Cableado estructurado

Cableado estructurado

 

Definición Cableado estructurado

Es el sistema colectivo de cables, canalizaciones, conectores, etiquetas, espacios y demás dispositivos que deben ser instalados para establecer una infraestructura de telecomunicaciones genérica en un edificio o campus. Las características e instalación de estos elementos se debe hacer en cumplimiento de estándares para que califiquen como cableado estructurado. El apego de las instalaciones de cableado estructurado a estándares trae consigo los beneficios de independencia de proveedor y protocolo (infraestructura genérica), flexibilidad de instalación, capacidad de crecimiento y facilidad de administración.

El cableado estructurado consiste en el tendido de cables en el interior de un edificio con el propósito de implantar una red de área local. Suele tratarse de cable de par trenzado de cobre, para redes de tipo IEEE 802.3. No obstante, también puede tratarse de fibra óptica o cable.

Elementos principales de un cableado estructurado.

Cableado horizontal. Se emplea el término horizontal pues esta parte del sistema de cableado corre de manera horizontal entre los pisos y techos de un edificio. La norma EIA/TIA 568­A 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.
ELEMENTOS PRINCIPALES DE UN CABLEADO ESTRUCTURADO. El cableado horizontal consiste de 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.

1. Si existiera cielo raso suspendido se recomienda la utilización de canaletas para transportar los cables horizontales.
2. Una tubería de ¾ in por cada dos cables UTP.
3. Una tubería de 1in por cada cable de dos fibras ópticas.
4. Los radios mínimos de curvatura deben ser bien implementados

El cableado horizontal incluye: Las salidas (cajas/placas/conectores) de telecomunicaciones en el área de trabajo. En inglés: Work Area Outlets (WAO). Cables y conectores de transición instalados entre las salidas del área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Páneles de empate (patch) y cables de empate utilizados para configurar las conexiones de cableado horizontal en el cuarto de telecomunicaciones. Se deben hacer ciertas consideraciones a la hora de seleccionar el cableado horizontal: Contiene la mayor cantidad de cables individuales en el edificio. Consideraciones de diseño. Los costos en materiales, mano de obra e interrupción de labores al hacer cambios en el cableado horizontal pueden ser muy altos. Para evitar estos costos, el cableado horizontal debe ser capaz de manejar una amplia gama de aplicaciones de usuario. La distribución horizontal debe ser diseñada para facilitar el mantenimiento y la relocalización de áreas de trabajo. El diseñador también debe considerar incorporar otros sistemas de información del edificio por ej. Otros sistemas tales como televisión por cable, control ambiental, seguridad, audio, alarmas y sonido) al seleccionar y diseñar el cableado horizontal. Topología. La norma EIA/TIA 568­A 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.Distancias. Sin importar el medio físico, la distancia horizontal máxima no debe exceder 90 m. La distancia se mide desde la terminación mecánica del medio en la interconexión horizontal en el cuarto de telecomunicaciones hasta la toma/conector de telecomunicaciones en el área de trabajo. Además se recomiendan las siguientes distancias: Se separan 10 m para los cables del área de trabajo y los cables del cuarto de telecomunicaciones (cordones de parcheo, jumpers y cables de equipo).Medios reconocidos. Se reconocen tres tipos de cables para el sistema de cableado horizontal: Cables de par trenzado sin blindar (UTP) de 100 ohm y cuatro pares. Cables de par trenzado blindados (STP) de 150 ohm y dos pares . Cables de fibra óptica multimodo de 62.5/125 um y dos fibras. (Fuente de la información: Patricio Mariño, Mexico. )

Cableado Horizontal
El cableado Horizontal es el cableado que se extiende desde el armario de telecomunicaciones o Rack hasta la estación de trabajo. Es muy dificultoso remplazar el cableado Horizontal, por lo tanto es de vital importancia que se consideren todos los servicios de telecomunicaciones al diseñar el cableado Horizontal antes de comenzar con él. Imagínese una situación en la cual usted a diseñado y construido una red, y en la practica detecta que se produce gran cantidad de errores en los datos debido a un mal cableado. En esa situación usted debería invertir gran cantidad de dinero en una nueva instalación que cumpla con las normas de instalación de cableado estructurado vigente , lo que le asegura una red confiable.
El cableado horizontal deberá diseñarse para ser capaz de manejar diversas aplicaciones de usuario incluyendo:

• Comunicaciones de voz (teléfono).
• Comunicaciones de datos.
• Redes de área local.

