CABEAMENTO ESTRUTURADO

CABEAMENTO ESTRUTURADOProf. Paulo Barros

Conceitos e Retrospectiva HistricaDentre todas as reas de Tecnologia da Informao, a rea de Redes Locais uma das que mais cresceu nos ltimos anos.A tecnologia das redes locais moveu-se rapidamente do estgio experimental disponibilidade comercial.A velocidade de transmisso passou de poucos megabits por segundo (Mbps) a dezenas de milhes de megabits por segundo em mais ou menos 20 anos de avanos tecnolgicos nas reas de redes e telecomunicaes.Somente nos ltimos anos, a velocidade de transmisso de aplicaes em redes locais passou de 100 Mbps (Fast Ethernet) a 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet).

Embora parea um ponto um tanto simples, uma das questes mais crticas de se resolver em comunicao de dados o cabeamento.Para que dois ou mais dispositivos ou equipamentos possam se comunicar, preciso haver um caminho para o trfego de sinais entre eles.Para a topologia utilizada em redes estrela atuais, isso significa que deve haver um segmento de cabo interligando cada estao de trabalho ao distribuidor. Lembrando:

O cabeamento um ramo especfico de telecomunicaes

a infraestrutura necessria para a implantao de qualquer rede de dados, voz, automao e controle predial.

O cabeamento deve ser considerado o investimento inicial de qualquer rede de telecomunicaesA infraestrutura de cabeamento a fundao da rede (em analogia fundao de um edifcio que o alicerce da construo)

As normas aplicveis a sistemas de cabeamento estruturado reconhecem vrios tipos de cabos como meios fsicos aceitos para a implementao desses sistemas entre eles (cabos de par tranado e fibras pticas (monomodo e multimodo)

Os sistemas de cabeamento implementados em edifcios comerciais so, essencialmente, projetados e instalados em sua maioria com cabos UTP.

O meio fsico escolhido para as primeiras redes Ethernet foi o cabo coaxial.

Com a evoluo das aplicaes Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, entre outras) o cabo coaxial caiu em desuso e deixou de ser reconhecido pelas normas aplicveis.O cabo ptico tem sido largamente utilizado em redes devido sua imunidade a rudos eletromagnticos, bem como baixa atenuao que oferecem em comparao aos cabos de cobre.

A maior aplicao dos cabos pticos em cabeamento estruturado est nos subsistemas de backbone de campus ou edifcio.

O custo do cabo ptico vem caindo conforme sua utilizao aumenta, porm os demais componentes envolvidos no sistema de comunicao ptica (switches pticos, placas de rede etc) ainda so relativamente caros.

Por essa razo os cabos pticos no so muito usados no subsistema de cabeamento horizontal, com exceo dos data centers que tm demonstrado aos poucos preferncia ao uso de cabos pticos.

Uma breve histria do cabeamento estruturadoAt o comeo dos anos 80 os edifcios eram projetados subestimando-se os servios de comunicaes que viriam a ser operados dentro deles.

Embora as companhias telefnicas locais tivessem a oportunidade de instalar o seu cabeamento de voz na etapa da construo, o pessoal de TI normalmente precisava instalar o seu cabeamento aps a ocupao do espao.

A infraestrutura era implementada, quase sempre, s custas do usurio final ou do proprietrio do edifcio.Em 1985, a EIA (Electronics Industries Alliance - Aliana das Indstrias Eletrnicas), agora extinta, e a TIA (Telecommunications Industry Association - Associao das Indstrias de Telecomunicaes) organizaram comits tcnicos para desenvolver um conjunto uniforme de padres para cabeamento de telecomunicaes em edifcios comerciais.

