-
Dr.PauloS.Marin,EE,MSc.EngenheiroEletricista
DoutoremInterfernciaEletromagnticaMestreemPropagaodeSinais
CoordenadorNormasABNTeANSI(BrasileUSA)www.paulomarin.com
1
Atualizao de Normas: Categoria 6A, TSB-155 e TIA-568C Dr. Paulo
S. Marin, EE, MSc. Engenheiro Eletricista Especialista em
Infraestrutura de TI www.paulomarin.com
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2
Resumo H pouco mais de trs anos o subcomit TR-42.7 da TIA
(Telecommunications Industry Association) comeou a trabalhar no
desenvolvimento do que ser a nova norma ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10 que
tem como objetivo especificar os requisitos e recomendaes para um
sistema de cabeamento balanceado de 100 ohms, 4 pares, Categoria 6
Aumentada, bem como cabos, patch cords e hardware de conexo para
suportar a operao de aplicaes de alta velocidade tal como a IEEE
802.3an - 10GBASE-T em um canal de cobre, de 100 metros. O
cabeamento, cabos, patch cords, bem como todo hardware de conexo
Categoria 6 Aumentada deve atender ou exceder a todos os requisitos
da ANSI/TIA/EIA-568-B.1, ANSI/TIA/EIA-568-B.2 e
ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1. Este padro no requer compatibilidade com
outros sistemas de cabeamento estruturado, cabos ou componentes com
impedncia caracterstica nominal diferente de 100 ohms. Esta norma
encontra-se em seu draft (proposta) de nmero sete (Draft 7.0),
publicado em 20/Abril/2007 como SP-3-4426-AD10-D que ser publicado
como norma, cujo cdigo ser ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10 (Especificaes de
desempenho de transmisso para cabeamento Categoria 6 Aumentada de
100 , 4 pares). A nova categoria de desempenho que deveria estar
concluda e publicada como norma at o final de 2006 ou incio de
2007, encontra-se ainda em desenvolvimento. A razo pela qual a
Categoria 6A no foi ainda publicada est nos procedimentos de testes
de campo para alien crosstalk em sistemas UTP (Unshielded Twisted
Pair), que no esto ainda bem definidos. Na verdade este o grande
problema da Categoria 6A implementada em cabos de pares balanceados
sem blindagem. Enquanto a Categoria 6 Aumentada (500 MHz) no est
pronta, fabricantes, comits de normalizao e usurios avaliam
alternativas para garantir o desempenho da aplicao 10GBASE-T (10
Gigabit Ethernet) em sistemas de cabeamento em cobre UTP, Categoria
6 (250 MHz), atualmente instalados e em uso. Neste sentido, a TIA
publicou um TSB (Telecommunications Systems Bulletin), o TSB-155
que apresenta diretrizes para a avaliao de sistemas de cabeamento
Categoria 6 UTP atualmente instalados quanto a possibilidade de
suporte a aplicao 10GBASE-T. Este TSB no substitui a norma em
desenvolvimento da Categoria 6A e tampouco atualiza ou modifica a
Categoria 6 publicada em junho de 2002 (EIA-568-B.2-1). importante
explicar que a Categoria 6 Aumentada quando implementada em cabos
blindados F/UTP (Foil/Unshielded Twisted Pair) no oferece qualquer
problema ou dificuldades adicionais quanto aos testes de campo para
Alien Crosstalk, parmetro sem importncia em sistemas blindados.
Outra discusso bastante comum atualmente a reviso e atualizao do
conjunto de normas americanas TIA-568-B (constituda por suas partes
B-1, B-2 e B-3, bem como demais adendos). A ANSI-EIA-TIA-568-C, em
desenvolvimento, substituir a atual EIA-568-B. No entanto seu
escopo e publicao no esto bem definidos ainda. O objetivo deste
trabalho apresentar uma viso geral do estado das normas em
desenvolvimento, suas caractersticas, pontos importantes, previso
de concluso e publicao, bem como esclarecer algumas dvidas comuns
de usurios e instaladores a respeito da aparente confuso que a
Categoria 6 Aumentada est causando no mercado, bem como eliminar
mitos e conceitos mal definidos a respeito dos sistemas de
cabeamento de alto desempenho que tm como principal objetivo
garantir a implementao de 10 Gigabit Ethernet sobre cobre
(10GBASE-T).
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1. Introduo aos Sistemas de Comunicao O propsito de um sistema
de comunicao a transmisso de uma informao de uma fonte (circuito
transmissor) para um usurio (circuito receptor). A forma de onda
exata no receptor desconhecida at que ela seja recebida pelo mesmo,
ou seja, a transmisso de uma informao implica a comunicao de
mensagens que no so conhecidas, a priori, pelo receptor. Em termos
de energia ou potncia do sistema sabido, a priori, qual ser a forma
de onda recebida e a energia dada pelo sinal recebido a quantidade
desejada. O rudo limita o desempenho de um sistema de comunicao. No
fosse o rudo, no teramos de nos preocupar com distncias entre dois
pontos, muitos filtros no seriam necessrios, no utilizaramos
repetidores, enfim, poderamos transmitir mensagens,
eletronicamente, pelos limites do universo usando uma quantidade de
potncia infinitamente pequena. Isso bvio, intuitivamente, desde o
princpio das comunicaes por rdio. No entanto, a teoria que descreve
o rudo e o efeito do rudo sobre a transmisso de informaes foi
desenvolvida no incio dos anos 40 por North, Rice, Shannon e
Wiener. Um sistema de comunicao genrico pode ser representado pelo
diagrama de blocos da figura 1. Independentemente da aplicao, todo
sistema de comunicao envolve trs sistemas principais: transmisso,
canal e recepo. A informao da fonte representada pelo sinal de
entrada f(t). A mensagem entregue ao usurio representada pelo sinal
de sada u(t). Note, ento, que u(t) diferente de f(t). A informao
recebida diferente da informao transmitida devido aos efeitos do
canal.
Figura 1 - Diagrama de blocos de um sistema de comunicao genrico
Uma informao pode ser em forma de sinal analgico ou digital,
dependendo do sistema em particular e pode ser, basicamente udio,
vdeo (imagem) ou dados. Em sistemas multiplexados pode haver
mltiplas fontes de entrada e sada. Os espectros de n(t) e u(t) so
concentrados em torno de f=0 (f a freqncia do sinal);
conseqentemente, eles so ditos sinais banda base.
