“CONECTIVIDAD DE REDES LAN”

“CONECTIVIDAD DE REDES LAN”
VERIFICACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE
INSTALACIONES DE CABLEADO
ESTRUCTURADO
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Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
1. INTRODUCCIÓN
Hoy en día las instalaciones de redes ultra rápidas de datos son cada vez más
comunes en todos los ámbitos. El objetivo fundamental de estos sistemas es el tráfico
fluido de datos a través de ellas a frecuencias muy altas, de tal manera que el sistema
funcione a la velocidad para la que ha sido diseñado. Ese objetivo depende en su
mayor parte tanto de los parámetros eléctricos como de parámetros de
transmisión del cableado LAN (Local Area Network) de la instalación. El estado de
estas instalaciones se debe verificar de forma periódica y certificarla cada vez que se
detecten y corrijan defectos. Son instalaciones delicadas, de cuyo estado va a
depender el correcto flujo de datos por la red.
Antiguamente se utilizaban soluciones para realizar las uniones entre CPUs y periferia
(pantallas e impresoras), tales como:
•
•
•
Cables coaxiales: RG 58 (50Ω), RG 59 (75Ω), RG 62 (92Ω), con conectores BNC
(British Naval Connector).
Cables twinaxiales: Twinaxial IBM, Dualaxial Wang (2 coaxiales paralelos a 75Ω)
Cables pareados y conectores SubD (Canon): DB25, DB9
Cada fabricante de ordenadores utilizaba tipos distintos de cables, con topología y
conectores diferentes, incluso un mismo fabricante empleaba diferentes sistemas de
cables y conectores para cada serie de ordenadores.
Con la llegada de nuevos sistemas de redes informáticas con altas frecuencias, surgió
la necesidad de sustituir los cableados, incluso sin cambiar de marca en el sistema.
Este proceso era complicado: ambos sistemas debían coexistir durante incluso
meses, para seguir dando servicio durante el cambio…
Las redes informáticas evolucionan a alta velocidad, lo cual nos ha llevado a la
necesidad de encontrar soluciones más prácticas y versátiles en cuanto al cableado:
el CABLEADO ESTRUCTURADO.
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2. CABLEADO ESTRUCTURADO
Hay muchas personas que no le dan la suficiente importancia a un cableado para una
red, pensando en que se puede improvisar así como en la casa ponemos una
extensión de teléfono más. Tienen la idea de que de la misma manera se pueden
conectar mas computadoras en la red de la oficina, pero no es así.
De un buen cableado depende el buen desempeño de una red.
INCONVENIENTES QUE SE PRESENTAN EN UNA RED CUANDO SE IMPROVISA
EL CABLEADO
Desempeño muy lento de algunos puntos de la red, o inclusive tiene caídas de
servicio. Posibles colisiones de información. Nula planeación de crecimiento. Fácil
acceso a poder alterar el cableado (no existen placas de pared debidamente
instaladas, ni tampoco un área restringida dedicada a bloquear el acceso a personas
no autorizadas a la parte medular del cableado, el armario de comunicaciones.)
CABLEADO
Es el medio físico a través del cual se interconectan dispositivos de tecnologías de
información para formar una red.
2.1. CABLEADO ESTRUCTURADO
Es el medio físico a través del cual se interconectan dispositivos de tecnologías de
información para formar una red, y el concepto estructurado lo definen los siguientes
puntos:
• Seguridad: El cableado se encuentra instalado de tal manera que los usuarios del
mismo tienen la facilidad de acceso a lo que deben de tener y el resto del cableado
se encuentra perfectamente protegido.
• Durabilidad: Cuando se instala un cableado estructurado se convierte en parte del
edificio, así como lo es la instalación eléctrica, por tanto éste tiene que ser igual de
funcional que los demás servicios del edificio. La gran mayoría de los cableados
estructurados pueden dar servicio por un periodo de hasta 20 años, no importando
los avances tecnológicos en los ordenadores y sistemas.
• Modularidad: Capacidad de integrar varias tecnologías sobre el mismo cableado
voz, datos, vídeo, así como facilidad para modificar o reorganizar dichas
tecnologías en un cableado existente, con tan sólo cambiar un latiguillo en el
armario. Fácil Administración: el cableado estructurado se divide en partes
manejables que permiten hacerlo confiable y perfectamente administrable,
pudiendo así detectar fallos y repararlas fácilmente.
2.2 TIPOS DE CABLEADO ESTRUCTURADO
Los cableados estructurados se dividen por categorías y por tipo de materiales que se
utilizan. La categoría en la que se dio a conocer el cableado estructurado es la
categoría 5. A día de hoy existen otras categorías superiores, como categoría 5
mejorada “5e” y categoría 6, aprobada en 2002.
Éstas se miden en función de su máxima capacidad de transmisión, topologías que
pueden soportar en esa velocidad de transmisión y el tipo de materiales que se
requieren para integrarla.
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2.3. VENTAJAS DE UN SISTEMA DE CABLEADO ESTRUCTURADO
Una instalación basada en un sistema de cableado estructurado debe ser una
instalación capaz de ahorrar tiempo, esfuerzo y dinero al usuario.
El sistema debe permitir el uso del mismo tipo de cable para todos los servicios de
comunicaciones. Si un usuario de unas oficinas cambia de puesto de trabajo, no tiene
por qué cambiar de extensión en su teléfono. Basta con tan sólo cambiar el latiguillo
en el armario de servicio.
En resumen, ha de ser un sistema integrado y estandarizado, fácil de instalar, flexible
y abierto a todas las aplicaciones con un número reducido de componentes.
2.4. PARTES QUE INTEGRAN UN CABLEADO ESTRUCTURADO
1. Área de trabajo – como su nombre indica, es el lugar donde se encuentran el
personal trabajando con los ordenadores, impresoras, etc. En este lugar se instalan
los servicios (nodos de datos, telefonía, energía eléctrica, etc.). Armario de
comunicaciones – es el punto donde se concentran todas las conexiones que se
necesitan en el área de trabajo.
2. Cableado horizontal: es aquél que viaja desde el área de trabajo hasta el armario
de comunicaciones. Une puestos de trabajo con dicho armario.
3. Sala de equipo – lugar donde se concentran los servidores de la red, el
conmutador telefónico, etc. Éste puede ser el mismo espacio físico que el del
armario de comunicaciones y de igual forma debe ser de acceso restringido.
4. Instalaciones de entrada (acometida) –punto donde entran los servicios al edificio
y se les realiza una adaptación para unirlos al edificio y hacerlos llegar a los
diferentes lugares del edificio en su parte interior (no necesariamente tienen que ser
datos, pueden ser las líneas telefónicas, o “Back Bone” que venga de otro edificio,
etc. )
5. Cableado vertebral (Back Bone) –medio físico que une 2 redes entre sí, ya sean en
dos plantas distintas de un mismo edificio, o entre dos edificios (en este caso la unión
se haría con fibra óptica).
Fig. 1: esquema de instalación de
cableado estructurado
4
En la figura 1 se detalla un edificio con 3 pisos, que simula un edificio
corporativo donde existe un considerable numero de nodos o servicios en
cada piso, por tanto el cableado se divide en un armario de comunicaciones
principal (Distribuidor de Edificio) en el piso superior y sub-armarios
(Distribuidor de Planta) en los demás pisos y estos armarios se unen con un
“back bone” que corre entre los pisos.
•
El cableado horizontal (los puntos 1 y 2) forzosamente tienen que
estar considerados en cualquier cableado estructurado por más
pequeño que sea. Estos puntos son los mínimos necesarios.
•
El armario de equipo puede ser tan grande o pequeño como se
requiera, puede ser desde un pequeño servidor hasta varios
servidores unidos entre sí.
•
Los puntos 4 y 5, la acometida y el cableado vertebral o back bone
dependen del tamaño de cableado.
La acometida puede no ser necesaria si no requerimos de servicios que vienen de la calle
para ser incorporados a al red, o ésta puede ser tan pequeña como un simple agujero en
la pared para que pase una línea telefónica.
El Back Bone no es necesario a menos que se deseen unir varios armarios de
comunicaciones.
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ARMARIO DE COMUNICACIONES (RACK). DISPOSICIÓN TÍPICA DE ELEMENTOS
En la figura a continuación se detalla la configuración más frecuente de un armario de
comunicaciones de 19 pulgadas, con los elementos que lo componen, así como el
cableado del mismo.
Fig.2: Esquema de un Rack 19” con los elementos más comunes.