Normas para cabeamento, infraestrutura predial para cabeamento, gerenciamento e aterramento, entre outras, foram desenvolvidas.Os comits normalizadores em sistemas de cabeamento estruturado tm sido bastante atuantes.Vrias normas tm sido publicadas, como:A brasileira NBR-14565:2007,A internacional ISO/IEC 11801:2002 2 edio,O novo conjunto de normas americanas ANSI/TIA-568-C

Observaes:ISO: International Organization for Standardization - Organizao Internacional de NormalizaoIEC: International Electrotechnical Commission - Comisso Eletrotcnica InternacionalANSI: American National Standards Institute - Instituto Nacional Americano de PadresTIA: Telecommunications Industry Association - Associao das Indstrias de Telecomunicaes

Cabeamento estruturado - conceitosCabeamento estruturado um sistema que envolve cabos e hardware de conexo capaz de atender s necessidades de telecomunicaes e TI dos usurios de edifcios comerciais.

Um sistema de cabeamento estruturado deve ser projetado de modo que em cada rea de trabalho qualquer servio de telecomunicaes ou TI possa ser entregue a qualquer usurio da rede em todo o edifcio (ou edifcios).Em um sistema de cabeamento estruturado, cada tomada instalada em uma rea de trabalho uma tomada de telecomunicaes e pode ser usada para qualquer aplicao disponvel na rede.

No Brasil o conceito de Cabeamento Estruturado mal interpretado por muitos profissionais de cabeamento.

Por isso muitas instalaes so vendidas como sendo estruturadas, mas no so mais que no mximo cabeamento organizado, porm que no segue um padro.

O Cabeamento Estruturado poderia ser, a priori, projetado e instalado sem um conhecimento prvio das aplicaes.Para isso bastaria escolher uma categoria capaz de atender s aplicaes, oferecendo ainda alguma capacidade de implementao de aplicaes mais exigentes.No entanto, o projeto de um backbone exige um bom conhecimento das aplicaes a serem implementadas.A distribuio do cabeamento de backbone pode conter diferentes tipos de cabo para servios distintos provenientes de pontos diversos de entrada de servios, porm todos eles devem convergir para um nico distribuidor.Categorias de cabos de par tranadoOs cabos UTP foram padronizados pelas normas daEIA/TIA-568-Be so divididos em 10 categorias:

Categoria do cabo 1 (CAT1)Consiste em um cabo blindado com dois pares tranados.So utilizados por equipamentos de telecomunicao e rdio.Categoria do cabo 2 (CAT2) formado por pares de fios blindados (para voz) e pares de fios no blindados (para dados).

Categoria do cabo 3 (CAT3)Este foi o primeiro padro de cabos de par tranado desenvolvido especialmente para uso em redes.O padro foi o primeiro a ser usado nas redes Ethernet 10BASE-T, que o padro de redes Ethernet de 10 megabits para cabos de par tranado.Existiu ainda um padro de 100 megabits para cabos de categoria 3, o 100BASE-T, mas ele pouco usado e no suportado por todas as placas de rede. um cabo no blindado usado para dados de at 10Mbits com a capacidade de banda de at 16 MHz.Foi muito usado nas redesEthernetcriadas nos anos noventa (10BASE-T).Ele ainda pode ser usado paraVOIP, rede de telefonia e redes de comunicao10BASE-Te100BASE-T.Categoria do cabo 4 (CAT4) umcabo par tranadono blindado (UTP) que pode ser utilizado para transmitir dados a uma frequncia de at 20 MHz e dados a 20 Mbps.Foi usado em redes que podem atuar com taxa de transmisso de at 20Mbps como,10BASET.No mais utilizado pois foi substitudo pelos cabos CAT5 e CAT5e.

Categoria do cabo 5 (CAT5)Usado em redesfast ethernet em frequncias de at 100 MHz com uma taxa de 100 Mbps..

Categoria do cabo 5e (CAT5e)Pode ser usado para frequncias at 125 MHz em redes1000BASE-Tgigabit ethernet.Categoria do cabo 6 (CAT6)Pode ser usado em redesgigabit etherneta velocidade de 1Gbps.

Categoria: CAT 6a uma melhoria dos cabos CAT6. O a de CAT6a significa augmented (ampliado).Os cabos dessa categoria suportam at 500 MHz e podem ter at 55 metros no caso da rede ser de 10Gbps, caso contrario podem ter at 100 metros.Essa categoria de cabos tem os seus conectores especficos que ajudam evitar interferncias.

