Componentes fisicos

REDES

“En la mente del principiante hay
muchas posibilidades; en la mente
del experto hay pocas.”

Componentes físicos de una red
• Las redes se construyen con dos tipos de
elementos de hardware: nodos y enlaces.
• Los nodos: generalmente son computadores
de propósito general (aunque los routers y
switches utilizan hardware especial, los
diferencia lo que hace el software).
• Los enlaces: se implementan en diversos
medios físicos: par trenzado, coaxial, fibra
óptica y el espacio (enlaces inalámbricos).

Un nodo (una aproximaxión)
CPU
Adaptador
de
Red
Cache
La velocidad de la CPU
se dobla cada 18 meses, Todos los nodos se conectan a la
pero la latencia de la red a través de un adaptador de
memoria se mejora sólo red. Este adaptador tiene un
un 7% cada año software (device driver) que lo
administra

Memoria En una primera aproximación un nodo
funciona con la rapidez de la memoria
no con la rapidez del procesador.
¡el software de red debe cuidar
La memoria NO es infinita cuántas veces accede la información
Es un recurso escaso puesta en la RAM!

El adaptador de red

Network Adapter Card ó Network
Interface Card (NIC)

El adaptador de red
• Tarjeta de expansión que se instala en un
computador para que éste se pueda conectar
a una red.
– Proporciona una conexión dedicada a la red
– Debe estar diseñada para transmitir en la
tecnología que utilice la LAN (Ethernet), debe
tener el adaptador correcto para el medio
(conector RJ45) y el tipo de bus del slot donde
será conectada (PCI).

Tarjetas 10Base ó 100BaseTX
• Cada tarjeta 10BaseT, o
100BaseTX (ó 10/100)
está identificada con 12
dígitos hexadecimales
(conocida como MAC
Fabricante
de la tarjeta
address)
02:60:8c:e8:52:ec
• Esta dirección es utilizada
por la capa 2 (capa de
enlace de datos: DLL) del
modelo OSI para
identificar el nodo destino
y origen de los datos

Componentes del adaptador de red
• El adaptador de red sirve como interface entre el
nodo y la red, por esto puede pensarse que tiene
dos componentes:
– Una interface al BUS del computador que sabe como
comunicarse con el host.
– Una interface al enlace (cable o antena) que habla de
manera correcta el protocolo de la red.
• Debe existir una forma de comunicación entre
estos dos componentes para que puedan pasar los
datos que entran y salen del adaptador.

Componentes del adaptador de red
Buffers para intercambio de datos
BUS E/S
del nodo
CPU

Enlace
Interface Interface
de la
al BUS al Enlace
Cache RED

Adaptador de Red

Sabe cómo hablar con la CPU,
recibe las interrupciones del nodo y
Memoria escribe o lee en la RAM
RAM
Sabe utilizar el protocolo de nivel
de enlace (capa 2, modelo OSI)

El “driver” de la tarjeta
• La tarjeta de red requiere de un driver en
software para poder comunicarse con el
sistema operativo. Provee las siguientes
funciones:
– Rutina de inicialización de la tarjeta
– Rutina de servicios de interrupción
– Procedimientos para transmitir y recibir frames
de datos
– Procedimientos para el manejo de status,
configuración y control de la tarjeta

Componentes físicos de una Red
Cableado estructurado

“Una red LAN nunca puede ser mejor
que su sistema de cableado”

Estándar EIA/TIA-568
• Especifica un sistema de cableado
multiproposito independiente del fabricante
– Definido en julio de 1991, la última versión es
la 568-B (1 de abril de 2001)
– Ayuda a reducir los costos de administración
– Simplifica el mantenimiento de la red y los
movimientos, adiciones y cambios que se
necesiten
– Permite ampliar la red

ANSI/TIA/EIA-568-B.1

• Estándar para cableados de edificios comerciales (reemplazó a la 568-
A de 1995). Incorpora
• TSB67 — Transmission Performance Spec for Field Testing of UTP Cabling
System
• TSB72 — Centralized Optical Fiber Cabling
• TSB75 — Additional Horizontal Cabling Practices for Open Offices
• TSB95 — Additional Transmission Performance Guidelines for 4-pair
Category 5 Cabling
• TIA/EIA-568-A-1 — Propagation Delay & Delay Skew
• TIA/EIA-568-A-2 — Connections & Additions to TIA/EIA-568-A
• TIA/EIA-568-A-3 — Addendum No. 3 to TIA/EIA-568-A
• TIA/EIA-568-A-4 — Production Modular Cord NEXT Loss Test Method and
Requirements for UTP
• TIA/EIA-568-A-5 — Transmission Performance Specifications for 4-pair
Category 5e Cabling
• TIA/EIA/IS-729 — Technical Spec for 100 . Screened Twisted-Pair Cabling

ANSI/TIA/EIA-568-B.1

• La norma ANSI/TIA/EIA-568-A se reorganizó en trés estándares
técnicos:
– 568-B.1, General Requirements (Requerimientos del sistema)
– 568-B.2, 100 Ohm Balanced Twisted-Pair Cabling Standard (cobre)
– 568-B.3, Optical Fiber Cabling Component Standard (fibra óptica)
• Las especificaciones ofrecidas son para cableado categoría 5e (la
categoría 5 no es tenida más en cuenta)
• Εν φιβρα ⌠πτιχα, λασ εσπεχιφιχαχιονεσ σον παρα φιβρα ψ
χαβλεσ 50/125 µ m y conectores con diseños SFF (Small Form
Factor) son permitidos, además de los conectores 568SC
• Ελ τρµινο ‘telecommunications closet’ fue reemplazado por
‘telecommunications room’ y ‘permanent link’ fue reemplazado por
‘basic link’ como la configración de prueba

Otras normas
• ANSI/TIA/EIA-569-A (febrero 1998): Estándar para
trayetos (pathways) y espacios para edificios comerciales.
• ANSI/TIA/EIA-570-A (septiembre 1999): Estándar para
cableados de edificios residenciales
• ANSI/TIA/EIA-606-A (mayo 2002): Estándar para
administración de cableados
• ANSI/TIA/EIA-607 (agosto 1994): Puestas a tierra y
uniones
• www.global.ihs.com
• www.tiaonline.org

