41492227 curso de cableado estructurado y fibra optica

CURSO DE CERTIFICACION QUEST TECHNOLOGIES

DAM 2006 1


DAM 2006 2

CARTA DESCRIPTIVA

Objetivo General del curso Certificar especialistas en Cableado Estructurado para diseñar e instalar proyectos basándose en las normas TIA y usando los productos del fabricante Quest Technology. Al finalizar el curso los participantes serán capaces de:

Estudiar casos de diseño en redes de datos y telefonía para edificaciones comerciales e institucionales

Seleccionar los componentes de un sistema de Cableado Estructurado tanto en Cobre como en Fibra Optica de acuerdo alas normas

Desarrollar metodologías para procesos de instalación de cableados; así como protocolos de pruebas

Realizar conectorizaciones y mediciones en componentes de Cableado estructurado usando productos del fabricante Quest

Dirigido a Ingenieros y técnicos en las áreas de redes de datos

Conocimientos previos Conocimientos sobre cableados en redes de datos

N° de Participantes 24 participantes

Duración 16 horas

Estrategias Instruccionales

Exposición. Sesiones Prácticas individualizadas y en equipos

Recursos Instruccionales Video proyector Pizarra magnética VHS Materiales para prácticas Guía de estudio Material Impreso Presentaciones electrónicas

Sinopsis de Contenidos Tema I: Historia y normas de Cableado Estructurado

Tema II: Componentes de Cobre Tema III: Componentes de Fibra Optica Prácticas Evaluación


DAM 2006 3

Cableado estructurado, Historia y Definiciones

Tradicionalmente el cableado se consideró un accesorio del sistema de información que se instalaba. Cada sistema de cómputo requería un cableado específico, así como también cualquier aplicación de telefonía o control. Si un edificio tenía el suficiente tiempo, era típico encontrar una maraña de cables, herencia de los distintos sistemas inquilinos que hubieren pasado. Normalmente este huésped de cobre no era removible, inútil y obstruía las rutas naturales de los cableados.

A partir de 1990 se inició un movimiento con el objeto de llevar el

cableado a su posición dentro de los avances tecnológicos. El objetivo era convertir el cableado en un aliado de estos avances, para lo cual primero se le puso nombre: “Cableado Estructurado”.

Filosóficamente un cableado estructurado es un cableado de Voz y

Datos que pertenece a la edificación, que al igual que el cableado eléctrico, no necesita modificarse cada vez que viene un nuevo inquilino, ni tampoco al cambiar de sistema de informática o telefonía. Para poder lograr esta difícil meta los fabricantes debieron comprometerse a desarrollar equipos que se ajustaran al cableado que debían encontrar en la edificación, compromiso que al principio fue de buena fe y posteriormente por necesidad comercial. Etiquetamos un cableado con el calificativo de “Estructurado” si cumple con las siguientes premisas: 1. Pertenencia a la Edificación:

El cableado no debe ser parte de una aplicación específica,

es decir que independientemente del usuario de la instalación el cableado debe funcionar; por lo tanto que al igual que el cableado eléctrico, se pretende que el cableado de datos / telefonía forme parte de la edificación. 2. La Universalidad del Cableado:

Independiente del sistema que se use e inclusive de la aplicación en

sí, el cableado debe funcionar, es decir, que podamos usarlo para manejar información de voz, datos, video, seguridad y dentro de cada una de esas aplicaciones cualquier protocolo (siempre y cuando esté estandarizado). Por ejemplo en datos debemos poder manejar ATM, Ethernet, Fast y Giga-Ethernet, Token Ring, 100VGANYLAN o en telefonía cualquier central telefónica.

3. Actualizable y Facilidad de Mantenerse:

El cableado debe ser capaz de soportar actualizaciones de los

MÓDULO TEÓRICO I: HISTORIA, DESARROLLO Y NORMAS DEL CABLEADO ESTRUCTURADO COMERCIAL


DAM 2006 4

nuevos protocolos (por lo menos por un periodo de 10 años) y debe ser capaz de ser mantenido por personal distinto al que lo instaló. 4. Confiable:

Deseamos que la rata de porcentaje de falla sea lo mas baja posible, es decir, deseamos una alta confiabilidad. La experiencia ha demostrado en innumerables ocasiones que las fallas de un sistema de información provienen en una abrumadora mayoría de fallas en el sistema de conexión.

Partes de un cableado estructurado

El Cableado Estructurado se compone de tres partes principales:

• Cableado Horizontal (Horizontal Cabling) • Backbone • Armarios de telecomunicaciones (Telecommunications Closets)

Cableado Horizontal

Comprende la sección del cableado que va desde el área de

trabajo de cada potencial usuario “WA” (Work Area) partiendo desde la toma, hasta un Conector de parcheo “HC” (Horizontal Cross-Connection) en el armario de telecomunicaciones horizontal “TR” (Telecommunication Room). Backbone

Comprende la sección del cableado que va desde un Conector de

parcheo de un armario de telecomunicaciones a otro sistema de parcheo en otro armario de telecomunicaciones. Armarios de Telecomunicaciones

Son áreas de interconexión en los cuales, mediante sistemas de

parcheo, se crean puntos de acceso al cableado que permite efectuar cambios, reparaciones, actualizaciones y modificaciones. Así mismo se alojarán los equipos activos requeridos para manejar la red. Dependiendo de la función se clasifican en: Armario de Telecomunicación Horizontal (Telecommnucation Room “TR”): Recibe el cableado horizontal de la planta o sección de la misma, para luego comunicarse a través del Backbone con el siguiente Armario. Armario de Telecomunicaciones Principal (Main Closet “MC”): En este armario se consolida todo el sistema de cableado del sistema. Llegan todos los backbones provenientes de cada una de las plantas del edificio y si fuera el caso de los edificios asociados. En la mayoría de los sistemas se colocan los equipos activos principales de manejo de la red y el acceso a la red troncal externa (sistema telefónico).


DAM 2006 5

Características del cableado estructurado


DAM 2006 6

Normas ANSI-TIA-EIA/568B.1/568B.2/568B.3/569A/606A/607A

Estándares para cableados. ANSI-TIA-EIA-568B.1: (Mayo del 2001)

Generalidades para cableados en edificaciones comerciales. Se habla sobre topología, distancias, medios y conectores aceptados, terminología, etc. ANSI-TIA-EIA-568B.2: (Mayo del 2001)

Especificaciones para cables de par trenzado y su hardware asociado. Se enuncian los requerimientos mínimos de cables y conectores, así como las pruebas que deben realizarse. ANSI-TIA-EIA-568B.3: (Abril del 2000)

Especificaciones para cables de Fibra Optica y su hardware asociado. Se enuncian los requerimientos mínimos de cables y conectores, así como las pruebas que deben realizarse. ANSI-TIA-EIA-568B.2.1: (Julio 2002) Anexo sobre Hardware de categoría 6. ANSI-TIA-EIA-569B (Diciembre 2004)

Canalizaciones y espacios. Se dan los criterios de diseño para las canalizaciones de piso, techo o pared. Se indican las dimensiones y distribución de los armarios de telecomunicaciones. ANSI-TIA-EIA-606A: (Mayo 2002)

Administración e identificación. Símbolos en los planos, códigos de colores, nomenclatura en los sistemas de identificación, etc. J-STD-607A: (Octubre 2002)

Puesta a tierra y blindaje. Especificaciones de cables, distancias, topología, etc. para sistemas de telecomunicaciones en edificios comerciales. Norma Covenin 3539-2005: Sistemas de Cableado estructurado para Servicios de Telecomunicaiones en Edificios Comerciales. Diseño E Instalacion. Partes del cableado según la norma

Partes del cableado

Cableado horizontal

Centro interconexión horizontal (HC O TR)

Backbone

Área de trabajo

Centro interconexión principal (MC)

Centro interconexión intermedio (IC)

Cuarto de equipos (ER)

Sección de acceso exterior (EF)

MÓDULO TEÓRICO I: NORMAS DE CABLEADO ESTRUCTURADO


DAM 2006 7

Normas ANSI-TIA-EIA/568B.1/568B.2/568B.3/569A/606A/607ª (Cont.)

Medio aceptado

Medio aceptado

UTP 4 paresCAT 3 CAT 5e CAT 6

UTP 25 Pares (Solo BACKBONE) F/O MM 62.5/125 O 50/125 F/O SM (Solo BACKBONE) STCP 4 Pares (SCREENED)


DAM 2006 8


- Acepta cables híbridos: fibra y cobre. - Sólido para cableado general, multifilar para extensiones (PATCH-CORDS). - Topología: estrella. - Adaptaciones a otras topologías en TELC. CLOSETS. - Adaptadores fuera de las tomas. - No se permiten ni TAPS ni empalmes (solo cable plano de alfombra a

redondo).

