INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO DAE-E CURSO TÉCNICO EM TELECOMUNICAÇÕES Cuiabá-MT, 15/09/2014 CABEAMENTO ESTRUTURADO Professor: Fabiano de Pádua www.redeprof.cba.ifmt.edu.br/~fabiano Aluno(a): Turma:
2/55 SUMÁRIO 1. OBJETIVO... 3 2. CONCEITOS BÁSICOS... 3 2.1- Cabeamento Estruturado... 3 2.2- Padronização... 4 2.3- Dispositivos de Comunicação... 4 2.4- Topologias... 6 2.5- Comunicação de Dados... 6 2.6- Taxa de Transmissão... 7 2.7- Protocolo de Comunicação... 7 3. CABEAMENTO METÁLICO... 8 3.1- Normas Técnicas... 8 3.2- Cabo Coaxial... 8 3.3- Cabo Par-Trançado... 9 3.4- Acessórios... 12 3.5- Codificação de Cores... 15 4. CABEAMENTO ÓPTICO... 16 4.1- Fibra Óptica... 16 4.2- Sistema de Comunicação... 23 4.3- Normas... 24 4.4- Terminações Ópticas... 25 4.5- Lançamentos de Fibra Óptica... 26 4.6- Cabos Ópticos Ligando o Mundo (2006)... 27 5. CABEAMENTO ESTRUTURADO... 28 5.1- Introdução... 28 5.2- Normas... 28 5.3- Subsistema De Um Cabeamento Estruturado... 29 5.4- Conexões... 36 5.5- Identificação do Cabeamento Estruturado... 38 6. CERTIFICAÇÃO E TESTES... 39 6.1- Conceitos... 39 6.2- Principais Parâmetros... 39 6.3- Testes de Certificação... 42 6.4- Certificação de Obra... 43 6.5- Equipamento... 43 7. PROJETOS... 46 7.1- Análise Inicial do Projeto... 46 7.2- Ciclo de Vida de um Projeto... 46 7.3- Etapas do Projeto... 47 7.4- Desenvolvimento da Documentação... 47 8. WLAN... 52 8.1- Definição... 52 8.2- Padrão IEEE... 52 8.3- Técnicas de Modulação... 52 8.4- Espalhamento Espectral... 53 8.5- Segurança... 53 8.6- Área de Cobertura... 54 8.7- Wimax... 54 9. BIBLIOGRAFIA... 55
3/55 1. OBJETIVO A presente documentação tem por objetivo introduzir e direcionar profissionais de áreas afins na formação com competência técnica para Cabeamento Estruturado de uma Rede de Computadores, conforme a disciplina de Cabeamento Estruturado do Curso Técnico em Telecomunicações do IFMT-Cuiabá. Este material não tem intuito de esgotar os conhecimentos e se baseia em literaturas conhecidas e encontradas no final deste material. 2. CONCEITOS BÁSICOS 2.1- CABEAMENTO ESTRUTURADO Cabeamento estruturado pode ser definido como um sistema baseado na padronização das interfaces e meios de transmissão, de modo a tornar o cabeamento independente da aplicação e do leiaute. O projeto de cabeamento estruturado não é feito apenas para obedecer às normas de hoje, mas, também, para que esteja de conformidade com as tecnologias futuras, além de proporcionar grande flexibilidade de alterações e expansões do sistema. Um sistema de cabeamento estruturado permite o tráfego de qualquer tipo de sinal elétrico de áudio, vídeo, controles ambientais e de segurança, dados e telefonia, convencional ou não, de baixa intensidade, independente do produto adotado ou fornecedor. Este tipo de cabeamento, possibilita mudanças, manutenções ou implementações de forma rápida, segura e controlada, ou seja, toda alteração do esquema de ocupação de um edifício comercial é administrada e documentada seguindo-se um padrão de identificação que não permite erros ou dúvidas quanto aos cabos, tomadas, posições e usuários. Para estas características sejam conseguidas, existem requisitos mínimos relativos à distâncias, topologias, pinagens, interconectividade e transmissão, permitindo desta forma que atinja-se o desempenho esperado. Tendo base que um sistema de cabeamento estruturado, quando da instalação, está instalado em pisos, canaletas e dutos, este sistema deve se ter uma vida útil de no mínimo 10 anos, este é o tempo médio da vida útil de uma ocupação comercial.
