comisión federal de electricidad - lapem

COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD
DISEÑO, INSTALACIÓN E INTEGRACIÓN DE REDES LAN
MANUAL
CFE Q0000-01
AGOSTO 2004
MÉXICO
DISEÑO, INSTALACIÓN E INTEGRACIÓN DE REDES LAN
MANUAL
CFE Q0000-01
CONTENIDO
1
OBJETIVO __________________________________________________________________________________ 1
2
CAMPO DE APLICACIÓN ______________________________________________________________________ 1
3
NORMAS QUE APLICAN _______________________________________________________________________ 1
4
DEFINICIONES _______________________________________________________________________________ 1
4.1
“Backbone” _________________________________________________________________________________ 1
4.2
Cable Trenzado con Blindaje (STP)______________________________________________________________ 1
4.3
Categoría 5 __________________________________________________________________________________ 1
4.4
Categoría 5e _________________________________________________________________________________ 1
4.5
Categoría 6 __________________________________________________________________________________ 1
4.6
Conector RJ-45 ______________________________________________________________________________ 1
4.7
“Crosstalk”__________________________________________________________________________________ 1
4.8
Cross-conexión ______________________________________________________________________________ 1
4.9
“Ethernet” __________________________________________________________________________________ 1
4.10
Fibra Óptica _________________________________________________________________________________ 1
4.11
Fibra Óptica Multimodo _______________________________________________________________________ 1
4.12
Fibra Óptica Unimodo_________________________________________________________________________ 1
4.13
Rack _______________________________________________________________________________________ 1
4.14
Red de Área Local (LAN) ______________________________________________________________________ 1
4.15
NEXT (Near-End Crosstalk) ____________________________________________________________________ 1
4.16
Topología ___________________________________________________________________________________ 1
5
ABREVIATURAS _____________________________________________________________________________ 2
5.1
bps ________________________________________________________________________________________ 2
6
CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES ________________________________________________ 2
6.1
Políticas ____________________________________________________________________________________ 2
6.2
Cableado Dentro de una Instalación _____________________________________________________________ 2
6.3
Cableado entre Instalaciones___________________________________________________________________ 7
6.4
Derechos de Vía_____________________________________________________________________________ 11
7
BIBLIOGRAFÍA______________________________________________________________________________ 11
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MANUAL
CFE Q0000-01
FIGURA 1
Topología en Bus ____________________________________________________________________________ 5
FIGURA 2
Topología en anillo ___________________________________________________________________________ 6
FIGURA 3
Topología en estrella _________________________________________________________________________ 6
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MANUAL
CFE Q0000-01
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1
OBJETIVO
Este manual especifica los aspectos técnicos y normativos a
considerar en el diseño, instalación e integración de las redes
de área local de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).
4.7
Interferencia electromagnética entre los pares de un cable de
cobre.
4.8
2
CAMPO DE APLICACIÓN
Este manual tiene el propósito de servir como una guía
técnica para proyectos de telecomunicaciones que involucran
el diseño, instalación e integración de redes de área local
alámbricas e inalámbricas.
3
NORMAS QUE APLICAN
NOM-008-SCFI-2002; Sistema General de Unidades de
Medida.
ITU-T G.651 (02/98); Características de un Cable de Fibra
Óptica Multimodo de Índice Gradual de 50/125 Pm.
CFE E0000-35-2002; Cables de Fibra Óptica para Postes y
Ductos de Distribución.
4.9
DEFINICIONES
4.1
“Backbone”
El cable principal en una red.
4.2
Cable Trenzado con Blindaje (STP)
Cable sólido de pares torcidos con blindaje, típicamente de
0,326 mm2 a 0,205 mm2.
4.3
4.10
Es una guía de ondas de material dieléctrico (vidrio) utilizada
para transmitir señales ópticas principalmente en las
ventanas de 850 nm; 1300 nm y 1550 nm de longitud de
onda del espectro electromagnético.
Categoría 5e
Clasificación para cables trenzados, conectores y sistemas,
especificados para 100 MHz y velocidades de hasta
1000 Mbps.
Categoría 6
Clasificación para cables trenzados, conectores y sistemas,
especificados para 250 MHz.
4.6
Conector RJ-45
Conector de 8 posiciones para cable trenzado.
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Fibra Óptica Multimodo
Fibra óptica que permite varios modos de propagación, se
clasifican en fibras de índice de refracción escalonado o
gradual.
Fibra Óptica Unimodo
Fibra óptica en la que sólo es posible un modo de
propagación, se clasifican en fibras de dispersión normal y
fibras de dispersión modificada.
4.13
Rack
Portaequipajes, percha.
Se componen de ductos bajo piso, bajo piso elevado (piso
falso), sobre plafón, perimetrales o bandejas
4.14
4.5
Fibra Óptica
Categoría 5
Clasificación para cables trenzados, conectores y sistemas,
especificados para 100 MHz y velocidades de hasta
155 Mbps.
4.4
“Ethernet”
Es un protocolo por el cual se comunican las computadores
en un entorno local de red.
4.12
4
Cross-conexión
Conexión cruzada.
4.11
ITU-T G.652 (04/97); Características de un Cable de Fibra
Óptica Monomodo.
