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Tema 7
Cableado estructurado
Introducción• Al principio los sistemas telemáticos eran soportados por
sistemas propietarios o cerrados, en ocasiones no tenían ningún tipo de normalización.
• Problemas:– Limitación del ancho de banda– Falta de flexibilidad.– Saturación de las canalizaciones.– Baja calidad.– Imposibilidad de gestionar correctamente el sistema.
• Perjudicado el cliente.• Solución: Normalización
Objetivos del cableado estructurado
• Proporcionar una infraestructura física que dé soporte a las aplicaciones telemáticas.
• Integrar los servicios ya instalados en la empresa, y los servicios futuros, de acuerdo con los estándares vigentes.
• Permitir administración centralizada.• Proporcionar independencia (tecnología, topología,
fabricantes).• Flexibilidad y modularidad para ampliaciones y
modificaciones futuras.• Cumplimiento de la normativa, garantiza nivel de calidad
y seguridad.
Sevicios sobre cableado estructurado
• Transmisión de datos sobre LAN.• Transmisión de voz (analógica y/o digital).• Transmisión de imágenes y video en
formato digital.• Otros servicios de telecomunicación, cuyo
requerimiento de ancho de banda no superen lo proyectado.
Normativa• Ciclo1. Período anárquico.2. Primera normativa EEUU.3. Normativa de ámbito mundial, claramente
influenciada por normativa EEUU.4. Normativa de carácter regional, Europa,
basada en el estándar mundial.5. En España, UNE-EN50173 -1:2002, ratificada
por AENOR desde enero del 2004 y es de obligado cumplimiento en las contrataciones públicas en el entorno de la UE.
Descripción de un sistema de cableado estructurado.
• Ámbito: varios edificios.• Consta de un conjunto de elementos
funcionales básicos, agrupados, a su vez, en varios subsistemas de cableado.
• Estructura jerarquica en estrella, tres niveles:– Subsistema de campus.– Subsistema vertical.– Subsistema horizontal.
• Un s. de cableado estructurado debe cumplir:– La configuración del sistema, respetando la jerarquía
y los sistemas definidos en la norma.– Las características físicas y eléctricas de cables y
conectores.– Las características de transmisión de los enlaces
completos, es decir, materiales y procesos de instalación correctos.
– El cumplimiento de la normativa relativa a seguridad y CEM.
Elementos básicos de un sistema de cableado estructurado.
• Distribuidor de campus CD (CampusDistirbuidor).– Es el elemento desde el que parten los
distintos cables que conforman el cableado de campus.
• Troncal de campus o cable de campus.– Es el conjunto de cables que se utilizan para
hacer las conexiones entre el CD y los distintos distribuidores de edificios (BD). También las conexiones entre BD.
• Distribuidor de edificio BD (BuildingDistributor).– Es el elemento que sirve para conectar el
cableado troncal del campus con el cableado troncal del edificio.
• Cableado vertical o troncal del edificio– Es el conjunto de cables que se utiliza para
efectuar la interconexión entre el distribuidor del edificio y los distribuidores de planta.
• Distribuidor de planta FD (FloorDistributor).– Elemento que sirve para efectuar la
interconexión entre el cableado horizontal y el cableado vertical.
• Cableado horizontal o cableado de planta.– Comprende el conjunto de cables utilizado
para proporcionar el enlace entre los distribuidores de planta y las tomas de usuarios de cada planta.
• Punto de consolidación CP ( ConsolidationPoint).– Punto de conexión dentro del cableado horizontal que
se encuentra entre el distribuidor de planta y la toma de usuario.(No tiene porque existir).
• Toma de usuario o roseta TO (Telcommunications Outlet).– Dispositivo fijo de conexión que sirve para
interconectar la terminación del cable horizontal con el equipo de usuario (ordenador, terminal datos, teléfono, etc.).
Subsistemas de cableado.
• Un sistema de cableado estructurado se compone de tres subsistemas normalizados que existirán en número variable.
• Estos subsistemas son:– Subsistema de campus.– Subsistema de cableado vertical.– Subsistema de cableado horizontal.
• Los subsistemas se interconectan para crear un sistema de cableado estructurado genérico.
Subsistemas de campus
• Se extiende desde el distribuidor de campus hasta el distribuidor o distribuidores de edificio que existan.
• Puede estar presente o no.• Consta de las siguientes partes:
1. Cableado de campus.2. Paneles de conexión (Patch Panels).3. Latiguillos de interconexión (Patch cords).4. Armario o Rack.