Características del cableado según la norma Distancias cableado horizontal máx.:

90 mts 5 mts (en cuarto horizontal) 5 mts (toma a WS) Nota: en caso de oficinas abiertas con tomas múltiples (mutoa) la distancia del PATCH-CORD a la WS puede llegar a medir 22 metros (para 24 AWG), teniendo en cuenta que atenuación multifilar es 20 % mas que sólido. Formula de distancia equivalente: D= {(d-5) x 1.2} + 5 D= longitud equivalente D= longitud física

TR

TR

IC

MC

UTP ( DATOS ) = 90 MtsUTP ( VOZ ) = 300 MtsFIBRA MM = 300 MtsFIBRA SM = 300 Mts

UTP ( DATOS ) = 90 MtsUTP ( VOZ ) = 800 MtsFIBRA MM = 2000 MtsFIBRA SM = 3000 Mts

FIBRA SM = 2700 MtsFIBRA MM = 1700 Mts

UTP ( VOZ ) = 500 MtsUTP ( DATOS ) = 90 Mts

FIBRA MM = 90 Mts

FIBRA MM = 90 Mts

UTP = 90 Mts

UTP = 90 Mts

WA

WA


DAM 2006 9


Categoría de los cables CABLE UTP CAT 1: PRUEBAS NO DEFINIDAS CABLE UTP CAT 2: HASTA 1 MHZ CABLE UTP CAT 3: HASTA 16 MHZ, Protocolo de mayor velocidad: 10 Mbs (10 Base T) CABLE UTP CAT 4: HASTA 20 MHZ CABLE UTP CAT 5: HASTA 100 MHZ, Protocolo de mayor velocidad: 100 Mbs (100 BaseTx) CABLE UTP CAT5e: HASTA 100 MHZ, Protocolo de mayor velocidad: 1.000 Mbs (1000 BaseT) CABLE UTP CAT6: HASTA 250 MHZ, Protocolo de mayor velocidad: 1.000 Mbs (1000 BaseTx) CABLE UTP CAT6a *: HASTA 550 MHZ, Protocolo de mayor velocidad: 10.000 Mbs (10 Giga BaseT) *En borrador (aun no aprobado) NORMA: cada toma tendrá al menos 2 salidas, una de ellas en Cat 3 (preferible cat5e) y la otra en mínimo cat5e. Como opcional queda una salida en fibra óptica Multimomodo duplex (conector SC o LC) OPCIONES DE CATEGORIAS Cat3 y Cat5e Cat3 y Cat6 Cat 5e y cat5e Cat 5e y Cat6


DAM 2006 10

Diseño de cableado horizontal

Toma Para cada puesto de trabajo sería recomendable la existencia de una toma doble de conector modular de 8 posiciones (RJ-45), uno de al menos categoría 3 (recomendación categoría 5e) y otro al menos categoría 5e (ahora se permite la categoría 6 y se proyecta para el 2006 la inclusión de la categoría 6a). Como opción se admite adicionalmente una salida de conector de fibra óptica SC duplex. Algunas empresas por razones de política exigen la separación de la red telefónica de la de datos, en cuyo caso la toma será únicamente de una salida (categorías 5e o 6) u opcionalmente se colocan 2 salidas categoría 5e o 6 para consolidar dos puntos de datos. No se debe colocar más de dos salidas en una toma, a menos que estemos hablando de un punto de consolidación especial. Una opción muy utilizada es la de dos salidas habilitando inicialmente sólo una, para lo cual se coloca una conector “ciego” (blank panel) en la apertura no usada.

Un inconveniente comercial encontrado es que los cordones

telefónicos vienen en conector RJ-11. El Conector RJ-11 “calza” en el RJ-45, pero si las medidas de dicho Conector no son estandarizadas se pueden dañar los pines 1 y 8 del RJ-45, por lo que la toma quedaría inutilizada para futuro uso en datos. Las opciones para resolver este inconveniente son:

1. Cambiar el plug RJ11 por RJ45 en los cordones telefónicos pero para que quede mecánicamente sólido se debe conseguir el plug RJ45 para cable plano

2. Colocar en la toma un adaptador externo de RJ45 (macho) a RJ11

(hembra), los cuales son extremadamente costosos y sobresalen de la toma.

Lo que hacen muchos instaladores es "violar " la norma y colocan un jack RJ-11 con cable de 2 pares en categoría 3. La consecuencia es la pérdida de flexibilidad en el cableado pues esa salida está condenada a ser telefónica para siempre (no es estructurada). Se debe admitir que baja bastante el costo del cableado (en los armarios se usarían bloques 66) y es práctico, pero se debe aclarar que esta salida de la toma no forma parte del cableado estructurado.

Insertos RJ-45

MÓDULO TEÓRICO II: COMPONENTES DE COBRE


DAM 2006 11

La placa “wallplate” que era más usada era la de color blanco de perfil sobresaliente. Algunos diseños arquitectónicos no comulgaban con dicho tipo de toma y la mayoría de los fabricantes han cambiado y tienen opciones de color y/o bajo perfil (low profile) disponibles, las cuales se están imponiendo rápidamente. La placa debe disponer un sistema de identificación que permita numerar individualmente cada conector e identificar claramente la toma. Nos encontramos con un inconveniente estético en casi toda Latinoamérica, pues masivamente se utilizan las placas provenientes de Estados Unidos y Asia que son verticales y blancas, y los tomacorrientes de alimentación AC, siguen el estándares europeos: son horizontales y beige. En numerosas instalaciones se solicita a los instaladores que coloquen las placas en posición horizontal para mantener la línea de diseño y debemos aclarar que estas placas no están concebidas para ser ubicadas de esta manera, por lo que se genera un estress adicional al patch-cord y la lectura de los sistemas de identificación se dificulta.

Distintos Tipos de Placas (Cortesía de QUEST)

Existe la opción de la cajilla o “roseta” que es una pequeña caja que

contiene uno o dos hembras. El uso de esta presentación queda condicionada a la posibilidad de dejar el cable de reserva necesario en un lugar próximo, por ejemplo el techo falso.

Tipos de Cajillas (cortesía de QUEST)


DAM 2006 12

El conector propiamente dicho como se mencionó anteriormente es una hembra (jack) RJ-45 con conexión de cable por desplazamiento de aislante. Existen dos opciones, el "ponchado" para lo cual se debe usar una herramienta de impacto automática para insertar cada uno de los cables en ranura correspondiente o los que usan simplemente presión a través de una placa. Aunque ambos Conectores usan el desplazamiento de aislante y lo que varía en el método de presión para insertar el cable, comercialmente al que no usa herramienta se le denomina IDC (Insulated Displacement Connection) y al otro 110 o “ponchado”. El cajetín recomendado es de 2x3x2 ½”, pero comercialmente se trabaja el de 2x4x1½”. Dependiendo si la canalización será superficial o intramuros el cajetín será de sobreponer o de empotrar. La altura de la toma ideal sería de 1.2 metros (48”) pues quedaría sobre el tope de los escritorios estándar y su ubicación, conexión y desconexión no requeriría de movilización de mobiliario o el “gateo” por debajo de los escritorios. Sin embargo nos enfrentamos a un inobjetable problema estético y la mayoría de los instaladores opta por colocar las tomas a la misma altura de las salidas de alimentación eléctrica. La altura máxima 1.2mts la mínima 38 CMS, estas distancias medidas desde el suelo hasta la parte inferior o base de la toma. No se recomienda colocar las tomas en paneles móviles, pero las oficinas modernas están siendo diseñadas con tabaquerías modulares por lo que se hace prácticamente inevitable las tomas en paneles móviles. En este caso se debe recurrir al punto de consolidación


DAM 2006 13

Cables de Interconexion (Patch-Cords) Aunque el cable de interconexión entre el computador y la toma no está incluida dentro del cableado horizontal, es evidente que forma parte vital dentro del sistema de cableado y este hecho fue corregido en el boletín TSB75 e incorporado en la norma nueva, que establece que la certificación de un cableado debe incluir este cable, llamando esta prueba “la prueba de canal” (Channel Test). Este cable de interconexión debe ser de la misma categoría del cableado horizontal. El cable es de 4 pares pero no sólido sino multifilar “stranded”, para estar preparado al movimiento propio de un cable expuesto al tránsito de oficinas (por ejemplo a la limpieza diaria). Como norma de facto se considera un conector apropiado el que tenga una capa de oro en sus contactos de no menos 50 micrones de espesor, para poder soportar 100 ciclos de conexión-desconexión. Adicionalmente se considera altamente recomendable que dicho conector esté terminado en la sección del cable en una bota con el objeto de protegerse de los movimientos antes indicados. La longitud máxima de este cable de interconexión será de 5 metros, existiendo las excepciones indicadas en la sección de puntos de consolidación. Muchos diseñadores consideran que la mejor opción para este cable de interconexión es la adquisición original de fábrica con la longitud requerida, no menor de dos metros para el cable de interconexión que va en la toma. La bota protectora más recomendada es la que protege el “clip” del conector, comercialmente conocida como “snagless boot”.

