Testes de Cabeamento: Parâmetros e Meios Físicos

Palestra – Testes de Cabeamento

Prof. Marco Antônio C. Câmara

Area1 – Faculdade de Ciência e Tecnologia
Testes de Cabeamento

Quem é o instrutor ?
Marco Antônio C. Câmara
– Eng. Eletricista (UFBA);
– CNE e CNI (Novell);
– MCP (Microsoft);
– Projetista/Integrador autorizado pela Systimax; ? ?
– Professor da UCSAL e Unifacs; ? ? ? ?
– Diretor da LOGIC Engenharia;
– Experiência de 17 anos em redes.

• Home Page www.logicengenharia.com.br/mcamara
• email mcamara@logicengenharia.com.br
Professor : Marco Antônio C. Câmara


Agenda

• Parâmetros para Análise de Meios Físicos
• Sinais Analógicos, Digitais e Modulação
• Unidades de Medição
• Meios físicos para redes ethernet
• Testes de Cabeamento



Parâmetros para Análise de Meios Fisicos
• Velocidade de Propagação
– Medida em metros por segundo
– Relacionada ao atraso de propagação
– Só pode ser alterada com a troca do meio físico
• Taxa de Sinalização
– Medida em Hertz [Hz]
– Mede a capacidade do meio físico em propagar as variações de sinal
– Só pode ser alterada com a troca do meio físico
• Taxa de Transferência
– Medida em bits por segundo [bps]
– Normalmente é o parâmetro mais importante, MAIS NÃO É O ÚNICO



Portadora, Informação e Sinal Modulado

Portadora→
(sinal analógico)

Informação→ 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
(sinal digital)

Sinal Modulado →
(em amplitude)



Portadora, Informação e Sinal Modulado

Portadora →

Além da modulação em Amplitu-
Informação → de, temos a modulação 1 1 Freqüên-
1 1 0 0 0 0 1 em 1
cia e Fase !

Sinal Modulado →
(em amplitude)



Unidades de Potência e Relação de Potências

• A potência é um parâmetro importante em Sistemas de
Telecomunicações
– Unidade de medida típica: o Watt [W]

• Em muitos casos, a relação entre potências é ainda mais
importante
– Unidade típica: o [dB]

• Para facilitar os cálculos ...
– Criado o [dBm], unidade de potência !



O dB (deciBell)
• Unidade logarítmica e adimensional
– As perdas de potência são tipicamente exponenciais;
– Medir a perda significa medir a relação
• Relação entre dois valores da mesma grandeza não tem unidade ...
– Usar o logaritmo permite “linearizar” variações
exponenciais.
• Aproveita as propriedades do logaritmo, facilitando
MUITO os cálculos.



O dBm
• Unidade de potência que representa a potência
de um sinal, expressa sob a forma da relação
da mesma com um sinal de 1mW.
• Simplifica os cálculos, pois permite somar e
subtrair diretamente potências e
perdas/ganhos.



Meios Físicos para Redes Locais

• Cabos de Par Trançado
• Cabos Coaxiais
• Cabos de Fibra Ótica




– Composto de par(es) de fios trançados;
– Relativamente sensível a ruídos (a depender do cabo);
– UTP (s/blindagem) e STP (c/blindagem);
• Cabos Coaxiais



Construção de um par trançado

• Além do tipo de material e
técnicas de fabricação, diversos
fatores influenciam na qualidade
∅ e desempenho do meio físico:
– Passo
Espessura Número
do de – Comprimento
condutor voltas / metro
(bitola)
– Espessura dos condutores
(passo)
• Passos diferentes implicam em
Comprimento do trecho comprimentos diferentes !



Passos diferentes

4 • Utilizando-se passos diferentes,
podemos reduzir o cross-talk
• Diferenças de comprimento
3
devem ser compensadas ⇒
necessidade de padronização
2

1
Na versão impressa, a cor branca foi representada por preto !



Sensibilidade a ruídos

• Problemas de instalação • Blindagem
– Obediência rigorosa às – Cabo UTP (Unshielded
normas; Twisted Pair) é o mais
– Proximidade com fontes de comum;
interferência; – Cabo STP exige
– Documentação do conectorização específica;
cabeamento; – Transmissão balanceada reduz
significativamente os ruídos.