Para detallar mejor en lo que consiste el cableado horizontal lo observamos mediante el
diagrama de un enlace armario-puesto de trabajo en la siguiente figura:
Fig. 3: enlace de cableado horizontal
6
Existen, dentro del cableado horizontal, dos tipos de enlaces que se deben verificar:
1. ENLACE BÁSICO: conexión colocada por el instalador desde la roseta
hasta el armario. También llamado enlace fijo o permanente, ya que forma
parte de la instalación, una vez terminada ésta. Una vez certificada la
instalación, es muy raro que surjan problemas en esta parte del cableado
horizontal. Se realiza con cable de cobre rígido, a no ser que exceda de los
100 m. máximos permitidos, en cuyo caso se usaría fibra óptica.
2. ENLACE CANAL: conexión completa, incluyendo ambos latiguillos de
usuario (en el puesto de trabajo) y de conexión al servicio (en el rack). Estos
latiguillos deben ser de cable de cobre flexible. Esto es importante, ya que
en muchos casos el saltarse la norma da lugar a problemas en el futuro. En
muchos casos, por comodidad y por ahorro de tiempo se suelen utilizar
latiguillos de parcheo en el armario, que se encuentran disponibles en el
mercado, y nos aseguran un perfecto funcionamiento del sistema.
2.5. TIPOS DE CABLES UTILIZADOS
ƒ Coaxial
Diversos tipos: 10BASE5 ThickNet, 10BASE2 ThinNet, RG-58, RG-58 Foam, RG59, RG-59 Foam, RG-62, etc. Muy utilizado antiguamente. Hoy cada vez menos.
ƒ Cable de par trenzado
Se trata de un cable con hilo de cobre de cuatro pares trenzados. Un par consta de
dos hilos trenzados que interaccionan entre sí. El trenzado de los pares es de
suma importancia, ya que contribuye a la correcta compensación de los campos
creados por las señales que circulan en ambos sentidos. Cada par tiene un “paso
de trenzado” distinto, para evitar que el trenzado de uno no interfiera en el del otro.
La velocidad de transmisión también es distinta en cada par. De hecho cada par
tiene una aplicación concreta dentro del cable, y la norma establece parámetros
distintos para cada par, en función de dicha aplicación. El modificar el “factor de
trenzado” de este tipo de cables supone problemas con total seguridad, como se
verá en apartados posteriores.
Los cables pueden ser de cobre rígido o flexibles, y pueden llevar además algún
tipo de pantalla aislante. En función de que la lleven o no, y del tipo de pantalla
que lleven, existen los siguientes cables:
♦ UTP (Unshielded Twisted Pair)
Se trata de un cable de par trenzado sin apantallar. Es uno de los más
utilizados en nuestro país, sobre todo el flexible.
♦ FTP (Foiled Twisted Pair)
En este caso el cable lleva un folio de aluminio que recubre a los cuatro pares.
Este folio lleva además un hilo de cobre pegado a dicho folio, llamado
“conductor de drenaje”, que se utiliza para enrollar alrededor del folio a la hora
de hacer la conexión de masa. Este folio de aluminio representa un buen
aislante para altas frecuencias (del orden de MHz, radio frecuencias, etc.). Sin
embargo, y por el contrario de lo que a menudo se cree, no es buen aislante
para bajas frecuencias (kHz), tales como los armónicos.
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Fig. 4: Detalle de cable FTP y conector RJ45 hembra.
♦ SFTP (Shielded Foiled Twisted Pair)
En este caso, además de el folio de aluminio, y por encima de éste, lleva una
malla trenzada de cobre, similar al del cable coaxial. Esta trenza de cobre sí es
un buen aislante para bajas frecuencias, utilizable por tanto para aislar el
cable trenzado de la posible influencia de armónicos en cables de potencia
vecinos. Aunque resulta evidente que es el cable idóneo, es un cable poco
utilizado, dado que su precio puede ser hasta 4 veces el del UTP. En Alemania
es el único cable permitido por la normativa local. En España las estadísticas
indican que se utiliza el UTP en un 80% y el FTP en un 20%,
aproximadamente.
En estos cables, utilizados hoy en día para Fast Ethernet y telefonía, se utiliza un
par para voz y dos pares para datos.
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3. NORMATIVA
Las normativas existentes definen los límites aplicables a cada parámetro
significativo, permitiendo a todos los usuarios disponer de las mismas reglas con que
comparar los resultados. Aseguran, en el caso de cumplirse, el correcto
funcionamiento del cableado de datos para las aplicaciones para las que está
definido. Las instalaciones, cables y accesorios se definen y clasifican en función de
su categoría de acuerdo con la norma.
Existen dos grandes grupos de normas en cuanto al tipo de cable usado: para
cableado de cobre y para cableado de fibra.
En cuanto al ámbito de aplicación, habría tres grupos:
ƒ
ƒ
ƒ
Especificaciones de componentes. Definen rendimientos y tipos de cable,
conectores, hardware, etc. Ejemplos: EN 50173; ISO-IEC 11801; ANSI/EIA/TIA
568-A (Electronic Industry Association/Telecommunication Industry
Association).
Normas de aplicaciones (redes). Definen las especificaciones requeridas para
todos los elementos de una red para distintas aplicaciones que funcionan por
encima de los cables. Ejemplo: IEEE 802, ATM-PHY.
NORMATIVAS DE MEDIDA. Definen la metodología, tipo de equipos y
procedimientos de medida. Ejemplos: ASTM D 4566, TSB-67.
Como resumen de esta clasificación, nos referiremos a la EN 50173 cuando
tengamos que identificar/clasificar un tipo de cable, y a la TSB-67 cuando hablemos
de parámetros y procedimientos de medición con los instrumentos de verificación y
certificación.
DEFINICIONES Y EQUIVALENCIAS ENTRE NORMAS
La siguiente tabla resume las categorías, equivalencias entre ellas, frecuencias de
funcionamiento y aplicaciones típicas en cada caso.
ISO/IEC/EN
CAT 3
CAT 4
CAT 5
CAT 5E
CAT 6
CAT 7 *
TIA
CLASE B
CLASE C
CLASE D
Nueva CLASE D
CLASE E
CLASE F *
FRECUENCIA
16 MHz
50 MHz
100 MHz
100 MHz
250 MHz
600 MHz *
APLICACIÓN
Ethernet y telefonía
Token Ring y nuevas telefonías
Fast Ethernet
Fast Ethernet
Gigabit Ethernet
¿? *
Las casillas marcadas con asterisco corresponden a categorías aún sin definir y
hacerse oficiales. Existen borradores en proceso de desarrollo, poco adelantados
todavía y se desconoce el plazo exacto de su consolidación oficial e implantación en
nuestro país.
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Para enlaces y canales realizados en fibra óptica, no se definen categorías. Tenemos
una única clase denominada Clase de Enlace/Canal Optico. Estos enlaces y canales
se utilizan en aquellas aplicaciones en las que en ancho de banda no deba ser un
factor de limitación.
VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN DE LAS COMUNICACIONES MÁS FRECUENTES
•
•
•
•
•
•
•
Comunicación serie
Comunicación RDSI
Comunicación AS/400
Comunicación ETHERNET
Comunicación TOKEN RING
Comunicación FAST ETHERNET
Comunicación ATM
9.600 bps (bits por segundo)
64.000 bps
1 Mbps (Existe una nueva versión a 2MHz)
10 Mbps
16 Mbps (IBM, poco usado)
100 Mbps
155 Mbps
En la actualidad existe una nueva comunicación: Gigabit Ethernet (1 Gbps), usada
hasta hace poco únicamente a nivel de servidores y troncales (conexiones entre dos
redes, “back bone”). Sin embargo, el crecimiento acelerado del tráfico de las redes
LAN, sobre todo a nivel de Internet y de tratamiento de imágenes, lleva a los
administradores de redes a buscar tecnologías de mayor velocidad para resolver el
problema del ancho de banda. En la actualidad se sabe que se está trabajando en un
nuevo estándar que tendrá una comunicación a 10 Gbps.
3.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LA NORMATIVA EN NUESTRO PAÍS
™ Las categorías 3 y 4 son categorías antiguas. En su día satisfacían los niveles de
exigencia impuestos por las aplicaciones que se utilizaban. Actualmente
encuentran aplicación sólo para aplicaciones de telefonía.
™ CAT 5, con límite hasta 100 MHz, era hasta 2002 la última categoría a la que se
podía llegar a nivel de certificación. Se definió, antes de la aprobación de la
categoría 6, una nueva categoría 5E (Enhanced, mejorada), que no era tal
categoría. Se trataba de una ligera mejora en tan sólo 3 parámetros, pero el límite
en frecuencia sigue en 100 MHz.
