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CTAI – Centro de Tecnologia em Informática e Automação CABEAMENTO ESTRUTURADO PARA TELECOMUNICAÇÕES Organizador: FAIAL VARELLA KRAUSER Seta Tecnologia, Consultoria, Estudo e Planejamento Ltda Florianópolis 2003 CABEAMENTO ESTRUTURADO PARA TELECOMUNICAÇÕES FIESC José Fernando Xavier Faracco Presidente Sérgio Roberto Arruda Diretor Regional Mauro Faccioni Filho Diretor de Centro Tecnológico Golberi de Salvador Ferreira Coordenador de Educação Profissional Sandro Volpato Faria Coordenador de Serviços Técnicos Tecnológicos Carlos Fernando Martins Coordenador de Pesquisa Aplicada Beth Schirmer Coordenadora de Informação Tecnológica Carlos Dhanyel Roque Facilitador Núcleo de Apoio Administrativo Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Centro de Tecnologia em Automação e Informática CABEAMENTO ESTRUTURADO PARA TELECOMUNICAÇÕES Organizador: Faial Varella Krauser Seta Tecnologia, Consultoria, Estudo e Planejamento Ltda Florianópolis 2003 Proibida a reprodução total ou parcial deste material, por qualquer meio ou sistema sem o prévio consentimento do editor. Diagramação e Design: Clehani Rauen da Luz Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de Santa Catarina Centro de Tecnologia e Automação em Informática. ctai@ctai.senai.br www.ctai.senai.br Rodovia SC-401, 3730 – Saco Grande II CEP 88032-005 – Florianópolis – SC Fone: 0 xx (48) 239-5800 Fax: 0 xx (48) 239-5802 KRAUSER, Faial Varella. Cabeamento estruturado para telecomunicações. Florianópolis: SENAI/CTAI, 2002. 118p. TELECOMUNICAÇÕES. SUMÁRIO 1 OBJETIVO ................................................................................................................. 7 1. INTRODUÇÃO....................................................................................................... 8 2. CONCEITOS INICIAIS....................................................................................... 10 3.CABOS PARA TELECOMUNICAÇÕES............................................................ 11 3.1 Características Elétricas para Cabos Metálicos ...................................................... 11 3.2. Banda Passante .................................................................................................... 13 3.3 Unidades de medida : ............................................................................................ 16 3.4 Cabo de Par trançado (Twisted pair) ..................................................................... 17 3.5 Cabo Coaxial ........................................................................................................ 19 3.6 Cabo de Fibra óptica ............................................................................................. 20 4.SISTEMA DE CABEAMENTO ESTRUTURADO ............................................. 25 5.CABEAMENTO HORIZONTAL......................................................................... 28 5.1-Definições ............................................................................................................ 28 5.2-Meios físicos reconhecidos ................................................................................... 28 5.3-Distâncias e topologia........................................................................................... 28 5.4 Escolha do tipo de tomada e cabos ........................................................................ 30 5.5.Cross-connect horizontal....................................................................................... 31 5.6-Caminhos e espaços para o cabeamento horizontal................................................ 33 5.7 Interferências eletromagnéticas ............................................................................. 45 6. ÁREA DE TRABALHO....................................................................................... 47 6.1 Cabeamento em escritórios abertos ....................................................................... 50 6.2 Conectores ............................................................................................................ 54 7. SALA DE TELECOMUNICAÇÕES................................................................... 57 8. CABEAMENTO DE BACKBONE...................................................................... 63 9. SALA DE EQUIPAMENTOS .............................................................................. 69 10.ENTRADA NO EDIFÍCIO.................................................................................. 72 11. PRÁTICAS DE INSTALAÇÃO......................................................................... 76 11.2 Conectorização no bloco 110 .............................................................................. 78 11.5.Organização dos cabos........................................................................................ 83 12. NORMA DE CABEAMENTO BRASILEIRA NBR 14.565.............................. 87 12.3 Armário de telecomunicações.............................................................................. 88 12.4 Cabeamento primário .......................................................................................... 88 12.5 Sala de equipamentos.......................................................................................... 88 12.6. Sala de entrada de telecomunicações .................................................................. 89 12.7 Proteção elétrica.................................................................................................. 89 12.8 Administração..................................................................................................... 89 13. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM INFORMÁTICA ...................................... 91 14. ATERRAMENTO............................................................................................... 93 15. TESTES E CERTIFICAÇÃO ............................................................................ 95 15.1.Testes de campo para cabos de par trançado de 100 ohms ................................... 95 15.2.Testes de desempenho de transmissão em fibra óptica....................................... 110 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 113 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 7 OBJETIVO Este módulo tem por objetivo fornecer os conhecimentos básicos sobre os conceitos e as técnicas envolvidas nos projetos de cabeamento estruturado, tendo em vista que este é o estado da arte tratando-se de infra-estrutura de telecomunicações. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 8 1. INTRODUÇÃO Antes de 1984 , nos Estados Unidos , os sistemas de telecomunicações e os projetos de edifícios não estavam em sintonia. Existiam vários padrões de cabos para atender uma instalação : par trançado para telefonia, cabos coaxiais de 50Ω para as novas redes ethernet de 10 Mbps, cabos coaxiais de 75Ω para vídeo, cabos STP para token-ring, ou seja , não havia uma coordenação entre as empresas de construção e as aplicações desenvolvidas pelas indústrias de informática e comunicações. Após aquela data, o Bell System, conglomerado de empresas prestadoras de serviço de telecomunicações, começou a pressionar os órgãos de normalização para tentar resolver os problemas de incompatibilidade que estavam surgindo. Assim em 1985 o EIA (Eletronic Industry Association) e a TIA ( Telecommunication Industry Association) organizaram comitês técnicos para desenvolver um rol de padrões para os sistemas de telecomunicações, que resultaram,em 1991, na publicação da norma conhecida por ANSI/TIA/EIA-568 –Commercial Building Telecommunications Cabling Standard, que disseminou a técnica de projeto de infra-estrutura de telecomunicações conhecida por cabeamento estruturado. Surge a ANSI/TIA/EIA-569 – Commercial Building Standardfor Telecommunications Pathways and Spaces, para definir os caminhos e espaços. Dando continuidade a este trabalho, produziram-se diversas atualizações, listadas abaixas : • ANSI/TIA/EIA-568 –Commercial Building Telecommunications Cabling Standard (, julho de 1991 ) • ANSI/TIA/EIA-568A –Commercial Building Telecommunications Cabling Standard,( outubro de 1995 ) • TIA/EIA TSB67 – Transmission performance Specifications for Field Testing of Unshielded Twisted-Pair Cabling Systems ( outubro de 1995 ) • TIA/EIA TSB72 – Centralized Optical Fiber Cabling ( outubro de 1995 ) • TIA/EIA TSB75 – Additional Horizontal Pratices for Open Offices ( agosto de 1996 ) • TIA/EIA TSB95 – Additional Transmission Performance Guidelines for 4-Pair 100 ΩΩ Category 5 Cabling ( outubro de 1999 ) • ANSI/ TIA/EIA-568-A-1, Propagation Delay and Delay Skew Specifications for 100 ΩΩ 4- Pair Cable ( setembro de 1997 ) • ANSI/ TIA/EIA-568-A-2, Corrections and Additions to TIA/EIA-568-A ( agosto de 1998 ) • ANSI/ TIA/EIA-568-A-3, Addendum no. 3 to TIA/EIA-568-A ( dezembro de 1998 ) Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 9 • ANSI/ TIA/EIA-568-A-4, Production Modular Cord NEXT Loss Test Method and Requirements for Unshielded Twisted-Pair Cable ( novembro 1999 ) • ANSI/ TIA/EIA-568-A-5, Transmission Performance Specifications for 4-Pair 100 ΩΩ Category 5e Cabling ( fevereiro 2000 ) Em 2001 todas as normas, boletins e adendos acima condensaram-se na nova norma ANSI/TIA/EIA-568B– Commercial Building Telecommunications cabling Standard, maio de 2001 , subdividida em três partes : • ANSI/TIA/EIA 568-B.1 –General Requirements • ANSI/TIA/EIA 568-B.2 – Balanced Twisted Pair Cabling Components • ANSI/TIA/EIA 568-B.3 – Optical Fiber Cabling Components Standard A seguir. outras normas relacionadas ao cabeamento estruturado e a sua evolução cronológica: • ANSI/TIA/EIA-569 – Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces,( outubro 1990) • ANSI/TIA/EIA-569A – Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces, ( fevereiro de 1998 ) • ANSI/TIA/EIA-570- residential and Light Commercial Telecommunications Wiring Standard,( junho de 1991 ) • ANSI/TIA/EIA-570A- residential and Light Commercial Telecommunications Wiring Standard,( outubro de 1999 ) • TIA/EIA-606 - The Administration Standard For The Telecommunications Infrastruture Of Commercial Buildings,( fevereiro de 1993 ) • ANSI/EIA/TIA-607- Commercial Building Grounding And Bonding Requirements For Telecommunications, ( agosto de 1994 ) No Brasil com a crescente demanda de sistemas de telecomunicações a ABNT formou um comitê para desenvolver a norma de cabeamento estruturado brasileira, dando origem à ABNT/NBR 14565- " Procedimentos básicos para elaboração de projetos de cabeamento de telecomunicações para rede interna estruturada" de agosto de 2000, Esta norma baseou-se na ANSI/TIA/EIA-568A de outubro de 1995. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 10 2. CONCEITOS INICIAIS O cabeamento estruturado é uma técnica utilizada para projetar , em prédios comerciais, um sistema de telecomunicações genérico, ou seja, não dedicado a aplicação específica. Ele estabelece critérios técnicos e de desempenho para atender a maioria das aplicações existentes. Atualmente o termo telecomunicações é mais do que voz e dados: , engloba também vídeo, sensores, alarmes, etc., ou seja , sistemas que utilizam sinais de baixa voltagem. Outra idéia importante é projetar sem dependência do tipo de equipamento a ser utilizado, isto é, seguir as recomendações da norma . Como elas estão em consonância com a técnica, a estrutura terá condições de atender os requisitos da maior parte dos equipamentos. Não impedindo a existência de circuitos exclusivos para atender uma aplicação específica. Essas normas tendem a balizar o trabalho do projetista de sistemas de telecomunicações de tal forma, que um prédio poderá ser construído sem depender dos clientes que vão utilizá-lo e, se posteriormente, alguma alteração for necessária, o custo para tal será mínimo. Para atender a estes princípios criou-se o conceito de área de trabalho levando em consideração o espaço necessário para que uma pessoa realizar suas atividades. Por exemplo, um funcionário precisa de uma mesa, cadeira, computador , telefone e uma poltrona de visita, então este material somado aos espaços para movimentação ( sentar e levantar da mesa) ocuparão 10m2 . . Se a sala para ocupação possuir 100m2, deverá ter no máximo 10 funcionários , senão a funcionalidade do escritório ficará comprometida. Outra normalização está relacionada a definição de tipos e categorias de cabos e conectores a serem utilizados. Isso possibilita, às indústrias de equipamentos, a adequação de seus novos produtos à infra-estrutura que encontrarão nas edificações . E finalizando, tem-se a especificação de salas ou espaços, dutos e canaletas prevendo as possíveis expansões e uma metodologia de administração para manter atualizadas todas as informações relativas às estruturas de telecomunicações. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 11 3.CABOS PARA TELECOMUNICAÇÕES Os meios físicos utilizados nos sistemas de telecomunicações poderão basear-se em meios confinados ( cobre ou fibras ópticas) ou em não confinados ( espaço livre). 3.1 Características Elétricas para Cabos Metálicos Os cabos metálicos podem ser modelados através dos seus parâmetros principais resistência, indutância, capacitância e condutância. A associação destes produz as características conhecidas como : atenuação, banda passante, corrente máxima, resistência ao ruído, interferências,etc. Figura 1 – Modelo elétrico de um cabo UTP A seguir, análise de cada um destes parâmetros e verificação da influência total no cabo. Resistência (R) A resistência é a oposição que um determinado material faz a passagem da corrente elétrica. O valor da resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e a temperatura, e é inversamente proporcional a área da seção reta transversal do mesmo. A unidade de medida de resistência é o ohm ( Ω ).. Na medida que aumenta a freqüência do sinal transmitido, a corrente elétrica tende a se propagar na parte mais externa do condutor, a este fato dá-se o nome de Efeito Pelicular. Quando isto acontece a área da seção do condutor diminui provocando o aumento da resistência. A conseqüência principal será o aumento da resistência nas freqüências mais altas prejudicando a transmissão do sinal. G C R L L R C G Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 12 Figura 2 – EFEITO PELICULAR - Na figura 1 temos os sinais de baixa freqüência ocupando toda a seção reta do condutor e na 2 os de alta ocupando parcialmente. Tabela 1 – Variação dos fatores que influenciam a resistência Variação Fator Resistência Atenuação Aumento Comprimento Aumento Aumento Aumento Temperatura Aumento Aumento Aumento Seção reta Diminuição Diminuição Aumento Freqüência Aumento Aumento Diminuição Comprimento Diminuição Diminuição Diminuição Temperatura Diminuição Diminuição Diminuição Seção reta Aumento Aumento Diminuição Freqüência Diminuição Diminuição Indutância(L) A indutância está relacionada ao campo magnético gerado quando uma corrente elétrica atravessa um condutor. Este campo armazena energia do sinal transmitido, tornando-se mais um fator de atenuação. O valor da indutância depende basicamente da geometria do cabo e sua unidade é o Henry ( H ). Capacitância(C) A capacitância está associada a energia armazenada no campo elétrico ente o condutor e o seu isolante. Como efeitos prejudicais temos a atenuação dos sinais de alta freqüência e o acoplamento capacitivo que facilita a interferência de sinais gerados em condutorespróximos ( diafonia). A unidade é o Farad ( F ). 1 ALTAS FREQÜÊNCIAS 2 BAIXAS FREQÜÊNCIAS Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 13 Condutância(G) Representa a perda de potência devido a correntes conduzidas pelo isolante do cabo. No caso de isolantes de polietileno é extremamente baixa e pode ser desprezada. A unidade é o Siemens ( S ). A principal influência da condutância está na velocidade do sinal elétrico no condutor. Impedância(Z) A impedância representa a influência total da resistência , indutância e capacitância de um determinado condutor , na presença de sinais . Sua unidade é ohm (Ω). Ao acoplar dispositivos elétricos a meios de transmissão deve-se observar o casamento de impedância, isto é, a impedância dos dois deverá possuir o mesmo valor pois caso contrário, não haverá a transmissão integral da energia, ocorrendo uma perda por reflexão . Figura 3 – Esta figura mostra o retorno de parte do sinal devido ao descasamento de impedância. 3.2. Banda Passante O conceito de banda passante ou largura de banda vem do início dos estudos dos sinais e das técnicas de transmissão analógicas. Ela caracteriza a capacidade de transmissão de um meio físico e as exigências do sinal para garantir a qualidade da informação. O hertz mede a quantidade de ciclos de um determinado sinal por segundo que é equivalente a freqüência. Os sinais que representam informações como voz, dados e imagem são representados por um conjunto de freqüências de amplitudes diferentes, cuja soma produz a forma do sinal original. Ao analisar um determinado canal de comunicações, este atenua de maneira diferente cada freqüência que compõe o sinal transmitido. Para conservar as características do mesmo, deve-se determinar qual a faixa Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 14 de freqüências onde a atenuação possui uma pequena variação. Assim quando a amplitude das freqüências começar a cair pela metade , esta faixa será a banda-passante do canal. Figura 4 – Sinal periódico senoidal com freqüência de 4 Hz Nas tabelas abaixo há exemplos de banda passante de sinais e de canais de comunicações. A noção mais importante que precisa-se ter é que a banda do canal deverá ser sempre maior do que a do sinal Tabela 2 – Banda passante de alguns sinais Tipo de sinal Banda passante( Hz) Voz em telefonia 3.100 Música clássica 18.000 Sinal de vídeo (banda base) 4.200.000 Sinal de vídeo (videolaser) 5.000.000 Sinal de vídeo HDTV 6.000.000 Tabela 3 - Banda passante dos meios de transmissão Meio de transmissão Banda passante( Hz) Rede telefônica antiga 4.000 Linha para transmissão HDSL 196.000 Linha para transmissão ADSL 1.040.000 Rádio AM 5.000 Rádio FM 15.000 CD de áudio 20.000 Cabo de par trançado categoria 3 16.000.000 Cabo de par trançado categoria 5 100.000.000 Cabo de par trançado categoria 6 250.000.000 Cabo coaxial 1.000.000.000 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 15 Tabela 4 – Taxa de transmissão digital para alguns sinais Tipo de sinal Taxa de transmissão( bits\s) Voz em telefonia 64.000 Som estéreo com qualidade de FM 768.000 Som estéreo com qualidade de CD 1.500.000 Vídeo ocupando ¼ de tela, som estéreo de boa qualidade 384.000.000 TV convencional 23.000.000 TV de alta definição compactada 19.000.000 TV de alta definição sem compactação 1.200.000.000 Ethernet 10.000.000 Com a chegada dos Sistemas Digitais passaram a existir duas origens