Subsistemas del cableado
• Estándar EIA/TIA-568 especifica seis
subsistemas:
– Conexión del edificio al cableado externo
(acometida del sistema de telecomunicaciones)
– Cuarto de equipos
– Cableado vertical (Backbone)
– Armario de Telecomunicaciones
– Cableado Horizontal
– Área de trabajo

Conexiones del cableado
2. Cuarto de equipos 4. Closet de
Telecomunicaciones 6. Area de trabajo
Patch panel

3. Cableado vertical Tarjeta
5. Cableado Horizontal de Teléfono
Coversor de
Red
Medio
Cable 10BaseT

Red del Hub
Campus
Cable Estación
10BaseT de
Canaleta
trabajo

Centro de cableado
Toma RJ45
1. Conexión del edificio
al cableado externo

Consejos para instalar un cableado
• De la tarjeta de red hasta la toma: patch cord máx. de 3 m
• De la toma hasta el patch panel (centro de cableado): 90 m
• Cableado vertical (entre centros de cableado)
– con fibra óptica multimodo : 2 Km (500mts)
– con UTP: 100 m
• Mínimo dos conectores por puesto de trabajo (voz y datos)
• Conector estándar: 4 pares (8 hilos), 100 ohmios, UTP
• Utilice el cable y los componentes de interconexión adecuados (entre
más rapidez de transmisión necesite, mejores elementos debe comprar)
• Evite forzar el cable doblándolo en ángulos rectos o tensionandolo
demasiado. No utilice empalmes en el cableado horizontal: está
prohibido.
• Asegúrese que la puesta a tierra sea correcta

Cableado Estructurado

Especificaciones generales del cable
UTP

Unshielded Twisted-Pair
• El cable de par entorchado tiene uno o más
pares “abrazados” uno a otro (esto ayuda a
cancelar polaridades e intensidades
opuestas).
• Shielded Twisted-Pair (STP) es blindado
• Unshielded Twisted-Pair (UTP) es no
blindado

Hilos del cable UTP
• Los hilos son referenciados con respecto a
su grosor utilizando los números de
American Wire Gauge
• Los alambres delgados tienen más
resistencia que los gruesos
AWG Ohms/300 m
19 16,1
22 32,4
24 51,9
26 83,5

Categorías del sistema de cableado para UTP
• Categoría 1: alambre sólido 22 ó 24 AWG (American Wire Gauge
Standard): no se puede utilizar para transmisión de datos: 56 Kbps
• Categoría 2: alambre sólido 22 ó 24 AWG para teléfonos y sistemas
de alarmas: 1 MHz
• Categoría 3: alambre sólido 24 AWG, 100 Ohmios, 16 MHz.
• Categoría 4: igual que la tres pero hasta 20 MHz
• Categoría 5: par trenzado de 22 ó 24 AWG, impedancia de 100
Ohmios, ancho de banda de 100 MHz (usa conector RJ45).
Atenuación inferior a 24 dB y Next superior 27.1 dB para 100 MHz.
• Categoría 5e (enhanced): Par trenzado 22 ó 24 AWG, ancho de banda
100 MHz. Atenuación 24 dB. Next 30.1 dB
• Categoria 6 (TIA/EIA-568-B.2-1, junio 1, 2002): Hasta 200 MHz.
Atenuación inferior a 21.7 dB y Next superior a 39.0 dB.
• Categoría 7 (propuesta): hasta 600 MHz.

Atenuación
• La atenuación representa la perdida de potencia de
señal a medida que esta se propaga desde el
transmisor hacia el receptor. Se mide en decibeles.
Atenuación = 20 Log10(V. Trans./V. Rec.)
• Se puede medir en una vía o en doble vía (round
trip)
• Una atenuación pequeña es buena
• Para reducir la atenuación se usa el cable y los
conectores adecuados con la longitud correcta y
ponchados de manera correcta

Near End CrossTalk (NEXT)
• Interferencia electromagnética causada por una señal
generada por un par sobre otro par resultando en ruido.
NEXT = 20 Log10(V. Trans./V. Acoplado.)
(V. Acoplado es el “ruido” en el segundo par.)
• Se mide en el extremo del transmisor (donde la señal es
más fuerte)
• Un NEXT grande es bueno
• Cuando un sistema de cableado tiene problemas con el
NEXT pueden ocurrir errores en la red.
• Para evitar el NEXT se usa el cable y los conectores
adecuados ponchados de manera correcta.

ACR (Attenuation-to-crosstalk ratio)
• También conocido como headroom. Es la diferencia, expresada en dB,
entre la atenuación de la señal producida por un cable y el
NEXT(near-end crosstalk).
• Para que una señal sea recibida con una tasa de errores de bit
aceptable, la atenuación y el NEXT deben optimizarse. En la práctica
la atenuación depende de la longitud y el diámetro del cable y es una
cantidad fija. Sin embargo, el NEXT puede reducirse asegurando que
el cable esté bien entorchado y no aplastado, y asegurando que los
conectores estén instalados correctamente. El NEXT también puede
ser reducido cambiando el cable UTP por STP.
• El ACR debe ser de varios decibeles para que el cable funcione
adecuadamente. Si el ACR no es lo suficientemente grande, los errores
se presentarán con frecuencia. Una pequeña mejora en el ACR reduce
dramáticamente la tasa de errores a nivel de bit.

