FIBRA PTICA Y CABLEADO ESTRUCTURADO

Alumnos:

Ral Arancibia

Christopher Crdova G.

Introduccin

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FIBRA PTICA

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Qu es?

Un medio de transmisin empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plsticos, por el que se envan pulsos de luz (lser o un LED) que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ngulo de reflexin por encima del ngulo lmite de reflexin total, en funcin de la ley de Snell.

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Caractersticas

La fibra ptica es una gua de ondas dielctrica que opera a frecuencias pticas.

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Cada filamento consta de un ncleo central de plstico o cristal (xido de silicio y germanio) con un alto ndice de refraccin, rodeado de una capa de un material similar con un ndice de refraccin ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un ndice de refraccin menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de ndices y mayor el ngulo de incidencia, se habla entonces de reflexin interna total.

Caractersticas

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REFLEXION Y LEY DE SNELL:

Caractersticas

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Monomodo Multimodo escalonado Multimodo gradual

Tipos de transmisin

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Monomodo

Slo se propaga un modo de luz. Dimetro del ncleo entre 8,3 a 10 micrmetro, dimetro cercano al haz de luz Su transmisin es casi paralela al eje de la fibra. Alcanza grandes distancias (hasta 400 km mximo, mediante un lser de alta intensidad) Transmisin a elevadas tasas de informacin (decenas de Gbit/s). Es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de informacin. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero tambin es la ms compleja de implementar equipos ms costosos

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Multimodo escalonado

Los haces de luz pueden circular por ms de un modo o camino. No llegan todos a la vez. Una fibra puede tener ms de mil modos de propagacin de luz. Se usan para comunicaciones de corta distancia, menores a 2 km Simple de disear y econmico. ndice de refraccin superior, pero del mismo orden de magnitud, que el

revestimiento

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Banda de paso que llega hasta los 500MHz por kilmetro ndice de refraccin no es constante, decrece cuando se desplaza del ncleo

hacia la cubierta

Menor dispersin modal Ncleo se constituye de distintos materiales

Multimodo gradual

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Ventajas

Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del GHz).

Pequeo tamao, por lo tanto ocupa poco espacio. Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la

instalacin enormemente.

Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilmetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.

Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagntico, lo que implica una calidad de transmisin muy buena, ya que la seal es inmune a las tormentas.

Gran seguridad: la intrusin en una fibra ptica es fcilmente detectable por el debilitamiento de la energa lumnica en recepcin, adems, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.

No produce interferencias. 14

Insensibilidad a los parsitos, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los tneles del metro). Esta propiedad tambin permite la coexistencia por los mismos conductos de cables pticos no metlicos con los cables de energa elctrica.

Atenuacin muy pequea independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios. Puede proporcionar comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea necesario regenerar la seal, adems, puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores lser.

Gran resistencia mecnica (resistencia a la traccin, lo que facilita la instalacin). Resistencia al calor, fro, corrosin. Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetra, lo que

permite detectar rpidamente el lugar y posterior reparacin de la avera, simplificando la labor de mantenimiento.

Con un coste menor respecto al cobre.

Ventajas

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Desventajas La alta fragilidad de las fibras. Necesidad de usar transmisores y receptores ms costosos. Los empalmes entre fibras son difciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las

reparaciones en caso de ruptura del cable.

No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios. La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversin elctrica-ptica. La fibra ptica convencional no puede transmitir potencias elevadas. No existen memorias pticas. La fibra ptica no transmite energa elctrica, esto limita su aplicacin donde el terminal de

recepcin debe ser energizado desde una lnea elctrica. La energa debe proveerse por conductores separados.

Las molculas de hidrgeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuacin. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo ms importante para el envejecimiento de la fibra ptica.

Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parmetros de los componentes, calidad de la transmisin y pruebas.

