Cableado Estructurado

Cableado Estructurado 

Por definición se lo conoce como al método utilizado para crear un sistema organizado de cables que permita integrar en un mismo edificio múltiples servicios, tales como transmisiones de voz, de datos y video; y que a su vez pueda ser entendido con facilidad por instaladores, administradores de red, técnicos y en general por el personal que interactúa con el cableado.

Bases generales para el diseño Se deben conocer las necesidades actuales del usuario (transmisión de datos, voz, video, otros)  Se deben contemplar las necesidades a futuro del usuario (expansión en datos, voz, video, otros)  Especificar los puntos de colocación de los servicios. 

Pasos para el diseño del sistema Definir el número de áreas de trabajo.  Diseñar el tipo de salida en el área de trabajo.  Diseñar el cableado horizontal.  Diseñar el cableado vertical (backbone)  Diseñar cuarto de equipos. 

Componentes del cableado estructurado Área de Trabajo.  Cuarto de Telecomunicaciones.  Cableado Horizontal.  Cableado Vertical.  Cuarto de Equipos.  Administración. 

Área de trabajo El área de Trabajo se extiende desde la salida del rack de telecomunicaciones, hasta la estación de trabajo. El cableado es diseñado para ser relativamente simple de interconectar de manera tal que permita ser removido, cambiado de lugar, o sustituido muy fácilmente.  Los componentes en el área de trabajo son las PC’s, teléfonos, impresoras, etc. 

Cableado Horizontal 

Comprende el cableado que se extiende desde el área de trabajo al rack de telecomunicaciones. Incluye el cableado, accesorios de conexión y el cross-connect.  Toda salida de telecomunicaciones debe terminar en el closet de telecomunicaciones. Debido a esto la topología que se maneja es en Estrella.  El cable según la norma que se puede utilizar es UTP de 4 Pares 100 Ω, STP de 2 pares 150 Ω y Fibra Óptica multimodo de dos fibras 62.5/125 micras.

Cableado Horizontal 

Distancia máxima entre la placa de telecomunicaciones y el Patch Panel es de 90 mts independiente del medio que se esté utilizando.

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No se debe conectar directamente a equipos de comunicaciones.

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Para evitar interferencias, se debe ubicar lejos de dispositivos cómo motores eléctricos, lámparas fluorescentes, balastros, aires acondicionados, cables de corriente alterna, etc.

Patch Panel 

Un panel de conexión es un dispositivo de interconexión a través del cual los tendidos de cableado horizontal se pueden conectar con otros dispositivos de networking como, por ejemplo, hubs y repetidores.  Es un arreglo de conectores RJ 45 que se utiliza para realizar conexiones cruzadas (diferente a cableado cruzado) entre los equipos activos y el cableado horizontal  Se consiguen en presentaciones de 12 - 24 - 48 - 96 puertos.

Cuarto de Telecomunicaciones 

Se define como el espacio dedicado para la instalación de los Racks de comunicaciones.  Puede ser una habitación o en algunos casos un gabinete.  Mínimo uno por piso o por cada 1000 mts2  Características: – Área exclusiva dentro de un edificio para el equipo de telecomunicaciones – Su función principal es la terminación del cableado horizontal. – Su temperatura ambiente debe estar entre los 18 – 24 grados centígrados. – Los cuartos de telecomunicaciones deben estar libre de amenazas de humedad e inundación.

Rack Gabinete necesario y recomendado para instalar el patch panel y los equipos activos.  Puede ser abierto o cerrado.  Debe estar provisto de ventiladores y extractores de aire además de conexiones adecuadas de energía regulada. 

Cableado Vertical (Backbone) 

Es el encargado de interconectar los closet de telecomunicaciones, los cuartos de equipos y la acometida.  Se acepta cable UTP, STP, y fibra óptica monomodo y multimodo.  Cables utilizados y distancias – UTP (voz): 800 mts. F.O. multimodo: 2000mts – STP (voz): 700 mts. F.O. monomodo: 3000 mts. – UTP (datos): 90 mts.  Se mantiene topología en estrella.  Máximo dos niveles jerárquicos de crosconexión: principal e intermedio.  Máximo una crosconexión entre el principal y el closet.