4/55 2.2- PADRONIZAÇÃO fabricante. Uma norma ou padrão de cabeamento especifica um sistema independente do Benefícios: Flexibilidade: mudança. Facilidade de Administração: troca de cabos. Vida Útil. Controle de Falhas. Custo e Investimento. Principais Normas envolvidas: ANSI/EIA/TIA-568: Commercial Building Telecommunications Wiring. ANSI/TIA/EIA 606: Administração dos sistemas de cabeamento, a norma especifica técnicas e métodos para identificar e gerenciar a infraestrutura de telecomunicações. Ansi/tia/eia 607: Instalação do Sistema de Aterramento de Telecomunicações; esta norma define os padrões de aterramento contra descargas atmosférica nas redes de cabeamento metálico. ANSI/TIA/EIA 570A: Infraestrutura de Telecomunicações edifícios residenciais: esta norma se aplica aos sistemas de cabeamento e respectivos espaços e caminhos para prédios residenciais multiusuários, bem como casas individuais. ISSO/IEC 11801 Sistema de cabeamento de telecomunicações; norma europeia equivalente a TIA/EIA 568B. NBR-14565: Procedimentos básicos para a elaboração de projetos de cabeamento estruturado em redes de telecom. ANATEL: Certificação e Homologação. 2.3- DISPOSITIVOS DE COMUNICAÇÃO Classificação: Ativos: energizados e com processamento. Passivos: sem energia e processamento (acessórios). Tipos: Placa de Rede. Rede de Computadores
5/55 HUB: concentrador. HUB Switch: comutação. Switch Roteador: controla o encaminhamento de dados sobre a rede. Switch Roteador Roteador Switch REDE Modem Switch Internet Modem Roteador
6/55 Wi-Fi (Wireless Fidelity). AP Roteador WAN Switch Switch AP 2.4- TOPOLOGIAS Física e Lógica: Barramento (Bus) Anel (Ring) Estrela (Star) Mista ou Malha (Mesh) 2.5- COMUNICAÇÃO DE DADOS Tipos de ligação entre computadores: Ponto-a-Ponto: apenas dois pontos de comunicação. Ponto-Multiponto: três ou mais pontos de comunicação, com possibilidade de usar mesmo enlace (link). Sentido de Comunicação:
7/55 Simplex: apenas um sentido. Half-Duplex: um sentido por vez. ou Full-Duplex: dois sentidos ao mesmo tempo. 2.6- TAXA DE TRANSMISSÃO É a capacidade de transmissão de informações ou a quantidade de dados por um intervalo de tempo. As informações que devem ser transmitidas podem ser chamadas de pacote, que possuem um determinado tamanho. Tx =? bps (bit por segundo) 1 byte = 8 bits 1 pacote =? bytes MTU = Maximum Transfer Unit 2.7- PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO Estabelece rigorosamente a forma como o processo de comunicação se deve realizar para viabilizar a comunicação entre computadores numa rede. Os protocolos definem tipos de cabos de ligação, comprimentos, conectores, métodos de acesso ao meio, tamanho de pacotes de informação, encaminhamento; detecção e correção de erros, retransmissões, compatibilidade entre sistemas, etc. Existem diversos protocolos, cada um deles mais apropriado para determinado tipo de rede ou de comunicação. Os protocolos baseiam-se nas camadas do modelo OSI, sendo que a camada na qual o protocolo trabalha descreve sua função. 2.7.1- MODELO OSI O Modelo OSI permite comunicação entre máquinas heterogêneas e define diretivas genéricas para a construção de redes de computadores (seja de curta, média ou longa distância) independente da tecnologia utilizada. É um modelo que divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.