™ La CAT 6 se aprobó en Junio de 2002 y recoge los avances de la tecnología de
cableado. Está diseñado para su total compatibilidad hacia atrás con las
categorías 3, 5 y 5e. Esta nueva categoría está pensada para llevar Gigabit
Ethernet del servidor hasta los puestos de trabajo. Este nuevo estándar de
Categoría 6 especifica los requisitos para cables de par trenzado de 100 Ω, Hw de
conexión, latiguillos, canales y enlaces permanentes en el rango de frecuencia que
va desde 1 a 250 MHz
El cable es similar al de CAT 5 en cuanto a tipos de pantallas, aunque lleva una
separación interna para cada par. Trabaja con método “full-duplex” transmitiendo
datos simultáneamente de forma bidireccional.
Se utilizan todos los pares, cada par transmite una señal de datos full duplex de
250 MBps. Crea una tasa de transmisión de datos de 1 Gbps en cuatro pares.
™ De la CAT 7 se saben pocas cosas. Es seguro que no serán conectores RJ45.
Será otro tipo, aún por diseñar. El cable será también trenzado de 4 pares, cada
par apantallado individualmente, con una o más pantallas comunes. En total será
un cable de aproximadamente 10 mm. de diámetro. Es muy improbable que esta
categoría llegue nunca a España. Supondría llegar a cada puesto con dos cables
10
(voz y datos) de 10 mm de diámetro, con niveles de curvatura máximos permitidos
muy bajos. Esto es algo para lo que las instalaciones eléctricas españolas no
están dimensionadas. Es muy probable que sólo se utilicen estos cables en países
germánicos o escandinavos. Es más probable que a este nivel de frecuencia se
llegue a los puestos de trabajo con fibra óptica.
Parámetro
Frecue
ncia
Atenuaci
ón
NEXT PSNEX
T
ACR
PSACR
ELFEXT
PSELFEXT
Pérdid Retardo
as
de
retorno propaga
ción
Retardo
cruzado
CAT5
1-100
MHz
24 dB
27,1
dB
3,1 dB
No
exigible
17 dB
14,4 dB
8 dB
548 ns
50 ns
CAT 5e
1-100
MHz
1-250
MHz
1-600
MHz
24 dB
30,1
dB
39,9
dB
62,1
dB
6,1 dB
3,1 dB
17,4 dB
14,4 dB
10 dB
548 ns
50 ns
18,2
dB
41,3
dB
15,4 dB
23,2 dB
20,2 dB
12 dB
548 ns
50 ns
14,1
dB
504 ns
20 ns
CAT6
CAT7
21,7 dB
20,8 dB
No
exigibl
e
27,1
dB
37,1
dB
59,1
dB
38,3 dB
Comparación de los estándares
RESUMIENDO
™ A día de hoy existen límites establecidos por la normativa, hasta 250 MHz, y
así se puede certificar una instalación hasta CAT 6. Sin embargo, instalaciones
CAT5, son y seguirán siendo muy comunes porque la tecnología que soportan,
Fast Ethernet (100 Mbps) es todavía potente y adecuada a las necesidades de
muchas instalaciones de nuestro país.
™ El Multi LAN 200 y el Multi LAN 350 de
realizan el verificado
completo de la instalación hasta 200 MHz y 350 MHz, certificando hasta 100 MHz,
CAT 5 y 250 MHz, CAT 6 respectivamente.
Realizan las mismas funciones que el resto de certificadores LAN del mercado, e
incluso alguna más, siendo realmente competitivos prestaciones y precio, en
relación con sus competidores.
™ Cuando se mezclan elementos de diferentes categorías con componentes de
categoría 6 el cableado resultante cumplirá los requisitos de transmisión de la
categoría del elemento de más bajo rendimiento.
™ A la hora de hacer las conexiones es importante tener en cuenta el código de
colores que se utiliza en el cable de pares trenzado. Para esto consideramos la
normativa especificada por la EIA/TIA 568 B. Consultar dibujo contraportada.
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4. CONCEPTOS Y CONSEJOS BÁSICOS EN
LA REALIZACIÓN DE INSTALACIONES DE
CABLEADO ESTRUCTURADO
•
El cable trenzado de cuatro pares es extremadamente delicado. Es de suma
importancia tratarlo con cuidado, nunca doblarlo o pisarlo. El radio mínimo de
curvatura es más exigente según aumenta la categoría: 20 mm para CAT5 y 40
mm para CAT6. Procurar utilizar las bridas simplemente para agrupar cables,
nunca apretarlos demasiado, lo cual crearía problemas seguro. Existen en el
mercado bridas de velcro, que se utilizan con este tipo de cables.
•
Conviene tener mucho cuidado tanto a la hora de sacarlo de la caja (muchas
veces el cable se retuerce al tirar de él para sacarlo) como a la hora de pasarlo por
tuberías empotradas. Nunca se debe tirar de los hilos de cobre (los pares se
destrenzarían y estirarían, problema seguro). Siempre se ha de tirar de la camisa
exterior.
•
Siempre se debe tener en cuenta la longitud máxima del enlace (100 m. enlace
canal, 90 m. máximo en enlace permanente). Es necesario recordar que hablamos
de longitud de los hilos de cobre, medida por el instrumento, la cual siempre
es superior a la de la camisa exterior (en 100m. de longitud exterior la longitud de
los cables interiores siempre será superior, ya que éstos van trenzados). Resulta
de gran importancia para no exceder las longitudes, la ubicación del RACK,
siempre procurando colocarlo en el centro de la planta, nunca en un extremo.
EQUIP.
ACTIVO
Armario
Distribuidor
de campus
EQUIP.
ACTIVO
EQUIP.
ACTIVO
Armario
Distribuidor
de edificio
Troncal de campus
Armario
Distribuidor
de planta
Troncal de edificio
(Cableado vertical)
Cableado horizontal
500 m.
2.000 m.
90 m.
Fig 4.1 Máximas longitudes de cable de cada subsistema en un sistema de
cableado estructurado
12
PC
•
El cableado estructurado del enlace permanente se debe llevar por conductos
independientes a los del cableado de potencia, respetando una distancia mínima
de 0,5 m. entre ambos conductos, prescrita por norma. La conducción idónea es
mediante canal de aluminio, puesto a tierra, para los cables de datos. Luego estaría
la opción de usar canal doble de aluminio con tabique interno, una parte para datos
y la otra para potencia. Por último estarían ambas opciones, con canal de PVC,
menos convenientes, aunque más frecuentemente usadas por temas de precio.
Estamos hablando de cableado fijo, una vez entrado en los puestos de trabajo,
despachos, etc., es obvio que ya no supone tanto inconveniente el usar canal doble
de PVC para esas cortas distancias.
•
La norma indica que se deben llevar dos cables independientes por puesto de
trabajo: uno para voz y otro para datos. En muchos casos se llevan ambas
comunicaciones por el mismo cable (1 par voz, 2 pares datos, aún sobra uno...).
Esto significa saltarse la norma, y problemas seguros a medio plazo, entre otras
causas por las tensiones generadas en el “ring” de los teléfonos, que inducen
tensiones peligrosas en los cables de datos. Además los datos transmitidos a altas
frecuencias (MHz) pueden interferir sobre la voz que viaja a frecuencias bajas (03KHz).
•
Del mismo modo la norma indica que el cableado permanente se debe realizar
con cable rígido, mientras que los latiguillos de parcheo y conexión a usuario
deben ser de cable flexible. Ésta es otra parte que se suele saltar, ya que en
muchos casos los instaladores utilizan los restos del cable rígido para hacer los
latiguillos, utilizando conectores RJ45 machos de cable flexible. Una vez más, a
parte de saltarse la norma, no se tiene en cuenta que los conectores no son
iguales para ambos tipos de cable. El tipo de conexión usada para el cable flexible
no es válida para el cable rígido. Los conectores RJ45 de cable rígido son muy
poco usados y difíciles de encontrar. El cable rígido se usa para unir dos RJ45
hembra, y las conexiones usadas a tal efecto son distintas (la más usada es la
conexión 110, aunque existen otras la conexión Krone).
•
Es imprescindible que todo el cable utilizado en la instalación tenga la misma
impedancia característica (100Ω, 120Ω).
•
Al hacer las conexiones deben respetarse los pares. En ambos extremos las
conexiones se efectúan sobre un conector RJ45 hembra, según código de colores
de la norma EIA/TIA 568B.
