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Cableado Estructurado • Planeando su sistema • Estándares • Cableado estructurado • Topología • Medios de transmisión Primera Parte

Boletín Técnico

Indice Planeando su Sistema

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Estandares

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Cableado Estructurado

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Cableado Estructurado Generico

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Garantías y Certificados de ­ Tecnología Black Box ¿Qué podrá encontrar en este Boletín Técnico? Considerando que existe una demanda constante en los sistemas de cableado estructurado, y que en cualquier instalación nueva se debe instalar una red de cableado confiable para el trasporte de voz y datos a altas velocidades, se elaboro esta guía con los principios técnico, para establecer las especificaciones para el diseño, construcción, instalación, administración, certificación y mantenimiento de redes de cableado estructurado y a la hora de elegir la solución de cableado estructurado para una nueva instalación elija por la mejor opción tecnológica de acuerdo a sus requerimientos. Este documento esta basado en la información de las Guías Técnicas de Black Box Corporation, traducido al español, actualizado y supervisado por el consejo técnico de Black Box de México.

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Planeando su Sistema

Planeando su sistema

La planeación de un sistema de cableado estructurado no es tan complicado como aparenta, solamente se requiere conocimiento básico en las normas y estándares internacionales (y locales), así como tomar en cuenta los siguientes factores: • • • • • • •

Requerimientos Detalles de la construcción Instalación Actual Flexibilidad Planes de expansión Ciclo de vida Presupuesto y costo de mantenimiento

Requerimientos. Estos se pueden determinar de acuerdo los dispositivos que han de conectarse, su ubicación, el ancho de banda que transmiten y el modo en que se usan y se conectan, en algunos casos estos requerimientos son por ampliaciones o remodelaciones de áreas de trabajo en fábricas u oficinas. Detalles de la construcción. Para poder tener una descripción general del proyecto es necesario tener un plano o un boceto del sitio, realizar una inspección y tomar notas de las áreas problemáticas, las obstrucciones y otras condiciones que requieran atención. Instalación actual. Cuando se trabaja con una instalación ya operativa, se debe contar con una memoria técnica que incluya un diagrama o boceto en donde se marquen las trayectorias, registros, terminaciones y tipo de cable empleado, así como la identificación para su administración y mantenimiento. Flexibilidad. Deberá ser un sistema que logre la conectividad cualquier dispositivo por ejemplo Datos, Voz, Video, VoIP, PoE, etc. Planes de expansión. Debemos considerar para el diseño de un cableado estructurado el uso de equipo de alta tecnología o tecnologías en desarrollo, esto con el

fin de poder determinar la infraestructura y en caso de requerir incrementar el ancho de banda, solamente sea un cambio de equipo y no de infraestructura de cableado con un costo mayor. Ciclo de vida. El ciclo de vida de una instalación de cableado no supera normalmente los 20 años (Black Box garantiza todas sus instalaciones con materiales de nuestra marca de por vida). Durante este tiempo se instalarán varias generaciones de hardware y de software, e indudablemente aumentarán tanto los requisitos de prestaciones de la red como la importancia de la fiabilidad y la seguridad. Presupuesto y costo de mantenimiento. Uno de los factores críticos en el desarrollo de un sistema de cableado estructurado, es el capital a invertir. Un diseño de rede con poco presupuesto, podría implicar sistemas menos capaces y con un elevado costo de mantenimiento, que a menudo lleva a reorganizaciones, interrupciones o bajo desempeño. Por esto es necesario realizar una propuesta correcta de acuerdo con sus necesidades y previniendo costos futuros adicionales. Factores claves para elaborar las especificaciones de una red Los patrones de uso, magnitud/tráfico de todas las aplicaciones El incremento a futuro del ancho de banda El número de usuarios y el crecimiento previsto Las ubicaciones de los usuarios y las distancias máximas hasta el centro de datos El uso de VoIP y PoE La previsión del uso de aplicaciones inalámbricas u otras tecnologías diferentes El espacio disponible Los costos

