra en la Figura 1.3. Se mide desde la salida de telecomunicaciones en el área de trabajo hasta las conexiones de distribución horizontal en el armario de telecomunicaciones. La longitud máxima de los cables de conexión cruzada y puenteo (que interconectan el cableado horizontal con el vertical en el armario de telecomunicaciones) es 5m. y los patch cords (que interconectan la salida de telecomunicaciones con los equipos terminales en al área de trabajo) es de 3m. máximo. CT: Cuarto de Telecomunicaciones. AT: Área de Trabajo Figura 1.3 El área horizontal que puede ser atendida efectivamente por un armario de telecomunicaciones está dentro de un radio de 60m. aproximadamente alrededor del mismo. 36

31 Holgura del cable: Longitud adicional que debe ser considerada a ambos lados del cable para facilitar la terminación del mismo en los conectores y permitir cambios de ubicación. Se considerará: En el lado del armario de telecomunicaciones: de 2 a 3 metros. En el área de trabajo: 30 cm. para cobre y 1 m. para fibra óptica Distancias La distancia máxima horizontal para cumplir con la categoría es 90m. A continuación consideramos las longitudes máximas del cable en el CT Se permiten hasta 2 cables/puentes en el CT, permite la interconexión o la conexión cruzada. Ningún cable (patch cord) sencillo puede exceder de 5 m. de longitud. El total de los cables (patch cords) en el CT no puede exceder de 6 m. Los cables del área de trabajo no deben exceder 3 metros (10 pies) de longitud. Un total de 10m. horizontalmente para todos los cables de conexiones, puentes y cables de equipos en el área de trabajo y en el closet de telecomunicaciones. La distancia máxima total de canal es de 100 metros, 10 m de cables más 90 m de cableado en el enlace, esto lo ilustramos en la Figura

32 Figura Cableado Vertical/Backbone Conocido como cableado troncal, se define como la interconexión entre cuartos de telecomunicaciones, cuarto de equipo, y entrada de servicios, también incluye cableado entre edificios. El cableado de Backbone incluye la conexión vertical entre pisos en edificios de varios pisos. Incluye medios de transmisión (cable), puntos principales e intermedios de conexión cruzada y terminaciones mecánicas. La norma TIA/EIA 568-A define el cableado vertical de la siguiente forma: La función del cableado vertical es la de proporcionar interconexiones entre los cuartos de telecomunicaciones, los cuartos de equipos y las instalaciones de entrada en un sistema de cableado estructurado de telecomunicaciones. El cableado vertical consta de los cables verticales, las interconexiones principales e intermedias, las terminaciones mecánicas y los cordones de parcheo o jumpers empleados en la interconexión. El cableado vertical incluye también el cableado entre edificios. 3 3 Norma TIA/EIA 568-A 38

33 Topología La topología del cableado vertical es típicamente una estrella. En circunstancias donde los equipos y sistemas solicitados exijan un anillo, este debe ser lógico y no físico. La norma TIA/EIA 568-A hace las siguientes recomendaciones en cuanto a la topología del cableado vertical: El cableado vertical deberá seguir la topología estrella convencional. Cada interconexión horizontal en un cuarto de telecomunicaciones está cableada a una interconexión principal o a una interconexión intermedia y de ahí a una interconexión principal con la siguiente excepción: Si se anticipan requerimientos para una topología de red bus o anillo, entonces se permite el cableado de conexiones directas entre los cuartos de telecomunicaciones. No debe haber más de dos niveles jerárquicos de interconexiones en el cableado vertical (para limitar la degradación de la señal debido a los sistemas pasivos y para simplificar los movimientos, aumentos o cambios. Las instalaciones que tienen un gran número de edificios o que cubren una gran extensión geográfica pueden elegir subdividir la instalación completa en áreas menores dentro del alcance de la norma TIA/EIA 568-A. En este caso, se excederá el número total de niveles de interconexiones. Las conexiones entre dos cuartos de telecomunicaciones pasarán a través de tres o menos interconexiones. Sólo se debe pasar por una conexión cruzada para llegar a la conexión cruzada principal. En ciertas instalaciones, la conexión cruzada del cableado vertical (conexión cruzada principal) bastará para cubrir los requerimientos de conexiones cruzadas. Las conexiones cruzadas del cableado vertical pueden estar ubicadas en los cuartos de telecomunicaciones, los cuartos de equipos, o las instalaciones de entrada. No se permiten empalmes como parte del cableado vertical. 39

