Introducción.-
Tradicionalmente hemos visto que a
los edificios se les ha ido dotando distintos servicios de mayor o menor nivel
tecnológico. Así se les ha dotado de calefacción, aire acondicionado,
suministro eléctrico, megafonía, seguridad, etc, características que no
implican dificultad, y que permiten obtener un edificio automatizado.
Cuando a estos edificios se les dota de un
sistema de gestión centralizado, con posibilidad de interconexión entre ellos,
y se le otra de una infraestructura de comunicaciones (voz, datos, textos,
imágenes), empezamos a hablar de edificios inteligentes o racionalizados.
El desarrollo actual de las comunicaciones,
vídeo conferencia, telefax, servicios multimedia, redes de ordenadores, hace
necesario el empleo de un sistema de cableado estructurado avanzado capaz de
soportar todas las necesidades de comunicación como es el P.D.S. (Premises
Distribution Sistem).
Estas tecnologías se están utilizando en:
Hospitales, Hoteles, Recintos feriales y de exposiciones, áreas comerciales,
edificios industriales, viviendas, etc.
Ventajas.-
En la actualidad, numerosas empresas
poseen una infraestructura de voz y datos principalmente, disgregada, según las
diferentes aplicaciones y entornos y dependiendo de las modificaciones y
ampliaciones que se ido realizando. Por ello es posible que coexistan multitud
de hilos, cada uno para su aplicación, y algunos en desuso después de las
reformas. Esto pone a los responsables de mantenimiento en serios apuros cada
vez que se quiere ampliar las líneas o es necesario su reparación o revisión.
Todo ello se puede resumir en los
siguientes puntos:
ü Convivencia de cable de varios tipos diferentes, telefónico,
coaxial, pares apantallados, pares si apantallar con diferente número de
conductores, etc.
ü Deficiente o nulo etiquetado del cable, lo que impide su uso para
una nueva función incluso dentro del mismo sistema.
ü Imposibilidad de aprovechar el mismo tipo de cable para equipos
diferentes.
ü Peligro de interferencias, averías y daños personales, al convivir
en muchos casos los cables de transmisión con los de suministro eléctrico.
ü Coexistencia de diferentes tipos de conectores.
ü Trazados diversos de los cables a través del edificio. Según el tipo
de conexión hay fabricantes que eligen la estrella, otros el bus, el anillo o
diferentes combinaciones de estas topologías.
ü Posibilidad de accidentes. En diversos casos la acumulación de
cables en el falso techo ha provocado su derrumbamiento.
ü Recableado por cada traslado de un terminal, con el subsiguiente
coste de materiales y sobre todo de mano de obra.
ü Nuevo recableado al efectuar un cambio de equipo informático o
telefónico.
ü Saturación de conducciones.
ü Dificultades en el mantenimiento en trazados y accesibilidad de los
mismos.
Ante esta problemática parece imposible
encontrar una solución que satisfaga los requerimientos técnicos de los
fabricantes y las necesidades actuales y futuras de los mismos.
Sin embargo entran en juego varios factores
que permiten modificar este panorama:
ü Tendencia a la estandarización de Interfases por parte de gran
número de fabricantes.
ü Estándares internacionalmente reconocidos para RDSI (Red Digital de
Servicios Integrados).
ü Evolución de grandes sistemas informáticos hacia sistemas
distribuidos y redes locales.
ü Generalización del PC o compatible en el puesto de trabajo como
terminal conectado a una red.
· Tecnologías
de fabricación de cables de cobre de alta calidad que permite mayores
velocidades y distancias.
o
Aparición de la fibra óptica y
progresivo abaratamiento del coste de la electrónica asociada.
o
Además de todo ello algunas
compañías han tenido la iniciativa de racionalizar dichos sistemas, así como
dar soluciones comunes.