Lado panel (RJ 45 hembra)
1
2
3
4
5
6
7
8
Blanco/naranja
naranja
Blanco/verde
azul
Blanco/azul
verde
Blanco/marrón
marrón
Lado usuario (RJ 45 hembra)
1
2
3
4
5
6
7
8
malla
malla
13
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
Par 3
Par 2
Par 1
Par 4
12345678
Código de colores
Para el latiguillo se usa cable flexible con el mismo
código de colores que el usado para la línea de
usuario con la salvedad de que ambos extremos
estarán conectados a conectores RJ 45 macho
CONEXIONES EN ARMARIOS Y ROSETAS, LATIGUILLOS
•
Tanto en el RACK como en las rosetas de conexión a usuario, las conexiones se
hacen con cable rígido a conectores RJ45 hembra. La conexión más utilizada es
la llamada conexión 110, basada en el desplazamiento de aislante y contacto en
una misma acción (no es necesario pelar el cable). En una única acción el cable se
pela y conecta. Si tenemos en cuenta el número de conexiones necesarias por
enlace (dos cables por puesto = 8 pares = 16 cables = 32 conexiones por puesto,
una a cada lado) es necesario disponer de la herramienta adecuada. La más usada
es de “tipo lápiz”. En la figura a continuación se muestra el perfil de la conexión
110.
Fig. 4: pasos inicial (1) y final (2) de la conexión 110
•
Para los latiguillos, tanto de “parcheo” en el armario, como de usuario en el
puesto de trabajo, se utiliza cable de cobre flexible, con conectores RJ45
macho (secuencia 1-2, 3-6, 4-5 y 7-8, según la norma TIA 568B, según código
de colores que figura en la contraportada). En este caso la herramienta es
distinta, aunque también pela y conecta los 8 cables de una sola vez. Este
crimpado es bastante conocido y practicado. Tan sólo cabe mencionar que
muchas veces existe un punto de conflicto en las tomas de teléfono, ya que
se pasa de conectores RJ45 a RJ12 ó RJ6, que son las más habituales en los
teléfonos. La figura a continuación muestra cómo la utilización de machos RJ12
en hembras RJ45 da lugar a deformaciones de dos de los pins.
14
Fig. 5: detalle de conexiones de macho RJ45 y RJ12 en hembra RJ45
En la figura anterior se observa cómo la propia forma de la clavija RJ12 macho
produce una deformación en los pins 1 y 8 de la RJ45 hembra. Esta deformación
es demasiado grande para que dichos pins funcionen correctamente. En telefonía
no hay problema, ya que dichos pins 1 y 8 no trabajan. El problema surge cuando
se desee cambiar en el futuro esa toma para datos. Los pins 1 y 8 estarán
demasiado dañados para funcionar correctamente. Habrá, por tanto, que sustituir la
RJ45 hembra de la roseta. La única solución de antemano es sustituir el RJ12
macho del teléfono por un RJ45. Es lo más recomendable.
•
Tanto en las conexiones en las hembras (paneles armario y rosetas de usuario)
como en los machos (latiguillos) hay que tener en cuenta la máxima distancia sin
trenzado permitida por la norma. Estas distancias varían en función de la Categoría
de la instalación de cableado estructurado y es más pequeña cuanto mayor esa la
categoría: 13 mm para Cat 5 y 6mm para Cat 6.
Esto quiere decir que cuando se coja el cable para hacer la conexión nunca
debemos “destrenzar” longitudes de cables superiores a esos 13 mm o 6mm .
Longitudes superiores de cables destrenzados posiblemente provocará errores,
tales como diafonías, que el instrumento certificador detectará y no dará de paso el
enlace.
•
Las mallas de apantallamiento de los cables, si las hay deben conectarse a
tierra en el armario. Sólo en un extremo. En este tipo de instalaciones no hay
que cerrar el circuito como en el caso de los cableados de potencia. Al llegar a la
roseta la conexión de la malla se elimina. Es de suma importancia además
conectar todas las masas del cableado estructurado a la misma tierra de la
instalación eléctrica. Sólo puede haber una única tierra. Es erróneo, y va contra la
norma, la instalación de tierras adicionales para el cableado estructurado. Si la
tierra de la instalación eléctrica existente no es la adecuada, se tratará de mejorar
ésta, pero en ningún caso colocar tomas de tierra adicionales. Los armarios
deben a su vez ir puestos a tierra, según exige la norma.
•
A los paneles de conectores en el RACK se les dará servicio (voz y datos)
mediante latiguillos de parcheo de cable flexible, o bien comprados a algún
fabricante, o bien hechos por el propio instalador. Lo importante es mantener
siempre la impedancia característica del enlace. Es muy común disponer dos
15
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
paneles independientes: uno de voz y otro de datos. Aunque ésta es la disposición
más común, no es realmente la más recomendable, de cara a posibles
modificaciones en el futuro (cambio de función en una toma de usuario,
trabajadores que cambian de puesto de trabajo, etc.). Lo mejor es pasar dos cables
por puesto y numerarlos de forma secuencial (01 y 02,0 3 y 04...), y que estén
perfectamente identificados en armario y roseta de usuario. Luego se trata
simplemente de “parchear” esos números con la aplicación que corresponda en
cada momento. No se recomienda identificaciones como: V01 y D01. Es mejor: 01
y 02.
• En caso de combinar cables de pares trenzados con cables coaxiales dentro de un
mismo enlace, se deben colocar conectores BAL-UN, uno en el armario y otro en
la roseta. Estos conectores hacen una doble función: por un lado realizan la propia
adaptación de conectores BNC – RJ45 en ambas direcciones, y por otro lado la
igualación de las impedancias entre ambos cables. Se debe asegurar de que los
conectores en ambos lados sean iguales (del mismo fabricante), ya que en muchos
casos un fabricante sale por un par y otro fabricante por un par distinto. Lo normal
es que los suministre el propio fabricante de los equipos.
16
5. EL DECIBELIO (dB)
Antes de entrar en la certificación de instalaciones, y descripción de los parámetros a
verificar, es importante definir y explicar el concepto del decibelio, ya que se suele
interpretar de forma errónea.
El decibelio es una unidad de expresión logarítmica que nos da una idea de la
diferencia entre la intensidad de dos señales. Estas señales pueden medirse con
diversas unidades, según el tipo de señal que sean: ej. W/m2 en señales acústicas, o
mA en corrientes electrónicas.
En el caso de las señales acústicas, está demostrado que la menor intensidad
acústica detectable por el oído humano es:
I0=10-12 W/m2
Si la intensidad acústica I de una sirena es 109 veces superior a I0, lo que hacemos es
el siguiente cálculo:
log10 (I/ I0)= log10 109=9 belios
En la práctica el belio es una unidad demasiado grande, por lo que se utiliza la décima
parte del belio, es decir, el decibelio. Hablamos, en el caso anterior, de una sirena de
90dB. Un decibelio es, por tanto:
1dB = 10· log10 (I/ I0)
En realidad el dB es una unidad usada para expresar diferencias en la fuerza de la
señal, atenuaciones, etc. Si bajamos el volumen de un equipo Hi-Fi, de tal modo que
la potencia disminuye de 1000mW hasta 200mW, tendríamos:
10· log10 (200/1000)=10· log10 0,2=-7
Habríamos bajado el volumen 7dB. El signo negativo se debe a la disminución en la
intensidad.
Cuando medimos la fuerza de pequeñas señales electrónicas, medidas en mA, nos
encontramos con el mismo concepto. Si decimos que para una determinada
frecuencia tenemos 16dB, lo que estamos diciendo es que la relación entre dos
señales determinadas es 16dB. Estas señales serán, en el caso de las
comprobaciones LAN, distintas en cada prueba de medición.
17
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
6. CONECTIVIDAD. PROTOCOLO DE
CERTIFICACIÓN.
Es necesario asegurar que el trazado físico cumple con las características apropiadas
para la aplicación que correrá por encima
El certificador LAN es la herramienta clave para verificar y certificar toda la estructura
de la instalación LAN.
6.1. PROTOCOLO DE VERICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE FALLOS EN LOS
ENLACES
1. Certificar un enlace según la categoría adecuada.
2. Observar indicaciones de ruido externo.
3. Si en enlace no pasa:
- Comprobar el tipo de fallo (Mapa de cableado, atenuación, distancia, pérdidas
de retorno, diafonías (NEXT), etc.
- Localizar la distancia a la que se encuentra el fallo (funciones reflectómetro del
propio instrumento)..
- Averiguar si se trata de un fallo puntual o se trata de un fallo en todo un tramo
del enlace.
- Realizar los cambios oportunos.
- Comprobar el parámetro que no pasaba.
- Volver a certificar.