8/55 O cabeamento estruturado é diretamente ligado a primeira camada (camada física). A camada física define especificações elétricas e físicas dos dispositivos. Em especial, define a relação entre um dispositivo e um meio de transmissão, tal como um cabo de cobre ou um cabo de fibra óptica. Isso inclui o leiaute de pinos, tensões, impedância da linha, especificações do cabo, temporização, hubs, repetidores, adaptadores de rede, adaptadores de barramento de host, entre outros. Ela é a camada mais baixa do modelo OSI, diz respeito a transmissão e recepção do fluxo de bits brutos não-estruturados em um meio físico. Descreve as interfaces elétricas óptica, mecânicas e funcionais para o meio físico e transporta sinais para todas as camadas superiores. 3. CABEAMENTO METÁLICO Existem duas categorias de cabos utilizados para transmissão de dados em redes de computadores. Uma utiliza sinais elétricos transmitidos através de cabos metálicos (tipicamente de cobre); outra utiliza pulsos luminosos emitidos sobre cabos de fibra de vidro (conhecidos como fibras ópticas). 3.1- NORMAS TÉCNICAS No Brasil, as normas mais conhecidas para cabeamento estruturado são: ANSI/EIA/TIA-568: especifica sistemas de cabeamento estruturado para edifícios comerciais. EIA/TIA-570: padroniza a infraestrutura para suportar voz, dados, vídeo, multimídia, TV, etc. NBR-14565: norma brasileira que traz os procedimentos básicos para elaboração de projetos de cabeamento estruturado em redes de telecomunicações. IEEE 802: desenvolveu e publicou uma série de normas para redes locais (LANs) e Metropolitanas (MANs) que foram adotadas mundialmente. 3.2- CABO COAXIAL Consistem de dois condutores cilíndricos, um interno e outro externo, separados por um material dielétrico. O interno é o condutor e o externo é proteção. Resistência de 50. 10Base2 e 10Base5. dielétrico condutor interno condutor externo (blindagem) encapsulamento de proteção Em certa época, cabo coaxial era o tipo de cabeamento de rede mais amplamente utilizado. Porém, com a redução nos custos da fibra óptica e melhoria de qualidade nos cabos de par-trançado o mercado migrou para as novas tecnologias deixando de lado o
Prof. Fabiano de Pádua Cabeamento Estruturado 9/55 cabo coaxial. Outro problema do cabo coaxial era verificado com quedas da rede provocada por mau contato em qualquer um dos pontos da rede, a identificação dessa falha é difícil e também contribuiu para o crescimento na utilização do cabo de par-trançado. Terminador Terminador Conector Barramento Conector BNC Interface Rede 3.3- CABO PAR-TRANÇADO Em sua forma mais simples, o cabo par-trançado (Twisted-Pair) é constituído por filamentos isolados de cobre torcidos (trançados). Geralmente é um cabo formado por vários pares de fios trançados, agrupados e fechados em um revestimento protetor. O número real de pares em um cabo varia, porém é mais comum encontrar cabos de 4 pares e 25 pares. O comprimento máximo de segmento de cabo é de cerca de 100 metros. Para evitar que os sinais de um cabo interfiram com os dos vizinhos, cada par de cabos utiliza um padrão de trança diferente, com um número diferente de tranças por metro. Há três tipos de cabos par-trançado: par-trançado não-blindado (UTP - Unshielded Twisted-Pair), par-trançado blindado simples (FTP - Foiled Twisted Pair) e par-trançado blindado (STP - Shielded Twisted-Pair). O UTP é o tipo mais utilizado em redes LAN. O STP utiliza uma proteção de cobre entrelaçada de maior qualidade e mais protetora do que a do UTP. O STP também utiliza um envoltório de folha metálica entre e em torno dos pares de fio e, internamente, entre as torções dos pares. Isso proporciona ao STP ótimo isolamento para proteger os dados transmitidos contra interferências externas. Isso significa que o STP é menos suscetível à interferência elétrica e suporta taxas de transmissão maiores, ao longo de distâncias maiores, do que o UTP. Este docum ento é propriedade do IFMT-Cuiabá, sendo proibida sua reprodução sem prévia autorização.