1. Cableado de campus.
• En la mayoría de los casos basado en FO, razones:– La distancia a cubrir suele superar los 90 m.– Problema que presenta las ddp de las tomas
de tierra de cada uno de los edificios.– Susceptibilidad del sistema ante las
interferencias electromagnéticas.• Las líneas de centralitas telefónicas no
necesitan FO.
2. Paneles de conexión.
• Se instalan tanto en los distribuidores de campus como en los de edificio.
• Forman dos familias:– Paneles de conexión
de FO.– Paneles de conexión
para cables balanceados.
3.Latiguillos de interconexión.
• Realizan la conexión entre paneles de conexión o entre panel de conexión y equipo activo (router, switch, etc.)
4. Rack
• Lugar donde se instalan los paneles de conexión y elementos activos.
Subsistema de cableado vertical
• Formado por todos los elementos necesarios para enlazar los distribuidores de planta de un edificio.
• Se compones de:1. Cableado vertical. De pares balanceados o
FO.2. Paneles de conexión.3. Latiguillos de interconexión.4. Armario o rack.
• El subsistema vertical es la troncal del conjunto, el medio necesitará mínima atenuación, baja paradiafonía y alta inmunidad al ruido.
• En ocasiones, troncales diferentes para datos y telefonía. Las troncales de telefonía se suelen hacer con cables multipares (25, 50, 100 pares…)
Subsistema de cableado horizontal.
• Lo componen todos los elementos que permiten la conexión de los puestos de trabajo al distribuidor de planta:
1. Cableado horizontal.2. Puntos de consolidación.3. Tomas de usuario.4. Paneles de conexión.5. Latiguillos de interconexión.6. Armario o rack.
1. Cableado horizontal.
• Se extiende desde el distribuidor de planta hasta cada una de las rosetas. Salvo raras excepciones se utiliza cable de pares balanceado.
2. Punto de consolidación.
• Se usa en entornos muy abiertos, donde la ubicación de las áreas de trabajo cambia habitualmente.
• Se situaría entre el distribuidor de planta y la toma de usuario de la zona.
3. Tomas de usuario (TO)
• También llamada rosetas.
• Cuando se utilizan puntos de consolidación es habitual la utilización de tomas multiusuario, como máximo 12 áreas de trabajo.
Cableado del puesto de trabajo.• Se compone de todos los elementos necesarios
para la conexión del equipo terminal en el puesto de trabajo con la toma de usuario o punto de acceso a la red:– Latiguillos de conexión.– Filtros de adaptación de impedancias, etc.
• No es estandarizable, depende del equipo terminal
• En la descripción del puesto de trabajo, aunque tampoco forma parte del sistema de cableado estructurado, se pueden detallar las tarjetas y dispositivos de red para los diferentes hosts.
Interfaces de un sistema de cableado.
• Las interfaces son los puntos de conexión de los latiguillos que unen los equipos activos a los paneles de distribución o el punto de conexión entre paneles de distribución.
• Cuando el equipo activo se cablea directamente al panel de interconexión, se denomina interconexión (interconnect).
• Cuando el equipo activo para interconectarse a un determinado subsistema necesita conexiones entre diferentes paneles, es decir, hay que utilizar latiguillos de interconexión, se denomina conexión cruzada (cross connect).
Categoría.• Se denomina categoría al grado de calidad, en
cuanto a prestaciones para la transmisión, que presentan de manera independiente los cables, los paneles de conexión y los conectores utilizados en un sistema de cableado estructurado.
• El grado de calidad queda determinado por el nivel de diferente parámetros físicos:– Mecánicos: diámetro de conductores, radio de
curvatura, rango de temperatura, etc.– Eléctricos: atenuación, diafonías, resistencia de
aislamiento, etc.
Según última norma europea
Categoría (continuación).
• La norma reúne las categorías en dos grupos:– Uno para los materiales o componentes relacionados
con los cables balanceados.– Otro para los materiales y componentes relacionados
con la FO.• Las categorías de FO están divididas en dos
grupos:OM (Optical Multimode, multimodo) y OS (Optical Single-mode, monomodo).
• Dentro de OM se definen tres categorías OM1, OM2 y OM3. Para OS sólo una categoría OS1.