Límites de Atenuación y NEXT
Estándar EIA/TIA-568
Categoría 5
Frecuencia (MHz) Atenuación (dB) NEXT (dB)
1,0 2,5 60,3
4,0 4,5 50,6
8,0 6,3 45,6
10,0 7,0 44,0
16,0 9,2 40,6
20,0 10,3 39,0
25,0 11,4 37,4
31,2 12,8 35,7
62,5 18,5 30,6
100,0 24,0 27,1

Especificaciones conector RJ45
Especificación EIA/TIA-568A Especificación EIA/TIA-568B
Hilo Color Nombre Hilo Color Nombre
1 Blanco/Verde T2 1 Blanco/Naranja T2
2 Verde R2 2 Naranja R2
3 Blanco/Naranja T3 3 Blanco/Verde T3
4 Azul R1 4 Azul R1
5 Blanco/Azul T1 5 Blanco/Azul T1
6 Naranja R3 6 Verde R3
7 Blanco/Café T4 7 Blanco/Café T4
8 Café R4 8 Café R4
12345678

12345678
12345678
Conector hembra
para tomas,
Conector macho hubs, switches
para los cables y tarjetas de red

Uso de los hilos
De acuerdo con la aplicación, cada hilo realiza una
función diferente:
Aplicación Hilos 1 y 2 Hilos 3 y 6 Hilos 4 y 5 Hilos 7 y 8
Voz TX/RX
ISDN (RDSI) Potencia TX RX Potencia
10Base-T TX RX
Token Ring TX RX
100Base-T4 TX RX Bi Bi
100Base-TX TX RX
1000Base-T Bi Bi Bi Bi
TX: Trasmite; RX: Recibe; Bi: Bidireccional

Cableado Estructurado

Especificaciones de la fibra óptica

Cable de fibra óptica
• Transmite energía en forma de luz. Permite
tener anchos de banda muy altos (billones
de bits por segundo).
• En los sistemas de cableado, la fibra óptica
puede utilizarse tanto en el subsistema
vertical como en el horizontal.

Cómo funciona la fibra óptica (1)
Receptor
(Detector de luz)
Transmisor
(Fuente de luz)

Señal eléctrica
(Output)
Señal eléctrica
Fibra óptica
(Input)

Cómo funciona la fibra óptica (2)
Cubierta ¿Por qué no se sale la luz de la fibra óptica?
(Cladding)
La luz no se escapa del núcleo porque la cubierta
y el núcleo están hechos de diferentes tipos de
vidrio (y por tanto tienen diferentes índices
de refracción). Esta diferencia en los índices
obliga a que la luz sean reflejada cuando toca
la frontera entre el núcleo y la cubierta.

Revestimiento
Núcleo (Coating ó Buffer)
(Core)

Tipos de fibra óptica
Fuente de luz
Multimodo
Usada generalmente para comunicación
de datos. Tiene un núcleo grande (más fácil
de acoplar). En este tipo de fibra muchos
rayos de luz (ó modos) se pueden propagar
simultáneamente. Cada modo sigue su propio
camino. La máxima longitud recomendada
Propaga varios modos Núcleo: 62.5 µm ó 50 µm del cable es de 2 Km. λ = 850 nm.
ó caminos Cubierta: 125 µm
Fuente de luz
Monomodo
Tiene un núcleo más pequeño que la fibra
multimodo. En este tipo de fibra sólo un rayo
de luz (ó modo) puede propagarse a la vez.
Es utilizada especialmente para telefonía y
televisión por cable. Permite transmitir a altas
Núcleo: 8 a 10 µm velocidades y a grandes distancias (40 km).
Propaga un sólo modo Cubierta: 125 µm λ = 1300 nm.
ó camino Un cabello humano: 100 µm

Ancho de banda de la F.O.
• Los fabricantes de fibra multimodo especifican cuánto
afecta la dispersión modal a la señal estableciendo un
producto ancho de banda-longitud (o ancho de banda).
– Una fibra de 200MHz-km puede llevar una señal a 200 MHz hasta
un Km de distancia ó 100 MHz en 2 km.
• La dispersión modal varía de acuerdo con la frecuencia de
la luz utilizada. Se deben revisar las especificaciones del
fabricante
– Un rango de ancho de banda muy utilizado en fibra multimodo
para datos es 62.5/125 con 160 MHz-km en una longitud de onda
de 850 nm
• La fibra monomodo no tiene dispersión modal, por eso no
se especifica el producto ancho de banda-longitud.

Atenuación en la F.O.
• La perdida de potencia óptica, o atenuación, se expresa en
dB/km (aunque la parte de “km” se asume y es dada sólo
en dB)
– Cuantos más conectores se tengan, o más largo sea el cable de
fibra, mayor perdida de potencia habrá.
– Si los conectores están mál empatados, o si están sucios, habrá
más perdida de potencia. (por eso se deben usar protectores en las
puntas de fibra no utilizadas).
– Un certificador con una fuente de luz incoherente (un LED)
muestra un valor de atenuación mayor que uno con luz de LASER
(¡Gigabit utiliza LASER! Por eso la F.O. para gigabit debe
certificarse con ese tipo de fuente de luz, no con el otro)

El cable de fibra óptica
Revestimiento
Capa de protección puesta sobre la cubierta.
Se hace con un material termoplástico si se
Material de requiere rígido o con un material tipo gel si
refuerzo se requiere suelto.
(strength members)
Material de refuerzo
Núcleo Sirve para proteger la fibra de esfuerzos a
que sea sometida durante la instalación, de
(Core)
contracciones y expanciones debidos a
cambios de temperatura, etc. Se hacen de
Cubierta varios materiales, desde acero (en algunos
(Cladding) cables con varios hilos de fibra) hasta Kevlar

Revestimiento Envoltura
Envoltura (Coating ó Buffer) Es el elemento externo del cable. Es el que
(Jacket) protege al cable del ambiente donde esté
instalado. De acuerdo a la envoltura el cable
es para interiores (indoor), para exteriores
(outdoor), aéreo o para ser enterrado.

Cables de fibra óptica

Cable aéreo (de 12 a 96 hilos): Cable con alta densidad de hilos (de 96 a
Cable para exteriores (outdoor), ideal para 256 hilos): Cable outdoor, para troncales de
aplicaciones de CATV. 1. Alambre mensajero, redes de telecomunicaciones 1. Polietileno,
2. Envoltura de polietileno. 3. Refuerzo, 2. Acero corrugado. 3. Cinta Impermeable
4. Tubo de protección, 5. Refuerzo central, 4. Polietileno, 5. Refuerzo, 6. Refuerzo central
6. Gel resistente al agua, 7. Fibras ópticas 7. Tubo de protección, 8. Fibras ópticas,
8. Cinta de Mylar, 9. Cordón para romper la 9. Gel resistente al agua 10. Cinta de Mylar,
envoltura en el proceso de instalación. 11. Cordón para romper la envoltura.