34 Elementos El backbone de datos se puede implementar con cables UTP o con fibra óptica. A continuación presentamos algunos cables reconocidos: Cable multi-par UTP de 100 W (Norma TIA/EIA 568 B.2) Cable de fibra óptica de 62.5/125mm (TIA/EIA 568 B.3) Cable de fibra óptica de 50/125mm (TIA/EIA 568 B.3) Cable de fibra óptica mono-modo (TIA/EIA 568 B.3) Es importante destacar que debe presentarse un especial cuidado en la selección de estos cables para troncales, ya que además de cumplir las especificaciones de la norma por el medio en el que se instalan, deben asegurar la debida protección frente a agentes externos como humedad, roedores y perturbaciones eléctricas o electromagnéticas en el caso de que salgan al exterior de los edificios. Los cables de parcheo y los paneles utilizados para el cableado troncal son del mismo tipo de los que se emplean en los cableados horizontales Distancias Las distancias a considerar según la norma son: Dentro del Edificio o Cobre 90mts. o Fibra Óptica 500 mts. Entre Edificios o Cobre 800 mts. o Fibra Óptica Multimodo 2Km. o Fibra Óptica Monomodo 3Km. 40

35 1.2.3 Área de Trabajo Son los elementos que conectan la toma de usuario al terminal de datos. Diseñado para cambios, modificaciones y adiciones fáciles. El subsistema área de trabajo comprende los elementos que permiten al usuario conectarse con los distintos servicios de comunicaciones, desde la roseta hasta el terminal. Está formado básicamente por los cables de usuario, los adaptadores y los filtros. 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 3m. Comúnmente se emplean cordones con conectores idénticos en ambos extremos. Cuando se requieran adaptaciones específicas a una aplicación en el área de trabajo, éstas deben ser externas a la toma/conector de telecomunicaciones. Salidas de área de trabajo: Los ductos a las salidas de área de trabajo (work area outlet, WAO) deben prever la capacidad de manejar tres cables. Las salidas de área de trabajo deben contar con un mínimo de dos conectores. Uno de los conectores debe ser del tipo RJ-45 bajo el código de colores de cableado T568A (recomendado) o T568B. Estos componentes no deben instalarse como parte del cableado horizontal, deben instalarse externos a la salida del área de trabajo. Esto garantiza la utilización del sistema de cableado estructurado para otros usos. Adaptaciones comunes en el área de trabajo: Un cable especial para adaptar el conector del equipo (computadora, terminal, teléfono) al conector de la salida de telecomunicaciones. Un adaptador en "Y" para proporcionar dos servicios en un solo cable multipar (Ej. teléfono con dos extensiones). Un adaptador pasivo (e.g. balun) utilizado para convertir del tipo de cable del equipo al tipo de cable del cableado horizontal. 41

36 1.2.4 Cuartos de Telecomunicaciones Es el área en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones. El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eléctricas que no sean de telecomunicaciones. Debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado. 4 Debe haber mínimo un Cuarto de Telecomunicaciones por cada área 1000 metros cuadrados. En redes mas grandes debe extenderse la topología agregando más salas; existirá entonces una sala de telecomunicaciones principal (MDF, Main Distribution Facility), que interconecta las otras salas (IDF Intermediate distribution facility). Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo. El diseño de cuartos de telecomunicaciones debe considerar, además de voz y datos, la incorporación de otros sistemas de información del edificio tales como televisión por cable, alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de telecomunicaciones. El cuarto de telecomunicaciones debe satisfacer ciertas condiciones ambientales: Suficiente energía eléctrica. Ventilación. Aire acondicionado. Seguridad contra accesos no autorizados. Segura del punto de vista estructural. 4 JIMÉNEZ, Manuel, Normas de Cableado, 2003, 42