Conectorização

• O cabeamento UTP
envolve diversos
componentes passivos :
– Tomadas Fêmea
– Path Panels
– Blocos de Fiação
– Patch e Line Cords



Portas UTP
• Ethernet - 10BaseT
• Fast Eth. - 100BaseTx
– 10BaseT4 desapareceu
• Gigabit Eth. - 1000BaseT
• Todas os padrões são baseados no
conector RJ45

• As portas STP praticamente não são
utilizadas
– Aterramento, incompatibilidade
com cabeamento estruturado etc



• Cabos Coaxiais
– Primeiro meio físico, hoje em desuso
• Começou com o yellow cable, acabou com o cheapernet
– Abandonado no cabeamento estruturado


Construção Coaxial

Isolante • Além do tipo de material,
Malha(s) diversos fatores influenciam
na qualidade do meio físico:
Dielétrico
– Espessura
Condutor – Comprimento
– Número de malhas
• As malhas garantem
sensibilidade baixa a ruídos



Configuração Coaxial

C
• Componentes devem ter
ab construção coaxial
o
Te

Co

• Deve-se ter cuidado com o
rm

ne
in

aterramento
ct
ad

or
or

T

• Impedância deve ser
mantida :
– Derivações
– Falhas de terminação



Instalação Coaxial Típica
Cabo Externo
(interligação)

Cabo Interno

Caixa de
Conectorização



Portas Coaxiais
• Ethernet Cheapernet - 10Base2
– Cabos RG-58, 50 ohms
– Comprimento máximo 185 m (300 m sem repetidores)
– Conectorização BNC, por crimpagem (circular ou hexagonal)
– Cabo é ligado diretamente aos equipamentos
• Ethernet Yellow Cable - 10Base5
– Cabos RG-8, 50 ohms
– Comprimento máximo 500 m
– Conectorização N nos extremos, com terminadores
– Uso de transceptores VAMP em intervalos regulares
– Cabos AUI entre transceptores e equipamentos



• Cabos Coaxiais
– Imunidade total a ruídos elétricos
– Instalação relativamente complexa
• Raios de Curvatura
• Conectorização / Emenda


Entendendo a Fibra Ótica
Casca Externa
Fibra ótica típica
Núcleo

Sinal refratado

α Região de mudança
Sinal incidente de densidade
α

Ângulo de Incidência
Sinal refletido


Tipos de Fibra Ótica
• Fibra Multimodo
– A luz é encaminhada em múltiplos feixes;
• Casca típica : 125µ Núcleo típico 50/62,5µ
– Permite o uso de equipamentos mais baratos;
– Tem menor alcance (chega tipicamente a 2 km)
• Pode ter menor alcance em trechos com altas taxas de transferência
• Fibra Monomodo
– A luz é encaminhada em feixe único;
• Casca típica : 125µ Núcleo típico 8µ
– Largamente utilizada em sistemas de telecomunicações -> Menor custo!
– Tem alcance bem maior (chega a 60 km, em alguns casos).


Aderência aos Padrões e Normas Internacionais
√ ANSI/TIA/EIA-568A - Cabeamento Estruturado.
√ ANSI/EIA/TIA-569A - Caminhos e Espaços para CE.
√ ANSI/TIA/EIA-606 - Administração e Identificação do CE.
√ ANSI/TIA/EIA-607 - Aterramento do CE.
√ ISO/IEC 11801 - Cabeamento Estruturado.
√ Cobei/ABNT - Projeto 03.046.05.010 (≅ 568A).
√ Cobei/ABNT - Projeto 03.046.05.014 (≅ 569A).
√ ANSI X3T9.5/ISO/IEC 9314 FDDI.
√ IEEE 802.5/ISO 8802.5 Token Ring.
√ IEEE 802.3 1BASE5.
√ IEEE 802.3 10BASET/FL.
√ ISO/IEC 8802.3 CSMA/CD.


