Cabeamento Estruturado

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Introdução :

Entende-se por uma rede interna estruturada aquela que é projetada de modo a  prover uma infra-estrutura que permita evolução e flexibilidade para serviços de telecomunicações. sejam de voz, dados, imagens, sonorização, controle de iluminação , sensores de fumaça, controle  de acesso, sistema de segurança, controles ambientais ( ar-condicionado e ventilação ) e considerando-se a quantidade e complexidade destes sistemas, é imprescindível a implementação de um sistema que satisfaça às necessidades iniciais e futuras em telecomunicações e que garanta a possibilidade  de reconfiguração ou mudanças imediatas, sem a necessidade de obras civis adicionais.

Tipos de Redes :

Podem ser projetadas, redes para servir organizações de todos os tamanhos , desde um único local com poucos ou até somente dois microcomputadores, até corporações internacionais que reúnem milhares de estações de trabalho.

LAN :

Em distâncias curtas, por exemplo, dentro de um área geográfica pequena como um edifício, você pode criar uma LAN ( Local Area Network ). Uma rede é chamada de LAN quando nós estamos conectando  micros em um só local.Ela é constituida de nodos (nós) de rede como um computador, impressora ou uma máquina de fax.Um nodo é qualquer periférico que se conecta à rede. Quando conectamos nodos juntos temos uma rede.

As principais vantagens de uma LAN são :

- Compartilhar banco de dados , softwares, discos rigidos e periféricos para vários usuários.

- Interligar banco de dados de diferentes áreas ou departamentos.

- Prover um meio eficiente de comunicação e transito de mensagens ( ex. Correio Eletrônico ).

- Tornar o sistema de computação descentralizado,

- Eliminar Main-Frames ( Computadores de Grande Porte ).

As principais características das LANs são :

- altas taxas de transmissão,

-  baixa taxa de erro,

- propriedade privada,

- acesso privado,

- operar vários tipos de protocolos.

WAN :

Uma rede que conecta uma LAN a outra LAN por uma área geográfica grande como uma cidade ou país é chamada de WAN ( Wide Area Network ). Uma WAN pode transmitir informações  por linhas telefônicas, microondas ou satélites. O meio preferido porém são as fibras óticas.

LANS e WANs são redes privadas.  Elas interconectam as pessoas  dentro de suas organizações. Fora do reino destas redes privadas está a Internet, uma enorme WAN pública. A Internet une microcomputadores em universidades, centros de pesquisa e companhias pelo globo. Como as redes tornaram-se mais poderosas e são conectadas mais empresas e usuários domésticos diariamente, a Internet servirá  como um ponto de contato entre a sua empresa , seus fornecedores e clientes.

Equipamentos :

Dentro de uma rede de telecomunicações, pública ou privada, iremos encontrar vários tipos de acessórios e equipamentos, para que possamos entender como funciona uma rede de telecomunicações, vamos concentrar nosso estudo em rede de telecomunicações privada, qeu atende um edifício comercial, com muitos usuários ,dotados de vários tipos de facilidades , tais como :

- Telefonia

-  Dados

- Sistemas de controle ambiental e de acesso

- Internet

Componentes e Equipamentos de uma Rede Local :

Para que uma Rede Local possa trabalhar adequadamente, necessitamos de alguns componentes vitais.Estes componentes podem ser divididos em 4  grupos :

- Equipamentos Ativos de Rede

- Periféricos

- Softwares

- Cabeaemento de Rede

Estes equipamentos farão  que uma ou mais redes funcionem adequadamente. Os principais componentes de cada grupo são :

Equipamentos de Redes :

São os equipamentos que fazem com que as informações sejam compartilhadas de forma correta, ou seja, interpretam os sinais digitais, através de padrões e protocolos e encaminham ao seu destino.