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Problemas en F.O

Atenuacin: A la prdida de potencia a travs del medio se conoce como Atenuacin, es expresada en decibelios, con un valor positivo en dB, es causada por distintos motivos, como la disminucin en el ancho de banda del sistema, velocidad, eficiencia. La fibra de tipo multimodal, tiene mayor prdida debido a que la onda luminosa se dispersa originada por las impurezas

Dispersin: Propiedad fsica inherente de las fibras pticas, que define el ancho de banda y la interferencia nter simblica (ISI)

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Atenuacin Prdidas por absorcin. Ocurre cuando las impurezas en la fibra absorben la luz, y

esta se convierte en energa calorfica; las prdidas normales van de 1 a 1000 dB/km.

Prdida de Rayleigh. En el momento de la manufactura de la fibra, existe un momento donde no es lquida ni slida y la tensin aplicada durante el enfriamiento puede provocar microscpicas irregularidades que se quedan permanentemente; cuando los rayos de luz pasan por la fibra, estos se difractan haciendo que la luz vaya en diferentes direcciones.

Prdidas por radiacin. Estas prdidas se presentan cuando la fibra sufre de dobleces, esto puede ocurrir en la instalacin y variacin en la trayectoria, cuando se presenta discontinuidad en el medio.

Prdidas por acoplamiento. Las prdidas por acoplamiento se dan cuando existen uniones de fibra, se deben a problemas de alineamiento.

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Atenuacin

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Dispersin

Dispersin intermodal: tambin conocida como dispersin modal, es causada por la diferencia en los tiempos de propagacin de los rayos de luz que toman diferentes trayectorias por una fibra. Este tipo de dispersin solo afecta a las fibras multimodo.

Dispersin intramodal del material: esto es el resultado de las diferentes longitudes de onda de la luz que se propagan a distintas velocidades a travs de un medio dado.

Dispersin intramodal de la gua de onda: Es funcin del ancho de banda de la seal de informacin y la configuracin de la gua generalmente es ms pequea que la dispersin anterior y por lo cual se puede despreciar.

Dispersin cromtica. Esta dispersin slo se observa en las fibras tipo unimodal, ocurre cuando los rayos de luz emitidos por la fuente y se propagan sobre el medio, no llegan al extremo opuesto en el mismo tiempo; esto se puede solucionar cambiando el emisor fuente.

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Dispersin

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Cables

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Conectores

FC, que se usa en la transmisin de datos y en las telecomunicaciones.

FDDI, se usa para redes de fibra ptica. LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.

SC y SC-Dplex se utilizan para la transmisin de datos. ST o BFOC se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

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Cableado horizontal. Cableado vertical. Sala de equipos. Rack de telecomunicaciones. Backbone de Campus.

Componentes del cableado estructurado

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Cableado Horizontal

El cableado Horizontal es el cableado que se extiende desde el rack de comunicaciones hasta el lugar donde se encuentra la oficina sea PC o Telfono. Al disear la estructura de un edificio es de vital importancia estudiar y se consideren todos los escenarios posible ,en cuanto, a conexiones. Al momento de disear es de vital importancia crear la topologa con un cierto margen ,siempre pensando en el crecimiento del lugar en donde ser implementado dicho proyecto.

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El cableado horizontal se deber disear para soportar diversas aplicaciones

Comunicaciones de voz (telfono). Comunicaciones de datos. Redes de rea local.

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El sistema de cableado horizontal incluye:

A. Los cables de empalme de interconexin ( o puentes) que comprenden la terminacin de conexin horizontal entre diferentes vas.

B. Cable que se extiende desde la toma hasta el rack (Cable Horizontal). C. Toma de telecomunicaciones. D. El cable perteneciente al rea de trabajo .

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Consideraciones para el cableado horizontal:

Distancias Horizontales

La mxima distancia horizontal permitida es de 90 metros. Esta es la distancia mxima entre el Patch Panel y el estacin de trabajo.

La longitud mxima del punto terminal hasta la estacin de trabajo es de 3 metros.