Conectores de fibra óptica (FOC)
• Conector ST (Straight Through) -
BFOC/2.5
– Presentado a comienzos del 85 por AT&T
– Utiliza un resorte y un seguro de acoplamiento.
• Conector SC (Single-fiber Coupling)
– Es más nuevo, desarrollado por Nippon
Telegraph and Telephone Corporation
– Tiene menos perdida que otros conectores
• Conector MT-RJ
– Ocupa la mitad de espacio de un conector SC
(es un conector SFF: “Small Form Factor”)

Otras características de la F.O.
• En el subsistema de cableado horizontal el hilo transmisor
en un extremo se conecta al extremo receptor del otra y
viceversa. En el subsistema de cableado vertical se conecta
uno a uno.
– Los equipos tienen un LED que indica si hay conexión, si este
LED no se activa, se pueden intercanbiar las puntas del cable.
• Cuando se conecta una fuente LASER a fibra multimodo
puede aparecer un fenómeno llamado Differential Mode
Delay (DMD)... Es una pequeña variación en el indice de
refracción de la F.O. que dificulta recibir bien la señal.

Otros estándares

EIA-569-A, EIA-606 y EIA-607

ANSI/TIA/EIA-569-A
• Describe los elementos de diseño para trayectos (ducterías)
y cuartos dedicados a equipos de telecomunicaciones.
– La ductería debe ser de 4” de diámetro, con una pendiente de
drenaje de 12” por cada 100 pies (56 cm en 100 metros).
Curvaturas de hasta 90o. No debe superar el 40% del diámetro
usando 2 cables.
– Cuarto de equipos: altura de 2,50 metros. De acuerdo con el
número de estaciones que albergará: hasta 100: 14 m2, entre 101 y
400: 37 m2, entre 401 y 800: 74 m2 y entre 801 y 1200: 111 m2.
Ubicado lejos de fuentes electromagnéticas y fuentes de
inundación. La norma especifica tamaño de las puertas (sencilla
0,91 m, doble 2 m), temperatura (64°-75°F), humedad relativa
(30%-55%), iluminación (50-foot candles @ 1 m sobre el piso) y
polvo en el medio ambiente (100 microgramos/m3 en un periódo de
24 horas).

ANSI/TIA/EIA-606
• Esta norma establece las especificaciones para la
administración de un cableado
• La administración de los cableados requiere una excelente
documentación
– Debe permitir diferenciar por dónde viaja voz, datos, video,
señales de seguridad, audio, alarmas, etcétera.
• La documentación puede llevarse en papel, pero en redes
complejas es mejor asistirse con una solución
computarizada
• Además, en ciertos ambientes se realizan cambios a
menudo en los cableados, por esto la documentación debe
ser fácilmente actualizable.

Conceptos de administración
• Un sistema de administración de cableado normal debe
incluir: registros, reportes, planos y órdenes de trabajo
– Identificadores: cada espacio, trayecto, punto de terminación de
cableado y puesta a tierra debe recibir un identificador único (un
número)
– Registros: se requiere como mínimo registro de cada cable,
espacio, trayecto, puesta a tierra, terminación y ubicación del
hardware. Estos registros deben tener referencia cruzada con los
registros relacionados.
– Referencias opcionales: referencias a otro tipo de registros, como
planos, registros del PBX, inventarios de equipos (teléfonos, PCs,
software, LAN, muebles) e información de los usuarios (extensión,
e-mail, passwords) permitirán generar otros reportes

Conceptos de administración
• Un sistema de administración de cableado normal debe
incluir: registros, reportes, planos y órdenes de trabajo
– Planos y diagramas: tanto conceptuales como a escala, incluyendo
planos de planta y distribución de los racks.
– Ordenes de trabajo: las órdenes de trabajo están relacionadas con
modificación/instalación de espacios físicos, trayectos, cables,
empalmes, terminaciones o puestas a tierra (o una combinación).
La orden de trabajo debe decir quién es el responsable de los
cambios físicos al igual de quién es la persona responsable de
actualizar la documentación.

Formatos de identificación
JAIRO PÉREZ / X2440 / LC99 / A001V1 / C001 / TC.A001V1
/HC01 / Pr1.2. / MDF.C17005 / PBX.01A0203

Jairo Pérez
extensión 2440,
conectado sobre line cord 99
Toma A001, punto de voz 1.
Cable 001 que se extiende desde esta toma hasta
el armario A, donde termina sobre un
bloque (patch panel) etiquetado como TC.A001V1 (I/O label).
La señal de voz viaja sobre el multipar 01 (house cable) 01,
sobre los pares 1, 2.
Los pares terminan en el frame de distribución principal
en la columna C, fila 17, bloque en la posición 005.
Este frame, a su vez esta conectado al
PBX 01, slot A, tarjeta 02, puerto 03.


TC.A001V1
HC01, Pr1.2 Jairo Pérez

MDF.C17005 C001 X2440

PBX.01A0203 A001V1
LC99
PBX

Código Alfanumérico
BCxxx bonding conductor
BCDxxx backbone conduit
Cxxx cable
CBxxx backbone cable
CDxxx conduit
CTxxx cable tray
ECxxx equipment (bonding) conductor
EFxxx entrance facility
ERxxx equipment room
Fxxx fiber
GBxxx grounding busbar
GCxxx grounding conductor
HHxxx handhole
ICxxx intermediate cross-connect
Jxxx jack
MCxxx main cross-connect
MHxxx manhole or maintenance hole
PBxxx pull box
Sxxx splice
SExxx service entrance
SLxxx sleeve
TCxxx telecommunications closet
TGBxxx telecommunications grounding busbar
TMGB telecommunications main grounding busbar
WAxxx work area

El formato presentado aquí no es obligado
Pero debe utilizarse un sistema consistente.