Cable de Interconexión “Patch-Cords”


DAM 2006 14

PLUG

PALETA DE COLORES


DAM 2006 15

Canalizaciones Existen dos concepciones de como conducir una canalización dependiendo de si estamos ante oficinas de tabiquería móvil “Open Office” u oficinas de paredes fijas. Estas últimas representan la mayoría de las instalaciones ya existentes en Latinoamérica y las primeras son las que se están encontrando en los nuevos diseños. Independientemente de estas consideraciones existen recomendaciones generales para cualquier canalización. Las normas recomiendan ampliamente el uso de canalizaciones por el piso “pisos celulares”, las cuales se adaptan más bien al tipo de construcción llevada a cabo en Estados Unidos. En Latinoamérica la gran mayoría de las canalizaciones se efectúan por el techo y es la que desarrollaremos a continuación: a. Una primera aproximación de las rutas se debe efectuar con un plano y posteriormente con una visita técnica se debe corregir el proyecto inicial. Se debe ubicar en forma cuidadosa la presencia de: Unidades Acondicionadoras de aire, mobiliario fijado a las paredes o pisos, columnas o paredes “nuevas” o en posiciones distintas a las del plano “oficial”, etc. b. Se debe estudiar con detenimiento las rutas de los cableados siempre distribuyendo en forma de “corredores” es decir a lo largo de las paredes evitando el cruce diagonal de oficinas, se debe respetar el radio de curvatura mínimo para los cables (ver procedimientos de instalación), se debe optimizar las longitudes, evitar el paso cerca de unidades acondicionadoras de aire centrales (mínimo 1 metro), de unidades de ventana (mínimo 30 CMS), balastro de lámparas fluorescentes (30 CMS), motores de gran envergadura como elevadores (1 metro) y en general de cualquier fuente de alta interferencia electromagnética. Es recomendable si circulamos paralelo a cableados de alimentación AC aproximadamente a mitad del recorrido cruzar al lado opuesto. Todas las recomendaciones para evitar la interferencia tienen mucha importancia para cables de categoría 3; para las categorías 5e y 6 no es necesario ser tan estrictos (sin descuidarse) y con fibra óptica debemos obviar todas estas recomendaciones. c. Si la canalización es cerrada y tenemos que halar el cable, la norma establece que para cada usuario es recomendable dejar capacidad de canalización de tres cables (muchos diseñadores calculan en base a dos cables), que un ducto no se debe llenar a más de 40% de su capacidad, no más de 2 curvas de 90° entre cajas de paso y la longitud sin curvas no debe superar los 30 metros. Cada curva resta 10 metros, por lo que con dos curvas la máxima longitud entre cajas de paso o registros será de 10 metros. Los cables categoría 5e tienen un diámetro máximo de 6 MM, con lo que su sección transversal es de 0.28 Cm2. Para la categoría 6 la sección sería de 0.50 Cm2.


DAM 2006 16

Capacidad de Ductos

d. No debemos apoyarnos sobre el techo faso, por lo que siempre debemos contar con un sistema que “suspenda” los cables. Algunas de las opciones más usadas son:

• Amarres colocados cada 1 ½ metros máximo, los cuales pueden ser “jotas” o bandas tipo “velcro” con “ojales” para fijación en techo o columnas.

• Bandejas sólidas, las cuales presentan el problema de roedores. • Tuberías metálicas (colocadas a tierra para evitar interferencia). • Tuberías plásticas (PVC) si el código eléctrico lo permite. • Escalerillas de aluminio pero, debido a sus costos, se reserva para

las secciones finales de llegada al TR, en la cual se espera manejar gran volumen de cables.

• Bandejas Porta cables de peldaño ampliamente recomendadas por costos y versatilidad.

Bandeja Porta cables y Accesorios

Diámetro ducto en pulgadas

área del ducto en cm2

Capacidad cat 5e en #

cables

Capacidad cat 6 en # de cables

1/2 1.27 1 1 ¾ 2.85 4 2 1 5.07 7 4

1 1/2 11.4 16 9 2 20.27 28 16 3 45.6 65 36 4 81.07 115 64


DAM 2006 17

Armarios de Telecomunicaiones. Distribucion Interior En las normas existentes se especifican todos los detalles que condicionan el diseño de un TR. Desde el tipo de pintura que debe usarse en las paredes, la iluminación, circulación del aire y hasta el último detalle dimensional. Es altamente recomendable cumplir con todas estas recomendaciones pues estas están basadas en valiosas experiencias de las personas que desarrollaron tales normas. Sin embargo en este manual vamos a limitarnos a los aspectos que consideramos esenciales, es decir aquellos que aportan la mayor cantidad de beneficios. El primer paso es definir las dos principales áreas del armario: la de la zona de parcheo telefónico y la de parcheo de datos / equipos activos. Area de Parcheo Telefónico

La sección telefónica generalmente se consolidada en bloques de

montaje sobre pared. Se debe seleccionar un área bien iluminada y se recomienda fijar una lámina de madera contra enchapada “plywood” sobre la cual ir colocando los bloques a medida que crezca la red. Existen opciones para montaje sobre rack.

Distribución Telefónica en Bloques 66 (Cortesía del Ministerio del Ambiente/ Venezuela)


DAM 2006 18

Area de Parcheo de Datos Esta área se diseñará para la instalación de bastidores (racks) estándar

para equipamiento en formato de 19”; en los cuales se debe definir las unidades “U” de rack (1). Existen opciones de montaje sobre pared y montaje en piso.

Los rack de montaje sobre pared vienen en formatos de 2U hasta 20U, la

profundidad de 5” hasta 18”, siendo recomendable la de al menos 12” pues las bandejas menos profundas del mercado son de 11”. Existen opciones pivotadas para poder accesar la parte posterior. Es importante resaltar que si no estamos montando el rack en un área de acceso controlado es recomendable usar gabinetes con puerta.

Los rack de piso vienen en formatos de 25U (4’ de altura) y 45 U (7’ de

altura), siendo el de 45U el mas recomendado pues permite gran crecimiento y trabajo de conectorización mas cómodo. Los racks deben permitir un área de circulación por los dos frentes de al menos 1 metro y en áreas sísmicas deben estar además de estar firmemente atornillados al piso, deben tener anclajes a techo o pared para evitar las oscilaciones.

(1) Unidad de rack “U” es 1.75” (4.43cms), un patch-panel de 24 puertos ocupa 1 U.

Sistemas de Bastidores


DAM 2006 19

Sistemas de Parcheo Los sistemas de parcheo para la sección telefónica se basan en los bloques múltiples pares de tipo de conexión 66. Sobre este sistema no abundaremos por ser ampliamente conocida esta tecnología. Ha existido un esfuerzo comercial para que la sección telefónica migre a los bloques 110, pero en muchos casos no ha ocurrido la aceptación esperada.

Bloques 110 y 66 (Cortesía de QUEST) El sistema de parcheo de datos elegida por la mayoría de los instaladores se apoya en los “Patch-panels”. Los Patch-panels son Dispositivos de interconexión que normalmente vienen para montaje en Rack estándar de 19”, pero podrían venir en montaje sobre pared. En su parte posterior presentan un grupo de conectores tipo 110, que mediante circuitos impresos se interconectan con los conectores de la parte frontal, los cuales son del tipo modular de 8 pines (RJ-45). El más pequeño que se obtiene comercialmente es de 12 conectores, pudiéndose obtener de 16, 24, 48 y 96 conectores o puertos. Estos pueden venir de acuerdo a las normas de colores T568A o T568B y últimamente en ambas. Cada conector dentro de un Patch-panel viene claramente numerado tanto en parte posterior como anterior, además en la parte frontal debe tener una sección donde poder escribir información adicional de identificación


DAM 2006 20

Patch-Panels (Cortesía de QUEST ) Organizadores de Cables Los organizadores pueden ser para conducir los cables horizontalmente o verticalmente a través del rack y para almacenar el cable sobrante de los patch-cords. Para muchos el más recomendable es el de tipo canal, pues permite la distribución punto a punto, protege mejor los cables y además luce más estético. Los de anillo son una opción más económica y rápida de administrar. Es importante indicar las unidades de rack y si son dobles o sencillos.


