El cableado estructurado es fundamental en las entrañas de cualquier edificio o recinto para garantizar una correcta infraestructura de telecomunicaciones, primordial para la transmisión de datos, voz o video en una red en esta era de transformación digital.
Las organizaciones que invierten en la implementación de un cableado estructurado robusto, mejoran su eficiencia operativa y están preparadas para un futuro tecnológico en permanente evolución.
De igual manera, aseguran su competitividad en el mercado global.
Introducción al cableado estructurado
Este tipo de cableado, al que se denomina cableado estructurado o cableado de red es un sistema estandarizado e integral de cables, conectores, dispositivos y componentes, que responde a estándares y normas perfectamente definidos.
El propósito del cableado estructurado es dar soporte a una infraestructura de red organizada, eficiente y escalable, mediante la que se establece conectividad y comunicación de carácter confiable entre los dispositivos de un entorno empresarial.
¿Qué es cableado estructurado?
Una definición más técnica establece que el cableado estructurado es, físicamente, una red de cable única y completa, en la cual se combinan:
- Pares trenzados o cables de par de cobre trenzados sin blindar UTP unshielded twisted pair)
- Pares trenzados, blindados STP (shielded twisted pair)
- Cables de fibra óptica,
- Bloques de conexión, y
- Cables que terminan en diferentes tipos de conectores y adaptadores.
Importancia del cableado estructurado
Es frecuente que aquello que no se ve (como le sucede al cableado estructurado), aparentemente pierda importancia. No obstante, es el elemento que garantiza comunicación y conectividad eficiente entre los componentes de una red.
Facilita una gestión centralizada de la infraestructura de red, permite la adaptación y expansión de acuerdo con las necesidades cambiantes de la organización y contribuye a la optimización de costos en el largo plazo.
Situaciones problemáticas como es el caso del retardo en los tiempos de respuesta, intermitencia, o bien, bloqueo de algunas aplicaciones son con frecuencia el resultado de un cableado estructurado mal instalado o componentes de escasa calidad.
Historia y evolución del cableado estructurado
Un breve viaje en el tiempo hacia la década de 1970 del siglo XX, coloca la atención en el momento en que se inventaron los disquetes para llevar información de una computadora a la otra.
Es cuando comenzó a ser evidente la necesidad de enlazar los equipos de cómputo, para lo cual se utilizaron distintos tipos de cableado.
Hubo sistemas con cable coaxial o con bi-coaxial, pero la incompatibilidad entre la oferta de distintos fabricantes causó problemas, mientras tanto, se desarrolló Ethernet, una forma sencilla, barata y muy accesible para enlazar computadoras.
El cable ethernet
Hasta la fecha, seguimos usando cableado Ethernet en ambientes de homeoffice o pymes.
Se trata de un hilo de cobre envuelto en una capa protectora (aislamiento) que, sumado a otros hilos de cobre, se agrupan, se les coloca más aislante y se recubren con una capa de plástico para protegerlos.
El cable UTP
A principios de 1980 el cable UTP se hace presente, en tanto que IBM desarrolla la tecnología Token Ring (arquitectura de red con topología lógica en forma de anillo, actualmente en desuso). La necesidad de crear estándares para compatibilidad resulta impostergable.
1991: se publican las normas para el cableado estructurado
En 1991 quedaron definidas y publicadas las normas o reglas oficiales del cableado estructurado, constituyendo una guía para su selección e instalación. Esto es, la NORMA EIA TIA 568A-568B.
Para 1995 se reemplazan los estándares (ANSI/TIA/EIA-568-A sustituye el ANSI/TIA/EIA-568) y se incluye una nueva categoría de cableado, el cinco.
En el año 2001, el estándar ANSI/TIA/EIA-568-B.1, B.2, y B.3 sustituye el ANSI/TIA/EIA-568-A. También se introduce cableado categoría 5e UTP al tiempo que se descontinúa el UTP Cobre asignado a 568-B.2
En 2002 se genera el estándar para la administración de infraestructura de telecomunicaciones en edificios comerciales.
En 2006 y 2010 hay cambios en categorías de cables, así como enmiendas a estándares como el ISO / IEC 11801
Para 2014, se les da nombre a los estándares internacionales.