Aplicaciones.-
Las técnicas de cableado estructurado se
aplican en:
o
Edificios donde la densidad de
puestos informáticos y teléfonos es muy alta: oficinas, centros de
enseñanza, tiendas, etc.
o
Donde se necesite gran calidad
de conexionado así como una rápida y efectiva gestión de la red: Hospitales,
Fábricas automatizadas, Centros Oficiales, edificios alquilados por plantas,
aeropuertos, terminales y estaciones de autobuses, etc.
o
Donde a las instalaciones se
les exija fiabilidad debido a condiciones extremas: barcos, aviones,
estructuras móviles, fábricas que exijan mayor seguridad ante agentes externos.
Topología.-
Para ver las diferencias entre redes
estructuradas y las redes convencionales comentaremos ambas:
Redes convencionales.- Como se
puede observar en la figura en las redes interiores actuales, el diseño de la
red se hace al construir el edificio y según hagan falta modificaciones se
harán colocando cajas interiores, según lo crea oportuno el proyectista y sin
ninguna estructura definida. Todo ello tiene el inconveniente de que no siempre
tenemos una caja cerca y el cableado hasta la caja, cada instalador la hace por
donde lo cree más conveniente, teniendo así el edificio infinidad de
diferentes trazados para el cableado.
Además de todo ello para cada traslado de
un solo teléfono tenemos que recablear de nuevo y normalmente dejar el cable
que se da de baja sin desmontar, siendo este inutilizable de nuevo muchas veces
por no saber y otras por la incompatibilidad de distintos sistemas
con un cable
Pero el mayor problema lo encontramos
cuando queremos integrar varios sistemas en el mismo edificio. En este caso
tendremos además de la red telefónica la red informática así como la de
seguridad o de control de servicios técnicos. Todo ello con el gran
inconveniente de no poder usar el mismo cable para varios sistemas distintos bien
por interferencias entre los mismos o bien por no saber utilizarlo los
instaladores. Los cables están por lo general sin identificar y sin etiquetar.
Desventajas:
o
Diferentes trazados de
cableado.
o
Reinstalación para cada
traslado.
o
Cable viejo acumulado y no
reutilizable.
o
Incompatibilidad de sistemas.
o
Interferencias por los
distintos tipos de cables.
o
Mayor dificultad para
localización de averías.
Redes estructuradas.- A diferencia de una
red convencional, en el cableado estructurado, como su mismo nombre indica, la
red se estructura (o divide en tramos), para estudiar cada tramo por separado y
dar soluciones a cada tramo independientemente sin que se afecten entre sí.
En el tipo de cableado estructurado se han dado
solución a muchos de los problemas citados en el apartado anterior, como por
ejemplo el poder reutilizar el cable para distintos sistemas así como poder
compartirlo entre si sin interferencias. También tenemos que al tratarse de un
mismo tipo de cable se instala todo por el mismo trazado (dentro de lo posible)
no hace falta una nueva instalación para efectuar un traslado de
equipo, siempre que se haya sobredimensionado bien la red, lo cual trae como
consecuencia que no existan cables viejos inutilizables
Ventajas:
o
Trazados homogéneos.
o
Fácil traslados de equipos.
o
Convivencia de distintos
sistemas sobre el mismo soporte físico.
o
Transmisión a altas velocidades
para redes.
o
Mantenimiento mucho más rápido
y sencillo.
Conceptos
básicos sobre categorías.-
En los sistemas de cableado estructurado,
entran en juego nuevos conceptos que antes no se daban. Para entenderlo,
pondremos un ejemplo.
No podremos reutilizar la línea existente
entre dos teléfonos para una conexión punto a punto entre dos ordenadores,
debido a que no sabemos las características de los cables montados y además, si
quisiéramos medirlas, nos saldría más caro ( en tiempo y equipo necesario para
cada tipo de cable).
Por ello aparece el concepto de Categoría.
Esto significa predefinir varios anchos de banda, y darles a cada una un
nombre.