DAM 2006 21

Manejadores de Cable tipo canal (Cortesía de QUEST)

Vista Posterior de Armario de Telecomunicaciones


DAM 2006 22


DAM 2006 23

Diseño de Backbone (Datos)

El Backbone es el sistema de cableado que interconecta los distintos armarios de telecomunicaciones de la red. Estos se pueden clasificar en: Intra- edificios e Inter-edificios. Backbone (BB) Dentro de los Edificios La primera decisión que debe encararse al diseñar el BB es si este es “total” es decir que debe existir un cable en el Backbone por cada uno en el cableado horizontal. La opción “total” representa la configuración ideal pues se evita la obligatoriedad de colocar equipos activos en los TR. Sin embargo en instalaciones grandes (más de 200 usuarios) el considerar movilizar miles de pares a lo largo de la edificación se considera complicado y costoso. También otro aspecto a tomar en cuenta es si la distancia total entre el cableado horizontal + BB supera los 90 metros, para esa toma no se considera práctico llevarla directamente al MC. En el caso de optar por un cableado de Backbone parcial, para la parte telefónica se deben contar con 4 pares para cada usuario (uso de cables de 25 pares categoría 3) y para datos se recomienda lo siguiente:

• Backbone de Fibra Cables con grupos de 6 hilos Multimodo (mínimo 6 hilos)

• Backbone de Cobre (no mayor de 90 metros) No menos del 10% del cableado horizontal (mínimo 3 cables categoría 5e o 6 de 4 pares)

Canalizaciones de Backbone La canalización del Backbone presenta serios retos para la ejecución del cableado pues casi nunca queda prevista en el proceso de construcción. Las opciones generalmente encontradas son:

• Foso de ascensores o elevadores. Esta área no es recomendada pues representa peligro para los instaladores, se debe suspender la operación del mismo durante instalación y mantenimiento y además incurrimos en invasión del área de trabajo de los técnicos de mantenimiento de los mismos.

• Ducto de basura (área exterior), además de la evidente incomodidad de trabajo por espacio reducido y olores, no es un área de acceso controlado.

• Ducto de ventilación central. De los males quizás es el menor, pues es un área de acceso no controlado o limitadamente controlado pues por él operan varios sistemas.


DAM 2006 24

• Parte exterior de la edificación. Aquí nos enfrentamos a problemas de estética en la fachada del edificio y peor aun las condiciones ambientales de sol, agua y fuertes variaciones de temperatura. Si se toma esta alternativa se debe canalizar el cableado por una tubería que no rompa la arquitectura exterior y se deben usar cables especiales de uso externo , los cuales valen aproximadamente 3 veces más, lo cual puede resultar muy oneroso para un Bakbone total.

La solución ideal hubiera sido que en el proceso de construcción se colocaran segmentos de ductos PVC de 4” al momento de vaciar la placa o losa (la norma pide al menos 3 de ellos), de hecho el costo de construcción baja por ahorro en concreto. Pero ante la casi unánime ausencia de estos ductos nos vemos forzados a perforar las placas. Este procedimiento no tiene nada de complicado si es ejecutado por especialistas que disponen de los equipos de perforación y detección de servicios (luz, agua y gas) que deben evitar tocarse. La capacidad de estos “pasa placas” se puede deducir de la tabla 2, tomando en consideración que este caso los ductos se pueden llenar en un 100%. Por ejemplo en el ducto de 3” la capacidad ampliada al 100% es 165 cables de cat5e.

Perforación en Placa para Backbone (Cortesía del Ministerio del Ambiente/Venezuela)


DAM 2006 25

Recomendaciones

A continuación se enumeran algunas recomendaciones en el proceso de instalación. Colocacion de Cables

• No exceder la tensión máxima de instalaciones de 12 Kg para cable UTP de 4 pares.

• Si usamos algún tipo de nudo para halar los cables al finalizar la tirada desechar ese nudo.

• Dejar en la toma idealmente 30CMS de cable de reserva (no menos de 10CMS)

• Dejar en el armario horizontal idealmente 3 metros de cable de reserva (no menos de 1 MT.)

• No llenar un ducto cerrado en más de un 40% de su capacidad y de no cumplirse esto usar lubricantes especialmente diseñados para cableados.

• Entre cajas de paso no debe haber más de 2 curvas de 90 grados (o suma de ángulos equivalente a 180 grados)

• Entre cajas de paso no debe haber más de 30 metros continuos de ducto recto, cada curva de 90 grados disminuye la longitud en 10 metros

• No se debe violar el radio de curvatura de 25 mm para cable de 4 pares • En los cables de Backbone se debe efectuar amarres en cada piso, es

decir que los cables que vienen de pisos superiores deben amarrarse a una rejilla o escalerilla que para tal fin se fijará a la pared. Se deben mantener agrupados los cables provenientes del mismo piso.

De la Conectorización

• No debe quedar más de 12.5mm de pares descubiertos y

destrenzados (sin chaqueta) para la cat5e, para cat6 el destrenzado no debe superar los 6.3 mm.

• Usar herramientas de impacto automáticas • Se debe mantener los pares trenzados hasta llegar al punto de

inserción. En la figura 1.24 se ilustra este procedimiento • Es preferible el uso de patch-cords originales de fábrica con botas

Conectorización en Jack 110 (Cortesía de QUEST)


DAM 2006 26

De la Identificación • Se debe marcar cada extremo del cableado para identificar tanto

el segmento como la categoría del mismo. • Se deben identificar los cables que accedan a la toma así como

también a los patch-panels, los extremos de los cables de interconexión (Patch-cords), los patch-panels y las tomas

• El sistema de identificación debe ser resistente a la humedad y preferiblemente impreso. Existen en el mercado etiquetadoras muy versátiles con las cuales podemos obtener excelentes resultados.

• Usar colores en los patch-cords, cintas “velcro” y etiquetas son un interesante refuerzo a nuestro sistema de identificación.

Etiquetadota “Dymo” Profesional LP300

Errores más Frecuentes

Errores que causan deterioro inmediato en el desempeño de la red a 10 MBS/s y generalmente no permiten la operación a 100 MBS/s.

• Colocación de los pares en posiciones incorrectas, por ejemplo adyacentes 1-2 3-4 5-6 7-8.

• Superar la distancia máxima de 100 metros en UTP entre equipos activos.

• Usar en un enlace de componentes de categoría inferior (aunque sea uno solo) a la que requiere el protocolo a usar, por ejemplo Categoría 3 para 100 Base TX.

• Destrenzar más de ½” de cable para conectorizar. • Maltratar el cable al halarlo con tensiones superiores a los 12 Kg. o

violando el radio de curvatura mínimo de 25mm. • Colocar cables o armarios de telecomunicaciones cercanos a fuentes de

interferencia.


DAM 2006 27

Errores que a largo plazo causan deterioro en el desempeño o interrupción de la

operación de la red.

• Colocar cables no especificados para uso exterior en dichas áreas. • No identificar el sistema claramente y con componentes que no resistan

humedad o movimientos. • Usar cables sólidos para las extensiones “patch-cords”. • Usar armarios de Telecomunicaciones en áreas que no sean de uso

exclusivo (compartir funciones). • No mantener climatizados los armarios de telecomunicaciones que

contengan equipos activos. • Usar componentes de deficiente calidad. • Instalar tomas con solo dos pares instalados (imposibilitaría operación

futura a Giga-Ethernet) • No efectuar mantenimiento periódico a sistema de tierra.

Recomendaciones para Especificaciones de Materiales

• Cables: Se debe indicar la categoría y opcionalmente el color, gris y azul son los más comunes en el mercado. Los cables vienen en bobinas de 305 metros en presentación de carrete o caja de cartón con dispensador sin rotación. Para el cableado horizontal y de Backbone sólido, para extensiones multifilar “stranded”. Considerando el sobrante que quedará al final de cada bobina se recomienda adquirir aproximadamente 10 % más del cable proyectado.

