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Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías Ingeniería Electrónica Docente: José Jaime Cárdenas Tamayo.

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1 Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías Ingeniería Electrónica Docente: José Jaime Cárdenas Tamayo

2 CABLEADO ESTRUCTURADO + Introducción + Antecedentes + Definición + Subsistemas básicos + Características + Marco de referencia + Criterios generales + Viabilidad + Beneficios

3 Hasta mediados de los años 90´s se había venido realizando la planeación de cableado para servicios de comunicaciones en forma aislada, instalándose separadamente los cables para servicio telefónico o de voz, el servicio de redes de computadoras, el servicio de música ambiental, el servicio de intercomunicación y otros servicios.

4 Hasta mediados de los años 80´s básicamente los sistemas de cableado tradicionales existentes para transferencia de información en edificios y campus administrativos se podían dividir en dos tipos de acuerdo a su aplicación: Redes de Cableado de Voz Redes de Cableado de Datos.

5 Sistemas de Cableado Tradicionales ( Voz ) MDF IDF 30 p 50 p 20 p 10 p 6 p PBX

6 Sistemas de Cableado Tradicionales ( Datos ) Terminador Pc Servidor Pc Impresora Pc Nodo C a b l e C o a x i a l

7 Sistemas de Cableado Telefónico Sistemas de Cableado para redes de computo Sistemas de Cableado Estructurado Propietarios Sistemas de Cableado Estructurado Abiertos TIA/EIA-568 TIA/EIA-568A Evolución de los Sistemas de Cableado

8 8 Porque existe necesidad de compartir información entre los P.C. Para compartir software (bases de datos, archivos, programas) Para mejorar los flujos de comunicación (correo electrónico) Para aumentar la velocidad de transmisión de los datos Para compartir equipos (Hardware) reduciendo inversiones: – Sistemas de almacenamiento (P. Ej.:Lector de CD-ROM) – Impresora (Departamental en vez de individual) – Modem – Plotter

9 Recinto de Cableado: Punto central para la unión del cableado y el equipamiento utilizados para conectar dispositivos dentro de una Red. El recinto de cableado es una sala en la que se ubican generalmente: – Patch Panels (Paneles de Parcheo) – Switches – Routers MDF: Instalación Principal de Distribución: – Sólo hay una en una instalación, es el lugar donde convergen todas las IDF. IDF: Instalación Intermedia de Distribución – Instalación que puede realizarse por ejemplo por piso en la cual están centralizados los equipos cercanos y que depende de una MDF.

10 Red en Bus: Las primeras en utilizarse – Todas las estaciones se conectan a un único canal de comunicación y escuchan los mensajes. Muy buena flexibilidad (Posibilidad de ampliar/suprimir estaciones) – Problema: Si falla el cable se cae toda la red P. Ej.: RS-232; Ethernet fino (10 base 2); Ethernet grueso (10 base 5)

11 11 Red en Anillo: Popularizada por IBM – Bus cerrado en sus extremos. Cada estación está conectada a otras dos. Recibe la información y si no es para ella pasa la ficha (token) a la siguiente. Buena flexibilidad – Problema: Si se avería un tramo se pierde toda la red P. Ej.: Token Ring 4 y 16 Mbps

12 12 Red en Estrella: La más utilizada hoy en día – Las estaciones se conectan mediante líneas independientes y bidireccionales a un nodo central al que le llega la información, que retransmite a otra estación. Buena flexibilidad – Ventaja: Si falla un cable no afecta al resto de las estaciones P. Ej.: Ethernet 10/100 base T

13 Instalación que ofrece un sistema global para transferencia de voz, datos, imágenes, video y otros servicios tanto actuales como futuros y que esta diseñado con arquitectura integral, abierta, con posibilidades de crecimiento y soporte de nuevas tecnologías.

