Projeto de Cabeamento Estruturado

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Cabeamento
Aula 8 - Projeto de sistemas de cabeamento
estruturado – Parte 2
INTRODUÇÃO
Nesta aula, vamos concluir o tema projeto de rede estruturada, destacando os tipos de material e de equipamentos
empregados. Vamos estudar ainda o que é a certi�cação do cabeamento antes da entrega aos usuários.
Além disso, veremos algumas técnicas que podem facilitar a implantação ou a migração entre cabeamentos.
OBJETIVOS
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Identi�car elementos de infraestrutura;
Planejar a montagem dos diversos elementos de infraestrutura de cabeamento estruturado.
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ESTRUTURA TÍPICA DE CABEAMENTO
Fonte da Imagem:
É importante frisar que os cabos de par trançado devem interligar pontos de rede a patch panels.
Os cabos que se conectam às estações são os line cords que vão até os pontos de rede (RJ-45 fêmea) e os cabos que
se conectam aos switches e outros dispositivos são os patch cords.
Fonte: Pakhnyushchy / Shutterstock
CABOS E ACESSÓRIOS PARA A REDE ESTRUTURADA
Em outras aulas, citamos alguns equipamentos que são usados na rede física.
Veremos agora mais detalhes técnicos que in�uenciam no planejamento e instalação desses equipamentos.
Cabos UTP
Fonte da Imagem:
A seleção dos cabos deve levar em consideração o desempenho desejado e os elementos que podem causar
interferência.
Para o desempenho, escolhemos a categoria do cabo (glossário).
Contra a interferência, escolhemos as blindagens de cabo (glossário).
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Para as redes atuais, a tolerância mínima é o Cat 5. Porém, é muito desejável que em novas instalações utilizemos
cabos acima da necessidade para permitir a adaptação a novas tecnologias que possam surgir.
Outra possibilidade é a seleção de cabos com a capa externa em cores diferentes, o que facilita a distribuição dos
chicotes nas eletrocalhas e patch panels.
Conectores RJ-45
Fonte da Imagem:
Os conectores RJ-45 macho e fêmea possuem um padrão universal em relação à posição do contato dos 8 pinos, mas
possuem diferenças técnicas em relação ao tipo de cabo.
Encontramos diferenças de qualidade, alguns tipos são produzidos com material inadequado que se quebra durante a
crimpagem.
É muito recomendável obter amostras de determinada marca e testá-las antes de comprometer todo um projeto. A
diferença de custos entre conectores é muito pequena para justi�car riscos desnecessários.
Fonte: Peter Kotoff / Shutterstock
Tomadas e espelhos
Fonte da Imagem:
O mercado vem gradativamente contemplando a produção de caixas, espelhos e tomadas destinados ao cabeamento,
mas com as medidas padrão 4 X 2 ou 4 X 4, que permite usar caixas iguais aos de rede elétrica.
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Os modelos mais comuns para uso nas áreas de trabalho oferecem espaço para 2 ou 4 conectores. Existem ainda
caixas especí�cas para �xação embutida no piso.
É desejável que os espelhos de tomada possuam espaço destinado a etiquetas de identi�cação de cada ponto.
PATCH PANEL
A montagem dos patch panels deve receber cuidado especial, pois servirá de caminho entre todos os pontos da área
de trabalho com os ativos da rede.
É através deles que teremos a �exibilidade para ativar e desativar pontos.
Os patch panels são instalados nos painéis de distribuição e nas salas de equipamentos. Sua largura padrão é de 19
polegadas para encaixar-se nos racks (largura padrão). Esses podem oferecer 24 ou 48 portas.
Existem ainda modelos menores, chamados de Mini Patch Panels que possuem menor quantidade de portas e podem
ser montados diretamente em paredes, aparafusados ou embutidos.
Eles se prestam a redes menores ou para organizar os cabos, em bancadas de servidores, por exemplo. Nesse caso,
funcionam como pontos de rede.
Fonte: Chaiwat Srijankul / Shutterstock
Atenção
, É importante lembrar que cada par, ponto de rede e tomada no patch panel precisa ser identi�cado por uma referência única., ,
Em pequenas redes, é possível manter uma tabela impressa junto do rack., , Em redes maiores, é fundamental que os patch
panels possuam espaço para o posicionamento de etiquetas de identi�cação.
BLOCOS 110
Fonte da Imagem:
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São os painéis em que se faz a integração de cabos entre o cabeamento horizontal, a sala de telecomunicações e os
sistemas de telefonia.