El diseñador también debe considerar incorporar otros sistemas de información del edificio (por ej. otros sistemas tales como televisión por cable, control ambiental, seguridad, audio, alarmas y sonido)
Una de las normas mas usadas en el cableado estructurado son las normas TIA/EIA en ella están definidas entre otras cosas, la extensiones que pueden tener cada tipo de cable , su impedancia , de que tipo de cable que se debe utilizar , que ubicación tiene que tener en los diferentes habientes. Mas específicamente la norma que se ocupa del cableado horizontal es la norma TIA/EIA 568.
El sistema de cableado horizontal incluye:
A) Los cables de empalme de interconexión ( o puentes) que comprenden la terminación de conexión horizontal entre diferentes vías.
B) Cable que se extiende desde la toma hasta el rack (Cable Horizontal).
C) Toma de telecomunicaciones.
D) El cable perteneciente al área de trabajo ,
E) Pese a que no pertenecer al cableado Horizontal se incluye en el gráfico , este es el cableado Backbone.
F) Terminaciones Mecánicas Figura -2-.

Figura –1- Componentes del cableado horizontal

Figura –2- Ejemplo de Terminación mecánica

El ejemplo de la terminación mecánica es para un cable UTP , a este conector se lo denomina RJ 45 y es el mas utilizado en las tarjetas Ethernet. Este tipo de terminación mecánica disminuye la posibilidad de que tengamos ruido eléctrico y aumenta la protección contra la interferencia electromagnética y nos da un punto de fijación fuerte con el jack. Para armar la ficha usted deberá sacar la cubierta del cable destrenzar los pares ( no mas de 1,25 CM) ponerlos en la posición correcta y asegurar los cables con la pinza engarzadora.
Topología
La norma TIA/EIA 568-A exige que el cableado horizontal debe estar se configurará en una topología en estrella Figura-3-; cada toma de área de trabajo se conecta a una terminación de conexión horizontal entre diferentes vías (HC) en un Rack.
El estándar TIA/EIA-569 especifica que cada piso deberá tener por lo menos un armario para el cableado y que por cada 1000 m 2 se deberá agregar un armario para el cableado adicional, cuando el área del piso cubierto por la red supere los 1000 m 2 o cuando la distancia del cableado horizontal supere los 90 m.

Figura -3- Topología en estrella

 

Recuerde que las señales a medida que se desplazan por los medios sufren atenuación y en algunos casos interferencias electromagnéticas e interferencias causadas por ruidos eléctricos, es por ello que los cables deben se demasiado extensos. TIA/EIA establece las longitudes máximas de los medios.
Distancias del cableado horizontal según norma TIA/EIA:

1. La distancia máxima para todos los medios en el cableado Horizontal es 90 m.
2. Cables de interconexión o cordones de pacheo (puentes) en el punto de interconexión no deben de exceder 6 m.
3. El cable del área de trabajo, el que va desde la estación de trabajo hasta de telecomunicaciones no debe superar los 3 m.
4. El total permitido para cordones de pacheo o cables de interconexión en un tendido horizontal es 10 m.

Como mencionamos anteriormente las normas TIA/EIA también se ocupa del tipo de cable que se debe utilizar.

TIPOS DE CABLE:
Los tres tipos de cable reconocidos por TIA/EIA 568-A para distribución horizontal son:

1. Par trenzado, cuatro pares, sin blindaje (UTP) de 100 ohmios.
2. Par trenzado, dos pares, con blindaje (STP) de 150 ohmios.
3. Fibra óptica, dos fibras, multimodo 62.5/125 mm

El cable a utilizar por excelencia es el par trenzado sin blindaje UTP de cuatro pares categoría 5 similar. Este evita la diafonia trenzando sus pares, con esto logra cancelar el campo electromagnético que se produce al circular corriente por el medio.
El cable STP tiene todas las ventajas del UTP pero tiene un blindaje que recubre los alambres. Si el blindaje no esta conectado a una buena maza puede traer muchos inconvenientes.
El de fibra óptica puede alcanzar altas velocidades de transferencia , es inmune al ruido eléctrico , a las interferencias electromagnéticas pero es demasiado costoso y de difícil instalación.
El cable coaxial de 50 ohmios se acepta pero no se recomienda en instalaciones nuevas.
La impedancia del cable es importante ya que si esta no es la adecuada puede provocar reflexión o al contrario puede provocar que las señales viajen por el medio con mucha dificultad.

Toma de Telecomunicaciones
Los tomas de telecomunicaciones deben tener la capacidad de manejar tres cables. Las salidas de área de trabajo deben contar con un mínimo de dos conectores
Figura-4-. Uno de los conectores debe ser del tipo RJ-45 bajo el código de colores de cableado T568A o T568B conectar la estación de trabajo. El otro debe poseer un cable de par trenzado de 2 pares , este se utilizara para la instalación telefónica.
Nunca se debe poner en el mismo toma cables que contenga CA ya que causara interferencias, por lo menos debe permanecer a 20 CM.

