En este Documento Técnico se recogen las últimas normas acaecidas en el ámbito de las redes de datos y el Cableado Estructurado, en lo que afecta a los organismos de estandarización IEEE y TIA.
El mercado de las redes de datos es un mercado en constante evolución y, además de las aplicaciones y protocolos que se mencionarán a continuación, es importante decir que ya se ha creado un grupo de trabajo, el IEEE 802.3bs para trabajar sobre el desarrollo de 400Gbps sobre fibra multimodo.

En sucesiones versiones de este documento se hablará sobre esta nueva aplicación.
La agenda del documento se presenta a continuación:
- IEEE 802.3bj – 100GBASE-CR4
- IEEE 802.3bp - Gigabit Ethernet sobre un solo par
- IEEE 802.3bm - 100GBASE-SR4
- IEEE 802.3bq – 40GBASE-T
- IEEE 802.3bt – Power Over Ethernet ++
- ANSI/TIA 568-C 2.1 - Cableado de Par Trenzado para 40Gbps
- ANSI/TIA 568-0.D- Cableado de Telecomunicaciones para Entornos Empresariales. Aspectos Genéricos
- ANSI/TIA 942-A – Centros de Datos
- ANSI/TIA 4699 – Cableado Estructurado para Entornos Educativos
- ANSI/TIA TSB 162-A. Cableado para WiFi

IEEE 802.3bj – 100GBASE-CR4
Este estándar pretende conseguir la transmisión de 100 Gigabits/sg respectando el formato de trama Ethernet definido en 802.3 pero usando como medios de transmisión bien BackPlane (conexión entre switches formando una pila) o cables twin-axiales, con longitudes de hasta 5 mts.
Con este protocolo, se usarán cuatro canales de transmisión en paralelo, con una tasa de transmisión de 25Gbps por cada canal en formato full-dúplex.
El proyecto incluye cuatro formatos de conexión posibles. 100GBASE-KR4 orientado a la conexión entre switches o blades (backplane) de nueva generación, 100GBASE-PR4 orientado a la posibilidad de interconectar switches convencionales y que permitan el apilamiento de los mismos, con switches que implementes nuevos sistemas de apilamiento y, por último, el protocolo 100GBASE-CR4 orientado a poder conectar switches tipo ToR (Top Of Rack) con servidores, usando para ello cables twin-axiales de hasta 5 metros de longitud.
La fecha estimada para la publicación del estándar es Julio de 2014.

IEEE 802.3bp - Gigabit Ethernet sobre 1 sólo par
Después del CFI (Call for Interest), que lo podríamos definir como una encuesta al sector, para ver la necesidad de disponer de una aplicación Gigabit Ethernet sobre 1 sólo par trenzado, lanzada a comienzos de 2012, finalmente se ha decidido avanzar con el proyecto, y ha pasado a denominarse IEEE 802.3bp.
El principal entorno de aplicación para este nuevo estándar sería el entorno industrial y más concretamente el de la Automoción, Aviación y sector Ferroviario, donde esta aplicación serviría para conectar sistemas de diagnóstico, acceso a Internet, sistemas de control, cámaras, etc. Aunque el CFI establece como principal entorno de aplicación el anteriormente comentado, es obvio pensar que tendría cabida en cualquier otro entorno donde las prestaciones del cableado instalado soportasen los requisitos de dicho estándar, aún por definir.
Importante mencionar que esta normativa recomienda el uso de cables UTP, dado su mejor comportamiento que los cables apantallados en entornos en los que no se puede disponer de tomas de tierra.
En paralelo pero de forma separada, también se está desarrollando un estándar PoE utilizando tan sólo 1 par, para poder implementarlo sobre los interfaces usados en esta aplicación y poder alimentar así dispositivos remotos usando tan sólo 1 par de cobre.
Se está trabajando con interfaces que permitan disponer de enlaces de aproximadamente 15 mts de longitud y hasta 4 conexiones, los cuales tendrían principalmente aplicación en el entorno de los automóviles, y por otro lado también otros interfaces que permitan ampliar esta distancia hasta más de 40 mts, para que su uso se pueda extender al entorno industrial, ferroviario y aviación.