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O bloco de processamento de sinal no transmissor condiciona a
fonte para uma transmisso mais eficiente. Por exemplo, em sistemas
digitais, o processador pode ser um microcomputador que reduz a
redundncia da fonte. Isso pode prover tambm a codificao do canal de
modo que a deteco e correo de erro possam ser usados na unidade de
processamento de sinal do receptor para reduzir os erros causados
pelo rudo no canal. Em um sistema de comunicao analgico, o
processador de sinal pode ser constitudo, apenas, por um filtro
passa-baixa. Em um sistema hbrido o processador de sinal pode fazer
amostragens de um sinal analgico de entrada e digitaliz-lo no
formato PCM (Pulse Code Modulation) para que o mesmo possa ser
transmitido pelo sistema. O sinal de sada da etapa processadora de
sinal do transmissor ser tambm um sinal banda base desde que tenha
freqncias concentradas em torno de f=0. Os canais podem ser
constitudos, tambm, por mais de um caminho entre a entrada e a sada
com diferentes atrasos de propagao e caractersticas de atenuao.
Pior que isso, estas caractersticas podem variar com o tempo. Esta
variao produz o desvanecimento (fading) do sinal na sada do canal.
O receptor toma o sinal corrompido e o converte em um sinal banda
base que pode ser processado por um receptor banda base. O
processador banda base limpa este sinal e entrega uma estimativa do
sinal de informao fonte f(t) sada do sistema de comunicao. Quanto
maior o valor de SNR, melhor o desempenho do sistema; pois, claro
que a quantidade de sinal recebido deve ser maior que a quantidade
de rudo. A manuteno de uma SNR adequada e dentro dos limites
estabelecidos por aplicaes como a 10GBASE-T o principal desafio dos
fabricantes de sistemas de cabeamento estruturado e dos comits de
normalizao tcnica.
1.1 Interferncia em Sistemas de Cabeamento O grau de
interferncia em cabos depende de alguns fatores como projeto,
construo e caractersticas dos mesmos, bem como de sua interao com
outros elementos do sistema (conectores, equipamentos terminais,
outros cabos, blindagem, etc.), alm de certos parmetros do sistema
e propriedades do ambiente. O cabeamento de telecomunicaes um
importante contribuinte para a interferncia eletromagntica em redes
de comunicao de dados. Este cabeamento pode ser constitudo por
cabos blindados ou no blindados. no tipo de cabo de interconexo
entre sistemas que estamos, particularmente, interessados neste
estudo. H uma variedade de fatores que limitam o desempenho de
transmisso de sinais digitais associados aos cabos, que devem ser
considerados no projeto e utilizao destes, que so: - atenuao; -
rudo, que pode ser, basicamente, de quatro tipos:
- rudo diferencial (caracterstico do circuito); - rudo
longitudinal (por interferncia devida a cabos de alimentao
eltrica); - rudo impulso; - diafonia (crosstalk);
- distores por atraso de propagao; - jitter e wander. Os fatores
listados acima no so os nicos limitativos de desempenho de sistemas
de transmisso digital. Estes so apenas os fatores que podem ser
atribudos diretamente ao canal. Talvez o fator mais importante
associado ao desempenho de sistemas de comunicao de dados e voz,
entre os listados anteriormente, seja o rudo (incluindo a
diafonia), seguido pelas
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distores por atraso de propagao, pelo jitter e wander.
Certamente, no que diz respeito a interferncia entre cabos em
sistemas de telecomunicaes, o rudo e a diafonia so os fatores mais
importantes. Genericamente qualquer interferncia em um canal de
telecomunicaes considerada rudo, independentemente de sua origem e
tipo. O rudo pode acarretar erros pela introduo de jitter em
circuitos de extrao de clock e pode levar o circuito receptor a
interpret-lo, erroneamente, como um pulso vlido. O efeito do rudo
aumenta com o comprimento do canal de transmisso, aumento da
freqncia de operao das aplicaes, bem como pela presena e quantidade
de repetidores ao longo do mesmo. Quanto maior o nmero de
repetidores, mais importantes sero os efeitos devidos ao jitter e
wander. Os canais digitais constitudos por cabos de pares tranados
so limitados pelo rudo, em particular, pela diafonia, na etapa de
deteco de pulsos e deciso1 no circuito receptor. Nos sistemas de
cabeamento estruturado em estudo, os efeitos devidos ao jitter e
wander so minimizados por no haver repetidores regenerativos
conectados em srie ao longo do canal, cujo comprimento mximo
limitado em 100 metros. O rudo presente nos circuitos de
deteco/deciso na etapa receptora pode ser de origem interna ao
sistema ou devido a fontes externas. O rudo gerado pela fonte de
alimentao do circuito, bem como o rudo trmico, mesmo sendo os
principais tipos de rudo interno, podem ser desprezados quando
comparados queles gerados por fontes externas ao sistema. A
introduo de rudo devido a fontes externas em um canal de um sistema
de cabeamento estruturado ocorre por meio de mecanismos de
acoplamento condutivo, indutivo e capacitivo. Os efeitos destes
tipos de acoplamento entre circuitos (ou canais) podem ser
considerados isoladamente ou em conjunto, dependendo do caso, para
a anlise e soluo de problemas de interferncia em sistemas de
cabeamento estruturado. A diafonia, por exemplo, introduzida no
canal pelo acoplamento capacitivo e indutivo entre pares diferentes
do mesmo cabo ou entre pares de cabos diferentes (neste caso, o
efeito deste tipo de acoplamento conhecido como alien crosstalk).
As interferncias de alien crosstalk so de fundamental importncia
para a implementao com garantia de desempenho da aplicao 10GBASE-T.
