Cableado Estructurado I Parte


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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 ópticacable coaxial.

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. 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 equipo

En este sentido hay que tener en cuenta las limitaciones de diseño que impone la tecnología de red de área local que se desea implantar:

Cableado Horizontal

Se emplea el término horizontal porque esta parte del sistema de cableado corre de manera horizontal entre el suelo y el techo 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. El cableado horizontal consiste de dos elementos básicos:

  • Cable Horizontal y Hardware de Conexión (también llamado “cableado horizontal”) que proporcionan los medios básicos 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.

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.

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 cuatro pares.
  • Cables de fibra óptica multimodo de 62.5/125 um y dos fibras.

 

Cableado vertical, troncal o 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

El backbone telefónico se realiza habitualmente con cable telefónico multipar. Para definir el backbone de datos es necesario tener en cuenta cuál será la disposición física del equipamiento. Normalmente, el tendido físico del backbone se realiza en forma de estrella, es decir, se interconectan los gabinetes con uno que se define como centro de la estrella, en donde se ubica el equipamiento electrónico más complejo

El backbone de datos se puede implementar con cables UTP o con fibra óptica. En el caso de decidir utilizar UTP, el mismo será de categoría 5 y se dispondrá un número de cables desde cada gabinete al gabinete seleccionado como centro de estrella

Se construye el backbone llevando un cable de fibra desde cada gabinete al gabinete centro de la estrella. Si bien para una configuración mínima Ethernet basta con utilizar cable de 2 fibras, resulta conveniente utilizar cable con mayor cantidad de fibra (6 a 12) ya que la diferencia de coste no es importante y se posibilita por una parte disponer de conductores de reserva para el caso de falla de algunos, y por otra parte, la utilización en el futuro de otras topologías que requieren más conductores, como FDDI o sistemas resistentes a fallas. La norma EIA/TIA 568 prevé la ubicación de la transmisión de cableado vertical a horizontal, y la ubicación de los dispositivos necesarios para lograrla, en habitaciones independientes con puerta destinada a tal fin, ubicadas por lo menos una por piso, denominadas armarios de telecomunicaciones. Se utilizan habitualmente gabinetes estándar de 19 pulgadas de ancho, con puertas, de aproximadamente 50 cm de profundidad y de una altura entre 1.5 y 2 metros. En dichos gabinetes se dispone generalmente de las siguientes secciones:

  • Acometida de los puestos de trabajo: 2 cables UTP llegan desde cada puesto de trabajo.
  • Acometida del backbone telefónico: cable multipar que puede determinar en regletas de conexión o en “patch panels”.
  • Acometida del backbone de datos: cables de fibra óptica que se llevan a una bandeja de conexión adecuada.
  • Electrónica de la red de datos: Hubs, Switches, Breidges y otros dispositivos necesarios.
  • Alimentación eléctrica para dichos dispositivos.
  • Iluminación interna para facilitar la realización de trabajos en el gabinete.
  • Ventilación a fin de mantener la temperatura interna dentro de límites aceptables.

 

Las Normas y Publicaciones de Ingeniería de TIA/EIA

 

A mediados de la década de 1980, la TIA (Telecommunications Industry Association) y la EIA (Electronic Industries Association) comenzaron a desarrollar métodos de cableado de edificios, con la intención de desarrollar un sistema de cableado uniforme que apoyar los productos de múltiples fabricantes y entornos.

El estándar de cableado estructurado TIA / EIA definen la forma de diseñar, construir y administrar un sistema de cableado que es estructurado, lo que significa que el sistema está diseñado en bloques que tienen características de rendimiento muy específicos. Los bloques se integran de una manera jerárquica para crear un sistema de comunicación unificado. Por ejemplo, el grupo de trabajo LAN representan un bloque con los requerimientos de menor rendimiento que el bloque de red troncal, que requiere un cable de alto rendimiento de fibra óptica en la mayoría de los casos

Propósito del Estándar TIA/EIA 568-A:

• Establecer un cableado estándar genérico de telecomunicaciones para respaldar un ambiente multiproveedor
• Permitir la planeación e instalación de un sistema de cableado estructurado para construcciones comerciales.
• Establecer un criterio de ejecución y técnico para varias configuraciones de sistemas de cableados .
• Proteger las inversiones realizadas por el cliente (como mínimo 10 años)
• Las normas TIA/EIA fueron creadas como norma de industria en un país pero se han empleado como normas internacionales por ser las primeras en crearse.