10/55 Com a evolução dos cabos par-trançados fizeram com que fossem criados cabos diferentes, chamados de categorias. As categorias são as seguintes: Categoria 1: Utilizado para frequências menores que 100 KHz, referindo-se ao cabo telefônico UTP tradicional que pode transportar voz, mas não dados (até 1983). Categoria 2: Suporta frequências de até 4 MHz, com taxa de transmissão de dados de até 4 Mbps. Categoria 3: Suporta frequências de até 20 MHz, para transmissões de dados de até 10 Mbps, onde contém quatro pares trançados com cerca de nove torções por metro. Categoria 4: Suporta frequências de até 16 MHz, para transmissões de dados de até 16 Mbps. Categoria 5: Suporta frequências de até 100 MHz, para transmissões de dados de até 100 Mbps (FastEthernet). Categoria 5e (enhanced): suporta frequências de até 100 MHz, para transmissões de dados em 1 Gbps (GigaEthernet), onde é o cabo mais utilizado atualmente e foi desenvolvido para tráfego de voz, dados e imagens. Categoria 6: Suporta frequências entre 250 e 500 MHz, para transmissões de dados em 10 Gbps. Categoria 7: Suporta frequências de até 700 MHz, podendo chegar a 100 Gbps, porém não há ainda aplicação em LAN. Demais características básicas: o Bitola: 24 AWG. o Impedância: 100. o Conector: RJ-45 macho (plug) e fêmea (jack). o Distância máxima: 100m. o Tipo Conexão: direto ou cruzado (crossover). o Redes 10BaseT, 100BaseT e 1000BaseT. 3.3.1- Conectorização Para a conectorização do cabo par-trançado, a norma EIA/TIA-568 determina a pinagem e configuração. Existem no mercado duas padronizações para a pinagem: padrão 568-A e 568-B. Há uma técnica de conectorização para o RJ-45 macho e outra para o RJ-45 fêmea. Um registered jack (RJ) é uma interface física para conectar equipamentos de telecomunicação ou equipamento de rede de computadores. O cabo UTP Cat 5e é normalmente encontrado em caixas de 300 metros, no entanto muitas lojas o vendem também no varejo (por metro). É muito comum também encontra-lo já conectorizado.
Prof. Fabiano de Pádua Cabeamento Estruturado Macho 11/55 Fêmea Conectorização do RJ-45 Macho: Usa-se uma ferramenta chamada Alicate de Crimpagem. Normalmente estes alicates permitem a utilização tanto de conectores RJ-45 como RJ-11 (usados em telefones). Possuem uma seção para "corte" dos cabos e descascar o isolamento. Conectorização do RJ-45 Fêmea: Usa-se uma ferramenta chamada Ferramenta de Inserção. Pinagem: Pino T-568A T-568B 1 2 3 4 5 6 7 8 Branco/Verde Verde Branco/Laranja Azul Branco/Azul Laranja Branco/Marrom Marrom Branco/Laranja Laranja Branco/Verde Azul Branco/Azul Verde Branco/Marrom Marrom Este docum ento é propriedade do IFMT-Cuiabá, sendo proibida sua reprodução sem prévia autorização.
Prof. Fabiano de Pádua Cabeamento Estruturado 12/55 Crimpagem das pontas do cabo: Direto ou Normal o Crimpar mesmo padrão nas duas pontas. T568-A T568-A Cruzado (cross-over) o Crimpar cada ponta com um padrão diferente. T568-A T568-B 3.4- ACESSÓRIOS 3.4.1- PATCH PANEL São painéis de conexão utilizados para a manobra de interligação entre os pontos da rede e os dispositivos concentradores da rede. É constituído de um painel frontal, onde estão localizados os conectores RJ-45 fêmea e de uma parte traseira onde estão localizados os conectores que são do tipo "110 IDC". 3.4.2- PATCH CORD Cabo de manobra com um metro de extensão, confeccionado com cabo de par- trançado extra flexível, categoria 5e com dois plugs RJ45 montados nas extremidades; utilizado para interconexão de painéis e/ou equipamentos. Este docum ento é propriedade do IFMT-Cuiabá, sendo proibida sua reprodução sem prévia autorização.
Prof. Fabiano de Pádua Cabeamento Estruturado 13/55 3.4.3- STATION CORD Cabo de estação com três metros de extensão, confeccionado com cabo de partrançado extra flexível, categoria 5e com dois plugs RJ45 montados nas extremidades; utilizado para a interconexão de dispositivos eletrônicos na Área de Trabalho. 3.4.4- TOMADAS E ESPELHOS Para a acomodação e fixação dos conectores RJ-45 fêmea. São necessários os acessórios de terminação que, no caso, são as tomadas e espelhos para redes locais, os quais, fazem parte da lista de acessórios obrigatórios que compõe uma instalação estruturada. 3.4.5- GUIA DE CABOS É um acessório que possui a função de organizar a sobra de cabos de manobra no bastidor. Um guia de cabos dispõe de uma tampa encaixável que proporciona um bom acabamento além de ser bastante prático. 3.4.6- BRACKETS São suportes constituídos de peças metálicas onde são fixados os equipamentos como, por exemplo, Switches e os acessórios (patch panels). Este docum ento é propriedade do IFMT-Cuiabá, sendo proibida sua reprodução sem prévia autorização.