O rudo predominante, em baixas freqncias, geralmente da ordem de
dezenas de quilohertz, ocorre por induo eltrica devida a cabos de
alimentao nas proximidades do sistema de telecomunicaes
interferido. Enquanto a potncia da freqncia fundamental, bem como
as potncias de todas as harmnicas significativas so demasiadamente
baixas para interferir sobre o sinal digital presente no canal, os
nveis de tenso envolvidos so suficientemente altos para causar
defeitos e/ou danos aos equipamentos ativos (switches, roteadores,
estaes de trabalho, centrais de PABX, etc.) do sistema (rede). J em
freqncias mais altas utilizadas nos canais digitais (da ordem de
dezenas a centenas de megahertz), a blindagem dos cabos (no caso
dos cabos blindados), bem como os circuitos de desacoplamento de
rudo externo e diafonia existentes nos equipamentos ativos da rede,
isolam, eficientemente, os pares dos cabos da interferncia externa,
incluindo a maior parte das harmnicas provenientes dos sistemas de
alimentao eltrica. Nestas freqncias, portanto, o efeito do
acoplamento capacitivo e indutivo na forma de diafonia entre pares
do mesmo cabo atua como fonte de interferncia predominante no
sistema.
1 O termo deciso refere-se discriminao do valor lgico (0 ou 1)
do pulso recebido pelo circuito receptor. Este termo vem da traduo
direta do ingls (detection/decision) comumente encontrado em
literatura tcnica de telecomunicaes.
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O acoplamento condutivo mais um problema de manuteno do que
operacional. No h caminhos intencionais para interferncia por este
tipo de acoplamento em sistemas de cabeamento estruturado. Porm, o
rudo pode ser conduzido para dentro do canal (cabo UTP) por meio de
falhas de isolao eltrica (ou por isolao insuficiente), bem como por
problemas relativos ao aterramento dos equipamentos ativos da rede
e dos circuitos de alimentao. 1.2 A Diafonia (Crosstalk) A diafonia
ocorre devido aos mecanismos de acoplamento indutivo e capacitivo e
o maior fator limitativo de desempenho em sistemas de comunicao
digital que utilizam o cabo de pares tranados como meio de
transmisso. A diafonia entre dois pares em um cabo balanceado
depende de vrios fatores, entre eles, aspectos construtivos do cabo
como dimetro da seo transversal dos condutores, passo de toro,
material empregado no isolante e simetria entre os pares. O
acoplamento por diafonia no pode ser eliminado, mas pode ser
reduzido por: - uso de terminaes balanceadas; - tranamento dos
pares com diferentes passos de toro dentro do mesmo cabo; -
fabricao do cabo mantendo-se o desequilbrio capacitivo entre pares
em valores mnimos; - uso de cabos blindados; - prticas de instalao
baseadas em normas especficas. Uma preocupao especial dispensada
aos efeitos da diafonia, bem como seu controle em sistemas de
cabeamento estruturado. A diafonia pode apresentar-se sob duas
formas distintas, a paradiafonia (NEXT-Near End Crosstalk) e a
telediafonia (FEXT-Far End Crosstalk). A diafonia medida no canal
interferido, na mesma extremidade do circuito interferente onde se
encontra a fonte de rudo denomina-se paradiafonia ou NEXT. Da mesma
forma, a diafonia medida no canal interferido, na extremidade
oposta quela onde se encontra a fonte de rudo no canal
interferente, denomina-se telediafonia ou FEXT. Por definio, a
diafonia a relao entre as potncias 2P do sinal induzido no circuito
interferido e a potncia 1P do sinal interferente. Quando expresso
em dB, o acoplamento por diafonia :
(dB) PP log 10 D
1
2 [1.2.1]
Quando as impedncias caractersticas de ambos os circuitos
(interferente e interferido) so iguais, a relao entre potncias pode
ser substituda pela relao entre correntes ou tenses, e a diafonia,
em dB, torna-se
(dB) II
log 20 VV
log 20 D1
2
1
2 [1.2.2]
Uma aproximao interessante para o clculo das relaes entre
correntes e tenses de diafonia foi desenvolvida por Campbell. A
Frmula de Campbell, como conhecida, foi inicialmente desenvolvida
para elementos eletricamente curtos de pares de condutores
paralelos de comprimentos iguais terminados com cargas cujos
valores de suas impedncias caractersticas so os mesmos. Esta
frmula, inicialmente
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desenvolvida para ser aplicada a condutores abertos, foi tambm
adaptada para estudos de cabos. Na figura 2 encontra-se
representado o arranjo eltrico para deduo da Frmula de
Campbell.
Figura 2 Mecanismos de acoplamento por diafonia em cabos UTP
A fonte de tenso 1V produz uma corrente c2i por meio do
desequilbrio capacitivo ubC (PAR-PAR) e uma corrente ci flui para
ambas as extremidades do circuito 2. A corrente 1I induz uma tenso
no circuito 2 devido a indutncia mtua ML e uma corrente de loop li
flui no circuito 2 (note o sentido da corrente li em ambas as
extremidades deste), e pode ser expressa como:
li = 0
N
2ZV
[1.2.3]
Sendo NV , a tenso de rudo induzida no circuito interferido
devida a corrente 1I no circuito interferente, definida como: 1MN I
L j V [1.2.4] Assim, podemos reescrever a corrente de diafonia
devida ao acoplamento indutivo no par interferido, como:
0
1M
2ZI L j i l [1.2.5]
Medindo-se o sinal no incio do par interferido (tomando-se como
referncia a extremidade na qual aplicado o sinal interferente, 1V
que a paradiafonia, nota-se que os sentidos das correntes devidas
aos acoplamentos indutivo e capacitivo coincidem. No caso da medio
da telediafonia (na extremidade final do par interferido) os
sentidos destas correntes so opostos. Na realidade, as fases de ci
e li podem ser
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opostas ou no. Isso mostra que se os efeitos do acoplamento
indutivo so adicionados queles do capacitivo no caso da diafonia,
eles so subtrados para a telediafonia e vice-versa. Assim, as
correntes de diafonia ci e li tendem a se adicionar na extremidade
prxima a fonte de tenso 1V (NEXT Near End Crosstalk) e a se
subtrair na extremidade oposta quela da fonte
1V (FEXT Far End Crosstalk), no circuito 2. A frmula de Campbell
pode ser escrita, ento, da seguinte forma
0
M0ub
1
2
2zLj
8ZCj
II
[1.2.6]
onde,
f 2 ; f a freqncia ( zH )
ubC o desequilbrio capacitivo PAR-PAR;
ML a indutncia mtua (H);
0Z a impedncia caracterstica dos condutores ( ). Devido a este
comportamento no possvel obter-se o mesmo nvel de desempenho para
paradiafonia e telediafonia em sistemas de cabeamento estruturado.