Permite organizar os diferentes empregos dos cabos de par trançado oriundos da rede interna, os ramais de telefonia e
os cabos recebidos das operadoras de telefonia e telecom.
A conexão dos cabos no bloco são semelhantes às existentes no RJ-45 fêmea e utilizam a mesma ferramenta Push-
Pop para a ligação do cabo ao ponto.
Normalmente, são empregados cabos de 25 pares para interligar diferentes blocos 110 que se posicionam em
diferentes espaços e com �nalidades diversas.
A vantagem do bloco 110 em relação ao patch panel é que nele é possível selecionar cada par dos cabos e não
somente pontos com 4 pares, o que é su�ciente para a telefonia.
É ainda usual integrar Mini Patch Panels associados a blocos 110 (glossário).
Fonte: Andy Pollard / Shutterstock
GABINETES, RACKS E BRACKETS
Os gabinetes e racks servem para �xar e organizar os patch panels e os ativos da rede. A altura é medida em U (unit) e
cada unit representa 44,45mm.
Observe, abaixo, as características de cada um:
O planejamento da rede deve levar em consideração as necessidades atuais e futuras para de�nir a quantidade, o
tamanho dos racks e o espaço que será ocupado por eles.
Nos racks fechados, recomenda-se a ocupação de, no máximo, 70% do espaço livre e a colocação de exaustores para
dissipar o calor gerado pelos ativos da rede.
Saiba Mais
, Os racks e diversos equipamentos tiveram a largura padronizada em 19 polegadas (482,6 mm), pois, durante a segunda guerra
mundial, precisavam ser embarcados e a largura padrão das portas dos navios era de, no mínimo, 20 polegadas.
RÉGUAS DE TOMADAS
São utilizadas nos racks para alimentação dos ativos da rede.
É importante que as réguas possuam capacidade para suportar 15A a 250V.
No Brasil, foi adotado o padrão de tomadas de 3 pinos, mas uma quantidade muito grande de ativos oferece tomadas
em outro padrão. Dessa forma, pode ser necessário encomendar réguas de tomadas junto com os ativos da rede.
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Algumas réguas têm comprimento de 19 polegadas, o que facilita sua instalação no rack.
ELETROCALHAS E ELETRODUTOS
Para a distribuição do cabeamento de forma organizada são utilizados diversos tipos de meios para apoiar e proteger
os cabos.
Eletrocalhas
São per�s em “U” de larguras de 50 a 100mm, com furação que permite modularização.
Oferecem ainda grande gama de peças de encaixe para realizar curvas e derivações.
As eletrocalhas são construídas em alumínio ou aço, mas também encontramos as de PVC.
Sua �xação é feita no teto ou usando cantoneiras nas paredes.
O dimensionamento da eletrocalhas para cabos de par trançado deve ser feita conforme a
tabela abaixo:
A distribuição do cabeamento é feita em eletrocalhas ligando as salas de equipamentos e
painéis de distribuição até a entrada das áreas de trabalho.
Eletrodutos
São tubos cilíndricos por onde o cabo é acomodado. Podem ser metálicos ou em PVC.
Nas áreas de trabalho há algumas opções. Com piso elevado, a distribuição continua em
eletrocalhas até as tomadas.
Quando os pontos de rede se localizarão nas paredes, temosas seguintes opções:
• Eletrodutos visíveis, montados externamente, que podem ser tubos metálicos ou de PVC,
típicos de redes hidráulicas, �xados por braçadeiras;
• Eletrodutos especiais em PVC ou metal, vulgarmente conhecidos no comércio como
“sistema X”;
• Embutidos nas paredes em conduítes semelhantes aos da rede elétrica residencial e
predial.
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A opção dos eletrodutos embutidos oferece vantagem estética e com os eletrodutos
aparentes temos a facilidade de instalação e manutenção.
Outro emprego dos eletrodutos é para passagens dos cabos em percursos verticais ou
áreas sujeitas a intempéries, como chuva ou poeira.
PADRÕES DE CORES PARA OS DUTOS PREDIAIS
A norma NBR 6493 estabelece os padrões de cores para os dutos prediais e industriais.
Resumidamente, temos:
OCUPAÇÃO DE ELETRODUTOS CILÍNDRICOS
Esta tabela é apenas uma referência de planejamento, não devemos ultrapassar a capacidade do duto.
É melhor que tenhamos espaços ociosos para futuras manobras e ampliações.