14/55 3.4.7- RÉGUA DE TOMADAS É um acessório que complementa os componentes descritos anteriormente, necessitando de alimentação elétrica. A régua de tomadas proporciona uma grande facilidade em termos de alimentação elétrica dos equipamentos, pois a mesma dispõe de tomadas no padrão 2P + T, adequados para a alimentação de equipamentos de rede. 3.4.8- BASTIDOR (Rack) São gabinetes com largura padrão de 19 que poderão ser abertos ou fechados onde serão fixados os equipamentos ativos de rede, patch panels e demais acessórios. São suportes constituídos de peças metálicas que compõem uma estrutura na qual são fixados os equipamentos concentradores e respectivos acessórios de uma rede.
15/55 3.4.9- MONTAGEM DO CABEAMENTO Exemplo do cabeamento que interliga o computador a um switch. Caminho Switch Patch Panel Station Cord Patch Cord Tomada RJ-45 5m 90m 5m 3.5- CODIFICAÇÃO DE CORES Adotou-se uma codificação de cores na capa externa prevendo uma diferenciação visual entre cabos, bem como para as várias funções e aplicações existentes. Cabo de Manobra: o Dados (pinagem direta): cor da capa externa verde. o Dados (pinagem cruzada): cor da capa externa vermelho. o Voz (Telefone): cor da capa externa amarelo. o Vídeo (P&B e Colorido): cor da capa externa violeta. Cabo de Estação: o Recomenda-se utilizar a cor azul ou cinza ou branco para a capa externa.
16/55 4. CABEAMENTO ÓPTICO É o transporte de informação utilizando fontes de luz e fibras ópticas (comunicações por fibras ópticas). 4.1- FIBRA ÓPTICA 4.1.1- Histórico As primeiras etapas práticas para o emprego da luz em comunicações foram realizadas a partir de 1790 (Claude Chappe) Transmissão de mensagens telegráficas por meio das reflexões dos raios de sol em um espelho. 1956 - Definição do termo fibra óptica (Kapany); 1958 - Aparição do laser (Schalow e Townes); 1970 - Lasers - comercial em 850nm (Chicago); 1979 - Fibras monomodo em 1550nm de 0,2 db/km; 1979 - Redes local do tipo Ethernet; 1980 - Produtos de óptica integrada; 1985 - Redes Metropolitana em fibra; 1985 - Redes local do tipo anel; 1985 - Primeiro cabo submarino óptico; 1987 - Comutação e computação fotônica; 1990 - Amplificadores ópticos em 1550 m; 1992 - Dispositivos em fotônica integrada; 1996 - Rede mundial com protocolo IP; 2000 - Redes totalmente fotônicas. 4.1.2- Vantagens Imunidade a Interferências (EMI); Condutividade elétrica nula; Leveza (30g/Km ) e dimensões reduzidas; Largura de Banda; Baixa Perda; Imunidade a Ruídos; Sigilo na transmissão.
