1) O documento discute os benefícios dos sistemas estruturados de cabeamento e as técnicas para evitar interferência eletromagnética em redes de computadores. 2) É importante projetar e instalar a infraestrutura de cabeamento de forma a separar os cabos lógicos dos cabos de energia para prevenir interferências que podem prejudicar o desempenho da rede. 3) A norma ANSI/EIA/TIA-569-A estabelece diretrizes para compartilhamento seguro da mesma canaleta por cabos l

1. CEFET/GETIN/CTAI - Comunicação de Dados
Lista de Exercícios 07
Porque Usar Sistemas Estruturados Uma infra-estrutura de com cabeamento estruturado
comporta as mais variadas aplicações, pois, sendo
Artigos de José Mauricio Santos Pinheiro disponíveis em uma rede física com capacidade de suportar sinais de
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voz, dados, imagem e sinais de controle, tem uma
ampla gama de usos, independentemente do tipo de
aplicação (comercial, industrial ou residencial),
A operacionalização de uma rede de computadores propiciando desde controle de sistemas industriais,
tem como objetivos básicos prover a comunicação interligação de sistemas de segurança, controle de
confiável entre os vários sistemas de informação, acesso, sistemas multimídia, vídeo conferência etc.
melhorar o fluxo e acesso às informações, bem como
agilizar a tomada de decisões administrativas e facilitar A estruturação das redes de dados e de
a comunicação dos usuários dentro das empresas e telecomunicações dentro das empresas é um passo
entre as empresas, seus clientes, parceiros e importante para que estas possam responder de forma
fornecedores. rápida e eficaz às solicitações cada vez maiores de
recursos de comunicação e, dentro dessa realidade, os
Dessa maneira, podemos definir que uma das sistemas estruturados destacam-se como uma solução
finalidades mais simples de uma rede de computadores economicamente viável e tecnicamente eficaz.
é o compartilhamento das informações entre dois ou
mais usuários. Entretanto, podem ser necessários
compartilhamentos mais complexos e com grande
tráfego de informações e, conseqüentemente, redes
com diversos níveis de complexidade.
Interferência Eletromagnética em Redes
Ainda é comum a prática de se improvisar sistemas de de Computadores
cabeamento para a interligação dessas redes sem
existir um planejamento e estudos prévios. O
cabeamento é normalmente instalado ao acaso, sem a A interferência eletromagnética (EMI) é um dos
observação de técnicas específicas. Nesses casos, um maiores causadores de falhas em redes de
novo ponto de rede deve ser instalado cada vez que se computadores, principalmente quando são utilizadas
deseja utilizar uma nova aplicação ou quando ocorrem tubulações e canaletas inadequadas para o transporte
mudanças de layout dentro da edificação. da infra-estrutura de cabeamento.
Para facilitar as mudanças e tornar a comunicação As interferências eletromagnéticas podem ser
mais eficiente são utilizadas diversas técnicas, entre originadas internamente e/ou externamente ao sistema
elas o conceito de sistemas estruturados. A utilização de comunicação, mas sua causa sempre se origina nas
de sistemas estruturados no projeto de redes torna perturbações eletromagnéticas. Cabe aqui salientar a
possível conectar, em um mesmo ponto de ligação, diferença entre os termos "perturbações
computadores, sistemas de telefonia e de alarme, eletromagnéticas" e "interferências eletromagnéticas",
distribuição de vídeo e TV a cabo, etc. Logo, um comumente utilizadas na literatura técnica. O primeiro
sistema estruturado tem como característica básica ser designa a causa e o segundo o efeito que é observado
um sistema multimídia capaz de proporcionar acesso nos sistemas de comunicação.
aos vários sistemas de comunicação (voz, dados, Um exemplo bem prático está em uma instalação de
imagens, sinais de controle) através de um único cabeamento estruturado utilizando cabos não
sistema de cabeamento. O propósito dessa infra- blindados, onde os mesmos estão sujeitos a todo tipo
estrutura de rede é prover uma base sólida para o bom de perturbações eletromagnéticas internas e/ou
desempenho das redes de comunicação existentes, externas. As perturbações com origem interna são
visando a longevidade do sistema. geradas dentro do ambiente por onde passam os
Por definição, um sistema estruturado baseia-se na cabos de dados e de voz digital (cabeamento lógico) e
disposição de uma rede de cabos que suporte qualquer outros tipos de cabos como, por exemplo, de energia
equipamento de telecomunicações (todos os sistemas elétrica. Já as perturbações de origem externa são
de sinais de baixa voltagem que conduzam campos eletromagnéticos vindos de fora da rede de
informações dentro dos edifícios, tais como voz, dados, dutos ou canaletas e que causam perturbações
imagem, segurança, etc.) e que possa ser facilmente diretamente sobre os cabos lógicos, como sinais de
redirecionada, no sentido de prover um caminho de TV, ondas de rádio, motores elétricos, etc. Os cabos
transmissão entre quaisquer pontos desta rede. lógicos instalados em uma canaleta ficam sujeitos a
fontes geradoras de perturbações quando são
Uma rede estruturada elimina a dispersão dos cabos instalados paralelamente com cabos de energia,
destinados ao transporte dos sinais de dados na área compartilhando a mesma infra-estrutura, tendo como
de instalação, não permitindo a mistura com os demais efeito interferências eletromagnéticas indesejáveis
cabos de eletricidade e controle, por exemplo, como o crosstalk (diafonia).
identificando os cabos e facilitando a manutenção.
As perturbações quer sejam provenientes de ondas
Um sistema estruturado dessa forma, garante a eletromagnéticas externas ou de outros cabos
flexibilidade e facilidade de manutenção. Com esta próximos que transmitem outras formas de energia ou
solução, é possível eliminar os cabos desnecessários, sinal dentro de uma mesma tubulação ou canaleta,
já que é feito um remanejamento na estrutura da rede. devem ter um tratamento especial durante a etapa de
1