Elementos que se deben registrar
Record Required information Required Linkages To
Pathways & Spaces Pathway Pathway Identification# Cable Records
Pathway Type Space Records
Pathway Fill Pathway Records
Pathway Load Groundings Records
Space Space Identification# Pathway Records
Space Type Cable Records
Grounding Records
Wiring Cable Cable Identification# Termination Records
Cable Type Splice Records
Unterminated Pair #s Pathway Records
Damaged Pair #s Grounding Records
Available Pair #s
Termination HardwareTermination Hardware #s Term. Position Records
Term. Hardware Type Space Records
Damaged Position #s Groundings Records
Termination Position Termination Position # Cable Records
Term. Position Type Other Term. Records
User Code Term. Hardware Records
Cable Pair/Condition #s Space Records
Splice Splice indetification # Cable Records
Splice Type Space Records
Grounding TMGB TMGB Identification# Bonding Conductor
Busbar Type Records
Grounding Conductor # Space Records
Resistance to Earth
Date of Measurement
Bonding Conductor Bonding Conductor ID# Grounding Busbar
Conductor Type Records
Busbar Identification # Pathway Records
TGB Busbar Identification #s Bonding Conductor
Busbar Type Records
Space Records

Código de colores para las etiquetas
ANSI/TIA/EIA-606
Tipo de terminación Color Comentario
Punto de demarcación Naranja Terminales CO
Conexiones de red Verde Terminales de circuitos auxiliares
Equipo común Púrpura PBX, hosts, LANs, MUX
Backbone de primer nivel Blanco TerminacionesMC-IC
Backbone de segundo nivel Gris Terminaciones IC-TC
Estación Azul Terminaciones de cableado horizontal
Backbone entre edificios Café Terminaciones de cables de campus
Misceláneos Amarillo Mantenimiento, seguridad, auxiliares
Sistemas de telefono importantes Rojo

Documentación del cableado
• Para cableados pequeños, mínimo un plano del piso con la
ubicación del cableado y una hoja electrónica con una
explicación de la marcación de los componentes
– Los cables deben ser identificados cuando estos sean instalados (una
etiqueta en cada punta del cable) y de registrarse en la hoja electrónica.
• Para grandes cableados puede considerar adquirir un
software de administración de cableados (toma más tiempo
lograr que entre en funcionamiento)
• Marcar los cables y elaborar la documentación puede
parecer trabajo extra, pero son una herramienta poderosa
para la adminitración de la red.

ANSI/TIA/EIA-607
• Esta norma especifican como se debe hacer la conexión del
sistema de tierras (los sistemas de telecomunicaciones
requieren puestas a tierra confiables).
– Los gabinetes y los protectores de voltaje son conectados a una
barra de cobre (busbar) con “agujeros” (de 2” x 1/4”)
– Estas barras se conectan al sistema de tierras (grounding
backbone) mediante un cable de cobre cubierto con material
aislante (mínimo número 6 AWG, de color verde o etiquetado de
manera adecuada)
– Este backbone estará conectado a la barra principal del sistema de
telecomunicaciones (TMGB, de 4” x 1/4”) en la acometida del
sistema de telecomunicaciones. El TMGB se conectará al sistema
de tierras de la acometida eléctrica y a la estructura de acero de
cada piso.

ANSI/TIA/EIA-607
• Términos utilizados

– Telecommunications Main
Grounding Busbar
(TMGB)
– Telecom Bonding
Backbone (TBB)
– Telecom Grounding Busbar
(TGB)
– Telecom Bonding
Backbone Interconnecting
Bonding Conductor
(TBBIBC)

Tecnologías de acceso

Enlace de último kilómetro

Enlaces dedicados
• Para conectar dos redes a través de una ciudad o entre
ciudades es mejor alquilar el servicio
• Ejemplos:
– DS1 (1544 Mbps) conocido como T1
• 24 circuitos de voz, cada uno de 64Kbps
– DS3 (44736 Mbps) conocido también como T3
• 30 DS1
– STS-1 (52840 Mbps) Synchronous Transport Signal, para fibra
óptica. A veces también es llamado OC1 (optical carrier).
– STS-3 (155250 Mbps) el mismo OC3, STS-12 (622080 Mbps)
OC12, STS-24 (1244160 Mbps) OC24, STS-48(2488320) OC48

Enlace de último kilómetro
• Después que usted tenga una línea
arrendada, debe conectar su red al
proveedor... para esto se usa el enlace de
último kilómetro o última milla.
– POTS (28.8-56 Kbps)
– ISDN (64-128 Kbps)
– xDSL (16 Kbps-55.2 Mbps)
– CATV (20-40 Mbps)

Enlaces inalámbricos

Generalidades

• La comunicación inhalambrica es aquella en la cual las ondas
electromagnéticas (sin ningún tipo de cable) transportan la señal.
• Ejemplos de equipos inalámbricos son:
– Telefonos celulares, Beepers, GPSs (Global Positioning Systems)
Periféricos de compuatdor sin cables (mouse, teclados, impresoras), LANs
inalambricas, GSM (Global System for Mobile Communication: sistema
de telefonía móvil), GRPS (General Packet Radio Service: servicio de
comunicación inalámbrico para conectarse a Internet), EDGE (Enhanced
Data GSM Environment: una versión rápida de GSM), UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System: un sistema broadband, basado en
paquetes para telefonía y datos), WAP (Wireless Application Protocol: un
conjunto de protocolos de comunicación para estádarizar la forma en que
los dispositivos inalámbricos pueden acceder Internet), i-Mode (un
teléfono inteligente para navegar en Internet, ofrece video y colores en el
aparato etelfónico)

Clasificación de los sistemas
inalámbricos
• Sistemas inalámbricos fijos: dispositivos o sistemas inalámbricos en
oficinas y hogares, en particular equipos conectados a Internet
mediante modems especiales. Incluye sistemas satelitales y de micro-
ondas terrestres.
• Sistemas inalámbricos móviles: Uso de dispositivos inalámbricos a
bordo de vehículos en movimiento.
• Sistemas inalámbricos portátiles: dispositivos inalámbricos
autónomos alimentados con batería o sistemas fuera de vehículos,
oficina o el hogar.
• Sistemas inalámbricos infrarrojos: dispositivos que emplean
radiación infraroja, empleados en sistemas de control y
comunicaciones de alnace limitado.
• Un sitio para visitar: http://www.wow-com.com/

Algunas ventajas y desventajas
• Ventajas
– Movilidad
– Facilidad de instalación
– Flexibilidad
• Desventajas
– Limitaciones de distancia
– Ancho de banda reducido
– Latencia


Sistema celular

CDPD
• CDPD (Cellular Digital Packet Data) es una
especificación para soportar acceso inalámbrico a
Internet y otras redes públicas de conmutación de
paquetes sobre un sistema de telefonía celular.
• Con un modem CDPD se puede tener acceso a
Internet a una velocidad de 19.2 Kbps .
• CDPD soporta IP y CLNP (ISO Connectionless
Network Protocol). CDPD también soporta IP
multicast e IPv6.