14 Desempeño de Sistemas de Cableado. ISO/IEC International Organization for Standardization/ International Electrotechnical Commission. CENELEC Estándar Europeo. ANSI/TIA/EIAAsociation national standarlization / Telecommunication Industry Association / Electronics Industries Association CSACanadian Standards Association Seguridad. NFPANacional Fire Protection Agency ULUnderwriters Laboratories Association Sobre daños en la red telefónica. FCCFederal Communication Commission / Department of Communications (Canada) Desempeño y Seguridad Canadiense. CSACanadian Standars Association Organismos Normativos

15 ANSI/TIA/EIA. ANSI/TIA/EIA-568-A Commercial Building Telecommunications Wiring Standard. ANSI/TIA/EIA-569Commercial Building Estándar for Telecommunications Pathways and Spaces. ANSI/TIA/EIA-570Residential and Ligh Commercial Telecommunication Wiring Standard. ANSI/TIA/EIA-606Administration Standard for the Telecommunications Infrastructure of Commercial Building. ANSI/TIA/EIA-607Commercial Building Grounding & Bonding Requirements for Telecommunications. TSB-53Extended Specifications for 150-ohms STP Cables and Data Connectors. TSB-67Link Performance Transmission Specification for Field Testing of Unshielded Twisted Pair Cabilng Systems. PN-2416Backbone Cabling systems for Residential and Ligh Commercial Building. PN-3013Single Mode Optical Fiber Backbone Wiring for Commercial Buildings. PN-3012Fiber Optic Premises Cabling Guide. Normatividad

16 ISO/IEC. ISO/IEC Generig Cabling for Customer Premises. CENELEC. EN-50167Horizontal Distribution Wires. EN-50168Patch and Terminal connection cords. EN-50169Vertical Distribution Wires. EN-50173Link Chain. CSA. (Desempeño) CAN-CSA-T529 Design Guidelines for Telecommunications Wiring Systems in Commercial Buildings. CSA. (Desempeño y Seguridad) CAN/CSA-C22.2No Plugs. Receptacles, and Connectors for Communication Systems. CAN/CSA-C22.2No. 214 Communications Cables, Wiring Products. CAN/CSA-C22.2No. 225 Telecommunication Equipment. Normatividad

17 NFPA. NEC-1990National Electrical Code U L. UL444Standard for Safety, Communications Cables. UL497Standar for Safety, Protectors for Communications Circuits. UL497AStandard for Safety, Secondary Protectors for Communications Circuits. UL497BStandard for Safety, Protector for Data Communications and Fire Alarm Circuits. UL1459Standar for Safety, Telephone Equipment. UL1863Standard for Safety, Communication Circuit Accesories. FCC. Title 47 The minimum acceptable protection communications Part 68 equipment must provide the telephone network Code of FederalRegulations DCC. CS-03Certification Standard. Standard for terminal equiment, terminal systems, network protection devices, connection arragements and hearing aid compatibility. Normatividad

18 Area de TrabajoCampo HorizontalCampo Equipos Salida de telecomunicaciones Cable Horizontal Cordon de Parcheo Cable del Area de Trabajo Cable de Equipo 3 metros máx. A 90 metros máx. 7 metros B A + B menor ó igual 10 mts. ANSI/TIA/EIA- 568-A Modelo

19 Área de TrabajoCampo HorizontalCampo Equipos Salida de telecomunicaciones Cable Horizontal Cordón de Parcheo Cable del Area de Trabajo Cable de Equipo A 90 metros máx. 5 mts. máx. B A + B + E menor ó igual 10 mts. E ISO/IEC 1180 Modelo

20 Subsistema Backbone Campus Subsistema Sala de Equipos MDF Subsistema Backbone Riser (Ascendente/Vertical) Subsistema de Administración IDF Subsistema Horizontal Subsistema de Area de Trabajo Subsistema de Administración IDF (entrada al edificio)

21 Topología tipo Estrella. Elimina la Segmentación de la Red. Simplifica las adiciones, movimientos y cambios. Simplifica la resolución de problemas, la identificación y aislamiento de la falla.

