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CABEAMENTO ESTRUTURADO Arquitetura - Padrão Ethernet IEEE 802.3

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CABEAMENTO ESTRUTURADO

Arquitetura - Padrão Ethernet

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2 Cabeamento Estruturado

O padrão ETHERNET surgiu com 1972 nos laboratórios da Xerox com Robert Metcalfe. Com uma rede onde todas as estações compartilhavam do mesmo meio de transmissão, um cabo coaxial, a configurações utilizada para esta conexão foi a de barramento e utilizava uma taxa de transmissão de 2,94Mbps.

No inicio de tudo este padrão era chamada de “Network Alto Alhoa” e logo mais tarde denominado ETHERNET .

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3 Cabeamento Estruturado

Padrão Ethernet - Evolução

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4 Cabeamento Estruturado

Padrão Ethernet – Modos de Transmissão

• O modo de transmissão é uma característica importante do padrão ethernet, podendo ser:

• Simplex: durante todo o tempo apenas uma estação transmite, a transmissão é feita unilateralmente;

• Half-duplex: cada estação transmite ou recebe informações, não acontecendo transmissão simultânea; • Full-duplex: cada estação transmite e/ou recebe,

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5 Cabeamento Estruturado

Padrão Ethernet – Modos de Transmissão

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6 Cabeamento Estruturado

Padrão Ethernet – Evolução

SIGLA ETHERNET MEIO Conector VEL. TRANS ALCANC E

10Base2 Thin

(Fino) Coaxial BNC 10Mbps 185m 10Base5 Thick

(Grosso) Coaxial BNC 10Mbps 500m 10Base-T Standard Par Trançado Cat 3 RJ-45 10 Mb/s 100m

100Base-TX Fast Par Trançado Cat 5 RJ-45 100Mbps 100m 1000Base-T Gigabit Ttrançado Cat 5 e 6 RJ-45 1000 Mb/s 100m

1000Base-LX/SX/CX 10Gigabit Fibra óptica monomode ou multimode ST/SC/MT 1000 Mb/s 550m À Alguns Km

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CABO PAR TRANÇADO UTP - CATEGORIAS

• Categoria 1 – cabos de fios não trançado com capacidade

de 1Mbps para dados;

• Categoria 2 – permite comunicação até 1 Mbps para voz e

dados;

• Categoria 3 – permite comunicação até 16 Mbps; • Categoria 4 permite comunicação até 20 Mbps; • Categoria 5 permite comunicação até 100 Mbps;

• Categoria 5e- melhoria das características do material

utilizado na categoria 5;

• Categoria 6 – permite comunicação de 1 a 10 Gbps

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8 Cabeamento Estruturado

Entende-se por rede interna estruturada aquela que é projetada de modo a prover uma infraestrutura que permita evolução e flexibilidade para serviços de telecomunicações, sejam de voz, dados, imagens, sonorização, controle de iluminação, sensores de fumaça, controle de acesso, sistema de segurança, controles ambientais (ar-condicionado e ventilação) e considerando-se a quantidade e complexidade destes sistemas, é imprescindível a implementação de um sistema que satisfaça às necessidades iniciais e futuras em telecomunicações e que garanta a possibilidade de reconfiguração ou mudanças imediatas, sem a necessidade de obras civis adicionais

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9

No final dos anos 80, as companhias dos setores de telecomunicações e informática estavam preocupadas com a falta de uma padronização para os sistemas de fiação de telecomunicações em edifícios e campus.

Em 1991, a associação EIA/TIA (Electronic Industries Association / Telecommunications Industry Association) propôs a primeira versão de uma norma de padronização de fios e cabos para telecomunicações em prédios comerciais, denominada de EIA/TIA-568 cujo objetivo básico era:

• Implementar um padrão genérico de cabeação de telecomunicações a ser seguido por fornecedores diferentes;

• Estruturar um sistema de cabeação intra e inter predial, com produtos de fornecedores distintos;

• Estabelecer critérios técnicos de desempenho para sistemas distintos de cabeação.

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Subsistema de Cabeamento Estruturado

Cabeamento Horizontal (Interliga os equipamentos no mesmo andar “do

edificio” );

Cabeamento Vertical - Backbone (interliga os Armários de Telecomunicações

entre os andares “do edifício” – Geralmente são utilizadas FIBRAS OPTICAS); Área de Trabalho (Computadores, aparelhos telefônicos, cabos adaptadores);

Armário de Telecomunicações (Aloja equipamentos internos);

Sala de Equipamento (Abriga equipamentos de telecomunicações);

Entrada de Facilidades (Conexão da Cabeação Externa e Interna ).