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Boletín julio 2009 Estándares

En Black Box le ayudamos a diseñar su red con la ayuda de nuestros especialistas en Cableado Estructurado

Introducción a los Estándares del Cableado ¿Por qué estándares? Los estándares son conjuntos de normas o procedimientos de uso generalizado que se especifican oficialmente, y que sirven como medida o modelo de excelencia, además aseguran la interoperabilidad de diversos fabricantes, para que el desempeño de una red sea siempre el óptimo. Numerosas compañías, organizaciones, entes gubernamentales interna-cionales y locales, regulan y especifican los cables en uso así como la instalación de un cableado estructurado, entre los estándares más importantes tenemos: El estándar TIA/EIA La Asociación de Industrias Electrónicas (EIA, Electronic Industries Alliance) y la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA, Tele-communications Industry Association) son asociaciones de comercio que desarrollan y publican en conjunto una serie de estándares que abarcan el cableado estructurado de voz y datos para redes LAN. Estos estándares de la industria evolucionaron después de la desregulación de la industria telefónica de los EE.UU. en 1984, que transfirió la responsabilidad del cableado de las instalaciones al

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dueño del edificio. Antes de eso, AT&T utilizaba cables y sistemas propietarios. Aunque hay muchos estándares y suplementos, los siguientes son los que los Instaladores certificados de cableado utilizan con más frecuencia: TIA/EIA-568-A es el Estándar de Edificios Comerciales para Cableado de Telecomunicaciones. Este estándar especifica los requisitos mínimos de cableado para telecomunicaciones, la topología recomendada y los límites de distancia, las especificaciones sobre el rendimiento de los aparatos de conexión y medios, y los conectores y asignaciones de pin.

los cables de conexión (UTP, Unshielded Twisted-Pair) de 4 pares y par trenzado apantallado (ScTP, Screened Twisted-Pair) de 4 pares. TIA/EIA-568-B.2 especifica los componentes de cableado, de transmisión, los modelos de sistemas y los procedimientos de medición necesarios para la verificación del cableado de par trenzado. TIA/EIA-568-B.3 especifica los componentes y requisitos de transmisión para un sistema de cableado de fibra óptica. TIA/EIA-569-A es el Estándar de Edificios Comerciales para Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones. Este estándar especifica las prácticas de diseño y construcción dentro de los edificios que admiten equipos y medios de telecomunicaciones. Los estándares específicos se dan para salas o áreas y recorridos en los que se instalan equipos y medios de telecomunicaciones. TIA/EIA-570-A es el estándar de cableado para telecomunicaciones residenciales y comerciales menores. Las especificaciones de infraestructura de cableado dentro de este estándar incluyen soporte para seguridad, audio, televisión, sensores, alarmas e intercomunicadores. El estándar se debe implementar en construcciones nuevas, extensiones y remodelaciones de edificios de uno o de varios inquilinos.

Existen varios suplementos que cubren algunos de los medios de cobre más nuevos y rápidos. Este estándar ha sido reemplazado por TIA/EIA-568-B.

TIA/EIA-568-B es el Estándar de Cableado. Este estándar especifica los requisitos de componentes y de transmisión según los medios. TIA/EIA-568-B.1 especifica un sistema de cableado de telecomunicaciones genérico para edificios comerciales que soporta un entorno de varios productos y proveedores. TIA/EIA-568-B.1.1 es una enmienda que se aplica al radio de curvatura de