IEEE 802.3bm – 100GBASE-SR4
El proyecto IEEE 802.3bm se ha creado para desarrollar la aplicación 100GBASE-SR4, que consiste en la transmisión a 100Gbps usando para ello 8 fibras multimodo, 4 en cada sentido, y modulando por cada una de las fibras una longitud de onda a razón de 25Gbps, en lugar de las 20 fibras, a razón de 10Gbps por cada una de estas fibras, que usa el estándar actual 100GBASE-SR10. La razón de este nuevo desarrollo es meramente económica, ya que la infraestructura pasiva de fibra óptica necesaria es mucho más simple y, sobre todo, los interfaces ópticos se espera que sean hasta un 50% más barato que los actuales 100GBASE-SR10. Además y para conseguir este importante ahorro económico de los interfaces ópticos, se están barajando varías técnicas de modulación, sin haber llegado de momento a ningún consenso. Las distintas propuestas de modulación se recogen en la siguiente figura, representando en cada caso el porcentaje de apoyo recibido para cada una de ellas en las distintas reuniones mantenidas hasta la fecha.

Como se puede comprobar, la opción más votada es CWDM, aunque por el momento tiene un apoyo excasamente superior al 30% y para tomar la decisión final el apoyo debe ser de al menos el 75%. Los primeros indicios en cuanto a las distancias máxima soportadas de esta aplicación sobre fibras multimodo, indican que se podrán alcanzar alrededor de 70 mts con fibra multimodo OM3 y aproximadamente 100 mts con fibra multimodo OM4, considerando en ambos casos hasta dos saltos o conexiones. En el mismo proyecto se está trabajando también sobre la aplicación 40GBASE-ER, para conseguir transmisiones a 40Gbps sobre fibra monomodo y a distancias de 40Kms. Se espera que el estándar esté publicado para Marzo de 2015.

IEEE 802.3bq – 40GBASE-T
Finalmente se ha creado el grupo de trabajo encargado de desarrollar la aplicación 40GASE-T, es decir, 40Gbps a través de cableado de par trenzado. Este grupo de trabajo y, en definitiva el nombre oficial del estándar 40GBASE-T es el IEEE 802.3bq. Esta aplicación, además de mantener los formatos de trama Ethernet, también incluye autonegociación, es decir, será retro-compatible con aplicaciones Ethernet ya existentes como 10GBASE-T o 1000BASE-T. Finalmente se ha establecido una longitud máxima para los canales 40GBAE-T, que será de 30 mts con hasta 2 conexiones, en principio suficiente para poder alcanzar la longitud máxima de una fila de racks en el interior de un Centro de Datos, objetivo principal de este nuevo protocolo.

Para definir las características que tienen que tener los interfaces 40GBASE-T, se están usando modelos de canal de 5 metros (2 latiguillos de 1 metro y un enlace de 3 metros) y modelos de 30 metros (2 latiguillos de 3 metros y enlaces de 24 metros). Conviene tener en cuenta que, al igual que se está trabajando sobre una longitud máxima de 30 mts, también se están estudiando las distancias mínimas de canal y latiguillos que se deberán cumplir.

Adicionalmente, se contempla también un modelo de enlace con “Cero Conexiones”, es decir, un latiguillo que permita uniones directas entre switches y /o servidores. Estos latiguillos que permitan conexiones directas tendrán unas características eléctricas distintas y superiores a los usados como parte de un canal de cableado.

IEEE 802.3bt – Power Over Ethernet ++
La llegada de nuevos dispositivos alimentados a través de PoE, que requieren una mayor potencia que la suministrada por el actual estándar 802.3at (25.5W), ha hecho que se empiece a trabajar sobre un nuevo estándar PoE capaz de soportar una mayor potencia. El objetivo inicial de este nuevo estándar es poder usar los 4 pares del cable (hasta ahora sólo se usaban 2 pares) y poder alcanzar así potencias de alrededor de 50W. Algunos de los dispositivos que requieren de una mayor potencia son, ordenadores o equipos virtuales (Thin Client), cámaras IP de alta resolución, puntos de acceso de nueva generación, dispositivos de almacenamiento (NAS), o incluso luminarias tipo LED que también empiezan a poder ser alimentadas a través del propio cableado de pares, para lo cual se estima que se podrá alcanzar un volumen de negocio superior a los 400 M$ para el año 2020. Cabe destacar que se espera una gran demanda en el uso de esta aplicación, para alimentación de equipos usados en la gestión de edificios (BMS), como se puede apreciar en la siguiente figura.

El desarrollo de esta aplicación está considerando que se podrán usar todos los sistemas de cableado siempre y cuando la resistencia de lazo en corriente continua no supere los 25 Ohm. Todos los sistemas de cableado de CommScope (SYSTIMAS y UNIPRISE) a partir de Categoría 5E serán compatibles con este nuevo estándar PoE.