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Tipos de cables

Existen tres tipos de cables que pueden ser utilizados en los sistemas de cableado horizontal:

Cable UTP de 4 pares a 100 W. Cable STP de 2 pares a 150 W. Fibra ptica 62.5/125 mm de 2 pares. El cable a utilizar por excelencia es el par trenzado sin blindaje UTP de cuatro pares

categora 5. El cable coaxial de 50 ohmios se acepta pero no se recomienda en instalaciones nuevas.

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Salidas rea de trabajo

Uno de los conectores debe ser del tipo RJ-45 bajo el cdigo de colores de cableado T568A (recomendado) o T568B.

Algunos equipos requieren componentes adicionales conexiones rs232 conexiones a proyector entre otros. Estos componentes no deben instalarse como parte del cableado horizontal, deben instalarse externos a la salida del rea de trabajo.

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Consideraciones evitar traspaso por estos dispositivos

Motores elctricos grandes o transformadores (mnimo 1.2 metros). Cables de corriente alterna

Mnimo 13 cm. para cables con 2KVA o menos Mnimo 30 cm. para cables de 2KVA a 5KVA Mnimo 91cm. para cables con mas de 5KVA

Luces fluorescentes y balastros (mnimo 12 centmetros). El ducto debe ir perpendicular a las luces fluorescentes y cables o ductos elctricos. Intercomunicadores (mnimo 12 cm.) Equipo de soldadura Aires acondicionados, ventiladores, calentadores (mnimo 1.2 metros). Otras fuentes de interferencia electromagntica y de radio frecuencia.

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Cableado vertical o backbone

El Backbone provee interconexin entre el cuarto de telecomunicaciones, cuarto de equipos y la entrada al edificio . Si ms clientes o servidores son agregados a un piso, ellos compiten por el ancho de banda que esta libre en cableado vertical. Este es el rea donde la fibra ptica se ha convertido en el medio ms apropiado. El cableado vertical se presenta en diferentes topologas, la ms usada es la topologa en estrella.

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Consideraciones al instalar el backbone:

Cables Reconocidos y Distancias Mximas

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Seleccin del Medio de Transmisin

Con cualquiera de los estndares existentes se puede construir un backbone para el cableado vertical; pero debe tenerse en cuenta los siguientes factores:

Flexibilidad con respecto a los servicios soportados Vida til requerida para el backbone Tamao del sitio y la poblacin de usuarios No se pueden colocar mas de dos niveles jerrquicos de cross-connects No se pueden utilizar Bridges La longitud del patch-cord del cross-connect principal e intermedio no puede ser mayor a 20 m. El polo a tierra debe cumplir con los requerimientos de definidos en la norma EIA/TIA 607

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Sala de equipos

Consideraciones de diseo:

El tamao del edificio. El espacio de piso a servir. Las necesidades de los ocupantes. Los servicios de telecomunicaciones a utilizarse.

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Cantidad de CT 1 o mas por piso La altura mnima recomendada del cielo raso es de 2.6 metros. Las puerta de acceso deben ser de apertura completa con llave y de al

menos 91 centmetros de ancho y 2 metros de alto. Se debe el evitar polvo y la electricidad esttica utilizando piso de concreto,

terrazo, loza o similar (no utilizar alfombra). Mantener temperatura en todo momento

Se debe evitar el uso de cielos falsos en los cuartos de telecomunicaciones. Deben haber tomacorrientes suficientes para alimentar los dispositivos . El cuarto de telecomunicaciones debe contar con una barra de puesta a

tierra. Se debe mantener el cuarto de telecomunicaciones con llave en todo

momento. Se debe asignar llaves a personal que est en el edificio durante las horas de operacin.