22 Facilita la administración y seguimiento del sistema. Requiere bajo mantenimiento. Es modular para cubrir nuevas necesidades. Optimiza espacios. Satisface requerimientos de amplios anchos de banda.

23 Salida de Telecomunicaciones Placa Cableado del área de trabajo Cableado horizontal Caja Subsistema área de trabajo

24 Cables reconocidos para cumplimiento de instalación estandarizada: UTP4 pares, 100 ohms, 24 awg, conductores solidos STP2 pares, 150 ohms 24 awg, conductores solidos F.O.62.5/125 multimodo Salida de Te l ecomunicaciones Cable horizontal Placa Caja Elementos Subsistema de Administración 90 m. Area de trabajo. Subsistema Horizontal

25 Aspectos a tener en cuenta: 1) Comunicación entre pisos 2) Tipos de cable 3) Dimensionamiento de las terminaciones de cable 4) Protección Mecánica y Eléctrica. Closet de cableado del edificio Closet de cableado del 1er. piso Closet de cableado del 2do. piso Closet de cableado del 3er. piso Cableado de campus Cableado vertical Subsistema Vertical

26 Subsistema Backbone Campus Subsistema Sala de Equipos (entrada al edificio) Subsistema Sala de equipos

27 Los cables – Multiconductor (paralelo) Da errores (ya no se usa) – Cable coaxial Inmune al ruido (difícil de manejar) – Pares trenzados Más fiable (el más utilizado) – F.O. El mejor (Precio elevado Grandes distancias)

28 Los cables – Pares trenzados UTP FTPSTP

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30 Tomas Mosaic RJ 45 Categoría 5e – Con portaetiquetas transparente – En 1 ó 2 módulos – Conexión crimpado – Sistema 110 connect

31 LCS: Conectores para paneles (Datos y teléfono [doble]) Conector RJ45 sin herramienta CAT. 5 e CAT. 6

32 HUB – Sistema de conexión centralizado donde se reúnen todos los cables de una red HUB

33 Switch – Lee la dirección de destino y solo la distribuye en el puerto al que concierne, Tabla de direcciones: MAC Switch

34 Router – Conecta redes diferentes entre sí, Otorga direccionamiento lógico: IP Ethernet Router ATMToken Ring

35 Racks Abiertos (tipo bastidor) Racks Cerrados (tipo Gabinete) Organizadores de cables Charolas o Escalerillas Elementos de Terminación Paneles de parcheo Regletas Cordones de Parcheo RJ-45 Jumpers de Fibra Optica Jumpers de cobre de par trenzado Cordones de parcheo Contactos polarizados Ventiladores y Extractores UPS

36 Subsistema de administración de Elementos

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38 Atenuación Las señales de transmisión a través de largas distancias están sujetas a distorsión que es una pérdida de fuerza o amplitud de la señal. Si la señal se hace muy débil, el equipo receptor no interceptará bien o no reconocerá esta información. Esto causa errores, bajo desempeño al tener que transmitir la señal. Se usan repetidores o amplificadores para extender las distancias de la red más allá de Las limitaciones del cable. La atenuación se mide con aparatos que inyectan una señal de prueba en un extremo del cable y la miden en el otro extremo.

39 Capacitancia La capacitancia puede distorsionar la señal en el cable, entre más largo sea el cable, y más delgado el espesor del aislante, mayor es la capacitancia, lo que resulta en distorsión. La capacitancia es la unidad de medida de la energía almacenada en un cable. Los probadores de cable pueden medir la capacitancia de este par para determinar si el cable ha sido roscado o estirado. La capacitancia del cable par trenzado en las redes está entre 17 y 20 pF.

