1) O documento discute os benefícios dos sistemas estruturados de cabeamento e as técnicas para evitar interferência eletromagnética em redes. 2) Normas como a ANSI/EIA/TIA-569-A estabelecem diretrizes para compartilhamento seguro de dutos entre redes lógicas e elétricas. 3) Fatores como throughput, taxa de erros de bits e desempenho são importantes para avaliar a performance de sistemas estruturados.

1. CEFET/GETIN/CTAI - Comunicação de Dados
Lista de Exercícios 05
Estudo Dirigido de Noções de Cabeamento Estruturado de Redes
que é feito um remanejamento na estrutura da rede. Uma
Texto 01 infra-estrutura de com cabeamento estruturado comporta
as mais variadas aplicações, pois, sendo uma rede física
com capacidade de suportar sinais de voz, dados, imagem
Porque Usar Sistemas Estruturados e sinais de controle, tem uma ampla gama de usos,
Artigos de José Mauricio Santos Pinheiro disponíveis em independentemente do tipo de aplicação (comercial,
http://www.projetoderedes.com.br/ industrial ou residencial), propiciando desde c ntrole de
o
sistemas industriais, interligação de sistemas de
A operacionalização de uma rede de computadores tem segurança, controle de acesso, sistemas multimídia, vídeo
como objetivos básicos prover a comunicação confiável conferência etc.
entre os vários sistemas de informação, melhorar o fluxo e
acesso às informações, bem como agilizar a tomada de A estruturação das redes de dados e de telecomunicações
decisões administrativas e facilitar a comunicação dos dentro das empresas é um passo importante para que
usuários dentro das empresas e entre as empresas, seus estas possam responder de forma rápida e eficaz às
clientes, parceiros e fornecedores. solicitações cada vez maiores de recursos de
comunicação e, dentro dessa realidade, os sistemas
Dessa maneira, podemos definir que uma das finalidades estruturados destacam -se como uma solução
mais simples de uma rede de computadores é o economicamente viável e tecnicamente eficaz.
compartilhamento das informações entre dois ou mais
usuários. Entretanto, podem ser necessários
compartilhamentos mais complexos e com grande tráfego Texto 02
de informações e, conseqüentemente, redes com diversos
níveis de complexidade.
Interferência Eletromagnética em Redes de
Ainda é comum a prática de se improvisar sistemas de Computadores
cabeamento para a interligação dessas redes sem existir
um planejamento e estudos prévios. O cabeamento é
normalmente instalado ao acaso, sem a observação de A interferência eletromagnética (EMI) é um dos maiores
técnicas específicas. Nesses casos, um novo ponto de causadores de falhas em redes de computadores,
rede deve ser instalado cada vez que se deseja utilizar principalmente quando são utilizadas tubulações e
uma nova aplicação ou quando ocorrem mudanças de canaletas inadequadas para o transporte da infra-estrutura
layout dentro da edificação. de cabeamento.
Para facilitar as mudanças e tornar a comunicação mais As interferências eletromagnéticas podem ser originadas
eficiente são utilizadas diversas técnicas, entre elas o internamente e/ou externamente ao sistema de
conceito de sistemas estruturados. A utilização de comunicação, mas sua causa sempre se origina nas
sistemas estruturados no projeto de redes torna possível perturbações eletromagnéticas. Cabe aqui salientar a
conectar, em um mesmo ponto de ligação, computadores, diferença entre os termos "perturbações eletromagnéticas"
sistemas de telefonia e de alarme, distribuição de vídeo e e "interferências eletromagnéticas", comumente utilizadas
TV a cabo, etc. Logo, um sistema estruturado tem como na literatura técnica. O primeiro designa a causa e o
característica básica ser um sistema multimídia capaz de segundo o efeito que é observado nos sistemas de
proporcionar acesso aos vários sistemas de comunicação comunicação.