“Crosstalk”
Red de Área Local (LAN)
Es un sistema de comunicación de datos con área geográfica
limitada, que consiste en un grupo de equipos (usualmente
computadoras, servidores e impresoras), que comparten
aplicaciones, datos y periféricos.
4.15
NEXT (Near-End Crosstalk)
En un cable UTP es la distorsión de la señal de entrada
ocasionada por el acoplamiento de ruido de un par de cable
a otro.
4.16
Topología
La forma de la disposición de componentes de red y de las
interconexiones entre sí. La topología define la apariencia
física de una red.
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ABREVIATURAS
6.2
Cableado Dentro de una Instalación
5.1
bps
6.2.1
Antecedentes
Bits por segundo, unidades de velocidad de transmisión.
6
CARACTERÍSTICAS
GENERALES
6.1
Políticas
Y
CONDICIONES
Establecer las políticas esenciales para el diseño, instalación
e
integración
de
proyectos
en
materia
de
telecomunicaciones. Las políticas son de uso obligatorio
para las áreas de telecomunicaciones de la CFE.
Es responsabilidad de los administradores y operadores
asegurarse de que todas las disposiciones institucionales en
materia de telecomunicaciones sean aplicadas y respetadas.
Las redes de telecomunicaciones están destinadas a ser
utilizadas por los trabajadores de la institución y deben
ajustarse a las necesidades de operación de cada una de
sus áreas.
Excepcionalmente la red debe ser utilizada por personal
externo a CFE, siempre y cuando esta genere un convenio o
contrato entre ambas partes para otorgar esta facultad.
Cada área debe definir procedimientos razonables para:
instruir a los usuarios a hacer buen uso de las redes de
telecomunicaciones, implantar medidas preventivas y
eliminar el acceso a la red a los usuarios que violen las
disposiciones indicadas.
Un sistema de cableado estructurado tiene como objeto dar
flexibilidad a las instalaciones permitiendo la conexión de
equipos de voz y datos.
Los sistemas de cableado estructurado se dividen en
categorías, al día de hoy las categorías más utilizadas son:
5, 5e (5 mejorada) y 6. En un cableado estructurado la
categoría determina la máxima capacidad de transmisión.
La categoría 6 ofrece parámetros de desempeño muy
superiores a lo que ofrece la categoría 5e y permite mayor
calidad de servicio al proporcionar un ancho de banda de 250
MHz y un PSACR mínimo de 200 MHz.
El cableado permite implementar las diferentes tecnologías de
transmisión de datos sin necesidad de realizar modificaciones
en este, al permitir la migración hacia nuevas tecnologías.
Un sistema de cableado estructurado se compone de los
siguientes subsistemas:
Acometida.
a)
Es el punto de conexión donde se ubica la
entrada de los servicios a la instalación a través
de cables que provienen de otras instalaciones o
de la calle (externos).
Área de equipo.
b)
En cada uno de los procesos se debe designar a un
responsable para hacer el contacto primario con la Gerencia
de Informática y Telecomunicaciones (GIT), en relación a
todos los aspectos en materia de telecomunicaciones. El
responsable debe contar con información actualizada de
proyectos, actualizaciones y operación de su red.
Para la planeación, diseño, instalación e integración de
redes nuevas o ampliaciones debe considerarse la
normatividad vigente que promueva el uso de tecnologías
abiertas.
Se cuenta actualmente con una red de transporte ATM
compuesta por 40 nodos con enlaces de 2,048 Mbps, por lo
que, a nivel nacional la interconexión de redes locales (WAN)
debe realizarse al nodo más cercano. Por otra parte, en
algunas ciudades se cuenta o se está en planes de instalar
anillos metropolitanos de fibra óptica, de manera que en
futuras interconexiones debe considerarse el anillo más
cercano.
La asignación y administración de direcciones para
segmentos de red está a cargo de la GIT, por lo que las
interconexiones deben regirse bajo el plan de numeración
aprobado y asignado por esta Gerencia.
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Es el área dentro de una instalación que alberga los
equipos y elementos necesarios para conectar el
cableado horizontal con el cableado vertical o
backbone.
Debe existir un cuarto de telecomunicaciones en
cada piso con un área mínima de 3 m2 con unas
dimensiones recomendadas de 1,5 m x 2 m. Se
debe vigilar lo siguiente:
-
contar con iluminación, ventilación y seguridad,
-
mantenerse aislado de humedad, libre de roedores y
alejado de las instalaciones de potencia
(transformador de distribución, motores, entre otros
equipos),
-
evitar la iluminación solar directa,
-
en caso de existir más de un cuarto por piso, se
recomienda que existan canalizaciones entre ellos,
-
ubicarse a una distancia máxima de 90 m del punto
de red más alejado.
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c)
d)
Cableado de “backbone”.
6.2.2
Proporciona la conexión entre los cuartos de
equipo, de telecomunicaciones y las instalaciones
de entrada así como con todas las salidas de
telecomunicaciones. Están hechos típicamente de
fibras ópticas o de cobre con pares múltiples.
Una parte importante en el diseño e instalación de una red
es la selección del medio de comunicación apropiado. Se
emplean básicamente, dos tipos de medios:
Área de telecomunicaciones.