40 Impedancia y distorsión por retardo: Las líneas de transmisión tendrán en alguna porción ruido de fondo, generado por fuentes externas, el transmisor o las líneas adyacentes. Este ruido se combina con la señal transmitida. Una señal formada por varias frecuencias es propensa a la distorsión por retardo causada por la impedancia, la cual es la resistencia al cambio de las diferentes frecuencias. Esta puede provocar que los diferentes componentes de frecuencia que contienen las señales lleguen fuera de tiempo al receptor. Si la frecuencia se incrementa, el efecto empeora y el receptor estará imposibilitado de interpretar las señales correctamente. Este problema puede resolverse disminuyendo el largo del cable. La medición de la impedancia nos sirve para detectar roturas del cable o falta de conexiones. El cable debe tener una impedancia de 100 ohm en la frecuencia usada para transmitir datos.

41 Categoría 5 e o mejorada (enhanced) – EIA/TIA 568-A-5 [Feb./ 00] – Especificaciones adicionales de rendimiento para cables UTP, en nuevas instalaciones, con vista a soportar los futuros estándares de redes (300 MHz) P.Ej.: 1000 base T (Ethernet Gigabit) – No modificó frecuencia en cuanto a la que sustituyó : Cat 5 – 100 MHz)

42 Categoría 6 (250 MHz) Usado para enlaces Gigabit Ethernet y otros protocolos de redes Compatible con los estándares de categoría 5/5e y categoría 3. Posee características y especificaciones para crosstalk y ruido. El estándar de cable es utilizable para 10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-TX (Gigabit Ethernet). Alcanza frecuencias de hasta 250 MHz en cada par y una velocidad de 1Gbps.

43 Categoría 7 (300 MHz) Estándar de cable para Ethernet y otras tecnologías de interconexión que puede hacerse compatible hacia atrás con los tradicionales de ethernet actuales Cable de Categoría 5 y Cable de Categoría 6. Posee especificaciones aún más estrictas para crosstalk y ruido en el sistema que Cat 6. Para lograr esto, el blindaje ha sido agregado a cada par de cable individualmente y para el cable entero. El estándar Cat 7 fue creado para permitir 10 Gigabit Ethernet sobre 100 metros de cableado de cobre. Puede ser terminado tanto con un conector eléctrico GG-45,(GigaGate-45) (compatible con RJ-45) como con un conector TERA. Cuando se combina con éstos, el Cat 7 puede transmitir frecuencias de hasta 600 MHz.

44 Clasificación de aplicaciones según la norma ISO 11801:

45 Esquema de conexión RJ 45: Par 2 Par 3 Par 1 EIA / TIA 568 B Par 4 Par 2 Par 1Par 4 EIA / TIA 568 A Par 3 Todos los pares deben estar conectados en sus dos extremos, no se intercambian colores.

46 Ethernet es un estándar de redes de área local para computadores con acceso al medio por contienda CSMA/CD. CSMA/CD (Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI. La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE Usualmente se toman Ethernet e IEEE como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE pueden coexistir en la misma red.

47 Fast Ethernet o Ethernet de alta velocidad es el nombre de una serie de estándares de IEEE de redes Ethernet de 100 Mbps (megabits por segundo). El nombre Ethernet viene del concepto físico de ether. En su momento el prefijo fast se le agregó para diferenciarla de la versión original Ethernet de 10 Mbps. Las redes tradicionales operaban entre 4 y 16 Mbps. Más del 40 % de todos los Pcs están conectados a Ethernet. Tradicionalmente Ethernet trabajaba a 10 Mbps. A estas velocidades, dado que las compañías producen grandes ficheros, pueden tener grandes demoras cuando envían los ficheros a través de la red. Estos retrasos producen la necesidad de mayor velocidad en las redes. FAST ETHERNET Tecnología Velocidad de transmisión Tipo de cable Distancia máxima Topología 100BaseTX100MbpsPar Trenzado (categoría 5UTP)100 m Estrella. Half Duplex(hub) y Full Duplex(switch) 100BaseFX100MbpsFibra óptica2000 mNo permite el uso de hubs 1000BaseT1000Mbps4 pares trenzado (categoría 5UTP)100 mEstrella. Full Duplex (switch) 1000BaseSX1000MbpsFibra óptica (multimodo)550 mEstrella. Full Duplex (switch) 1000BaseBX1000MbpsFibra óptica (monomodo)5000 mEstrella. Full Duplex (switch)