TIA/EIA-606 es el Estándar de Administración para la Infraestructura de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales e incluye estándares para la rotulación del cableado. El estándar especifica que cada unidad de conexión de hardware debe tener una identificación exclusiva. El identificador debe estar en cada unidad de conexión de hardware o en su etiqueta. Cuando se utilizan identificadores en áreas de trabajo, la conexión de estaciones debe tener una etiqueta en la placa, en el bastidor o en el conector propiamente dicho. Todas las etiquetas deben cumplir los requisitos de legibilidad, protección contra el deterioro y adhesión especificados en el estándar UL969. TIA/EIA-607 es el estándar de Requisitos de Conexión a Tierra y Conexión de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales que admite un entorno de varios proveedores y productos, así como las prácticas de conexión a tierra para distintos sistemas que pueden instalarse en las instalaciones del cliente. El estándar especifica los puntos exactos de interfaz entre los sistemas de conexión a tierra del edificio y la configuración de la conexión a tierra de los equipos de telecomunicaciones, y determina las configuraciones de conexión a tierra del edificio necesarias para admitir estos equipos.

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Boletín julio 2009 Estándares

Existen muchos otros estándares en la familia ANSI/ TIA/EIA:

Planta externa: • TIA/EIA-758, CO-OSP

ANSI/TIA/EIA-526, ANSI/TIA/EIA-526-7 y ANSI/TIA/EIA526-14 presentan un método estandarizado para probar cables de fibra óptica. TIA/EIA-526-7 incluye la medición de la pérdida de potencia óptica en plantas instaladas de cables de fibra óptica monómodo. TIA/EIA-526-14AA incluye la medición de la pérdida de potencia óptica en plantas instaladas de cables de fibra óptica multimodo.

Seguridad contra Incendios • NFPA-70 • NOM-SEDE-001 • ASTM-E814 Administración: • ANSI/TIA/EIA-606

ANSI/TIA/EIA-598 describe el sistema de código de colores utilizado en cables de fibra óptica grandes (hasta de un par de docenas de fibras). El estándar ISO/IEC El estándar ISO/IEC es equivalente a la EIA/TIA 568B.2-1, que son claves para la instalación del cableado. Ambos cumplen aspectos similares. La Norma Oficial Mexicana NOM

Nota: El proceso de los estándares es dinámico. Los estándares vigentes están siendo mejorados y nuevos versiones se están desarrollando para satisfacer las necesidades del mercado.

Black Box tiene la más alta calidad de sus productos y servicios que superar a todos los estándares

La NMX-248, Telecomunicaciones –Cableado estructurado genérico– Cableado de telecomunicaciones para edificios comerciales – Especificaciones y métodos de prueba”, es el estándar reconocido en México y es equivalente a la norma internacional ISO/IEC 11801 en el cual se establecen los valores de los parámetros de desempeño que debe cumplir un sistema de cableado estructurado. ¿Qué estándares se aplican? El estándar mundial para las telecomunicaciones es la serie de estándares de la Organización Internacional de Estandarización/Comité Internacional Electrotécnico (ISO/IEC). El estándar ISO 11801 2da edición que se ocupa del cableado genérico de telecomunicaciones es la pieza central para las instalaciones y, de hecho, es muy similar a los estándares CENELEC 50173 y ANSI/ TIA/EIA 568-B, que tratan los mismos temas. En México, los estándares utilizados para el cableado estructurado son: Cableado: • ISO-11801 • TIA/EIA-568-B • NMX-248

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Black Box Explica “Creo que se debería hacer la precisión de entre norma y estándar ya que se usan indistintamente pero no son lo mismo. A saber: Norma: Regla que se debe seguir o a que se debe ajustar las conductas, tareas, actividades, etc… Es algo obligatorios. Estándar: Tipo, patrón, modelo, nivel. Son requerimientos que afectan al desempeño del sistema. Sólo define un patrón o modelo.” RCDD Luis I. Cardenas Black Box Network Services

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Cableado Estructurado

Origen del cableado estructurado A principios de la década de los 80’s, hubo un enorme crecimiento en la cantidad de redes. Sin embargo, muchas redes se construyeron utilizando distintas implementaciones de hardware y software.

