Tema 5

 Diseño de redes de datos y telecomunicaciones

1. Representación gráfica de redes

Antes de acometer la instalación de una red, los técnicos deben realizar un diseño previo de la misma, analizando todos los espacios por los que discurrirá, los obstáculos que pueden plantearse, las distancias entre puntos críticos, etc.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, se hace una representación gráfica de la red.

Dicha representación gráfica se hace en varios sentidos:

• Representación de plantas, haciendo uso típicamente de los planos de tipo arquitectónico, donde también puede incluirse la red eléctrica, red de conexión a tierra, etc. En este sentido, se hará una representación para cada una de las plantas que forman parte de la red.
• Representación de los armarios de distribución. Es esta representación se muestra el frontal de los racks, con la distribución de los elementos instalados sobre ellos.
• Representación simbólica de la red, en la que prescinde de espacios y medidas, Aquí tiene importancia el tipo de dispositivos que se conectan y los medios empleados.

La representación simbólica de la red es el modelo más utilizado para representar su arquitectura.

1.1. Representación gráfica en planos

Para representar una red en un plano se utilizan los modelos de planos técnicos del edificio, la zona o la ubicación. Estos son diseñados por personal experto, que utiliza técnicas que escapan a nuestro ámbito de estudio.

En un proyecto de construcción existen diferentes tipos de planos. Estos se agrupan según su categoría, entre las que destacan las siguientes:

• Planos eléctricos: comienzan con el prefijo "E". recogen todas las características del tendido eléctrico y puntos de suministro, distribución y terminación.

• Planos arquitectónicos: comienzan con el prefijo "A". Reflejan las características de suelos, paredes y techos, entre otros. Son muy útiles para diseñar las canalizaciones.

• Planos de cañerías: comienzan con el prefijo "P". Identifican todos los sistemas de cañerías instalados en el edificio. También resultan útiles para diseñar las canalizaciones.

• Planos de telecomunicaciones: comienzan con el prefijo "T". Representan los elementos de telecomunicaciones, así como la arquitectura de la red. Este es el tipo de planos con el que deberemos trabajar y diseñar.

Los planos de telecomunicaciones pueden diseñarse a diferente nivel, según lo que queramos representar:
T0: planos de campus, con recorridos externos y troncales entre edificios.
T1: plano de edificio, con la disposición por plantas, límites, backbone y recorridos horizontales.
T2: áreas de trabajo, con la localización de las tomas y el etiquetad de las mismas.
T3: salas de telecomunicaciones, con la vista

2. Elección de medios
El tipo de medio que se utilice en la interconexión de los diferentes elementos de la red será vital para su correcto funcionamiento.
A la hora de elegir un medio de tendrá en cuenta:

• La velocidad/ancho de banda con el que se quiera trabajar. Esto dependerá de la finalidad de la red.
• La distancia que se desee cubrir, teniendo en cuenta lo establecido en la normativa y la degradación de la velocidad en el medio de transmisión en función a la longitud de este.
• El presupuesto económico de que se disponga, ya que del medio empleado dependerán también, en una parte importante, los elementos de interconexión necesarios.

Elección del medio para el subsistema horizontal

La red de voz y datos puede cubrirse correctamente utilizando cable de par trenzado. La categoría del cable estará en función del ancho de banda que se desee implementar. En la actualidad, lo más habitual es emplear cable de categoría 5e (FE) o 6/6a (GE o 10GE).

En situaciones muy concretas, donde se necesite un ancho de banda elevado, puede emplearse fibra óptica para la conexión de datos.

En el caso de talleres o locales con máquinas o con actividad eléctrica considerable, puede utilizarse la variante apantallada para evitar las interferencias en las comunicaciones.

Elección del medio para el subsistema vertical

El backbone de la red necesita mayor ancho de banda que los ramales de subsistema horizontal. La elección de cable de par trenzado es viable siempre que se respeten las distancias, aunque lo típico es utilizar cable multiple (de 25 partes) para el sistema de voz, y fibra óptica para el sistema de datos.

Elección del medio para el subsistema de campus

Para la interconexión de edificios lo más recomendable es utilizar fibra óptica, con independencia de la distancia que los separe. Esto se hace, sobre todo, para evitar posibles interferencias electromagnéticas, y para salvar los problemas que pudieran ocasionar las diferencias de potencial de las conexiones a tierra de cada edificio.