37 1.2.5 Cuartos de Equipo El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso específico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefónica, equipo de cómputo y conmutadores de video. Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo. Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza, costo, tamaño y complejidad del equipo que contiene. Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones 5. Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estándares TIA/EIA-568-A y TIA/EIA Diseño Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones, los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estándares TIA/EIA-568-A y TIA/EIA Funciones Un cuarto de equipos debe proveer las siguientes funciones: Un ambiente controlado para los contenedores de los equipos de telecomunicaciones, el hardware de conexión, las cajas de uniones, las instalaciones de aterrizaje y sujeción y los aparatos de protección, dónde se necesiten. Desde una perspectiva del cableado, o la conexión cruzada principal o la intermedia usada en la jerarquía del cableado vertebral. Puede contener las terminaciones de los equipos (y puede contener las terminaciones horizontales para una porción del edificio). A menudo contiene las terminaciones de la red troncal/auxiliar bajo el control del administrador del cableado local. 5 JIMÉNEZ, Manuel, Cableado Estructurado, 2003, 43

38 1.2.6 Entradas de Servicio Como su nombre lo dice consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio, incluyendo el punto de entrada a través de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada. El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus, los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estándares TIA/EIA- 568-A y TIA/EIA-569. El cuarto de entrada de servicios consta de los cables, hardware de conexión, dispositivos de protección, hardware de transición, y otro equipo necesario para conectar las instalaciones de los servicios externos con el cableado local. El punto de demarcación entre las portadoras reguladas o los proveedores de servicio y el cableado local del cliente debe ser parte de la instalación de entrada Diseño Las vías y espacios de la instalación de entrada deben ser diseñados e instalados de acuerdo a los requerimientos de la norma TIA/EIA Funciones Una instalación de entrada debe proporcionar: Un punto de demarcación de red entre los proveedores de servicio y el cableado local. Ubicación de la protección eléctrica gobernada por los códigos eléctricos aplicables. Una transición entre el cableado empleado en planta externa y el cableado aprobado para distribución en interiores. Esto implica a menudo una transición a un cable con especificaciones contra la propagación de fuego. 44

39 1.2.7 Administración (Repartidores) Son los puntos de distribución o repartidores donde se interconectan los diferentes subsistemas. Este subsistema se divide en Administración Principal y Administración Planta. Administración Principal: Este subsistema sería el repartidor principal del edificio en cuestión, que normalmente está ubicado en el sótano o planta baja. Administración de Planta: Los componen los pequeños repartidores que se ubican en las distintas plantas del edificio. 45

40 1.3 NORMAS PARA CABLEADO ESTRUCTURADO Antecedentes Antiguamente, cada organización definía sus propios estándares para el diseño de su red interna, lo cual implicaba un freno en el progreso colectivo. Viendo la necesidad de integrar estas redes y de eliminar la necesidad de seguir las reglas de un proveedor en particular, la industria de Telecomunicaciones, a principios de los años 90, reconoce la necesidad de establecer lineamientos para el cableado de voz y datos en edificios. Estos lineamientos proveen la dirección para efectuar instalaciones correctas de los nuevos productos de Telecomunicaciones así como los detalles para realizar movimientos, adiciones y cambios en una instalación existente. Estos estándares son escritos y aprobados por comités formados por Profesionales de la industria sobre la cual actúan dichos estándares. La TIA/EIA, con el apoyo de numerosas organizaciones, crea el primer estándar de cableado de sistemas de comunicaciones: TIA/EIA-568-A, Norma para construcción comercial de cableado de telecomunicaciones. Posteriormente se establecen una variedad de normas que funcionan en conjunto con la TIA/EIA -568A como por ejemplo: TIA/EIA-569 (Febrero de 1998), "Norma de construcción comercial para vías y espacios de telecomunicaciones", que proporciona directrices para conformar ubicaciones, áreas, y vías a través de las cuales se instalan los equipos y medios de telecomunicaciones. TIA/EIA-570-A (Septiembre de 1999), Estándar para cableados de edificios residenciales. TIA/EIA-606 (Mayo de 2002), "Norma de administración para la infraestructura de telecomunicaciones en edificios comerciales". Proporciona normas para la codificación de colores, etiquetado, y documentación de un sistema de cableado instalado. 46