Ejemplo
• Calcular el ancho de banda de una FO de 2 Km., 850 nm, categoría OM1
B=200/2=100Mhz• Si la FO fuera de categoría OM3
B=1500/2=750Mhz
Interfaz de equipo
• Es el punto en el que un equipo de aplicación específica puede conectarse al sistema de cableado.
• Se sitúa entre los extremos de cada subsistema.• Todos los puertos de un distribuidor pueden ser
una interfaz de equipos (por interconexión o conexión cruzada).
• Los puntos de transición ni los de consolidación proporcionan una interfaz de equipo.
Interfaz de test
• Se define como el punto en el que un equipo de medida puede ser conectado al sistema de cableado.
• Se sitúa en los extremos de cada subsistema, en los extremos de los diversos latiguillos y el punto de consolidación si lo hubiera.
Enlace
• Es el camino de interconexión entre dos interfaces de test.
• Excluye los latiguillos de los usuarios y de equipos.
• Se contemplan dos tipos de enlace:– Los enlaces permanentes.– Los de punto de consolidación.
Canal
• Es el camino de conexión extremo a extremo entre dos equipos telemáticos (p.e. entre hub y PC).
• Un canal puede implementarse con cableado solo horizontal, sólo vertical, solo de campus o con una combinación de éstos.
Clase• Se denomina clase al grado de bondad que una
vez constituido tiene un determinado enlace o canal en función de sus características de transmisión.
• Influyen no sólo los materiales empleados, sino también el cumplimiento de unos procedimientos de instalación adecuados.
• Para medir y certificar las características de transmisión se tendrá siempre en cuenta las interfaces entre las que están definidos los enlaces y canales.
Clase para enlaces y canales de cable balanceados.
Clases para enlaces y canales de FO.
Consideraciones para el cálculo de las longitudes máximas en los distintos
subsistmas.• La longitud física del canal no debe sobrepasar
los 100 m.• Los cables flexibles que se utilizan en los
latiguillos presentan una mayor atenuación, valorada en un factor de 1,5.
• Todos los cables flexibles utilizados en el canal tienen la misma especificación de atenuación.
• Los cables de los puntos de consolidación presentan una atenuación superior en un factor de 1,25.
Consideraciones para el cálculo de las longitudes máximas en los distintos
subsistmas.• La longitud física del cable horizontal fijo no debe
superar los 90 m, longitud que debe ser significativamente menor cuando se instalen puntos de consolidación o se empleen cables de usuario muy largos.
• En el caso de instalarse tomas multiusuario, la longitud del cable de usuario no debe exceder los 20 m.
• En el caso de instalarse PC, estos se ubicaran a distancias superiores a los 15 m del distribuidor de planta, para minimizar el efecto de la diafonía.
• Los latiguillos de interconexión en los distribuidores no excederán de los 5 m.
Subsistema horizontal, cables balanceados.
• El empleo de las fórmulas siguientes permitiráobtener la longitud máxima del cable fijo a instalar dependiendo de la longitud total del cable flexible que se desea utilizar en cada uno de los canales.
• Esta longitud máxima se establecerá por planta, edificio o instalación completa.
• Donde se utilicen CP habrá de establecerse la longitud máxima del cable CP correspondiente.
• Las fórmulas se aplican según la clase de canal y dependiendo del modelo de cableado horizontal
Subsistema vertical y/o campus, cables balanceados.
• Es usual mantener cableados diferentes para los servicios de voz y datos. La voz es menos exigente en cuanto ancho de banda y, por tanto, puede implementarse sobre canales de clase inferiores a la clase D.
• La longitud de los tramos fijos dependerá de varios factores:– La clase de canal, la categoría de los componentes y
la cantidad de cable flexible.
Cables de FO.• Los modelos de cableado horizontal y troncal de
las figuras siguientes son válidos tanto para cable balanceado como para FO, varía sólo en lo relativo a las distancias.
• La llegada de la FO hasta la toma de usuario generalmente no requiere de un equipo de transmisión en el distribuidor de planta, a no ser que se empleen diferentes tipos de FO.
• Por esto se pueden crear canales combinados horizontal/troncal.
Cables de FO (continuación).• En las fórmulas siguientes, se asume que las
fibras instaladas en cada canal serán de la misma construcción física (diametronúcleo/cubierta y apertura numérica).
• Las longitudes máximas dependerán del número de empalmes y de conectores insertados en el canal de fibra.
• Los cables que albergan la FO serán de diferente tipo de cubierta si son de interior o exterior. En algunos casos reforzados con armadura de acero.
