Uso compartido de cables en entornos de edificios comerciales:

El uso compartido de cables describe la práctica de ejecutar más de una aplicación a través de diferentes pares de un canal de telecomunicaciones de cobre de par trenzado equilibrado. Ejemplos comunes de cable compartido son la transmisión de doce líneas 10BASE-T a través de un cable de 25 pares y el uso de adaptadores en Y para separar las líneas de voz y fax que se transmiten a través de un canal. Aunque el concepto de cable compartido está claramente aceptado por los profesionales de las telecomunicaciones, sólo ahora está empezando a convertirse en una práctica reconocida para reducir costes, simplificar la gestión del cableado y converger aplicaciones en un tipo de medio en entornos de edificios comerciales. La creciente aceptación en el mercado de los sistemas de cableado totalmente apantallado (es decir, «categoría 7A» o «clase FA») se ha identificado como la principal razón por la que las técnicas de cable compartido están apareciendo en los diseños de los principales diseñadores y consultores de infraestructuras de TI del sector.

 

Las normas de telecomunicaciones TIA1 e ISO2 especifican topologías genéricas y recomendaciones mínimas para garantizar un diseño coherente de los sistemas de cableado en todo el mundo. En muchos entornos comerciales, el requisito mínimo de las normas 3 de proporcionar dos tomas de telecomunicaciones en cada zona de trabajo se adopta como diseño básico de la infraestructura del edificio. Sin embargo, hay algunos entornos de usuario final, como centros de llamadas, centros de fax, aulas, centros de formación e instalaciones de monitorización que admiten bastante más de dos aplicaciones en cada área de trabajo. De hecho, algunos diseños de salas de recuperación de pacientes facilitan un mínimo de 15 aplicaciones4 en cada área de trabajo. Como se muestra en la tabla 1, estas áreas de trabajo de alta densidad suelen admitir varias aplicaciones de baja velocidad además de un servicio de datos de alta velocidad. Las estrategias de compartición de cables benefician a este tipo de áreas de trabajo, ya que simplifican la gestión del cableado al disminuir el número de cables y reducen los residuos y los costes al eliminar los pares no utilizados que estarían presentes si se dedicara un canal de 4 pares a cada aplicación. Se pueden obtener más ventajas en cuanto a costes y gestión del cableado si servicios como CATV y CCTV, que normalmente transmiten por cable coaxial, e intercomunicación, que transmite por hilos de cobre 18 AWG, convergen en la red de telecomunicaciones utilizando convertidores de medios de bajo coste como los baluns.

 

Tabla 1: Aplicaciones típicas en entornos de áreas de trabajo de alta densidad

 

A algunos diseñadores y consultores les sigue preocupando especificar el uso compartido de cables porque no están seguros de que las normas acepten esta práctica. La buena noticia es que tanto la TIA como la ISO reconocen y orientan sobre la aplicación del uso compartido de cables. TIA TSB-1905 describe el rendimiento de transmisión de varios tipos de aplicaciones que no interfieren entre sí en un entorno compartido basándose en la diafonía interna que se encuentra en los sistemas de cableado UTP (par trenzado no apantallado) y proporciona ejemplos de aplicaciones que pueden coexistir en cables multipares. La norma también indica que el conocimiento del tipo de transmisión de una aplicación (es decir, ráfaga, continua, sincronizada o aleatoria) y el ruido interno de la planta de cableado pueden utilizarse para determinar si múltiples aplicaciones o apariencias de la misma aplicación pueden coexistir en un canal. La norma ISO/IEC 11801: 2002, 2ª edición amplía esta información y proporciona consideraciones sobre la diafonía para el uso compartido de cables y orientaciones para minimizar las incompatibilidades de uso compartido de cubiertas. La norma ISO/IEC 150186 va un paso más allá y recomienda que se considere la posibilidad de compartir cables cuando el espacio de paso es limitado en entornos residenciales. Grupos industriales como BICSI 7 y códigos de construcción como NEC®8 en Estados Unidos aceptan la práctica de compartir cables. En resumen, todas las normas de telecomunicaciones reconocen el uso compartido de cables y proporcionan directrices de aplicación basadas en el potencial de interferencia de la aplicación debido a los niveles de diafonía interna del canal de cableado.

