Apostila Cat 5e x Cat 6 Panduit

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Cabeamento Estruturado

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<ul><li><p>O cabeamento como base para </p><p>Gigabit Ethernet</p><p>David David TakashiTakashi Otaki, RCDDOtaki, RCDD</p><p>DataComm DataComm Sales Sales ManagerManager</p><p>dto@panduit.com.br</p><p>www.panduit.com.br</p><p>Panduit BrasilPanduit Brasil</p></li><li><p>Agenda</p><p> Introduo Como surgiu?</p><p> IEEE 802.3z IEEE 802.3ab</p><p> O que estabelece a TSB-95?</p></li><li><p>Gigabit Ethernet </p><p>10Base10Base--TT</p><p>Token RingToken Ring</p><p>100Base100Base--TT</p><p>FDDIFDDI</p><p>155 ATM155 ATM</p><p>Gigabit EthernetGigabit Ethernet</p><p>??????</p><p>As redes As redes evoluem e evoluem e </p><p>continuro a evoluir continuro a evoluir enquanto se enquanto se incrementem os incrementem os requerimentos de requerimentos de velocidade.velocidade.</p><p>10 10 Gigabit EthernetGigabit Ethernet</p></li><li><p>Gigabit Ethernet </p><p> Necessidades do mercado As aplicaes de rede incluem: </p><p> modelos de alta resoluo em 3D; </p><p> vdeo em tempo real; </p><p> servios de publicaes / editorao digital</p><p> As aplicaes das verticais incluem: internet/intranet; </p><p> data warehousing; solues com Fast Ethernet at o escritrio.</p></li><li><p>Gigabit Ethernet </p><p> Histria: 11/95 se forma grupo de trabalho no IEEE para se </p><p>pesquisar velocidades mais altas</p><p> 7/96 se estabelece o grupo de trabalho IEEE 802.3z Se definem especificaes para meios de transmisso em </p><p>cobre e fibra ptica</p></li><li><p>Gigabit Ethernet </p><p> Nvel de confiana para o Usurio Final</p><p> Completamente compatvel com a base instalada de 10 e 100 Mbps Ethernet</p><p> Custo inicial razovel e com pouca necessidade de treinamento adicional para usurios de Ethernet</p><p>Informao do Informao do Gigabit Ethernet AllianceGigabit Ethernet Alliance</p></li><li><p>Gigabit Ethernet </p><p> Mas, realmente Ethernet? Segue utilizando o mesmo protocolo CSMA/CD </p><p>(Carrier Sense Multiple Access with Collision).</p><p> Segue utilizando o mesmo formato.</p></li><li><p>Gigabit Ethernet </p><p>Status</p><p> 1000Base-T: Publicado em Maro/99</p><p> 1000Base-SX/LX/CX: Publicado em Junho/98</p></li><li><p>Migrao Futura</p><p>Passos:</p><p> 1. Melhorar as conexes switch a switch Mudanas dos enlaces para1000 Mbps entre switches de </p><p>100 /1000</p><p> 2. Melhorar as conexes entre servidores e switches. Se obtem acesso de alta velocidade em aplicaes e </p><p>servidores de arquivos</p><p> 3. Melhorar a conexo vertical de Fast Ethernet switcheado Unir e trocar os enlaces dos switches Fast Ethernet ao </p><p>repetidor ou switch Gigabit Ethernet</p></li><li><p>Migrao Futura</p><p> 4. Melhorar uma conexo vertical com FDDI compartilhado Instalar pontos de Gigabit Ethernet aos switches FDDI ou </p><p>switches/roteadores Ethernet-a-FDDI e unir-los a um switch principal Gigabit Ethernet</p><p> 5. Melhorar o rendimento de