Figura-4- Dos conectores por Toma

Algunos equipos requieren componentes adicionales (tales como adaptadores RS-232) en la salida del área de trabajo. 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.
Las normas TIA /EIA también especifica las normas del cableado backbone y la ubicación de los armarios mas adelante confeccionare una documentación que abarque estos temas.

Cableado del Backbone
El propósito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones. El cableado del backbone incluye la conexión vertical entre pisos en edificios de varios pisos. El cableado del backbone incluye medios de transmisión (cable), puntos principales e intermedios de conexión cruzada y terminaciones mecánicas.
DEFINICION: A backbone is a larger transmission line that carries data gathered from smaller lines that interconnect with it.
1) At the local level, a backbone is a line or set of lines that local area networks connect to for a wide area network connection or within a local area network to span distances efficiently (for example, between buildings).
2) On the Internet or other wide area network, a backbone is a set of paths that local or regional networks connect to for long-distance interconnection. The connection points are known as network nodes or telecommunication data switching exchanges (DSEs).

Área de trabajo.

El área de trabajo se extiende de la toma/conector de telecomunicaciones o el final del sistema de cableado horizontal, hasta el equipo de la estación y está fuera del alcance de la norma EIA/TIA 568­A. El equipo de la estación puede incluir, pero no se limita a, teléfonos, terminales de datos y computadoras. Se deben hacer ciertas consideraciones cuando se diseña el cableado de las áreas de trabajo:
El cableado de las áreas de trabajo generalmente no es permanente y debe ser fácil de cambiar. La longitud máxima del cable horizontal se ha especificado con el supuesto que el cable de parcheo empleado en el área de trabajo tiene una longitud máxima de 3 m. Comúnmente se emplean cordones con conectores idénticos en ambos extremos. Cuando se requieran adaptaciones especificas a una aplicación en el área de trabajo, éstas deben ser externas a la toma/conector de telecomunicaciones. NOTA: Es importante tomar en cuenta los efectos de los adaptadores y los equipos empleados en el área de trabajo antes de diseñar el cableado para evitar una degradación del rendimiento del sistema de cableado de telecomunicaciones.Salidas de area 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. Algunos equipos requieren componentes adicionales (tales como baluns o adaptadores RS-232) en la salida del área de trabajo. 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 (e.g. 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. Un adaptador activo para conectar dispositivos que utilicen diferentes esquemas de señalización (e.g. EIA 232 a EIA 422). (Fuente de la información: Patricio Mariño, Mexico. )

1. Cuarto de Telecomunicaciones
   Un cuarto 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. El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado. 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 (CATV), alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de telecomunicaciones. Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo. No hay un límite máximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio.
2. Cuarto 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/o conmutador 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/o complejidad del equipo que contienen. Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones. Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo. Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ANSI/TIA/EIA-569.

NORMAS Y ESTANDARES

Una entidad que compila y armoniza diversos estándares de telecomunicaciones es la Building Industry Consulting Service International (BiCSi). El Telecommunications Distribution Methods Manual (TDMM) de BiCSi establece guías pormenorizadas que deben ser tomadas en cuenta para el diseño adecuado de un sistema de cableado estructurado. El Cabling Installation Manual establece las guías técnicas, de acuerdo a estándares, para la instalación física de un sistema de cableado estructurado.
El Instituto Americano Nacional de Estándares, la Asociación de Industrias de Telecomunicaciones y la Asociación de Industrias Electrónicas (ANSI/TIA/EIA) publican conjuntamente estándares para la manufactura, instalación y rendimiento de equipo y sistemas de telecomunicaciones y electrónico. Cinco de éstos estándares de ANSI/TIA/EIA definen cableado de telecomunicaciones en edificios. Cada estándar cubre un parte específica del cableado del edificio. Los estándares establecen el cable, hardware, equipo, diseño y prácticas de instalación requeridas. Cada estándar ANSI/TIA/EIA menciona estándares relacionados y otros materiales de referencia.
La mayoría de los estándares incluyen secciones que definen términos importantes, acrónimos y símbolos.

Los cinco estándares principales de ANSI/TIA/EIA que gobiernan el cableado de telecomunicaciones en edificios son:

ANSI/TIA/EIA-568-A --> Estándar de Cableado de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales

ANSI/TIA/EIA-569 --> Estándar para Ductos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales

ANSI/TIA/EIA-570 --> Estándar de Alambrado de Telecomunicaciones Residencial y Comercial Liviano

ANSI/TIA/EIA-606 --> Estándar de Administración para la Infraestructura de Telecomunicaciones de Edificios Comerciales

ANSI/TIA/EIA-607 --> Requerimientos para Telecomunicaciones de Puesta a Tierra y Puenteado de Edificios Comerciales