El área de entrada al edificio que almacena el equipo
de telecomunicaciones del sistema de cableado,
incluyendo terminaciones mecánicas y de “crossconexión” para el cableado de “backbone” y el
horizontal.
En esta área se instalan los accesorios de conexión
del cableado: “patch panel”,
“patch cords”,
adaptadores,
“transceivers”,
concentradores,
servidores de terminales, enrutadores, “switches”,
entre “otros elementos.
e)
alámbricos,
-
inalámbricos.
Cada tipo tiene sus ventajas e inconvenientes. La adecuada
selección del medio apropiado para cada caso evita en gran
medida costos adicionales al ir creciendo la red.
6.2.2.1
Alámbricos
El cableado estructurado (alámbrico) es un concepto que
divide las redes de área local en áreas funcionales,
cada una con su diseño propio.
Un sistema de cableado estructurado tiene las siguientes
propiedades:
-
consiste de una infraestructura flexible de cables
que puede aceptar y soportar múltiples sistemas,
-
proporciona la plataforma sobre la que se puede
construir una estrategia general de los sistemas
de información,
En caso de utilizar un gabinete cerrado, debe tener
puerta frontal y trasera, Iluminación interior,
ventilación forzada y conexión a tierra ( para aterrizar
el “rack” y los otros elementos que lo necesiten). La
altura interna ideal es de 1,80 m, pero en caso que
se requiera puede ser menor.
-
cada estación de trabajo se conecta a un punto
central utilizando una topología tipo estrella,
-
permite la comunicación virtualmente con
cualquier dispositivo, en cualquier lugar y en
cualquier momento,
-
facilitan la interconexión y la administración del
sistema.
Cableado Horizontal.
Tres factores importantes que se deben tener en cuenta a la
hora de elegir un cable para una red son:
Se componen de ductos bajo piso, bajo piso
elevado, sobre plafón, perimetrales o bandejas.
Área de trabajo.
Se considera la zona de trabajo de cada persona,
como oficina, cuarto, cubículo, escritorio, entre otros.
Cada puesto de trabajo debe proveerse de al menos
dos (2) tomas de información para poder integrar los
servicios de transmisión de datos y el sistema de
telefonía interno.
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-
Los equipos deben instalarse utilizando un rack
estándar de 482,6 mm de ancho y con una
profundidad mínima de 635 mm. Si el cuarto es
debidamente cerrado, este gabinete puede ser
abierto o una estructura metálica sin puertas
frontales ni puertas posteriores.
Son las canalizaciones que conectan las áreas de
trabajo con los cuartos de telecomunicaciones a
través de un medio por el que se transmiten los
servicios de comunicaciones que puede ser: cable
no blindado (UTP), cable blindado (STP) o cable
de fibras ópticas.
f)
Medios de transmisión
-
velocidad de transmisión que se quiere conseguir,
-
distancia máxima entre componentes,
-
nivel de ruido e interferencias habituales en la
zona en donde se va a instalar la red.
Los cables más utilizados son el par trenzado sin blindaje
(UTP) y la fibra óptica.
6.2.2.2
Par trenzado sin blindaje (UTP)
Es un cable formado por dos hilos de cobre aislados y
trenzados entre sí y sin recubrimiento metálico externo, es un
medio muy susceptible al ruido y a interferencias, por lo que,
los hilos están trenzados para reducir las interferencias
electromagnéticas con respecto a los pares cercanos que se
encuentran a su alrededor.
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6.2.2.3
Par trenzado con blindaje (STP)
El cable está formado por una capa exterior plástica aislante
y una capa interior de papel metálico dentro de la cual se
encuentran normalmente cuatro pares de cables con
revestimientos plásticos de diferentes colores para su
identificación.
El cable STP proporciona resistencia contra la interferencia
electromagnética
y
radiofrecuencia
sin
aumentar
significativamente el peso o tamaño del cable. A velocidades
de transmisión bajas, los pares con blindaje son menos
susceptibles a interferencias.
El blindaje en el STP no forma parte del circuito de datos, por
lo tanto, el cable debe estar conectado a tierra en ambos
extremos. Si la conexión a tierra no está bien aterrizada, el
STP puede transformarse en una fuente de problemas, ya
que permite que el blindaje actúe como si fuera una antena.
La longitud máxima de cable recomendada es de unos
100 m y su rendimiento es de 10 Mbps-100 Mbps.
Para la conexión de los cables STP a los diferentes
dispositivos de red se utilizan conectores STP similares a los
RJ-45.
6.2.2.4
Cable de fibra óptica
6.2.2.5
6.2.2.6
a)
gran capacidad de transmisión,
-
inmunidad ante interferencias electromagnéticas,
-
no existen problemas de retorno de tierra,
“crosstalk” o reflexiones como ocurre en los cables
eléctricos,
-
la atenuación aumenta con la distancia más
lentamente que en el caso de los cables
eléctricos, lo que permite mayor distanciamiento
entre repetidores,
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los cables de fibra óptica son generalmente de
diámetros pequeños.
Inalámbrico
Espectro amplio (spread spectrum)
FHSS ("Frequency Hopping Spread Spectrum").