RESUMIENDO: se trata de ir enlace por enlace, haciendo la medición de todos los
parámetros (esta tarea debe ser realmente rápida, dado el gran número de cables que
pueden llegar a constituir un armario).
Una vez localizado el parámetro erróneo se trata de localizar el punto o zona del fallo
(el aparato lo indica), y determinar si es un fallo en un punto (un conector mal, alguna
brida que hace presión física, defecto visual, etc) o por lo contrario es una zona
completa del cable, en cuyo caso se puede deber a defecto de fabricación, y en
muchos casos conduce a la sustitución del enlace entero.
Posteriormente se debe volver a verificar y certificar dicho enlace.
6.2. PARÁMETROS DE VERIFICACIÓN EN UNA INSTALACIÓN LAN
MAPA DE CABLEADO (wire map)
El mapa de cableado es una prueba crucial en redes con cableado UTP/STP, ya que si
no pasa esta prueba la mayoría de las aplicaciones ni siquiera comienzan a funcionar.
continuidad de la protección.
Es una prueba muy simple que verifica las conexiones estén bien hechas en ambos
extremos del cable, mostrando gráficamente la disposición de dichas conexiones
cable/conector en ambos extremos.
El mapa de cableado sirve para localizar posibles errores de conexión en el cableado de
la instalación (circuitos abiertos, cortos, pares invertidos, cruzados, mal entrelazados, etc).
Existen en el mercado comprobadores LAN sencillos, tales como los indicadores por LED
(se encienden en caso de incorrección). Sin embargo se necesitan comprobadores
18
avanzados para llevar a cabo un análisis detallado, realizando todas las pruebas. Por
ejemplo, en caso de cables FTP apantallados, es necesario verificar la continuidad de la
pantalla de aluminio, lo cual es imposible con los verificadores simples.
Es conveniente aclarar que un resultado positivo de esta prueba (PASA) no
necesariamente garantiza que el cable esté bien instalado. Sí que las conexiones están
bien hechas, pero no la instalación del cable al completo. En particular, un problema muy
serio y frecuente como el de pares mal entrelazados (SPLIT PAIRS) requiere para su
detección de otras pruebas adicionales como el NEXT.
Una vez más, un conexionado correcto de los pares no garantiza el funcionamiento
correcto de todo el ancho de banda. Sólo pruebas especiales como el NEXT, atenuación y
pérdida de retorno, que dependen de la frecuencia, son claves para garantizar que el
cableado podrá soportar aplicaciones de alta velocidad.
Éstos son algunas de los mensajes obtenidos a partir de pruebas de mapa de cableado
con el Multi LAN 200 de
.
Estado
Abierto
(OPEN)
Descripción
El cable 1 y la pantalla de
protección están abiertos
(interrumpidos).
Cortocircuito
(SHORT)
El cable 1 y 2 están
cortocircuitados.
El cable 8 y la pantalla de
protección están
cortocircuitados.
Par invertido
(INVERSED
PAIR)
Los cables 1 y 2 están
invertidos.
Cables
cruzados
(CROSSED
WIRES)
El cable 2 del par 1,2 está
cruzado con el cable 6 del
par 3,6.
19
Pantalla
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
Pares
cruzados
(CROSSED
PAIRS)
El par 1,2 está cruzado con el
par 3,6
Pares
partidos;
cables de
distintos
pares
entrelazados
(SPLIT
PAIRS)
Un par partido se da si un
cable de un par se encuentra
por error trenzado con un
cable de otro par.
Si el acoplamiento entre dos
pares es extraordinariamente
alto el instrumento avisa de
que el par partido puede ser
el motivo.
Los cables y la protección se
encuentran correctamente
conectados. El cableado de
la conexión no es tenido en
cuenta en las decisiones de
pasa/no pasa si en el menú
de tipo de cable de ha
seleccionado el cable UTP.
Cableado
correcto
El Multi LAN 200 permite realizar la prueba de mapa de cableado sin unidad remota.
20
RESISTENCIA DC (DC resistance)
La prueba de resistencia DC verifica que las resistencias de los circuitos (suma de las
resistencias de los dos cables) en cada par individual se encuentran dentro de unos
límites dados.
Pantalla de resultados de Resistencia DC
LONGITUD (Length)
La prueba de longitud mide la longitud de cada par de cables. La longitud física del cable
no suele coincidir con la longitud de cada par (longitud eléctrica), indicada por el
instrumento certificador. Esto se debe a que la longitud del par siempre es ligeramente
superior, dado el trenzado al que es sometido, fundamental para el funcionamiento
correcto de la red.
La longitud del cable se determina utilizando el método del reflectómetro (TDR=Time
Domain Reflector), a partir del tiempo que tarda un impulso en viajar a través del par, en
ambas direcciones. Cada tipo de cable produce unos resultados, en función de la
velocidad nominal de propagación (NVP), característica que se expresa en su
porcentaje con respecto a la velocidad de la luz (en el caso de cable UTP, CAT5 oscila
entre 65% y 85%). Este valor se selecciona automáticamente al escoger el tipo de cable
en el menú inicial de configuración del Multi LAN 200. En algunos casos puede haber
variaciones debido a la edad, materiales diferentes, temperatura, número de torsiones,
etc.), los resultados obtenidos se deben tomar tan son sólo como indicativos. El problema
se intensifica en grandes longitudes. Para unos mejores resultados es mucho mejor
utilizar las funciones del TDR y TDR NEXT del menú osciloscopio.
El objetivo principal al medir longitud es asegurarnos de que no exista longitud fuera de
los límites en ningún segmento de los enlaces. Para cableado estructurado horizontal el
límite son 100m (90+10), entre enlace básico y canal. Esto se debe a que las aplicaciones
están diseñadas para soportar un retardo de propagación máximo determinado,
característica muy ligada a la propia longitud del cable. Muchas veces los instaladores
dejan alguna vuelta de cable de más en los falsos techos, etc., para posibles necesidades
de futuro. Esto está bien, siempre y cuando se tengan en cuenta como parte de la longitud
total del enlace. Por otro lado, el hecho de enrollar o apretar demasiado las vueltas
(bridas, etc) puede ocasionar degradaciones importantes, por aumento de las pérdidas
de retorno y acoplamientos entre pares (NEXT).
21
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
Pantalla de resultados de la longitud
ATENUACIÓN (Attenuation)
La atenuación es la pérdida de fuerza de la señal en un par desde un extremo de un cable
al otro, debido al propio medio (material) de transmisión, ya sea cobre o fibra. Es uno de
los parámetros fundamentales del cable, que tiene una gran influencia en el caudal de
datos máximo que soporta un cableado.
Todas las señales electromagnéticas pierden fuerza según se alejan de la fuente de
origen a través del conductor. Las señales LAN no son una excepción. En la transmisión
se producen una serie de pérdidas debidas fundamentalmente al propio conductor.
Cuanto mayor sea la atenuación, menor será la señal recibida en el receptor.
En el caso del cobre la atenuación es considerable debido a las pérdidas en el propio
cobre y a las pérdidas dieléctricas en los materiales aislantes que cubren los cables. Se
pueden usar materiales como el polietileno o teflón para minimizar dichas pérdidas
dieléctricas. En el caso de la fibra óptica la atenuación es muy inferior.
La atenuación se expresa en dB, interpretando el resultado como la relación entre las
intensidades de salida en el extremo emisor y de retorno en el extremo receptor de un
par. No es la diferencia entre los valores absolutos de ambas señales, sino el logaritmo en
base 10 de su cociente. El valor que dan los instrumentos de verificación es el peor de los
márgenes (diferencias) obtenidos en relación con el límite establecido por la norma, de
todos los obtenidos a lo largo de todo el ancho de banda.
La atenuación aumenta con la frecuencia y la longitud del cable. Para una longitud dada
de cable la atenuación aumenta de forma lineal con la frecuencia, de modo que tiene que
ser medida en toda la escala de frecuencia. Esta característica linear, que sólo se puede
ver alterada en altas frecuencias, es lo que diferencia la atenuación de otras
características como la pérdida de retorno y NEXT (que se describen a continuación), en
las cuales sus gráficas muestran un fuerte carácter oscilatorio.
La atenuación también depende en gran medida de otros factores como la sección del
cable. En general disminuye al aumentar la sección, para una misma longitud de cable.
También se ve afectada con la temperatura.