48 Gigabit Ethernet, también conocida como GigaE, es una ampliación del estándar Ethernet (concretamente la versión 802.3ab y 802.3z del IEEE) que consigue una capacidad de transmisión de 1 gigabit por segundo, correspondientes a unos 1024 (2¹º) megabits por segundo de rendimiento contra unos 100 de Fast Ethernet (También llamado 100BASE-TX). Estándares 1000BASE-X (802.3z): Estándares con codificación 8B10B, 1250 Mbaudios. 1000BASE-SX: Fibra Multimodo (MMF), Laser 850 nm, Distancia < 550 m. 1000BASE-LX: Fibra SMF, Laser 1310 nm, Distancia < 5 km. 1000BASE-CX: Cable STP (2 pares), Distancia < 25 m. Estándares 1000BASE-T ( ab): Cable UTP-5e (125 MHz) con 4 pares, Distancia < 100 m, Full-Duplex (FDX) dual, Modulación a 125 Mbaudios, se traduce en 250 Mbps/par.

49 10-gigabit Ethernet es el más reciente (año 2002) y más rápido de los estándares Ethernet. IEEE 802.3ae define una versión de Ethernet con una velocidad nominal de 10 Gbit/s, diez veces más rápido que gigabit Ethernet. El nuevo estándar 10-gigabit Ethernet contiene siete tipos de medios para LAN, MAN y WAN. Ha sido especificado en el estándar suplementario IEEE 802.3ae. 10GBASE-SR ("short range") -- Diseñada para funcionar en distancias cortas sobre cableado de fibra óptica multi-modo, permite una distancia entre 26 y 82 m dependiendo del tipo de cable. También admite una distancia de 300 m sobre una nueva fibra óptica multi-modo de 2000 MHz·km (usando longitud de onda de 850nm). 10GBASE-CX4 -- Interfaz de cobre que usa cables InfiniBand CX4 y conectores InfiniBand 4x para aplicaciones de corto alcance (máximo 15 m ) (tal como conectar un switch a un router). Es la interfaz de menor coste pero también el de menor alcance. 2,5 Gbps por cada cable.

50 10GBASE-LX4: Usa multiplexación por división de longitud de onda para distancias entre 240 m y 300 m sobre fibra óptica multi-modo. También admite hasta 10 km sobre fibra mono-modo. Usa longitudes de onda alrededor de los 1310 nm. 10GBASE-LR ("long range"): Este estándar permite distancias de hasta 10 km sobre fibra mono-modo (usando 1310nm). 10GBASE-ER ("extended range"): Este estándar permite distancias de hasta 40 km sobre fibra mono-modo (usando 1550nm). Recientemente varios fabricantes han introducido interfaces enchufables de hasta 80-km. 10GBASE-LRM: 10 Gbit/s sobre cable de FDDI- de 62.5 µm.

51 Escalerilla Canaleta Tubería Conduit Generalmente se utilizan Pisos y/o Cielos Falsos Infraestructura

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54 Tipo de Cable Diámetro de Tubería (pulgadas) Categoría No. 3 (4 pares) Categoría No. 5 (4 pares) Categoría No. 5 (25 pares) F.O. Exterior (1-48 fibras) F.O. Interior (1-12 fibras) Cat. 3 multipar ext/int (100 pares) Cat. 3 multipar ext/int (50 pares) 3/ / Capacidad de tubería Infraestructura

55 Homogeneidad de los componentes Paneles Cable Cordones de parcheo Tomas TODOS CATEGORIA 5 e ó 6

56 A + B + C 100 m A + C 10 m SWITCH AB C Enlace PC Unión de base Respeto de las longitudes

57 Preparación del cable: – Desenrolle el cable mediante guía – No desenrolle sin soporte – Evite tirones

58 Preparación del cable: – Evite los ángulos agudos (Radio mínimo 4 veces diámetro exterior) – Radio de curvatura adecuado – Radio de curvatura pequeño

59 Preparación del cable: – Evite torsionar el cable – No apriete mucho los amarres – Evite el bloqueo de los cables – No camine ni deje pesos sobre ellos. Inferiores a 25 libras.