Fue la primera implementación de Espectro
Amplio y funciona de la siguiente manera:
Los datos son divididos en paquetes de
información, solo que estos paquetes son
enviados a través de varias frecuencias, esto es
conocido como "Hopping Pattern", la intención de
enviar la información por varias frecuencias es
cuestión de seguridad, ya que si la información
fuera enviada por una sola frecuencia sería muy
fácil interceptarla.
Además, para llevar acabo la transmisión de datos
es necesario que tanto el que envía como el que
recibe información coordinen este denominado
"Hopping
Pattern".
El
estándar
de la referencia [6] del capítulo 7 de esta
especificación utiliza FHSS.
Los cables de fibra óptica ofrecen entre otras las siguientes
ventajas para las comunicaciones:
-
-
Fue desarrollado para fines militares y su funcionamiento
consta en dividir las señales informativas en varias
frecuencias, estas frecuencias comúnmente son las de
902 MHz-928 MHz y de 2,4 GHz-2,484 GHz (también
llamada ISM Industrial Scientifc and Medical radio
frequency), este último intervalo de frecuencias es utilizado
por teléfonos inalámbricos (NO celulares) entre otros más, la
ventaja de operación en esta frecuencia es que no se
requiere autorización.
En la superficie de separación entre el núcleo y revestimiento
se produce el fenómeno de reflexión total de la luz, al pasar
éste de un medio a otro que tiene un índice de refracción
más pequeño. Como consecuencia de esta estructura óptica,
todos los rayos de luz que se reflejan totalmente en dicha
superficie se transmiten guiados a través del núcleo de la
fibra.
grandes velocidades de transmisión,
no existe riesgo de cortocircuito o daños de origen
eléctrico,
Se utilizan actualmente en las redes de área local por la
comodidad y flexibilidad que ofrecen ya que no son
necesarios sistemas de cableado. Los puntos terminales
pueden desplazarse sin grandes problemas, sin embargo, en
algunas ocasiones requieren gestiones administrativas según
la banda de frecuencia que utilicen. Los primeros equipos
utilizaban tecnología “Spread Spectrum” o infrarroja.
La fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que
consiste básicamente en dos cilindros concéntricos y de
diámetros muy pequeños. El cilindro interior se denomina
núcleo y el exterior se denomina revestimiento, siendo el
índice de refracción del núcleo algo mayor que el del
revestimiento.
-
-
b)
DSSS ("Direct Sequence Spread Spectrum").
A diferencia de FHSS, en DSSS no se requiere
enviar la información a través de varias
frecuencias, la manera en que DSSS logra esto es
mediante un transmisor. Cada transmisor agrega
bits adicionales a los paquetes de información y
únicamente el receptor que conoce el algoritmo de
estos
bits
adicionales
es
capaz
de descifrar los datos. El uso de estos bits
adicionales es lo que permite a DSSS transmitir
información a 10 Mbps a una distancia máxima
entre transmisores de 150 m. El estándar
de la referencia [7] del capítulo 7 de esta
especificación define la utilización de DSSS.
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6.2.2.7
Infrarrojo
Esta tecnología opera en la banda de 300 000 GHz pero su
utilización es más limitada que “Spread Spectrum”, ya que la
transmisión infrarroja requiere de una línea de vista directa
entre los aparatos que están realizando la transmisión, este
tipo de implementación es utilizada por controles de
televisión y videos.
6.2.3
Topología
Define la distribución del cable que interconecta las
diferentes estaciones de trabajo, es decir, es el mapa de
distribuciones del cable. A la hora de instalar una red, se
debe seleccionar la topología más adecuada a las
necesidades existentes.
Algunos factores a tomar en cuenta son:
-
la distribución de los equipos a interconectar,
-
el tipo de aplicaciones que se van a ejecutar,
-
la inversión que se quiere hacer,
-
el tráfico que va a soportar la red local.
6.2.3.1
Topología física
La topología física es definida como la ruta que sigue el
cable en la red, la cual puede ser en interiores y/o exteriores.
Se identifican tres tipos pero existen redes que están
compuestas por más de una topología física:
Punto a Punto La topología punto-a-punto conecta dos nodos
directamente.
-
anillo, (véase figura 1),
-
bus, (véase figura 2),
-
estrella (véase figura 1).
FIGURA 1 - Topología en Bus
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FIGURA 2 - Topología en anillo
FIGURA 3 - Topología en estrella
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6.2.3.2
h)
Topología lógica
Es la forma de conseguir el funcionamiento de una topología
física cableando la red de una forma más eficiente. Existen
topologías lógicas definidas:
a)
Topología anillo-estrella : implementa un anillo a
través de una estrella física.
b)
Topología bus-estrella: implementa una topología
en bus a través de una estrella física.
6.2.4
La certificación de los materiales que se utilizan para el
cableado la proporcionan los fabricantes, por otra parte, la
empresa encargada de llevar a cabo la instalación debe
certificar su trabajo, el cual debe cumplir con los estándares
de instalación. Ambas certificaciones garantizan el óptimo
funcionamiento del cableado.