grupos de trabalho Instalar placas de rede (NICs) Gigabit Ethernet para o </p><p>enlace com switches e repetidores Gigabit Ethernet</p></li><li><p>IEEE 802.3z</p><p> 802.3z inclue especificaes para: </p><p> MAC (Controle de Acesso de Meios)</p><p> Regras de topologa</p><p> GMII (Interface Independente de Meios Gigabit)</p><p> Trs interfaces de camada fsica utilizando uma codificao comum:1000BASE-SX, 1000BASE-LX e 1000BASE-CX. </p></li><li><p>1000Base-SX/LX</p><p> O objetivo atender a TSB-72. Requer-se uma capacidade de 300 metros</p><p> Utiliza tecnologa de Fibre Channel em circuitosde codificao e decodificao Codificao 8B/10. Tecnologa disponvel, comprovada e eficiente.</p></li><li><p>TIA/EIA TSB-72TIA/EIA TSBTIA/EIA TSB--7272</p><p>BackboneBackboneCableCable</p><p>Horizontal CableHorizontal Cable90m90m</p><p>CentralizedCentralizedCrossCross--ConnectConnectERER</p><p>TCTC WAWA</p><p>Backbone + Horizontal CableBackbone + Horizontal Cable+ Patch Cords + Patch Cords </p></li><li><p>1000Base-SX</p><p> Lances horizontais e verticais muito curtos.</p><p> Curto comprimento de onda (850nm).</p><p> Cabo de Fibra Multimodo. 50/125um ou 62.5/125um.</p></li><li><p>1000Base-LX</p><p> O Gigabit Ethernet demasiadamente rpido para LEDs e requere a utilizao de lasers ou de VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers). Rendimento de Laser a custos de LED.</p></li><li><p>Preocupaes com a Fibra Multimodo</p><p> As primeiras provas mostram um problemadenominado Atraso de Modo Diferencial (DMD -Differential Mode Delay).</p><p> Efeito produzido ao injetar um feixe de laser diretamente no centro do ncleo de uma fibra multimodo. Pela construo estrutural do ncleo, o feixe pode se dividir </p><p>em vrios modos.</p><p> Causa jitter ou deslocamento de fase...</p></li><li><p>Preocupaes com a FibraMultimodo</p><p> A distoro central muda a velocidade de alguns modos, aumentando a dilatao do pulso(semelhante ao efeito de disperso modal).</p><p> Cria deslocamento de fase e as vezes o receptor pode chegar a captar dois pulsos separadamente O reconhecimento de dados se perde.</p></li><li><p>Soluo para distncia em Fibra Multimodo para 1000Base-SX</p><p> Deslocamento Condicionado Desloca-se o transmissor do centro do ncleo da </p><p>fibra Pode faz-lo por meio de transceivers ou por meio</p><p>de cordes especiais que proporcionem o mesmo efeito.</p></li><li><p>Distncias para Fibra Multimodo 1000Base-SX</p><p>Dimetro do Ncleo</p><p>Largura de Banda Modal</p><p>Distncia Mxima</p><p>(um) (MHz-km) (metros)62.5* 160 22062.5** 200 27550** 400 50050** 500 550</p><p>**ConformeConforme a EIA/TIA 568a EIA/TIA 568--AA**Incluso proposta para **Incluso proposta para EIA/TIA 568EIA/TIA 568--BB</p></li><li><p>1000Base-LX</p><p> Distncias maiores utilizando fontes laser. Comprimento de onda a 1300nm.</p><p> Cabeamento de fibra tanto em monomodo como em multimodo.