Cableado Vertical (Backbone)

Acometida Consiste en la entrada de los servicios al edificio y la conexión al backbone entre edificios.  Comprende el cable, las protecciones y elementos de conexión.  No debe quedar equipo sin relacionar.  Debe tener el mismo suministro eléctrico y descarga a tierra que el de los cuartos de telecomunicaciones.  Sitio seco sin posibilidades de inundación. 

MDF (Main Distribute Facility ) e IDF (Intermediate Distribute Facility) 

Cuando son redes de datos de gran tamaño por lo general se requieren de varios cuartos de telecomunicaciones, cuando se presenta este fenómeno uno de los centros de cableado se escoge como MDF (Servicio de distribución Principal) y los demás se rotulan con el titulo de IDF (Servicio de Distribución Intermediario) formando la llamada topología de tipo estrella extendida.

Topología de Estrella extendida para varios pisos

Campus compuesto por varios edificios

Ejemplo practico de Cableado Estructurado 

Cableado de los siguientes salones en el edificio ITS: lab1, lab2, lab3, taller1, taller2 y oficina del coordinador. En la planta baja del edificio están localizados los 3 laboratorios de computación y en la planta alta los 2 talleres y la oficina del coordinador.

Descripción  El

sistema de cableado estructurado estará basado en la norma EIA / TIA 568-A y el medio físico utilizado será el cable UTP cat5. con una longitud máxima de 100 mts.

Cableado Horizontal 

El cableado horizontal consta de cables de par trenzado UTP cat5 en topología de estrella. Se extenderá a través del techo desde el cuarto de telecomunicaciones ubicado en la planta baja hasta cada cuarto de equipo. Se utilizaran canaletas para distribuir y soportar el cableado y conectar el hardware entre la salida del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Cada terminal de conexión estará conectada al Patch Panel del cuarto de equipo al que pertenezca. La distancia máxima permitida entre el Patch Panel y la terminal de conexión será de 90 mts; y la longitud desde la terminal de conexión y la estación de trabajo no superará los 3 mts.

Cableado Vertical 

El cableado vertical para el edificio, estará formado por el cable UTP que sube a la planta alta del edificio y se conecta con el cuarto de equipo CE-1 que está ubicado en un cubículo en la oficina del coordinador.

Cuarto de Telecomunicaciones 

El área donde funcionará el cuarto de telecomunicaciones es estratégica en cuanto a la seguridad para los equipos de comunicación de la red y el lugar más cercano al POP (bornera) del edificio. Desde el cuarto de telecomunicaciones se le proporcionan dos cables independientes a cada cuarto de equipo de la red: uno para uso regular y otro de respaldo.

Cuartos de Equipos 

Se requiere ubicar un cuarto de equipo por piso, de modo que facilite la administración de la red. Los mismos estarán localizados en las siguientes áreas:  CE-1 Oficina del coordinador dentro de un cubículo (planta alta)  CE-2 Área de profesores ubicada entre los laboratorios 1 y 2 (planta baja)  El CE-1 se encargará de controlar y administrar todos los puntos en los Talleres 1 y 2 de la planta alta del edificio.  El CE-2 se encargará del control y la administración de todos los puntos de los laboratorios 1, 2 y 3 de la planta baja.

Esquema de la Planta Baja:

Esquema del Entrepiso:

Esquema Planta Alta:

Estándares de Cableado

Estándares de Cableado 

Existen diferentes tipos de cables.  La elección de uno con respecto a otro depende del ancho de banda necesario, las distancias existentes y el costo.  Las principales diferencias entre tipos de cable son el ancho de banda (rendimiento transmisión), grado de inmunidad frente a interferencias, y la relación amortiguación de señal y distancia recorrida.