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11 • Placa de Rede • Barramento • Conector da Placa • Padrão de Rede • Velocidade de transmissão • Repetidores • HUB • Pontes (Bridges) • Roteadores (Routers) • Switch

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Sistema de Cabeamento Estruturado

Subsistemas – Norma EIA/TIA

6 - Sala de Entrada de Telecomunicações 2 – Subsistema Cabeamento Vertical

5 - Sala de Equipamentos

1 – Subsistema Cabeamento Horizontal 3 - Área de Trabalho

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13

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Organizações de padronização Internacionais

EIA Electronic Industries Association

TIA Telecommunications Industries Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

ISO International Organization for Standardization IEC International Electrotechnical Comission

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Brasil

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Internacionais

ANSI American National Standards Institute CSA Canadian Standards Association

ITU International Telecommunication Union Organizações de padronização

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Normas e Padroes aplicaveis

• ANSI/TIA/EIA-568-B.1 - Requerimentos Gerais do CE. • ANSI/TIA/EIA-568-B.2 - Componentes UTP do CE.

• ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 - Componentes UTP Categoria 6. • ANSI/TIA/EIA-568-B.3 - Componentes Ópticos do CE. • ANSI/EIA/TIA-569A - Caminhos e Espaços do CE.

• ANSI/TIA/EIA-606A - Administração e Identificação do CE. • ANSI/TIA/EIA-607 - Aterramento do CE.

• ANSI/TIA/EIA-854 - 1000Base-TX sobre UTP Cat.6. • ANSI/TIA/EIA-862 - Sistemas de Automação sobre CE.

• ANSI/TIA/EIA – 568 A • ANSI/TIA/EIA – 568 B

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Área de Trabalho

• Local ocupado pelo usuário, onde são

necessários pontos de saída para conexão dos equipamentos de trabalho (telefone, computador, sensor de automação, câmera, TV, saída de som ...)

• Neste local são colocadas as tomadas padrão RJ45 e os cabos adaptadores entre o equipamento e a tomada

▫ adapter cables (patch cords)

• Cada ponto de saída deve ter, no

mínimo, duas tomadas RJ45 Cabeamento Estruturado

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Normas para cabeamento estruturado

ANSI / EIA / TIA 568 – Norma para cabeamento de

edifícios comerciais.

▫ Junho 1991

▫ Primeiro documento sobre normas de cabeamento em telecomunicações

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Normas para cabeamento estruturado

• ANSI / EIA / TIA 568B – Primeira Revisão da norma para

cabeamento em edifícios comerciais

▫ Inclui tomadas internas, conexão entre prédios e cabeamento em campus

▫ Outubro 1995

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Normas para cabeamento estruturado

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Crimpagem de Conector RJ-45 Normas 568A e 568B Pinagem 568A Pino / Cor 1- Branco/Verde 2- Verde 3- Branco/Laranja 4- Azul 5- Branco/Azul 6- Laranja 7- Branco/Marrom 8- Marrom Pinagem 568B Pino / Cor 1- Branco/Laranja 2- Laranja 3- Branco/Verde 4- Azul 5- Branco/Azul 6- Verde 7- Branco/Marrom 8- Marrom Cabeamento Estruturado

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Cabeamento Horizontal

• Conjunto de cabos que liga as tomadas até os painéis

distribuidores colocados no Armário de Telecomunicações

• O formato de distribuição é do tipo estrela • O cabeamento horizontal é formado por

▫ Tubulações, eletrocalhas, leitos e demais acessórios para suporte dos cabos

▫ Cabos UTP/STP

▫ Cabos de fibra ótica

 Fiber to the desk  Pouco usual ainda

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Cabeamento Horizontal

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Armário de telecomunicações

• Local onde são colocados os painéis distribuidores bem

como equipamentos

• Neste local é feita a conexão cruzada (cross-conection)

entre painéis distribuidores e os equipamentos

• O armário de telecomunicações é uma das

extremidades do cabeamento horizontal

• Pode ser uma sala, um armário, ou mesmo um gabinete

fechado (rack) padrão 19”, dependendo do tamanho do edifício

• O armário de telecomunicações faz a integração entre o

cabeamento horizontal e o vertical

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Armário de telecomunicações

• Os painéis distribuidores de cabos metálicos podem ser

de dois tipos

▫ Patch panel 19” com portas RJ45 ▫ Blocos distribuidores tipo IDC 110

• Nos patch panel’s cada porta representa uma tomada de um ponto de saída

• Nos blocos o cabo que liga à tomada do ponto de saída é

aberto em 4 pares

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Armário de telecomunicações

• Os patch panel’s utilizam o padrão RJ45, o que os torna mais fáceis de usar, pois as portas são idênticas às tomadas e às saídas dos hubs