A melhor estratgia para aproximar os nveis de desempenho do sistema
para ambos os tipos de diafonia por meio da obteno das melhores
possveis caractersticas de acoplamento indutivo na etapa de
fabricao dos cabos balanceados, bem como do hardware de conexo, uma
vez que o acoplamento capacitivo mais bem comportado e atende
facilmente s especificaes dos padres aplicveis. Outro fator
responsvel pelos diferentes nveis de desempenho para a paradiafonia
e telediafonia em sistemas de cabeamento estruturado a natureza da
telediafonia, ou seja, a adio de diafonia ao longo do comprimento
do segmento de cabo considerado. Para a paradiafonia, a dependncia
do comprimento desprezvel.
1.2 Metodologias de Testes de Diafonia H, basicamente, duas
metodologias de teste de paradiafonia e telediafonia requeridas por
normas aplicveis a sistemas de cabeamento estruturado; os testes de
paradiafonia e telediafonia par a par e os testes denominados
powersum (PS-NEXT e PS-FEXT). No primeiro caso, todas as seis
possveis combinaes de NEXT e FEXT entre os quatro pares do cabo UTP
so medidas.
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Para isso, o equipamento de teste aplica um sinal conhecido em
um dado par e mede sua interferncia no par adjacente para cada uma
das combinaes. A figura 3 apresenta este tipo de teste de NEXT e
FEXT.
Figura 3 Testes de NEXT e FEXT par a par Esta metodologia de
testes de NEXT e FEXT foi a primeira a ser estabelecida para a
certificao de sistemas de cabeamento estruturado Categoria 5.
Devido s aplicaes de dados disponveis no utilizarem mais de dois
pares do cabo (um para transmisso e outro para recepo) nestes
sistemas, esta metodologia era suficiente para o teste e devida
aceitao ou rejeio do cabeamento instalado. Devido s caractersticas
das aplicaes Ethernet de altas taxas de transmisso, os comits
normativos passaram a recomendar a metodologia de powersum NEXT e
powersum FEXT (PSNEXT e PS-FEXT) para a certificao de sistemas de
cabeamento de alto nvel de desempenho. Para a medio do PS-NEXT e
PS-FEXT considera-se o efeito de sinais aplicados em trs pares do
cabo sobre o quarto, ou seja, a somatria de interferncias
provenientes de cada um dos trs pares sobre o quarto; da a
denominao powersum. O nmero total de combinaes neste caso quatro.
Na figura encontra-se representada esta metodologia de teste.
Figura 3 Testes de powersum NEXT e powersum FEXT
Vale observar aqui, que os equipamentos de testes disponveis no
mercado no fazem a medio do PS-NEXT e PS-FEXT aplicando sinais
digitais em trs pares do cabo e medindo o efeito resultante sobre o
quarto. Na verdade, o PS-NEXT e o PS-FEXT so calculados com base
nos valores obtidos nas medies de NEXT e FEXT par a par, por um
algoritmo aprovado pelos rgos normativos.
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1.3 O Alien Crosstalk Normalmente, os segmentos de cabos UTP em
uma instalao de cabeamento estruturado so carregados juntos ao
longo de um encaminhamento ou parte dele. Da mesma forma, no
cross-connect horizontal ou distribuidor de piso, os mesmos so
organizados em feixes compostos por grupos de cabos balanceados
presos por abraadeiras ou outro tipo de amarrao. Quando usados
cabos sem blindagem, a efeito de alien crosstalk apresenta-se como
a interferncia entre sinais que se propagam por pares de cabos
adjacentes. As figuras 4 e 5 apresentam este efeito.
Figura 4 Alien crosstalk em feixes de cabos UTP
Figura 5 Alien crosstalk
O efeito do Alien Crosstalk, bem como seu controle tornam-se
mais importantes em sistemas de cabeamento estruturado devido s
aplicaes Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet, pois, estas
aplicaes utilizam todos os pares do cabo UTP o que aumenta,
potencialmente, o nvel de interferncia por diafonia entre pares de
diferentes cabos no sistema. As normas aplicveis (americanas e
internacional) definem ainda, o powersum alien crosstalk (ANEXT e
AFEXT), bem como seus limites. A figura 6 ilustra o powersum alien
crosstalk.
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Figura 6 Powersum alien crosstalk entre cabos UTP adjacentes
O controle do alien crosstalk em sistemas de cabeamento
estruturado importante, tambm, devido aos equipamentos ativos de
redes de dados, em geral, no serem capazes de compensar o rudo
externo proveniente dos cabos sob certas condies e limites bem
especficos. Assim, de fundamental importncia que os efeitos de
cabos adjacentes sejam minimizados nestes sistemas. 2. Transmisso
balanceada A razo tcnica para a especificao de um sistema de
cabeamento em pares tranados balanceados para a transmisso de dados
est relacionada aos tipos de sinais presentes nos vros sistemas de
telecomunicaes presentes em edifcios comerciais. Os sinais eltricos
se propagam tanto em modo comum como em modo diferencial
(balanceado). A transmisso ou propagao em modo comum descreve um
esquema de transmisso entre dois condutores em que a tenso (sinal)
se propaga por um dos condutores, sendo o outro conectado terra,
para referncia. Sistemas de transmisso e controle em corrente
contnua (cc), TV, controle de sistemas de acesso e ar condicionado,
dispositivos de segurana, entre outros so exemplos de sistemas que
operam em modo comum. O rudo eletromagntico induzido em um canal de
transmisso a partir de circuitos interferentes tais como motores,
transformadores, lmpadas fluorescentes e fontes de RF
(rdio-freqncia) , tambm se propaga em modo comum. Praticamente
todos os sinais empregados em sistemas de transmisso e controle em
edifcios comerciais se propagam em modo comum, com exceo dos
sistemas de transmisso de dados que se propagam em modo diferencial
e requerem cabos de pares tranados balanceados como meio fsico. A
transmisso em modo diferencial se refere a sinais que se propagam
por meio de dois condutores de um mesmo circuito (par) que
apresentam as mesmas amplitudes porm com uma diferena de fase de
180. Em um circuito balanceado, os dois sinais so transmitidos um
com relao ou outro; em outras palavras a terra (ou plano de terra)
no usado como referncia. Circuitos balanceados no requerem uma
conexo ao sistema de terra e so, portanto, imunes maioria das
fontes de interferncia de modo comum. Teoricamente, o rudo acoplado
igualmente nos dois condutores de um circuito balanceado. Os
transceivers que operam em modo diferencial so capazes de detectar
a diferena na amplitude pico-a-pico entre os sinais recebidos por
um canal balanceado pela operao de subtrao entre os nveis de sinais
recebidos. Assim, em um sistema com balanceamento otimizado, o rudo
de modo comum acoplado estar presente em ambos os condutores com
amplitudes similares que sero subtrados pelo transceiver,
resultando um esquema de rejeio de rudo de modo comum bastante
eficiente. A figura 7 apresenta de que forma este balanceamento,
bem como rejeio ao rudo de modo comum obtido.