Categoria 7 (CAT7)Est sendo criada para permitir a criao de redes de 40Gbps em cabos de 50m usando fio de cobre.

Categoria 7a (CAT7a)Est sendo criada para permitir a criao de redes de 100Gbps em cabos de 15m usando fio de cobre.

Categorias e classes de desempenhoOs cabos e hardware de conexo Categoria 3 / Classe C so ainda reconhecidos pelas normas de cabeamento estruturado, porm essa categoria de desempenho oferece largura de banda (16MHz) capaz de operar servios de Classe C, como voz e redes de dados de baixa velocidade.

Considerando aplicaes Ethernet, esse cabeamento no pode operar aplicaes mais exigentes que a 10BASE-T (Ethernet a 10Mbps)A categoria 5 (100 MHz) no mais reconhecida pelas normas h muitos anos e os requisitos da Categoria 5e (100MHz) oferecem margem para garantir o atendimento a sistemas que utilizam os quatro pares de um cabo para transmisso bidirecional simultnea.

Na prtica, um cabeamento Cat. 5e pode operar aplicaes Ethernet a 10 e 100 Mbps.

De acordo com os requisitos e recomendaes de normas de cabeamento e do IEEE, um cabeamento Cat. 5e est tambm apto a operar uma das verses do Gigabit Ethernet, a 1000BASE-T.

Entretanto, na prtica no sempre verdade. Se voc est projetando uma rede para rodar Gigabit Ethernet, considere a Categoria 6/ Classe E como o mnimo necessrio para esse propsito.Os parmetros dos sistemas de cabeamento Categoria 6 / Classe E (250MHz), Categoria 6 Aumentada / Classe E Aumentada (500MHz), Categoria 7 / Classe F (600MHz) e Categoria 7 Aumentada (em desenvolvimento) existem para atender a futuras aplicaes que requeiram larguras de banda superiores ou necessitam de sistemas de cabeamento capazes de oferecer canais livres de rudos e com baixos nveis de interferncia eletromagntica.Sistemas Cat. 6a, Cat. 7 e Cat 7a so timas opes para ambiente com altos nveis de rudos.

Se o projeto para cabear um data center, prefira sistemas Cat 6 blindados.

O desenvolvimento recente do 10GBASE-T (10 Gigabit Ethernet) obrigou os grupos de padronizao de cabeamento a formularem requisitos de largura de banda adicionais de cabos.

A demanda por aplicaes cada vez mais rpidas um processo contnuo e atualmente as aplicaes a 40 Gbps esto sendo testadas

A srie de normas ANSI/TIA-568-CA srie de normas ANSI/TIA/EIA-568-B (B1, B3 e B3) recebeu ao longo de sua vida til dezenas de atualizaes necessrias.

tambm um requisito da ANSI, que as normas desenvolvidas por seus comits sejam revisadas em perodos de cinco anos.

Assim, por estas razes e para desenvolver documentos mais completos e de consulta mais simples, a nova srie de normas ANSI/TIA-568-C foi desenvolvida como o objetivo de substituir a srie ANSI/TIA/EIA-568-B.Uma novidade na srie 568-C a diviso em quatro partes principais (568-C.0, CI, C2 e C3) em vez de trs, como na 568-B.

Isso foi feito em funo da necessidade de haver uma norma comum para ser usada como referncia para o projeto de um cabeamento genrico que no se enquadre na categoria de edifcio comercial tpico, residencial, industrial ou data center (ambientes para os quais h normas especficas).

Dessa forma, esse documento se aplica a outros ambientes no previstos em normas especficas como hotis, hospitais, portos, aeroportos etc.

O comit responsvel pela reviso da srie de normas 568-B e desenvolvimento da srie 568-C, procurou evitar a duplicao de informaes em partes diferentes da mesma srie de normas, o que acontecia com muita frequncia na 568-B.

Por exemplo, a escolha do meio fsico para um determinado sistema fazia parte da 568-B.1 e B.2.