Pantalla de resultados de la atenuación
22
A
Pantalla de gráfico de la atenuación
NEXT (Near End Crosstalk)
El NEXT es un parámetro que define el ruido de acoplamiento que se produce entre pares
adyacentes dentro del mismo cable. Cuando una determinada corriente circula por un
cable conductor, se crea un campo electromagnético, el cual puede producir interferencias
capacitivas y/o inductivas en las señales que circulan en los pares vecinos. En el
fenómeno crosstalk intervienen, por tanto, un par “perturbador” y los otros pares
“perturbados”. El nombre (crosstalk, habla cruzada)viene de la similitud con el efecto que
se da en ocasiones, cuando en conversaciones con teléfonos multipares oímos por
momentos conversaciones de otras personas, que se inducen en nuestra línea.
Este fenómeno, llevado a la transmisión de datos en alta velocidad, se observa como un
solapamiento de señales que se traduce en corrupción de datos, retransmisiones, etc.
El crosstalk aumenta con la frecuencia al igual que la atenuación, por lo que este es el
motivo por el que un cableado de una categoría puede soportar una determinada
tecnología pero no una superior
Los cables de cada par se encuentran entrelazados entre sí porque de este modo se
favorece en gran medida la compensación entre los campos opuestos que son generados
por las dos corrientes que circulan por ambos conductores en sentidos contrarios. Cuanto
más fuerte sea el entrelazado, más se acentúa la compensación de campos, y mayor el
flujo de datos soportado por el par.
El NEXT es la prueba más crítica en los sistemas LAN, y depende en su mayor parte de
mantener el correcto entrelazado entre los cables de cada par, así como de evitar que se
produzcan entrelazados entre cables de distintos pares. Esta característica de
entrelazado es el factor más importante en el éxito del funcionamiento de la instalación.
Si los cables no están bien entrelazados aparecen ruidos de acoplamiento entre pares
adyacentes (NEXT). Existen métodos para anular este importante fenómeno.
El NEXT se expresa en dB, como la diferencia en amplitud entre la señal de transmisión y
la señal acoplada que circula por el par adyacente (en este caso sí es una diferencia de
valores absolutos). Por tanto cuanto mayor sea la diferencia, menor es el acoplamiento.
Es decir, un valor alto de NEXT indica un nivel bajo de acoplamiento (situación
óptima). El resultado que muestra el instrumento para cada dos pares es el peor de los
márgenes de diferencia con respecto de la curva límite que encontró a lo largo de todo el
barrido de frecuencia. Se muestra un total de 6 resultados, correspondientes con las
posibles combinaciones de pares dos a dos.
El NEXT varía considerablemente con la frecuencia, por lo que también en este caso, al
igual que con la atenuación, es importante medirlo a lo largo de un rango de frecuencias,
al menos entre 1 y 100 MHz. La forma de la gráfica no es en esta caso lineal, sino que
experimenta subidas y bajadas bruscas, al tiempo que aumenta, en general, ligeramente
23
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
según se aumenta la frecuencia. Esto se debe a que el acoplamiento entre pares
entrelazados se hace menos efectivo para altas frecuencias.
Pantalla de resultados de NEXT
Pantalla de gráfico de NEXT
Power Sum NEXT (PSNEXT)
Se trata de un nuevo parámetro incluido en la nueva CAT 6. No es una medición, sino
un cálculo, que se deriva de una suma algebraica de cada efecto NEXT individual de
cada par en la combinación de los otros tres pares dentro de una misma camisa. Es un
parámetro importante para cables que soporten altas aplicaciones como Gigabit Ethernet,
y en cables de más de 4 pares, como el Luncent 25.
Al igual que con el NEXT, interesan valores elevados de PSNEXT, que indican niveles
bajos de acoplamiento
El resultado es prácticamente el mismo que en el NEXT. De hecho, en general, el
resultado del PSNEXT suele ser unos 3dB más bajo que el peor de los resultados NEXT
en cada extremo del enlace. La práctica demuestra que todos los errores determinados
con esta prueba son también detectados con la medición del NEXT simple.
PÉRDIDA DE RETORNO (Return Loss)
Toda fibra o cable tiene imperfecciones y variaciones en intensidad, las cuales producen
rebotes en la señal de transmisión, debilitando dicha señal cada vez que se producen
dichos rebotes. Esto se denomina pérdida de retorno estructural (SRL). Se expresa en
dB, como cociente entre la señal emitida y la señal rebotada recibida en el mismo cable
La pérdida de retorno es la relación entre las señales transmitidas y reflejadas en el
extremo de la transmisión. Los niveles de pérdida de retorno elevados están a menudo
causados por un desajuste de la impedancia local y por la disminución de la fuerza de la
señal en el extremo del receptor.
El resultado es dado en dB como el margen en el peor de los casos al límite de la norma
de la prueba.
Si bien en CAT5 no es una medida fundamental, en CAT5E y CAT6 donde se manejan
altas velocidades sí es importante.
24
Pantalla de resultado de pérdida de retorno
Pantalla de gráfico de pérdida de retorno
IMPEDANCIA
La impedancia es una característica del diseño del cable. En general las impedancias
características en los sistemas de alta frecuencia deben coincidir para asegurar un flujo
de datos regular.
Pantalla de resultado de la impedancia
TIEMPO DE PROPAGACIÓN (propagation delay)
El tiempo de propagación es el tiempo que tarda una pulsación de prueba en atravesar
toda la longitud de cada par de cables. Está estrechamente relacionada con la impedancia
(a mayor impedancia, mayor retardo), la cual también depende de la longitud. Los cables
UTP están diseñados para soportar una mínima velocidad de flujo de datos que depende
estrechamente del tiempo de propagación.
.
Pantalla de resultados de tiempo de
propagación
25
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
DIFERENCIA DE PROPAGACIÓN ENTRE PARES (delay skew)
La diferencia de propagación entre fases es la diferencia en los tiempos de propagación
entre las pulsaciones de prueba a través de diferentes pares de cables. El tiempo más
corto se gradúa como 0ns.
Pantalla de diferencia de propagación entre
fases
ACR (acoplamiento-atenuación)
ACR (Relación de la atenuación con el acoplamiento) es una comparación de la señal
regular atenuada y las señales perturbadoras de acoplamiento en el lado del receptor.
Unos valores de ACR elevados indican una conexión de alta calidad donde los niveles de
acoplamiento son pequeños en comparación con la atenuación. ACR se calcula a partir
de la atenuación y de NEXT y determina la relación señal a ruido de un enlace.
ACR(f) = NEXT(f) - Atenuación(f)
Pantalla de resultado de ACR
Pantalla del gráfico de ACR
NEXT remoto (remote NEXT, FEXT)
NEXT remoto (acoplamiento cerca del extremo en el extremo de un cable remoto) define
el acoplamiento entre pares adyacentes, obtenido desde el extremo de un cable remoto.
El resultado se da en dB como el peor margen de caso al límite del estándar de la prueba.
Se puede realizar con el KIT PROFI (un MULTI LAN en cada extremo) de forma rápida, o
con el kit ESTÁNDAR, realizando la prueba dos veces, intercambiando el instrumento y la
unidad remota.
26
Por sí sola, la medida de FEXT no es muy útil, ya que está muy influenciada por la
longitud del cable, por esa razón lo que es aconsejable medir es el ELFEXT.
Pantalla de resultados de NEXT remoto
EQUAL LEVEL FAR END CROSSTALK (ELFEXT)
Al igual que ocurre con el PSNEXT, ELFEXT no es una medida sino un parámetro
obtenido de un cálculo. Se obtiene calculando la diferencia entre el FEXT o NEXT remoto
y la atenuación provocada por el par interferente. De esta manera el resultado compensa
los efectos de la atenuación.
ELFEXT= FEXT- Atenuación
Está comprobado que los mismos factores que contribuyen a problemas de NEXT,
provocan problemas de FEXT, por lo que para averiguar el origen de un ELFEXT malo,
nos remitiremos a problemas de NEXT y atenuación.
POWER SUM ELFEXT (PSELFEXT)
PSELFEXTse deriva de la suma algebraica de los efectos del ELFEXT de cada par
individual sobre los otros tres pares. Habrá 4 resultados de PSELFEXT para cada extremo
y el PSELFEXT del enlace será el peor del los 4.
Como ocurre con el PSNEXT, los resultados de PSELFEXT están 3 dB por debajo del
peor valor de ELFEXT de cada enlace.