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Figura 7 Esquema de rejeio de rudo em modo comum empregado nos
tranceivers presentes nos equipamentos ativos de redes Ethernet
No mundo real, entretanto, os cabos de pares tranados no so
perfeitamente balanceados e suas limitaes devem ser entendidas por
aqueles que desenvolvem as aplicaes que sero implementadas sobre
este tipo de meio fsico. Os comits de normalizao TIA, ISO/IEC,
ABNT/COBEI entre outros tm sido bastante cuidadosos em especificar
parmetros de balanceamento tais como TCL (Perda de Converso
Transversal), TCTL (Perda de Transferncia de Converso Transversal)
e ELTCTL (Perda de Transferncia de Converso Transversal de Nvel
Equalizado) em suas normas para categorias de desempenho de alta
freqncia, como a Categoria 6, a Categoria 6 Aumentada e outras.
Quando examinamos os limites de desempenho destes parmetros,
notamos que quando se aproximam da tolerncia quanto isolao eltrica
a rudos requerida pelas vrias aplicaes Ethernet, torna-se claro que
a largura de banda operacional definida pelos nveis aceitveis de
imunidade a rudo de modo comum devido ao balanceamento de
aproximadamente 30 MHz. Mesmo considerando que isso seja suficiente
para garantir a imunidade a rudos requerida pelas aplicaes
100BASE-T (Fast Ethernet) e 1000BASE-T (Gigabit Ethernet), a
capacidade Shannon do canal demonstra que este nvel de imunidade a
rudos no oferece mrgem mnima para que a aplicao 10GBASE-T (10
Gigabit Ethernet) possa ter seu nvel mnimo de desempenho
assegurado. Felizmente, o uso de blindagem melhora de forma
significativa a resposta do canal a rudo, dobrando a capacidade de
Shannon e aumentando substancialmente a largura de banda
operacional para futuras aplicaes. Um efeito adverso de degradao de
sinal para pares tranados balanceados acima de 30 MHz a converso
modal, que ocorre quando sinais de modo diferencial se convertem em
sinais de modo comum e vice-versa. A converso modal pode afetar
negativamente a imunidade de rudo de um circuito ao rudo ambiente
assim como contribuir para aumentar a interferncia por diafonia
entre pares e cabos balanceados e deve ser minimizada sempre que
possvel. O uso de blindagem diminui o potencial para converso modal
por limitar o rudo acoplado em um par proveniente de fontes de
interferncia presentes no ambiente.
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3. A Categoria 6 Aumentada O subcomit TR-42.7 da TIA
(Telecommunications Industry Association) continua trabalhando no
desenvolvimento do que ser a nova norma ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10 que
tem como objetivo especificar os requisitos e recomendaes para um
sistema de cabeamento balanceado de 100 ohms, 4 pares, Categoria 6
Aumentada, bem como cabos, patch cords e hardware de conexo para
suportar a operao de aplicaes de alta velocidade tal como a IEEE
802.3an - 10GBASE-T em um canal de cobre, de 100 metros. O
cabeamento, cabos, patch cords, bem como todo hardware de conexo
Categoria 6 Aumentada deve atender ou exceder a todos os requisitos
da ANSI/TIA/EIA-568-B.1, ANSI/TIA/EIA-568-B.2 e
ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1. Este padro no requer compatibilidade com
outros sistemas de cabeamento estruturado, cabos ou componentes com
impedncia caracterstica nominal diferente de 100 ohms. Esta norma
encontra-se em seu draft (proposta) de nmero sete (Draft 7.0),
publicado em 20/Abril/2007 como SP-3-4426-AD10-D que ser publicado
como norma, cujo cdigo ser ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10 (Especificaes de
desempenho de transmisso para cabeamento Categoria 6 Aumentada de
100 , 4 pares). Os sistemas de cabeamento, bem como cabos e
componentes de Categoria 6 Aumentada devem apresentar
compatibilidade retroativa com sistemas de cabeamento de categorias
3, 5e e 6 conforme especificaes das normas citadas anteriormente.
Este requisito sempre deve ser atendido por novas categorias de
desempenho superiores. Para a AC6, o conector modular de 8 posies
(RJ45) deve ser mantido como padro de tomada de telecomunicaes (TO)
na rea de trabalho. Se componentes de diferentes categorias forem
combinados em um enlace permanente ou canal com componentes AC6,
esta combinao deve atender aos requisitos do elemento ou componente
de menor categoria de desempenho presente no enlace ou canal. As
duas configuraes clssicas de testes consideradas em normas
anteriores continuam vlidas para a AC6: Enlace Permanente
(Permanent Link) e Canal (Channel). As figuras 8 e 9 mostram ambas
as configuraes de testes reconhecidas para AC6. importante notar
que na configurao de teste segundo o modelo canal, todos os patch
cords, assim como o cordo do usurio na rea de trabalho so
considerados. No entanto, o modelo de enlace permanente considera
apenas o cabeamento horizontal sem incluir os patch cords de
equipamentos e da rea de trabalho. Os testes de certificao, neste
caso, devem ser executados com os adaptadores e patch cords
fornecidos pelo fabricante do equipamento de teste utilizado.
