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

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

2 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

3 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.

4 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.

5 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.

6 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.

7 Introdução:

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

9 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL

10 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.

11 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

12 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL

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14 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)

15 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Tipo de cabos metálicos reconhecidos pelas normas para o subsistema de cabeamento horizontal

16 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

17 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

18 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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)

19 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Ponto de consolidação

20 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL MUTO Multiuser Telecommunications Outlet Tomada de telecomunicação para múltiplos usuários Usada em instalções abertas que mudam com frequência

21 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL MUTO

22 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Ponto de consolidação e MUTO

23 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

24 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Patch panel

25 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Patch cords(Cordões de manobra) Cordões de equipamentos Equipamento Ativo-FD Cordões de usuários TO-Usuários(10m)

26 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Cordões

27 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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.

28 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

29 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Interconexão

30 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

31 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Conexão Cruzada

32 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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.

33 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL Cabeamento para escritórios abertos

34 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

35 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

36 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

37 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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.

38 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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.

39 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

40 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL

41 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.

42 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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.

43 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL

44 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

45 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL 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

46 SUBSISTEMA DE CABEAMENTO HORIZONTAL

47 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.

48 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).

49 CABEAMENTO DE BACKBONE 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

50 CABEAMENTO DE BACKBONE 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.

51 CABEAMENTO DE BACKBONE 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)

52 CABEAMENTO DE BACKBONE

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

55 CABEAMENTO DE BACKBONE 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

56 CABEAMENTO DE BACKBONE 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

57 CABEAMENTO DE BACKBONE 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

58 CABEAMENTO DE BACKBONE 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

59 CABEAMENTO DE BACKBONE 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, 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

60 CABEAMENTO DE BACKBONE 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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