(voz, dados, imagens, sinais de controle) através de um Um exemplo bem prático está em uma instalação de
único sistema de cabeamento. O propósito dessa infra- cabeamento estruturado utilizando cabos não blindados,
estrutura de rede é prover uma base sólida para o bom onde os mesmos estão sujeitos a todo tipo de
desempenho das redes de comunicação existentes, perturbações eletromagnéticas internas e/ou externas. As
visando a longevidade do sistema. perturbações com origem interna são geradas dentro do
Por definição, um sistema estruturado baseia-se na ambiente por onde passam os cabos de dados e de voz
disposição de uma rede de cabos que suporte qualquer digital (cabeamento lógico) e outros tipos de cabos como,
equipamento de telecomunicações (todos os sistemas de por exemplo, de energia elétrica. Já as perturbações de
sinais de baixa voltagem que conduzam informações origem externa são campos eletromagnéticos vindos de
dentro dos edifícios, tais como voz, dados, imagem, fora da rede de dutos ou canaletas e que causam
segurança, etc.) e que possa ser facilmente redirecionada, perturbações diretamente sobre os cabos lógicos, como
no sentido de prover um caminho de transmissão entre sinais de TV, ondas de rádio, motores elétricos, etc. Os
quaisquer pontos desta rede. cabos lógicos instalados em uma canaleta ficam sujeitos a
fontes geradoras de perturbações quando são instalados
Uma rede estruturada elimina a dispersão dos cabos paralelamente com cabos de energia, compartilhando a
destinados ao transporte dos sinais de dados na área de mesma infra-estrutura, tendo como efeito interferências
instalação, não permitindo a mistura com os demais cabos eletromagnéticas indesejáveis como o crosstalk (diafonia).
de eletricidade e controle, por exemplo, identificando os
cabos e facilitando a manutenção. As perturbações quer sejam provenientes de ondas
eletromagnéticas externas ou de outros cabos próximos
Um sistema es truturado dessa forma, garante a que transmitem outras formas de energia ou sinal dentro
flexibilidade e facilidade de manutenção. Com esta de uma mesma tubulação o canaleta, devem ter um
u
solução, é possível eliminar os cabos desnecessários, já tratamento especial durante a etapa de instalação do
1

2. sistema de cabeamento, objetivando-se adotar medidas [ A tensão de alimentação deve ser inferior a 480V;
para atenuar ou mesmo eliminar seus efeitos. Atualmente,
[ As canaletas devem oferecer uma divisão física
o mercado de equipamentos e acessórios para instalação
para a rede lógica e elétrica;
de redes de computadores dispõe basicamente de
canaletas e dutos fabricados com os seguintes materiais: [ A corrente nominal do cabeamento elétrico não
deve ser superior a 20A.
Plástico – excelente isolante elétrico, mas não
oferece proteção contra campos Ainda de acordo com a norma, para que sejam evitados os
eletromagnéticos; efeitos da interferência eletromagnética devem ser
mantidas distâncias mínimas entre os trechos por onde
Alumínio – não oferece proteção elétrica (é um
haverá a passagem dos cabos da rede lógica e de energia,
bom condutor de eletricidade), porém oferece boa
conforme a tabela seguinte:
blindagem eletromagnética;
Aço (zincado ou pintado) – Não é bom condutor Fonte de interferência Distância mínima
de eletricidade, porém não oferece proteção eletromagnética recomendada
elétrica, mas proporciona boa blindagem
eletromagnética. Motores ou transformadores 1,20m
Dentre os tipos apresentados, os acessórios fabricados elétricos
com alumínio são os que apresentam uma melhor
Conduítes e cabos elétricos 0,30m
blindagem eletromagnética interna e externa. Vários testes
realizados em sistemas estruturados compartilhando a Lâmpadas fluorescentes 0,12m
infra-estrutura com os cabos de energia demonstraram
que a performance da rede lógica sofre uma r dução e Tabela 1 – Segundo a TIAEIA 569-A
sensível, principalmente quando utiliza canaletas e dutos
de plástico. DISTÂNCIA ENTRE FIAÇÃO LÓGICA E REDE
Segundo Faraday, um campo magnético variável pode ELÉTRICA <= 480 v
criar uma corrente elétrica que por sua vez gera um campo
eletromagnético contrário ao que lhe deu origem. Esse <2 2-5 >5
efeito é o responsável pela atenuação das interferências COND. CONDIÇÕES
kVA kVA kVA
quando são utilizados canaletas ou dutos de alumínio.