ANSI/TIA 568-C.2.1 - Cableado de Par Trenzado para 40Gbps
En la versión actual de este borrador, ya existen algunas cosas importantes que vamos a comentar. Está definida la distancia máxima y modelo de conexiones para los nuevos sistemas de Categoría 8, 30 mts y 2 conexiones máximo, con un ancho de banda de 2GHz. Los trabajos actuales están basados en el modelado de los componentes y en la armonización de las soluciones respecto a las características de los componentes desarrollados en el seno de ISO/IEC TR 11801-99-1. Importante resaltar que la normativa americana para Categoría 8 sólo reconoce como único interface el conector RJ45. En la siguiente tabla se muestra la retro-compatibilidad mecánica de los componentes de Categoría 8 con los de anteriores categorías.

También se está trabajando en lo que se ha denominado “End-to-End-Channel”, es decir, un latiguillo con unas características especiales y distintas a los que puedan formar parte de un canal de cableado, cuyo objetivo será poder realizar conexiones directas entre equipos, switch a servidor, por ejemplo. En cuanto al tamaño de los cables, se está estudiando la posibilidad de que el diámetro máximo de los mismos no supere los 9 mm, aunque este punto aún está por definir.

ANSI/TIA 568-0.D. Cableado de Telecomunicaciones para Entornos Empresariales. Aspectos Genéricos
Se ha empezado a trabajar en el desarrollo de los aspectos generales que debe cumplir el cableado de telecomunicaciones a implementar en entornos empresariales genéricos. Aunque aún se encuentra en una fase muy prematura, son varias cosas las que podemos comentar del actual borrador. Se va a cambiar la nomenclatura para definir los distintos repartidores que forman un cableado estructurado, tradicionalmente llamados de acuerdo con esta norma americana MC (Main Cross-Connect), IC (Intermediate Cross-Connect) y HC (Horizontal Cross-Connect). A partir de ahora y de forma mucho más genérica se pasarán a llamar, respectivamente, DC, DB y DA, que significa Distribuidor C, B y A. De igual forma, la denominación de las tomas de usuario que habitualmente se denominaban TO (Telecommunications Outlets) pasarán a llamarse EO (Equipment Outlets). Todos estos cambios de nomenclatura se pueden comprobar en la siguiente figura.

Otro punto importante que recoge este estándar son las atenuaciones y distancias máximas permitidas para todas las aplicaciones Ethernet y FiberChannel, usando como medio de transmisión la fibra multimodo y monomodo. Se recogen a continuación.

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ANSI/TIA 942-A. Centros de Datos
Se está trabajando en las últimas resoluciones de los comentarios emitidos por las distintas organizaciones integrantes del grupo de trabajo que está revisando esta normativa. Además de las adopciones de nuevas topologías anunciadas en la versión anterior de este documento (fat-tree, full-mesh, interconnected mesh, centralized switch y virtual switch), como hecho más significativo y reciente hay que comentar que la distancia máxima de latiguillos que se pueden emplear en un centro de datos para realizar conexiones directas entre equipos, ha pasado de los 15 mts a los 10 mts actuales.

Cada vez más, el objetivo para el cableado de los centros de datos pasa por implementar un cableado estructurado y evitar en la medida de lo posible las conexiones directas entre equipos, tanto por su falta de flexibilidad como también por las prestaciones técnicas inferiores a un cableado estructurado que implican las conexiones directas.

ANSI/TIA 4966 – Cableado Estructurado para Entornos Educativos
Finalmente se ha aprobado para su publicación inmediata el estándar TIA 4966 que recoge las características técnicas, prestaciones, y recomendaciones para implementar un cableado estructurado en un entorno educativo como una universidad, colegio, etc. Esta normativa sigue los principios de las normas genéricas EIA/TIA 568C en cuanto a topología y distancias máximas del cableado y EIA/TIA 569C en cuanto a canalizaciones y espacios técnicos Cabe destacar que este estándar recomienda el uso de Categoría 6A y fibra OM4 para las nuevas instalaciones, así como mangueras multipares de Categoría 3 para las troncales de voz en el supuesto caso de contemplar telefonía analógica convencional. También y como punto importante, recoge las recomendaciones en cuanto al dimensionamiento del cableado que soporte las conexiones de los puntos de acceso para disponer de cobertura WiFi. Las recomendaciones serán las siguientes: - En halls de entrada o zonas de recepción, 1 punto de acceso cada 150 m2 - En lugares donde mayoritariamente se concentrarán los alumnos, profesores y personal administrativo, como aulas, salas de conferencias, gimnasios, cafeterías, etc, la cantidad de puntos de acceso a prever dependerá de la cantidad de usuarios esperados. De esta forma, en la siguiente tabla se recogen la cantidad de puntos de acceso en función del número de usuarios.