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Figura 8 Configurao de teste modelo canal
Figura 9 Configurao de teste modelo enlace permanente
3.1 Parmetros de Balanceamento O balanceamento do canal de
transmisso de fundamental importncia para a implementao da aplicao
10GBASE-T com sucesso em sistemas de cabeamento estruturado. Por
esta razo, os comits de normalizao esto dispensando ateno especial
aos parmetros responsveis pelo balanceamento dos cabos Categoria
6A. Estes parmetros so descritos a seguir.
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3.1.1 TCL (Perda de Converso Transversal) A perda de converso
transversal a relao entre a tenso de sinal de modo comum e a tenso
aplicada de sinal de modo diferencial medida na mesma extremidade
de um canal. A figura 10 apresenta as tenses de modo comum e de
modo diferencial em um par de um cabo balanceado. No Draft 7.0 da
568-B.2-10 os limites para perda de converso transversal esto
definidos para os seguintes elementos e configuraes:
- Cabo, - Hardware de conexo, - Cabeamento: Configurao
canal.
Figura 10 Tenses de modo comum e de modo diferencial em um par
balanceado
Este parmetro serve para avaliar o nvel de balanceamento de um
par tranado. importante mencionar que um balanceamento timo de
fundamental importncia para a garantia de desempenho de aplicaes de
alta velocidade como a 10GABSE-T.
3.1.2 ELTCTL (Perda de Transferncia de Converso Transversal de
Nvel Equalizado) A perda de transferncia de converso transversal de
nvel equalizado (Equal Level Tranverse Conversion Transfer Loss) a
relao entre a tenso de sinal de modo comum e a tenso do sinal de
modo diferencial (TCL) subtrada da atenuao do par em que esta relao
medida (em extremidades opostas do mesmo par). Assim, a ELTCTL de
um cabo ser:
CABOCABOCABO ILTCTLELTCTL Onde:
CABOTCTL a perda de tranferncia de converso longitudinal do
cabo, e
CABOIL a perda de insero do cabo. No Draft 4.0 da 568-B.2-10 os
limites para ELTCTL esto definidos para os seguintes elementos e
configuraes:
- Cabo,
-
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- Hardware de conexo, - Cabeamento: Configurao canal.
Assim como a perda de converso transversal, a ELTCTL um parmetro
de fiundamental importncia para a avaliao do grau de balanceamento
de cabos de pares tranados.
3.1.3 Desequilbrio resistivo em corrente contnua O desequilbrio
resistivo a diferena entre o valor da resistncia em corrente
contnua de cada condutor de um mesmo par. Este parmetro pode ser
tambm entendido como a diferena entre os valores mximo e mnimo de
resistncia em corrente contnua de um determinado meio de
transmisso, componente ou canal, considerando que a resistncia
eltrica de um condutor, mesmo que uniformemente distribuda ao longo
do canal, no homognea. Este parmetro est diretamente associado ao
grau de balanceamento de um canal ou meio de transmisso. No Draft
7.0 da 568-B.2-10 os limites para desequilbrio resistivo em
corrente contnua no foram ainda definidos, porm este parmetro ter
seus limites definidos para os seguintes elementos e
configuraes:
- Cabo, - Hardware de conexo, - Cabeamento: Configurao
canal.
3.2 Parmetros de Alien Crosstalk
Conforme definido anteriormente, as inteferncias por alien
crosstalk so aquelas em que sinais de diferentes pares de cabos
diferentes interferem mutuamente. Assim, pode-se esperar que este
efeito seja importante em cabos balanceados sem blindagem (UTP,
Unshielded Twisted Pair). Cabos blindados no esto sujeitos a este
efeito. O alien crosstalk o principal problema que afeta sistemas
de cabeamento AC6. So definidos os seguintes parmetros de alien
crosstalk no Draft 7.0 da 568-B.2-10:
- ANEXT: Alien NEXT (Paradiafonia), - PSANEXT: Powersum Alien
NEXT (Paradiafonia), - AFEXT: Alien FEXT (Telediafonia), - PSAACRF:
Powersum Alien ACR Far End. O PSAACRF o clculo do acoplamento de
sinal de
mltiplos pares de canais interferentes em um par interferido em
outro canal medido na extremidade oposta em que se encontram os
canais interferentes e relativo ao nvel do sinal recebido no par
interferido naquela extremidade.
No Draft 7.0 da 568-B.2-10 os limites para os parmetros de alien
crosstalk descritos acima no esto ainda definidos para todos os
elementos de um sistema de cabeamento estruturado Categoria 6
Aumentada (cabos, patch cords, hardware de conexo, etc.) e
configuraes (enlace permanente e canal). 3.2.1 Powersum ANEXT para
Canal O Draft 7.0 da EIA-568-B2-10 apresenta um conjunto de frmulas
matemticas para os clculos dos limites para PS-ANEXT e PS-ANEXT
(mdio) para um canal AC6 de 100 m. Os clculos que resultarem
valores de PS-ANEXT superiores a 67 dB devem ser revertidos ao
limite de 67 dB de acordo com a tabela 1.
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Freqncia (MHz)
PS-ANEXT Loss
(mnimo), dB 1,0 67,0 4,0 67,0 8,0 67,0 10,0 67,0 16,0 67,0 20,0
67,0 25,0 66,0 31,25 65,1 62,50 62,0 100,0 60,0 200,0 55,5 250,0
54,0 300,0 52,8 400,0 51,0 500,0 49,5
Tabela 1 PS-ANEXT Loss para um canal AC6
Estes limites ainda no foram definidos para a configurao enlace
permanente. Os valores apresentados na tabela 1 so informativos
apenas. Para o clculo da perda de PS-ANEXT (mdio) em um sistema de
cabeamento Categoria 6A para a configurao canal entre 1 MHz e 500
MHz, a EIA-568-B.2-10 estabelece um conjunto de frmulas matemticas.
Os clculos que resultarem valores de PS-ANEXT superiores a 67 dB
devem ser revertidos ao limite de 67 dB de acordo com a tabela
2.