</p><p> Pesquisam se os VCSELs para LX</p></li><li><p>Distncias para Fibra com 1000Base-LX</p><p>Tipo de</p><p>Dimetro do Ncleo</p><p>Largura de Banda </p><p>Distncia Mxima</p><p>Fibra (um) (MHz-km) (metros)</p><p>MM 62.5* 500 550MM 50** 400 550MM 50** 500 550SM 10 n/a 5000</p><p>**ConformeConforme a EIA/TIA 568a EIA/TIA 568--AA**Incluso proposta para **Incluso proposta para EIA/TIA 568EIA/TIA 568--BB</p></li><li><p>Restrio de Perda em GigaBitEthernet</p><p> Antes:</p><p> Certificao da atenuao entre 5 a 10 dB Gigabit Ethernet:</p><p> Budget de perda menor: To baixo como 2.35 dB.</p><p> Mais restrito.</p><p> Atenuao mxima por conector 1.5dB.</p></li><li><p>Perdas em Gigabit EthernetPadro</p><p>Dimetro (microns)</p><p>Distncia (metros)</p><p>Atenuao(dB) </p><p>1000Base-Sx 62.5 220* 2.3862.5 275** 2.6050 500 3.3750 550*** 3.56</p><p>1000Base-Lx 62.5 550 2.3550 550 2.3550 550 2.359 5000 4.37</p><p>* A EIA/TIA 568-A especifica 160/500 MHz*km para fibra multimodo** A ISO/IEC 11801 especifica 200/500 MHz*km para fibra multimodo*** A especificao para Fibre Channel 500/500 MHz*km para fibra de 50 microns e</p><p>se prope para a ISO/IEC 11801.</p></li><li><p>Gigabit Ethernet sobre Cabo Blindado</p><p> 1000Base-CX Projetado para enlaces curtos entre equipamentos </p><p>dentro de salas de telecomunicaes ou de equipamentos</p><p> 25 metros de cabo blindado balanceado de 150 ohm (especial-TIPO 1 IBM )</p></li><li><p>Objetivo IEEE 802.3ab</p><p> Suportar CSMA/CD (protocolo de acesso ao meio).</p><p> Suportar transferncia de dados em half e full-duplex a 1000Mbps.</p><p> Suportar at 100m de cabo UTP de 4 pares. </p><p> Manter um BER (taxa de erros de bit) de 10-10 ou melhor</p><p> Cumprir ou exceder requerimientos de FCC Classe A.</p></li><li><p>Gigabit Ethernet sobre UTP 1000Base-T</p><p> 250 Mbits/sec por par transmitindo em ambas as direes simultaneamente (Full-Duplex)</p><p> Codificao de sinal PAM 5</p><p> Definido at 100 metros.</p><p> Utiliza processamento digital para cancelar Perda de Retorno e Paradiafonia (NEXT), e Telediafonia (FEXT)</p></li><li><p>Esquema de Transmisso</p><p>Cada par transmite e recebe ao Cada par transmite e recebe ao mesmo tempo (mesmo tempo (FullFull--DupexDupex))</p><p>11</p><p>22</p><p>33</p><p>44</p><p>11</p><p>22</p><p>33</p><p>44</p><p>TX/RXTX/RX</p><p>Extremo Extremo PrximoPrximo</p><p>Extremo Extremo RemotoRemoto</p><p>Tec</p><p>no</p><p>log</p><p>ia D</p><p>SP</p><p>Tec</p><p>no</p><p>log</p><p>ia D</p><p>SP</p><p>TX/RXTX/RX</p><p>TX/RXTX/RX</p><p>TX/RXTX/RX Tecn</p><p>olo</p><p>gia</p><p> DS</p><p>PT</p><p>ecn</p><p>olo</p><p>gia</p><p> DS</p><p>P TX/RXTX/RX</p><p>TX/RXTX/RX</p><p>TX/RXTX/RX</p><p>TX/RXTX/RX</p></li><li><p>Esquema de Transmisso por Par</p><p>HBRIDO</p><p>HBRIDO</p><p>Tx</p><p>TxRx</p><p>Rx</p><p>250Mb/s 250Mb/s</p></li><li><p>Hbridos Magnticos</p><p> Os circuitos hbridos so utilizados para permitir transmisses bidirecionais sobre o par de cabos ao filtrar o sinal transmitido no receptor (eco).</p><p> Isolam eletricamente o cabo do equipamento de rede.