Tipos de Cable y sus características

El Cable Coaxial 

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Este cable está formado por un hilo conductor central de cobre rodeado por una malla de hilos de cobre. El espacio entre el hilo y la malla lo ocupa un conducto de plástico que separa los dos conductores manteniendo así sus propiedades eléctricas. Todo el cable está recubierto por un aislamiento de protección que reduce las emisiones eléctricas. Originalmente el más utilizado en redes locales por su alta capacidad y resistencia a las interferencias, hoy en declive. Su mayor defecto es su grosor que limita su utilización en pequeños conductos eléctricos y en ángulos muy agudos.

El cable de par trenzado 

Este tipo de cable se originó como solución para la conexión de teléfonos, terminales y ordenadores sobre un mismo cableado.  Está compuesto por una serie de pares de cables trenzados, para que de esta manera, se reduzca la interferencia entre los pares adyacentes.  Existen dos clases de par trenzado: UTP y STP.

Cable UTP   

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Unshield Twiested Pair, Par Trenzado no Blindado. Las ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración de señal. Para las distintas tecnologías de red local, este cable de cobre no blindado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente utilizado. El estándar EIA-568 diferencia tres categorías: -Categoría 3: Frecuencias de hasta 16 Mhz. -Categoría 4: Frecuencias de hasta 20 Mhz -Categoría 5: Frecuencias de hasta 100 Mhz

Cable UTP Caracteristicas Generales Tamaño: menor diámetro que permite aprovechar más eficientemente las canalizaciones y los armarios de distribución. Peso: El poco peso de este cable (con respecto a otros) facilita el tendido. Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite un tendido y conexionado de las rosetas y las regletas, mucho más ágil. Instalación: Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan la instalación y puesta en marcha. Integración: Los servicios soportados por este tipo de cable incluyen: -Red de Área Local ISO 8802.3 (Ethernet) e ISO 8802.5(Token Ring) -Telefonía analógica. -Telefonía digital. -Terminales síncronos. -Terminales asíncronos. -Líneas de control y alarmas.

Cable STP 

Shield Twiested Pair, Par Trenzado blindado  Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lámina blindada.  La malla blindada reduce la tasa de error, pero incrementa el costo al requerirse un proceso de fabricación más costoso.  Cada par es trenzado uniformemente durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre ellos y además protege al conjunto de las posibles interferencias exteriores.

Fibra Óptica 

Está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio.  Cada fibra de vidrio consta de: -Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción. -Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor. -Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo. -Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.

Tipos de Fibra Óptica 

Modo Simple(o Unimodal). Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a 2'405, un único modo electromagnético viaja a través de la línea, es decir, una sola vía y por tanto ésta se denomina Modo Simple. Este tipo de fibra necesita el empleo de emisores láser para la inyección de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de área extensa. Resultan más caras de producir y el equipamiento es más sofisticado.

Tipos de Fibra Óptica 

Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a 2'405, se transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra, denominándose por este motivo fibra multimodo. Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo costo. Los diámetros más frecuentes son 62'5/125 y 100/140 micras. Las distancias de transmisión de este tipo de fibras están alrededor de los 2'4 Km y se utilizan a diferentes velocidades: 10 Mbps, 16 Mbps y 100 Mbps.

Fibra Óptica Caracteristicas generales 

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Ancho de banda: Significativamente mayor al de los cables de Pares trenzados y el Coaxial. Sus velocidades alcanzan los Gbps. Permiten transmitir datos, voz, vídeo, etc. Distancia: La baja atenuación de la señal óptica permite realizar tendidos de fibra óptica sin necesidad de repetidores. Integridad de datos: En condiciones normales, una transmisión de datos tiene una frecuencia de errores o BER (Bit Error Rate) menor de 10 E-11. Esta característica permite que los protocolos de comunicaciones de alto nivel, no necesiten implantar procedimientos de corrección de errores acelerando así la velocidad de transferencia. Duración: La fibra óptica es resistente a la corrosión y a las altas temperaturas. Gracias a la protección de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensión en la instalación. Seguridad: Debido a que la fibra óptica no produce radiación electromagnética, es resistente a las acciones intrusivas de escucha. Para acceder a la señal que circula en la fibra es necesario partirla, con lo cual no hay transmisión durante este proceso, y puede por tanto detectarse. La fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, por lo que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de protección especial.