ESTANDAR TIA/EIA 568 B
Para abril del año 2001 se completó la revisión “B” de la norma de cableado de Telecomunicaciones para edificios comerciales (Comercial Building telecommunications Cabling Standard).

La norma se subdivide en tres documentos que constituyen normas separadas:

• ANSI/TIA/EIA-568-B.1-2001
• ANSI/TIA/EIA-568-B.2-2001
• ANSI/TIA/EIA-568-B.3-2000

ANSI/TIA/EIA-568-B.1-2001

Esta norma, que constituye la base fundamental de las demás normas de cableado y relacionadas, establece las especificaciones para el diseño e instalación de un sistema de cableado genérico. En ella se definen los requisitos y recomendaciones en cuanto a su estructura, configuración, interfaces, instalación, parámetros de desempeño y verificación.

La ‘568-B.1 brinda las especificaciones con respecto al sistema de cableado, entendiendo sistema como la conjunción de sus componentes. Ya sea en sus configuraciones de canal o de enlace permanente

ANSI/TIA/EIA-568-B.2-2001

Esta norma específica los requisitos mínimos para componentes reconocidos de par trenzado balanceado de 100, usados en cableados de telecomunicaciones en edificios y campus (cable, conectores, hardware de conexión, cordones y jumpers).

Addendum 1

Esta adenda especifica los requisitos para pérdida de inserción, NEXT, ELFEXT, pérdida de retorno, retardo de propagación y sesgo de retardos para cableado, cables y hardware de conexión de 100 categoría 6.
También se especifican requisitos de pérdida de retorno y NEXT para cordones modulares. Para NEXT y ELFEXT, tanto para cable como para cableado, se han especificado requisitos de peor escenario tanto en mediciones par a par como en suma de potencias (power sum). Se proporcionan también recomendaciones de balance para cable y hardware de conexión categoría 6.

Addendum 2

El propósito de esta adenda es la revisión de algunas cláusulas, relacionadas en su mayoría con los parámetros NEXT y PSNEXT.

ANSI/TIA/EIA-568-B.3-2000

Esta norma especifica los requisitos mínimos para componentes de fibra óptica usados en cableados de telecomunicaciones en edificios y campus, tales como cable, conectores, hardware de conexión, cordones, jumpers y equipo de pruebas en campo.

Addendum 1

l Especificaciones Adicionales de Desempeño de Transmisión para Cables de Fibra Óptica de 50/125μm).

l Especifica requisitos adicionales de componente y transmisión para cable de fibra óptica de 50/125μm capaz de soportar transmisiones seriales 10 Gb/s hasta 300m usando láser de 850nm.

Addendum 4
l Consideraciones Adicionales para Determinación de Pase o Fallo para Pérdida de Inserción y Pérdida de Retorno).

l Establece que, debido a consideraciones de exactitud, los valores medidos de pérdida de inserción menores a 3dB se usarán sólo como valores informativos y no se tomarán en cuenta sus valores relacionados de pérdida de retorno.

TIA/EIA 568-C

“Estándar para el Cableado de Telecomunicaciones Genérico para Instalaciones de Clientes” que fue desarrollado para que se convirtiera en el documento genérico para uso cuando un estándar específico no estuviera disponible (por ejemplo, para instalaciones de servicios de salud), para convertirse en la fuente de información común simplificando el proceso de mantener los estándares actualizados, y también para simplificar y agilizar el desarrollo de nuevos estándares, que se pueden enfocar hacia las excepciones y aspectos permitidos en el documento genérico, en lugar de repetir la información genérica (esto también deberá reducir el tamaño y el costo de los nuevos estándares). Se eligió la nomenclatura “568-C.0” debido a que a la industria ya le era familiar.