para as informações: os sinais digitais propriamente ditos ( gerados num computador) e os sinais digitalizados ( vídeo e voz são naturalmente analógicos). Da mesma forma a nossa medida da capacidade de transmissão passou a utilizar o bit por segundo como unidade básica . Os sinais de origem analógica são bastante críticos pois possuem restrições especiais quanto a atrasos e perdas e também quanto a precisão necessária a sua conversão em bits. Na tabela abaixo há alguns sinais e seus requisitos de taxas de transmissão necessárias. A grande confusão que existe hoje está baseada na apropriação do conceito de banda passante dos sinais analógicos medida em hertz para os dos sistemas digitais medidos em bits por segundo. O problema dessa confusão está em achar que estes valores tem uma correspondência direta, o que na maioria das vezes não é verdade. A técnica utilizada para transmitir uma determinada quantidade de bits sobre uma certa banda passante é chamada de Codificação de Linha. Tabela 5 – Aplicações com banda passante e taxa de transmissão correspondentes Aplicação Banda passante ( Hz) Taxa de transmissão (bps) Relação de compressão HDSL 196.000 784.000 1:4 Token ring 16 Mbps 12.000.000 16.000.000 1:1,33 Ethernet 7.500.000 10.000.000 1:1,33 Fast-Ethernet 31.250.000 100.000.000 1:3,2 Gigabit ethernet 65.200.000 250.000.000 ( por par) 1:4 ATM 155 77.000.000 155.000.000 1:2 ATM 622 31.250.000 622.000.000 1:19,9 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 16 3.3 Unidades de medida : Uma das medidas mais importantes nos sistemas de comunicação é a de potência. Os termos atenuação e ganho de um sistema refere-se a diminuição e aumento da potência do sistema, respectivamente, que por sua vez se relaciona com a amplitude dos sinais transmitidos. Os estudos ligados a transmissão de sinais elétricos começaram no século XIX, onde o logaritmo era a ferramenta matemática mais utilizada. Surgiu o BEL, como unidade de medida que relacionava duas potências. Com o uso notou-se que um submultiplo do Bel era mais prático de usar, obtendo assim o decibel (dB). Veja a fórmula abaixo: ( )POT LOG POT POT dBSAIDA ENT = 10* POT= potência em decibéis POTSAIDA= potência de saída do circuito POTENT = potência de entrada ou de referência do circuito Ao trabalhar com valores logarítmicos, as multiplicações e as divisões deverão passa a ser somas e subtrações respectivamente. Tabela 6 – Relação de valores em dB com relação de potencia Valor em dB Relação POTSAIDA / POTENT 30 1000 20 100 10 10 6 4 3 2 0 1 -3 0,5 -6 0,25 -10 0,1 -20 0,01 -30 0,001 Juntamente com o dB outra unidade criada foi o dBm onde a POTSAIDA é dividida pela potência padrão de 1mW. Assim converte-se a potência de um equipamento para unidades logarítmicas facilitando os cálculos. Exemplo: Tendo um cabo com atenuação de 4 dB/km e os terminais distanciados em 10km , a atenuação total do percurso deverá ser : Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 17 Atota l= 4dB/km x 10km = 40 dB ou 10.000 vezes Se o nosso transmissor tiver a potência de saída de 1 W , qual seráa potência de chegada no receptor? dBm mW mW dBm 30 1 1000 log10 = ∗= POTRx = 30dBm – 40dB=-10dBm Resposta 0,1 mW 3.4 Cabo de Par trançado (Twisted pair) O par trançado consiste em dois fios de cobre isolados, que são trançados entre si para produzir um efeito de cancelamento de correntes, protegendo o par de interferências externas. Quanto mais apertado for o passo de trancamento mais próximos serão os valores das correntes induzidas nas duas espiras adjacentes, produzindo a neutralização da influência dos campos magnéticos. Figura 5 – As correntes geradas pelos campos magnéticos que atingem as tranças dos pares , são mais semelhantes quanto menor for o passo. Estes pares são recobertos por uma ou mais camadas protetoras formando o cabo de par trançado. Um cabo pode conter 1 ou mais pares, dependendo da necessidade , sendo que para redes de cabeamento estruturado são utilizados 4 ou 25 pares. Os cabos podem ser classificados pelo uso ou não de uma camada de blindagem metálica. Os cabos que não utilizam blindagem são chamados de UTP - Unshielded Twisted Pair que possuem uma impedância de 100Ω. Os cabos que utilizamblindagem, poderá ser individualizada a cada par , são conhecidos como Shielded Twisted Pair Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 18 (STP) com impedância de 150Ω, ou sobre o conjunto de pares , sendo conhecida por Screened Twisted Pair (ScTP) com impedância de 100Ω. A tabela 6 mostra a classificação dos cabos UTP e ScTP quanto ao desempenho. Figura 6 – Exemplo cabo UTP de 4 pares Tabela 7 – Categoria de cabeamento UTP e ScTP CATEGORIA LIMITE OBSERVAÇÃO 3 Testado até 16 MHz 5E Testado até 100 MHz , 6 Testado até 250 MHz , 7 Testado até 600 MHz Está em fase de aprovação e o cabo passa a ter blindagem individual em cada par Figuras 7 – Acima dois tipos de conectores, , conector para cabo ScTP e conector para cabo UTP (da esquerda para direita) Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 19 A técnica de transmissão utilizada em cabos de par trançado é chamada de transmissão balanceada, na qual o sinal é transmitido em cada condutor com polaridade invertida, fazendo com que o ruído absorvido ao longo do percurso seja anulado quando o sinal for recomposto. Figura 8– Modelo de transmissão balanceada mostrando o ruído sendo absorvido no sinal e sendo anulado no receptor. 3.5 Cabo Coaxial O cabo coaxial é constituído por um núcleo de metal condutor ,recoberto por um dielétrico, este recoberto por uma malha metálica e sobre esta, uma camada de plástico protetor. Existem vários tipos de cabos coaxiais que diferem pela impedância, diâmetro e aplicações. Para comunicações analógicas o mais utilizado é o cabo de 75Ω ( RG-59, RG6 ou RG11). As comunicações digitais em banda básica utilizam o cabo de 50Ω , no qual o RG-58 thin-net ou cheap-net e o RG-8 o think-net ou yellow cable são os mais usados. A técnica de transmissão utilizada é conhecida como não-balanceada onde o sinal é transmitido pelo condutor central. A malha externa é ligada a referência de terra formando uma blindagem, evitando a entrada e saída de ruído . Figura 9 – Dois principais cabos coaxiais utilizados em comunicação de dados, o RG-8 acima e RG-58 abaixo Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 20 Em termos de aplicações, os cabos coaxiais possuem uma banda passante na ordem de 1 GHz e a atenuação varia de acordo com o modelo do cabo. Tabela 8- Atenuações em dB em 100 m de cabos coaxiais Tipo de cabo 187 MHz 250 MHz 350 MHz 500 MHz 750 MHz 1000 MHz RG-59 10,76 12,5 14,86 17,91 22,15 25,82 RG-6 8,6 10,01 11,94 14,4 17,85 20,83 RG-11 5,54 6,46 7,74 9,42 12,17 13,78 3.6 Cabo de Fibra óptica 3.6.1 Conceitos Iniciais de Fibras Ópticas A fibra óptica é constituída de um condutor cilíndrico central,chamado de núcleo, feito de vidro ou plástico de altíssima pureza e de pequenas dimensões ( microns ) recoberto de uma camada chamada de casca , de vidro ou de plástico, com índice de refração menor. Diferente dos cabos de cobre, a fibra transmite luz através do princípio da reflexão total, podendo ser gerada por laser ou por LED. Entre suas principais vantagens estão: a) Imunidade a interferências eletromagnéticas b) Dimensões reduzidas c) Capacidade de transmissão a longas distâncias d) Elevadas taxas de transmissão de dados e) Segurança De acordo com as características básicas de transmissão da luz, as fibras podem ser classificadas em monomodo e multimodo . A fibra monomodo tem o seu núcleo com dimensões muito pequenas ( 8 a 10 µm), que possibilita somente um modo para a propagação da luz, fato que garante uma grande banda passante. Possui baixa atenuação ( menor que 0,5 dB/km, chegando a 0,16 dB/km) permitindo alcances de até 100 km, e uma grande banda passante de 10 a 100 GHz. Devido as pequenas dimensões do núcleo torna-se necessário concentrar o máximo de energia no mesmo , o que implicará na utilização de fontes laser, tornando o custo dos equipamentos transmissores bastante elevado. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 21 Figura 10 – Raio luminoso propagando-se dentro de uma fibra monomodo Este tipo de fibra é bastante utilizada nos sistemas de telecomunicações, onde as distâncias e a bandas são grandes , como nas redes metropolitanas ( MAN ) e redes de grande alcance ( WAN ). Nas redes locais ( LAN ) seu emprego está ligado às distâncias superiores a 2 km ( tecnologias de 100 Mbps), a 550 m (tecnologias de 1.000 Mbps ) e 300 m (tecnologias de 10.000 Mbps A fibra multimodo pode ser de dois tipos índice degrau e índice gradual. A fibra índice degrau é a mais fácil de ser produzida possuindo as maiores dimensões (100/140 µm) , porém perde nos itens atenuação (6 dB/km) e banda passante (20 MHz.km a 850 nm). Ela oferece diversos caminhos de propagação para o sinal luminoso, provocando uma grande dispersão, pois os raios luminosos apresentam tempos de propagação muito diferentes, diminuindo a banda passante disponível. Figura 11 – Sinal de luz propagando-se numa fibra índice degrau A fibra índice gradual tem o núcleo com dimensões um pouco menores ( 62,5/125 ìm ou 50/125µm ) e possui uma varia ção gradual do seu índice de refração do núcleo. Esta alteração proporciona caminhos de propagação com tempos mais próximos reduzindo a dispersão ( 160,200,400,500 e 2000 MHz.km a 850 nm ) . Outra característica aperfeiçoada foi a atenuação para valores da ordem de 3,5 dB/km @850nm . Figura 12 – Sinal de luz propagando-se numa fibra índice gradual Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 22 Nas redes locais ( LAN ) seu emprego está ligado às distâncias até 2 km ( tecnologias de 100 Mbps), a 550 m (tecnologias de 1.000 Mbps com fibra 50/125) e 300 m (tecnologias de 10.000 Mbps) A fibra multimodo índice gradual 62.5/125µm é a mais utilizada para redes locais, porém com o advento do gigabit a fibra de 50/125µm começou a se tornar mais popular por conseguir atingir a distância de 550m contra os 275m nas tecnologias de transmissão de 850 nm. Tabela 9- Tecnologias e distâncias com as diversas fibras Tecnologia MMF 62.5/125µµm 850nm (200MHz.km) MMF 50/125µµm 850nm (500MHz.km) MMF 50/125µµm 850nm (2000MHz.km) SMF 1310 nm 10BaseF 2000m 2000m ND ND 100BaseF 2000m 2000m ND 40.000m 1000BaseSX 275m 550m ND ND 1000BaseLX 550m 550m ND 5000m 10GBaseSR/SW 35m 86m 300m ND 10GBaseLX4/LW4 ND ND ND 10.000m Figura 13 – Diversos tipos de fibra 3.6.2 Tipos de Cabos A fibra óptica é sensível a curvas, tensões e a umidade, sendo necessário protegê-la para estas situações críticas. A estrutura básica da fibra pode ser de dois tipos: a) Loose ( solto ) : no qual a fibra , com sua proteção primária, fica alojada num tubo plástico de dimensões maiores (3000 µm ) que ajuda a isolá-la das tensões externas. Normalmente é preenchido com uma substância gelatinosa de origem petroquímica , que evita a penetração de umidade e funciona Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 23 como um lubrificante para os movimentos da fibra. Estes tubos , que são conhecidos como tubo loose podem armazenar de 2 a 24 fibras. Estes são os elementos básicos para os cabos de uso externo. Figura 14 – Tubo loose de um cabo para uso externo A Norma NBR 14566 – Cabo óptico para aplicação subterrânea em duto e aérea espinado – Especificação, fornece as características mínimas exigidas para estes tipos de cabos. Na tabela 10 tem-se as cores padronizadas para cada uma das fibras no tubo loose. Tabela 10- Tecnologias e distâncias com as diversas fibras FIBRA COR 1 VERDE 2 AMARELO 3 BRANCO 4 AZUL 5 VERMELHO 6 VIOLETA 7 MARROM 8 ROSA 9 PRETO 10 CINZA 11 LARANJA 12 AGUA-MARINHA b) Light (compacto) : neste caso as fibras recebem uma proteção secundária e depois de reunidas são revestidas com umacamada plástica. Sua principal aplicação está nas instalações internas , onde há uma infra-estrutura de calhas ou canaletas, que respeitam os raios de curvaturas exigidas e protegem o cabo das influências externas. Tubo Loose Geléia Fibra Óptica Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 24 Figura 15– Cabo do tipo tight e seus componentes Os tubos loose são reunidos junto com outros elementos de proteção produzindo cabos para diversas aplicações como: a) Instalação aérea espinado b) Instalação aérea auto-sustentado c) Instalação em dutos enterrados d) Instalação diretamente enterrada Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 25 4.SISTEMA DE CABEAMENTO ESTRUTURADO Um sistema de cabeamento estruturado é composto de 6 elementos funcionais, cada um com especificações próprias a saber: a) Entrance Facility – Sala de Entrada de Telecomunicações : as instalações de entrada no edifício fornecem o ponto no qual é feita a interface entre o cabeamento externo( provedores de serviço e interligação de campus) e a infra-estruturade telecomunicações interna ao edifício; b) Equipment Room - Sala de Equipamento : possui os equipamentos de telecomunicações com maior complexidade que as salas de telecomunicações(core switch ,roteadores ,bancos de modem, multiplexadores, centrais telefônicas, central de CFTV,etc. etc.); c) Telecommunication Room – Salas de Telecomunicações : tem como função receber o cabeamento horizontal, abrigar o cross-connect, fazer a interconexão com o backbone e também alojar os equipamentos ativos básicosl ; d) Work Area - Área de Trabalho: compreende a área destinada ao trabalho do usuário e também ; computadores, terminais de dados, telefones, cabos de adaptação de PC ,tomada de telecomunicações e) Horizontal Cabling - Cabeamento Secundário: é o cabeamento que se estende dos armários de telecomunicações até a saída de telecomunicações da área de trabalho, compreendendo : cabeamento horizontal, saída de telecomunicações, terminações de cabos e conexões cruzada; f) Backbone Cabling – Cabeamento Primário : este cabeamento proporciona a interligação entre os armários de telecomunicações, salas de equipamentos e instalações de entrada, compreendendo também :ligação vertical entre pisos, cabos entre sala de equipamentos e entrada do edifício e cabos entre prédios; Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 26 Figura 16 – Estruturas do cabeamento Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 27 Figura 17 – Infra-estrutura e espaços para o cabeamento Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 28 5.CABEAMENTO HORIZONTAL 5.1-Definições É constituído pelos cabos e seus caminhos desde a saída de telecomunicações, localizada na área de trabalho , inclusive, até o cross-connect horizontal (distribuidor secundário)no armário de telecomunicações, considerando os cabos de interligação ( jumper) e os pontos de consolidação ou de transição. Pela Norma Brasileira o cabeamento horizontal é chamado de Cabeamento Secundário. 5.2-Meios físicos reconhecidos Os meios físicos reconhecidos para o cabeamento horizontal são : a) Cabo UTP de 4 pares, 100ΩΩ ou ScTP ,definidos pela ANSI\TIA\EIA568- B.2; Figura 18 – cabo UTP de 4 pares b) Cabo de fibra óptica de 2 ou mais fibras, multimodo de 62,5/125µµm ou 50/125µµm, definida de acordo com a ANSI\TIA\EIA568-B.3; Figura 19 – Cabo de fibra óptica O cabo STP de dois pares e 150Ω, é reconhecido, mas não deve ser utilizado em obras novas. 5.3-Distâncias e topologia A topologia utilizada no cabeamento horizontal é a estrela, cujo centro é o cross-connect horizontal (HC), localizado na sala de telecomunicações e as pontas formadas pelas tomadas de telecomunicações da área de trabalho. Não são permitidas emendas e nem extensões, no mesmo cabo. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 29 Figura 20 – Topologia em estrela com o centro no cross connect Todos estes meios devem cobrir a distância máxima de 90m entre a tomada de comunicações e o cross-connec horizontal. Para os cabos de interligação da tomada de telecomunicações aos equipamentos da área de trabalho têm-se 5m e dentro das salas de telecomunicações 5m. As distâncias estão resumidas no quadro abaixo: Figura 21– Distâncias do cabeamento horizontal CROSS-CONNECT CM8v Workstation 90m 5m 5m Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 30 Tabela 11 - Resumo das distâncias do cabeamento horizontal DESCRIÇÃO DISTÃNCIA 1.Cabeamento horizontal, incluindo pontos de transição e de consolidação 90m no máximo 2.Cabos de equipamento 5m no máximo 3.Cabos de manobra 5m no máximo A Soma dos itens 2 e 3 não deve ultrapassar 10m Quando o meio físico do cabeamento horizontal for a fibra óptica , tem-se a opção de utilizar uma topologia chamada de cabeamento centralizado. Nela os cabos vão diretamente da tomada de telecomunicações para a sala de equipamentos, na qual haverá um cross-connect único para a fibra, mas a distância para isto ficará limitada a 300m. Este comprimento inclui os cordões ópticos e o cabeamento horizontal 5.4 Escolha do tipo de tomada e cabos Para cada área de trabalho deve-se ter, no mínimo, duas tomadas de telecomunicações, que poderão ser colocadas no mesmo espelho ou não. Sistemas mais avançados trabalham com 4 a 5 tomadas sendo normalmente 4 para cabos metálicos e 1 para fibras ópticas. Como deverão ser pelo menos duas das tomadas a serem utilizadas : a) Uma tomada deverá utilizar cabeamento metálico de 4 pares e 100 ohms , com classificação na categoria 3 ( banda passante de 16 MHz) ou superior (categorias 5e,6) de acordo com a ANSI/TIA/EIA-568-B.2; Figura 22 – Conectores modulares de 8 vias b) A outra tomada poderá utilizar cabeamento metálico ou fibra óptica, escolhidos entre: Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 31 b.1. cabo de 4 pares de 100 ohms categoria 5e ou 6( UTP ou ScTP ) de acordo com a ANSI/TIA/EIA-568-B.2 b.2. cabo de fibra com pelo menos 2 fibras multimodo 62,5/125 µm ou 50/125 µm de acordo com a ANSI/TIA/EIA-568-B.3 Figura 23 – Adaptador SC duplex para fibra óptica (E) e conector SC (D) 5.5.Cross-connect horizontal O cross-connect horizontal é o ponto onde ocorre a interconexão ou a conexão cruzada, que permite a distribuição dos sinais de telecomunicações ( voz,dados,imagem, automação, etc.) nas tomadas da área de trabalho. Os dispositivos de conexão são utilizados para terminar os cabos reconhecidos ( UTP, fibra óptica) que vem da área de trabalho, em conectores reconhecidos ( Conector modular de 8 vias, IDC, SC, etc.). Entre os dispositivos pode-se destacar: a) Patch panel Figura 24 – Patch panel de 48 portas Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 32 b) locos IDC Figura 25 – No item 1 da figura vê-se os blocos de conexão, no 2 a base do bloco 110 onde serão conectados os cabos e no 3, os blocos de conexão já conectorizados sobre os cabos. c) Distribuidor Interno Óptico Figura 26 – Vista de um DIO de parede(E) e DIO para rack padrão 19”. Existem dois esquemas de conexão reconhecidos: a) Conexões cruzadas ( Cross-connections ) : os cabos vindos das tomadas de telecomunicações e dos equipamentos ativos, são ligados a dispositivos de conexão diferentes, sendo necessário a utilização de cordões de manobra para fazer a sua interligação. Isto pode ser motivado pelo uso de espelhamento do ativos ou para integrar equipamentos que não possuem portas baseadas em conectores reconhecidos pelas normas. 