Algunas consideraciones que se deben tener en cuenta para
la certificación son las siguientes:
a)
La certificación de una empresa para realizar
trabajos de instalación debe ser expedida por el
fabricante del cable.
b)
La totalidad de los materiales del sistema deben
ser de la misma categoría (inclusive la canaleta
y/o ductos) y marca a fin de que no existan
cambios de impedancia en ningún punto de
interconexión, lo cual además de garantizar una
atenuación nula mejora el rendimiento de la red.
c)
Siempre que sea posible, las rutas del cableado
primario deben seguir la estructura lógica del
edificio.
d)
Sin excepción todos los cables instalados deben
estar libres de tensión mecánica.
e)
Para el cableado horizontal no se aconseja el uso
de tubería tipo conduit cerrada, ya sea metálica o
de PVC, debido a la poca flexibilidad para futuras
expansiones que ofrece este tipo de distribución.
g)
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Documentación, mediciones y pruebas
Una memoria técnica es la documentación técnica completa
y actualizada sobre los trabajos de cableado realizados y las
pruebas del funcionamiento de este. Las pruebas realizadas
al sistema de cableado son obligatorias.
Instalación y certificación
Un cableado estructurado puede ser certificado siempre y
cuando el cableado cumpla con los requerimientos del
estándar de la referencia [1] del capítulo 7 de esta
especificación.
f)
6.2.5
Se debe adjuntar certificado por escrito del fabricante
que garantice la instalación de los elementos por un
mínimo de 15 años y garantía de por vida por
defectos de fabricación de los componentes de
cableado estructurado a instalar.
Para garantizar la migración a velocidades
mayores, el cableado debe estar libre de puentes
y empates desde la interface del usuario (Wall
Plate) hasta el Centro de Cableado (Patch Panel).
A fin de que las interferencias electromagnéticas
comúnmente llamadas EMI que emiten elementos
con energía afecten la transmisión, se recomienda
que en el tendido del cable sean mantenidas las
distancias mínimas de estos elementos.
La memoria técnica provee una forma de mantener en
control la operación, mantenimiento y crecimiento de un
sistema de cableado. Se entrega al final del proyecto cuando
se certifica un cableado estructurado. La referencia [3] del
capítulo 7 de esta especificación establece las bases para la
correcta documentación de una instalación.
La marcación de tomas es la identificación de cada una de las
salidas de información, debe realizarse de la manera más
nemotécnica posible para facilitar la ubicación de los puestos de
trabajo, las de las áreas de telecomunicaciones y las
trayectorias y canalizaciones. Se debe realizar en la totalidad
de los casos de acuerdo a las especificaciones dadas en la
referencia [3] del capítulo 7 de esta especificación.
En la memoria técnica se deben considerar los reportes de las
pruebas realizadas, planos físicos de ubicación de tomas y
elementos de identificación. Esta documentación debe ser
entregada dentro de las memorias del proyecto.
El cableado debe ser realizado con cable UTP y STP
certificado, mínimo Categoría 5E Nivel VI con rendimiento de
acuerdo a la referencia [1] del capítulo 7 de esta
especificación.
Se deben cumplir todos los procedimientos y recomendaciones
para las mediciones tales como: prueba y configuración de
pines (mapa), longitud, resistencia, capacitancia, pérdida de
retorno estructural, impedancia, NEXT (Near End Crosstalk) y
ACR (Atenuation Cross Ratio).
Las pruebas deben realizarse con un certificador, el cual debe
estar homologado por el fabricante para el tipo de cable y la
categoría a probar y deben efectuarse con los equipos
aprobados para estos efectos.
El cable debe estar marcado en su trayecto cada 3 m
horizontalmente teniendo en cuenta la referencia [3] del
capítulo 7 de esta especificación.
Todos los puntos que sean conectorizados y formen parte
del sistema horizontal de cableado deben estar marcados y
debidamente identificados.
6.3
Cableado entre Instalaciones
6.3.1
Elementos de la conectividad
a)
Hub.
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Un hub amplia la funcionalidad de la red local de
tal forma que el cableado pueda extenderse a
mayor distancia, es por esto que un hub puede
considerarse como un repetidor, sin embargo, el
hub transmite estos "Broadcasts" a todos los
puertos, en ocasiones esto resulta innecesario y
excesivo.
“Switch”.
b)
El “switch” es un equipo de conmutación que tiene
funciones de nivel 2 de OSI por lo que, es similar a
un “bridge” en cuanto a su función. Es
considerado también como un hub inteligente,
algunas características que lo distinguen son:
-
el “switch” es un equipo
segmentos de red,
-
proporciona facilidades para la construcción de
redes virtuales ya que se puede configurar el
ancho de banda de la red de una manera
apropiada en cada segmento de modo
transparente a los usuarios,
-
c)
local que conecta
6.3.2.1
Medio de comunicación
Para sistemas en los cuales se
requieren comunicar
diferentes edificios y en los cuales existe la posibilidad de
utilizar infraestructura de postería y/o ductería de líneas de
transmisión y distribución se debe realizar la comunicación
por fibra óptica, entre otras cosas por lo siguiente:
-
total inmunidad a interferencia electromagnética,
-
aplicaciones de alta velocidad de transmisión
(FDDI, ATM, SDH, “Ethernet” 10/100/1000 bps),
-
aplicaciones multimedia (voz, datos, imagen),
-
demandan grandes volúmenes de información,
-
larga distancia de transmisión.