INSTALAÇÃO DO CABEAMENTO HORIZONTAL
Como vimos na aula 4, a estrutura padrão do cabeamento horizontal de�ne:
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O alcance máximo de um cabo de par trançado medido entre o ponto de rede e o ativo da rede é de 100m.
Devemos, então, considerar:
• Do ponto de rede ao painel de distribuição – 90m;
• Line Cord – 3m;
• Patch Cord – 7m.
PASSAGENS DE CABOS NOS PERCURSOS
Durante o lançamento dos cabos, devemos selecionar os conjuntos de cabos que vão atender a áreas comuns, como,
por exemplo, as salas do lado direito de um corredor ou o laboratório 5.
Organização
Para manter a organização em cada circuito, os cabos devem selecionados e esticados de
forma que possam interconectar o patch panel ao ponto de rede.
Costumamos chamar esse conjunto de cabos de “chicote”. Não é um termo técnico, mas é
consagrado pelo uso.
Folga organizada
Uma situação crucial é evitar o desperdício de cabos e, principalmente, descobrir que seus
cabos não chegam até o ponto.
Assim, recomenda-se que haja folga (organizada!) dentro das caixas de passagem, com 3 a
4m de folga próximo dos racks e de 0,5m próximo dos pontos de rede.
Como tracionar os cabos de par trançado?
Os cabos de par trançado não podem ser tracionados com força superior a 10Kg.
Em lançamentos superiores a 50m, recomenda-se lançar os chicotes em partes contínuas a
partir do centro do percurso.
Como identi�car os cabos?
Veja como identi�car cada cabo dentro de um circuito ou entre vários circuitos:
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Normalmente, em uma fase, posicionamos todos os cabos e depois os crimpamos.
Cada cabo deve ser identi�cado por anilhas. Porém, ao lançá-los em dutos, há grande
chance de que a anilha se solte. Uma técnica comum para resolver isso é usar a �ta crepe,
em que, com caneta, identi�camos as extremidades dos cabos antes de passá-los em dutos
e eletrocalhas.
Cada circuito deve ser organizado com �tas de velcro para facilitar a distribuição nas
eletrocalhas.
Atualmente, temos disponibilidade de cabos de par trançado com as capas externas em
diversas cores além do tradicional azul. O trabalho de identi�cação dos circuitos �ca bem
facilitado, se utilizarmos conjuntos de cores diferentes.
Para a crimpagem nos pontos de rede e patch panels, é desejável que haja uma superfície
�rme e macia. Logo, uma mesa de madeira é ideal.
A crimpagem nos conectores RJ 45 emprega uma ferramenta de pressão e o trabalho �ca
muito melhor se feito de cima para baixo em posição confortável e em local bem iluminado.
Após a crimpagem de cada circuito, use um testador de cabos nas extremidades para
con�rmar e posicione as etiquetas identi�cadoras no ponto de rede e no patch panel.
Em caso de falha conserte na hora! Não deixe para o �nal!
CUIDADOS COM OS CABOS
Fonte da Imagem:
Observe alguns cuidados importantes que devemos ter com os cabos:
Não faça dobras nos cabos, faça curvas suaves;
Nos eletrodutos, as curvas devem ser feitas em caixas de passagem;
Cuidado com o excesso de tração, os cabos não devem ser forçados nos percursos;
Evite dutos sujeitos a umidade;
As eletrocalhas metálicas devem ser aterradas;
Não utilize vaselina, óleo ou qualquer lubri�cante para facilitar a passagem de cabos em dutos. Se isso for
necessário, é porque não foi bem dimensionado. Lance outro duto;
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Os cabos devem �car afastados da rede elétrica, principalmente quando os caminhos seguirem em paralelo (veja na
aula 4).
Fonte: AlexLMX / Shutterstock
OUTROS CANAIS NO CABEAMENTO HORIZONTAL
Já citamos que o cabeamento estruturado atende aos dados e a todos os dispositivos de baixa tensão da rede.
Câmeras, sensores, atuadores etc. utilizam os mesmos caminhos dos cabos de rede.
Ao selecionar dispositivos dê preferência aos que empreguem interfaces ethernet com par trançado, pois facilitam a
instalação e a integração com os ativos da rede.
Quando empregar cabos proprietários, �que atento às recomendações dos fabricantes.
As �bras óticas podem ser lançadas nos mesmos circuitos com especial atenção às curvas (veja detalhes na aula 5).
CERTIFICAÇÃO DO CABEAMENTO
Fonte da Imagem:
Após a conclusão da montagem dos cabos e conectores, é fundamental que se realize uma veri�cação técnica para
atestar os parâmetros que in�uenciarão no desempenho da rede.
