diseño e ingeniería (segunda parte)

Diseño e ingenieríaDiseño e ingeniería2ª parte2ª parte

Seminario de cableado estructuradoSeminario de cableado estructurado

Mac ConectividadMac Conectividad

Diseño e ingeniería (2) 2

Contenido

• Sistemas vertebrales• Armario de

telecomunicaciones• Cuartos de equipo


Sistemas vertebrales


Componentes del sistema vertebral

• Rutas de cableado

• Medios de transmisión

• Otras instalaciones (soporte de los cables, protección contra incendios, tierra física, protección y seguridad)


Topología estrellaTC

TC

TC

TC

TC

TC

IC

IC

HC

MC

Edificio 1

Edificio 3Edificio 2

EF

ER

ER

ER


Conexiones cruzadas

IC HCMC IO

2

1

3


Otras topologías

• Algunos sistemas están diseñados para topologías como:– bus– anillo– árbol

• Estas topologías se pueden implementar de forma lógica dentro de la topología estrella mediante interconexiones y adaptadores


Bus lógico

Conexión cruzadaprincipal

T T

Vertebral

Conexióncruzada

horizontalTerminador

del bus

Conexión cruzadaintermedia

Cableadohorizontal

Area detrabajo


Anillo lógico



Vertebral

Conexióncruzada

horizontal

Cableadohorizontal

Area detrabajo


Arbol lógico

divisor divisor

divisorConexión cruzadaprincipal


Vertebral

Conexióncruzada

horizontal

Cableadohorizontal

Area detrabajo


Medios de transmisión

• UTP de 100 • STP de l50 • Fibra óptica

multimodo• Fibra óptica

monomodo


Distancias

Conexión cruzadahorizontal

(HC)


(HC)


(HC)

500 m 300 m

90 m 90 m

500 m 1500 m

500 m 2500 m

UTP

STP

FOmultimodo

FOmonomodo


Distancias

• En las conexiones cruzadas principal e intermedia, la longitud de los cordones de interconexión no deben exceder los 20 m

• Los equipos de telecomunicaciones que se conectan directamente a las conexiones cruzadas o intermedia deben hacerlo a través de cables de 30 m o menos


Tipos de sistemas de distribución vertebrales

• Mangas

• Ranuras

• Conductos

• Escalerillas


Dimensiones típicas

10 cm

25 - 75 mm

25 mm

23 cm

15 cm

Cable vertebral

Mangas Ranuras


Mangas

Cable sujeto a la cuerdade soporte de acero Manga

Banda depared


Mangas

• Ventajas– Protege contra daños

por agua

– Protección contra incendios simple

– Económico

– Fácil instalación del cable

• Desventajas– Menos espacio y

flexibilidad que las ranuras


Dimensionamiento de mangas

Area total Número de mangas

hasta 5,000 m2 3

entre 5,000 m2 y 10,000 m2 4

entre 10,000 m2 y 30,000 m2 5 - 8entre 30,000 m2 y 50,000 m2 9 - 12


RanuraCable sujeto a la cuerda

de soporte de acero

Soporte del piso

Abrazaderadel cable

Ranuras


Ranuras

• Ventajas– Flexible

– Requiere poco espacio

• Desventajas– Difícil para proteger

contra incendios

– Instalación costosa

– Puede afectar la integridad estructural del piso


Dimensionamiento de ranuras

Area total servida por la ranura Tamaño de la ranura

hasta 25,000 m2 15 x 23 cm

entre 25,000 m2 y 50,000 m2 15 x 46 cm

entre 50,000 m2 y 100,000 m2 23 x 51 cm

entre 100,000 m2 y 140,000 m2 30 x 51 cmentre 140,000 m2 y 200,000 m2 38 x 61 cm


Conductos

Cable vertebraldentro de conducto


Conductos

• Ventajas– Incombustible

– Provee protección mecánica

– Estéticamente apropiado

• Desventajas– Limita la flexibilidad

– Costoso

– Requiere planificación extensa


Ocupación de los conductos

1 cable53%

2 cables31%

3 cables40%


Capacidad de los conductos

medida (")

diámetro (cm)

1 cable (53%)

2 cables (31%)

3 cables (40%)

con blindaje metálico

sin blindaje metálico

3/4 1.9 1.4 1.1 1.2 19.1 11.41 2.5 1.8 1.4 1.6 25.4 15.21 1/4 3.2 2.3 1.8 2.0 31.8 19.11 1/2 3.8 2.8 2.1 2.4 38.1 22.92 5.1 3.7 2.8 3.2 50.8 30.52 1/2 6.4 4.6 3.5 4.0 63.5 38.13 7.6 5.5 4.2 4.8 76.2 45.73 1/2 8.9 6.5 4.9 5.6 88.9 53.34 10.2 7.4 5.7 6.4 101.6 61.05 12.7 9.2 7.1 8.0 127.0 76.26 15.2 11.1 8.5 9.6 152.4 91.4