“Bridges”.
6.3.2.2
Los “bridges” son equipos que se utilizan para
conectar varias LAN’s. Generalmente conectan
LAN con idénticos protocolos de capa física.
Por sus características geométricas, la fibra unimodo
proporciona mayor capacidad de transmisión en distancia
mayores en comparación a una fibra multimodo, sin
embargo, el costo de un cable de fibra unimodo y los
equipos de comunicación asociados a éste son mayores.
“Routers”.
En su forma básica, el “router” es similar a un
conmutador o un puente desde el punto de vista
en que filtran el tráfico de la red. En lugar de
hacerlo según las direcciones de los paquetes, lo
hacen según protocolo.
Un “router” puede dividir una red en varias
subredes de modo que sólo el tráfico destinado a
direcciones IP concretas puede pasar entre los
segmentos. Su rendimiento normalmente se
calcula en términos de la latencia o retraso que el
paquete experimenta dentro del router que es
mayor tiempo al requerido por un conmutador o
puente.
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Repetidores
Los repetidores conectan a nivel físico dos segmentos de
red. Hay que tener en cuenta que cuando la distancia entre
dos puntos es grande, la señal que viaja por la línea se
atenúa y hay que regenerarla. Por lo que, únicamente se
trata de dispositivos que repiten la señal transmitida evitando
su atenuación de esta forma se puede ampliar la longitud del
cable que soporta la red.
en un “switch” la velocidad de operación es mayor
que la del puente el cual además introduce
mayores tiempos de retardo.
Un “bridge” realiza su actividad en la capa de
acceso al medio por lo que, su única función es
encaminar la trama a la LAN de destino, sin
adicionar ninguna información a la trama
suministrada por la MAC del emisor .
d)
6.3.2
Unimodo o multimodo
Las fibra unimodo tienen un diámetro mucho menor al de las
fibras multimodo, lo que les permite que sólo un modo de
transmisión sea posible, eliminando los problemas de retardo
que se originan por la diferencia en tiempos de arribo con
más de un modo y proporciona una señal con poca
atenuación.
En una fibra multimodo, se propagan numerosos modos en
el núcleo arribando del otro extremo a diferentes tiempos.
Para este tipo de fibra existen diámetros de (62,5, 50 y
100 µm), el primero ha sido muy utilizado principalmente en
la interconexión de redes locales, el segundo, propuesto para
Gigabit Ethernet, el tercero no ha sido muy utilizado en
telecomunicaciones.
Un criterio justificable para seleccionar el tipo de fibra
depende de la distancia a cubrir, así tenemos que para
una distancia menor a 2 000 m y de acuerdo a
la referencia [5] del capítulo 7 de esta especificación el tipo
recomendado es multimodo de (62,5/125 µm) y para
distancias mayores (hasta km) es unimodo estándar (810/125 µm).
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Otra base de selección del tipo de fibra se basa en los
enlaces existentes o que a futuro se planea tener, de aquí la
importancia de planear adecuadamente.
6.3.3
Instalación
6.3.3.1
En ductos
El cable debe instalarse en ductos de PVC de 101,6 mm. En
ductos nuevos o donde sea posible instalar otro cable, se
recomienda introducir un alambre guía junto con el cable de
fibra óptica que podrá utilizarse para futuras instalaciones.
Verificar que los ductos estén libres de obstrucciones y
desaguados.
Considerar las recomendaciones del fabricante para la
instalación.
Colocar etiquetas para la identificación del cable en cada
poste o registro.
Utilizar equipo y herramientas que aseguren que la tensión
aplicada no excederá la especificada por el fabricante y
evitará torceduras y encogimiento durante la instalación.
Debe inspeccionarse cuidadosamente la cubierta del cable
para por posibles defectos o daños que se pudieran
ocasionar durante la instalación.
Para la terminación del cable debe utilizarse “pig-tails” de
fibra óptica de 1 m a 2 m de longitud. La forma de unión al
“pig-tail” debe ser por empalme de fusión. El “pig-tail” debe
terminar en conector ST. El distribuidor óptico debe tener el
mismo tipo de conector.
Los cables “jumpers” a utilizar o “patch cords” deben ser
duplex de 3 m a 5 m de longitud.
6.3.4
A continuación se describe en forma general la preparación y
terminación de un cable de fibra óptica:
6.3.4.1
En postes
Determinar la trayectoria de distribución susceptible a
utilizarse para la instalación del cable autosoportado de fibra
óptica, respetando la normalización existente relacionada con
la altura mínima que deben existir con respecto al piso y la
separación con los cables de energía.
Considerar las circunstancias particulares de la línea
(tensión, cruces con otras líneas), claros, cruces de calles,
avenidas, vías ferroviarias, entre otras.
Determinar los tipos de herrajes y puntos de empalme, éstos
deben alojarse en una caja para empalmes y dentro de un
registro, para lo cual el cable se “bajará” del poste (protegido
con un tubo de acero galvanizado) a un registro a pie de
poste para después “subir” nuevamente al poste y continuar
su trayectoria aérea. No se deben alojar empalmes dentro de
los ductos.