Os comprimentos mximos de enlaces e canais tambm eram igualmente definidos nas normas 568-B.1 e B.2, alm de outras especificaes.A srie de normas ANSI/TIA-568-C constituda pelos seguintes documentos:ANSI/TIA-568-C.0 Cabeamento de telecomunicaes genrico para as dependncias do cliente.ANSI/TIA-568-C.I Cabeamento de telecomunicaes para edifcios comerciais.ANSI/TIA-568-C.2 Cabeamento de telecomunicaes em par balanceado e componentes.ANSI/TIA-568-C.3 Componentes de cabeamento em fibra ptica.

ANSI/TIA-568-C.0Conforme mencionado anteriormente, esta parte da srie de normas 568-C que define um cabeamento genrico.

Uma das mudanas mais importantes com relao a esta norma a nova nomenclatura adotada para os elementos funcionais de cabeamento.

Esta nomenclatura est mais prxima da nomenclatura adotada pela ISO.

A figura a seguir apresenta a nomenclatura, bem como sua comparao com a nomenclatura normalmente adotada pela TIA que continua sendo parte da ANSI/TIA-568-C.I.

Como se pode observar na figura, a topologia de distribuio com hierarquia a mesma em ambos os documentos, mudando apenas a nomenclatura.

A tabela seguinte apresenta um quadro de equivalncia entre ambas as nomenclaturas.

A ANSI/TIA-568-C.0 cobre os seguintes aspectos do cabeamento genrico:Estrutura do sistema de cabeamento;Escolha de meios fsicos e comprimentos mximos e mnimos permitidos;Requisitos de instalao:Raio de curvatura mnimoFora de traoTerminao do caboAterramentoPolaridade de conectores pticosInstrumentos de testes e requisitos de testes do cabeamento ptico.Cabeamento ptico centralizado;Distribuio do cabeamento ptico;Cabeamento para edifcios multiusurios;Classificaes ambientais.ANSI/TIA-568-C.IEssa parte da srie de normas ANSI/TIA-568-C se aplica a cabeamento de telecomunicaes em edifcios comerciais.

Algumas informaes relevantes sobre a TIA-568-C.I so as seguintes:

A Categoria 6a passou a ser reconhecida por essa norma;As fibras multimodo de 50/125m otimizadas para laser so reconhecidas para o backbone ptico;Os cabos Categoria 5, os cabos STP de 150, e os coaxiais foram retirados da norma e no so mais reconhecidos como meios fsicos para cabeamento estruturado.A ANSI/TIA-568-C.I cobre os seguintes aspectos do cabeamento de telecomunicaes em edifcios comerciais:

Infraestrutura de entrada:Projeto de proteo eltrica;Conexes com o cabeamento de planta externa;Sala de equipamentos:Projeto e prticas de cabeamentoSala de telecomunicaes:Projeto, conexes cruzadas e interconexes;Cabeamento ptico centralizadoCabeamento de backbone:Topologia e comprimento de cabosCabeamento horizontal:Topologia e comprimento de cabos;rea de Trabalho:Patch CordsCabeamento para escritrios abertosInstalao e administrao;Pontos de consolidao.

ANSI/TIA-568-C.2Essa parte da srie de normas ANSI/TIA-568-C.2 aplica-se, alm do cabeamento, tambm aos componentes de cobre.

A ANSI/TIA-568-C.2 ter como cobertura os seguintes aspectos do cabeamento de telecomunicaes e componentes:

Requisitos mecnicos;Canais, enlaces permanentes, patch cord e conectores;Cdigo de cores e padres de terminao;Desempenho e confiabilidade;Requisitos e procedimentos de testes;Arranjos de testes de conectores e impedncia de transferncia;Instalaes em temperaturas altas;Consideraes especficas para perdas de retornos e alien crosstalk.ANSI/TIA-568-C.3Aplica-se a componentes de cabeamento em fibra ptica.A ANSI/TIA-568-C.3 cobre os seguintes aspectos dos componentes em fibra ptica:Cabos de fibras pticas;Cabos de uso interno e externo;Especificaes de comprimento de onda, atenuao, largura de banda etc;Conectores e adaptadores;Patch cords e especificaes de desempenho de conectores;Parmetros de transmisso, atenuao, perda de retorno etc;Caractersticas mecnicas ambientais.