Además el sistema de cableado telefónico complico más la situación, debido a que como parte de su acuerdo operativo para 1984, AT&T ya no se hizo responsable del cableado al interior de las instalaciones del cliente y desde entonces, el proveedor del servicio mantiene el sistema solo hasta el punto de acometida, más allá de este punto, el mantenimiento y actualización del sistema telefónico, era ya responsabilidad del cliente. Como resultado, los administradores de redes tenían problemas administrando dos sistemas de cableado diferentes, voz y datos. El deseo de un sistema que pudiera usarse para cualquier aplicación, sin los consecuentes problemas y dolores de cabeza de los sistemas anteriores, creció exponencialmente hasta la llegada del cableado estructurado.

Como resultado, estas redes eran incompatibles y era necesario seguir distintas especificaciones y parámetros de distancia máxima así como tipo de conector. Esto hacia difícil que redes que utilizaban distintas especificaciones se comunicaran entre sí y fueron necesarias topologías particulares. Véase la figura 1.

¿Qué es un sistema de cableado estructurado?

Topología en anillo

Topología en estrella

Topología en anillo

Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cable destinada a transportar, a lo largo y ancho de un edificio, las señales que emite un emisor de algún tipo de señal hasta el correspondiente receptor. Un sistema de cableado estructurado es físicamente 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.

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Boletín julio 2009 Cableado

Uno de los beneficios del cableado estructurado es que permite la administración sencilla y sistemática de las mudanzas y cambios de ubicación de personas y equipos. El sistema de cableado de telecomunicaciones para edificios presenta como característica el ser general, es decir, soportar una amplia gama de productos de telecomunicaciones y aplicaciones sin necesidad de ser modificado.

e) Se puede ampliar con facilidad. f) Está regulado mediante estándares, lo que garantiza la compatibilidad de aplicaciones. g) Se realiza la instalación sobre el mismo trazado.

El sistema debe de ser diseñado e instalado de tal forma que permita las modificaciones y ampliaciones necesarias para soportar cualquier servicio de comunicación (actual y futura en un lapso no menor a diez años). Siendo lo suficientemente flexible para acomodarse a las novedades tecnológicas, todo esto sin nuevas tiradas de cable Vida útil de equipos conectados a un sistema estructurado Componente Cableado

Tiempo de vida (Años) 10 a 15 años

PBX, controlador LAN de switcheo de datos

5 a 8 años

Computador Mainframe/Mini

4 a 6 años

PC´s, Notebooks, Terminales

2 a 3 años

Software de aplicación

1 a 2 años

Ventajas del Cableado Estructurado El Cableado Estructurado ofrece las siguientes ventajas: a) Debido a que el sistema de cableado es independiente de la aplicación y del proveedor, los cambios en la red y en el equipamiento pueden realizarse por los mismos cables existentes. b) Ya que las salidas en las estaciones de trabajo están cableados de igual forma, los movimientos de personal pueden hacerse sin modificar la base de cableado. c) La localización de los hubs/concentradores de la red en un punto central de distribución, en general un closet de telecomunicaciones, permite que los problemas de cableado o de red sean detectados y aislados fácilmente sin tener que parar el resto de la red. d) Facilita y abarata las labores de mantenimiento.

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Cableado Estructurado Genérico

CABLEADO ESTRUCTURADO DE TELECOMUNICACIONES GENÉRICO Descripción del cableado estructurado genérico Cuando se diseña un sistema de cableado estructurado, en la mayoría de los casos se tiene más de una sala de telecomunicaciones. Ente las razones de esta distribución esta el contar con una red grande o mediana que está distribuida entre varios pisos o edificios, que hace necesario contar con una sala de telecomunicaciones para cada piso en cada edificio; otro motivo es que los medios de transmisión (cable) solamente porta una señal comienza a degradarse con la distancia, haciendo necesario en estos puntos de atenuación equipos repetidores, hubs, bridges o switches para regeneración de la señal y retranmisión. Estos equipos están almacenados en algún tipo de sala de telecomunicaciones, ya sea una sala pequeña o simplemente un gabinete. Elementos funcionales Los elementos funcionales de un cableado estructurado de telecomunicaciones genérico son los siguientes:

d) Cableado principal de edificio. e) Distribuidor de cables de piso. [DCP] f) Cableado horizontal. g) Punto de consolidación o salida multiusuario. h) Salida de telecomunicaciones [ST] Distribuidor de cables de campus (DCC) El Distribuidor de cables de campus (DCC), es el punto de concentración principal de un campus o edificio completo. La DCC es en realidad la sala de telecomunicaciones primaria. Es la sala que controla todas las conexiones de un edificio o campus. Es el punto donde la planta de cables internos se encuentra con la conectividad del mundo exterior. Con frecuencia, la DCC forma parte de una sala más grande de servidores que contiene servidores de comunicaciones, servidores de archivo y a veces hasta los escritorios de las personas que trabajan en la administración de red y en el equipo de soporte. En una topología en estrella, todas las DCE o DCP están conectados a la DCC. El cableado principal, se utiliza para conectar las DCE y las DCP de otros pisos. Si toda la red está limitada a un solo edificio de varios pisos, por lo general la DCC estará ubicada en uno de los pisos centrales, aunque la entrada de facilidades esté ubicado en el primer piso o en el sótano. Para las redes que comprenden varios edificios, normalmente un edificio alberga la DCC y cada edificio individual tiene su propio punto de concentración (DCE) que conecta todas las DCP que contiene. Distribuidor de cables de edificio (DCE)

Fig. 2 a) Distribuidor de cables de Campus. [DCC] b) Cableado principal de Campus. c) Distribuidor de cables de edificio. [DCE]

El distribuidor de cables de edificio (DCE), alberga el cableado y los dispositivos que se utilizan en un edificio individual; o, en el caso de un edificio de un solo piso, es la sala de telecomunicaciones principal del piso de una red. Por lo general, la sala está equipada con paneles de conexión para conectar cableado de

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par trenzado, unidades de conexiones de fibra, switches, hubs y dispositivos de administración de cables, según sea necesario. Algunos de estos dispositivos suelen estar montados en bastidores y otros, en las paredes.

cuales se interconectan entre sí, para formar la estructura de un cableado genérico de telecomunicaciones, tal como se muestra en la figura 2

Los estándares ANSI/TIA/EIA-568-B especifican que las DCE se deben conectar a la DCC utilizando el cableado principal, también denominado cableado vertical. Se suele utilizar cableado de fibra óptica cuando las longitudes del cable principal son más largas que el límite del cable UTP Categoría 5e, 6. Debe considerarse el cableado de fibra óptica cuando las DCE están en distintos edificios o en otros pisos.

Este cableado se extiende desde el distribuidor de cables de Campus hasta los distribuidores de cables de edificio, e incluye lo siguiente: cables principales del Campus, terminación mecánica de estos cables en ambos extremos (DCC y DCE´s) y las conexiones de cruce e interconexiones en el distribuidor de cables de Campus. El cable principal de Campus también puede ser utilizado para interconectar distribuidores de cables de edificio.

Cableado principal de Campus.

Distribuidor de cables de piso (DCP) El Distribuidor de cables de piso (DCP), es la sala de telecomunicaciones más cercana a las estaciones de trabajo. La DCP, al igual que todas las conexiones cruzadas de cobre, por lo general es un panel de conexión o un bloque de punción y, posiblemente, un dispositivo de red como un repetidor, un hub o un switch. Puede estar montada en un bastidor de una habitación o de un gabinete. Dado que un sistema de cable horizontal típico incluye varios tendidos de cables a cada estación de trabajo, puede representar la mayor concentración de cables en la infraestructura del edificio. Un edificio con 1000 estaciones de trabajo puede contener fácilmente un sistema de cableado horizontal de 2000 a 3000 tendidos de cable individual. El cableado horizontal incluye los medios para la red que se utilizan en el área que se extiende desde el armario de cableado hasta una estación de trabajo; incluye los medios que están tendidos a lo largo de una ruta horizontal hasta la toma o conector de telecomunicaciones en el área de trabajo, también incluye los cables de conexión o jumpers de la DCP. Según los estándares ANSI/TIA/EIA-568-B.1, la longitud del cable horizontal desde la DCP hasta el área de trabajo no puede exceder los 90 m (295,3 pies). Desde ahí, la longitud máxima del cable desde la toma hasta la estación de trabajo es de 5m (16,4 pies). En la DCP, la longitud máxima del cable es de 5m (16,4 pies). Esto es aplicable a todos los tipos de medios para red de Categoría 5e o 6 UTP admitidos. Subsistemas de cableado El cableado genérico está conformado por tres subsistemas de cableado: cableado principal de campus, cableado principal de edificio y cableado horizontal, los