3. Los subsistemas de equipos
En la mayor parte de las redes basadas en el sistema de cableado estructurado en necesario disponer de un acceso para conectar con el proveedor de telefonía que le ofrece los servicios WAN.
Los elementos empleados para vincular la red del proveedor de servicios a nuestra red de datos y telecomunicaciones es lo que se conoce con el nombre de subsistema de equipos.
Hay dos subsistemas de equipos:

• Subsistema de equipos de voz.
• Subsistema de equipos de datos.

3.1. Subsistema de equipos de voz

El subsistema de equipos de voz está formado por los elementos que se usan para interconectar la línea de telefonía del proveedor de servicios con el sistema de cableado estructurado de la red.

Este subsistema está compuesto por los siguientes elementos:

• Repartidor intermedio de telefonía (RIT): está compuesto por uno o más cuadros de regletas tipo 110. Estas regletas están diseñadas para alojar 5 y 10 pares (lo habitual es que se4an de 10 pares).

Este cuadro de regletas del RIT se denomina cuadro de distribución principal.

El RIT típico tiene tres secciones diferenciadas:

1. Una sección para recibir las conexiones de las líneas del operador que proporciona los servicios externos.
2. Una sección para suministrar servicios de voz.
3. Una sección para suministrar servicios de datos.

• Punto de acceso de operadores (PAO): es un cuadro de características similar al RIT, que recibe las conexiones de las líneas de la operadora y las enlaza con el RIT. Cuando los PAO se instalan en el RIT, conviene diferenciarlos. Es recomendable etiquetar todas las conexiones adecuadamente en el proceso de instalación de la red.

• Punto de terminación de red (PTR): es el nexo de unión de la red del proveedor de servicios con nuestra red. Se trata de un cajetín que suministra la operadora con un cable y una toma a partir de la cual se hace la conexión con su red.

• Centralita (PBX): es como se conoce a la central telefónica. Este elemento es el encargado de derivar una comunicación desde el exterior de la red al usuario correspondiente del interior de la red. Existen también centralitas digitales, llamadas IP PBX, que disponen de adaptadores de red y utilizan el servicio de VoIP. En este caso la centralita es un elemento más de la electrónica de red, y puede ubicarse en un rack.

Paneles de parcheo de equipos de voz: estos elementos se integran en el armario de distribución correspondiente y reciben el cableado, habitualmente de categoría 3, correspondiente a las conexiones de voz del RIT.
desde estos paneles de parcheo se realizan los vínculos a paneles del subsistema horizontal o vertical (según corresponda), que ya forman parte de la red  de cableado estructurado y que son de categoría superior (5e, 6, 7, etc.).

3.2. Subsistema de equipos de datos
El subsistema de equipos de datos está constituido por todos los elementos necesarios para la interconexión de la línea de datos del proveedor de servicios con el sistema de cableado estructurado.
En este subsistema partimos de la sección del RIT destinada al servicio de datos, denominada repartidor intermedio de datos (RID).
En el rack utiliza un panel de parcheo de equipos de datos, que está formado por regletas 110 integradas en un armazón rackeable. Este panel puede incorporar dos regletas por fila (1 U), que pueden tener más de una fila, según las necesidades.

Como sucedía con los paneles de equipos de voz, los paneles de equipos de datos se ubican en el armario de distribución correspondiente, utilizando cable UTP de categoría 5 o superior para enlazar con el RIT cable UTP de categoría 5e o superior para enlazar con la red de cableado estructurado.
 


4. Ubicación y dimensionado
Uno de los aspectos primordiales cuando se diseña la infraestructura de una red es la ubicación de los distribuidores que por lo general se alojan en salas de telecomunicaciones.
por otro lado, la cantidad de distribuidores y la magnitud de estos dependerán en gran medida de la cantidad de puestos finales que haya en la red, así como de su distribución espacial.

4.1. Ubicación de los distribuidores
La ubicación del distribuidores siempre deberá favorecer, en lo posible el diseño de la red. Como es muy posible que el distribuidor se aloje en una sala de telecomunicaciones, al decidir su localización procuraremos que sea un lugar que cumpla con los requisitos marcados por la normativa y que permita comunicarlo con otros empleando la menos cantidad de recursos posibles.

Distribuidor de planta
Cuando la superficie a cubrir es muy amplia, se opta por ubicar más de un distribuidor de planta. En estos casos, cada FD no tiene su propia sala de telecomunicaciones; es más, solo uno de ellos, el denominado distribuidor principal de planta, está en la sala de telecomunicaciones. El resto de FD se distribuyen por la planta para dar servicio a todo el área a cubrir.
Cada distribuidor de planta puede alcanzar equipos que no estén a más de 90 m en canalización de donde él está ubicado. En el plano, para saber de una forma rápida y aproximada el radio de acción de un FD se procede de la siguiente forma:

• Se decide cuál es la ubicación del FD en la planta.
• Se traza un círculo de 50 m de radio tomando como centro la ubicación del distribuidor de planta.