• Las Tomas: Indicar la categoría de los “jacks”, el sistema de inserción (110

o IDC) y opcionalmente el color (hay fabricantes que ofrecen hasta 12 colores). Indicar el número de salidas de las placas o cajillas y adquirir los insertos ciegos si no se utilizaran todas las aperturas, así mismo se debe indicar el color de las mismas (blanca o beige son las comúnmente encontradas). Tener presente que vengan con sistema de identificación. Si son de sobreponer ordenar las cajas 2x4 necesarias del mismo color que las placas.

• Racks (Bastidores): Indicar si son de pared o piso, y el tamaño en unidades de

racks “U”. El color mas usado es el negro y que venga suministrada la tortillería necesaria. No está de más recordar que son en formato de 19”

• Organizadores de Cable: Indicar si es vertical u horizontal, el tipo (anillo, canal

o velcro), el tamaño de los horizontales en unidades de racks y si son solo de un lado o dobles. De nuevo el color usual es el negro.

• Patch-Cords (Extensiones): Indicar la categoría, la longitud y el opcionalmente el color. Se deben especificar que sean de cable flexible (multifilar) y con botas protectoras.

• Patch-Panels (Sistema de Parcheo): Indicar la categoría, el número de puertos

(él más común es el de 24), verificar que tenga sistema de identificación.


DAM 2006 28

• Bloques: Si la sección telefónica se ejecuta en bloques las opciones son en

Conector 66 (adecuados para categoría 3) o sistema 110. Estos Conectores se ordenan por pares. El más común en 66 es de 50 pares y en 110 de 50 o 100 pares. En los bloques 110 los Conectores o “galletas” se ordenan por separado de la base y tienen opciones de 1 hasta 5 pares. Estos bloques también son utilizados en los puntos de consolidación.


DAM 2006 29

Introducción El inicio de la investigación sobre la fibra óptica se remonta a los años 50, cuando se desarrollaron experimentos con materiales traslúcidos coaxiales para aprovechar el fenómeno de reflexión total. Ahora bien los inicios de la producción y comercialización de los cables de fibra óptica la ubicamos a finales de la década de los 70. No fue sino a comienzos de los años 90 cuando se produjo una verdadera masificación de su uso. La aplicación inicial se basó en cables submarinos para aplicaciones de telefonía entre continentes, pero con el tiempo se ha ampliado su uso tanto en distancias tan cortas como interconexión de equipos en un mismo gabinete, así como en aplicaciones que incluyen video, datos y sistemas de control. Se han desarrollado equipos y cables que son capaces de llevar información sin necesidad de regeneración de la señal a distancias de cientos de kilómetros y manejar volúmenes de información de magnitudes de billones de bits “Terabits”.

A manera de aclaratoria, existen fibras ópticas lumínicas que son utilizadas para iluminaciones especiales en el arte, la joyería y aplicaciones médicas. Este tipo de fibra está fabricada generalmente de materiales plásticos, posee un diámetro relativamente grandes y no será contemplada en este manual.

Historia Existen diferentes maneras para el envío de datos, comenzando con la tecnología simple punto a punto para conectar 2 extremos y luego con redes de datos más complejas basadas en conmutación de circuitos o en conmutación de paquetes para interconectar más de 2 extremos. 1790: Telégrafo lumínico (Ing. Claude Chappe, FRANCES) 1850: Estudios de total reflexión agua-aire (John Tyndall,

INGLES).

MÓDULO TEÓRICO III: COMPONENTES DE FIBRA OPTICA


DAM 2006 30

1880 Primera patente distribución luz por tuberías (William

Wheeler,USA 1900 Estudios de comunicación por luz (Alexander Bell). 1930 Patente de comunicación por luz a través de tuberías

(Norman French). 1950 Desarrollo de fibra dos capas “CLAD” (O’Brien, USA y

Hopkins, INGLES). 1966 Estudios de reducción de perdidas predicen gran futuro

“90% DE PERDIDAS EN 500mt” (Kao y Hockham, INGLES). 1970 Estudios prometen mucho más (Maurer, Keck y Shultz,

USA). 1977 Producción comercial de primeras fibras para

telecomunicaciones (GTE Y AT&T). 1980 Desarrollo de conectores SC, ST, FIBRAS GRADED-INDEX. 1995 NORMA 568SC. 1998 Protocolo Giga-Ethernet, Conectores miniatura (SFFC) 2000 Norma TIA-EIA-568B.3

Historia (Cont.)

2002 Protocolo 10 Giga-Ethernet

Generalidades Materiales

COMUNICACIÓN ÓPTICA ‡ COMUNICACIÓN por FIBRA ÓPTICA

COBRE VS F/O

Vidrio SiO2 Plástico Otro Compuesto

Distancias Volúmenes de Información Ruido (Interferencias electromagnéticas) Seguridad (Chispas en sistemas

inflamables) Corrosión Futuro (SNOB??)


DAM 2006 31

Teoría de Operación

El hilo de fibra óptica se compone de dos materiales concéntricos (coaxialmente) donde el componente central se denomina núcleo “core” y el revestimiento exterior “cladding”. El objetivo es introducir un haz de luz en el núcleo y que este rayo de luz quede confinado en dicho núcleo, basándose en el fenómeno de reflexión total que ocurre entre dos materiales con diferente índice de refracción. Estas fibras se fabrican de óxido de silicio (vidrio) y tienen diámetros comparables al cabello humano. Básicamente existen dos tipos de fibra:

La Monomodo “Single Mode” (SM): En este tipo de fibra el tamaño del núcleo (alrededor de 8.5 micras) es comparable al haz de luz inyectado, por lo que la forma de viajar es lineal.

La Multimodo “Multi Mode” (MM): En este tipo de fibra el tamaño del núcleo es muy superior al haz de luz (50 o 62.5 micras) por lo que la luz puede viajar de diferentes formas (modos).

Para los tres diámetros de núcleos mencionados el revestimiento es de 125 micras y una vez elaborado el hilo es inseparable el núcleo del cladding.


DAM 2006 32

Tipos de Fibras Ópticas

En la fibra Multimodo existe la posibilidad de que un rayo de luz sea alcanzado por otro cuya trayectoria sea más lineal; este fenómeno, conocido como dispersión modal, debe ser evitado pues afectaría la confiabilidad de la información transmitida. Para garantizar que esto no ocurra se debe limitar la cantidad de información en función de la distancia de fibra instalada, parámetro que es suministrado por los fabricantes de la fibra óptica en un ancho de banda expresado en Mhz/km, el cual es inversamente proporcional a la distancia. Como ejemplo una fibra con un ancho de banda de 260 Mhz/Km:


DAM 2006 33

Tipos de Fibras Ópticas (Cont.)

En 100 metros tendremos un ancho de banda efectivo de 2.600 Mhz. En 3.000 metros el ancho de banda será de 86.6 Mhz.

Para poder llegar a anchos de banda de cientos de Mhz x km se debió modificar el núcleo de la fibra Multimodo de manera que posea un índice de refracción gradual “Graded Index”, siendo este el estándar actual en la industria. La fibra Monomodo no presenta el problema de dispersión modal por lo que es incorrecto hablar de ancho de banda en este tipo de fibra. La dificultad con esta fibra estriba en lo complicado de introducir el haz de luz en núcleo tan pequeño, por lo que es necesario recurrir a emisores láser y en general equipos y conectorización de mayor precisión que aumentan considerablemente el costo de los equipos activos. Todas las redes metropolitanas (MAN) o interurbanas (WAN) usan este tipo de fibra.


DAM 2006 34

“Modos” de las Fibras

Como conclusión se puede afirmar que la fibra Multimodo se restringe su uso en distancias relativamente cortas (redes de área local “LAN”) a no más de 2.000 metros. Sin embargo debido a la aparición de protocolos de LAN de velocidades de Gigabits, muchos diseñadores están limitando el uso de fibras Multimodo a distancias de 500 o 300 metros, e inclusive hay quines limitan su uso a distancias no mayores de 100 metros. A continuación se presenta unos valores que pueden servir de guía para tomar esta importante decisión.

Los cables de fibra óptica mixtos, son aquellos que incluyen ambos tipos de fibra simultáneamente y tienen la ventaja de requerir en un principio poca inversión en los equipos activos (MM) y garantizar el crecimiento futuro a las velocidades que se requieran (SM).

Tipo de Fibra Max distancia Gigaethernet Max Distancia 10 Giga-Ethernet

MM 62.5 300 mts 33 mts MM 50 550 mts 82 mts MM 50 optimizada 10G 550 mts 300 mts SM 50 Kms 50 kms

“Modos” de las Fibras (Cont.)