Caso práctico 1
Aspectos prácticos sobre un sistema de cableado estructurado.
Introducción.
• Estudiaremos aspectos de las instalaciones que forman parte de otras normativas (EN 50174-1/2), o que no formando parte de ninguna normativa son importantes de reseñar.
• Algunas veces se pueden encontrar entornos donde convergen varias normativas (ICT).
Recintos cerrados.• En un sistema de cableado estructurado se pueden
hablar de dos tipos de salas o habitaciones destinadas a albergar equipos y distribuidores:– Salas de equipos.– Salas de telecomunicaciones.
• La existencia no es obligatoria, pero si existe debe cumplir unos mínimos requerimientos marcados en la norma EN 50174 – 1/2. La normativa reseña dos aspectos a tener en cuenta:– Los armarios de cableado eléctrico no pueden ubicarse en estas
salas.– Los racks se ubicaran de tal manera dentro de la habitación que
dejarán libre una distancia mínima de 1,2 m por cada cara accesible del armario.
Sala de equipos.
• Suelen albergar distribuidores (CD y/o BD), equipos de telecomunicaciones generales para todo el sistema, como PABX.
• Son los puntos de entrada de las redes de operadores externos.
Salas de telecomunicaciones.
• Si existen se ubicaran en cada planta.• Albergan distribuidores FD, equipos de
telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión.
• Es el punto reconocido de interconexión entre el subsistema horizontal y troncal.
Canalizaciones.
• Soportan el cableado del sistema a lo largo de todos los enlaces.
• Se puede hablar de tres tipos:– Tubo de PVC, normalmente empotrados en
paredes y/o suelos.– Canaleta de PVC , sobre paredes o falso
techo o falso suelo.– Bandejas metálicas, sobre paredes o falso
techo.
Canalizaciones (criterios)a) No debe ocuparse más allá de un 40 % de su
capacidad, evitando tensiones y torceduras.b) En tendidos sobre bandejas o canaletas se
dejarán libres al menos 25 mm por encima de los cables.
c) Se facilitará el acceso a las bandejas o canaletas dejando al menos 150 mm por encima de las mismas.
d) En canalizaciones cerradas se situarán registros de acceso al menos cada 12 m.
e) Las canalizaciones de cableado estructurado deberán ser independientes de las de distribución eléctrica.
f) Los trazados de las canalizaciones eléctricas y de cableado de pares balanceados no discurrirán en paralelo. En caso inevitable, y si la longitud de los trazados supera los 35 m, la distancia (A) entre ambos cumplirá las indicaciones de la tabla siguiente. No obstante las separaciones no son obligatorias en los últimos 15 m del tramo.
g) Se evitarán los cruces de las canalizaciones eléctricas y de cables balanceados, si son inevitables en ángulo recto.
h) Cables de diferente propósito no deben entrar en el mismo mazo de cableado. Los mazos de diferente naturaleza deben estar separados electromagnéticamente unos de otros. (ver figura).
i) Los elementos introductores de ruido (fluorescentes, motores pequeños, etc.) deberán estar distanciados un mínimo de 13 cm (recomendable 50 cm). En el caso de grandes fuentes de ruido, cable apantallado o FO.
j) En el caso de emplear bandejas metálicas con fines de aislamiento electromagnético, se instalaran canalizaciones preferiblemente compactas y profundas. Se evitarán, asimismo, las discontinuidades en empalmes, cruces, giros o paso de tabiques.
k) Cuando se realice la tirada de cables hay que evitar torceduras y tirones, así como radios de curvatura inferiores a 5 cm.
Armarios de distribución.• Albergan en su interior los paneles de conexión,
los latiguillos, la electrónica de red y otros elementos como soporte eléctrico, sistema de refrigeración, guía de latiguillos, etc.
• Es el punto donde se pueden configurar diferente enlaces entre subsistemas de cableado gracias a los puentes con latiguillos. Es un punto clave de mantenimiento.
• Es un punto vulnerable por lo que se aconseja la utilización de puertas con cerradura.
Descripción.• Las dimensiones de los armarios están
normalizadas.• Tienen un ancho interior de 19’’ (482 mm), lo
que proporciona que existan una gran variedad de productos en el mercado en este formato.
• La altura interior de los armarios se especifica en unidades básicas, conocidas como unidades U, de longitud 50 mm. (Por ejemplo armario de 24 U, guía de latiguillos de 2 U).