CATEGORÍA
|
VELOCIDAD MÁXIMA
|
DISTANCIA MÁXIMA
|
3
|
10Mbps
|
100 m
|
4
|
20 Mbps
|
100 m
|
5
|
100Mbps
|
100 m
|
Lo que esta tabla quiere decir es que por
ejemplo para una categoría 3 la velocidad máxima de transmisión por ella es de
10 Mbps a una distancia de 100 m. Como se puede observar lo que se vende a los
clientes es una velocidad máxima de transmisión a una distancia máxima, pero en
esto hay que hacer una salvedad, como siempre en una línea si la velocidad de
transmisión la bajamos por supuesto la distancia donde llega la señal
aumentará. De todas formas todo ello tendría que ser calculado por el técnico
que diseñe la red, quién será el que determinará la distancia máxima (en la
práctica). No olvidemos que la tabla es el estándar definido internacionalmente y
es lo que en los folletos comerciales se les ofrece a los clientes.
Las categorías inferiores no se tratan
porque son de características de muy baja calidad para el mercado actual por lo
que no se venden.
Debido a las tecnologías de fabricación se pueden
conseguir pares sin apantallar para estas velocidades de transmisión. Estos
cables se pueden conseguir debido a la calidad del cobre y del trenzado que se
construyen mediante tecnología láser
2.
COMPONENTES DE UN SISTEMA.-
En conjunto, a todo el cableado de un edificio se llama SISTEMA y a cada parte en la que se subdivide se llama SUBSISTEMA. Se llama estructurado porque obedece a esta estructura definida.
Existen varios tipos de cableado
estructurados según la aplicación en que se usen, aunque por lo general se les
denomina a todas P.D.S. Las variaciones de unas a otras son, el tipo de
componentes utilizados según el ambiente donde se usen, como por ejemplo cables
y elementos especiales para ambientes ácidos o húmedos.
Los
componentes de un sistema son:
· Puesto
de Trabajo.- Son los elementos que
conectan la toma de usuario al terminal telefónico o de datos. Puede ser un
simple cable con los conectores adecuados o un adaptador par convertir o
amplificar la señal.
Administración
principal.- Éste subsistema sería el
repartidor principal del edificio en cuestión, que normalmente está ubicado en
el sótano o planta baja y es donde suele llegar el cable de la red pública ay
donde se instalan la centralita y todos los equipos servidores.
Administración
de planta.- Los componen los pequeños
repartidores que se ubican por las distintas plantas del edificio.
· Campus (entre edificios diferentes).-
Lo forman los elementos de interconexión entre un grupo de edificios que posean
una infraestructura común (fibras ópticas, cables de pares, sistemas de
radioenlace, etc.
· Sala
de equipos.- Este subsistema lo constituye el
conjunto de conexiones que se realizan entre el o los repartidores principales
y el equipamiento común como puede se la centralita, ordenadores centrales,
equipos de seguridad, etc. Ubicados todos en esta sala común.
3.
FÍSICA DEL SISTEMA.-
Ahora estudiaremos los distintos componentes
de cada subsistema.
Horizontal.
En la figura podemos observar lo que
incluye el subsistema horizontal desde el repartidor de planta hasta la roseta
o conector de puesto de trabajo. Esta es una de las partes más importantes.
Ya que en el 99% de las instalaciones se
montará pares trenzados sin apantallar, es por ello que se estudiará este tipo
de instalaciones principalmente.
Tendremos en cuenta que las tendencias del
mercado es a la instalaciones de RDSI (ó ADSL) en la actualidad, lo que quiere
decir que se tiende al RJ-45 y por lo tanto el tipo de cable usado tiene que
ser de 8 hilos (4 pares), pudiéndose alcanzar velocidades de 100 MHz.
Estos cables constan de unos hilos
perfectamente identificables con colores, y bajo ningún concepto se cambiará el
orden de cableado de estos hilos.
Conectores RJ.- El conector RJ se ha
diseñado en varios estándares distintos, cada uno con una nomenclatura. Los más
usuales son el RJ-11 y RJ-45.
· RJ-11.-
Puede albergar como máximo un total de 6 pines, aunque podemos encontrarlo en
el mercado con los formatos de 2, 4 ó 6 pines según la aplicación a
la cual estén destinados.
· RJ-45.- Puede
albergar como máximo un total de 8 pines aunque al igual que el anterior lo
podemos encontrar en diferentes formatos según nuestras necesidades. El más
usual es el de 8 pines, el cual se usa en el estándar RDSI.