Tão importante quanto a instalação de uma rede, são os testes de certi�cação (glossário) que demonstrarão se a rede
está ou não disponível para uso.
É interessante conhecer alguns termos técnicos usados na certi�cação (glossário).
Recomenda-se que a certi�cação seja feita antes da sua ativação e que os testes sejam realizados por empresa
distinta da que fez a instalação. Dessa forma, teremos isenção na avaliação do trabalho.
A certi�cação dos cabos está de�nida nas seguintes normas:
• ANSI/EIA/TIA 568 – B3 – Componentes óticos;
• ANSI/EIA/TIA 568 – C3 – Testes em �bra ótica;
• ANSI/EIA/TIA TSB 67 – Técnicas de medição em cabos UTP.
Fonte: pixelnest / Shutterstock
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TESTADORES DE CABOS
Cable Scanner
Esse tipo de testador injeta um sinal de teste em uma ponta e testa na outra. Pode testar:
• Comprimento;
• CrossTalk;
• Paradiafonia (FEXT e NEXT);
• ACR;
• Atenuação;
• Delay Skew.
TDR
O Time Domain Re�ectometer envia um sinal elétrico e mede o tempo de ida e volta até a outra extremidade.
O tempo de retorno indica a distância. Entretanto, a variação na leitura pode indicar interferências ou rupturas parciais
intermitentes.
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OTDR
O Testador OTDR – Optical TDR funciona da mesma forma que o TDR, mas serve para testar as �bras óticas.
Testador de continuidade
É o mais simples. Injeta um sinal em cada um dos pinos de um lado e uma sequência de leds brilha do outro lado,
indicando a sequência de conexões nas extremidades.
Saiba Mais
, Alguns testadores de cabo agregam outras funcionalidades que permitem:
• Conectar a um PC para receber as informações e gerar relatórios;
• Fornecer mapas de �os para detectar pares cruzados;
• Medir a atenuação de sinal;
• Medir a diafonia próxima;
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• Detectar pares divididos;
• Executar testes de níveis de ruído;
• Rastrear cabos atrás de paredes., , Conheça todas as Medidas feitas no cabeamento (galeria/aula8/docs/a08_16_01.pdf).
Falhas
Atenuação
A atenuação ocorre com qualquer sinal, tanto digital quantoanalógico, transmitido através
de cabos.
Quanto maior for o comprimento do cabo, maior é a atenuação, até ao ponto do sinal tornar-
se fraco e não ser mais entendido pelo destinatário.
De uma forma geral, os sinais analógicos podem ser transmitidos a distâncias mais altas do
que os digitais, pois utilizam uma grande gama de frequências, enquanto os sinais digitais
trabalham apenas com dois sinais distintos (os bits 1 e 0, representados por diferentes
tensões elétricas).
Isso explica porque, nas redes ethernet, a distância máxima é de 100 metros (usando cabos
de par trançado) ou 185 metros (usando cabos coaxiais), enquanto, em tecnologias como o
ADSL, onde os sinais são modulados e transmitidos na forma de um sinal analógico, é
possível atingir distâncias de vários quilômetros, mesmo usando �os telefônicos comuns,
de qualidade muito mais baixa do que a encontrada em cabos de rede.
Paradiafonia
A paradiafonia é a interferência que um par provoca no par adjacente. É o que chamamos de
linha cruzada.
Em um cabo de transmissão de dados, com vários pares de �os e cada um deles com um
sinal de dados diferente, esse fenômeno provocará erros de transmissão e
consequentemente perda de e�ciência.
A paradiafonia pode ser medida transmitindo-se um sinal por um par e medindo o sinal
induzido em todos os demais pares. Um cabo de quatro pares produzirá seis possíveis
combinações e em ambas as extremidades.
Para �nalizar esta aula, responda as questões seguintes:
1) Selecione a opção que apresenta informações INCORRETAS sobre as categorias de cabo:
Cat 4 – Transmissão de até 20 MHz. Dados a 20Mbps (16Mbps Token Ring)
Cat 5 – Transmissão de até 100MHz. Dados a 100Mbps (Fast Ethernet)
Cat 5e – Transmissão de até 500MHz. Dados a 1Gbps (Gigabit Ethernet)
Cat 6 – Ethernet 1000BaseT até 50 MHz (10 Gigabit Ethernet)
https://stecine.azureedge.net/webaula/estacio/gon632/galeria/aula8/docs/a08_16_01.pdf
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Cat 6a - Ethernet 1000BaseT até 500MHz, ATM com transmissão de até 500MHz
Justi�cativa
2. Sobre o patch panel, selecione a a�rmativa CORRETA:
Possui portas RJ-45 fêmea nos painéis frontal e RJ-45 macho no painel traseiro.