17/55 4.1.3- Aplicações Rede Telefônica: serviços de tronco de telefonia, interligando centrais de tráfego interurbano e interligação de centrais telefônicas urbanas. Rede Digital de Serviços Integrados (RDSI): rede local de assinantes, isto é, a rede física interligando os assinantes à central telefônica local. Cabos Submarinos: sistemas de transmissão em cabos submarinos. Televisão por Cabo (CATV): transmissão de sinais de vídeo através de fibas ópticas. Sistema de Energia e Transporte: distribuição de energia elétrica e sistema de transmissão ferroviário. Redes Locais de Computadores: aplicações em sistemas de longa distância e locais. Na busca de padrões a fim de facilitar a conectividade e minimizar os custos de aquisição e implantação com fibras ópticas, foi desenvolvido o FDDI. 4.1.4- Princípio de Funcionamento Uma das aplicações, usando fibra óptica em telecomunicações, é o transporte de informação utilizando fontes de luz e fibras ópticas (comunicações por fibras ópticas). Uma portadora óptica é equivalente a uma portadora de radiofreqüência, com uma freqüência na faixa de TeraHertz. É usual caracterizar a portadora óptica através do comprimento de onda, ao contrário dos sistemas convencionais que caracterizam a portadora através da freqüência da onda eletromagnética. A relação entre o comprimento de onda e a freqüência de uma onda eletromagnética é dada por: f ( Hz ) c ( m / s ) ( m ) A transmissão de um raio de luz dentro da fibra óptica ocorre via uma série de reflexões internas totais na interface do núcleo de sílica e a casca, de índice de refração levemente inferior. Lei de Snell: n 0 sen n n sen n 1 i c 1 2 sen sen t j
18/55 n ar j n casca i t n núcleo c n casca < n núcleo Reflexão Interna Total: A relação entre velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz num meio qualquer define índice de refração do meio em questão, expresso por: 4.1.5- Estrutura c n luz c meio Capa de plástico Camada de silicone Casca Núcleo 50 m 125 m 900 50 125 4.1.6- Tipos de Fibra Óptica Multimodo (MM) - a luz tem vários modos de propagação, ou seja, a luz percorre o interior da fibra óptica por diversos caminhos. Índice Degrau (125-400 m/50-200 m) Índice Gradual (125-140 m/50-100 m) Monomodo (SM) - a luz possui apenas um modo de propagação, ou seja, a luz percorre interior do núcleo por apenas um caminho (125 m / 8-12 m).
19/55 4.1.7- Abertura Numérica (NA) NA 2 n 1 n 2 2 2*arcsen(NA)= 4.1.8- Fabricação As fibras de alta capacidade de transmissão possuem como matéria-prima a sílica (SiO2). Na primeira etapa de fabricação obtém-se um tubo chamado de preforma, constituído de sílica. Este tubo será a casca da fibra. No interior deste tubo de sílica pura são injetados gases (SiCl4, GeCl4) para compor o núcleo. Controlando a concentração destes materiais obtém-se o índice de refração desejado. Tubo de descarga Gases Tubo de Sílica Rotação O 2 POCl 4 SiCl 4 GeCl 4 Maçarico (O 2 e H 2 ) Tipos de fabricação da pré-forma: MCVD (Modificated Chemical Vapour Deposition). PVCD (Plasma Chemical Vapour Deposition). OVD (Outside Vapour Deposition). VAD (Vapour Axial Deposition). A outra etapa é o puxamento. Essa etapa da fabricação que tem por objetivo converter
20/55 a preforma em um filamento de vidro com diâmetro bem fino. Produz cerca de 10 a 40 km de filamento de fibra. Calor Preforma Calor Perigo! 4.1.9- Emenda o Deve-se ter muito cuidado quando se manipula fibras e equipamentos de transmissão ópticos, pois como a propagação de luz se dá na faixa do infravermelho, o feixe de luz é invisível, apesar da grande potência emitida, havendo grande risco de danos irreparáveis a visão. Uma emenda óptica consiste na junção de dois ou mais seguimentos de fibras, podendo ser permanente ou temporária. Servem para prolongar um cabo óptico, uma mudança de tipo de cabo, para conexão de um equipamento ativo ou efetuarmos manobras em um sistema de cabeamento estruturado. Existem três tipos de emendas ópticas: Emenda por Fusão: as fibras são fundidas entre si; Emenda Mecânica: as fibras são unidas por meios mecânicos; Emenda por Conectorização: são aplicados conectores ópticos, nas fibras envolvidas na emenda. 4.1.10- Perdas Dois fatores têm fundamental importância na avaliação de desempenho do sistema: Atenuação (db/km) reduz a amplitude do campo: o Absorção o Espalhamento Rayleigh Mie Raman e Brillouin
21/55 o Deformações Mecânicas Dispersão ( s/km. m) modifica a forma de onda: 2 0,188 o D f m c d o Modal o Cromática Material Guia de Onda o PMD o Four Wave Mixing 4.1.11- Exemplo Seja uma transmissão através de uma fibra óptica. De acordo com o fabricante, tem-se um fator de atenuação de 0.5dB/km no comprimento de onda de 825 m. Aplicando-se uma potência óptica de 500 W, qual seria a potência de saída após 12km de extensão, se não houvesse nenhuma emenda na fibra? Perda 12 0.5 6dB / km 500 500 6 10 log 3,981 P P S PS S 125,6 W Para um sistema óptico com fibra monomodo, taxa de 10Gb/s, calcular a distância do enlace para a banda L (1565 a 1625 m), com dispersão cromática igual a 11ps/ m.km.