60 Preparación del cable: – Evite muescas y desgarros Si el cable se desgarra no se encinta con aislante, es necesario cambiarlo. – En reservas, el interior debe ser 1m

61 5 mm 13 mm Conexión del cable: – Máxima eliminación de funda: 33 mm – Pelado máximo del hilo: 5 mm – Distancia entre pares máximo: 13 mm PARA LIMITAR LA PARADIAFONÍA

62 5cm Precauciones de instalación: – Separar lo más posible cables conductores de voltaje: Cableado vertical: Mínimo 30 cm (Ascensores mínimo 3m) – Cableado por cielo falso: Mínimo 5 cm 30 cm a fluorescentes o a motores Cruzamientos de corrientes a 90°

63 Precauciones de instalación: – Bajantes del techo al suelo: Canal o moldura con tabique Mejor canales separados – Cableado horizontal por paredes: Canal de 2 ó 3 compartimentos CORRIENTES FUERTES CORRIENTES DEBILES

64 TIERRA CORRIENTES FUERTES TIERRA INFORMATICA Precauciones de instalación: – Si hay problemas de cohabitación: Cable apantallado – En medios altamente perturbados (motores): Cable blindado (En ambos casos, unir a tierra en un sólo extremo del cable) – Cables de tierra diferentes: Corrientes fuertes (Alto voltaje) Informática El sistema de puesta a tierra y puenteo a utilizarse es el establecido en estándar ANSI/TIA/EIA-607

65 EL TSB 67: Se certifica el Enlace Base: Toma mural al armario de distribución Se certifica el Enlace canal: Es la conexión completa incluidos los cables de distribución y el cable que enlaza el puesto de trabajo.

66 66 ¿Qué tipo de toma? ¿Qué tipo de cable? 110 connect o LCS UTP, FTP oBlindado

67 67 ¿Número de tomas? Nº de paneles Nº de tomas RJ45

68 68 ¿Número de tomas de teléfono? Nº de paneles Nº de teléfonos

69 69 ¿Tamaño de los productos activos? Nº de puntos (a prever) Profundidad del armario

70 70 Tamaño del armario Nº de puntos activos Nº de puntos de los paneles de conexión } + + Accesorios Nº de puntos totales (+ RESERVA = 30%) +

71 SoftwareRed LanEstación de Trabajo MainframeSistema de Cableado Años Permanencia de los Sistemas

72 Tiempo Costo No Estructurado Estructurado Costo de Vida Util

73 Tésis descripción de cableado estructurado del Instituto Tecnológico del istmo. Gerardo Sánchez. Ingeniero en sistemas computacionales. Sistemas de cableado estructurado, Universidad Tecnológica del Perú. Normas de cableado estructurado, Departamento de formación, Legrand Installation Strategies for Long Term Cabling System Success, Leviton-Telcom, Bothell, WA, Manual de Sistema de Cableado Certificado Belden-Krone, México, Miller, Mark, LAN Troubleshooting Handbook, Redwood City, California: M&T Publishing, Inc., NEC 1999, National Electrical Code Handbook Eighth Edition, National Fire Protection Association, Quincy, Massachusetts, PageFormat, Construction Specifications Institute, Alexandria, VA, Pfaffenger, Bryan, Que's Computer User's Dictionary, 2a Ed., Carmel, Indiana: Que Corporation, Rauscher, Thomas C. DIVISION 17 (Proposed addition to the CSI MasterFormat) Archi-Technology, LLC, Rochester, NY, Cableado Estructurado


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