Elaborar un programa de instalación en donde se
considerarán además las adecuaciones que deban hacerse a
la trayectoria (reposición de postes, construcción de registros
para alojar empalmes, entre otros).
Los excedentes de cable (por sobrantes o cuestiones de
mantenimiento correctivo) deben sujetarse e identificarse
adecuadamente dentro del registro o poste, el diámetro de
curvatura no debe ser menor a 20 veces el diámetro exterior
del cable o del recomendado por el fabricante.
040806
Desprendimiento de la cubierta de PVC
Cuando el cable tiene hilo de corte (“ripcord”), se localiza
este y con la ayuda de una navaja o “cutter” se hace una
pequeña hendidura para guiarlo, a continuación con la ayuda
de unas pinzas de punta se enrolla el hilo en estas y se
procede a jalar en forma longitudinal hasta la marca
deseada. En caso de no contar con el hilo se puede utilizar la
navaja o “cutter” para cortar y desprender, cuidando de no
penetrar a las capas próximas.
6.3.4.2
Hilos de aramida (Kevlar®)
Los hilos de aramida pueden removerse con la ayuda de
unas tijeras.
6.3.4.3
6.3.3.2
Preparación del cable
Armadura de acero
La armadura de acero puede retirarse con la ayuda de pinzas
de corte y de punta, se debe tener presente durante todo el
tiempo de preparación del cable en manipularlo en forma tal
que no se hagan curvaturas menores al radio de curvatura
máximo especificado por el fabricante.
6.3.4.4
Tubo buffer
Los tubos buffer están fabricados de plásticos rígidos, la
forma más correcta de desprenderlos es auxiliándose de una
herramienta especial de corte (stripping tool) adecuada para
el diámetro del tubo buffer, la cual corta el plástico con una
navaja y lo retira manteniendo intacta la fibra.
6.3.5
Empalmes
Los empalmes son conexiones requeridas para incrementar
la longitud de un tramo de cable o para realizar conexiones a
otros cables de fibra óptica. Son empleados también para la
restauración de un cable roto. Los empalmes pueden ser de
dos tipos: mecánicos y de fusión, los primeros son
conexiones no permanentes.
6.3.6
Mediciones y pruebas
En los sistemas de cableado con fibra óptica se deben
realizar mediciones de atenuación con una fuente y un
medidor de potencia
óptica a 850 nm y 1 300 nm
preferentemente en ambas direcciones y debe compararse
con el valor calculado.
DISEÑO, INSTALACIÓN E INTEGRACIÓN DE REDES LAN
MANUAL
CFE Q0000-01
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La evaluación del enlace de fibra óptica y localización de
posibles averías en un cable ya instalado, empalmado y
conectorizado puede realizarse a través de un equipo
llamado reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR
por sus siglas en inglés). Mediante el OTDR es posible
detectar y ubicar (con bastante aproximación) físicamente el
punto en donde se está presentando una atenuación mayor a
la tolerada o una discontinuidad del cable (ruptura).
La evaluación de un enlace se recomienda sobre todo para
cables con empalmes intermedios ya que además de
localizarlos se puede medir la atenuación de ellos.
El uso de estas cajas permite mantener las fibras (y por
consiguiente los empalmes) ordenados y sobre todo
protegidos de factores ambientales y tensiones mecánicas
que puedan dañar la fibra.
Las características requeridas para una caja de empalmes
son:
-
adaptable a cualquier tipo de cable (y en
consecuencia
para
instalación
aérea
y
subterránea),
-
hermética,
El principio de operación de un OTDR se basa en enviar un
impulso de luz y medir la señal dispersada. A través de la
gráfica que se visualiza, se puede determinar con una
aproximación muy cercana la longitud del enlace y las
pérdidas en cada conexión intermedia, lo cual facilita la
identificación de conexiones.
-
a prueba de polvo y agua (inmersión),
-
resistente a impactos,
-
resistente a factores tales como: medio ambiente,
corrosión y rayos UV,
El parámetro más importante a medir en un enlace de fibra
óptica es la atenuación. La medición de la atenuación se
lleva a cabo haciendo una comparación entre una señal
óptica de entrada y la señal que se obtiene a la salida, se
utiliza una fuente y un medidor óptico con los cuales se
miden la pérdida por inserción en un tramo de fibra óptica en
una longitud de onda específica.
-
re-utilizable,
-
capacidad para aceptar mínimo cuatro puntas de
cable,
-
fácil instalación,
-
sellada con materiales no tóxicos.
La atenuación total de un enlace es la suma de las
atenuaciones presentadas en los siguientes componentes:
Un kit de caja de empalmes debe contener al menos:
-
las charolas para empalmes: mantienen,
organizan y protegen los empalmes, deben contar
con espacio suficiente para la fibra excedente y
para evitar micro-curvaturas. Solo deben contener
empalmes de fusión, no mecánicos. Se requiere
que en caso de una intervención ésta pueda
realizarse sin afectar los empalmes existentes,
-
cuerpo de la caja,
-
materiales para el cierre de la caja: cintas,
empaques, tornillos, masa selladora, entre otros,
Para fibras multimodo deben realizarse mediciones en
850 nm y 1 300 nm, para fibra unimodo las mediciones se
deben realizar a 1 300 nm.