Arquitectura del sistema Celular
• Celda
– la celda es la unidad
geográfica básica de un
sistema celular. La palabra
“celda” viene de la forma de
celdilla de panal que tienen las
áreas en las que se divide la
región de cobertura del
sistema.
– Las celdas son estaciones base
que transmiten sobre áreas
geográficas pequeñas que se
representan como hexágonos.
(aunque gracias a las
características del terreno, la
forma de las celdas rara vez
son un hexagono perfecto)


• La estación base puede
comunicarse con los
aparatos que están dentro
de su área de alcance. La
estación se comunica con
el aparato a través de un
canal. Un canal tiene dos
frecuencias: una para
transmitir a la estación
base y otro para recibir la
información desde la
estación.


• Clusters
– Un cluster es un grupo de
celdas. Ningún canal es
reutilizado dentro de un
cluster. Cluster

• Reuso de frecuencia
– Gracias a que sólo un pequeño
número de frecuencias de canal de
radio están disponibles para
sistemas móviles, se debe reutilizar
las frecuencias para poder atender
más de una conversación a la vez
– A cada celda se la asigna un grupo
de canales de radio utilizados
dentro de un área geográfica
pequeña. El grupo de canales
asignados a cada celda es diferente
al asignado a sus celdas vecinas. El
área de cubrimiento de una celda
recibe el nombre de footprint. Este
footprint está limitado permitiendo
que el mismo grupo de canales
Celdas con el mismo número tienen pueda utilizarse en diferentes
el mismo conjunto de frecuencias. celdas.

• Subdivisión de celdas
– Infortunadamente,
consideraciones económicas
hacen impráctico crear un
sistema completo con
pequeñas áreas. En lugares
donde haya muchos usuarios
(una ciudad) la celda se puede
subdividir (es decir, las
estaciones están más cerca).
En áreas donde hay menos
usuarios (un área rural) una
sóla estación puede atender un
área más amplia.

• Cambio de celda
– Otro problema que se debe
resolver es cuando un usuario
móvil pasa de una celda a otra
durante una llamada. Como
celdas adyacentes utilizan
diferentes frecuencias, la
llamada debe ser transferida
(proceso de Handoff).

Métodos de acceso
• La telefonía celular análoga tradicional utiliza una técnica
llamada FDMA (Frecuency Division Multiple Access)
como esquema para compartir la frecuencia y el acceso
entre usuarios móviles y el sistema de celdas.
– Cada conversación requiere dos canales de 30 kHz (uno para
llevar la señal de la base al móvil y otro para llevar la señal del
móvil a la base)
• La telefonía celular digital puede utilizar una de dos
técnicas: TDMA (Time-Division Multiple Access) y
CDMA (Coded-Division Multiple Access)


Microondas y sistemas satelitales

Algunas características de las
microondas
• Las microondas se propagan en línea recta y se afectan
poco por la troposfera. No son refractadas ni reflejadas
por la ionosfera, pero no se difractan con las montañas,
edificios, etc. También se atenuan al pasar por árboles o
las estructuras de las edificaciones.
• Las microondas permiten comunicaciones inalámbricas
con grandes anchos de banda. Además por ser de longitud
de onda pequeña, permite utilizar discos de antenas con
diámetros manejables con alta ganancia, excelente
sensitividad y direccionalidad.

Estaciones repetidoras
• Para grandes distancias, las
microondas “terrestres” pueden
utilizarse en lugar de sistemas
de cable. Su alacance se
extiende mediante estaciones
reepetidoras.
• Un sistema de comunicación
satelital es similar a un en lace
de microondas, pero con una
sola estación repetidora.

Órbitas de los satélites
• Esta órbita es eliptica y puede estar con
cualquier inclinación.
• Si la órbita es baja (alrededor de 800
Km) el satélite se conoce como Low
Earth Orbit (LEO), si es un poco más
alta (alrededor de 10000 Km) es un
Medium Earth Orbit (MEO). También
puede desearse que tenga un perigeo
mucho menor que el apogeo (apogeo:
punto de la órbita más alejado de la
tierra, perigeo: punto más cercano) en
Un satélite es colocado en el espacio utilizando ese caso se llama Highly Elliptical Orbit
un cohete de múltiples etapas o desde un (HEO) o puede desearse que la órbita
trasbordador espacial. A cierta altura, el satélite es del satélite esté en sincronía con la
liberado mediante unos cohetes que le permiten rotación de la tierra, en ese caso se
alcanzar la velocidad adecuada para permanecer llama Geosynchronous ó Geostacionary
en órbita alrededor de la tierra. Earth Orbit (GEO: 35786 Km de
altitud)

Comparación entre órbitas
LEO MEO HEO GEO
Low Earth Orbit Medium-altitude Earth Highly elliptical orbit Geostationary Earth
orbit orbit
Tipo de órbita circular, por debajo de Alrededor de los 10000 Apogeo de cientos de 35786 Km de altitud
1000 Km de altitud Km de altitud kilómetros Perigeo de
miles de kilómetros
Cubrimiento Las constelaciones de Las constelaciones de Están diseñados para 120o en longitud y hasta
este tipo de satélites este tipo de satélites cubrir un área bajo el 80o desde el ecuador,
pueden cubrir toda la pueden cubrir toda la apogeo. pero no pueden cubrir los
tierra. tierra. polos.
Retardo Pequeños retardos, pero Pequeños retardos, pero aprox. 0.25 segundos en 0.25 segundos
si se utiliza store-and- si se utiliza store-and- el apogeo
forward puede ser de forward puede ser de
horas horas
Congestión Este problema no exite Este problema no exite Este problema no exite algunas partes de la órbita
geoestacinaria se están
congestionado.
Seguimiento en la Alcanzado por antenas de Alcanzado por antenas de Puede ser alcanzado con Este tipo de satélite es
estación terrena ganacia baja con patrones ganacia baja con patrones antenas de tierra fijas fijo: la antena en tierra
hemisféricos u hemisféricos u cuando está en el sector permanece también fija
omnidireccionales omnidireccionales más ñento del apogeo.
potencia del transmisor y Potencias de transmisión Potencias de transmisión Antenas de alta ganancia Antenas de alta ganancia
ganacia de la antena en el baja baja en el satélite en el satélite
satélite
Efecto doppler Bajo Cero
Costo del lanzamiento Costo alto por que se Costo alto por que se
debe colocar en orbita una debe colocar en orbita una
constelación, pero se constelación, pero se
compensa porque se compensa porque se
pueden lanzar varios pueden lanzar varios
desde el mismo vehículo desde el mismo vehículo
espacial, los satélites son espacial, los satélites son
pequeños y se colocan a pequeños y se colocan a
corta distancia. corta distancia.
Daño por radiación Nunca pasan por el Pasan por el cinturón de Este tipo de satélite pasa, Pasan por el cinturón de
cinturón de Van Allen Van Allen sólodurante el brevemente, a través del Van Allen sólodurante el
lanzamiento cinturón de Van allen cada lanzamiento
órbita