• Os blocos são menores e mais compactos que os patch

panel’s

• Utilizam o padrão IDC 110 para conexão, e cada par é

acessível individualmente, pela parte frontal do bloco

• Devido à separação dos pares, o bloco facilita as diversas

aplicações, tais como telefonia, TV, som ambiente, etc. Cabeamento Estruturado

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Armário de telecomunicações - Equipamentos

Cabeamento Estruturado

Bloco IDC 110 Patch Panel

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Armário de telecomunicações - Equipamentos

Cabeamento Estruturado

Cabo STP (Shielded Twisted Pair) – Com Blindagem

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Armário de telecomunicações

Cross-connection Interconnection

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Armário de telecomunicações

• Componentes

▫ Equipamentos ativos (hubs, switchs, multiplexadores, etc)

▫ Painéis distribuidores: patch panel, bloco 110 IDC e distribuidor interno ótico (DIO)

▫ Cordões de manobra (patch cords) de cobre (cabos UTP) ou em fibra ótica

▫ Distribuidores óticos

▫ Suportes para painéis e equipamentos (racks)

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Armário de telecomunicações

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Cabeamento Vertical

• É o cabeamento que interliga os diversos Armários de Telecomunicações entre si, a Sala de Equipamentos e desta até a Entrada do edifício

• Em instalações industriais ou em campus, o Cabeamento Vertical interliga os diversos prédios

• É também chamado de “backbone” e sua topologia é estrela • Componentes

▫ Cabos tipo UTP de 25 pares (em instalações internas) ▫ Cabos de fibra ótica (em instalações internas e externas)

▫ Tubulações subterrâneas, leitos para cabos, eletrocalhas, estruturas aéreas, etc.

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Cabeamento Vertical

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Sala de Equipamentos

• Na Sala de Equipamentos estão colocados os equipamentos principais de uma rede, ou os de maior complexidade

• A partir da Sala de Equipamentos é feito o controle e gerenciamento das instalações de comunicação de uma instalação

• Componentes

▫ Equipamentos ativos principais - hubs, switches, multiplexadores, etc. ▫ Painéis distribuidores de cobre e de fibra, bem como suportes tipo rack ▫ Servidores

▫ Central PABX

▫ Centrais de TV e de som

▫ Centrais de controle e automação

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Sala de Equipamentos

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Entrada da Edificação

• Ponto de acesso de comunicação externa da edificação

• Meio pelo qual chegam e saem as informações da

instalação

• Fazem parte da entrada os acessos de telefonia vindos da concessionária, acessos de televisão, cabos de fibra ótica externos, entradas de rádio digital, etc.

• Faz parte da entrada uma área mínima em parede ou uma

sala para instalação dos equipamentos e acessórios de montagem

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Entrada da Edificação

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VERTICAL CABEAMENTO

CABEAMENTO HORIZONTAL

Integração de sistemas

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Cabeamento

• Tanto o cabeamento horizontal quanto o vertical podem

utilizar cabos metálicos ou de fibra ótica

• Quando utiliza-se fibra ótica da sala de equipamentos até a área de trabalho diz-se que o cabeamento é do tipo “fiber to the desk”

• Hoje a fibra é pouco utilizada no cabeamento horizontal devido as altas taxas de transmissão dos cabos metálicos e devido ao custo dos equipamentos com portas para fibra

• A fibra ótica é bastante utilizada no cabeamento vertical e nos locais com grandes distâncias ou com problemas de EMI

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Cabeamento metálico

• A norma EIA/TIA 568 classificou os sistemas de cabeamento

estruturado em categorias

• A categoria caracteriza a performance do meio físico e acessórios de acordo com os seguintes intervalos de freqüências

▫ Categoria 3: cabo par trançado com impedância característica de 100 ohms, para freqüência de até 16 MHz

▫ Categoria 4: idem até 20 MHz ▫ Categoria 5: idem até 100 MHz ▫ Categoria 6: idem até 250 MHz Cabeamento Estruturado

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Limites e performance

• A norma EIA/TIA 568 definiu o comprimento máximo do

cabeamento horizontal, entre a tomada e o painel do Armário de Telecomunicações, em 90 metros (link básico)