É desejável que possua fonte de alimentação de energia compatível com os ativos da rede.
Os Mini patch panels podem ser usados em setores com baixa densidade de estações.
Os leds existentes indicam o uso da porta.
Sua largura padrão é de 20 a 25 polegadas para encaixar-se nos racks.
Justi�cativa
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Glossário
CATEGORIA DO CABO
Cat 1 – Voz (cabo telefônico).
Cat 2 – Dados a 4Mbps (LocalTalk).
Cat 3 – Transmissão de até 16MHz. Dados a 10Mbps (Ethernet).
Cat 4 – Transmissão de até 20MHz. Dados a 20Mbps (16Mbps Token Ring).
Cat 5 – Transmissão de até 100MHz. Dados a 100Mbps (Fast Ethernet).
Cat 5e – Transmissão de até 100MHz. Dados a 1Gbps (Gigabit Ethernet).
Cat 6 – Ethernet 1000BaseT até 500MHz (10Gigabit Ethernet).
Cat 6a - Ethernet 1000BaseT até 500MHz, ATM com transmissão de até 500MHz.
BLINDAGENS DE CABO
Para mais detalhes sobre a blindagem reveja a aula 4.
INTEGRAÇÃO DE MINI PATCH PANELS ASSOCIADOS A BLOCOS 110
Um patch cord, oriundo do cabeamento horizontal, é conectado ao painel frontal do mini patch panel;
Na conexão traseira do patch panel, são conectados cabos de par trançado de 1 ou 4 pares;
Depois, são conectados em pares no bloco 110 e, então, via cabo múltiplo (de 25 ou 50 pares) até a central telefônica.
Com essa arquitetura, cada cabo de 4 pares pode atender a 4 ramais de telefonia, simpli�cando o controle do cabeamento de voz.
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PASSAGENS DOS CABOS EM PERCURSOS VERTICAIS OU ÁREAS
SUJEITAS A INTEMPÉRIES
Nas instalações prediais, é comum encontrarmos diversos dutos. Cada um com �nalidade distinta e, às vezes, incompatíveis.
Quando for o caso, consulte o engenheiro responsável.
FITA CREPE
Não esqueça de desmontar esse improviso da �ta crepe imediatamente após passar o cabo no seu trajeto e substituir as �tas
pelas anilhas.
CORES DIFERENTES
A mescla de cores também pode, e deve, ser usada nos patch cords, por permitir um controle visual entre os cabos e as áreas que
são atendidas.
TESTADOR DE CABOS
É recomendável fazer esse teste após cada circuito, pois erros acontecem e testar somente no �nal pode representar a
substituição de um circuito de 30 cabos em um duto com centenas de outros.
É importante destacar que esses testes devem ser feitos em dupla, usando rádios ou telefones para a conversa entre os
instaladores.
TESTES DE CERTIFICAÇÃO
A certi�cação de cabeamento deve ser realizada antes da rede ser ativada, pois, após a ativação da rede, torna-se muito difícil
localizar a causa de um eventual defeito que possa surgir.
Além disso, existe o inconveniente de desativar toda a rede ou, pelo menos, parte dela, para uma eventual manutenção.
Portanto, uma vez que o cabeamento se encontra certi�cado, a hipótese das causas de um eventual defeito na rede estar no
cabeamento é bastante reduzida.
TERMOS TÉCNICOS USADOS NA CERTIFICAÇÃO
Veja alguns termos técnicos usados na certi�cação:
Attenuation Croostalk Radio (ACR) – Refere-se à relação entre a atenuação e o ruído causado pela linha cruzada;
Propagation Delay – Retardo na propagação do sinal;
Nominal Velocity of Propagation (NVP) – De�ne a velocidade de propagação no meio físico. Normalmente, em um cabo de cobre,
�ca entre 60 e 90% da velocidade da luz (3 X 108m/s ou 300.000Km/s);
Delay Skew – É a variação do retardo que pode ocorrer em diferentes pares de um mesmo cabo;
Teste de link permanente – Teste do ponto de rede ao patch panel, sem considerar os patch cords;
Teste de canal – Teste entre a extremidade, o patch line e o patch cord.