Conducto Radio de curvatura máximo (cm)Diámetro máximo del cable (cm)


Escalerilla

Caja de empalmes

Escalerilla


Escalerilla

• Ventajas– Fácil colocación del

cable

– Elimina la necesidad de jalar cables a través de conductos

• Desventajas– Deja los cables al

descubierto

– Estéticamente poco apropiado

– Escasa protección contra incendios


Métodos de instalación

• La instalación puede hacerse bajando o subiendo el cable

• El personal de instalación debe tener entrenamiento y experiencia con los equipos y los métodos de instalación

• Es necesario consultar las guías del fabricante y tomar las medidas de seguridad pertinentes


Instalación bajando el cable

• Este método requiere menos equipo

• Es necesario llevar las bobinas de cable hasta la parte superior del edificio y tomar las precauciones necesarias

• Las bobinas deben estar lejos de las ranuras

• Se debe bajar el cable lentamente y asegurarlo tan pronto como sea posible empezando desde abajo


Instalación subiendo el cable

• Este método requiere más equipo

• Se necesita asegurar el torno y tomar las precauciones necesarias

• Se baja el cable guía y se amarra al cable vertebral

• Se debe subir el cable lentamente y asegurarlo tan pronto como sea posible empezando desde abajo


Métodos para amarrar el cable (I)

36 cm 15 cm

18 cm

20 cm

15 cm

Cubrir con cintaaislante gruesa

Trenzar los parespara formar 2 grupos


Métodos para amarrar el cable (II)

46 cm

Trenzar los parespara formar 8 grupos

Cruzar los gruposde forma alterna

Amarrar con alambre

Cubrir con cintaaislante gruesa


Consultas necesarias

• Se deben revisar las guías de instalación del fabricante

• Es muy importante consultar al especialista en estructuras para recabar información del edificio

• Un manejo inapropiado del cable vertebral lo puede dañar seriamente


Dimensionamiento de los cables de fibra óptica

• Es importante reservar fibras para:– mantenimiento

– redundancia

– aplicaciones futuras


Fibra al escritorio

• Es probable que el número de fibras en el vertebral sea igual al número de fibras en el horizontal

• Es posible que sea necesario instalar conexiones cruzadas debido a requerimientos de grado de flamabilidad o espacio


Sistema de tierras

• Al aterrizar el sistema de cableado vertebral se debe garantizar:– el cumplimiento de las normas específicas y los

requerimientos de los fabricantes– un sistema de tierra aprobado disponible en el

armario de telecomunicaciones para su uso en el hardware de interconexión

• Un buen sistema usa cable calibre 6 AWG


Grado de flamabilidad de los cables

• Plenum: alta resistencia al fuego y baja emisión de humos

• Riser: alta resistencia al fuego para evitar su propagación entre pisos

• Uso general


Clasificación de los cables de cobre

Marca en el cable Tipo

MPP Multipropósito plenumCMP Comunicaciones plenumMPR Multipropósito riserCMR Comunicaciones riserMPG, MP Multipropósito generalCMG, CM Comunicaciones generalCMX Comunicaciones, limitadoCMUC Comunicaciones, bajo alfombra


Sustitución de cables de cobre

Tipo de cable Sustitución permitida

MPP NingunaCMP MPPMPR MPPCMR MPP, CMP, MPRMP MPP, MPRCM MPP, CMP, MPR, CMR, MPCMX MPP, CMP, MPR, CMR, MP, CM


Clasificación de los cables de fibra óptica

Marca en el cable Tipo

OFNP No conductivo plenumOFCP Conductivo plenumOFNR No conductivo riserOFCR Conductivo riserOFN No conductivoOFC Conductivo


Sustitución de cables de fibra óptica

Tipo de cable Sustitución permitida

OFNP NingunaOFCP OFNPOFNR OFNPOFCR OFNR, OFCP, OFNPOFN OFNR, OFNPOFC OFN, OFCR, OFNR, OFCP, OFNP


Ejemplo de vertebral

Piso 1

Piso 2

Piso 3

Piso 4

Piso 5

Método A

MC


Ejemplo de vertebral (cont.)