Freqncia (MHz)
PS-ANEXT Loss
(mdio), dB 1,0 67,0 4,0 67,0 8,0 67,0 10,0 67,0 16,0 67,0 20,0
67,0 25,0 67,0 31,25 67,0 62,50 64,3 100,0 62,3 200,0 57,7 250,0
56,3 300,0 55,1 400,0 53,2 500,0 51,8
Tabela 2 PS-ANEXT Loss (mdio) para um canal AC6
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Estes limites ainda no foram definidos para a configurao enlace
permanente. Os valores apresentados na tabela 2 so apenas
informativos. 3.2.2 Powersum AACRF para Canal Para todas as
freqncias entre 1 MHz e 500 MHz, o powersum alien ACRF (Attenuation
to Crosstalk Ratio at Far End) deve ser determinado pela equao
3.2.2.1 quando medido de acordo com os procedimentos apresentados
na EIA-568.B.2-10 para laboratrio e campo.
dBfPSAACRFcanal )100log(2037 [3.2.2.1]
O PSAACRF deve ser somente informativo quando os valores do
PSAFEXT loss estiverem entre aqueles determinados pela equao
3.2.2.2 e 67 dB. Clculos que resultem valores de PSAACRF superiores
a 67 dB devem ser revertidos ao requisito de 67 dB mnimo. A tabela
3 apresenta os valores recomendados para PSAACRF.
dBfPSAFEXTcanal )100log(1572 [3.2.2.2]
Freqncia (MHz)
PSAACRF Loss(mnimo), dB
1,0 67,0 4,0 65,0 8,0 58,9 10,0 57,0 16,0 52,9 20,0 51,0 25,0
49,0 31,25 47,1 62,50 41,1 100,0 37,0 200,0 31,0 250,0 29,0 300,0
27,5 400,0 25,0 500,0 23,0
Tabela 3 PSAACRF Loss para um canal AC6
Para todas as freqncias entre 1 MHz e 500 MHz o PSAACRF mdio
para um canal Categoria 6 Aumentada deve apresentar valores que
estejam de acordo com a equao 3.2.2.3 quando medidos de acordo com
as recomendaes da EIA-568-B.2-10 para laboratrio e campo.
dBfPSAACRF mdiocanal )100log(2041, [3.2.2.3]
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Os valores do PSAACRF mdio devem ser somente informativos quando
os valores do PSAFEXT estiverem entre os valores determinados pela
equao 3.22.4 e 67 dB. Clculos que resultarem valores de PSAACRF
mdio superiores a 67 dB devem ser revertidos ao requisito de 67 dB,
mnimo. Os valores apresentados na tabela 4 so somente informativos
(recomendados).
dBfPSAFEXTcanal )100log(1572 [3.2.2.4]
Freqncia
(MHz) PSAACRF Loss(mdio), dB
1,0 67,0 4,0 67,0 8,0 62,9 10,0 61,0 16,0 56,9 20,0 55,0 25,0
53,0 31,25 51,1 62,50 45,1 100,0 41,0 200,0 35,0 250,0 33,0 300,0
31,5 400,0 29,0 500,0 27,0
Tabela 4 PSAACRF Loss (mdio) para um canal AC6
Estes limites ainda no foram definidos para a configurao enlace
permanente. Os valores apresentados nas tabela 3 e 4 so apenas
recomendaes. H outros parmetros de alien crosstalk relacionados a
cabos slidos, cabos flexveis, hardware de conexo, entre outros que
no so abordados neste trabalho, porm que esto descritos no Draft
7.0 da EIA-568-B.2-10. Apresentei neste artigo os parmetros PSANEXT
e PSAACRF por se tratarem de dois parmetros de alien crosstalk de
suma importncia para sistemas AC6 em cabos de pares balanceados sem
blindagem. 4. O TSB-155 Este boletim apresenta diretrizes
adicionais para suportar a aplicao IEEE 802.3an (10GBASE-T) em um
sistema de cabeamento Categoria 6 (existente) de acordo com os
requisitos da ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 (especificaes da Categoria 6
de desempenho). O TSB-155 caracteriza o acoplamento de diafonia
entre cabos prximos de quatro pares Categoria 6, referido como
alien crosstalk e estabelece diretrizes adicionais para
equipamentos de testes de campo, bem como mtodos de testes e reduo
deste tipo de interferncia em sistemas de cabeamento estruturado.
Este boletim apresenta diretrizes e recomendaes para desempenho de
transmisso para uma escala extendida de freqncias para a Categoria
6 de 250 MHz a 500 MHz.
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As recomendaes a respeito dos parmetros de transmisso includos
no TSB-155 so para a avaliao de sistemas de cabeamento Categoria 6,
conforme especificado na ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 e demais adendos,
at 500 MHz incluindo parmetros adicionais necessrios para suportar
a aplicao 10GBASE-T. importante enfatizar que o TSB-155 no
especifica requisitos para sistemas de cabeamento ou componentes
Categoria 6 alm daqueles j especificados na EIA-568-B.2-1. As
configuraes de testes reconhecidas pelo TSB-155 so as mesmas da
EIA-568-B.2-1 e EIA-568-B.2-10, ou seja, enlace permanente e canal.
Em resumo, o objetivo do TSB-155 estabelecer metodologias de testes
do cabeamento instalado Categoria 6 para avaliar sua capacidade de
atender aos requisitos da 10GBASE-T (10 Gigabit Ethernet). A
10GBASE-T pode operar em comprimentos de canal de at 37 metros em
sistemas de cabeamento Categoria 6. Dependendo das condies de rudo
ambiental e da resposta ao alien crosstalk estabelecidas no
TSB-155, a aplicao 10GBASE-T pode ser implementada em um canal de
at 55 m de comprimento mantendo os nveis mnimos de desempenho
requeridos pela IEEE 802.3an. Para canais Categoria 6 com
comprimentos superiores a 55 m, mtodos de controle e eliminao do
alien crosstalk devem ser considerados para que a aplicao 10GBASE-T
possa ser implementada com sucesso, porm isso quase sempre invivel
devido ao efeito do alien crosstalk. Como se j no fosse
suficientemente complicado estabelecer limites para os parmetros de
alien crosstalk apresentados em 3.2, o TSB-155 apresenta suas
prprias complicaes para a avaliao de canais Categoria 6 atualmente
instalados quanto viabilidade de implementao da aplicao 10GBASE-T
sobre eles, como mostrado a seguir. 4.1 PSANEXT Loss O powersum
alien NEXT leva em considerao a diafonia combinada (estatstica) no
par interferido a partir de pares interferentes prximos na mesma
extremidade do canal. O PSANEXT determinado pela soma dos valores
individuais de alien NEXT par a par ao longo da escala de freqncias
para a Categoria 6A (1 MHz a 500 MHz), de acordo com a equao
4.1.1.