Nuevas categorías de cable estructurado
Entre 2014 y 2024, se introdujeron en el mercado nuevas categorías de cable como el CAT-8. Además:
- Las normativas y estándares internacionales se mantienen en constante revisión y actualización, sobre todo considerando asegurar la compatibilidad y la optimización en el rendimiento del cableado estructurado.
- Se ha puesto especial atención en el incremento de la convergencia de los diferentes sistemas de datos, voz y video en una única infraestructura de cableado.
- El uso de la tecnología PoE (power over ethernet) para el suministro de energía a puntos de acceso inalámbricos y cámaras de seguridad, empleando el mismo cableado.
- Énfasis creciente en dotar de eficiencia energética y sostenibilidad a nuevas soluciones de cableado estructurado.
Componentes principales de un sistema de cableado estructurado
Se trata de aquellos elementos que forman parte de la infraestructura de comunicaciones, planificada y estandarizada, para garantizar la transmisión de datos eficiente y confiable.
Cables
Son el medio para realizar la transmisión de los datos en la red.
Como parte de las explicaciones básicas acerca del cableado estructurado, destaca la identificación del cableado horizontal y el cableado vertical.
Cableado Horizontal
El horizontal incluye cables y accesorios situados entre el área de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Entre ambos espacios se colocan recursos útiles para distribuir y sostener los cables, en rutas horizontales; se les identifica como contenedores del cableado horizontal.
Cableado Vertical o Backbone
Cableado vertical o backbone es el sistema que habilita la conexión entre cuartos de entrada y servicios, cuartos de equipos y cuartos de telecomunicaciones de un mismo edificio o recinto, con independencia del lugar o la altura en la que se ubiquen.
Páneles de parcheo (patch panels)
Son los puntos de terminación para conectar el cableado estructurado, previo a su llegada al switch o conmutador de paquetes. Se usan para proteger el cableado horizontal.
Simplifican la conexión y desconexión de dispositivos en la red, así como protegen la inversión económica, ya que, en caso de fallas, solo hay que reemplazar los últimos tramos de red.
Cables de parcheo (patch cords)
Se trata de cables cortos empleados para la conexión de dispositivos en las redes y sistemas de cableado estructurado. Tienen conectores en ambos extremos que pueden ser distintos tipos como los RJ-45, RJ-11, SC o LC.
Los hay de par trenzado y de fibra óptica, con diferentes niveles de rendimiento, para diversas aplicaciones.
Menos comunes son los patch cords coaxiales, utilizados para aplicaciones específicas de video y audio.
Conectores y tomacorrientes
Los conectores (como los RJ-45) se emplean para conectar los cables de par trenzado (UTP) a los dispositivos finales (computadoras, impresoras o dispositivos de red).
Por su parte, los tomacorrientes se instalan en las áreas de trabajo, con el propósito de tener puntos de conexión para dispositivos finales (computadoras o teléfonos).
Otros componentes
- Conmutadores y enrutadores
- Cuartos de telecomunicaciones (TR)
- Canaletas y ductos
- Herramientas de instalación
- Etiquetas y marcadores
- Puntos de acceso Wi-Fi
- Sistema de puesta a tierra:
- Documentación y planificación
Estándares y normativas en cableado estructurado
El conjunto de pautas y especificaciones que regulan el diseño, la instalación, la operación y el mantenimiento del cableado estructurado son las normas y estándares que buscan unificar criterios a nivel global.
Buscan asegurar la compatibilidad entre diferentes sistemas y componentes, además de optimizar el rendimiento y la seguridad de las instalaciones.
Los distintos tipos de cableado estructurado se clasifican de acuerdo con sus características y usos. Las normas para ello son tomadas como referencia en estándares de aplicación, desarrollados por comités como IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) y ATM.
EIA/TIA-568
La norma ANSI/TIA/EIA-568 establece los requisitos para el cableado horizontal y vertical en edificios comerciales.
ISO/IEC 11801
El estándar ISO/IEC 11801 define los requisitos generales para los sistemas de cableado de telecomunicaciones de uso general.
ANSI/BICSI 002
La normativa ANSI/BICSI 002 está prácticamente en su totalidad orientada al diseño de los sistemas de cableado (estructurado), espacios, y vías de telecomunicaciones en centros de datos.
Su uso se recomienda en combinación con los otros estándares, ya que amplía los requisitos exigidos y cubre temas que no están incluidos en otros estándares.
Organismos internacionales que regulan el cableado estructurado
Telecommunications Industry Association (TIA) – Asociación en los Estados Unidos especializada en desarrollo de estándares para la industria de las telecomunicaciones.