Os subsistemas

Subsistemas
Área de Trabalho - WA
Cabeamento Horizontal
Armário de Telecomunicações - TC
Backbone Vertical
Sala de Equipamentos - ER
Entrada
Backbone (não mostrado)



Área de Trabalho

• Os equipamentos não são
objeto das normas de
cabeamento;
• Sua influência principal está
no dimensionamento do
número de pontos;
• Modelo de Projeto
– Básico : 2 tomadas por AT
– Avançado : 4 tomadas
– Integrado : 4 tomadas + FO



Área de Trabalho

No mínimo 1 WA a cada 10 m2 de acordo com a Norma 568-A


No mínimo 2 Tomadas por WA de acordo com a Norma 568-A



Cabeamento Horizontal

• Comprimento máximo de 90m
por segmento;
• Cabos de quatro pares - um por
tomada;



Armários de Telecomunicações
• Os cabos horizontais devem
originar-se do TC localizado no
mesmo piso da área atendida
(cabo horizontal anda na
horizontal);
• O espaço deve ser destinado
exclusivamente para
telecomunicações. Equipamentos
não relacionados não devem ser
instalados neste espaço nem
tampouco passar através do
mesmo.



Armários de Telecomunicações
• Deve existir no mínimo um TC
por piso. Pode existir mais de
um para grandes áreas;
• Para grande números de pontos,
recomenda-se a instalação de
pranchas de madeira em duas
paredes;
• A sala deve dispor de espaço
suficiente para manutenção,
além de energia elétrica e, em
alguns casos, ar-condicionado.



Cabeamento Vertical
• Garante a interligação entre os
TC’s de cada piso;
• Normalmente montado com cabos
de 25 pares e de fibras óticas;
• Para maior simplicidade, a
interligação entre os TC’s deve
ser feita em um único shaft, se
Sle
isto for possível. Backbo eve
Cabeamento Vertical
ne
Riser
Cable



Sala de Equipamentos

• A sala deve concentrar todos os
equipamentos ativos, tanto os de
informática, quanto os de
telecomunicações;
• Deve ter área calculada com base
na quantidade de WA’s do prédio.



Entrada
• Ponto de demarcação entre o SP e o Cliente (TIA606)
• É onde são realizadas as emendas entre os cabos externos e os
internos. Isto porque os cabos externos normalmente não têm
proteção contra propagação de fogo, além de serem mais
caros;
• A sala não pode estar afastada mais do que 15 metros do ponto
de entrada do cabo no prédio;
• Na mesma sala deve estar o hardware de proteção contra
surtos elétricos e sobre-tensões. Isto vale inclusive para os
cabos de fibra ótica com partes condutoras, como malhas e
tracionadores de aço.


Subsistema de Entrada - EF

Cabos do
Backbone
Vertical

Cabo da
Rede Externa
Hardware de
Conexão
Caixa de
Emenda Unidades de
Proteção Elétrica



Pontos de Administração

Patch Panel
Bloco 110

• Duas opções são utilizadas para concentração e gerenciamento dos cabos
internos e externos (bloco de fiação 110 e patch panels);
• São utilizadas tanto nos TC’s quanto no ER;
• A norma 606 (identificação), simplifica e acelera as manutenções.



Pontos de Administração

Identificação Patches
Identificação Bloco

• Duas opções são utilizadas para concentração e gerenciamento dos cabos
internos e externos (bloco de fiação 110 e patch panels);
• São utilizadas tanto nos TC’s quanto no ER;
• A norma 606 (identificação), simplifica e acelera as manutenções.



Detalhando (um pouco) algumas normas

• EIA/TIA 568A - Norma básica
• EIA/TIA 569 - Caminhos e espaços
• EIA/TIA 606 - Identificação
• EIA/TIA 607 - Aterramento
• NBR 14565



A norma EIA/TIA 568

• Cabeamento Vertical em UTP ou fibra
– 90 metros para UTP;
– 2 Km para fibra multimodo 62,5/125 µ;
– 3 Km para fibra monomodo 8,5/125 µ;
• Cabeamento com Topologia em estrela
– Até 2 níveis hierárquicos com armários fiação.