• La profundidad dependerá de los equipos a instalar en su interior y de la cantidad de cable que alberguen.
Clasificación de los Racks• Armarios de menos de 12 U.
– Normalmente en paredes (murales), sólo disponen de acceso por la puerta delantera y admiten poca flexibilidad interior.
• Armarios de 12 a 24 U.• Armarios de más de 24 U
– Se instalan en el suelo, normalmente llevan ruedas (facilitando mantenimiento y limpieza).
– Normalmente permiten el acceso por varias caras.– Soportan sistemas de ventilación y admiten gran
flexibilidad en el desplazamiento interno de carriles.• Miniracks
Detalles de instalación.
• En un armario se agrupan gran cantidad de cables y además es un punto clave en tareas de mantenimiento y ampliación de la red. Esto obliga al instalador a proceder de manera ordenada y metódica en el proceso de cableado del armario.
• La forma de cablear el armario determina en gran medida la calidad de la instalación completa
Pasos a seguir (instalación cableado del armario)
a) Todo el cableado debe estar señalizado en ambos extremos con muñequillas (o letreros), siguiendo los criterios de rotulación para cableado estructurado.
b) Desenredar todos los cables (peinar) agrupandolos en mazos según el panel al que vayan a ser insertados. La utilización de bridas facilita la tarea. La longitud mínima de los cables desde el punto de abandono de la canalización hasta su extremo final será de 3 m en el caso de armarios pequeños y de 6 m en el caso de armarios grandes.
c) Los mazos de cable no deberán llegar a los paneles de conexión con la longitud justa. Hay que dejar cable de sobra en el interior del armario (coca).
d) Los cables deberán ser conducidos por el interior del armario aprovechando las guías laterales hasta los paneles donde serán conectados. Los armarios suelen proporcionar enganches por el armazón donde sujetar los mazos con bridas.
Racks. Elementos auxiliares.
• El guía latiguillos que permite reconducir de una forma ordenada los latiguillos de interconexión.
• La bandeja es un elemento que sostiene los equipos de telecomunicaciones con formato pequeño.
• La base de schuko.
Caso práctico 2.
Paneles de conexión.• En el terminan conectados los cables
balanceados.• Se comercializan habitualmente en formato de
19’’ y 1 U con 16 ó 24 puertos de categoría 5e y 6 para TIA/EIA.
• La cara frontal está formada por conectores RJ45 hembra para cableado no apantallado. Menos habitual para cable apantallado (RJ49).
• También es habitual que el cableado soporte los servicios de voz (PABX). Por ello los fabricantes ofertan paneles para este fin.
Detalles de la instalación.• Es lo que se conoce como inserción del cable.• Existen paneles que no exigen la utilización de
una herramienta, la tapa del conector permite realizar una inserción.
• La clave destrenzar los cables lo menos posible (ver tabla).
• En los paneles suele venir indicado el código de colores.
• Ser cuidadoso en la alineación de las muñequillas y sujetar con bridas los cables a los paneles.
Bandejas y conectores de FO.
• Es habitual en los subsistemas troncalesel cableado de FO.
• En los distribuidores extremos de estos enlaces existiran bandejas para recoger las cocas y soportar los conectores SC o ST.
Puesto de trabajo
• Tomas de usuario– Módulo RJ-45 para UTP– Módulo RJ-49 para FTP– Técnica de conexión igual que la de los patch
panel.(Aconsejable realizar una pequeña coca en el interior de las cajas de los mecanismos).
Puesto de trabajo (continuación)
• Latiguillos de usuario– Este cable es multifilar, al contrario que el cable
balanceado fijo que es unifilar.– Ventaja flexibilidad, inconvenientes peores
características de transmisión y más caros.– Herramienta crimpadora.– Es conveniente la utilización de capuchones
alrrededor de los conectores, para refuerzo mecánico.
– Las conexiones de voz utilizan cable de 2 o 4 hilos multifilares con conectores RJ-11 (conexiones analógicas) y cable 8 hilos con conectores RJ-45 para conexiones RDSI.
Código de colores para cable balanceado.
Criterio de rotulación• Para el cableado horizontal, el orden en el que
se van encontrando las rosetas de una planta sea el orden en el que se encuentra en el panel correspondiente.
• Se rotulan los paneles de conexión y las rosetas con etiquetas y los cables con muñequillas.
• Las muñequillas de un extremo del cable llevaran la misma identificación que su correspondiente etiqueta.
• El sistema elegido documentado en el proyecto.