22/55 2 1565 9 M 10 10 0,8164 m 8 3 10 1 0,188 9 L 10 10 L 2,1km 12 11 10 0,8164 4.1.12- Elementos de um Sistema Para se criar um sistema de comunicação através de fibras ópticas, é necessário a utilização de alguns elementos além da fibra, tais como: emissores e receptores; que transformam o sinal elétrico em óptico, e vice-versa. Fontes Ópticas: o LED (Light-Emitting Diode); o Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Receptor: o Pré-amplificador; o Fotodiodo. Amplificador o EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifiers) Exemplo: # canais microonda 5Gb / s 64kb / s 78125 canais # canais óptico 8 3 10 1550 m 64kb / s 3 10 9 canais 4.1.13- Cuidados Nunca olhe diretamente na extremidade da fibra óptica ou de conectores. A radiação luminosa que a fibra transporta não é visível. É altamente concentrada Intensa causa danos irreversíveis e permanentes ao olho humano Pedaços do Núcleo da Fibra são potencialmente perigosos, pois podem ser mais afiados que agulhas e penetrar nos dedos, debaixo das unhas, ou ainda podem aderir a pele e ser transportados aos olhos, boca, nariz, etc. Em Cabos de Fibra Óptica que apresentam elementos de tração de materiais
23/55 como Kvlar ou similares, deve se evitar inspirar próximo a fragmentos destes materiais, pois por serem extremamente leves, podem ser inalados e se alojar nos pulmões. 4.2- SISTEMA DE COMUNICAÇÃO Redes Ópticas Descrição LAN Chamadas de LAN s (Local Area Networks) servem para interligar equipamentos, geralmente localizados em um mesmo domicílio. Acesso MAN Estaduais Nacionais Internacionais Apesar de hoje em dia, devido aos custos, as Redes Ópticas de Acesso serem utilizadas predominantemente por Grandes Assinantes, existem Empresas Operadoras de Telecomunicações, em alguns paises, que já oferecem este tipo de Rede de Acesso para assinantes comuns que necessitam de banda larga. São utilizadas para suportar todo o tráfego de dados, voz e imagem, existentes em uma metrópole. São as Redes onde trafegam os maiores volumes de tráfego. São Redes de Longa Distância, que geralmente usam os seguintes Cabos Ópticos: Comuns, enterrados diretamente ou em dutos. OPGW (OPtical Ground Wire), em torres de Energia Elétrica. São Redes de Longa Distância, que usam Cabos Ópticos dos seguintes tipos: Comuns enterrados diretamente ou em dutos. OPGW em torres de Energia Elétrica. Submarinos, lançados ao longo da costa. São Redes de Ultra Longa Distância, que interligam continentes, usando Cabos Ópticos Submarinos.