Bandas de frecuencia utilizadas por algunos satélites
geoestacionarios
Frecuencia (GHz) utilizada por algunos satélites geoestacionarios
Denominación uplink downlink Uso
(Ancho de banda) (Ancho de banda)
6/4 (Banda C) 5.725 - 6.275 3.4 - 3.95 Satélites nacionales
(Rusia: Statsionar e Inter-
sputnik)
(550 MHz) (550 MHz)

5.850 - 6.425 3.625-4.2 Satélites domésticos e
internacionales
(575 MHz) (575 MHz) Banda más utilizada:
Intelsat
7/8 (Banda X) 7.925-8.425 7.25-7.75 Satélites militares y
gubernamentales
(500 MHz) (500 MHz)
13/11 (Banda Ku ) 12.75-13.25 10.7-10.95 Satélites nacionales
(500 MHz) 11.2-11.45
(500 MHz)
13/14/11-12 (Banda Ku ) 13.75-14.5 10.95-11.2 Satélites domésticos e
Internacionales.
(750 MHz) 11.45-11.7 Intelsat, Eutelsat, Loutch
(Rusia),
12.5-12.75 Eutelsat Telecom 2
(Francia),
(1000 MHz) DFS Kopernicus
(Alemania), Hipasat
(España)

Constelaciones de satélites MEO y LEO

Número de
Proyecto órbita (km) satélites Uplink Downlink
ICO 10355 10 2127-2200 MHz 1980-2010 MHz
Globalstar 1410 48 L-Band S-Band
Iridium 780 66 L-Band L-Band
Teledesic 1350 288 Ka-Band Ka-Band

Ka-Band: 20 - 30 GHz
Ku-Band: 10.7 - 14.5 GHz
L-Band: 1 - 2 GHz
S-Band: 1.5 - 3.9 GHz

La huella (footprint) de un satélite

• En los satélites
geoestacionarios la
potencia dirigida hacia la
tierra cubre algún área
geográfica con su máxima
intensidad de la señal
cerca de una zona central
y que va decrementando la
intensidad al alejarse de
dicha zona.

Estación terrena

Diagrama de bloques de una estación terrena satelital

VSAT (Very Small Aperture Terminal Systems)

La señal de microondas es afectada por la atmosfera

• El clima, dependiendo
de la ubicación
geográfica y la época
del año, puede afectar
la señal de un satélite.
• La ionosfera también
puede afectar la señal,
La atmosfera contiene aire, especialmente para
nubes, lluvia, nieve: todo esto
puede atenuar la señal de un
frecuencias bajas.
satélite


LAN inalámbricas

LAN inalámbricas
• Las LAN inalámbricas se pueden clasificar
de acuerdo con la técnica de transmisión
utilizada:
– LAN de infrarrojos (IR)
– LAN de spread spectrum
– LAN de microondas de banda estrecha

Infrarrojos
• Este sistema utiliza portadoras infrarrojas
de baja frecuencia
• No requiere licencia de uso
• El alcance es muy reducido (hasta 200 m)
• WPAN: wireless personal area network: para interconectar
periféricos (BlueTooth) 1 Mbps y 2 Mbps e un diámetro de
10 metros.
• Requiere línea de vista, pero para infrarrojo difuso se
utilizan reflexiones

Spread Spectrum
• Se emplea para contrarrestar las
interferencias en las comunicaciones
esparciendo la señal sobre determinadas
bandas de frecuencia
• Aprovecha la difracción
• Existen dos técnicas:
– Secuencia directa (Hasta 8 Mbps)
– Frecuency Hopping (hasta 2Mbps)

Microondas de banda estrecha
• Requiere licencia administrativa
• La propagación es localizada
• El ancho de banda puede llegar hasta los 15
Mbps
• Requiere línea de vista directa
• La distancia entre antenas es de 100 Km

Elementos de una LAN
inalámbrica
• Puede utilizar puntos de acceso (APs)
• Alcance de 150 m a 300 m
• Debe soportar roaming
• Para ampliar el alcance se utilizan puntos de
extensión (EPs)
• Ejemplos: 802.11 es un estándar para USA,
HiperLAN es un estándar para Europa.

Equipos de interconexión de Red

Equipos de interconexión de red

Dispositivos de redes de comunicación
de datos
• Equipos de transmisión y concentración para redes WAN
– Modems, MUXs (multiplexers), PADs (Packet
Assembler/Disassembler), FRADs (Frame Relay Access Device),
Front-ed processors, unidades de control, conversores de protocolo
• Dispositivos de interneworking (LAN)
– Hubs, bridges, switches, Routers, gateways, access servers.
• Dispositivos especializados
– Compresores de datos, sistemas de transmisión de fibra óptica,
dispositivos de seguridad (firewalls).