1 32 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 33 Figura 27 – Exemplos de conexão cruzada entre equipamento e cabeamento horizontal b) Interconexões ( Interconnection) : onde os cabos vindos das tomadas de telecomunicações são ligados a dispositivos de conexão e os equipamentos ativos podem ser ligados diretamente a estes, via cordões de manobra. Figura 28 – Exemplos de interconexão 5.6-Caminhos e espaços para o cabeamento horizontal Neste item há os tipos mais usados de caminhos e espaços que envolvem a distribuição do cabeamento horizontal entre as Áreas de Trabalho e o Armário de Telecomunicações. Os principais são : 1) Canaletas metálicas ou de PVC 2) Eletrodutos 3) Eletrocalhas 4) Leito de cabos 5) Malha de piso 6) Piso Elevado ou Piso Falso 7) Distribuições pelo teto Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 34 5.6.1.Canaletas São utilizadas para distribuir os pontos de telecomunicações nas áreas de trabalho , normalmente fixados sobre as paredes. Sua capacidade é apresentada por tabelas fornecidas pelo fabricante, que são calculadas com a taxa de ocupação de 40% ou, quando a ocupação já for definitiva, a 60%. Fazem parte do sistema de distribuição as curvas e adaptadores para tomadas de telecomunicações específicos.Podem ser metálicas (alumínio ou ferro) ou não-metálicas (normalmente PVC): No caso de canaletas metálicas deve-se ligar uma de suas extremidades ao sistema de aterramento de telecomunicações do prédio. Quando circuitos elétricos e de telecomunicações seguirem pela mesma canaleta, esta deverá possuir compartimentos separados para os dois serviços. Figura 29 - Exemplos de canaletas não-metálicas. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 35 Figura 30- Exemplos de canaletas metálicas e seus acessórios. 5.6.2.Eletrodutos Tem o formato cilíndrico, sendo rígidos ou flexíveis, de aço carbono ou PVC. Normalmente são vendidos em barras de 3m de comprimento com ou sem rosca e utilizam diversos acessórios para fazer as mudanças de direções. Os eletrodutos de aço carbono podem ser pintados ou galvanizados. São normalmente utilizados para eletricidade e instalações telefônicas, podendo ser instalados aparentes ou embutidos. . Figura 31 - Eletroduto rígido terminado em conduletes com tomadas elétricas e de dados (a) e flexível (b) b a Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 36 Para o dimensionamento deve-se observar a tabela abaixo, nela considera-se no máximo duas curvas de 900 e 30m ,entre caixas de passagem. Caso isto não seja atendido, deve ser considerada uma nova taxa de ocupação. Tabela 12 – Taxa de ocupação de eletrodutos Diâmetro do cabo (milímetros) Eletrodutos Diâmetro Comercial (Polegadas/mm} 3,3 4,6 5,6 6,1 7,4 7,9 9,4 13,5 15,8 17,8 ½ 15 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 ¾ 20 6 5 4 3 2 2 1 0 0 0 1 25 8 8 7 6 3 3 2 1 0 0 1 ¼ 32 16 14 12 10 6 4 3 1 1 1 1 ½ 40 20 18 16 15 7 6 4 2 1 1 2 50 30 26 22 20 14 12 7 4 3 2 2 ½ 65 45 40 36 30 17 14 12 6 3 3 3 80 70 60 50 40 20 20 17 7 6 6 3 ½ 90 - - - - - - 22 12 7 6 4 100 - - - - - - 30 14 12 7 Recomendações • Quando projeta-se a utilização de eletrodutos deve-se considerar a ocupação de 3 cabos para cada área de trabalho, mesmo que haja somente 2 tomadas. Se houver 4 ou mais tomadas deve-se considerar então, a ocupação de 4 ou mais cabos. • A taxa de ocupação dos eletrodutos deverá ser no máximo de 40%. • Para garantir a taxa de ocupação nos eletrodutos, atende-se no máximo 3 caixas de tomadas ( 100x100 mm ou 100x50 mm) • No caso dos eletrodutos deve-se considerar o raio de curvatura mínimo, para diâmetros até 50 mm de 6 vezes e superior de 10 vezes o diâmetro interno do eletroduto. • Quando forem passadas fibras ópticas pelos eletrodutos deve-se considerar o raio de curvatura mínimo de 10 vezes o diâmetro interno do eletroduto. • Caso haja mais de duas curvas de 90º deve-se colocar uma caixa de passagem entre elas. • Se a distância do lance for superior a 30m deve-se colocar uma caixa de passagem para facilitar o puxamento. • Não devem ser utilizados conduletes de tipo LB , pois não garantem o raio de curvatura mínimo do cabo. • Os eletrodutos metálicos devem ser aterrados em uma ou nas duas extremidades. • Só utilizar eletrodutos flexíveis quando este for a única solução e com o diâmetro nominal um valor acima do escolhido para o rígido e não deve superar 6 m de comprimento. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 37 • No caso de escritórios pequenos pode-se utilizar uma distribuição com eletrodutos embutidos no piso. 5.6.3.Eletrocalhas São utilizadas normalmente como alimentadores para levar o cabeamento do armário de telecomunicações para as salas e então utilizar canaletas ou eletrodutos para distribuição nas áreas de trabalho. Podem ser ventiladas ou não. Quando utilizar a mesma eletrocalha para distribuir sinais de comunicação e eletricidade, deve-se colocar uma separação metálica aterrada entre eles. Devem ser utilizadas curvas especificas, pré-fabricadas, na dimensão da eletrocalha escolhida, que respeite os raios de curvatura máximos dos cabos dentro das mesmas, evitando a exposição a cantos vivos: • UTP 4 pares -4 vezes o diâmetro do cabo • Fibra optica -10 vezes o diâmetro do cabo Figura 32 – Exemplo de eletrocalhas e acessórios para curvas. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 38 Figura 33 – Exemplos de instalações com eletrocalhas, mostrando uma alimentação e as derivações para os escritórios A taxa de ocupação recomendada para eletrocalhas é de 40 % da área útil transversal, tendo como limite máximo 50%. Na tabela abaixo, encontram-se as principais dimensões comerciais. Tabela 13 – Taxa de ocupação de eletrocalhas Diâmetro do cabo (milímetros) Eletrocalhas Dimensões comerciais LarguraXAltura 5,2 6,5 50x25 20 13 50x50 40 26 75x50 60 39 75x75 92 59 100x50 80 52 100x75 120 78 100x100 160 104 150x100 245 157 200x100 327 209 300x100 190 314 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 39 Figura 34 – Exemplos de instalações com eletrocalhas 5.6.4.Leito de cabos Os leitos de cabos são aplicados principalmente nas salas de telecomunicações ou salas de equipamentos para receber e rotear as grandes quantidades de cabos que chegam nestes espaços. Eles permitem um acesso e gerenciamento bastante facilitado, porém não devem ficar em locais abertos por não proteger contra o acesso indesejado. Os cabos de fibra ópticas devem ser conduzidos separadamente, quando houver compartilhamento do leito com outros tipos de cabos. Para garantir esta separação pode- se utilizar dutos corrugados exclusivos. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 40 Figura 35 – Exemplos de instalações com leitos de cabos Os cabos devem ser fixados a estrutura preferencialmente com velcros e sempre com atenção para evitar curvaturas de cabos além dos limites permitidos. Caso sejam utilizadas abraçadeiras plásticas na fixação dos cabos devem ser apertadas sem marcá- los. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 41 Figura 36 – Exemplos de acessórios envolvidos na montagem do leito de cabos 5.6.5.Malha de Piso É um sistema de distribuição com dutos alimentadores e distribuidores, que são dispostos sobre a laje ficando embutidos no contra- piso. No seu dimensionamento, pela ANSI\TIA\EIA 569-A, deve ser considerado para cada 10 m2 uma seção transversal de duto com 650 mm2. No Brasil, os fabricantes destes sistemas utilizam uma taxa de ocupação de 30% dos dutos. CabeamentoEstruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 42 Deve ser observado espaço no suporte de equipamento para o conector sem ocupar a seção da calha. Figura 37 – Exemplos de sistemas de malha de piso Figura 38 – Dutos para sistema se malha Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 43 A principal vantagem deste sistema está na flexibilidade para atender a áreas de trabalho, especialmente em grandes salões onde as distâncias entre as paredes dificultam o atendimento com distribuições de perímetro. A principal desvantagem está ligada ao custo e ao fato de ser instalada durante a construção antes do contrapiso. Figura 39 – Exemplos de tomadas utilizadas em sistema de malha de piso 5.6.6.Piso Elevado É constituído por placas, que são sobrepostas a uma malha de sustentação metálica fornecendo um espaço por onde serão passados os cabos. Ele é tradicionalmente encontrado em CPDs e salas onde há grande quantidade de equipamentos de telecomunicações. Alguns escritórios com necessidade de muitos recursos de telecomunicações também o utilizam. Figura 40– Exemplos de instalações com piso elevado Este sistema é constituído por uma estrutura metálica que suporta os painéis removíveis. Esta estrutura utiliza pedestais metálicos reguláveis, que variam de 15 cm a Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 44 30 cm de altura e hastes metálicas que são fixadas nos pedestais formando um reticulado aonde são encaixados as placas. Ao escolher um sistema de piso elevado deve-se analisar : a) Cargas dinâmicas , estáticas e de impacto b) Dissipação de eletricidade estática c) Proteção contra incêndio d) Aterramento e) Administração dos cabos Neste último, convém destacar, que embaixo do piso todos os cabos devem ser encaminhados via eletrocalhas, eletrodutos ou outro sistema específico. 