Parâmetros de Desempenho do Cabeamento Metálico e Testes de Campo

1. Infraestrutura de Redes Locais Prof. Edmilson Carneiro Moreira Parâmetros de Desempenho do Cabeamento Metálico e Testes de Campo

2. Agenda Introdução Configuração de terminação Comprimento Atenuação

3. Introdução O cabeamento em cobre deve ser verificado adequadamente antes da entrega da instalação aos seus usuários finais. Essa verificação acontece analisando os parâmetros elétricos do referido cabeamento Esses parâmetros deve estar de acordo com o estabelecido pelas normas aplicáveis Essas normas definem valores para os parâmetros elétricos e arranjos e metodologias de medições para realização dos testes de campo do cabeamento realizado

4. Introdução Como já visto anteriormente, a certificação do cabeamento é a análise de sua resposta em frequência Se o cabeamento apresentar a resposta em frequência de acordo com os requisitos da categoria na qual ele foi projetado e instalado ele e considerado “Aprovado”

5. Introdução Os seguintes parâmetros elétricos e mecânicos devem ser verificados em um processo de certificação: Configuração de terminação Comprimento Perda de inserção (Atenuação) Paradiafonia(Near end Crosstalk ou Next) ACR(Relação atenuação/paradiafonia ou Attenuation to Crosstalk RatioNear end Crosstalk ou Next) ELFEXT(Telediafonia de nível equalizado ou Equal Level Far End Crosstalk)

6. Introdução PS-ELFEXT (powersum ELFEXT) Perda de retorno Atraso de propagação Delay skew (Desvio de atraso de propagação) Os sistemas de cabeamento mais sofisticados(cabos e componentes) devem paresentar compatibilidade retroativa com sistemas de cabeamento de categorias inferiores Ou seja, aplicações que operam em sistemas de cabeamento de categorias de desempenho inferiores deve ter seu desempenho assegurado.

7. Introdução Matriz de compatibilidade retroativa

8. Configurações de Terminação A configuração de terminação dos pares dos cabos UTP, F/UTP e etc... nas TOs padrão RJ45 de oito vias deve obedecer às configurações previstas em norma. Como já foi visto anteriormente as duas configurações mais usadas são TIA 568A e TIA 568B

9. Configurações de Terminação

10. Configurações de Terminação O teste de wire map tem como objetivo a verificação das seguintes condições: Continuidade pino a pino Pares invertidos Pares transpostos Pares abertos Pares em curto-circuito Pares divididos (split-pair)

11. Configurações de Terminação Algumas condições possíveis de terminações

12. Configurações de Terminação A continuidade pino a pino é a verificação de que cada condutor terminado em um pino da TO em uma extremidade do segmento de cabo está conectado ao mesmo pino da TO da extremidade oposta, sendo essa situação mostrada no item “a” da figura anterior O mostrado no item “b” da figura anterior mostra uma condição de falha em que os condutores 1 e 2 de um par foram invertidos Quando a inversão resulta no mostrado no item “c” da figura anterior dizemos que os pares estão transpostos ou que se trata de um crossover

13. Configurações de Terminação Algumas condições possíveis de terminações

14. Configurações de Terminação Ligações crossover, não são aceitas em cabeamento horizontal ou de backbone de um sistema de cabeamento estruturado Porém, algumas vezes cabos crossover são interessantes para interligar equipamentos ativos Cascateamento de switchs Interligação de 2 microcomputadores O item “d” da figura anterior apresenta pares divididos (split pair)

15. Configurações de Terminação Essa falha é a mais séria em termos de degradação do sinal transmitido pelo cabo entre dois pontos e de difícil diagnóstico sem o uso de um equipamento de certificação de cabeamento. A continuidade é mantida, mas os pares são fisicamente divididos ou separados, desbalanceando eletricamente os cabos de pares trançados. Esse desbalanceamento afeta as características elétricas de transmissão de sinais, tornando a comunicação entre dois equipamentos instável ou até impossível para enlaces superiores a 20-25 metros

16. Configurações de Terminação Dessa forma, quando ocorrem pares divididos o aumento da interferência por diafonia aumenta significativamente levando as situações anteriormente comentadas. Vale ressaltar que a atual configuração de terminação é resultado da necessidade de manter a compatibilidade com o RJ11 ainda hoje usado para comunicação telefônica.

17. Configurações de Terminação

18. Configurações de Terminação Adaptadores

19. Configurações de Terminação Adaptadores

20. Configurações de Terminação A flexibilidade oferecida pelos sistemas de cabeamento estruturado baseados em TOs padrão RJ45 permite ainda a utilização de adaptadores O primeiro adaptador permite a conexão de de dois computadores a uma rede local em uma única TO RJ45 O segundo abre uma TO RJ45 em 4 pares isolados que podem ser conectados a Fax e PABX por exemplo. Vale ressaltar que ambos não são parte integrante do cabeamento, devendo esses serem instalados fora do enlace permanente

21. Configurações de Terminação Por fim, os equipamentos de testes devem verificar se os condutores metálicos apresentam curtos-circuitos ou circuitos abertos (alta impedância) Caso exista blindagem, essa também deve ser verificada

22. Comprimento O comprimento máximo de cada segmento de cabo permitido no subsistema de cabeamento horizontal ou no de backbone para cabos Categoria 3/Classe C e superiores é de 90 metros para configuração enlace permanente e 100 metros para a canal

23. Revisão de Logaritmo e dB Logaritmo Decibel(dB) É uma unidade logarítmica que indica a proporção de uma quantidade física (geralmente energia ou Intensidade) em relação a um nível de referência especificado ou implícito Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia. Um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada​​. Logaritmo Decibel(dB) É uma unidade logarítmica que indica a proporção de uma quantidade física (geralmente energia ou Intensidade) em relação a um nível de referência especificado ou implícito Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia. Um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada​​.

