Infraestrutura de Redes Locais Prof. Edmilson Carneiro Moreira Cabeamento Estruturado: Técnicas e Subsistemas

Infraestrutura de Redes Locais

Prof. Edmilson Carneiro Moreira

Cabeamento Estruturado: Técnicas e Subsistemas

Agenda

Introdução Subsistema de cabeamento horizontal Cabeamento de backbone Área de trabalho Sala de telecomunicações Sala de equipamentos Infraestrutura de entrada Problemas relativos ao cabeamento

Introdução:

Edifícios comercias apresentam sistemas de fios e cabos para suprimento de energia elétrica, telefonia, rede de dados e outros serviços (alarmes, sensores etc...)

Os sistemas de cabos e fios eram inicialmente isolados entres si Gerenciamento de vários sistemas de dados feitos

por vários tipos de empresas e/ou profissionais.

Introdução:

Avanços tecnológicos demandaram que as redes passassem a facilitar o gerenciamento dos prédios as necessidades dos usuários e seus negócios.

A transmissão de voz, dados e imagem, por exemplo, elevou à necessidade por maiores taxas de transferência e a distribuição de sistemas de telecomunicações pelo edifício, sendo também mandatória a conectividade desses sistemas com as redes locais e com as redes externas.

Introdução:

Consequentemente, os edifícios devem prover infraestrutura de sistemas de cabos e fios com facilidades de interconexão.

Essa facilidade deve ser tanto intrapredial como interpredial, considerando vários prédios em um mesmo campus.

Os edifícios devem conectar suas redes locais de voz e dados às redes externas desses serviços.

Introdução:

Essa infraestrutura deve ser provida observando as normas aplicáveis Infraestrutura civil e encaminhamento de cabos

Cabeamento estruturado vem para atender essas necessidades.

Cabeamento estruturado é um sistema que permite a implementação de diferentes tecnologias e serviços de telecomunicações e automação predial por meio de uma infraestrutura única e padronizada de cabeamento.

Introdução:

Introdução:

Subsistemas de um sistema de cabeamento estruturado Cabeamento horizontal Cabeamento de backbone Áreas de trabalho Salas de telecomunicações Sala de equipamentos Infraestrutura de entrada

SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL


Sistema de cabos que conectam o distribuidor de um pavimento específico às suas tomadas de telecomunicações.

É denominado dessa forma, pois trata de segmentos de cabos laçados horizontalmente entre as áreas de trabalho e as salas de telecomunicações.

Esses cabos são geralmente instalados em dutos embutidos no piso ou em eletrocalhas ou em bandejas suspensas presas no teto.


Plenun Tipo de instalação de cabeamento horizontal que

utiliza dutos de teto ou de piso que também são usados para fluxo de ar de ventilação e climatização

Canaletas de superfície são também muito usadas para conduzir cabeamento horizontal em um edifício comercial.

Cabeamento horizontal utiliza topologia estrela Um cabo ligando o distribuidor de piso à tomada de

telecomunicações




O cabeamento entre o distribuidor de piso (FD) instalado na sala de telecomunicações (TR) e a tomada de telecomunicações (TO) não pode ter mais de 90 metros de comprimento.

Os meios físicos reconhecidos pelas normas NBR-14565:2007, ISO/IEC 11801:2002 e ANSI/TIA -568-C.1 para C.H. São: Pares trançados Categoria 5e ou superiores de 8

fios UTP ou F/UTP com 100Ω de impedância (Ressalva da Categoria 3)


Tipo de cabos metálicos reconhecidos pelas normas para o subsistema de cabeamento horizontal


Cabos ópticos reconhecidos pelas normas para o subsistema de cabeamento horizontal Cabo óptico multimodo de 50/125um(OM-03) Cabo óptico multimodo de 62,5/125um


Cabos não mais reconhecidos pelas normas atuais para cabeamento horizontal: Cabos de pares trançado da Categoria 5 Cabos coaxiais de 50Ω Cabos de pares trançado STP-A de 150Ω

Figura cabo coaxial RG-58 e STP


Ponto de consolidação Elemento situado entre o FD e a TO da área de

trabalho que pode permiter a troca do meio físico. Exemplo:

Troca entre cabo de horizontal de 4 pares por um flat cable chamado de undercarpert

É uma das técnicas de cabeamento para escritórios abertos(ANSI/TIA -568-C.1)


Ponto de consolidação


MUTO Multiuser Telecommunications Outlet

Tomada de telecomunicação para múltiplos usuários Usada em instalções abertas que mudam com

frequência


MUTO


Ponto de

consolidação

e MUTO


Patch panel Composto de várias entradas RJ-45 fêmea Permitem a terminação de cabos ainda ociosos Permite que as manobras sejam feitas neles e

não no equipamentos ativos que apresentam maior sensibilidade a retiradas e inserções

RJ11 – RJ45 Comumente funciona como FD


Patch panel


Patch cords(Cordões de manobra) Cordões de equipamentos

Equipamento Ativo-FD

Cordões de usuários TO-Usuários(10m)


Cordões


Vale ressaltar que: Distribuição horizontal deve ser projetada e

instalada de modo a permitir o atendimento concomitante das mais diversar aplicações presentes em edifícios comerciais

Voz, dados, vídeo e outros sistemas de baixa tensão Caso necessário, BALUNs podem ser utilizado,

ficando esses fora do cabemaneto horizontal, sendo responsabilidade de usuário e fabricantes.