Além desse fato, as canaletas de alumínio são
praticamente imunes às correntes de Foucaut devido a sua A - Cabeamento lógico não
12,7 30,5
A 61 cm tubulado próximo a rede elétrica
condutibilidade elétrica. No caso das canaletas de plástico, cm cm
não tubulada.
estas não causam nenhuma atenuação, pois o plástico
não interfere nos campos eletromagnéticos.
B - Rede elétrica não tubulada
Compatibilidade Eletromagnética (EMC) 15,2 30,5 ou equipamento elétrico
B 6,4 cm cm cm próximo a rede lógica com
O ambiente eletromagnético é o resultado do tubulação aterrada.
funcionamento de diversos aparelhos, equipamentos ou
sistemas, adicionados a ruído ambiente no qual estão
o
inseridos. A Compatibilidade Eletromagnética é a C - Rede elétrica ou tubulação
15,2
C - 7,6 cm aterrada próxima a rede lógica
capacidade de um sistema, equipamento ou dispositivo cm
com tubulação aterrada.
elétrico ou eletrônico funcionar no seu próprio ambiente
eletromagnético com uma margem de segurança e com os
níveis ou desempenhos projetados, sem sofrer ou causar Tabela 2 – Segundo a antiga TIAEIA 569
degradações inaceitáveis causando, como resultado,
interferências eletromagnéticas (EMI) sobre outros
dispositivos.
Assim, a interferência eletromagnética é um processo pelo
qual a energia eletromagnética é transmitida através de
caminhos Irradiados e/ou conduzidos, devido ao efeito da
incompatibilidade do meio. Essa falta de compatibilidade
acontece, por exemplo, quando os dados transmitidos
través de uma rede de computadores são afetados pelo
ruído induzido por motores elétricos ou outros
equipamentos pela proximidade destes ou entre o
cabeamento elétrico e o lógico.
Norma ANSI/EIA/TIA-569-A
Figura 1 - Exemplo de cabos de energia e lógicos em uma
A norma ANSI/EIA/TIA-569-A, que tem como objetivo mesma canaleta
padronizar projetos e práticas de instalação de dutos e
espaços para edifícios comerciais, bem como os
equipamentos que serão instalados, permite o Conclusão
compartilhamento entre a rede lógica e a rede elétrica.
Segundo essa norma, se a eletricidade é um dos serviços Redes de computadores são propensas a problemas
que compartilham o mesmo duto ou canaleta com a rede devido a sua susceptibilidade, ou seja, a falta de proteção
de dados, os mesmos deverão ser particionados, para operar sem degradação na presença de um distúrbio
observando-se as seguintes situações:
2

3. eletromagnético. Por esse motivo recomenda-se observar O Throughput pode ser definido como a capacidade total
os critérios de compatibilidade eletromagnética para a de um canal em processar e transmitir dados durante um
alocação dos espaços de ambas as redes (lógica e determinado período de tempo. O termo "canal" é
elétrica), principalmente nos percursos verticais, onde a normalmente encontrado nas normas técnicas
faixa de valores de freqüência de operação dos diversos representando o meio de transmissão fim -a-fim entre dois
sistemas de comunicação é bastante diversificada. Dessa pontos no qual existem conectados equipamentos de
forma, espera-se obter através de um projeto e instalação aplicações específicas.
adequados, uma rede com imunidade suficiente para
Na prática, um canal é afetado por inúmeros fatores que
operar sem degradação na presença de distúrbios
diminuem sua capacidade de processar e transmitir. Para
eletromagnéticos.
os sistem as de comunicação, e em particular o
cabeamento de redes locais, esses meios podem ser
É oportuno lembrar ainda que o custo dos materiais de projetados de maneira a compensar tais fatores.
infra-estrutura de cabeamento em uma rede de
computadores pode representar de 2% a 5% do custo de Um throughput adequado é essencial para transmitir
investimento da rede, mas também pode representar 75% grandes quantidades de dados com poucos erros. Por
dos problemas que surgirem durante sua vida útil, algo em exemplo, a transmissão de streaming de vídeo sobre redes
torno dos 15 anos. Assim, a escolha de material de locais é uma aplicação em tempo real muito crítica quando
qualidade e um projeto bem feito são quesitos importantes se fala de taxa de erros.
na execução de um sistema de cabeamento.