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

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

4. efeito da diafonia, onde determinada pessoa empregado e do preparo técnico do pessoal
falando ao telefone ouve conversações de executante.
terceiros (também conhecido como "linha
cruzada"). É a medida da interferência elétrica Quanto melhor for o resultado desses parâmetros de
gerada em um par pelo sinal que está desempenho, maior será a margem ou a folga dos
trafegando num par adjacente dentro do produtos em relação aos limites impostos pelas
mesmo cabo (expressa em dB); especificações e maior a satisfação dos usuários.
Delay Skew ou Atraso de Propagação – é a
medida de quanto tempo o sinal leva para
viajar de uma extremidade a outra do link
(entre o transmissor e o receptor, expresso em Lista de Exercícios 06
ns);
Perda de Retorno ou RL (Return Loss) - é a
medida da taxa de potência refletida no 1. Qual a conseqüência de se improvisar um sistema
sistema (expressa em dB), que simplesmente de cabeamento de rede?
pode ser definida como a quantidade de sinal 2. Qual a vantagem de se usar um sistema
que retorna devido ao descasamento de estruturado de cabeamento de rede?
impedância da carga acoplada no final do
cabo. Existem várias possibilidades de falhas 3. O que podemos entender pela diferença entre
devido à Perda por Retorno, como a variação “perturbações eletromagnéticas" e "interferências
na impedância do comprimento do cabo numa eletro-magnéticas”?
conexão cruzada, práticas de instalação
incorretas, cabos e conectores usados 4. Quais as perturbações eletromagnéticas
indevidamente, entre outros. encontradas em sistemas de cabeamento de
rede?
Normalmente, a Perda de Retorno do canal é apontada
como a principal responsável pelo aumento nos valores 5. Quais as considerações sobre os materiais de
da taxa de BER. Embora a perda de retorno seja um canaletas e dutos utilizados nos sistemas de
dos fatores que afeta a performance do canal, o cabeamento frente às interferências eletro-
crosstalk torna-se muito mais crítico, pois, como o magnéticas?
efeito da interferência de "linha cruzada" ocorre com 6. O que podemos entender por “Compatibilidade
maior intensidade nas terminações dos cabos (onde é Eletromagnética”?
feito o ponto de conexão), pode prejudicar o
desempenho de todos os recursos da rede, com uma 7. O que a norma ANSI/EIA/TIA-569-A define sobre o
alta taxa de BER. espaçamento entre cabeamentos de rede e
energia?
Conclusão
8. Qual a relação entre as categorias de um
A avaliação do desempenho dos sistemas estruturados cabeamento e as especificações de desempenho?
tem por objetivo suprir a necessidade do transporte de
altas taxas de informação gerada pela convergência 9. O que podemos entender por “Throughput” de um
dos diversos serviços de rede, bem como realizar o canal de comunicação?
prognóstico para expansões futuras, preparando essa 10. O que podemos entender por “BER” de um canal
estrutura para suportar um variado número de novos de comunicação?
serviços.
11. Quais os fatores que interferem negativamente no
A instalação de um sistema de cabeamento estruturado “Throughput” do sistema de cabeamento?
com desempenho satisfatório tem como conseqüência
direta a melhoria dos parâmetros da Qualidade dos 12. Qual o fator interferente mais crítico apontado pelo
Serviços (QoS). Esse resultado é obtido a partir de um autor? Justifique.
projeto bem elaborado, da qualidade do material
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