MC

Piso 20

Piso 16

Piso 17

Piso 18

Piso 19

Método B

Empalmes


Armario de telecomunicaciones


Definición

• Proporciona un área segura y acondicionada para instalar los cables, interconexiones y equipos de telecomunicaciones

• Su diseño depende del tamaño del edificio, espacio servido, las necesidades del usuario y los servicios de telecomunicaciones empleados


Aplicaciones

• Cada edificio requiere al menos de un armario de telecomunicaciones

• En él se terminan los cables del horizontal y vertebral y se hace la interconexión

• Puede contener la interconexión principal o intermedia, así como las instalaciones de entrada


Esquemas de conexión

• Conexión cruzada: conecta subsistemas y equipos utilizando cordones de interconexión y hardware en cada extremo

• Interconexión: conecta subsistemas y equipos directamente


Conexión cruzada

Cable vertebral Cable horizontal

HCTO

Equipo del áreade trabajo

Equipo Cable multipuerto

Cordones deinterconexión


Interconexión

Cable vertebral Cable horizontal

HCTO

Equipo del áreade trabajo

Equipo Cable de equipo

Cordones deinterconexión


Requerimientos generales

• Altura del techo: 2.6 m mínimo

• No se permite falso techo en el TC

• Los TC se deben ubicar en lugares donde no haya riesgo de inundaciones

• Todos los equipos y cables blindados deben estar aterrizados


Identificación por código de colores

Punto de demarcación

Equipo de red

Equipo común (PBX)

Vertebral (nivel 1)

Vertebral (nivel 2)

Cable horizontal

Vertebral entre edificios

Misceláneos

Reservado para uso futuro


Conductos y rutas

• Las mangas y ranuras se deben ubicar en los lugares que faciliten el manejo de los cables y su terminación

• Se recomienda que existan al menos 3 mangas de 4”

• Se deben interconectar todos los TC de un mismo piso con conduit de al menos 3”


Puertas

• El diseño debe incluir puertas que se puedan abrir completamente y tengan seguro

• Deben ser de 91 cm de ancho por 2 m de alto como mínimo

• Se recomiendan las puertas removibles


Pisos

• Se debe mantener el polvo y la electricidad estática al mínimo

• Se recomienda el tratamiento de las paredes, techos y pisos para minimizar el polvo

• El piso debe soportar una carga mínima de 2.4 kPa


Control ambiental

Factor ambiental Sin equipo activo Con equipo activo

Temperatura entre 10° C y 35° C entre 18° C y 24° CHumedad relativa por debajo de 85% entre 30% y 55%

Se debe mantener presión de aire positiva en el TC


Protección contra incendios

• Se debe proporcionar protección contra incendios en caso que lo soliciten los códigos locales de seguridad

• Se recomienda el uso de extintores “secos” para evitar daños a los equipos


Iluminación

• 540 lux mínimo a 1 m del piso

• Las fuentes de luz deben estar a 2.6 m del piso y ubicadas de acuerdo a los equipos

• Se recomienda el uso de iluminación de emergencia


Ubicación

• Se debe seleccionar la ubicación del TC de modo que permita minimizar la longitud de los cables horizontales

• Es necesario que se tenga acceso al TC a través de un vestíbulo u otra área común


Otros usos

• No debe compartirse el uso del TC con ningún otro servicio que pueda interferir en su funcionamiento

• Los equipos no relacionados con el TC deben ubicarse en el exterior del mismo


Energía eléctrica

• Se requieren como mínimo 2 tomas dúplex de 120 V y 20 A polarizadas ubicadas en circuitos separados

• Tomas adicionales ubicadas cada 1.8 m a 15 cm del piso como mínimo

• Se recomienda el uso de fuentes de respaldo


Seguridad

• Los TC deben mantenerse cerrados

• Se deben dejar copias adicionales de las llaves al personal que permanece en el edificio


Paredes

• Se debe cubrir al menos una pared con una tabla de plywood de ¾” y 2.4 m de alto

• La tabla debe estar tratada para evitar la propagación de incendios


Administración

• Se debe elaborar la documentación de la instalación de acuerdo a las normas; se debe entregar al usuario al concluir la obra

• Se debe establecer:– una identificación sistemática de los elementos

de la infraestructura de telecomunicaciones– procedimientos para mantener actualizada la

documentación cuando ocurran cambios


Sistema de tierras

• Se debe proporcionar una barra de cobre a tierra en caso que sea necesario aterrizar diversos equipos o sistemas

• Se debe investigar cualquier requerimiento adicional de los prestadores de servicio en cuanto a el sistema de tierras del vertebral