En la tabla a continuación se resumen las mediciones necesarias en cada categoría
Parámetro
Mapa de cableado
Longitud
Atenuación
NEXT
ACR
PSNEXT
PSACR
Return Loss
ELFEXT
PSELFEXT
Propagation delay
Delay skew
CAT5
X
X
X
X
X
X
27
CAT5e
X
X
X
X
CAT6
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
FUNCIONES TDR y TDNEXT (OSCILOSCOPIO-REFLECTÓMETRO)
Las funciones del osciloscopio son unas potentes herramientas para la solución de
problemas y el análisis de problemas en los cables. Están basados la representación de
eventos en una línea en el dominio del tiempo. Tras la transmisión de una pulsación ésta
viaja por la línea (cable) y refleja de vuelta los lugares donde ocurren anomalías. La
anomalías pueden estar causadas por un desajuste de la impedancia, por un cable
dañado, una terminación incorrecta o simplemente por un extremo del cable abierto ó
cortocircuitado. Basándose en la forma de la señal reflejada se puede encontrar el motivo
de la anomalía.
Si se conoce la velocidad de propagación de la pulsación se puede encontrar fácilmente
el lugar del fallo, a partir del tiempo que tarda la pulsación reflejada en volver al extremo
transmisor.
En el menú de SCOPE se pueden seleccionar dos funciones básicas: TDR y TDNEXT.
En general la prueba TDR ayuda a localizar si existen anomalías de impedancia en el par
o cable sometidos a comprobación.
TDNEXT se utiliza para encontrar los lugares en donde está sucediendo un acoplamiento.
En la siguiente tabla se encuentran algunos gráficos típicos de TDR y de TDRNEXT junto
con algunos comentarios.
Situación
Cable abierto,
ruptura en el
cable,
terminación
incorrecta, etc.
(en distancia
corta)
Zanom>Zcable
Cable abierto,
ruptura en el
cable,
terminación
incorrecta
(en distancia
larga)
Zanom>Zcable
Comentario
Pantalla TDR
La pulsación se refleja en el
punto de la anomalía. Si la
impedancia de salida del
instrumento no coincide con
la del cable, entonces
puede que aparezca más de
un reflejo.
Nota: Se puede comprobar
la longitud y la calidad del
cable de este modo
La pulsación se refleja en el
punto de la anomalía. A
través del incremento de la
atenuación, especialmente
en altas frecuencias, la
anchura de la pulsación se
extiende y la amplitud se
reduce.
Nota: Se puede comprobar
la longitud y la calidad del
cable de este modo
28
Cable
cortocircuitado,
terminación
incorrecta (en
distancia
media)
Zanom<Zcable
La pulsación se refleja
completamente y es
invertida en el punto de la
anomalía.
Nota: Se puede comprobar
la longitud y la calidad del
cable de este modo
Problema en el
extremo
cercano del
cable
Una parte de la pulsación es
reflejada muy cerca del
principio. El problema de
esta imagen fue causado
por un conector mal
montado.
Cable
fuertemente
dañado
Hay más reflejos debido a
las muchas anomalías que
hay en el cable.
Terminación
adecuada no
hay anomalías
en el cable
La pulsación viaja por el
cable sin ningún reflejo. Si
se encuentra terminado
correctamente no ocurrirá
ningún reflejo.
Situación
Interferencia
importante en el
conector del
extremo
cercano
Comentario
Una señal de acoplamiento
importante ocurre
inmediatamente en el
extremo de un trozo de
cable de 2m. Compruebe si
el conector está
ensamblado correctamente.
Par partido
Una señal de acoplamiento
importante en el principio
del cable. Los pares
partidos pueden causar este
problema.
29
Pantalla TDNEXT
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
7. INTRODUCCIÓN A LA FIBRA ÓPTICA
La historia de la comunicación por fibra óptica es relativamente corta. Desde el primer
sistema de prueba instalado en 1977, se ha avanzado enormemente en la utilización
de la luz como portadora de información: se trata en realidad de una onda
electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, con la diferencia
que la longitud de las ondas es del orden de micrometros en lugar de metros o
centímetros.
Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos:
su grosor es similar a la de un cabello humano.
Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas, por lo que son ideales para
incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en
condiciones peligrosas de alta tensión.
Los componentes de la fibra son:
•
•
•
Núcleo: En sílice, cuarzo fundido o plástico de diámetro 50 o 62,5 µm para la fibra
multimodo y 9 µm para la monomodo.
Funda óptica: Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con
aditivos que confinan las ondas ópticas en el núcleo.
Revestimiento de protección: Fabricado generalmente en plástico, asegura la
protección mecánica de la fibra.
30
7.1. TIPOS DE FIBRA
• Fibra monomodo
Esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene
una banda de paso del orden de los 100 GHz/km, pero es la más compleja de
implantar. Los elevados flujos que se pueden alcanzan constituyen la principal ventaja
de las fibras monomodo, por eso se utilizan en tendidos de red exteriores, donde hay
que recorrer grandes distancias.
Sin embargo, sus pequeñas dimensiones implican un manejo delicado y entrañan
dificultades de conexión que aún se dominan mal.
Is
Is
9 µm
125 µm
T
Impulso entrada
Trayecto de los
rayos
T
Impulso salida
Sección de una fibra
monomodo
•
Fibra multimodo
Dentro de este tipo de fibra, se distinguen dos clases:
-
Fibra multimodo de índice gradiente gradual: Su banda de paso llega hasta los 500
MHz por km. Su principio se basa en que el índice de refracción en el interior del
núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta.
Is
125 µm
62,5 µm
Sección de una fibra
monomodo
-
Is
Impulso
entrada
Trayecto de los
rayos
Impulso
salida
Fibra multimodo de indice escalonado: Fabricadas a base de vidrio, con una
atenuación de 30 dB/km o plástico, con una atenuación de 100 dB/km. Tienen una
banda de paso que llega hasta los 40 MHz por kilómetro
Este ultimo tipo de fibra multimodo es de muy rara utilización, y siempre que nos
refiramos a fibra multimodo lo haremos a la de índice gradual.
Is
125 µm
Is
50 µm
Sección de una fibra
monomodo
Impulso entrada
31
Trayecto de los rayos
Impulso salida
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
El término multimodo indica que pueden ser guiados muchos modos o rayos
luminosos, cada uno de los cuales sigue un camino diferente dentro de la fibra.
Este efecto hace que su ancho de banda sea inferior al de las fibras monomodo.
Por el contrario, los dispositivos emisores y receptores luminosos (ej: diodos
LED), utilizados en las fibras multimodo tienen un coste inferior, por este motivo
es el tipo de fibra más utilizado para recorrer distancias cortas (hasta 1,5 km)
Características principales
- Alta velocidad de propagación
- Atenuación débil, transporte a largas distancias
- Sin problemas de toma de tierra
- Inmunidad contra las perturbaciones electromagnéticas
- Sin diafonía
- Instalación en medio explosivo
- Discreción e inviolabilidad de la conexión
- Resistencia a la corrosión
La fibra óptica presenta dimensiones más reducidas que los medios preexistentes. Un
cable de 10 fibras tiene un diámetro aproximado de 8 o 10 mm y proporciona la
misma o más información que un cable coaxial de 10 tubos.
El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de los cables metálicos,
redundando en su facilidad de instalación.
7.2. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA FIBRA OPTICA
•
VENTAJAS
La fibra óptica hace posible navegar por Internet •
a una velocidad de 2 Mbps
•
Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, •
sin congestiones
•
•
•
Vídeo y sonido en tiempo real
Es inmune al ruido y a las interferencias
Las fibras no pierden luz, por lo que la
transmisión es también segura y no puede ser
perturbada
Carencia de señales eléctricas en al fibra
Presenta dimensiones más reducidas que los
medios preexistentes
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Coste de la instalación elevado
Fragilidad de las fibras
Dificultad para reparar un cable de fibras
roto en el campo
•
•
Conectores caros y difíciles de conectar
Actualmente
es
necesario
instalar
convertidores de señal eléctrica a óptica
tanto en el servidor como en el receptor
Se tardará tiempo en estandarizarse su
instalación a nivel de LAN
El peso del cable de fibras ópticas es muy •
inferior al de los cables metálicos
La materia prima para fabricarla es abundante
en la naturaleza
Compatibilidad con la tecnología digital
Mayores frecuencias y longitudes
Niveles de atenuación mínimos y constantes
con la frecuencia.
Total inmunidad a problemas de interferencias
Eliminación de los dos cables independientes
(voz y datos) a cada puesto de usuario
32
INCONVENIENTES
Sólo
pueden
utilizarla
quienes
se
encuentren en zonas donde ya esté
instalada la red de fibra óptica
La conexión a través de fibra óptica tiene un
coste alto. Los operadores no cobran por
tiempo de conexión sino por cantidad de
información transferida, medida en Mbytes
7.3. CERTIFICACIÓN DE ENLACES DE FIBRA ÓPTICA
Cada enlace de fibra óptica, horizontal y troncal, debe pasar un test de atenuación
empleando una fuente óptica y un medidor de potencia. En algunas instalaciones
puede ser necesario emplear reflectómetros (OTDR).