Los fabricantes de equipos de comunicación han elegido como longitudes de onda de operación las siguientes:

TIPO VENTANA ATENUACIÓN DISTANCIA MM 850 nm 3.5 dB/Km 2 Km MM 1300 nm 1.0 dB/Km 5 Km SM 1310 nm 0.5 dB/Km 30 Km SM 1550 nm 0.3 dB/Km 100 Km

Ventanas de Operación

La longitud de 850 nm se denomina la primera ventana y corresponde a los equipos más económicos, pero como contrapartida son los que generan mayor atenuación en la fibra y la dispersión de pulsos es más grave por lo que tiene fuertes limitantes en ancho de banda. La salida de estos equipos generalmente es de diodos LEDs infrarrojos.

Las de 1300 y 1310 se agrupan como la segunda ventana, son equipos con salidas láser de baja potencia “VSELs”.

La de 1550 se considera la tercera ventana, son equipos con salidas láser de alta potencia, usado para enlaces de largas distancias.

Se espera la aparición de una cuarta ventana en los 1625 nm


DAM 2006 35

Cables El cable de fibra óptica básico se muestra en la figura 3. Desde el exterior hacia el interior los componentes son: El revestimiento exterior de 3 MM Fibra textil de refuerzo “Kevlar” Revestimiento interno de 0.9 MM (900 micras) Acrilato protector de 250 micras El hilo de fibra propiamente de 125 micras (Core Y Cladding en una

sola pieza)

PATCH CORDS: SIMPLEX O DUPLEX INTERIOR BREAKOUT (3 mm.) TIPOS TIGHT BUFFER (900 µm.) DE CABLES CHAQUETA SIMPLE (DUCTO) EXTERIOR CHAQUETA DOBLE (EXPUESTO) LOSSE TUBE ARMADO (ROEDORES) L.T.

FIGURA “8” AEREO ADSS (ALL DIELECTRIC

SELF SUPPORTING) OPGW (OPTICAL POWER GROUND WIRE)

CABLES

Cable genérico de fibra óptica


DAM 2006 36

Cables de uso Interior

Son cables sin protección contra agentes ambientales externos. Deben ser cables relativamente flexibles y de diámetros reducidos. Comercialmente podemos encontrar los de uso en extensiones “Patch-cord” y los de distribución “Tight-Buffer”; en este último cada hilo no posee el revestimiento de 3 mm ni el “Kevlar” individual, es decir, que sólo posee el revestimiento de 900 micras. En el cable “Break-Out” cada hilo posee todos los elementos básicos, pero por razones de costos y flexibilidad su uso es cada vez menos frecuente.

Cables de uso Exterior

Deben tener protección contra la humedad, los rayos ultravioleta y las variaciones de temperatura ambientales. Adicionalmente deben ser resistentes a esfuerzos de tracción importantes (alrededor de 270 kgs). El cable de uso exterior recomendado es el de tubo holgado “Loose Tube”. En este tipo de cable los hilos de fibra se confinan en tubos “buffers” y dentro de esto tubos existe un compuesto lubricante e higroscópico que garantiza protección contra los micro roces que causan las variaciones de temperatura, la humedad y la tracción de halado. En este tipo de cable los hilos solamente poseen el acrilato de 250 micras.

Cable de tubo holgado “Loose Tube”


DAM 2006 37

Cable Armado

Cables OPGW


DAM 2006 38

Cables de uso Exterior (Cont.)

A continuación se presenta una clasificación general de los tipos de cables que se encuentran en el mercado. En la mayoría de las instalaciones de planta externa subterráneas canalizadas, el uso del cable con armadura “Armored” es altamente recomendado, pues los roedores representan el principal enemigo de dichas instalaciones

Notas Importantes Cables con armadura En los cables con armadura se debe destacar que la cinta de acero que conforma la protección debe ser puesta a tierra, en ambos extremos de cada segmento discontinuo, con el objeto de proteger a los operarios del cable de cualquier descarga eléctrica producto de tensiones inducidas en la cubierta de acero. Cables aéreos. En los cables aéreos auto soportados el cable con “mensajero” de acero incorporado (Figura “8”) está en desuso; el recomendado es el ADSS (All Dielectric Self Supporting) pues al no poseer ninguna estructura metálica, su peso es tan bajo que permite separación entre postes “span” de cientos metros y en algunos modelos especiales hasta 2 kilómetros. Cable OPGW. El cable OPGW es un cable de “guarda” de los tendidos de alta tensión que se fabrica con hilos de fibra óptica en su interior. Con este tipo de cable la compañía de energía eléctrica puede instalar fibra óptica en una fracción de lo que las compañías de telecomunicaciones lo hacen. Radios de Curvaturas En los cables de fibra óptica debe respetarse lo que se denomina el “Minimun Bend Radius” (radio mínimo de curvatura), el cual es necesario cumplir para garantizar durante la instalación que no ocurran maltratos en el cable y posterior a la instalación para evitar atenuación en las fibras. Típicamente el radio de curvatura de halado es 20 veces el diámetro del cable y el de la fibra instalada es de 10 veces dicho diámetro. Se debe consultar el manual del fabricante para obtener este dato.


DAM 2006 39

Número de fibras por cable (COMERCIALES):

2,4,6,8,12,18,24,36,48,72,96,144, 192, 244, 288) Importante: Indicar el numero de hilos por tubo “buffer” en fibras LT.


DAM 2006 40

Conectorización La conectorización es probablemente la parte más crítica y delicada de la fibra óptica. Es necesaria para empalmar cables o terminar en los dispositivos ópticos de los equipos trasmisores y receptores.

Conectores El conector típico está compuesto por un cilindro que tiene una apertura central. Este cilindro o férula “Ferrule” alinea la fibra con respecto a otra fibra. Para garantizar una buena conectorización (baja atenuación) es muy importante la precisión de los componentes del conector para garantizar esta alineación y a su vez el remate de la fibra la salida del “Ferrule” de manera que el vidrio quede lo más traslúcido posible.

Conector genérico Los conectores actuales poseen un “Ferrule” de material cerámico y la forma es

conocida como PC “Phisycal Contact”. Uno de los errores involuntarios fue decidir que las fibras MM y SM tuvieran el mismo diámetro exterior (125 micras), lo que hace que los conectores tengan las mismas dimensiones; pero es necesario que las tolerancias dimensionales de los SM sean más estrictas. Lamentablemente algunos vendedores inescrupulosos están suministrando conectores SM que no cumplen con la precisión requerida y el instalador descubrirá el “defecto” únicamente al instalar los conectores y a pesar de obtener una terminación considerada adecuada a nivel de inspección por microscopio, la atenuación resultará con valores totalmente exagerados.

CONECTORES Y EMPALMES

ORIFICIO DE SALIDA

CILINDRO “ FERRULE ”

CUERPO DEL CONECTOR


DAM 2006 41

Conectores (Cont.)

Existen propuestas para cambiar el diámetro de la fibra SM a 126 micras con el fin de evitar que sean utilizados conectores MM en dichas aplicaciones.

La conectorización ha evolucionado desde el uso de hornos de curado hasta conectores con pegamentos anaeróbicos, conectores pre-terminados y hasta conectores re-utilizables. En la sección 10 se indican los pasos generales para la conectorización con uso de pegamento anaeróbico. Comercialmente los conectores más utilizados son: ST: Conector tipo bayoneta usado en todas las áreas SC: Conector tipo “Push” el cual es el recomendado por norma de

Cableado Estructurado FC/PC: Conector tipo roscado utilizado en el ambiente telefónico MTRJ: Conector miniatura “push” doble utilizado en equipos activos de

redes LC: Conector miniatura “push” utilizado en equipos activos de redes

Conector LC

DOBLE HEMBRA “ BULKHEAD ”


DAM 2006 42

Cuando se va a efectuar una conectorización en un cable de exteriores, se debe colocar en los hilos “revestimientos artificiales” y un separador de hilos. El conjunto de las chaquetas y el separador se conoce como Fan-Out Kit (chaquetas finales de 900) o Spider Break-Out Kit (chaquetas finales de 3 MM).

Fan-Out Kit y Spider Break-Out Kit

Los empalmes mecánicos buscan que las fibras se toquen directamente. La calidad de esta unión depende en primer término de la precisión del empalme que garantice la alineación de las fibras; en segundo grado de la desviación, con respecto a 90 grados, del corte que hay que efectuar previamente. El cortador de precisión “cleaver” es el elemento clave en este proceso y los fabricantes indican su calidad especificando la desviación máxima en grados del corte perpendicular y del número de cortes garantizados con la hojilla suministrada. Las desviaciones van desde 3 grados hasta los 0.5 grados.