5.6.7.Distribuição pelo teto É constituído normalmente por uma malha de eletrocalhas , que através de elementos específicos realiza baixadas através de postes ou eletrodutos, os quais descem do teto até às áreas de trabalho. Todo o cabeamento deve ser protegido e acondicionado. Os postes são divididos para acondicionar a parte de eletricidade e comunicações possuindo diversos tipos de acabamento para harmonizar com o ambiente Figura 41 – Exemplos de instalações com postes de distribuição pelo teto Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 45 Figura 42 – Vista em detalhe de postes Para fazer a distribuição pode-se utilizar eletrocalhas ou sistemas de suspensão de cabos tipo ganchos , que devem ser colocados com uma distância máxima de 1,5 m. Figura 43 – Exemplos de sistema de distribuição com ganchos ( J-Hook) 5.7 Interferências eletromagnéticas As interferências eletromagnéticas são um dos problemas que poderão ocorrer no cabeamento metálico. Deve-se evitar que os cabos passem perto de fontes de interferência como : • motores elétricos • reatores de lâmpadas fluorescentes, • máquinas fotocopiadoras • máquinas de solda • cabos de energia( alimentadores). Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 46 • cabos elétricos e de dados, quando necessário, devem cruzar-se a 90° Sempre devem ser observadas as normas locais de segurança quanto a instalação de sistemas elétricos e de comunicação de dados. A norma EIA/TIA569 de 1991, utilizava uma tabela para distanciar estes dois sistemas( tabela 14 ), baseada na interferência que poderia ocorrer, perturbando a performance do cabeamento. Após a edição da norma EIA/TIA569-A em 1997, ficou estabelecido que não há necessidade de uma distância entre cabos de telecomunicações e cabos de energia, cujas correntes não ultrapassem o limite de 20 A em 120/240V. Porém exige-se uma separação mecânica entre eles, para fins de segurança física (curto circuito, sobrecargas, choques, etc...). Tabela 14 - Separação entre cabos de comunicação e energia de até 480v (ANSI\ TIA\ EIA 569 – 1990 ) Distância Mínima de SeparaçãoCONDIÇÕES DO CABEAMENTO <2kVA 2-5 kVA >5kVA Cabos de energia não blindados ou equipamentos elétricos em proximidade com eletrodutos/ conduítes abertos ou não metálicos 127mm 305mm 610mm Cabos de energia não blindados ou equipamentos elétricos em proximidade com eletrodutos/ conduítes metálicos aterrados 64mm 152mm 305mm Cabos de energia instalados dentro de conduítes metálicos aterrados( ou com blindagerm equivalente) em proximidade com eletrodutos/conduítes metálicos aterrados - 76mm 152mm Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 47 6. ÁREA DE TRABALHO A área de trabalho é o espaço dedicado aos funcionários para que realizem suas atividades diárias. Em termos gerais, tem-se 10 m2 como uma dimensão capaz de acomodar uma pessoa com o computador, telefone, mesa e cadeira dentro de um escritório comercial. Nela encontra-se a tomada de telecomunicações, que deverá possuir no mínimo duas saídas de telecomunicações, podendo estar localizadas no mesmo espelho ou não. Estas são constituídas por conectores tanto para par trançado como para fibra óptica. Sendo que uma deverá ser pelo menos de categoria 3 (com UTP de 4 pares) e a outra de UTP categoria 5e/6 ou fibra óptica multimodo dupla, índice gradual 62,5/125µm ou 50/125µm com conectores SC. Atualmente coloca-se todos os conectores para UTP de categoria 5e ou superior. Para garantir as futuras ampliações é recomendado utilizar 3 a 4 saídas de telecomunicações por área de trabalho. Figura 44 - Exemplo de tomadas de telecomunicações Se na determinação dos pontos na área de trabalho considerar-se áreas menores como 6 m2 ( valor bastante usual), deve-se ter cuidado pois todas as tabelas de dimensionamento da EIA/TIA568-B e EIA/TIA569-A são baseadas em 10 m2 . Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 48 Figura 45 – Tomadas de telecomunicações em um toten Os cabos que interligam os equipamentos ( telefones, computadores, vídeos, fax, etc.) às tomadas de telecomunicações devem ter as mesmas características daqueles utilizados no cabeamento horizontal. Por exemplo, se houver uma instalação de categoria 5e e os cordões de equipamento com categoria 3, o desempenho dessa rede ficará limitado ao da menor categoria. Normalmente estes cabos devem ser flexíveis, devido as movimentações que habitualmente ocorrem no ambiente de escritório ( limpeza e mudança de posição). Figura 46 – Patch cords de diversas cores para facilitar o gerenciamento Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 49 Tabela 15 – Padrões de cores para patch cords CÓDIGO DE CORES (ABREVIATURA) Opção 1 PAR CÓDIGO DE CORES (ABREVIATURA) Opção 1 branco-azul W-BL Verde G azul BL 1 Vermelho R branco-laranja W-O Preto BK laranja O 2 Amarelo Y branco-verde W-G Azul BL verde G 3 Laranja O branco-marrom W-BR Marrom BR marrom BR 4 Cinza S Os patch cords de conectores modulares (RJ-RJ) NÃO PODEM SER FABRICADOS EM CAMPO (EIA/TIA568-B). Devem ser confeccionados em fábrica e testados um a um para NEXT e Return Loss com equipamentos adequados. Fazem parte da área de trabalho as adaptações especiais necessárias a interligação dos equipamentos de telecomunicações com os serviços disponíveis. Entre elas destacam-se : • Cordões com conectores diferentes nas duas pontas; Figura 47 – Patch cords ópticos e metálicos com terminações diferentes nas extremidades. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 50 • Para aproveitar os pares não utilizados e compartilhar serviços semelhantes através de um mesmo cabo utiliza-se um adaptador em “Y”; • Este adaptadorserve para resolver situações após a instalação, não devendo ser considerados no projeto inicial. Figura 48 – Adaptador em Y. • Quando precisar interligar cabos e tomadas com impedâncias ou pinagens diferentes utiliza-se adaptadores passivos ( por exemplo baluns); • Se o equipamento do usuário e o equipamento de telecomunicações utilizam técnicas de sinalização diferentes deve-se utilizar adaptadores ativos. 6.1 Cabeamento em escritórios abertos Devido a grande variação de lay-out em escritórios que utilizam divisórias , foram desenvolvidas algumas técnicas para minimizar os problemas de tantas reconfigurações. Multi-User Telecommunications Outlet Assembly - MUTOA A multi-user telecommunication outlet assembly (MUTOA) é uma tomada especial na qual múltiplos cabos horizontais terminam dentro de um escritório. Neste caso o cabeamento que vem do HC segue direto dentro da infra-estrutura até a MUTOA e dela saem os cordões para a área de trabalho. Uma MUTOA pode servir no máximo 12 áreas de trabalho. Ela deve ser instalada em local de fácil acesso, sobre um meio permanente como colunas e paredes estruturais. Não pode ser colocada em área obstruída, nem em mobiliário, a não ser que este seja permanentemente fixado na estrutura do prédio. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 51 Figura 49 – MUTOA Figura 50 - Exemplos de MUTOA No seu projeto ela permite a utilização de um patch cord com tamanho superior a 5 m, porém isto tem implicações diferentes caso haja cabos de par trançado ou fibra óptica. È bom salientar que existe uma limitação de 10 m para o comprimento total de patch cords no cabeamento horizontal, pois, no caso dos cabos metálicos de par trançado, estes são do tipo flexível, cuja atenuação é 20% maior do que a do rígido, sendo assim , para não prejudicar a atenuação total do canal, foi desenvolvida uma fórmula para definir o comprimento do patch cord, que segue: X CROSS CONNECT HORIZONTAL MUTOA Workstation 70 a 90 m 22 a 5 m Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 52 a) Para cabos com pares de 24AWG UTP/ScTP C=(102-H)/(1,2) W=C-T≤≤ 22m b) Para cabos com pares de 26AWG ScTP C=(102-H)/(1,5) W=C-T≤≤ 17m Onde: C é o valor máximo de cabos flexíveis permitido H é o comprimento total do cabeamento horizontal CENT é o comprimento do cabeamento centralizado W é o comprimento máximo do cabo da área de trabalho T é o tamanho total de patch cords sala de telecomunicações ( 5 m ) No caso dos cabos ópticos não há redução do tamanho do canal para abaixo de 100m . Quando houver cabeamento óptico centralizado, a distância máxima permitida contado cabeamento horizontal, backbone e patch cords, é de 300m. Para cabos ópticos H+T+W=100 m (cabeamento normal) CENT+T+W=300 m Tabela 16 – Distâncias dos cabos utilizando MUTOA Patch cord de 24AWG UTP/ScTP Patch cord de 26AWG ScTPCabo Horizontal H(m) W(m) C(m) W(m) C(m) 90 5 10 4 8 85 9 14 7 11 80 13 18 11 15 75 17 22 14 18 70 22 27 17 21 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 53 Consolidation Point ( ponto de consolidação) O consolidation point é um ponto dentro do cabeamento horizontal que utiliza hardwares de conexão de acordo com a ANSI/TIA/EIA-568-B.2 e com a ANSI/TIA/EIA-568-B.3. Só pode haver um ponto de consolidação no cabeamento horizontal, que deverá estar distante de no mínimo 15 m do armário de telecomunicações para reduzir os efeitos de NEXT e perda de retorno. O ponto de consolidação não impede a existência de um MUTOA e deverá atender no máximo 12 áreas de trabalho. O ponto de consolidação deve ser instalado em local de fácil acesso, sobre um meio permanente como colunas e paredes estruturais. Não pode ser colocado em qualquer área obstruída, nem em mobiliário, a não ser que este seja permanentemente fixado na estrutura do prédio. O ponto de consolidação não poderá ser utilizado como ponto de conexão cruzada. Figura 51 - Exemplo de ponto de consolidação CP Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 54 Figura 52 – O Ponto de consolidação 6.2 Conectores Conectores para Cabo UTP O conector modular de oito posições é o padrão para cabos UTP de 100W, podendo ser conectorizado de acordo com dois padrões principais, o T568A e o T568B. No caso de tomadas de comunicações o conector é conhecido por jack modular ou RJ- 45 fêmea e para cabo, por plug ou RJ-45 macho. Outro detalhe importante é a classificação em categorias, da mesma forma que o cabo UTP ,tanto a tomada como o conector devem ser da mesma categoria do cabo ou superior. Figura 53 - Padrões para conectorização . 