Formas de interconexão entre o equipamento ativo ao cabeamento horizontal Interconexões

Através de patch cords, os equipamentos ativos são conectados diretamente aos patch panels ligados ao cabemaneto horizontal

É o método de conexão mais largamente utilizado por conta de sua relação custo/benefício

É previsto e aceitos pelas normas aplicáveis


Interconexão


Conexões cruzadas Ocorre através do espelhamento das saídas do

equipamento ativo em um patch panel (conjunto) de acordo com a necessidade.

Oferece a possibilidade de separação entre os equipamentos ativos e os componentes de distribuição de cabeamento

Essa separação é interessante, pois os equipamentos de ativos podem ser colocados em gabinetes com porta e fechadura, permitindo uma limitação ao acesso

Forma cara e por tanto incomum, pois salas de telecomunicação já possuem acesso limitado


Conexão Cruzada


Cabeamento para escritórios abertos Construção de edifícios comerciais construídos

para comportar escritórios abertos são uma tendência da construção civil.

Esses edifícios apresentam pavimentos amplos, com poucas paredes fixas.

Esse edifícios possuem o objetivo de tornar o seu gerenciamento e suas mudanças de layout mais ágeis, minimizando o transtorno aos seus usuários e reduzindo os tempos de serviços necessários.

Redução do custo de remanejamento é fato.


Cabeamento para escritórios abertos


Redução do custo de remanejamento é uma consequência direta da utilização desse paradigma de infraestruturas civis.

Desenvolvimento de técnicas para cabeamento de escritórios abertos pelos organismos normalizadores.

Cabeamento por zonas é o conjunto dessas técnicas, sendo essa estabelecida notadamente pela TIA-586-C.1


Cabeamento para escritórios abertos podem ser realizados através da instalação de CPs e MUTOs

MUTOs são indicados em layouts muito dinâmicos Fornecem conectividade diretamente aos usuários


Área de trabalho é o espaço no qual se encontram as TO para atendimento dos usuários

MUTO faz parte da área de trabalho assim como as TO MUTO permite que durante um rearranjo do layout

da área de trabalho somente os cordões de usuário sejam afetados

Devem ser instalados em uma posição física no escritório aberto e em uma parte fixa (coluna, parede fixa)

As MUTOs deve ser acessíveis aos usuários para facilitar possíveis rearranjos


Tetos falsos, parte inferior de pisos elevados não são recomenda pelos padrões

MUTOs e cordões de usuários deve ser identificados

MUTO como hardware de conexão e cordões de usuário marcado nas extremidades por meio de um identificador único

A utilização de MUTOs infere uma reconsideração nos tamanhos máximos de cabeamento horizontal e comprimento do cordão de usuário.


Cabeamento óptico centralizado Vem como alternativa aos sistemas que utilizam

distribuidores de piso para fibras ópticas ou equipamentos ópticos ativos localizados nas TR para conexão ao cabeamento horizontal

Reflete o conceito FTTD (Fiber To The Desk) Consiste no cabeamento óptico conectando o

equipamento ativo da rede ao distribuidor de edifício e então às estações de trabalho de seus usuários diretamente, sem o uso de conversores óptico/elétrico.

Toda a rede é baseada em componentes ópticos Cabeamento óptico centralizado aplica-se a

instalações em um único edifício.


A implementação da técnica de cabemaneto óptico centralizado pode ser feito pelos métodos:

Interconexão O método de interconexão consiste na conexão do

cabeamento horizontal ao equipamento ativo óptico sem uso de um distribuidor de piso

Essa conexão é feita na sala de telecomunicações que serve a área de trabalho do cabemaneto horizontal em questão

O comprimento máximo do cabeamento óptico centralizado é de 300 metros (Incluido todos os cordões de equipamento e de usuário)

Permite a implementação de uma topologia com dois subsistema bem definidos: horizontal e backbone

Comprimento máximo do cabeamento horizontal continua de 90 metros



Emenda O método de emenda é muito semelhante de interconexão A diferença entre eles é que em uma a união entre o

cabeamento de backbone é via interconexão e o outro é através de uma emenda

Essas emendas podem ser mecânicas ou térmicas, obtidas via fusão.


Passagem direta Nesse método o segmento de cabo sai do distribuidor ótico

centralizado, sendo esse o distribuidor de edifício, e chega a tomada de telecomunicações diretamente, sem nenhum bloqueio ou terminação intermediária.

O cabo apenas passa pela sala de telecomunicações do pavimento em que se encontra a área de trabalho a ser atendida

Na maioria das vezes em que esse método é indicado, não existe uma TR entre o distribuidor de edifício e a área de trabalho, e sim uma caixa de passagem entre os pavimentos onde se encontram esses elementos

A utilização desse método implica na existência somente do subsistema de cabeamento horizontal, sendo de 100 metros o comprimento máximo permitido para o cabo óptico, incluindo os cordões em ambas as extremidades.