“Cleaver” de precisión (Cortesía de Alcoa Fujikura)


DAM 2006 43

A diferencia del empalme mecánico, el empalme de fusión “suelda” las fibras para eliminar la presencia de aire entre ellas. De nuevo la precisión depende del cortador y de la alineación que efectúa la máquina de fusión. La alineación puede llegar a ser automática y tridimensional y estas máquinas de empalme pueden estimar la atenuación resultante del empalme.

Empalmadora de Fusión (Cortesía de Alcoa Fujikura)

Empalmes Fusión

Alineación Manual (0.08dB)

Automática Por Cladding (0.03dB Por Núcleo (0.01dB)


DAM 2006 44

Intrumentos de Medicion

Microscopios Dispositivos que permiten inspeccionar la terminación de un conector. Las magnificaciones van desde X100 hasta X400. Se recomienda para conectorizaciones monomodo por lo menos X200. OPCION: Microscopios Oblicuos.

Diferentes tipos de acabados observados con un microscopio

Medidores de Atenuación

Para medir atenuación se usa una pareja de equipos “OLST”, que está compuesto por una fuente de luz y un medidor de potencia lumínica. El procedimiento usual es medir la potencia referencial de un cable de interconexión que se usa para tal fin en dBm. Luego se acopla en serie dicho cable de interconexión con lo que deseamos medir y obtenemos una segunda lectura de potencia. La diferencia entre la potencia finalmente medida y la referencial será la atenuación. Atenuación (dB) = Pf (dBm) – Pr (dBm) Pr = Potencia de salida con el cable de interconexión (o extensiones) referencial Pf = Potencia de salida total

FRACTURADO RAYADO SUCIO CORRECTO


DAM 2006 45

Reflectómetro Óptico “OTDR”

Equipo me emite una serie de pulsos de luz y por las reflexiones que se producen evalúa y presenta una gráfica de distancia versus atenuación. Además de ubicar el final de la fibra permite medir la atenuación producida por el cable e identificar eventos como parejas de conectores o empalmes.

Gráfica obtenida de un OTDR Evento 1: “zona muerta”, en esta distancia inicial d1, el OTDR no

puede discriminar lo medido y se considera no fiable. Evento 2: Pareja de conectores a distancia d2. Evento 3: Empalme mecánico a distancia d3. Evento 4: Atenuación “no reflectiva” lo cual indica empalme de fusión o cable doblado más de lo permitido. Evento 5: Final de la fibra.

DISTANCIA ( Kms )

ATENUACION ( dB )

d1 d2 d3 d4 d5

1 0

2 3

4

5


DAM 2006 46

Diseño de Redes LAN

A continuación se mencionan los elementos más resaltantes a tomar en consideración en un diseño de un cableado en fibra óptica para una red de área local “LAN”, de acuerdo a normas ANSI-TIA-EIA-568B.1 y 568B.3

Cables Para el cableado horizontal se reconocen como mediosaceptados: Multimodo 62.5/125 Graded index Multimodo 50/125 Graded Index

Como se observa para este componente del cableado no se recomienda fibra Monomodo. Para el Backbone además de los tipos Multimodo mencionados anteriormente se reconoce la fibra Monomodo. Dentro del cable los hilos deben agruparse de acuerdo al código de colores TIA/EIA-598A y los cables deben cumplir las pruebas reunidas en las normas TIA-455. Los anchos de banda y atenuaciones se muestran en la siguiente tabla.

Especificaciones para cables de Fibra

Diseño de Redes LAN Para el cableado horizontal la distancia máxima será de 90 metros y el cable debe tener un mínimo 2 fibras y máximo 4. El cable típico es el de “patch-cord” o el “tight-buffer”.

TIPO DE CABLE VENTANA (NM) MÁXIMA

ATENUACIÓN (dB/Km)

MÍNIMO ANCHO DE BANDA (MHz/Km)

MULTIMODO 850 3.5 160

62.5/125 1300 1.5 500

MULTIMODO 850 3.5 500

50/125 1300 1.5 500

MONOMODO 1310 1.0/0.5 -

(Interior/Exterior) 1550 1.0/0.5 -


DAM 2006 47

Diseño de Redes LAN (Cont.)

Para el Backbone el número de fibras serán en grupos de 6 o 12. De aquí se deduce que no se deben tener menos de 6 fibras por segmento de Backbone; para calcular el número de fibras de acuerdo a potenciales usuarios ver sección 5.2. En planta interna se recomienda el “Tigh-buffer” y en planta externa el “Loose Tube”. Las distancias máximas serán de acuerdo a la siguiente figura:

Distancias máximas en Cableado Estructurado

T

T

IC

M

FIBRA MM = 300FIBRA SM = 300 Metros

FIBRA MM = 2000FIBRA SM = 3000

FIBRA SM = 2700 FIBRA MM = 1700

FIBRA MM = 90

FIBRA MM = 90

WA

WA


DAM 2006 48

A continuación se presenta la tabla de códigos de colores la cual es muy importante respetar al momento de organizar las fibras en los gabinetes de conectorización.

Número de la Fibra Color

1 Azul 2 Anaranjado

3 Verde

5 Gris 6 Blanco 7 Rojo 8 Negro 9 Amarillo

10 Violeta 11 Rosado 12 Aguamarina

Código de Colores según TIA-598A

Conectores y Extensiones

El conector recomendado es el SC duplex, pero se acepta cualquier otro conector que cumpla con las especificaciones “FOCIS” (Fiber Optic Conector Intermateability Standard), norma ANSI/TIA/EIA-604-3. El conector SC Multimodo debe ser de color beige y el Monomodo de color azul. La atenuación máxima no debe exceder 0.75 decibelios “dB” por pareja de conectores y debe soportar 500 ciclos de conexión y desconexión. El adaptador o acoplador hembra x hembra se le denomina 568SC. Los empalmes son permitidos y no se discrimina si pueden ser mecánicos o de fusión, siendo la atenuación máxima permitida de 0.3 dB.


DAM 2006 49

Conectores y Extensiones (Cont.)

Los cables de interconexión deben ser SC duplex y cruzadas “crossover”. Se espera que el receptor llegue al transmisor y viceversa.

Tomas y Gabinetes

La toma debe tener la capacidad de cumplir con el radio de curvatura de 25 mm y almacenar al menos 1 metro de cable de reserva, por lo que el cajetín recomendado es el 4 x 4“. El gabinete “LIU” debe contar con dos secciones, una que recibe el cableado horizontal y/o el Backbone, y la otra que contiene los cables de interconexión “Patch-cors” de administración. Las dos secciones se comunican con una serie de adaptadores “Bulk-heads” generalmente fijados en láminas modulares. Los hay de montaje en pared o en “Racks”. Es importante que tengan llave y dispositivos de organización y almacenaje de cable de reserva.

Gabinete de montaje en pared (Cortesía de QUEST)

Gabinete de montaje en rack (Cortesía de Leviton)


DAM 2006 50

Diseño de Backbone

Backbone Interno 1. El Backbone será en estrella, es decir que debe existir un cable de fibra

óptica directo entre cada uno de los armarios por piso “TR” y el principal “MC”.

2. Conectpr SC o LC 3. El tipo de cable más usado es el “Tight-Buffer” Multimodo de 6 o 12 hilos. 4. Se debe dejar al menos 3 metros de cable de reserva en cada gabinete. 5. Los conectores y gabinetes de acuerdo a las secciones anteriores Backbone Externo (De campo) Los cableados en una red de área local están orientados por las recomendaciones del Cableado Estructurado. En un red de área local compuesta por varias edificaciones, debe estar presente en cada uno de ellos un Armario de Telecomunicaciones Intermedio (IC) que centralizará y administrará el sistema de Cableado de dicho edificio. De todos estos armarios se debe elegir a uno de ellos como el principal (MC) y debe existir un sistema de cableado en estrella entre cada IC y el MC denominado Backbone de campo. El cableado estructurado recomienda que en lo posible estos sistemas de cableado sean realizados en Fibra óptica. A continuación se sugieren los pasos para el desarrollo de este Backbone: 1. Ubicación del armario principal: Centralizado, mayor densidad de usuarios y

acceso de proveedor de servicios. 2. El Backbone será en estrella aunque se podrán usar cables troncales, es

decir, en un sólo cable podrán ir los hilos que van a diferentes edificios. Adicionalmente pueden haber Armarios intermedios que consoliden 2 o mas edificios.