1 2 3 4 5 6 7 8T568-A 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 V VV V T568-B 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 V VV V X CROSS CONNECT HORIZONTAL Workstation TOMADA DE TELECOMUNICAÇÕES PONTO DE CONSOLIDAÇÃO 90 m 5 m Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 55 Figura 54 – A esquerda um conector macho e à direita uma tomada. Tabela 17 – Padrão T568A PAR PINO POSIÇÃO branco-verde T3 1 verde R3 2 branco-laranja T2 3 azul R1 4 branco-azul T1 5 laranja R2 6 branco-marrom T4 7 marrom R4 8 Tabela 18 –Padrão T568B (AT&T) PAR PINO POSIÇÃO branco-laranja T3 1 laranja R3 2 branco-verde T2 3 azul R1 4 branco-azul T1 5 verde R2 6 branco-marrom T4 7 marrom R4 8 Conectores para Cabos de Fibra Óptica Conector reconhecido pelas normas é o SC, porem também é admitido o conector tipo ST, caso já existam, devido ao grande parque instalado e a necessidade de alguns equipamentos ativos. O conector SC é encontrado na versão para fibra óptica multimodo ou monomodo e a maioria dos equipamentos com tecnologia fast e gigabit ethernet. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 56 Figura 55 - Exemplos de conectores ópticos Atualmente é reconhecido um conjunto de conectores chamados Small Form Factor (SFF), que atendem as normas TIA-FOCIS( Fiber Optic connector Intermateability Standard). Destaca-se: • MT-RJ • LC • Opti-Jack • Volition MT-RJ SC ST LC Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 57 7. SALA DE TELECOMUNICAÇÕES A principal função da sala de telecomunicações é a terminação do cabeamento horizontal e de backbone, abrigando os correspondentes hardwares de conectividade e equipamentos ativos de telecomunicações que forem necessários. Além do horizontal cross-connect (HC), ela também pode conter o intermediate cross-connect(IC) ou o main cross-connect(MC). para diferentes partes do cabeamento de backbone. Proporciona também um ambiente controlado de fornecimento de energia (UPS), temperatura e umidade para abrigar os equipamentos de telecomunicações, hardware de conexão e caixas de emenda servindo a parte do prédio. A sala de telecomunicações é um ponto estratégico dentro do sistema de cabeamento estruturado, pois é nele que é realizado a interconexão dos cabeamentos horizontal e vertical (backbone), sendo efetuado todo o gerenciamento de conexões cruzadas das tomadas com as diversas utilidades disponíveis no edifício. No interior da sala de telecomunicações também é possível criar sistemas exclusivos e independentes das outras áreas do edifício, utilizando somente o cabeamento horizontal respectivo e centralização do sistema no seu interior. Recomenda-se que haja pelo menos uma sala de telecomunicações por piso, e quando a área útil for maior que 1.000 m2 ou o comprimento do cabo de distribuição horizontal até a work area for maior que 90m, deve-se colocar TR adicionais. Quando há múltiplos TRs em um único piso, recomenda-se interconectar esses armários com ao menos um eletroduto (diâmetro de 75 mm) ou equivalente. Este espaçoé dimensionado em função da área útil do andar a que serve, seguindo a tabela 18. Tabela 19 – Dimensionamento de salas de telecomunicações Área atendida ( m2) WA( 10m2) Dimensões 100 10 Rack de Parede ou gabinete 100<área<500 11 a 49 Shaft de 2,60x0,60 , gabinetes ou racks 500 50 Sala 3,0x2,2m 800 80 Sala 3,0x2,8m 1000 100 Sala 3,0x3,4m >1000 Recomenda-se a instalação de um segundo TC Jaime Riscado Jaime Texto de substituição AT Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 58 Figura 56 - Bracket Figura 57 - Shaft Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 59 Figura 58 - Exemplos de rack em sala de telecomunicações com blocos Figura 59 - Exemplos de rack em sala de telecomunicações com blocos e patch panel Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 60 Figura 60 - Exemplos de sala de telecomunicações Ao projetar a sala de telecomunicações deve-se observar algumas características principais, para que ela possa atender as suas funções. Que são: a) A altura mínima da sala deverá ser de 2,6 m b) Recomenda-se utilizar a codificação padrão de cores dos dispositivos de conectividade ( tabela abaixo) Figura 61 - Exemplos de patch panel com cores identificando as portas Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 61 Tabela 20 - Cores para terminações TIPO DE TERMINAÇÃO COR DE IDENTIFICAÇÃO COMENTÁRIOS Cabo de entrada de telecomunicações Laranja Esta identificação é feita por meio de etiquetas nos blocos de terminação no PTR, na sala de entrada de telecomunicações Conexão à rede pública de telecomunicações Verde Etiquetas na sala de equipamentos ou armário de telecomunicações Equipamentos (PABX, ativos instalados em bastidores, etc.) Púrpura Etiquetas em painéis ou blocos de conexão de acesso interconectados aos equipamentos Backbone Branca Etiquetas em painéis ou blocos de conexão Backbone 2º nível Cinza Etiquetas em painéis e blocos de conexão intermediário e no painel de conexão à rede secundária Cabeamento horizontal Azul Etiquetas em painéis e blocos de conexão e nas outras terminações, tomada e ponto de consolidação de cabos Bacbone entre prédios (campus) Marrom Terminação de saída e entrada dos prédios de um campus Miscelâneas e circuitos especiais Amarela Circuitos auxiliares, circuitos-ponte em redes de barramento, etc. c) Para permitir o máximo de flexibilidade não deve-se utilizar rebaixamentos de teto d) Para a iluminação na sala, recomenda-se 500 lux medidos a 1m de altura do piso., e) A carga suportada pelo piso deve ser no mínimo de 2,4 kPa f) Tamanho mínimo da porta deverá ser 910 mm de largura por 2.000 mm de altura e ter sua abertura voltada para fora do TR; g) O sistema de controle ambiental, com pressão positiva, deverá funcionar 24 horas por dia e 365 dias por ano com os seguintes valores: Tabela 21 – Condições ambientais para Salas de Telecomunicações Sala de Telecomunicações Condições Sem equipamentos ativos Temperatura: 10ºC a 35ºC Umidade : abaixo de 85 % Com equipamentos ativos Temperatura: 18ºC a 24ºC Umidade : entre 30% e 55% h) Proteção contra incêndio i) Deverá acessar o ponto principal de aterramento do edifício Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 62 Figura 62- Barra de vinculação secundária j) Caso não existam racks, pelo menos uma parede de 2,4m (8 pés) de altura deve ser forrada com painéis de madeira compensada de 20 mm para fixação de hardware (blocos IDC110, etc.), com aplicação de duas mãos de tinta antichama. k) Devem ser fornecidas tomadas de energia estabilizadas para os racks dos equipamentos e tomadas normais para atividades de manutenção, localizadas em intervalos de 1,8m por todo o perímetro da sala Figura 63 - Exemplos UPS l) Espaço utilizado pelo TR não deverá ter distribuição elétrica, a não ser aquela necessária para os equipamentos de telecomunicação; m) Deve ser deixado um espaço de 1,2 m do rack tanto para frente como para trás. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 63 8. CABEAMENTO DE BACKBONE O Cabeamento de Backbone é responsável pela interligação entre os diversos TR dentro do mesmo prédio e a interligação entre os prédios do campus considerado. Como foi comentado no item anterior, em cada TR existe a presença do cross-conect , que é responsável pela interligação do cabeamento horizontal com o backbone. A sala de equipamentos é o ponto da instalação onde encontra-se os principais equipamentos de tratamento da informação, isto é, servidores, centrais telefônicas, hardwares mais complexos de interligação ( rádio modems, multiplexadores, etc..) e nesta sala há o principal cross-connect, chamado de MAIN CROSS-CONNECT(MC), de onde partem as principais ligações para todo o complexo de telemática. Outra categoria é o INTERMEDIATE CROSS-CONEC(IC) , que corresponde a um nível intermediário ,mais complexo que o horizontal, porém não é o principal. A topologia empregada é a Estrela Hierárquica. Figura 64 – Topologia estrela hierárquica Tendo em vista perdas no sinal considera-se que não pode haver mais do que dois níveis hierárquicos de cross-connect, ou seja, do MC têm-se ligações diretas para IC e HC e dos IC para HC. Para o cabeamento de backbone existem meios de transmissão homologados: a) Cabo de par trançado de 100 ohms de acordo com ANSI/TIA/EIA-568-B.2 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 64 b) Cabo de fibra óptica multímodo de 62,5/125µµm ou 50/125µµm e cabo de fibra óptica monomodo, de acordo com a ANSI/TIA/EIA-568-B.3 Figura 65 - Da esquerda para direita têm-se a distribuição de sinais de voz com cabos categoria 3, cabos de fibra óptica (ao