Os principais são :

- Placas de Rede

- Barramento

- Conector da Placa

- Padrão de Rede

- Velocidade de transmissão

- Repetidores

- Hub

- Pontes ( Bridges )

- Roteadores ( Routers )

-  Switching

Periféricos :

São chamados de Periféricos os equipamentos que servem de suporte a uma Rede, dentre estes os principais são :

- Impressoras e Plotters

- Modens

- Faxes

Softwares :

São programas ,como o Sistema Operacional da Rede que permite que os computadores interligados na Rede executem seus programas. Muitos desses programas permitem o compartilhamento dos dispositivos periféricos através da Rede, porém a  principal função do sistema é a de gerenciar e administrar logicamente a mesma.

Cabeamento Estruturado :

Com o crescimento do uso das redes locais de computadores e o surgimento de novos serviços e mídias como voz, dados, teleconferência , internet e multimida , surgiu a necessidade de se estabelecer critérios para ordenar e estruturar o cabeamento  dentro das empresas.

No final da década de 80 as companhias dos setores de telecomunicações  estavam preocupadas com a falta de padronização para os sistemas de cabos de telecomunicações em edificios comerciais e campus.

Em 1991, a associação EIA/TIA ( Eletronic Industries Association / Telecommunications Industry Association ) propôs a primeira versão de uma norma de padronização de fios e cabos para telecomunicações em prédios comerciais, denominada de EIA/TIA-568 cujo objetivo básico era :

a) Implementar um padrão genérico de cabeamento de telecomunicações a ser seguido por fornecedores diferentes;

b)  Estruturar um sistema de cabeamento intra e inter-predial, com produtos de fornecedores distintos;

c)   Estabelecer critérios técnicos de desempenho para sistema distintos de cabeamento tradicional, baseado em aplicações;

Assim, os prédios possuíam cabeamento para voz, dados, sistemas de controle, eletricidade, segurança, cada qual com uma padronização proprietária. Eram fios e cabos por toda aparte, cabo coaxial, par trançado, cabo blindado.

Neste cenário, alguns problemas surgiram para desestimular essa forma de cabeamento não estruturado :

I.    Mudança rápida de tecnologia : Microcomputadores mais velozes, serviços integrados de voz e dados, redes locais de alta velocidade;

II.  Infra-estrutura de telefonia privada inadequada para novas tecnologias;

III. Rápida saturação de dutos, canaletas e outros suportes de cabeamento;

IV. Inflexibilidade para mudanças;

V.  Cabeamento não reaproveitável com novas tecnologias;

VI. Suporte técnico dependente de fabricantes;

VII. Aumento de custo.

O sistema de cabeamento estruturado - Conceitos

 O conceito de Sistema de Cabeamento Estruturada baseia-se na disposição de uma rede de cabos, com integração de serviços de dados e voz, que facilmente pode ser redirecionada por caminhos diferentes, no mesmo complexo de Cabeamento, para prover um caminho de transmissão entre pontos da rede distintos. Um Sistema de Cabeamento Estruturada EIA/TIA 568A é formado por seis subsistemas descritos a seguir e ilustrados na figura abaixo.

1 - Entrada do Edifício


2 - Sala de Equipamentos


3 - Cabeação Backbone


4 - Armário de Telecomunicações


5 - Cabeação Horizontal


6 - Área de Trabalho

Figura 1 – Sistema de cabeamento estruturado EIA/TIA 568

 

Entrada do edifício ( Entrance Facilities)

As instalações de entrada no edifício fornecem o ponto no qual é feita a interface entre a cabeação externa e a cabeação intra-edifício e consistem de cabos, equipamentos de conexão, dispositivos de proteção, equipamentos de transição e outros equipamentos necessários para conectar as instalações externas ao sistema de cabos local.

A norma associada EIA/TIA 569 define a interface entre a cabeação externa e a cabeação interna do prédio.

Sala de equipamentos ( Equipment Room )

A Sala de Equipamentos é o local propício para abrigar equipamentos de telecomunicações, de conexão e instalações de aterramento e de proteção. Ela também contém a conexão cruzada principal ou a conexão secundária, usada conforme a hierarquia do sistema de Cabeação Backbone.