Estándares Americanos de Cableado Estructurado

  • TIA-526-7 “Measurement of Optical Power Loss of Installed Single-Mode Fiber Cable Plant “– OFSTP-7 – (February 2002)
  • TIA-526-14-A Optical Power Loss Measurements of Installed Multimode Fiber Cable Plant – OFSTP-14 – (August 1998)
  • ANSI/TIA/EIA-568-B.1 de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales, Parte 1: Requerimientos Generales, mayo de 2001.
  • Adenda ANSI/TIA/EIA-568-B.1-1-2001, Adenda 1, Radio de Curvatura Mínimo para Cables de 4 Pares UTP y STP, julio de 2001.
  • TIA/EIA-568-B.1-2 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 2 – Grounding and Bonding Requirements for Screened Balanced Twisted-Pair Horizontal Cabling – (February 2003)
  • TIA/EIA-568-B.1-3 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 3 – Supportable Distances and Channel Attenuation for Optical Fiber Applications by Fiber Type – (February 2003)
  • TIA/EIA-568-B.1-4 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 4 – Recognition of Category 6 and 850 nm Laser Optimized 50/125 μm Multimode Optical Fiber Cabling – (February 2003)
  • TIA/EIA-568-B.1-5 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 5 – Telecommunications Cabling for Telecommunications Enclosures – (March 2004)
  • TIA/EIA-568-B.1-7 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Requirements Addendum 7 – Guidelines for Maintaining Polarity Using Array Connectors – (January 2006)
  • TIA/EIA-568-B.2 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – (December 2003)
  • TIA/EIA-568-B.2-1 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 1 – Transmission Performance Specifications for 4-Pair 100 ohm Category 6 Cabling – (June 2002)
  • TIA/EIA-568-B.2-2 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 2 – Revision of Sub-clauses – (December 2001)
  • TIA/EIA-568-B.2-3 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 3 – Additional Considerations for Insertion Loss & Return Loss Pass/Fail Determination – (March 2002)
  • TIA/EIA-568-B.2-4 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 4 – Solderless Connection Reliability Requirements for Copper Connecting Hardware – (June 2002)
  • TIA/EIA-568-B.2-5 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 5 – Corrections to TIA/EIA-568-B.2 – (January 2003)
  • TIA/EIA-568-B.2-6 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 6 – Category 6 Related Component Test Procedures – (December 2003)
  • TIA/EIA-568-B.2-11 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted-Pair Cabling Components – Addendum 11 – Specification of 4-Pair UTP and SCTP Cabling – (December 2005)
  • TIA/EIA-568-3 Optical Fiber Cabling Components Standard – (April 2002)
  • TIA/EIA-568-3.1 Optical Fiber Cabling Components Standard – Addendum 1 – Additional Transmission Performance Specifications for 50/125 μm Optical Fiber Cables – (April 2002)
  • TIA-569-B Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces – (October 2004)
  • TIA-598-C Optical Fiber Cable Color Coding – (January 2005)
  • TIA/EIA-606-A Administration Standard for Commercial Telecommunications Infrastructure – (May 2002)
  • J-STD-607-A Commercial Building Grounding (Earthing) and Bonding Requirements for Telecommunications – (October 2002)
  • TIA-758-A Customer-owned Outside Plant Telecommunications Infrastructure Standard – August 2004

 

Cableado

Respecto al estándar de conexión, los pines en un conector RJ-45 modular están numerados del 1 al 8, siendo el pin 1 el del extremo izquierdo del conector, y el pin 8 el del extremo derecho. Los pines del conector hembra (jack ) se numeran de la misma manera para que coincidan con esta numeración, siendo el pin 1 el del extremo derecho y el pin 8 el del extremo izquierdo.

Nótese que la única diferencia entre T568A y T568B es que los pares 2 y 3 (Naranja y Verde) están alternados. Ambos estándares conectan los cables “directamente”, es decir, los pines 1 a 8 de cada extremo se conectan con los pines 1 a 8, respectivamente, en el otro. Asimismo, los mismos pares de cables están emparejados en ambos estándares: pines 1-2, 3- 6, 4-5 y 7-8. Y aunque muchos cables implementan pequeñas diferencias eléctricas entre cables, estos efectos son inapreciables, de manera que los cables que utilicen cualquier estándar son intercambiables.

Además esta norma debe ser utilizada para impedir la interferencia por señales electromagnéticas generadas por cada hilo, de manera que pueda aprovechar el cable a una mayor longitud sin afectar en su rendimiento.

 

Uso para conectividad T1

En el servicio T1, se utilizan los pares 1 y 3 y el jack USOC-8 es cableado por si acaso al RJ-48C. La terminación en jack Telco es frecuentemente cableada por si acaso a RJ-48X, que proporciona un buble de Transmisión-Recepción cuando la conexión está retraída.

Los vendedores de cables a menudo cablean pines invertidos, p.ej. los pines 1 y 2 invertidos, o los pines 4 y 5 invertidos. Esto no tiene efecto en la calidad de la señal T1, que es completamente diferencial y utiliza el esquema de señalización AMI.

Compatibilidad hacia atrás

Debido a que el cable 1 se conecta con los pines centrales (4 y 5) del conector RJ-45 en ambos estándares T568A y T568B, ambos estándares son compatibles en la primera línea de conectores RJ-11, RJ-14, RJ-25 y RJ-61 que tienen el primer par en el centro de estos conectores.