Test de atenuación
La atenuación de las fibras ópticas multimodo para distribución horizontal debe
medirse en una dirección a 850 nm 1300 nm empleando una fuente LED y un
medidor de potencia.
La fibra multimodo en el troncal debe ser certificada en una dirección y en las
longitudes de onda de 850 nm y 1300 nm.
Todos los métodos de medida se basan en la medida de niveles del pulso transmitido
y recibido.
Test de longitud de la fibra
Se debe presentar la longitud de las fibras para cada segmento instalado. La longitud
del segmento debe certificarse empleando un OTDR o mediante las marcas de
longitud física indicadas en el cable de la fibra.
Basándose en la velocidad del impulso luminoso emitido, se puede medir la longitud
de la fibra.
El test con OTDR debe mostrar claramente el inicio y el final de cada traza en una
única pantalla. Al verificar la longitud de un cable sólo se requiere certificar un
elemento. La longitud debe medirse desde el principio del conector de salida, o
primera reflexión hasta el principio de la reflexión del conector final.
Sin embargo, lo más normal es emplear un OTDR cuando se nos presenta algún
problema en una instalación de fibra; el OTDR puede medir longitud óptica e indicar la
distancia a la que se ha producido la irregularidad (corte de fibra, fin de la fibra,
conector óptico). No se suele emplear este método para hacer medidas de pérdida
de potencia de extremo a extremo.
Generalmente para certificar una instalación de fibra óptica, con medir al
atenuación sufrida por la señal a en una o dos longitudes de onda determinadas
es suficiente.
33
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
8. CERTIFICADORES
Dentro de su gama de analizadores-certificadores de redes de datos, KOBAN cuenta
con 2 tipos de equipos portátiles:
•
•
MULTI LAN 200: Certificador CAT 5 (100 MHz) y analizador del comportamiento
del enlace hasta 200 MHz.
MULTI LAN 350: Certificador CAT 6 (250 MHz) y analizador del comportamiento
del enlace hasta 350 MHz.
Ambos equipos certifican las categorías indicadas y todas las inferiores.
ESC
AU T O T EST
EN T ER
SAV E
LO C AT O R
MULTI LAN 200
CAT 5
H ELP
TA LK
LIG H T
O N /O FF
MULTI LAN 350
CAT 6
Características principales de ambos equipos
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Equipamiento completo con las funciones necesarias para la verificación del cableado
LAN, de CAT 5 o CAT6.
Potentes herramientas de solución de problemas, tales como TDR y TDCrosstalk de
alta resolución
Válido para cables UTP, STP, FTP, SFTP y Coaxial
Función de autotest para una realización de pruebas rápida y fiable
El interface de conversación y seguimiento proporciona una comunicación a dos
bandas completa y también está diseñado para la localización de cables
Indicadores para la localización de cables
Las principales normas para las pruebas y los tipos de cables se encuentran
preprogramados
Gran capacidad de memoria para almacenar los datos obtenidos
34
ƒ
ƒ
Software para Windows para realizar el análisis de los datos y los informes de la
evaluación de las pruebas
Representación gráfica de los resultados
Consta de una unidad principal y una unidad remota para colocar en el extremo lejano del
enlace.
Remote
NETWORK
- POWER
- TALK
- TEST
MIC.
PHO.
Unidad remota
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Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
AUTOTEST
El autotest es la manera más rápida y fácil de comprobar y certificar instalaciones LAN.
Mediante una presión de la tecla ENTER una secuencia preprogramada ejecuta todas las
pruebas necesarias para la verificación del cable o sistema de instalación seleccionados.
La prueba finaliza en menos de 30 segundos.
El procedimiento de la prueba depende tan sólo de la norma de prueba seleccionada, el
tipo de cable y la secuencia de autotest seleccionada que debe ser elegida por el usuario
en el menú de norma de prueba (Standard) de forma previa.
Es decir, simplemente hay que decirle al instrumento qué tipo de cable y para qué
categoría vamos a certificar la instalación.
El Multi LAN 200 ya selecciona las pruebas exigidas por la normativa de CAT5. Las
pruebas fundamentales en virtud de las cuales certificamos son: Mapa de cableado,
Atenuación, NEXT y Longitud. Si queremos, le añadimos otras.
Lo mismo ocurre con el MULTI LAN 350: para certificar CAT6, el equipo sabe que las
medidas básicas que tiene que realizar son: Mapa de cableado, Atenuación, NEXT
,Longitud, PSNEXT, ELFEXT, PSELFEXT.
Pantalla de resultado global del autotest
Pantalla de resultados parciales del autotest
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LOCATOR (LOCALIZADOR)
Ésta función es otra potente herramienta que distingue al Multi LAN 200, y que sirve para
encontrar la conexión de cable correcta en armarios de cableados, paneles de
conexiones, etc.
En este modo el instrumento decodifica qué localizador está conectado en el extremo
alejado del cable.
#1
#2
#3
#16
E SC
AU TO T EST
EN T ER
LO CAT O R
SAV E
H E LP
T A LK
LIG H T
Procedimiento de la prueba del
localizador
O N /O FF
MEMORIZACIÓN DE LOS RESULTADOS
El Multi LAN 200 es capaz de almacenar hasta 500 resultados de autotest que pueden ser
observados, analizados e impresos mediante el software para PC LANlink. El informe
contiene todos los datos esenciales necesarios para una completa verificación del cable.
Se incluyen la norma de prueba, el tipo de cable, los límites de prueba, resultados en el
peor de los casos, la altura libre global, etc. Diríjase a la sección IV para más información
acerca del informe de la prueba.
Los últimos resultados de los gráficos se almacenan en un sitio reservado en la memoria y
pueden ser descargados a un PC hasta que se realice una nueva medición.
Pantalla de memoria
- 37 -
Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
Paquete de software LANlink
El Multi LAN 200 Y EL MULTI LAN 350 vienen equipados con una potente serie de
software para Windows, que puede utilizarse para:
z
Descargar y observar autotests memorizados por el instrumento
z
Evaluar e imprimir diferentes informes de las pruebas
z
Definir con nombres originales los objetos comprobados
z
Descargar y observar gráficas de resultados
z
Guardar de los resultados para posteriores propósitos
Después de conectar el equipo a un PC, se pueden descargar los resultados o gráficos
del autotest almacenados (comando recibir resultados).
A continuación se pueden llevar a cabo las Siguientes acciones:
- Definición de nombres de lugares originales
- Adición de un encabezamiento con el operario/lugar de la prueba y comentarios
- Selección de la complejidad de los informes de las pruebas:
Informe de especificación alta:
El informe de especificación alta proporciona la información más completa (incluyendo
pasa/no pasa para las mediciones realizadas, la altura de paso global, los resultados o
márgenes para los pares individuales) acerca de las mediciones realizadas.
Informe de especificación media:
En el informe de especificación media aparecen el análisis pasa/no pasa para las
mediciones realizadas y la altura de paso global para los cables individuales.
Informe de especificación baja:
En la columna de resultados del informe de especificación baja aparecen el análisis
pasa/no pasa y la altura de paso globales para los cables individuales. El informe de
especificación baja le permite realizar un informe de la prueba claro y sencillo que
proporciona la información esencial.
38
Ejemplo de informe de especificación alta, con todos los resultados
parciales de las pruebas
- Observación de los gráficos
Los gráficos seleccionados pueden ser observados y modificados para su impresión
desde esta pantalla. Los gráficos contienen información adicional acerca de la norma de
prueba y el tipo de cable, fecha y hora de la medición, etc. Desde esta pantalla se pueden
guardar o imprimir los gráficos.
Típica pantalla de gráfico
- Guardado de los datos de la instalación
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Comprobación y certificación de redes de telecomunicaciones
Los resultados completos del autotest (junto con la estructura de la instalación) y los
gráficos pueden ser guardados por motivos de documentación.
- Impresión de informes
Después de editar el informe de la prueba (lugares con el nombre cambiado, comentarios
añadidos, datos del lugar de la prueba, etc.), éste puede ser impreso. Siempre aparece
una previsualización de confirmación de lo que se va a imprimir.
Para más información sobre este equipo, o sobre cualquier otro instrumento de la gama
de analizadores y comprobadores
, en el Centro de Atención al Cliente de
Temper disponemos de todos los manuales en formato electrónico (formato .DOC), los
cuales le podemos enviar de forma inmediata.
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