Para manejar estos conectores se usarán
herramientas diseñadas para tal efecto, recomendándose una de tipo universal
para RJ, que es válida para todo tipo de conectores RJ en el mercado.
Norma de conexión de RJ para P.D.S..-
Para conectar el cable al RJ-45 se hace de
la misma manera en todas las instalaciones de P.D.S., ya que esta es una de las
normas del cableado estructurado. Como se puede ver hay dos formas de hacerlo,
pero se elegirá la forma europea, ya que es el estándar R.D.S.I.
Impedancia característica.- Es una de
las características más importantes de un cable así como para todos los
elementos de la red, que indica la resistencia a la corriente alterna entre
hilos que ofrece el cable a las distintas frecuencias. En este caso es de
100 W a 1-16 MHz, variando con la frecuencia.
Atenuación.- Esta característica nos
indica la pérdida en dB/m que tiene el cable que puede estar en 7dB/305 m a una
frecuencia de 1MHz y 35 dB/305 m a 16 MHz.
Resistencia a la corriente
continua.- Esto como su nombre indica nos da la resistencia por metros a
la c.c. que suele estar alrededor de los 10 W / 100 m.
Calculo
de una red.-
Para calcular la distancia máxima que
podremos dar a una tirada de cable para el horizontal se calculará de la
siguiente manera.
Supongamos que queremos montar una red
local de las características siguientes:
- Frecuencia
de transmisión por la red 100 MHz.
- Nivel
de salida de la tarjeta 10 dB.
- Nivel
mínimo de entrada –10 dB.
Si usamos un cable que tiene una atenuación
de 47,5 dB /305 m entonces aplicando una regla de tres: de 10 dB a
–10 dB hay una caída de 20 dB que es lo máximo permitido.
Administración (Repartidores o paneles de
parcheado).-
Para el subsistema de administración se
usarán paneles de parcheado para cables de par trenzado sin apantallar o fibra
óptica.
Estas regletas puedes ser de 19 “, lo que
facilita la instalación en armarios metálicos para tal fin. Estos armarios
permiten albergar distintos dispositivos, y los hay de diferentes unidades de
altura.
Para realizar las conexiones en
los paneles de parcheado se necesita una herramienta de inserción o llave de
impacto, que permite introducir el hilo en su alojamiento y seguidamente lo
corta.
Se deberán identificar correctamente todos
los cables con etiquetadotas especiales.
Será necesario realizar puentes con latiguillos
prefabricados con categoría adecuada a la instalación que se lleve a cabo.
Vertical.
Para este subsistema se emplearán los
medios que se han visto para los anteriores, salvo pequeñas modificaciones:
· Para
circuitos de ancho de banda vocal usaremos hilos de pares de teléfono.
· Para
uniones de datos entre plantas cercanas sin mucha demanda, cable de categoría.
· Cable
de fibra óptica par la comunicación de datos entre plantas lejanas o con mucha
densidad.
El tipo de fibra óptica que se suele
utilizar en redes interiores es fibra multimodo que es más barata y la pérdidas
no son muy grandes a ser recorridos cortos.
En los extremos de la fibra se colocarán
conectores ST adecuados, y éstos irán a un equipo de comunicaciones, que
adaptan la señal eléctrica/óptica. Para enviar varias señales por la fibra
óptica se recurrirá a un concentrador. Sin embargo como es un sistema caro, la
telefonía se montará sobre los enlaces de pares normales.
En definitiva, entre administradores de distintas
plantas montaremos dos sistemas paralelos uno de pares y otro de fibra, así
como enlaces con cable o mangueras de categoría 3 ó 5 según nuestras
necesidades. Los cables de pares y pares trenzados terminarán en un repartidor
o panel de parcheado
.Los cables de fibra óptica terminarán en un
repartidor con conectores ST.
Campus (entre edificios diferentes).-
Para este subsistema se
utilizarán los mismos medios que en el anterior ya que no habrá
grandes distancias entre los distintos edificios, terminando cada fibra y en un
repartidor principal así como los pares de cobre para telefonía.
Para este tipo de instalaciones no conviene
utilizar ningún tipo de cable apantallado pues las corrientes que se pueden
crear entre las tierras de distintos edificios pueden ser bastante fuertes,
pudiendo producir más problemas que beneficios.