Se recomienda igualmente que los puntos de acceso se sitúen a una altura entre 2.4m y 3.6m sobre el suelo, y nunca superando los 9m de altura, considerando que a medida que aumenta la altura de instalación disminuye la zona de cobertura del punto de acceso. En la siguiente figura se muestra el ejemplo de las instalaciones típicas en un aula.

De manera informativa, este estándar recoge también las recomendaciones para dotar de un sistema de cobertura inalámbrica para telefonía (DAS – Distributed Antenna System) en estos entornos.
Las razones que llevan a la instalación de un sistema DAS en un entorno educativo o, en general, en cualquier otro entorno, se numeran a continuación:
- Disponer de un sistema único de distribución para todos los operadores de telefonía que quieran disponer de cobertura en la instalación.
- Evitar que repetitivamente tengan que realizarse actuaciones por parte de distintos operadores para la mejora de la cobertura, mantenimiento de infraestructuras de telefonía, etc, ya que de esta forma se centraliza todo el proceso.
- Dotar de un sistema de telefonía que permita tener más equipos de transmisión por parte de los operadores y, por tanto, evitar problemas de capacidad en la red.
- Disponer de una cobertura adecuada en todo el entorno.

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En la siguiente figura se recoge el esquema típico de distribución de un sistema DAS.

Como se puede comprobar, existirá un equipo “master” en cabecera, alimentado por antenas externas, y unidades remotas que a su vez serán alimentadas normalmente a través de cableado coaxial o fibra óptica monomodo, desde el equipo master. De los equipos remotos saldrán los cables coaxiales que alimentarán las distintas antenas pasivas y comunes a todos los operadores de la instalación.

ANSI/TIA TSB 162-A – Cableado para WiFi
Ya está finalizado y listo para su publicación, la última versión del documento TSB 162-A que recoge las características técnicas y recomendaciones de implementación del cableado estructurado para soportar las redes WiFi. Este documento trata de ser una guía para implementar sistemas WiFi en entornos como edificios comerciales, educativos, hospitales, restaurantes, hoteles, exteriores, etc. Es importante decir y sobre todo saber que, las ondas electromagnéticas se ven fuertemente afectadas por los materiales usados habitualmente en la construcción y, por tanto, en función de estos materiales las condiciones de propagación y atenuación pueden cambiar, y consecuentemente es posible que a veces no se consigan los niveles de cobertura esperados. En general las reglas de diseño que marca este documento se basan en tratar de tener niveles mínimos de señal en las zonas deseadas, sin tener en cuenta dichos materiales de construcción ni tampoco número de usuarios o capacidad de la red. Si se quiere tener un estudio completo y detallado de cobertura, teniendo en cuenta los materiales de construcción y la capacidad o velocidad mínima por usuario, es necesario hacer un análisis de cobertura pormenorizado usando herramientas software de modelización que contemplen todos estos parámetros. El despliegue de las tomas de usuario, habitualmente contempladas en los falsos techos, donde posteriormente se conectarán los Puntos de Acceso Inalámbrico (APs), se basa en realizar rejillas de cobertura máxima de cada AP. Dichas rejillas o celdas se muestran en la siguiente figura.

Como se puede observar, el tamaño máximo del lado de la celda será de 18,3m, lo que conlleva que el radio de cobertura máximo del AP será de 13 m.
Este documento recomienda ubicar en cada celda o en definitiva en cada roseta (TO), al menos 2 tomas o conectores RJ45, con objeto de poder tener dos puntos de acceso en la misma ubicación, o incluso de poder conectar APs que disponen de más de un conector RJ45.
Se recomienda igualmente que el cableado de cobre usado sea de Cat6A o superior, y en caso de usar fibra óptica, esta deberá ser tipo OM3 o superior.
En las siguientes figuras se muestras ejemplos de montaje de los Puntos de Acceso.

Autor: Alberto Martínez Technical Manager, Spain&Portugal CommScope Enterprise