Espacio servido

• Debe haber al menos un armario de telecomunicaciones

• Se puede requerir la instalación de más armarios en las siguientes situaciones:– el área útil del piso es mayor que 1,000 m2

– la longitud del horizontal es mayor a 90 m


Tamaño

Area útil Tamaño del armario

hasta 500 m2 3.0 m x 2.2 m

entre 500 m2 y 800 m2 3.0 m x 2.8 m

entre 800 m2 y 1000 m2 3.0 m x 3.4 m

Los requerimientos se basan en áreas de trabajo de 10 m2


Edificios pequeños

• Casos especiales:– si el área útil es menor de 500 m2 se pueden

usar armarios de pared– si el área útil es menor de 100 m2 se pueden

emplear gabinetes

• No se recomienda la instalación de equipo activo en armarios de pared


Armario de pared

Mangas oranuras

2.6 m mínimo

60 cmmínimo

Tabla deplywood de ¾”

Hardware deinterconexión


Espacio libre

• Se deben reservar 80 cm de fondo y 2 m de altura como mínimo para los gabinetes

• Las partes frontal y posterior deben tener libres al menos 80 cm; las esquinas, 30 cm

• El área de trabajo recomendada para equipos y conexiones cruzadas debe ser de al menos 1 m


Reacondicionamiento de edificios

• En instalaciones existentes es probable que no sea posible cumplir con los requerimientos de espacio citados

• Se recomienda en este caso un mínimo de 60 cm de espacio lineal por cada 100 m2 de área útil

• Para servicios especiales puede requerirse espacio adicional


Dimensionamiento del espacio de terminación

• Los requerimientos de espacio dependes de:– el esquema de montaje (conexión cruzada o

interconexión)– el medio de transmisión empleado (cobre o

fibra)– el tipo y forma del hardware de interconexión

(bloques de conexión o paneles modulares)


Diagrama típico

Luz fluorescenteen el techo

Mangas de 4"

Ga

bin

ete

de

19

"

Tabla deplywood de ¾”

Conducto de 3" parainterconexión de armarios

Espacio librepara trabajo

Alimentaciónpara equipos

Alimentaciónpara instrumentos


Cuarto de equipos


Definición

• Es un cuarto de propósito especial que proporciona espacio y mantiene el ambiente necesario para la operación de los equipos de telecomunicaciones

• En algunas ocasiones puede incluir las funciones de:– las instalaciones de entrada– un armario de telecomunicaciones


Funcionalidad

• Versátil: debe ser capaz de albergar equipos para aplicaciones existentes y futuras; los reemplazos de equipo deben hacerse con un mínimo de interrupción en el servicio

• Confiable: sólo debe contener equipos de calidad que garanticen su funcionamiento

• Instalación profesional: puede ser empleado como muestra para los clientes


Consideraciones de diseño

• Un cuarto de equipo puede contener algunos o todos los componentes siguientes:– equipo activo– interconexiones– otras instalaciones del edificio

• Es muy importante considerar todos los factores antes de hacer la inversión inicial


Equipo activo

• Varía de acuerdo a la aplicación

• Para voz puede incluir centrales telefónicas, PBX, correo de voz, etc.

• Para datos puede incluir minicomputadoras, hubs,switches, routers, servidores, PC's, módems, multiplexores, etc.

• Adicionalmente se pueden considerar servicios de CATV, alarmas, control, etc.


Instalaciones de interconexión

• Pueden contener la interconexión principal o la intermedia; adicionalmente puede incluir la interconexión horizontal

• Para minimizar la longitud de los cables de interconexión y facilitar los cambios se deben terminar los cables similares en espacios adyacentes


Otras instalaciones del edificio

• El cuarto de equipos debe dedicarse únicamente a albergar los componentes del sistema de telecomunicaciones para los que fue diseñado

• No debe permitirse el almacenamiento de materiales o el paso de otras instalaciones que no tengan relación con él


Ubicación del cuarto de equipos

• Espacio requerido para los equipos

• Previsión para expansión futura

• Acceso para la instalación de los equipos

• Requerimientos de los proveedores de servicios

• Cercanía a instalaciones eléctricas


Ubicaciones inaceptables

• Evite la ubicación en lugares donde exista:– filtración de agua o vapor– humedad excesiva– fuentes directas de calor– cualquier condición ambiental corrosiva

• No son aceptables los espacios adyacentes a armarios eléctricos, cuartos de calderas, almacenes, fuentes de EMI, etc.