41 TIA/EIA-607 (Agosto de 1994), "Requisitos de aterrizado y protección para telecomunicaciones en edificios comerciales", que dicta prácticas para instalar sistemas de aterrizado que aseguren un nivel confiable de referencia a tierra eléctrica, para todos los equipos. Actualmente, debido al rápido avance en las tecnologías de comunicación, ha obligado a hacer cambios posteriores significativos a la norma, resultando en la actual TIA/EIA-568-B Norma TIA/EIA-568-A Creado en Octubre de 1995, referente a Estándares sobre espacios y canalización de Telecomunicaciones para edificios comerciales.la norma 568-A especifica que un sistema de cableado estructurado utiliza una topología, permite cambios al nivel de aplicativo tales como ir de aplicaciones basadas en anillos o cadenas, a otras de orientación lineal, sin cambio alguno al cableado físico, ahorrando por consiguiente, tiempo, dinero, y esfuerzo. El estándar especifica: Requerimientos mínimos para cableado de telecomunicaciones dentro de un ambiente de oficina. Topología y distancias recomendadas. Parámetros de medios de comunicación que determinan el rendimiento. La vida productiva de los sistemas de telecomunicaciones por cable por más de 10 años (15 actualmente) Objetivo El objetivo de esta norma es Estandarizar el diseño y las prácticas de construcción dentro y entre edificios, que serán el soporte para cables de Telecomunicaciones y equipos. 47

42 Secciones La norma TIA/EIA-568-A especifica los requisitos mínimos para cableado de telecomunicaciones dentro de edificios comerciales, incluyendo salidas y conectores, así como entre edificios de conjuntos arquitectónicos. De acuerdo a la norma, un sistema de cableado estructurado consiste de 6 subsistemas funcionales: 1. Cableado horizontal. 2. Cableado vertical/backbone. 3. Área de trabajo. 4. Cuarto de telecomunicaciones. 5. Cuarto de equipo. 6. Entradas de servicio. 7. Administración Norma TIA/EIA-568-B Esta norma fue creada entre 1998 y Consiste es un conjunto de tres estándares que trata el cableado de edificios comerciales para productos y servicios de telecomunicaciones. Define los requerimientos mínimos para soportar un ambiente multiproducto y multiproveedor, además, permite planificar e instalar redes LAN sin conocer específicamente los equipos que serán instalados Objetivo Esta norma pretende definir estándares que permitan el diseño e implementación de sistemas de cableado estructurado para edificios de oficinas, y entre edificios de campus universitarios 6. 6 Wikipedia, TIA-568B Wikipedia, 2007, 48

43 La mayor parte del estándar se ocupa en definir los tipos de cables, distancias, conectores, arquitecturas de sistemas de cableado, estándares para los terminales y características de prestación, requerimientos de instalación del cableado, y métodos de comprobación de los cables instalados Estándares La intención de estos estándares es proveer una serie de prácticas recomendadas para el diseño e instalación de sistemas de cableado que soporten una amplia variedad de los servicios existentes, y la posibilidad de soportar servicios futuros que sean diseñados considerando los estándares de cableado. El estándar pretende cubrir un rango de vida de más de diez años para los sistemas de cableado comercial. Este objetivo ha tenido éxito en su mayor parte, como se evidencia con la definición de cables de categoría 5 en 1991, un estándar de cable que satisface la mayoría de requerimientos para 1000BASE-T, emitido en Los tres estándares tienen los siguientes títulos oficiales: El estándar principal TIA/EIA-568-B.1 define los requisitos generales, El estándar TIA/EIA-568-B.2 se centra en los componentes para cables de pares trenzados balanceados, y; El estándar TIA/EIA-568-B.3 trata los componentes de cables de fibra óptica. Por tanto, podemos decir que el proceso de estandarización ha proporcionado al menos un período de nueve años (probablemente más) para el cableado de edificios. Los estándares TIA/EIA-568-B se publicaron por primera vez en Sustituyen al conjunto de estándares TIA/EIA-568-A que han quedado obsoletos Norma TIA/EIA 569-A Estándar sobre las prácticas de diseños y construcción específicos los cuales darán soporte a los medios de transmisión y al equipo de telecomunicaciones. 49