A norma EIA/TIA 568

• Cabeamento Horizontal em UTP
– Categoria 5, comprimento de até 90 m;
– 10 metros adicionais para cabos de conexão;
• Interligação entre armários UTP c/ até 20 m.



A norma EIA/TIA 568

• Cabos de interligação (patch cords)
– Cabos UTP com alma flexível;
– Nos armários, até 6 m de comprimento;
– Nos terminais, até 3 m de comprimento;
• Fabricação
– Não recomenda-se no campo;
– Método de conectorização IDC (Insulation Displacement
Contact).


A norma EIA/TIA 568

• O conceito de categoria
– Envolve freqüência de sinalização dentro de
parâmetros específicos;
– É sistêmica, e não para componentes.
• Certificação de acordo com categoria X :
– Todos os componentes devem ser de categoria X;
– Permite-se componentes com categoria superior.


As categorias mais comuns
• Categoria 5
– 100 MHz;
– É a mais comum hoje em dia;
– Suporte a ethernet, token-ring, fast-ethernet (parcial).
• Categoria 5E
– 155 MHz;
– É a mais implantada;
– Suporta todas as aplicações da Cat.5, mais fast-ethernet, alguns padrões de Gigabit
ethernet, ATM até 155 MHz, alguns padrões de ATM 622 MHz
• Categoria 6
– 200 MHz;
– É a mais cara;
– Suporta “tudo” (que existe hoje sobre UTP).



EIA/TIA 569
• Encaminhamento
– Ocupação dos dutos
– Número de Curvas
– Opções de encaminhamento
• Espaços
– Sala de Equipamentos
– TC



EIA/TIA 606
• Obediência ao código de cores
– Nos armários;
– Nos conectores;
– Em alguns projetos, nos próprios cabos;
• Identificação
– Em ambos os extremos dos cabos, nas tomadas,
nos pontos de concentração e nos patch cords.



EIA/TIA 606 - Códigos de Cores
• Par Trançado • Cabo de Fibra Ótica
– TIP • 1 Branco
• 1 Azul • 2 Vermelho
• 2 Laranja • 3 Preto
• 3 Verde • 4 Amarelo
• 4 Marron • 5 Violeta
• 5 Cinza • 6 Rosa
– RING • 7 Água
• 1 Branco
• 2 Vermelho
• 3 Preto
• 4 Amarelo
• 5 Violeta



Ferramentas Especiais
• Corte
• Eliminação do
isolante/dielétrico
– Obrigatoriedade de atendimento à
norma (Ex.IDC)
• Ferramentas de conectorização
– Alicates de crimpagem
– Kits de conectorização ótica /
emenda



Equipamentos para certificação
• A importância relativa dos
equipamentos;
• Cable Scanners
– Comprimento
– Cross-talk
– NEXT
– Atenuação
– Delay skew etc
• Outros equipamentos
– TDR, multiteste etc


Testes em Cabos UTP
• Atenuação
– Mede a relação de potências entre a saída e a
entrada;
– Uma medição por par.
• NEXT
– Mede a relação entre o sinal e a interferência do
par adjacente.
– Existem dois tipos típicos de medição


P1;P2
P1;P3
P1 P4 P1 P4
P1;P4
P2;P3
P2;P4
P2 P3 P2 P3
P3;P4

NEXT P1 P4
Par-a-Par

P2 P3



NEXT P1 P4 P1 P4
Power-Sum

P2 P3 P2 P3

P1 P4 P1 P4

P2 P3 P2 P3



ACR - Attenuation to
dB
Crosstalk Ratio
Gráfico para
cabos melhores

NE
XT

ação
Atenu

f Freqüência


Testes para um Cabo de FO
• Medição do Tempo de Retorno (TDR)
• Medição da Atenuação
• Atenuação varia com a Freqüência


Atenuação
(dB/km)

Atenuação em um cabo de fibra ótic
Banda de
1,8 Banda de 1300 nm
1,6 850 nm Banda de
1,4 1550 nm
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
Comprimento
0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 de Onda (µ)


Dúvidas ?
Marco Antônio C. Câmara
Tel. 71-3352-5200
FAX 71-3352-5207
e-mail mcamara@logicengenharia.com.br
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