-
accesorios para los empalmes : organizador de
empalmes, cinchos de plástico, protectores de
empalmes, entre otros,
En el reporte de pruebas debe indicarse la fecha, nombre de
la persona que realiza las mediciones, equipo (modelo y
numero de serie) con los cuales se realizaron, longitud de
onda, los resultados obtenidos se anexarán a una memoria
técnica del enlace.
-
accesorios para fijación de la caja,
-
elementos para aterrizaje a tierra,
-
etiquetas: para identificación de la caja, charolas y
cable resistentes a la humedad (adheribles o para
sujetar por medio de cinchos de plástico),
-
instructivo para su armado e instalación.
-
conectores,
-
fibra óptica,
-
empalmes (en caso de existir).
Las
pruebas
deben
realizarse
considerando
las
recomendaciones de los fabricantes del equipo y después de
la instalación y terminación del cable (conectorización y
empalmes), la atenuación debe medirse extremo a extremo
en cada una de las fibras del cable y en forma bi-direccional.
6.3.7
Cajas de empalmes
Una vez concluidos los empalmes, éstos se alojan en una
caja especial para empalmes. Estas cajas son fabricadas de
plástico o acero inoxidable, son resistentes al agua, aire e
impactos. Generalmente consisten de dos medias carcasas
unidas por una junta hermética, una de las carcasas contiene
una bandeja para alojar los empalmes.
040806
La caja debe marcarse con una etiqueta que tenga impresa
la leyenda PRECAUCIÓN FIBRA ÓPTICA en letra negra con
fondo naranja, las dimensiones mínimas de la etiqueta serán
de 6 cm de ancho por 9 cm de largo.
DISEÑO, INSTALACIÓN E INTEGRACIÓN DE REDES LAN
MANUAL
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-
reposición y/o adición e postes necesarios,
El propósito del distribuidor óptico es para almacenamiento y
distribución de las fibras ópticas, proporciona un punto de
conexión para la terminación de los cables, empalmado y su
protección así como el almacenamiento del cable excedente
“jumpers” y “pig-tails”. Para la instalación del distribuidor se
deben considerar las recomendaciones del fabricante.
-
desrramaje de árboles en líneas de postería,
-
construcción, adecuación e interconexión de
registros,
-
desagüe y limpieza de pozos,
El distribuidor debe ser diseñado para instalación en “rack“
de 482,6 mm con capacidad de crecimiento (para futuras
instalaciones), debe contener al menos los componentes
siguientes:
-
eliminación de obstrucciones en ductos.
6.3.8
Distribuidor óptico
7
BIBLIOGRAFÍA
-
accesorios y tornillos necesarios para su montaje
en “rack” de 482,6 mm,
[1]
ANSI/TIA/EIA-568-A-1995;
Alambrado
de
telecomunicaciones para edificios comerciales.
-
panel de conectorización con receptáculos ,
[2]
ANSI/EIA/TIA-569-A-1998: Rutas y espacios de
telecomunicaciones para edificios comerciales.
-
organizador de empalmes
protectores para empalmes),
[3]
ANSI/TIA/EIA-606-1998;
"Norma
administración para la infraestructura
telecomunicaciones en edificios comerciales".
[4]
ANSI/TIA/EIA-607-1998, "Requisitos de aterrizado
y protección para Telecomunicaciones en edificios
comerciales"
[5]
IEEE 802.3: Protocolo IEEE para LAN que
especifica la implementación de las capas física y
de la subcapaMAC de la capa de enlace de datos.
[6]
IEEE 802.11-1999: Standard for Information
Technology – LAN/MAN – Specific Requirements
– Part 11: Wireless LAN Medium Access Control
(MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.
[7]
IEEE 802.11-B-1999: Local and Metropolitan Area
Networks – Specific Requirements – Part 11:
Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and
Physical Layer (PHY) Specifications: Higher Speed
Physical Layer (PHY) Extension in the
2,4 GHz Band.
-
6.3.9
(incluyendo
los
etiquetas para identificación de las fibras en el
panel de conectorización (en caso de no estar
impreso), “pig-tails”, “jumpers” y para el cable de
fibra óptica.
Topologías
La interconexión de redes locales permite, ampliar el tamaño
de una red metropolitana. El número de componentes que
integran una red metropolitana depende de la topología
elegida. Existen varios factores a tener en cuenta cuando se
elige la topología que va a tener una red como son la
densidad de tráfico que ésta debe soportar de manera
habitual, el tipo de aplicaciones que van a instalarse sobre
ella, la forma de trabajo que debe administrar, entre otras.
De aquí se puede deducir que en una misma empresa puede
hacerse necesaria la instalación de redes con topologías
diferentes e incluso arquitecturas diferentes y que estén
interconectadas.
6.4
Derechos de Vía
En casos donde se tiene la facilidad de utilizar la
infraestructura de líneas de distribución (postería y/o
ductería) los requerimientos pueden resumirse de la
siguiente forma:
-
040806
revisión de trayectorias viables,
de
de