• Incluindo patch cords, o comprimento é de 100 metros (link de canal) ÁREA DE TRABALHO ARMÁRIO DE TELECOMUNICAÇÕES Horizontal Conexão cruzada TOMADA Comprimento máximo - 90 m Cabeamento Estruturado

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Limites e performance

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Fibras ópticas

• Os cabos de fibra óptica são divididos em dois tipos, conforme o modo de transmissão em seu interior

▫ multimodo (62,5 / 125 mm) ▫ monomodo (9 / 125 mm)

• O uso de fibras ópticas exige painéis distribuidores especiais,

colocados nos Armários de Telecomunicações e Salas de Equipamentos

• Cuidados especiais são exigidos para a instalação de fibras

óticas

▫ O principal deles é: pessoal capacitado e experiente Cabeamento Estruturado

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Fibras ópticas

Cabeamento Estruturado

Com a evolução da tecnologia os tradicionais cabos metálicos estão aos poucos sendo substituídos por cabos de fibra óptica, mas isso tendo a demorar um pouco mais tendo em vista ser uma tecnologia recente e não muito acessível em face ao seu custo de implementação e manutenção.

• É um filamento de vidro que também pode ser produzida com polímero (plástico sintético) por ter alta capacidade de transmitir os raios da luz.

• Foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kapany

• A transmissão é realizada no núcleo central do vidro e segue o principio da REFLEXÃO

• REFLEXÃO é a propagação da luz em um determinado meio, que atinge uma superfície e retorna para o meio que estava se propagando.

• A transmissão de informações pela fibra óptica ocorre através de um aparelho especial denominado “INFODUTO”, que possui um FOTOEMISSOR que faz a conversão da luz em sinais elétricos, sonoro ou até mesmo luminoso.

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Fibras ópticas

Cabeamento Estruturado

Vantagens

• Tem maior capacidade para transportar inforçõe

• A matéria prima para fabricação (SÍLICA) é mais

abundante na natureza que os metais

• Não sofrem interferências elétricas nem magnéticas

• É mais difícil seu grampeamento

• Comunicação mais confiável (imune a falhas)

• Ao contrario dos fios metálicos não enferrujam, não

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Fibras ópticas

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Fibras ópticas - Composição

Cabeamento Estruturado

É basicamente composta por três componentes:

• Núcleo: O núcleo é um fino filamento de vidro ou plástico, medido em micra (1μm = 0,000001m), por onde passa a luz.

• Casca: Camada que reveste o núcleo. Por possuir índice de refração menor que o núcleo, ela impede que a luz seja refratada, permitindo assim que a luz chegue ao dispositivo receptor.

• Revestimento: Camada de plástico que envolve o núcleo e a casca, protegendo-os contra choques mecânicos e excesso de curvatura.

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Fibras ópticas

Cabeamento Estruturado

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Fibras ópticas - Tipos

Cabeamento Estruturado

Existem dois tipos de fibra óptica. Essas categorias definem a forma como a luz se propaga no interior do núcleo.

Multimodo

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Fibras ópticas - Tipos

Cabeamento Estruturado

Multimodo: Nas fibras multimodo (MM) a luz é conduzida em vários modos de propagação, ou seja, a luz percorre o interior da fibra óptica por diversos caminhos. As dimensões mais comuns são as fibras com núcleo de 50μm e 62,5μm, ambas com 125μm de casca.

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Fibras ópticas - Tipos

Cabeamento Estruturado

Monomodo: Nas fibras monomodo (SM), a luz possui apenas um modo de propagação, ou seja, a luz percorre o interior do núcleo por apenas um caminho. As dimensões do núcleo variam entre 8μm a 10μm, e a casca com 125μm. A fibra monomodo mais utilizada é a de 9μm.

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Fibras ópticas - Conectores

Cabeamento Estruturado

ST SC

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Fibras ópticas – Cordões Optcos

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Projeto

• Parte fundamental de qualquer iniciativa que se pretende

bem realizada e de sucesso.

• Em Cabeamento Estruturado o projeto determina os custos

de uma instalação

• Determina exatamente o que se quer e o que não se quer,

numa etapa onde os gastos ainda são muito baixos

• Deve ser feito por especialistas

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Documentação

• É a parte complementar do projeto

• Deve ser feita durante o processo da instalação

• Compreende toda a identificação dos cabos, conectores e

painéis distribuidores

• Com todas as identificações feitas, um desenho final das instalações apresenta uma planta detalhada do sistema

Fechando o pacote, deve ser feita a Certificação de cada

ponto, com equipamento bidirecional atestando a qualidade de cada link

Referências

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