American National Standards Institute (ANSI) – Organismo estadounidense que coordina el desarrollo de estándares voluntarios en diversos sectores. Para lo relacionado con cableado estructurado, el ANSI colabora con la TIA para la publicación de normas conjuntas.
International Organization for Standardization (ISO) – Organización global que procura la normalización internacional en distintos sectores, incluyendo el de las telecomunicaciones.
NOTA: En las normas ISO, los componentes se caracterizan por una categoría de desempeño, y los enlaces permanentes y canales se describen por una clase de desempeño. Los grados de desempeño equivalentes de las normas TIA e ISO se caracterizan por su ancho de banda.
American National Standards Institute (ANSI) – Organización privada sin fines de lucro que supervisa el desarrollo de normas y estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los Estados Unidos.
Building Industry Consulting Services International (BICSI) – Asociación profesional que da apoyo a la industria IT y las comunicaciones, por medio de educación, certificaciones y estándares para el diseño e instalación de sistemas de cableado y telecomunicaciones.
Tipos de cableado estructurado
Hay distintos tipos de cables de red para crear un cableado. En una red se puede emplear un solo tipo o varios de ellos, dependiendo de la topología (diseño) de la misma y de su tamaño.
Cableado de par trenzado
Los cables de par trenzado son bastante comunes. Se les encuentra conectados en la mayoría de módems, ruteadores o redes de computadora. Constan de varios pares de cobre trenzados o entrelazados. Son de dos tipos:
- STP (shielded twisted pair), par trenzado blindado o apantallado, que posee una capa extra de recubrimiento protector contra interferencias.
- UTP (unshielded twisted pair) par trenzado no blindado, muy accesible y ampliamente utilizado.
Los cables UTP se emplean para conexiones locales, mediante conectores RJ-45.
Este tipo de cables UTP, comenzaron su desarrollo desde la CAT-1 hasta evolucionar a las categorías CAT-7A y CAT-8. Dependiendo de la categoría, aumenta la capacidad de transmisión y su ancho de banda.
Cableado de Fibra Óptica
El cableado de fibra óptica transmite señales digitales con pulsos modulados de luz, en lugar de transmitir señales con pulsos eléctricos.
Su principal ventaja es que permiten cubrir distancias muy largas, así como transmitir datos a velocidades muy altas, sin atenuación de señal.
Cableado Coaxial
Esta opción es considerada antigua y ha dejado de utilizarse con el paso del tiempo.
El núcleo del cable coaxial, contiene un hilo de cobre que transporta señales electrónicas en forma de datos, en forma similar al par trenzado. Tiene una malla dieléctrica y recubrimiento que lo protege de ruido e interferencia.
El cable coaxial es relativamente barato de implementar, ligero y flexible. Además, permite la transmisión de datos, voz y video a bajo costo y con uso rudo.
Diseño e instalación de sistemas de cableado estructurado
Como todo buen proyecto, el punto de partida es un diagnóstico integral de la situación actual, a partir de la evaluación de necesidades.
Planificación y evaluación de necesidades
Si ya hay una infraestructura de red, es necesario revisar su condición, el estado del cableado, de los equipos y demás componentes. En el caso de una instalación nueva, una buena planificación es mucho más relevante
Entonces, el análisis de los requisitos de la red debe incluir:
- Capacidad, rendimiento y funcionalidad
- Cantidad de usuarios
- Dispositivos que se estarán conectando a la red
- Tipos de aplicaciones
- Redundancia y seguridad
- Crecimiento esperado (para asegurar la escalabilidad)
Junto con la determinación de los objetivos del proyecto, que precisa de metas específicas y medibles. El siguiente paso es diseñar un sistema que cumpla con esos requisitos de manera eficiente y confiable.
Diagramas de cableado y layout
Considerando elementos tales como:
- Una selección cuidadosa de los tipos de cable y los componentes a utilizar en la red.
- Hacer un diagrama de red detallado, mostrando la disposición física y lógica de todos los componentes a incluir, como la ubicación de los puntos de conexión, las rutas del cableado, etc.
- Considerar los espacios necesarios para la escalabilidad y/o expansión futura de la red, aunado a la consideración de tecnologías compatibles con posibles actualizaciones.