Transceiver
• Es una combinación de transmisor y
receptor en la misma caja
• El término aplica a dispositivos de
comunicaciones inalámbricos (como un
teléfono celular)
• Ocasionalmente el término es utilizado para
refererirse a un dispositivo transmisor
receptor en sistemas de cable o fibra óptica

Tarjeta de red y transceiver
Dispositivo con
MAU externo Transmite señales al medio
y recibe señales del medio

Conector de
15 pines

Computador Medium Medium
(DTE) Attachment Dependent Medio
con Interface Unit Interface Físico
Ethernet (MAU) (MDI)
Attachment Unit
Interface (AUI)

Dispositivo con MAU interno.
AUI no expuesto

Conexión en fibra óptica
Hub de fibra óptica
10Base-FL
(Transceivers internos)
TX RX

Segmento de fibra Transceiver
10Base-FL 10Base-FL
(Máximo 2000 mts) (FOMAU)

RX
TX
Ethernet Cable AUI
Interface

Conector AUI
de 15 pines

Equipos de interconexión LAN
– Repetidores
– Switches (bridges)
– Routers
– Gateways
• Se pueden diferenciar por la capa del
modelo OSI donde realizan la interconexión
entre redes de área local

Repetidor
Nodo A El repetidor conecta redes Nodo B
de área local en la CAPA 1
(física) del modelo de
referencia OSI

¿Qué hace un repetidor?
• El repetidor es el responsable de
– Amplificar la señal para asegurar que la
amplitud sea la correcta
– Asegurar la fase de la señal (jitter)
– Repetir las señales de un segmento a los otros
segmentos conectados al repetidor
– Quita el preámbulo del frame que llega y lo
regenera en el que envía (8 bytes: 1010...1011)
– Extiende frames de menos de 32 bits a 96 bits

Concentrador 10BaseT (Hub)
• El concentrador 10BaseT es un repetidor.
– Dos nodos no pueden comunicarse atravesando
más de 4 hubs (regla 5-4-3).
– Máximo 100 mts de longitud de segmento (peor
caso de atenuación: 11.5 dB).
– Generalmente tienen un LED para mostrar el
enlace (link).

Conexiones entre Hubs
Cable Cruzado
Número Señal que
T+ X R+ (1 con 3)
del Hilo Transporta
T- X R- (2 con 6)
Hub 1 R+ X T+ (3 con 1)
1 T+ x R- X T- (6 con 2)
2 T-
3 R+
4 No usado
Sólo a un hub debe
5 No usado
habilitársele el MDI-X
6 R-
7 No usado
8 No usado
Hub 2

Regla 5-4-3
Hub 1
2
Hub 2 Hub 3 Hub 4

3
4 1
Hub 5 Hub 6

5
Nodo A

Nodo B

Switches (bridges)
Nodo A El switch/bridge conecta Nodo B
segmentos físicos de red
de área local en la capa 2
para formar una red más
grande

Universidad Nacional de Colombia - 1999

¿Qué hace un switch (bridge)?
• Los bridges y switches:
– Analizan los frames que llegan, de acuerdo a la
información que traiga el frame toman la
decisión de cómo re-enviarlo (generalmente la
MAC address) y envían el frame a su destino
– No analizan la información de las capas
superiores (pueden pasar rápidamente el tráfico
de diferentes protocolos), pero pueden filtrar.
– Extienden la red (más distancia) y separan
dominios de colisión.

Diferencias entre switch y bridge
– Los switches son más rápidos porque conmutan
en hardware, los bridges conmutan en software.
– Los switches pueden soportar altas densidades
de puertos
– Algunos switches soportan conmutación cut-
through que reduce los retardos de la red, en
tanto que los bridges sólo soportan
conmutación del tráfico store-and-forward.
– Los switches proporcionan ancho de banda
dedicado a cada segmento de red (menos
colisiones)

Tipos de bridges
• Locales: conectan redes en la misma área
• Remotos: conectan redes en diferentes áreas
y generalmente utilizan enlaces de
telecomunicaciones
• MAC-Layer Bridges: interconectan redes
homogéneas (802.3 con 802.3)
• Mixed-Media Bridge: traduce entre
diferentes protocolos de la capa 2 (802.3
con 802.5)

Tipos de switches
• Cut-through: Alta velocidad, puede re-enviar frames malos
• Store-and-forward: Revisa el frame antes de enviarlo
• FramengFree (Cut-Through modificado): Antes de enviar,
espera que lleguen 64 bytes
• ATM (Asynchronous Transfer Mode): transfiere celdas
fijas, soportan voz, video y datos.
• LAN: Interconecta múltiples segmentos LAN, separa
dominios de colisión.
• Switches nivel 3

Enrutadores
El enrutador conecta redes
Nodo A Nodo B
lógicamente (capa 3).
Determina la siguiente red
para envíar un paquete a su
destino final.

Universidad Nacional de Colombia - 1999

¿Qué hace un enrutador?
• El enrutador
– Conecta al menos dos redes y decide de que
manera envíar cada paquete de información
basado en el conocimiento del estado de las
redes que interconecta y la dirección lógica.
– Crea y/o mantiene una tabla de rutas
disponibles junto con sus condiciones para
determinar la mejor ruta para que un paquete
alcance su destino

Otras actividades del enrutador
– Puede filtrar paquetes por dirección lógica,
número de protocolo y número de puerto
– Separa dominios de broadcast (subredes,
VLAN’s,)
– Interconecta redes WAN y LAN

Gateways
Nodo A Nodo B

El gateway mueve datos entre protocolos (capa 4 a la 7)

¿Qué es un gateway?
• Un gateway es un punto de red que actua
como entrada a otra red. Está en varios
contextos.
– Nodos Host (clientes ó servidores) vs. Nodos
gateway (routers: controla tráfico)
• Los proxy server, los firewall y los
servicios que permiten pasar correo de un
sistema a otro (Internet -> Compuserve) son
gateways en el sentido definido aquí.

Referencias
• Held, Gilbert. “Data Comunications Netwprking Devices”, John Wiley
& Sons. 1998
• Stallings, William. “Comunicaciones y Redes de Computadores”.
Prentice Hall. 2000
• Dodd, Anable. “The Essential Guide to Telecommunications”.
Prentice Hall. 2002.
• Peterson, Larry; Davie, Bruce. “Computer Netrworks”. Morgan
Kaufmann Publishers. 2000
• http://www.webexpert.net/vasilios/telecom/telecom.htm
• http://www.telezoo.com
• http://www.wow-com.com/
• http://www.anixter.com
• Shepard, Steven. “Telecom Crash Course”, McGraw-Hill, 2002
• http://www.cisco.com

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