BER
A BER – Bit Error Rate é a razão do número de bits
Texto 03 incorretos recebidos pelo número de bits transmitidos. A
medida clássica do BER é feita transmitindo um bit padrão
Desempenho em Sistemas conhecido e comparando este com um bit padrão
recebido, ou então, comparando-se o bit transmitido com o
Estruturados bit recebido, numa medição direta.
Sistemas Estruturados Em qualquer aplicação, altas taxas de BER representam
performance insatisfatória. A necessidade de minimizar os
Podemos definir um Sistema de Cabeamento Estruturado
erros para maximizar o throughput é crítica em aplicações
(Structured Cabling System – SCS) como um sistema
baseado na padronização das interfaces e meios de de alta taxa de transmissão e, especificamente em
transmissão, de modo a tornar a infra-estrutura de cabos transmissão de dados, altas taxas de BER simbolizam
redes mais lentas em função das retransmissões de sinal.
independente do tipo de aplicação e do layout.
Um SCS é regido por padrões e normas internacionais, Fatores Interferentes
utilizando cabos e conectores padronizados, o que permite Para garantir a performance de uma rede local, as normas
a conexão de qualquer equipamento em qualquer ponto da definem os parâmetros de desempenho que os sistemas
rede. de cabeamento devem atender para assegurar o bom
Esse sistema influencia fortemente o funcionamento e a funcionamento das aplicações como a resistência ôhmica
confiabilidade de toda a rede sendo, por esse motivo, um do cabeamento, impedância de conectores, os
dos métodos mais adequados para emprego em projetos comprimentos máximos para os lances de cabo, etc.
de cabeamento de redes locais. Entretanto, alguns fatores afetam negativamente o
throughput da rede e, conseqüentemente a BER. Entre
Especificações de desempenho em redes esses fatores destacam -se:
metálicas Atenuação – representa a perda de potência que
O projeto de uma rede utilizando cabeamento estruturado o sinal sofre ao longo do percurso entre o
não é elaborado apenas para atender aos padrões atuais, transmissor e o receptor (expressa em dB). na
mas, também, para que esteja de conformidade com as recepção. A atenuação aumenta diretamente com
tecnologias futuras, além de proporcionar uma grande o comprimento do cabo. Ela é medida em dB, e
flexibilidade para alterações e expansões da infra-estrutura se tratando de perda de sinal, é expressa em
a qualquer momento. valor negativo. Um decréscimo de potência de 3
dB entre a entrada e a saída significa que a saída
No caso específico dos Sistemas de Cabeamento possui a metade da potência do sinal de entrada;
Estruturado utilizando cabos metálicos, estes são
classificados pelas especificações de desempenho Crosstalk ou Diafonia – A palavra "crosstalk"
existentes na forma de "categorias" (categoria 3, categoria originou-se da telefonia, sendo este fenômeno
4, categoria 5e, etc). Quanto mais alta a categoria, mais compreendido através da comparação com o
exigentes são os limites das especificações, pois maior efeito da diafonia, onde determinada pessoa
será o volume de informações que será transportado por falando ao telefone ouve conversações de
estes sistemas. terceiros (também conhecido como "linha
cruzada"). É a medida da interferência elétrica
Por esse motivo existem valores limites para cada uma gerada em um par pelo sinal que está trafegando
dessas categorias, que devem ser atendidos quando os num par adjacente dentro do mesmo cabo
produtos que compõem uma determinada solução são (expressa em dB);
testados. Se os valores são atendidos, o produto é
classificado conforme aquela categoria correspondente. Delay Skew ou Atraso de Propagação – é a
medida de quanto tempo o sinal leva para viajar
Throughput de uma extremidade a outra do link (entre o
transmissor e o receptor, expresso em ns);
3

4. Perda de Retorno ou RL (Return Loss) - é a Lista de Exercícios 05
medida da taxa de potência refletida no sistema
(expressa em dB), que simplesmente pode ser 1. Qual a conseqüência de se improvisar um sistema de
definida como a quantidade de sinal que retorna cabeamento de rede?