O uso de interconexões ou emendas na sala de telecomunicações entre o cabeamento de backbone do edifício e o cabeamento horizontal oferece grande flexibilidade, facilitando a migração da topologia centralizada para uma distribuída em caso de necessidade futura.

A realização dessa migração pode ser realizada com a inserção de um distribuidor de piso na sala de telecomunicações, substituindo a emenda ou a interconexão


Fibras ópticas reconhecidas pelas normas aplicáveis para serem utilizadas no cabeamento óptico centralizado:

Fibra óptica multimodo de 62.5/125um Fibra óptica multimodo de 50/125um Fibra óptica multimodo de 50/125um, otimizada para laser

No que diz respeito aos conectores, os padrões reconhecem:

568SC(Conector SC duplex) SFF(Small Form Factor)

MTRJ (Mechanical Transfer Registered Jack) LC Duplex



Tetos falsos, parte inferior de pisos elevados não são recomenda pelos padrões

MUTOs e cordões de usuários deve ser identificados

MUTO como hardware de conexão e cordões de usuário marcado nas extremidades por meio de um identificador único

A utilização de MUTOs infere uma reconsideração nos tamanhos máximos de cabeamento horizontal e comprimento do cordão de usuário.

CABEAMENTO DE BACKBONE

Sistema de comunicação óptica Um enlace óptico deve oferecer uma conexão de

baixas perdas entre um transmissor e um receptor (Digital e/ou analógico).


Sistema de comunicação digital óptico Sinal elétrico é convertido em sinal óptico por meio de

um conversor E/O A conversão é fundamental, pois os sinais originais são

elétricos, resultantes de esquemas de modulação PCM e PAM.

Distorções e ruídos introduzidos pelo transmissor óptico tornam o sinal óptico gerado modificado em relação ao sinal elétrico

Potência do sinal original é preservada


Na entrada do circuito receptor, o sinal chega com distorções de fase introduzidas pelo canal de transmissão.

Ruídos eletromagnéticos provenientes de outras fontes (crosstalk) são desconsiderados, pois fibras são imunes a esses ruídos.

O sinal óptico recebido é convertido para sinal elétrico, tendo o clock regenerado no receptor a partir desse.

O nosso foco é no canal de transmissão óptico.


Fibras Óptica Fibras monomodo e multimodo são usadas em sistemas

de cabeamento estruturado Fibras multimodo são aquelas que apresentam vários

caminhos (modos) para a propagação da luz por meio de seus núcleos

Índice degrau Índice gradual

Fibras monomodo são assim classificadas por permitirem que a luz se propague por um único caminho (modo)




A luz concentra-se na faixa entre 10^5GHz (infravermelho) e 10^6GHz (ultravioleta)


Posições no espectro eletromagnético usadas para comunicações ópticas com comprimentos específicos (janelas) foram selecionadas por oferecerem as melhores características possíveis de transmissão

Mesmo dentro da escala entre 850nm e 1550nm, certas regiões apresentam altas perdas devido aos materiais usados na fabricação das fibras

Água absorve luz com 1380nm


Comprimentos de onda de 1550nm apresentam baixas perdas, permitindo transmissões a longas distâncias

Já os próximos a 1300nm sofrem menos o efeito da dispersão e oferecem maior estabilidade


Atenuação Perda de potência do sinal ao se propagar ao

longo de uma fibra ótica Conceito idêntico ao já apresentado para

condutores de cobre Fibras apresentam uma atenuação bem menor do

que condutores metálicos Atenuação em condutores de cobre (260dB/km) Atenuação em fibra óptica (2dB/km)

Essa é a justificativa principal para utilizar fibra óptica em enlaces com comprimentos extensos


Atenuação em um enlace óptico é a soma de vários fatores

Absorção Ocorre devido a presença de impurezas que absorver a luz e

funcionam de maneira análoga aos óculos escuros Espanhamento

Ocorre devido a presença de impurezas que refletem e refratam a luz e funcionam de maneira análoga à atmosfera quanto a luz solar

Qualidade das terminações e fusões ópticas Raios de curvatura

A atenuação em fibras ópticas ocorrem em função do comprimento de onda do sinal transmitido


Fibra óptica são condutores de sinais de luz e os fios metálicos são condutores de sinais elétricos.

Comprimento de onda e frequência. As melhores janelas (comprimentos de onda) são

850, 1300 1310 e 1550nm. Para transmissão de luz via fibras óptica, precisamos

gerar ondas eletromagnética visíveis (luz). Para isso utilizamos fontes ópticas

Fontes LED Construídas com LED de alta precisão Opera nas janelas de 850 e 1300 São normalmente usadas com fibras multimodos São fontes de baixo custo


Fontes Laser Construídas com Laser Opera nas janelas de 1310nm e 1500nm São normalmente usadas com fibras monomodos Podem alcançar distâncias maiores entre 2 transceivers São fontes de baixo custo

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