24. Revisão de Logaritmo e dB É usado para uma grande variedade de medidas em ciência e engenharia, mais proeminentemente em acústica, eletrônica, telecomunicações e teoria do controle. Em eletrônica, ganho de amplificadores, atenuação de sinais e relações sinal-ruído são geralmente expressos em decibels O decibel confere vantagens como a habilidade de convenientemente representar números grandes e pequenos e de multiplicar ou dividir razões simplesmente adicionando ou substraindo.

25. Revisão de Logaritmo e dB A mudança na relação de potência pelo fator de 10 é uma mudança de 10dB. A mudança na relação de potência pelo fator de 2 é uma mudança de ≃ 3dB Quando é mudada a referência da medida o decibel recebe um sufixo. Quando a referência da medida é 1miliWatt, temos o dBm.

26. Revisão de Logaritmo e dB Logaritmo Decibel(dB) É uma unidade logarítmica que indica a proporção de uma quantidade física (geralmente energia ou Intensidade) em relação a um nível de referência especificado ou implícito Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia. Um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada​​. Logaritmo Decibel(dB) É uma unidade logarítmica que indica a proporção de uma quantidade física (geralmente energia ou Intensidade) em relação a um nível de referência especificado ou implícito Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia. Um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada​​.

27. Atenuação É a perda de potência de um sinal devido à sua propagação por um meio físico qualquer. Em cabos metálicos, as perdas resistivas do condutor ao longo da linha, as perdas capacitivas entre os condutores de um par e entre um par metálico e a terra são somadas para que cheguemos ao valor total da atenuação. Atenuação é expressa em dB(decibel) por unidade de comprimento para um determinado tipo de cabo

28. Atenuação Um dB é dez vezes o logaritmo na base 10 da relação entre a potência do sinal presente na saída de um circuito pelo que entrou no mesmo

29. Atenuação Breve revisão de logarítmico para obter a tabela

30. Atenuação O termo “perda de inserção” é adotado para descrever uma atenuação ao longo dos canais, enlaces e componentes. Diferentemente da atenuação, a perda de inserção não é linearmente proporcional ao comprimento do cabo devido a heterogeneidade(diversos tipos de cabos, enlaces e componentes) que um canal completo apresenta.

31. Diafonia Ocorre devido aos mecanismos de acoplamento indutivo e capacitivo Maior fator limitativos de desempenho em sistemas de comunicação digital que utilizam o cabo de pares trançados como meio de transmissão Pode ser entendida como a interferência eletromagnética entre as informações que se propagam por diferentes pares dentro de um cabo UTP, F/UTP...

32. Diafonia Depende de vários fatores, entre eles os aspectos construtivos do cabo: Bitola dos condutores Passo de torção Material empregado no isolante Simetria entre os pares

33. Diafonia Interferência por diafonia não pode ser eliminada, mas pode ser reduzida através do: Uso de terminações balanceadas Entrelaçamento dos pares com diferentes passos de torção dentro do mesmo cabo Fabricação do cabo de modo a otimizar seu desempenho em termos elétricos Uso de cabos blindados para minimizar a interferência entre pares de cabos vizinhos em um mesmo encaminhamento Práticas de instalação baseadas em normas aplicáveis

34. Diafonia A diafonia pode se apresentar de 2 formas distintas: a paradifonia(NEXT, Near End Crosstalk) e a teledifonia(FEXT, Far End CrosstaIk) A diafonia medida no par interferido na mesma extremidade em que se encontra o par interferente onde está a fonte de ruído denomina-se paradifonia(NEXT, Near End Crosstalk) A diafonia medida no par interferido na extremidade oposta em que se encontra o par interferente onde está a fonte de ruído denomina-se teledifonia(FEXT, Far End Crosstalk)

35. Diafonia

36. Diafonia Nota-se que a interferência por NEXT ou FEXT é exatamente a mesma do ponto de vista elétrico. A única diferença é a referência do ponto de medição dela Se a interferência for medida na mesma extremidade em que se encontra o sinal causador da mesma, temos a paradiafonia Se a interferência for medida na extremidade oposta a que se encontra o sinal causador da mesma, temos a telediafonia

37. Diafonia Nota-se que a interferência por NEXT ou FEXT é exatamente a mesma do ponto de vista elétrico. A única diferença é a referência do ponto de medição dela Se a interferência for medida na mesma extremidade em que se encontra o sinal causador da mesma, temos a paradiafonia Se a interferência for medida na extremidade oposta a que se encontra o sinal causador da mesma, temos a telediafonia

38. Diafonia Percebe-se então que a paradiafonia é uma interferência em que o comprimento do segmento de cabo exerce pouca ou nenhuma influência sobre os valores medidos para esse parâmetro Já na telediafonia, o comprimento do segmento de cabo exerce uma influência importante sobre os valores medidos para esse parâmetro

39. Diafonia A medição da paradiafonia é necessária paraa certificação de sistemas de cabeamento estruturado Normas brasileiras e internacionais determinam que esse parâmetro seja medido e estabelecem metodologias de teste e limites de aceitação A telediafonia não é especificada como um parâmetro a ser verificado A interferência por FEXT é avaliada pelo ELFEXT