El uso compartido de cables no empezó a ganar popularidad hasta la adopción de sistemas de cableado totalmente apantallados (es decir, de clase F y FA) por la norma ISO. Esto se debe a que la cantidad de acoplamiento cruzado interno (tanto en el extremo cercano como en el lejano) en los sistemas de cableado UTP y F/UTP (lámina sobre par trenzado) dificultaba a los usuarios predecir si varias aplicaciones podían coexistir en un solo cable. Como se muestra en las figuras 1 y 2, los cálculos demuestran que el 23,4% de la señal transmitida de una aplicación aparece como ruido de diafonía de suma de potencia en el extremo cercano o en el extremo lejano a 100 MHz en los sistemas de cableado de categoría 5e/clase D. La situación mejora en los sistemas de cableado de categoría 6A/clase D. La situación mejora para los sistemas de categoría 6A/clase EA, con un 11,4% de la señal transmitida de una aplicación que aparece como ruido de diafonía de suma de potencia en el extremo cercano o en el extremo lejano a 100 MHz, pero este rendimiento no es suficiente para garantizar que todas las aplicaciones funcionen correctamente en un entorno de cubierta compartida. Con sólo el 0,7% de la señal transmitida de una aplicación que aparece como ruido de diafonía de suma de potencia en el extremo cercano o en el extremo lejano a 100 MHz, se garantiza a los usuarios finales que hay suficiente aislamiento de ruido entre pares para admitir múltiples aplicaciones o la aparición múltiple de cualquier aplicación en un canal de clase FA de 4 pares.

 

Figura 1: Comparativa Canal PSNEXT Pérdida Acoplamiento

 

Figura 2: Acoplamiento PSACRF de canal comparativo

 

Los requisitos del cableado de clase FA se especifican en la enmienda 1 a la norma ISO/IEC 11801:2002, 2ª edición, y representan una ampliación de los requisitos del cableado de clase F publicados originalmente en 1999. Aunque el cableado de clase F sigue existiendo hoy en día, el cableado de clase FA se caracteriza por un ancho de banda ampliado de 1 MHz a 1.000 MHz, lo que lo hace ideal para soportar todos los canales de CATV (hasta 698 MHz), y es el medio totalmente apantallado preferido. Los canales de clase FA se construyen con cable de categoría 7A totalmente apantallado y la interfaz de hardware de conexión de categoría 7A preferida para las implementaciones de compartición de cables es la interfaz de estilo no RJ descrita en IEC 61073-3-104 y mostrada en (figura 3). Esto se debe a que el diseño de cuadrante aislado de la interfaz de estilo no RJ permite un fácil acceso a uno o dos pares del canal utilizando conectores de estilo no RJ de 1 y 2 pares terminados en conectores Ethernet RJ-45 o RJ-11 debidamente cableados, como se muestra en la figura 4.

 

Figura 3: Siemon El conector TERA® es un ejemplo de interfaz de clavija y clavija no RJ

 

Figura 4: Cables híbridos (conector no RJ de 1 par a conector RJ11
y conector no RJ de 2 pares a conector RJ45)

 

 