Se debe mantener el cuarto de telecomunicaciones limpio y ordenado. 38

Racks de telecomunicaciones

Los racks de comunicaciones nos permiten centralizar, organizar y gestionar todas las conexiones en la empresa. Estas pueden ser voz,datos,sistemas de vigilancia, switchs, routers, etc. Algunas de las ventajas que nos ofrecen son: - Evitan accesos y manipulaciones indeseadas al tener todos los dispositivos dentro del rack cerrados con una llave. - Nos permiten distribuir los puntos de red segn nuestras necesidades y poder usarlos tanto para la red de datos como para la de voz. - Disponemos de todo el cableado ordenado, lo que adems de ser ms esttico nos permite hacer un mantenimiento rpido y seguro.

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Es la interconexin entre dos o mas edificios, pueden ser alambica o inalmbrica cableado de las reas de trabajo generalmente no es permanente y debe ser fcil de cambiar.

Backbone de campus

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Backbone de campus

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Sistema puesta a tierra

Es un componente importante de cualquier sistema de cableado estructurado moderno. El gabinete deber disponer de una toma de tierra, conectada a la tierra general de la instalacin elctrica, para efectuar las conexiones de todo equipamiento. El conducto de tierra no siempre se halla indicado en planos . Los cables de tierra de seguridad sern puestos a tierra en el subsuelo.

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Aspectos a considerar

Atenuacin Capacitancia Velocidad Impedancia

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Atenuacin

Las seales de transmisin a travs de largas distancias estn sujetas a distorsin que es una prdida de fuerza o amplitud de la seal. La atenuacin es la razn principal de que el largo de las redes tenga varias restricciones. Si la seal se hace muy dbil, el equipo receptor no interceptar bien o no reconocer esta informacin. Esto causa errores, bajo desempeo al tener que retransmitir la seal. Se usan repetidores o amplificadores para extender las distancias de la red ms all de las limitaciones del cable. La atenuacin se mide con aparatos que inyectan una seal de prueba en un extremo del cable y la miden en el otro extremo.

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Capacitancia

La capacitancia puede distorsionar la seal en el cable: mientras ms largo sea el cable, y ms delgado el espesor del aislante, mayor es la capacitancia, lo que resulta en distorsin. La capacitancia es la unidad de medida de la energa almacenada en un cable. Los probadores de cable pueden medir la capacitancia de este par para determinar si el cable ha sido roscado o estirado. La capacitancia del cable par trenzado en las redes est entre 17 y 20 pF.

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Velocidades segn la categora de la red

Categora 1: se utiliza en comunicaciones telefnicas . No es adecuado para la transmisin de datos ya que sus velocidades no alcanzan los 512 kbit/s.

Categora 2: puede transmitir datos a velocidades de hasta 4 Mbit/s. Categora 3: se utiliza en redes 10BaseT y puede transmitir datos a velocidades de

hasta 10 Mbit/s.

Categora 4: se utiliza en redes Token Ring y puede transmitir datos a velocidades de hasta 16 Mbit/s.

Categora 5: puede transmitir datos a velocidades de hasta 100 Mbit/s. Categora 6: Redes de alta velocidad hasta 1 Gbit/s. Categora 6A: Redes de alta velocidad hasta 10 Gbit/s 46

CERTIFICACION DE CABLEADO ESTRUCTURADO

La certificacin de cableados estructurados requiere experiencia y herramientas especiales.

En el caso de los cableados estructurados estas herramientas permite certificar redes de Categora 3, 4, 5, 5e y 6. Por cada proyecto llevado a cabo se entrega documentacin que especifica el estado de cada puesto

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Conexin certificadora de cables

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Ejemplo Hoja de certificado

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Herramientas para cable UTP

Crimpeadora Ponchadora de impacto Pelacables Tester Cortador de canaletas Equipo de prueba telefnica Rotuladora electrnica

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Herramientas para F.O

Separadores de cubierta Cortadores dentados de Kevlar Separadores de bfer Cuchillas de fibra ptica Mquina de empalme de fusin Alcohol Gafas Led localizador de fallas Scope viewing

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Conclusiones

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