A Sala de Equipamentos é considerada distinta do Armário de Telecomunicações devido à natureza ou complexidade dos equipamentos que elas contém. Qualquer uma ou todas as funções de um Armário de Telecomunicações podem ser atendidas por uma Sala de Equipamentos.

A norma associada EIA/TIA-569 define, também, o projeto da Sala de Equipamentos.

Subsistema de cabeamento vertical ( Backbone Cabling )

O subsistema de Cabeação Backbone ou Cabeação Vertical, consiste nos meios de transmissão (cabos e fios), conectores de cruzamento (cross-connects) principal e intermediários, terminadores mecânicos, utilizados para interligar os Armários de Telecomunicações, Sala de Equipamentos e instalações de entrada.

Os cabos homologados na norma EIA/TIA 568A para utilização como Backbone são:

1.       Cabo UTP de 100 Ohms (22 ou 24 AWG):

.         800 metros para voz (20 a 300 MHz);

·         90 metros para dados (Cat. 3,4 e 5).

2.    Cabo STP (par trançado blindado) de 150 Ohms:

·         90 metros para dados.

3.    Fibra óptica multimodo de 62,5/125 m:

·         2.000 metros para dados.

 4.    Fibra óptica monomodo de 8,5/125 m:

.         3.000 metros para dados.

Para os cabos UTP de 100 Ohms e STP de 150 Ohms, o alcance da cabeação depende da aplicação. A distância de 90 metros para dados em STP é aplicada para largura de banda de 20 a 300 MHz. Por outro lado, na transmissão de dados numa largura de banda de 5 a 16 MHz, o cabo UTP, categoria 3, tem sua distância reduzida de 800 para 90 metros. A distância de 90 metros é aplicada, também, para as categorias 4 e 5 em larguras de banda de 10 a 20 MHz e 20 a 100 MHz, respectivamente.

O subsistema de Cabeação Backbone define, também, outros requisitos de projeto, tais como:

- Topologia em estrela;

  1. Não possuir mais de dois níveis hierárquicos de conectores de cruzamento (cross-connect);
  2. Os cabos que ligam os cross-connect não podem ultrapassar 20 metros;
  3. Evitar instalações em áreas onde existam interferências eletromagnéticas e rádio freqüência;
  4. As instalações devem ser aterradas seguindo a norma EIA/TIA 607.

Armário de telecomunicações ( Telecom Closets )

O Armário de Telecomunicações é o local, dentro de um prédio, onde são alojados os elementos de cabeação. Dentro do Armário de Telecomunicações são encontrados terminadores mecânicos, conectores de cruzamento (cross-connects), terminadores para os sistemas de Cabeação Horizontal e Vertical (patch panel).

Subsistema de cabeamento horizontal ( Horizontal Cabling )

O subsistema de Cabeação Horizontal, compreende os cabos que vão desde a Tomada de Telecomunicações da Área de Trabalho até o Armário de Telecomunicações. O subsistema de Cabeação Horizontal possui os seguintes elementos:

a. Cabeação Horizontal;

b. Tomada de Telecomunicações;

c. Terminações de Cabo;

d. Cross-Connections.

 
 

Figura 3 – Subsistema de cabeamento horizontal

 

Área de trabalho ( Work Area )

A norma EIA/TIA 568A estabelece que os componentes de cabeação entre a Tomada de Telecomunicações e a Estação de Trabalho devem ser simples, baratos e permitam flexibilidade de deslocamento, sem comprometer a conexão física. Os componentes da Área de Trabalho são:

  1. Equipamento da estação: computadores, terminais de dados, telefone, etc.;

  2. Cabos de ligação - cordões modulares, cabos de adaptação, jumpers de fibra;

  3. Adaptadores.


A figura 4 mostra uma visão geral da norma EIA/TIA 568 incluindo alguns dos conceitos descritos acima.

Figura 4 – Sistema de cabeamento estruturado EIA/TIA 568

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