3. El tipo de cable será el “loose tube” y será MM o SM de acuerdo con el análisis de trafico esperado y distancias.

4. El número de hilos podrá ser de 6 MM o 4 SM por cada 50 potenciales usuarios por edificio. Por ejemplo, un edificio con 1.400 metros cuadrados de oficina útil, tendrá 140 potenciales usuarios y se servirá con un cable de 18 hilos MM o 12 SM. Si estamos utilizando un cable mixto se recomienda por cada 6 hilos MM colocar 2 SM.

5. Se debe efectuar el cálculo de atenuación en el trayecto más desfavorable, es decir, el que va desde el MC al edificio más alejado el tipo de fibra y la longitud de onda con mayor atenuación (si existe cable MM en 850 NM). La fórmula será:

Atenuación = (# Parejas de conectores x 0.75 dB) + (# empalmes x 0.3 dB) + ( Longitud tramo (km) x atenuación


DAM 2006 51

Claves para Ordenar Productos de Fibra Óptica

Al momento de ordenar o solicitar presupuestos de los productos de fibra óptica, frecuentemente falta información que retarda el proceso e inclusive provoca graves errores de suministro . A continuación se menciona algunos consejos que pueden ayudar a precisar este aspecto tan importante. Conectores: Indicar si es SM o MM, el tipo de conector y en casos

especiales el tipo de ferrule. Este último por defecto es PC, pero existen opciones generalmente en aplicaciones WAN de “UPC” o “APC”.

Extensiones: Indicar si es SM o MM, los conectores en ambos extremos, si

es doble o sencilla y la longitud. Cable: Si es SM o MM, si es de uso exterior o interior; en el caso de exterior

el ambiente (ver clasificación en sección 2.2), el número de hilos y la cantidad requerida.

Gabinete: Si es de rack o pared, la cantidad de adaptadores requeridos, el

tipo de adaptadores (indicando si son MM o SM). Aclarar que si el gabinete es de láminas modulares se debe incluir en la cotización todas las requeridas (incluyendo las ciegas).

Como Vender un Proyecto de Fibra Óptica

Muchos usuarios recurren a la fibra óptica buscando imagen corporativa, tener lo último en tecnología, impresionar a relacionados. Es indudable el porcentaje de esnobismo presente en muchos proyectos de fibra óptica. A pesar de la tentación de vender un proyecto relativamente costoso, debemos anteponer la ética profesional ante todo. Recordamos la fibra óptica es útil en: Grandes distancias Cableados de datos de más de 90 metros deben ser ejecutados en fibra

óptica. Enlaces de telefonía de más de 800 metros.

Grandes volúmenes de información Enlaces que deseen manejarse a velocidades de Giga-ethernet sobre a

distancias mayores de 90 metros o enlaces para 10 Giga-ethernet de cualquier distancia.

Ambientes de gran interferencia electromagnética Como plantas generadoras de energía eléctrica. Fábricas con grandes motores. Estaciones transmisoras de radio o televisión. Sub-estaciones de distribución de energía eléctrica.

Ambientes corrosivos Embarcaciones, sobre todo marítimas. Muelles.

Industrias que manejen productos oxidantes.


DAM 2006 52

Procedimiento de Instalación de Conector Genérico

1. Colocarse lentes protectores. 2. Colocar en el cable primero la bota con la parte ancha hacia el conector

y luego el anillo también con la parte ancha hacia el conector. 3. Remover la chaqueta de 3 MM a la distancia indicada en la figura.

Cortar el “kevlar” y remover la cubierta de 900 a las distancias indicadas en la mismas figura (estas distancias varían de acuerdo a la marca y modelo del conector). Tomar nota que el removedor de la cubierta de 900 también debe retirar simultáneamente la capa de silicona de 250, por lo que la fibra debe quedar perfectamente expuesta. Limpiar con alcohol absoluto.

1. Inyectar pegamento desde la parte de atrás del conector, hasta que

apenas aparezca un punto del mismo en el extremo del “ferrule”. Es importante que la aguja de la inyectadora esté introducida hasta el final para evitar el exceso de pegamento.

2. Insertar la fibra en el conector con un movimiento pausado y continuo hasta el final. Es conveniente practicar este procedimiento antes de colocar el pegamento.

3. Aplicar el catalizador adecuado adonde la fibra sale del “ferrule”. El tiempo de “secado” varía de acuerdo al tipo de pegamento, desde unos pocos segundos hasta unos 5 minutos.

4. Subir el anillo cubriendo el “kevlar” remanente y efectuar los engarzados “crimping” necesarios. Algunos modelos de conectores requieren un “crimping” previo sobre el cuerpo del conector antes de subir el anillo.

5. Después de estar seguros del secado, se “marca” la fibra justo encima del pegamento en la punta del ferrule, con un “gramil” de punta de diamante como se indica en la figura 4.9.

6. Se remueve la fibra con un movimiento suave longitudinal. La fibra removida se debe colocar en un depósito de fibra. Si no saliera fácilmente repetir el procedimiento.

Dimensiones de fibra expuesta


DAM 2006 53

Proceso de instalación de conector

7. Insertar la bota en la base del conector.

8. Con la lija # 5 remover el exceso de pegamento y el segmento de fibra que sobresale del ferrule. Para ello se debe mantener la lija en el aire y efectuar pequeños círculos sin presionar.

9. Se inserta el conector en el disco de pulitura y con la lija # 1, se debe efectuar 12 figuras “8” como se observa en la figura 4.19. Este procedimiento se debe efectuar apoyándose en una superficie absolutamente lisa y plana “plato de pulitura”.

10. Repetir el procedimiento 11 con la lija # 0.3. 11. Limpiar con alcohol absoluto y observar en el microscopio. Si quedaran

trazas o ralladuras repetir desde el paso 11.

Corte y Pulitura


DAM 2006 54

Normas de seguridad

1. El uso de lentes protectores es indispensable durante todo proceso de conectorización, empalme y en general de manipulación del cable.

2. Se deben lavar las manos antes y después de haber manipulado la fibra óptica pues un fragmento de fibra encajado puede producir una infección.

3. Todos los desechos de fibra expuesta deben ser colocados en un

depósito de fibra especial para tal fin. No solamente debemos protegernos a nosotros mismos, sino a las personas que vendrán posteriormente al área de trabajo, en especial al personal de limpieza.

4. No se pueden ingerir ni comidas ni bebidas en el área de trabajo, hay

que recordar que estamos trabajando con vidrio. 5. Para “verificar” si hay señal, no se debe ver los conectores buscando

la presencia de luz. Los daños en la retina pueden ser irreversibles, especialmente si estamos observando con un microscopio una fibra activa.


DAM 2006 55

REFERENCIAS UTILIZADAS

Publicaciones Periódicas

Telecommunications Distribution Methods Manual/ BICSI.-[s.l.] ;

10th. 2002.

Commercial Building Telecom Cabling Standards Part 1: General Requirements (ANSI/TIA/EIA-568B.1) / Global Engineering Documents.- [s.l.]; 2001.

Commercial Building Telecom Cabling Standards Part 3: Optical Fiber Cabling Components (ANSI/TIA/EIA-568B.3) / Global Engineering Documents.- [s.l.]; 2000.

Building Automation Systems Cabling Standard for Commercial Buildings (ANSI/TIA / EIA-862) / Global Engineering Documents.- [s.l.]; 2002.

Sistemas de Cableado Estructurado en Edificios Comerciales: Diseño e Instalación / Covenin 3539:2005; Caracas: Fondonorma. 2005.

Customer-Owned Outside Plant: Design Manual / BICSI.-[s.l.]; 2ed. 2001.

LAN and Interworking Applications Guide/ BICSI.- [s.l.]; 3 ed. , 1999.

Network Design: Reference Manual. BICSI.- [s.l.]; 3th ed., 2003.

Residential Network Cabling/ BICSI.- New York: Mc Graw Hill. 2002.

Siecor Design Guide, Fiber Cabling Solutions/ Siercor Corp.-[s.l.]; 1997.

Introducción a la Ingeniería de la Fibra óptica/ Baltasar Rubio Martínez.- Addison-Wesley Iberoamérica. 1994.

Sistemas de Comunicación por Fibra óptica/ Hildeberto Jardón; Roberto Linares.- Alfaomega. 1995.

Instalaciones de Fibra óptica/ Bob Chomycz.- Mc Graw Hill. 1998.

Cableado Estructurado y Fibra Optica / Daniel Morera- Ireli 2005

Publicaciones Electrónicas www.bicsi.org

www.qtinet.com