Planeación del espacio

• Un cuarto de equipos debe tener suficiente espacio para:– todo el equipo

– el acceso para mantenimiento y administración

– el crecimiento futuro


Tamaño del cuarto de equipos

• Se calcula en base al número de áreas de trabajo:

• Si existen menos de 200 áreas de trabajo, el tamaño no debe ser menor de 14 m2

• Para hospitales y hoteles pueden existir requerimientos especiales

207.0 mWAER


Organización de los equipos

• Sencillez de uso y mantenimiento

• Debe ser flexible para permitir cambios de equipo sin necesidad de cambios estructurales

• El crecimiento futuro debe considerarse desde el principio

• Es necesario tomar en cuenta las recomendaciones de los fabricantes


Ejemplo de organización de los equipos

Distribución Equipo EquipoDistribución Distribución Distribución Equipo EquipoDistribución Distribución

Eth

ern

et

To

ke

n-R

ing

No se recomienda

No se recomienda

Eth

ern

et

To

ke

n-R

ing

Eth

ern

et

To

ke

n-R

ing


Espacio de trabajo

• Se debe dejar al menos 1 m de espacio de trabajo alrededor de los equipos

• Los gabinetes típicos requieren 0.56 m2 de espacio en el piso y un espacio similar como área de trabajo


Area de trabajo

• Los cuartos de equipos pueden contener también el área de trabajo para los administradores del sistema

• Se debe considerar también el espacio de la conexión horizontal


Métodos de instalación

• Montaje en pared• Bastidores• Gabinetes• Montaje en escritorio


Sistema de canal sencillo

3

1 2 9 13 17 21

4 10 14 18 22

2319151175

6 8 12 16 20 24

107

cm20 cm

Capacidad máxima: 7,200 pares


Sistema de canal doble

26

25 29 33 37 41 45

30 34 38 42 46

474339353127

28 32 36 40 44 48

3

1 2 9 13 17 21

4 10 14 18 22

2319151175

6 8 12 16 20 24

Capacidad máxima:14,400 pares

91 c

m

20 cm


Sistemas de distribución

• Fuera del cuarto de equipos:

– mangas

– ranuras

– conduits

• Dentro del cuarto de equipos:– escalerillas

– piso elevado

– ganchos


Energía eléctrica

• Alimentación dedicada• Energía acondicionada• Fuentes de respaldo• Sistema de tierras


Control ambiental

Factor ambiental Requerimiento

Temperatura entre 18° C y 24° CHumedad relativa entre 30% y 55%Disipación de calor entre 750 y 5,000 BTU

por hora por gabinete

Se deben considerar los requerimientos ambientales para cada equipo de forma individual


Paredes

• Las paredes se deben extender desde el piso hasta el techo

• Se deben cubrir con dos capas de pintura blanca o de otro color claro que retarde la propagación de fuego

• Deben cumplir con los requerimientos contra incendios aplicables


Pisos

• Se debe mantener el polvo y la electricidad estática al mínimo

• El piso debe ser capaz de soportar el peso de los gabinetes con los equipos; se recomienda que soporte al menos 12.0 kPa para carga distribuida y 4.4 kN para carga concentrada


Techos

• La altura mínima del piso al techo debe ser de 2.6 m

• Cualquier protuberancia debe estar al menos a 2.44 m

• El terminado de los techos debe reducir el polvo y ser de color claro para mejorar la iluminación


Entradas

• Las puertas deben ser de 91 cm de ancho por 2 m de alto como mínimo

• Se recomiendan las puertas dobles y removibles

• Se debe cuidar la seguridad del local


Iluminación

• 540 lux mínimo a 1 m del piso

• Las fuentes de luz deben estar a 2.6 m del piso y ubicadas de acuerdo a los equipos

• Los interruptores deben estar cerca de las puertas


Material inaceptable

• Químicos como ácidos, amoniaco, cloro, fertilizantes, insecticidas y sal

• Material combustible, petróleo, gas natural

• Asbesto


Niveles acústicos

• Los niveles de acústicos deben mantenerse lo más bajo posible

• Los equipos que producen mucho ruido deben ubicarse fuera del cuarto de equipos


Equipo sensible y EMI

• Los equipos sensibles se deben ubicar lejos de las fuentes de interferencia electromagnética

• En casos extremos, puede ser necesario emplear cable blindado o fibra óptica


Consideraciones finales

• Revisar el diseño con el cliente

• Planear la instalación• Garantizar el acceso• Instalar el equipo• Inspeccionar el cuarto

de equipo


¿Preguntas?...


Bibliografía

• BICSI Telecommunications Distribution Methods Manual

• Nordx/CDT IBDN Design & Engineering

• SYSTIMAX® SCS Guía de diseño

diseño e ingeniería (segunda parte)

Technology