Aunque las prácticas de implementación del uso compartido de cables son extremadamente flexibles y admiten una amplia gama de configuraciones, dos configuraciones básicas pueden satisfacer las necesidades de la mayoría de los usuarios finales. En los centros de llamadas y fax, los agentes suelen estar organizados en grupos de trabajo y disponen tanto de un teléfono analógico como de una conexión a Internet. En este ejemplo, la práctica recomendada para compartir cables sería proporcionar a cada grupo de trabajo de 4 agentes un MuTOA9 con una salida de categoría 7A y cuatro salidas de categoría 6A. El canal de una clase FA proporcionaría 4 líneas telefónicas analógicas al grupo, como se muestra en la figura 5. Al utilizar prácticas de uso compartido de cables en centros de llamadas y fax, los usuarios finales suelen obtener un ahorro de costes superior al 10% en materiales, una reducción del 38% en el número total de tomas y una menor complejidad en la gestión de cables. En muchos entornos multiaplicación, como aulas, centros sanitarios e instalaciones de supervisión, las tomas del área de trabajo admiten una plétora de servicios, como VoIP (voz sobre IP), CATV, CCTV, Internet, cámaras de seguridad, interfonía y datos de alta velocidad. En este ejemplo, proporcionar un cable dedicado para cada aplicación requeriría 9 tomas en el área de trabajo. Una solución más eficiente para entornos multiaplicación como éste es implementar el uso compartido de cables, por el que cada área de trabajo soportaría los 9 servicios a través de dos canales de clase FA y un canal de categoría 6A. Las dos salidas de categoría 7A soportarían los servicios representados en la figura 6. Con esta implementación, los usuarios finales suelen obtener un ahorro de costes superior al 20% en materiales, una reducción del 57% en el número de tomas y una menor complejidad en la gestión del cableado. Además, estos usuarios finales se benefician de la convergencia de su cableado coaxial (CATV y CCTV) y de cobre (interfonía) en la red de telecomunicaciones, con la ventaja añadida de una gestión simplificada de la infraestructura y una menor complejidad.

 

Figura 5: Implementación típica de compartición de cables en un centro de llamadas/fax

 

Figura 6: Implementación típica de cable compartido multiaplicación

 

A la hora de diseñar soluciones de compartición de cables, es fundamental planificar los tipos de aplicaciones que se van a admitir y conocer el ciclo de vida de sus equipos. Afortunadamente, el ciclo de vida de los centros de llamadas y de la mayoría de las aplicaciones de vídeo es superior al ciclo de vida de 10 años especificado por las normas TIA e ISO para las aplicaciones de datos. Aunque la aplicación de estrategias de diseño de cables compartidos aporta muchas ventajas, es importante recordar que estas técnicas pueden reducir la capacidad de la infraestructura de cableado para soportar futuras aplicaciones y actualizaciones.

Como resultado, la práctica recomendada para todas las soluciones de compartición de cable es proporcionar un mínimo de una toma dedicada de 4 pares de categoría 6A o superior además de las tomas compartidas de categoría 7A para garantizar una ruta de migración para las actualizaciones de datos de alta velocidad. La demanda de los usuarios finales de soporte de aplicaciones de alta densidad y baja velocidad está aumentando a medida que más y más dispositivos de equipos admiten el protocolo IP, la comunicación Ethernet y el funcionamiento sobre cableado de par trenzado. Afortunadamente, el cableado de clase FA proporciona el aislamiento de ruido interno necesario para admitir métodos de uso compartido de cables aprobados por las normas que reducen el coste, simplifican la gestión de cables y admiten la convergencia de aplicaciones en medios de par trenzado.

Notas a pie de página:

1 TIA es el acrónimo de Telecommunications Industry Association (Asociación de la Industria de Telecomunicaciones).

2 ISO es el acrónimo de Organización Interna de Normalización

3 Los requisitos mínimos de las tomas de telecomunicaciones se especifican en ANSI/TIA-568-C.1 e ISO/IEC 11801: 2002, 2ª edición.

4 Las aplicaciones típicas admitidas incluyen: 2 de voz, 4 de datos Ethernet clínicos, 2 de datos Ethernet de monitorización remota de pacientes en UCI, 1 de Ethernet de llamada a enfermería, 1 de datos Ethernet auxiliares para aplicaciones no clínicas, 2 de entretenimiento de pacientes y salidas adicionales para la actividad de la «zona familiar».

5 TIA TSB-190, «Guidelines on Shared Pathways and Shared Sheaths», junio de 2011.

6 ISO/IEC 15018, «Information Technology – Generic Cabling for Homes», abril de 2009

7 Para más información, consulte www.bicsi.org

8 NEC es el acrónimo de National Electrical Code® (Código Eléctrico Nacional).

9 MuTOA es el acrónimo de Multi-user Telecommunications Outlet Assembly WP_CableSharing_ Rev. D