centro) e cabos UTP de 4 pares para distribuição de outros serviços de alta velocidade Em termos de tecnologia atual, quando um cabo UTP for transportar dados há um limite de 90m a ser observado, pois 800m atenderia somente aplicações de voz. Dentro das condições técnicas e econômicas no Brasil, para atender a distribuição dos sinais de voz, deve-se utilizar os cabos telefônicos padrão TELEBRAS no número de pares necessários e, no HC, manobrá-los para o cabeamento horizontal correspondente. No dimensionamento do backbone deve-se considerar um par de fibra óptica para cada aplicação e 100% de reservas, caso utilize-se cabos UTP, também considerar a mesma reserva. Tabela 22 – Dimensionamento de Backbone APLICAÇÃO FIBRA VOZ 2 DADOS 2 IMAGEM 2 RESERVA 6 TOTAL 12 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 65 Figura 66- Topologia de Backbone Tabela 23 – Distância de interligaçaõ para Backbone MEIO MC(direto ao HC) IC HC Cabo UTP 800m 500m 300m Fibra Multimodo 2000m 1700m 300m Fibra Monomodo 3000m 2700m 300m Devemos observar que para cabos UTP trafegando sinal de dados não poderemos exceder a distância total de 100m. Os cabos de fibra óptica e de par trançado devem seguir as normas de retardância a chama para evitar a propagação de incêndios. No backbone , aonde os cabos atravessam vários andares deve-se utilizar cabos do tipo RISER (CMR ou COR), que são recomendados para aplicações verticais em poços de elevação (shaft), em instalações onde o cabo ultrapasse mais de um andar. Percursos verticais ou para backbones Define-se como aqueles que suportam e protegem o cabeamento que interliga as salas de telecomunicações, estas com as salas de equipamentos e de entrada, ou ainda as interligações entre edifícios em um campus. São compostos por dutos, conexões, fendas e bandejas. Como os percursos verticais realizam conexões entre andares, deve- se ter uma preocupação muito grande como bloqueio de propagação de chamas nestas TOMADA DE TELECOMUNICAÇÕES X MAINCROSS CONNECT(MC) X XX TOMADA DE TELECOMUNICAÇÕES X XX 90 m 90 m X iNTERMEDIATE CROSS CONNECT (IC) HORI ZONTAL CROSS-CONNECT (HC) HORI ZONTAL CROSS-CONNECT (HC) Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 66 interligações. Como a EIA/TIA 569A determina o uso de uma sala de telecomunicações por andar e elas normalmente ficam umas sobre as outras, basta efetuar aberturas nas lajes entre os pavimentos e o percurso vertical estará montado. A EIA/TIA 569A detalha como devem ser feitas estas aberturas, propondo duas soluções, a utilização de dutos de passagem (sleeves) ou aberturas de passagem (slots), conforme mostram as figuras a seguir: Figura 67 - Exemplos de Slot Figura 68 - Exemplos de sleeve em sala de telecomunicações Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 67 Figura 69 - Esquema de ligação dos percursos de backbone Tabela 24 – Taxa de Ocupação de Eletrodutos em Backbones Área do Eletroduto Máxima Ocupação Recomendada Raio Mínimo de Curvatura Eletroduto Área = 0,79 D² A B C D E Tam. De merc. (pol.) Diâmetro Interno Total 100% 1 Cabo 53% 2 Cabos 31% 3 Cabos e acima 40% 10 x diâmetro int. duto 6 x diâmetro int. duto mm pol. mm² Pol² mm² Pol² mm² Pol² Mm² pol² mm Pol. mm pol. 3/4 20,9 0,82 345 0,53 183 0,28 107 0,16 138 0,21 210 8 130 5 1 26,6 1,05 559 0,87 296 0,46 173 0,27 224 0,35 270 11 160 6 1 1/4 35,1 1,38 973 1,51 516 0,8 302 0,47 389 0,6 350 14 210 8 1 1/2 40,9 1,61 1.322 2,05 701 1,09 410 0,64 529 0,82 410 16 250 10 2 52,5 2,07 2.177 3,39 1.154 1,80 675 1.05 871 1,36 530 21 320 12 2 1/2 62,7 2,47 3.106 4,82 1.646 2,56 963 1,49 1.242 1,93 630 25 _ _ 3 77,9 3,07 4.794 7,45 2.541 3,95 1.486 2,31 1.918 2,98 780 31 _ _ 3 1/2 90,1 3,55 6.413 9,96 3.399 5,28 1.988 3,09 2.565 3,98 900 36 _ _ 4 102,3 4,03 8.268 12,83 4.382 6,80 2.563 3,98 3.307 5,13 1.020 40 _ _ 5 128,2 5,05 12.98 4 20,15 6.882 10,68 4.025 6,25 5.194 8,06 1.280 50 _ _ 6 154,1 6,07 18.76 0 29,11 9.943 15,43 5.816 9,02 7.504 11,64 1.540 60 _ _ Coluna D : Utilizada para instalação de cabos com blindagens ou com camadas metálicas de proteção e para todos os eletrodutos de diâmetro superior a 2” (50mm); Coluna E : Utilizada para instalação de outros tipos de cabos em eletrodutos de até 2” (50mm) Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 68 Figura 70 - Eletrodutos utilizados para backbone Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 69 9. SALA DE EQUIPAMENTOS É o espaço destinado para alocação dos equipamentos principais de telecomunicações, nela ficam centralizados equipamentos como servidores de rede, PABX, roteadores, switches, modems, CLPs, centrais de alarme, de CFTV, etc. A sala de equipamentos deverá ter área mínima de 14 m², sendo localizada estrategicamente dentro do edifício, prevendo as conexões com todas as salas de telecomunicações dos andares e com as entradas, além do acesso das pessoas de gerenciamento e manutenção. Abriga o Main Cross-Connect, o Intermediate Cross-Connect e o Horizontal cross- connect do andar a que pertence. Atenção nos aspectos quanto a sua localização: a) Ser afastada de fontes de EMI b) Possuir fácil acesso para a entrada de novos equipamentos c) Deve possuir sistema de condicionamento da rede elétrica ( no-break e estabilizadores) d) Deve ter condições controladas de temperatura, umidade e poeira e) Estar localizada na posição central em relação ao prédio f) Devem ser observadas as normas relativas a provedores de serviços externos( Companhias Telefônicas, EMBRATEL) Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 70 Figura 71- Exemplos de rack com ativos e patch panel Para seu dimensionamento multiplica-se o número de áreas de trabalho por 0,07m2, sendo que para locais com menos de 200 áreas, considera-se o tamanho de 14m2. Tabela 25 – Dimensionamento da Sala de Equipamentos ESTAÇÕES DE TRABALHO ÁREA DA SALA EQUIPAMENTOS(m²) até 100 14 de 101 a 400 37 de 401 a 800 74 de 801 a 1200 111 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 71 Figura 72- Exemplos de sala de equipamentos mostrando o MC Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 72 10.ENTRADA NO EDIFÍCIO As instalações de entrada no edifício podem ser localizadas dentro da sala de equipamentos ou em espaço próprio de acordo com o tamanho do projeto e das exigências das concessionárias locais dos serviços fornecidos. Nesta entrada, considera-se a chegada do cabo da companhia telefônica, dos cabos provenientes de sistemas de antenas ( satélite, microondas), TV a cabo e o cabeamento de backbone vindo dos demais prédios que constituem o campus. Deve-se considerar a possibilidade de entradas duplicadas no caso de instalações especiais que necessitem de continuidade dos serviços , por exemplo : aeroportos, hospitais, bases militares, serviços de polícia e bombeiros centros de computação e telecomunicações. Considerações de projeto: a) Deve ser providenciado um sistema de proteção e aterramento adequados, para evitar que induções eletromagnéticas ocorridas nos cabos externos venham causar danos pessoais e materiais ao prédio. Figura 73 – Blocos com protetores para serviços de telecomunicações via par metálico b) Todos os cabos que possuem malha de aterramento deverão ser aterrados, c) Nos cabos geleados de fibra ou metálico, deverá ser providenciada a contenção da geléia e a transição para cabos internos não propagantes a chama. Pode-se utilizar caixas de emendas ou DIOs. Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 73 Figura 74 – Caixa de emendas para fixação em rack padrão 19” d) Cabos deste tipo não podem entrar mais de 15m no prédio, devido às características inflamáveis da mesma. e) Caso o prédio possua diversos links de microondas, satélite e outros sistemas de rádioenlace , há necessidade de uma entrada especial para receber o sinal destas antenas e levá-los até a sala de equipamentos. A tabela 26 abaixo determina o espaço em parede (com 2,5 m de altura) para montagem das terminações e equipamentos de entrada numa área aberta. A tabela 27 determina as dimensões mínimas da sala para montagem das terminações de entrada e equipamentos sobre racks em local fechado. A decisão do uso de uma sala ou área aberta deve ser baseada nos critérios de segurança, quantidade, tipo de terminações e equipamentos, dimensões do edifício e localização dentro do mesmo. Para edifícios com áreas maiores que 2.000 m² uma sala fechada é mais adequada. Tabela 26 - Espaço mínimo em parede de uma área aberta ÁREA GERAL (m²) COMPRIM. DA PAREDE (m) 500 0,99 1.000 0,99 2.000 1,06 4.000 1,725 5.000 2,295 6.000 2,40 8.000 3,015 10.000 3,63 Cabeamento Estruturado para Telecomunicações SENAI/sc CTAI/CENTRO DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO E INFORMÁTICA 74 Tabela 27 - Dimensões mínimas para a sala de entrada ÁREA GERAL (m²) DIMENSÕES DA SALA (m) 7.000 3,66 x 1,93 10.000 3,66 x 1,93 20.000 3,66 x 2,75 40.000 3,66 x 3,97 50.000 3,66 x 4,77 60.000 3,66 x 5,59 80.000 3,66 x 6,81 100.000 3,66 x 8,44 Outra consideração importante relacionada a entrada no prédio é a forma como os cabos chegam, podendo ser : a) entrada aérea b) entrada subterrânea via dutos c) entrada subterrânea com cabos diretamente enterrados Proteção contra incêndio A norma EIA/TIA 569A obriga a utilização de bloqueadores de chama em todas as aberturas existentes entre dois pavimentos: Na realidade brasileira, dentro da construção civil atual, esta é uma preocupação com pouca evidência, técnicas de
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