Puesto de trabajo.-
En este subsistema tendremos que prestar
especial atención ya que tendremos que interconectar dos o más sistemas. Así
podemos encontrarnos con diferentes sistemas que tengan que convivir con el
mismo cable.
Para ello existen soluciones en el mercado,
cables RJ45-RJ45, RJ45-BNC, RJ45-RS232, etc.
Los adaptadores pueden ser de dos
tipos:
· Adaptadores que
conectan dos medios balanceados.
o RJ45
a RJ45
o RJ45
a RS232
· Balunes
(balun) que adaptan un medio balanceado a otro no balanceado.
o RJ45
a BNC
o RJ45
a TNC
o RJ45
a Twinaxial.
Los conductores balanceados tiene ambos la
mismas características eléctricas (pares trenzados) y los no balanceados son
diferentes, haciendo normalmente de pantalla eléctrica o masa alguno de los
conductores (coaxial).
Cuando queremos conectar además de un
ordenador un teléfono a la misma toma, existen adaptadores especiales para
ello. Tendremos en cuenta que el teléfono viene cableado en los pines 3 y 4 del
RJ11 o lo que es lo mismo, en los pines centrales o también en el par 1 del RJ
45. De hecho se puede conectar un macho RJ11 en una base RJ45, y tendremos
señal en el teléfono.
4. CONEXIÓN DE SISTEMAS.-
Sistema de telefonía.-
Para esto únicamente tendremos en cuenta
que el teléfono utiliza dos hilos de línea coincidentes con el par 1 de P.D.S.,
y prácticamente puede convivir con casi cualquier tipo de redes.
Redes locales.-
En los últimos años estamos asistiendo a un
auge en el montaje de redes locales, con todas las ventajas que ello conlleva.
Los concentradores se suelen instalar en el
RAC 19” de la red P.D.S., debido a su pequeño tamaño y facilita las conexiones.
5. INFRAESTRUCTURA NECESARIA PARA LA
INSTALACIÓN.-
CANALIZACIONES DE EDIFICIOS.-
Para La instalación de un sistema de cableado
estructurado se puede usar toda la canalización de comunicaciones del edificio,
siempre que permita su instalación el diámetro de los conductores. Por esto, es
preferible realizar el proyecto del edifico teniendo en cuenta las
instalaciones que necesitará en cuanto voz, datos, seguridad de robo e
incendios, etc.
Las canalizaciones pueden ser del tipo
ackermann (bandeja metálica y registros incrustados bajo el cemento del suelo,
tubo corrugado, tubo de PVC, falso techo, falso suelo, etc.
Falso suelo.-
La instalación en este medio es una de las
más fáciles ya que sólo tendremos que levantar las baldosas para realizar el
tendido del cable y para sacarlo a la superficie, será suficiente con un
taladro y si el mecanismo va empotrado hay que mecanizar la baldosa. La ventaja
es que no tenemos que usar canalizaciones ni escaleras.
Canalizaciones.-
También se puede usar la canalización
existente en el edificio para lo cual tiene que tener suficiente sección para
albergar las mangueras y repartidores de planta. Esas podrán ir a la
altura del suelo, por el rodapié, o por las paredes.
Falso techo.-
Para instalaciones de este tipo no es
necesario instalar prácticamente ningún elemento adicional, salvo en algunos
casos que no tengamos las suficientes verticales dentro de la sala para acceder
a algunos lugares, pudiéndose instalar columnas metálicas para descender hasta
el puesto de trabajo. Este tipo de columna es aluminio prefabricado y viene con
unas guías para su sujeción de mecanismos pero tendremos que mecanizarla (hacer
los taladros o ranuras necesarias) para poder instalar los mecanismos.
Sala de equipos.
En la sala de equipos, donde se encuentra las
centrales de abonados así como servidores, se ubicarán todos los elementos
necesarios distribuidos sobre una pared, o preferiblemente en un armario o
armarios de 19”. Se podrán añadir elementos que mejoren el servicio como SAI’s,
etc
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