24/55 Comprimento máximo em Redes Locais Ethernet: Modo Comp. Onda (nm) Distância 10BaseFL 100BaseFX 1000BaseSX 1000BaseLX MM 850 2Km 2Km - - MM 62,5 m 1300 - - 330m 550m MM 50 m 1300 - - 550m 550m SM 10 m 1300 - - - 5Km 4.3- NORMAS ANSI/EIA/TIA-568-B o Substituiu a 568-A. o EIA/TIA-568-B.1: General Requirements. o EIA/TIA-568-B.2: Balanced Twisted Pair Cabling Components. o EIA/TIA-568-B.3: Optical Fiber Cabling Components Standard. ANSI/EIA/TIA-568-B.3 o Especifica os requerimentos mínimos para os componentes de fibra óptica utilizados no sistema de cabeamento como cabos ópticos, conectores, hardware de conexão, patch cordes e equipamentos de teste e medição em campo. o Nesta norma são reconhecidos os cabos ópticos multimodo e monomodo. ANSI/EIA/TIA-492AAAA: fibra multimodo. ANSI/EIA/TIA-492CAAA: fibra monomodo. Escolha do tipo de fibra óptica Modo Rede Primária Rede Secundária Cabeamento Centralizado Distância Taxa Distância Taxa Distância Taxa MM >2Km Até 155Mbps Até 90Km Até 2,5Gbps Até 300m Até 1,25Gbps SM >3Km Até 10Gbps - - - -
25/55 4.4- TERMINAÇÕES ÓPTICAS 4.4.1- Conectores: São dispositivos passivos que servem de interface e providenciam a conexão da fibra óptica, seja de um cabo ou de um cordão, aos dispositivos ativos aos cabos backbones instalados em uma rede LAN. 4.4.2- Estrutura de um Conector Ferrolho: parte cilíndrica, normalmente de porcelana, por onde flui a luz da fibra. Na extremidade é realizado um polimento (exemplo: APC - Angled Physical Contact). Corpo: estrutura do conector, normalmente de plástico. Base: onde é feito o acabamento e colocada a capa, normalmente de PVC. Corpo Capa Ferrolho Anel de fixação Alguns tipos de conectores: o Tipo ST Baioneta o o Tipo SC Push-pull o o Tipo FC Rosqueável o o Tipo E2000 Engate o DIO (Distribuidor Interno Óptico):
26/55 Extensões Ópticas (Pigtail) Cordões Ópticos Simplex ou Duplex 4.5- LANÇAMENTOS DE FIBRA ÓPTICA 4.5.1- LAN Tubulações e Calhas (DD). 4.5.2- WAN Diretamente em Dutos (DD). Diretamente Enterradas (DE). Cabo Fluvial. Cabo Submarino.
27/55 4.6- CABOS ÓPTICOS LIGANDO O MUNDO (2006)
28/55 5. CABEAMENTO ESTRUTURADO 5.1- INTRODUÇÃO Cabeamento estruturado pode ser definido como um sistema baseado na padronização das interfaces e meios de transmissão, de modo a tornar o cabeamento independente da aplicação e do leiaute. O projeto de cabeamento estruturado não é feito apenas para obedecer às normas de hoje, mas, também, para que esteja de conformidade com as tecnologias futuras, além de proporcionar grande flexibilidade de alterações e expansões do sistema. Um sistema de cabeamento estruturado permite o tráfego de qualquer tipo de sinal elétrico de áudio, vídeo, controles ambientais e de segurança, dados e telefonia, convencional ou não, de baixa intensidade, independente do produto adotado ou fornecedor. Este tipo de cabeamento, possibilita mudanças, manutenções ou implementações de forma rápida, segura e controlada, ou seja, toda alteração do esquema de ocupação de um edifício comercial é administrada e documentada seguindo-se um padrão de identificação que não permite erros ou dúvidas quanto aos cabos, tomadas, posições e usuários. Para estas características sejam conseguidas, existem requisitos mínimos relativos à distâncias, topologias, pinagens, interconectividade e transmissão, permitindo desta forma que atinja-se o desempenho esperado. Tendo base que um sistema de cabeamento estruturado, quando da instalação, está instalado em pisos, canaletas e dutos, este sistema deve se ter uma vida útil de no mínimo 10 anos, este é o tempo médio da vida útil de uma ocupação comercial. 5.2- NORMAS 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-569-A Caminhos e Espaços do CE.
29/55 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. ABNT - NBR 14565 (~ 568A). ANSI/TIA/EIA-854 1000Base-TX sobre UTP Cat.6. Manual TDMM da BICSI (Building Industry Consulting Service International) Associação de Profissionais em Sistemas de Transporte de Informação. 5.3- SUBSISTEMA DE UM CABEAMENTO ESTRUTURADO Um sistema de cabeamento estruturado pode-se dividir em 6 subsistemas, cada qual tendo suas próprias especificações de instalação, desempenho e teste. Cabeamento Horizontal (Horizontal Cabling); Cabeamento Vertical (BackBone); Área de Trabalho (Work Area); Sala de Equipamento (Equipments Room); Armário de Telecomunicações (Telecommunications Closet); Sala de Entrada de Telecomunicações. 1. Cabeamento Horizontal. 2. Cabeamento Vertical. 3. Área de Trabalho (ATR). 4. Sala de Equipamentos (SEQ). 5. Armário de Telecomunicações (AT). 6. Sala de Entrada de Telecomunicações (SET).