</p></li><li><p>Hbridos Magnticos</p><p> O resduo do sinal transmitido do hbrido e a perda de retorno requerem de um sistema de cancelamento por par para remover o eco do sinal de transmisso.</p><p>HBRIDO</p><p>Tx</p><p>Rx</p><p>ECO</p></li><li><p>Uso de DSPs</p><p> Esta tecnologia se conhece como DSP -Processamento de Digital de Sinais ou filtros adaptaveis.</p><p> Os DSPs so utilizados para administrar os problemas de:</p><p> Intereferncia Intersmbolo, por ECO e Diafona (NEXT e FEXT)</p><p> Assegurar um BER (Taxa de Erros de Bits) de 10-10.</p></li><li><p>Esquema de Transmisso</p><p> Transmite 125 Mbaud/seg sobre cada par. Largura de banda de 125 MHz </p><p> 2 Bits por smbolo (Codif. PAM-5)</p><p> 125 Mbd/s x 2 bits/bd x 4 prs =</p><p>1000 Mbps !!!!</p></li><li><p>Codificao PAM 5 Utiliza 5 nveis </p><p> Designados -2,-1,0,1,2 (-1V, -0.5V, 0V, 0.5V e 1V)</p><p> Se os smbolos -1 e +1 no so utilizados e um canal utilizado nicamente para transmitir, a sinalizao permite a implementao de velocidades 100/1000 Mbps (Auto-Negociao)</p></li><li><p>Espectro 1000Base-T</p><p> Atravs de uma tcnica conhecida como pulse shaping ou filtro combinado com PAM-5, o espectro do sinal transmitido de 1000BASE-T essencialmente idntico ao espectro de 100BASE-TX</p><p>Gigabit Ethernet Alliance, 1000Base-T, Whitepaper, 1997</p></li><li><p>Espectro 1000Base-T</p><p>0</p><p>-80</p><p>-60</p><p>-40</p><p>-20</p><p>50 100 150 [MHz]</p><p>[dB]</p><p>100Base-Tx</p><p>1000Base-T</p><p>Robert Breyer, Switched, Fast, &amp; Gigabit Ethernet,Macmillan Technical Publishing.</p></li><li><p>Espectro 1000Base-T</p><p> Enquanto que a energia entre 100 e 125 MHz no essencial para a operao da rede (finalmente funciona), tem um efeito significativo no rendimento no BER do sistema</p></li><li><p>BER para Gigabit Ethernet</p><p> O BER mximo para Gigabit Ethernet de 10-10 , ou seja, um erro de bit em cada 10 milhes de bits transmitidos (um error para cada 10 segundos).</p></li><li><p>BER para Gigabit Ethernet</p><p> IEEE declara que sistemas de cabeamento estruturado que cumpram com o padro Cat.5 ou superiores acoplados a componentes eletrnicos adequados, provero um BER de 10-10 ou melhor .</p></li><li><p>Re-transmisses O protocolo CSMA/CD determina se os dados foram </p><p>transmitidos adequadamente. </p><p> Se existir um problema , os dados devem ser retransmitidos.</p><p> Os problemas podem ser originados devido: Ao Cabeamento Estruturado </p><p> Electrnica Trfego.</p></li><li><p>Re-transmisses</p><p> Os problemas na eletrnica no podem ser resolvidos com Cabeamento.</p><p> Causas comuns de erros de transmisso so devidas emisso eletromagntica ambiental (EMI), eletrnica, ao desenho do cabo, s prticas de instalao, etc.</p></li><li><p>Soluo...</p><p> Melhor balanceamento do sistema para imunidade e maior margem</p><p> Melhorar a estrada</p></li><li><p>Requerimentos 1000Base-T</p><p>1000Base-TEspecificaes do Cabo</p><p>NEXTAtenuao</p><p>Atraso de PropagaoDiferna de Atraso</p><p>ELFEXT (e PS)Perda de Retorno</p><p>EIA/TIA 568-ANEXT</p><p>Atenuao</p><p>EIA/TIA 568-A-1Atraso de Prop.