Todos los equipos fuera del círculo no estarán dentro del área de influencia del FD. Los equipos cercanos al trazo pueden estar o no dentro de ella; dependerá de las barrearas arquitectónicas y habrá que hacer el cálculo de forma particular. Además de este modo de distribución, hay que procurar, por motivos de organización, que las TO de una misma oficina vayan al mismo armario distribuidor. De esta manera será más sencillo solucionar los problemas que puedan sugerir, realizar operaciones de mantenimiento, o ampliar o ampliar la red si fuese necesario.
Los puestos que no entren en ninguno de los radio de acción de un FD deberán recibir cobertura a través de medios inalámbricos.


Distribuidor de edificio
El distribuidor de edificio deberá ubicarse en el lugar más cercano a la vertical de la red (backbone). Siempre que se pueda se pueda se unificará la sala de telecomunicaciones de la planta principal con la correspondiente a la del BD.


Distribuidor de campus
El distribuidor de campus se ubicará en uno de los edificios del campus. Al igual que el BD, si es posible, se ubicará el CD en la misma sala que el BD.
Sin, si la dimensión de la red es considerable no suele ser posible, y el CD acaba teniendo su propia sala de telecomunicaciones.

Dimensionado de los distribuidores
Una vez fijadas las ubicaciones de los diferentes distribuidores, habrá que determinar cuál es su magnitud.
No existe ninguna regla concreta para decidir qué tipo de armario escoger, ya que los factores en el diseño de una red son muy diversos y, además, suelen variar a lo largo de la vida de esta.
Sin embargo, de forma aproximada, podemos seguir las siguientes pautas:

• Reconectar el número de tomas que hay para cada servicio. La mayor parte de las redes que nos encontraremos tendrán dos servicios: voz y datos.
• Trabajar con margen. Se recomienda tener un margen de un 25%, lo que significa que siempre se debe prever un 25% más de necesidades para evitar actualizaciones prematuras.
• Analizar las necesidades de electrónica de red. Para ello será necesario conocer la distribución lógica de la red, al menos de forma aproximada.
• Tener en cuenta el factor inversión/vida útil de la red.

Distribuidor de planta
Para el diseño del rack correspondiente al FD se seguirán las siguientes directrices:

1. Computamos las tomas correspondientes a cada uno de los servicios, por separado. A cada uno de esos valores le sumamos el 25% de margen.
2. Elegimos el panel de parcheo más adecuado para recibir el cableado de cada servicio.
3. Determinamos la cantidad de latiguillos que necesitaremos para dar salida a todas las tomas que hemos parcheado en los diferentes paneles de parcheo.
4. Implementaremos la electrónica de red correspondiente: switches, routers, etc.
5. Planificaremos las salidas que va a necesitar el armario y elegimos los paneles de salida para cada servicio. No se pueden mezclar los paneles de parcheo de entradas con los de salidas.
6. Contabilizaremos la cantidad de pasahilos que habrá que colocar para tener todo el cableado ordenado. El pasahilos ocupa 1 U y se suele colocar debajo de cada panel de parcheo.

Distribuidor de edificio
Hay infraestructuras de red que, por su dimensión, incorporan en el armario del edificio los elementos correspondientes a la planta donde se ubica, fusionando el BD con el FD de esa planta, pero esta práctica ha de evitarse en la medida de lo posible.
Para el diseño del BD es necesario conocer previamente las características de los diferentes FD, ya que aquí se reunirán todos ellos:

1. Computamos todas las conexiones verticales que salen de cada FD correspondientes a voz, datos y fibra.
2. Elegimos los paneles de parcheo más adecuados a cada uno de los servicios.
3. Planificamos las salidas que va a necesitar el armario, si se trata de una infraestructura de campus, y elegimos los paneles de parcheo de salida para cada servicio.
4. Si el distribuidor es final, se reserva una zona para colocar los elementos provenientes de los subsistemas de equipos de voz y de equipos de datos.
5. Contabilizamos la cantidad de pasahilos que habrá que colocar para tener todo el cableado ordenador.

Distribuidor de campus
Se aplicaría el mismo procedimiento que para el BD, reservando una sección de enlaces por FO para vincular todos los BD en el CD.