Instalación y configuración
- Desde el inicio de los trabajos, el sitio requiere de preparación adecuada y de medidas de seguridad, tanto para la protección de las personas como de la infraestructura existente.
- Al instalar el cableado estructurado, respetar el diseño previamente definido, junto con la realización de pruebas exhaustivas que garanticen el funcionamiento, la continuidad y el rendimiento del sistema.
- Observar la aplicación de las mejores prácticas del sector, respetando normativas y estándares, que son garantía de un rendimiento confiable para el largo plazo.
- Algunos ejemplos son: mantener las rutas de cableado organizadas y libres de obstrucciones; evitar tensiones o dobleces en los cables, emplear sujeción adecuada para mantener los cables en su sitio.
- Documentar todas las conexiones y configuraciones, así como el etiquetado de todos los componentes durante el proceso de instalación y prueba, es indispensable.
- La documentación completa del proyecto e implementación del cableado estructurado, facilita el mantenimiento y la solución de problemas.
Mantenimiento y gestión de sistemas de cableado estructurado
Dos vertientes son las que requieren de mayor atención: por una parte, la capacitación del personal y por la otra el diseño de un plan de mantenimiento preventivo.
La combinación de ambas, incrementa la probabilidad de un funcionamiento continuo y confiable de la infraestructura de red con visión de futuro.
Inspección y pruebas regulares
El plan de mantenimiento preventivo puede incorporar inspecciones regulares de la infraestructura de cableado, así como limpieza de equipos, de conexiones y pruebas de rendimiento periódicas.
Gestión de cambios y actualizaciones
El monitoreo constante del rendimiento de la red asegura la detección oportuna de problemas o degradación en el desempeño. Esto puede incluir el tráfico de datos, la velocidad de transferencia y la disponibilidad de servicios.
Todo ello también debe documentarse como parte de las buenas prácticas en el ámbito del cableado estructurado.
Comparativa: cableado estructurado vs. cableado tradicional
Para tener el contexto desde el cual se hace la comparativa, es importante mencionar que se trata del cableado de red (o de conexión), elemento físico para transmitir información digital, mediante la conexión de varios elementos (computadoras y otros dispositivos informáticos) entre sí, constituyendo una red.
Determinar el tipo de cableado a utilizar, dependerá de la topología de la red (tipo de red) y de su tamaño.
El cableado tradicional o punto a punto
Entonces, el cableado tradicional (en algunos casos denominado también como cableado punto a punto), conlleva la conexión directa de cada dispositivo a través de cables individuales. Cuando la cantidad de dispositivos es reducida, es decir que se trata de redes pequeñas, este es el enfoque recomendado.
Con frecuencia se considera que el concepto de cableado tradicional se asimila al uso de cable coaxial, aunque no es una manera precisa de entenderlo.
Pero, conforme crece la red, el cableado tradicional puede resultar ineficiente, complejo y difícil de administrar, sobre todo cuando se requieren cambios o expansiones.
Características del cableado estructurado
Por lo que corresponde al cableado estructurado, se trata de un sistema organizado y estandarizado que emplea varios componentes para conectar todos los dispositivos de la red.
Este enfoque ofrece flexibilidad y escalabilidad, lo que facilita los cambios y las expansiones en la red. También aporta mayor rendimiento y capacidad para el manejo de datos y aplicaciones de alta velocidad.
El cableado estructurado cumple con estándares internacionales, así que la interoperabilidad y la compatibilidad con equipos y tecnologías están aseguradas.
Ventajas del cableado estructurado
El cableado estructurado aporta, en primer lugar, orden, así como otros beneficios entre los cuales están:
- Diseño e instalación consistentes
- Cumplimiento tanto de requisitos físicos como de línea de transmisión
- Reducción en la tasa de errores
Limitaciones del cableado tradicional
Algunas de las limitaciones incluyen:
- Conforme la señal viaja sobre el cableado de cobre, se degrada, afectando la calidad de la transmisión.
- El ancho de banda es limitado en el cableado de cobre, en comparación con el que se tiene en cableado estructurado.
- Es susceptible a interferencias por radiofrecuencia e incluso, electromagnéticas, con lo cual se presentan interrupciones y pérdida de datos.
- Con el paso del tiempo y el uso, es un cableado propenso a daños físicos y desgaste, que requiere de reparación.
- Puede ocupar mucho espacio, con presencia de cables viejos en desuso conviviendo con cableado reciente en funcionamiento, lo que complica su gestión.