Si la segunda línea de un conector RJ-14, RJ-25 o RJ-61 es usada, se conecta con el segundo par (naranja/blanco) de los conectores cableados a un T568A pero el par 3 (verde/blanco) en conectores cableados con el estándar T568B. Esto hace al estándar T568B potencialmente confuso en aplicaciones telefónicas.

Teoría

La idea original en el cableado de conectores modulares, que se ve ejemplificado en los RJ11, fue que el primer par iría en las posiciones centrales, el siguiente par en las siguientes y así. También, el blindaje de la señal estaría optimizado alternando los pines de alimentación y tierra de cada par. Como se puede ver, las terminaciones TIA/EIA-568-B varían un poco de este concepto. Esa es la razón por la que el conector de 8 posiciones, da como resultado un pinout en que el par que está en los extremos está demasiado lejos para cumplir los requisitos eléctricos de los protocolos LAN de alta velocidad para quien lo usa.

Digital Signal 1

T1-DS1 es un estándar de entramado y señalización para transmisión digital de voz y datos basado en PCM ampliamente usado en telecomunicaciones en Norteamérica, Corea del Sur y Japón (E1 es el esquema preferido en lugar de T1 en el resto del mundo). Técnicamente, DS1 (Digital Signal 1) es el patrón de bits lógico (formato de trama) que se usa sobre una línea T1 física; sin embargo, los términos “DS1” and “T1” suelen usarse indistintamente.

Cuando la transmisión digital empezó a ser una tecnología factible frente a la transmisión analógica de información el CCITT se mostró incapaz de lograr un acuerdo respecto a un estándar internacional para la modulación por codificación de impulsos (PCM). Esto derivó en el uso de varios esquemas incompatibles en diferentes países alrededor del mundo.1

El sistema del T-Portador (T-Carrier), introducido por Bell System en los Estados Unidos en los años 60 fue el primer sistema acertado que soportó la transmisión de voz digitalizada. La tasa de transmisión original (1,544 Mbps) en la línea T-1 es comúnmente usada hoy en día en conexiones de Proveedores de Servicios de Internet (ISP) hacia la Internet. En otro nivel, una línea T-3 proporciona 44,736 Mbps, que también es comúnmente usada por los Proveedores de Servicios de Internet. Otro servicio comúnmente instalado es un T-1 fraccionado, que es el alquiler de una cierta porción de los 24 canales en una línea T-1, con los otros canales que no se están usando.

El sistema T-portador es enteramente digital, usando modulación por impulsos codificadosmultiplexación por división de tiempo. El sistema utiliza cuatro hilos y proporciona la capacidad a dos vías (dos hilos para recibir y dos para enviar al mismo tiempo). La corriente digital T-1 consiste en 24 canales 64-Kbps multiplexados (el canal estándar de 64 Kbps se basa en el ancho de banda necesaria para una conversación de voz.) Los cuatro hilos eran originalmente un par de cables de cobre trenzado, pero ahora pueden también incluir cable coaxial, la fibra óptica, la microonda digital y otros medios. Un número de variaciones en el número y uso de canales es posible.

En el sistema T-1, las señales de la voz se muestrean 8.000 veces por segundo y cada muestra se digitaliza en una palabra de 8 bits. Con 24 canales que son convertidos a digital al mismo tiempo, un marco de 192 bits (24 canales cada uno con una palabra de 8 bits) se está transmitiendo así 8.000 veces por segundo. Cada marco es separado del siguiente por un solo bit, haciendo un bloque 193 bits. El marco de 192 bits se multiplicó por 8.000 y los 8.000 bits que enmarcan hacen crecer la tasa de datos del T-1 hasta 1,544 Mbps. Los bits de señalización son los menos significativos para cada marco

 

 

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Acerca de redesaa

Profesor del curso de redes en la Academia Americana Chacao

Publicado el marzo 29, 2011 en Arquitectura de Redes. Añade a favoritos el enlace permanente. 2 comentarios.

  1. Buen Material sobre el cableado estructurado!

  2. Hola, me gustaría saber si alguien ha adquirido productos de fibra óptica o cableado estructurado en el sitio de http://optronics.com.mx Tengo entendido que son proveedores mayoristas de todo lo relacionado con la fibra óptica y cableado estructurado, conectores, equipos de medición, etc. pero quiero que alguien me de su opinión o comentario.

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