devido ao descasamento de impedância da carga 2. Qual a vantagem de se usar um sistema estruturado
acoplada no final do cabo. Existem várias de cabeamento de rede?
possibilidades de falhas devido à Perda por
Retorno, como a variação na impedância do 3. O que podemos entender pela diferença entre
comprimento do cabo numa conexão cruzada, “perturbações eletromagnéticas" e "interferências
práticas de instalação incorretas, cabos e eletro-magnéticas ”?
conectores usados indevidamente, entre outros.
4. Quais as perturbações eletromagnéticas encontradas
Normalmente, a Perda de Retorno do canal é apontada em sistemas de cabeamento de rede?
como a principal responsável pelo aumento nos valores da
5. Quais as considerações sobre os materiais de
taxa de BER. Embora a perda de retorno seja um dos
canaletas e dutos utilizados nos sistemas de
fatores que afeta a performance do canal, o crosstalk
cabeamento frente as interferências eletro-
torna-se muito mais crítico, pois, como o efeito da
magnéticas ?
interferência de "linha cruzada" ocorre com maior
intensidade nas terminações dos cabos (onde é feito o 6. O que podemos entender por “Compatibilidade
ponto de conexão), pode prejudicar o desempenho de Eletromagnética”?
todos os recursos da rede, com uma alta taxa de BER.
7. O que a norma ANSI/EIA/TIA-569-A define sobre o
Conclusão espaçamento entre cabeamentos de rede e energia?
A avaliação do desempenho dos sistemas estruturados 8. Qual a relação entre as categorias de um cabeamento
tem por objetivo suprir a necessidade do transporte de e as especificações de desempenho?
altas taxas de informação gerada pela convergência dos
diversos serviços de rede, bem como realizar o 9. O que podemos entender por “ hroughput” de um
T
canal de comunicação?
prognóstico para expansões futuras, preparando essa
estrutura para suportar um variado número de novos 10. O que podemos entender por “BER” de um canal de
serviços. comunicação?
A instalação de um sistema de cabeamento estruturado 11. Quais os fatores que interferem negativamente no
com desempenho satisfatório tem como conseqüência “Throughput” do sistema de cabeamento?
direta a melhoria dos parâmetros da Qualidade dos
Serviços (QoS). Esse resultado é obtido a partir de um 12. Qual o fator interferente mais crítico apontado pelo
projeto bem elaborado, da qualidade do material autor? Justifique.
empregado e do preparo técnico do pessoal executante. 13. Qual o objetivo da Norma TIA/EIA 568-A?
Quanto melhor for o resultado desses parâmetros de 14. Quais os subsistemas de um sistema de cabeamento
desempenho, maior será a margem ou a folga dos estruturado?
produtos em relação aos limites impostos pelas
especificações e maior a satisfação dos usuários. 15. Quais as mídias reconhecidas para o cabeamento do
backbone?
Texto 04 16. Como a norma NBR 14565 define CM8v e PT?
17. Segundo a norma NBR 14565 quantos pontos e de
Guia de referência sobre os principais tópicos da quais tipos devem ser previstos a cada 10m² de área
Commercial Building Telecommunications Cabling de trabalho?
Standard TIA/EIA-568-A 18. Em um projeto de cabeamento de rede o que significa
“ 4xCSU4P” e “1xCPFoMM4F”?
Texto 05 19. Qual a seqüência básica de elaboração de um projeto
de cabeamento estruturado segundo a NBR 14565?
Procedimento básico para elaboração de projetos de 20. Quais os desenhos recomendados em um projeto de
cabeamento de telecomunicações para rede interna cabeamento estruturado segundo a NBR 14565?
estruturada – NBR 14565
Disponíveis no sitio http://www.cefetrn.br/~walmy
4