Soluciones y proveedores de cableado estructurado
En buena medida, los requerimientos de diseño e instalación para cableado estructurado, son resueltos por organizaciones con la figura de integradores de soluciones y servicios, en este caso, de cableado estructurado
Tienen, entre otras ventajas, acuerdos con los fabricantes de todos aquellos elementos necesarios para la implementación del cableado estructurado, así como certificaciones que validan su conocimiento en materia de normativas y estándares.
Algunos ejemplos en México incluyen nombres como: SDC, SERVNET, RETO, Corporativo Mantix, MCS Networks, Redes y Conectividad México, entre muchos otros.
Principales fabricantes: marcas y modelos de cableado estructurado
Entre los principales fabricantes y marcas que ofrecen cableado estructurado en México, están: Belden, Panduit, Extreme Networks, Aruba Networks (HPE), Cisco Meraki, Juniper, Fortinet.
Furukawa Electric, ofrece solucione robustas para los ambientes de centros de datos, industrial, enterprise y residencial.
Más allá del cableado estructurado, ofrecen soluciones robustas para la infraestructura de redes empresariales, físicas, inalámbricas y cloud.
Casos de éxito en la implementación de cableado estructurado: comparativa de costos y rendimiento
Hay una gran diversidad de casos de éxito en México, derivados de los trabajos de organizaciones consultoras e integradores de soluciones para cableado estructurado.
Algunos ejemplos son los siguientes:
Universidad Autónoma de Chapingo, Estado de México – Instalación infraestructura de cableado estructurado categoría 6ª para 2,000 nodos, interconectando diferentes campus ubicados en todo el país.
Planta automotriz AUDI en el estado de Puebla – Instalación sistema de cableado estructurado 750 nodos categoría 6ª.
Oficinas Procuraduría General de Justicia del estado de Puebla – Instalación sistema de cableado estructurado 980 nodos categoría 6ª.
Secretaria de Salud – Diseño e instalación de sistemas de cableado estructurado categoría 6 y 6A en diferentes estados del país.
Estas referencias de casos forman parte de los portafolios de SYS Integrations y Krolls.
Tendencias futuras en cableado estructurado
1. Cableado de alta velocidad: Con una cada vez mayor demanda de ancho de banda, la adopción de cables CAT-8 y fibra óptica, es creciente, gracias a que ofrecen velocidades de transmisión muy altas.
Más concretamente, el cableado de categoría 8 soporta velocidades de hasta 40 Gbps a 2,000 MHz, mientras que la fibra óptica ofrece velocidades de hasta 100 Gbps o más.
2. Convergencia de redes: donde la integración de redes de datos, voz y video en una única red IP convergente resultará muy común y el cableado estructurado deberá soportar en forma eficiente la transmisión de diferentes tipos de tráfico.
3. Internet de las cosas (IoT): La presencia de dispositivos IoT en las organizaciones va a requerir de una mayor densidad de puntos de acceso, así como infraestructura de cableado robusta.
El cableado estructurado tendrá que dar soporte para la conexión de una gran cantidad de dispositivos IoT simultáneamente.
4. Eficiencia energética: preocupación creciente preocupación por el medio ambiente ya está impulsando la adopción de soluciones de cableado estructurado con mayor eficiencia energética.
Entre esas soluciones está la utilización de cableado con menor consumo de energía y soluciones para la gestión inteligente del cableado.
5. Nuevos materiales: El desarrollo de nuevos materiales está en puerta, para obtener cables, conectores y canalizaciones más ligeros, resistentes y duraderos.
Con tales características, la instalación del cableado estructurado será más rápida, sencilla y le dará mayor vida útil al sistema.
Conclusiones y recomendaciones sobre cableado estructurado
El cableado estructurado tal vez no es el más atractivo de los temas a explorar cuando se analizan las instalaciones de los centros de datos o los edificios comerciales, incluso las edificaciones inteligentes.
Aunque en realidad es un ámbito tan regulado por normas y estándares internacionales, resulta fascinante ir conociendo uno a uno, todos sus elementos.
Es, haciendo una equivalencia, como revisar las venas y arterias del organismo humano. Se trata de las vías de conducción que le dan vida a una red.
Cuanto más organizadas, limpias, agrupadas, identificadas y monitoreadas estén dichas vías, es decir, el cableado estructurado, mejores resultados se obtienen en el desempeño de la red.