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Cableado principal de Edificio Este cableado se extiende desde los distribuidores de cables de edificio (DCE´s) hasta los distribuidores de cables de piso (DCP´s), e incluye los cables principales de edificio, la terminación mecánica de estos cables en ambos extremos (DCE´s y DCP´s), y las conexiones de cruce e interconexión en el distribuidor de cables de edificio. Cableado horizontal Este cableado se extiende desde el distribuidor de cables de piso hasta las salidas de telecomunicaciones, e incluye lo siguiente: cables horizontales, terminación mecánica de los cables en ambos extremos (DCP y ST´s), y las conexiones de cruce e interconexiones en el distribuidor de cables de piso. El término “Horizontal” se emplea ya que típicamente el cable en esta parte del cableado genérico se instala horizontalmente a lo largo de los pisos o plafones de un edificio. El cableado horizontal no debe contener más de un punto de transición o punto de consolidación, entre el distribuidor de cables de piso y la salida/conector de telecomunicaciones. Topología del cableado estructurado genérico El cableado estructurado genérico de un edificio, Campus o Área Industrial debe tener una estructura en estrella jerárquica, donde la cantidad y tipo de subsistemas de cableado que están incluidos en un diseño, depende de la geografía y tamaño de éstos, así como de los requerimientos propios del usuario. La topología de un cableado genérico debe tomar la forma mostrada en la figura No. 3 Los cables se deben instalar entre los niveles jerárquicos adyacentes de la topología de un cableado genérico, tal como se muestra en la figura No. 3.

Esta estructura de estrella jerárquica provee de una gran flexibilidad requerida para adaptarse a una gran variedad de aplicaciones. Para ciertas aplicaciones, se requiere de conexiones directas entre los DCP´s y los DCE´s, las cuales están permitidas. El cableado principal de un edificio se puede utilizar para interconectar los distribuidores de cables de piso, no obstante, estas conexiones directas serán adicionales a las requeridas para la topología básica de estrella jerárquica.

Las funciones de las diferentes clases de distribuidores de cables pueden ser combinadas para optimizar los costos de una red de cableado estructurado. En la figura No. 4 se muestra un ejemplo de un cableado genérico para un Campus formado por 2 edificios, en la cual el edificio que aparece en primer plano contempla los distribuidores de cables de edificio y de piso de la planta baja del edificio, en forma separada, mientras que el edificio que aparece en segundo plano, muestra que las funciones de los mismos distribuidores de cables han sido combinadas en un mismo distribuidor. Generalmente, las funciones de los distribuidores DCC, DCE y DCP se agrupan en un solo distribuidor.

Figura No. 3. Topología de un cableado genérico.

Figura No. 4 Ejemplo de una red de cableado genérico.

Garantías y Certificados Black Box Black Box de México, S.A. de C.V. en soluciones de cableado estructurado las garantías y certificados que ofrece son los siguientes:

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Garantía Están garantizados de por vida. Black Box de México, S.A. de C.V. establece las siguientes tipos de garantía para todos sus productos: Cableado Estructurado Garantiza la mayoría de sus productos por un periodo de un (1) año o se puede ampliar hasta Tres (3) AÑOS a partir de la fecha de facturación con el programa:

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