</p><p>Difera de Atraso</p><p>EIA/TIA TSB-95ELFEXT (e PS)Perda de RetornoTestes em Campo</p></li><li><p>Comparao dos Requerimentos de Enlace de Canal a 100 Metros</p><p>Parmetro Cat 5 Cat 5E Cat 6 1000Base-TNEXT loss 27,1 30 39,9 27,1PS NEXT loss N/A 27,1 37,1 22,3PS ACR N/A 3,1 15,9 N/AELFEXT loss 17,0 17,4 23,3 17,0PS ELFEXT loss 14,4 14,4 20,3 14,4R Loss 8,0 10,0 12,0 8,0Attenuation 24,0 24,0 21,3 24,0Delay (ns/100m) 538 538 538 570Delay Skew (ns/100m) 45 45 45 50</p><p>A tabela mostra valores a 100A tabela mostra valores a 100 MHzMHz</p></li><li><p>Gigabit Ethernet sobre UTP 1000Base-T</p><p> A meta do IEEE 802.3ab que 1000Base-T funcione sobre sistemas Categoria 5 normais mais ou menos</p><p> Se recomenda uma re-certificao das instalaes Categoria 5 j instaladas </p></li><li><p>Especificaes para novas instalaes</p><p> O rendimento recomendado se compara ao addendum Categora 5 E</p><p> A utilizao de Categoria 6 representa uma maior margem e um risco menor</p><p>Maior margem, maior confiabilidade!</p></li><li><p>TSB-95: Cumprimento Mnimo para Categora 5</p><p> Oferece caractersticas novas e completaspara Categora 5</p><p> Para que? Para prover ao IEEE 802.3 com um rendimento </p><p>antecipado para instalaes Cat. 5 Necessria para a implantao de 1000Base-T</p></li><li><p>TSB-95 Requerimentos de Rendimento Instalado</p><p> Enlace Bsico e Canal Oferecer largura de banda par a par de 100 MHz Recomenda testes de: Perda de Retorno, </p><p>ELFEXT, PS-ELFEXT, Atraso de Propagao Inclue procedimentos de testes em campo</p></li><li><p>Restries</p><p> Os cabos UTP de 25 pares para lanamentos verticais no esto suportados. Problemas de Cross-Talk (diafona)</p><p> 1000BASE-T est destinado para lanamentos horizontales</p></li><li><p>Recomendaes TSB-95 e GEA</p><p> O que fazer quando a re-certificao no passa? 1. Remover pontos de consolidao</p><p> Se forem necessrios, troc-los por conexes Cat. 5 melhorados</p><p> 2. Remover as conexes cruzadas e troc-las por interconexes</p></li><li><p>Recomendaes TSB-95 e GEA</p><p> 3. Trocar o conector na rea de trabalho por Cat. 5E</p><p> 4. Trocar o conector no TC por Cat. 5E</p><p> 5. Trocar os patch cords por Cat. 5E para corrigir problemas de Perda de Retorno em baixas frequncias (&lt; 20 MHz)</p></li><li><p>Concluso</p><p> Segundo a TSB-95 e GEA: Solues Cat 5, Cat 5E ou Cat 6 adequadamente </p><p>instaladas e testadas provero menos de 10-10 </p><p>Erros de Bits.</p><p>Portanto: 100% Throughput</p></li><li><p>Outra concluso...</p><p> Que se passou com PS-NEXT?</p><p> Pode se garantir que o cabeamento Cat. 5 instalado atue melhor que os modelos de disenho (laboratrio) da tecnologia 1000BASE-T?</p><p> Quem possue equipamento 1000Base-T no mercado?</p></li><li><p>Obrigado!Obrigado!</p></li><li><p>David Takashi Otaki, RCDD</p><p>Panduit Panduit CustomerCustomer CenterCenterR. Helena, 335 - Vila Olmpia</p><p>(011) 3845-2848</p><p>dto@panduit.com.br</p><p>www.panduit.com.br</p><p>Panduit do Brasil Ltda.Panduit do Brasil Ltda.</p></li></ul>