)(10log10)(1
4
1
10)( ,,
dBfPSANEXTm
j i
fANEXT
N
Nji
[4.1.1]
Onde:
NjifANEXT ,,)( o ANEXT medido de uma combinao individual de
pares (1 a 4) do canal ou enlace interferente (1 a m) para cada par
interferido N. O clculo da margem de alien crosstalk detalhado no
TSB-155 e pode ser aplicado se os limites especificados para
PSANEXT nos itens 4.1.1 e 4.1.2 (a seguir) no forem atendidos. O
clculo das mrgens de alien crosstalk caracterizam o acoplamento de
alien crosstalk entre canais pela avaliao combinada do PSAFEXT e
PSANEXT.
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4.1.1 PSANEXT para um Canal Categoria 6 O PSANEXT loss entre
canais interferente e interferido prximos devem atender aos valores
determinados pelas equaes apresentadas na tabela 5 para cada par
interferido.
Freqncia (MHz)
PSANEXT Loss (dB)
1001 f )100/log(101 fX 500100 f )100/log(151 fX
Tabela 5 PSANEXT loss para um canal Categoria 6
Onde: f a freqncia (em MHz) e 1X a constante de PSANEXT em 100
MHz. Os valores calculados para a perda de PSANEXT (PSANEXT loss)
superiores a 67 dB so apenas informativos. Os valores de PSANEXT
loss determinados pelas equaes apresentadas na tabela 5 utilizam a
constante de PSANEXT determinada pela equao [4.1.1.1]. A constante
de PSANEXT e a perda de insero em 250 MHz determinada pela equao
[4.1.1.2], para canais com comprimentos de 100 m e 55 m so listados
na tabela 6.
Comprimento do canal (m)
Constante de PSANEXT ( 1X )
Perda de Insero em 250 MHz
(dB) 100 62 35,9 55 47 20,3
Tabela 6 Constantes calculadas de PSANEXT
dBMHzILMcatMHzILCatPSANEXT tecons 6,1515).250__6250__6(62tan
[4.1.1.1]
Onde: - Cat6_IL_250MHz: a perda de insero em um canal de 100 m
Categoria 6, em 250 MHz e vale 35,9 dB. - MCat6_IL_250MHz: a perda
de insero medida no par interferido em 250 MHz, em um canal Cat.6.
Valores calculados da constante de PSANEXT inferiores a 33,5 dB
devem ser revertidos ao valor de 33,5 dB. Para o clculo da perda de
insero estimada de um canal com comprimento inferior a 100 m, a
perda de insero do cabo pode ser ponderada com relao a um
determinado comprimento de acordo com a equao [4.1.1.2].
)(02,0.425,0.0169,082,105,1.100
)(, dBff
ffmLIL canalestimada
[4.1.1.2]
Onde: L(m) o comprimento do canal, em metros.
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4.1.2 PSANEXT mdio para um canal Categoria 6 O PSANEXT mdio
calculado pela mdia de valores individuais para a perda de PSANEXT
em dB para todos os quatro pares do canal interferido em cada
freq6encia de interesse como mostrado na equao [4.1.2.1].
)(4
)()(
4
1 dBfPSANEXT
fPSANEXT ii
mdio
[4.1.2.1]
Onde: - PSANEXT if )( a amplitude (em dB) da perda de PSANEXT na
freqncia f, do par i. A perda de PSANEXT (PSANEXT loss) para os
quatro pares deve atender os valores determinados pelas frmulas
apresentadas na tabela 7.
Freqncia (MHz) Perda de PSANEXT mdio (dB)
1001 f )100/log(10)25,2( 1 fX 500100 f )100/log(15)25,2( 1
fX
Tabela 7 Perda de PSANEXT mdio para canal
Onde: f a freqncia (em MHz) e 1X a constante de PSANEXT em 100
m. Os valores de PSANEXT mdio determinados pelas equaes
apresentadas na tabela 7 utilizam a constante determinada por meio
da equao [4.1.1.1]. As constantes de PSANEXT mdio e de perda de
insero em 250 MHz determinada pela equao [4.1.1.2] para canais com
comprimentos de 100 m e 55 m, esto listadas na tabela 8.
Comprimento do canal (m)
Constante de PSANEXT mdio
)25,2( 1 X
Perda de Insero em 250 MHz
(dB) 100 64,25 35,9 55 49,25 20,3
Tabela 8 Constantes de clculo de PSANEXT mdio
O TSB-155 define limites para outros parmetros de alien
crosstalk (como o AFEXT e o PSAACRF, entre outros) porm no acredito
que seja til apresentar aqui como estes limites so calculados. Para
entender como se aplica o TSB-155, consideremos a avaliao de um
determinado canal Categoria 6 quanto ao PSANEXT mdio. Para isso a
constante 1X deve ser determinada levando-se em considerao o
comprimento do canal, bem como sua atenuao em 250 MHz (freqncia
mxima de canais Cat. 6). Para um canal de 55 m, ( 1X +2,25) vale
49,25 e sua atenuao 20,3 dB em 250 MHz. Com isso podemos determinar
os limites de PSANEXT mdio para cada freqncia de interesse entre 1
e 500 MHz para um canal Categoria 6. Para as freqncias crticas,
estes valores seriam aqueles apresentados na tabela 9.
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Freqncia
(MHz) PSANEXT Loss(mdio), dB
1,0 69,25 4,0 63,23 8,0 60,22 10,0 59,25 16,0 57,21 20,0 56,24
25,0 55,27 31,25 49,76 62,50 51,29 100,0 49,25 200,0 44,73 250,0
43,28 300,0 42,09 400,0 40,22 500,0 38,77
Tabela 9 Limites de PSANEXT mdio para um canal
Categoria 6 de acordo com o TSB-155 A tabela 9 apresenta os
limites calculados de acordo com o TSB-155 para o PSANEXT mdio para
um canal Categoria 6 com 55 m de comprimento e cuja atenuao em 250
MHz no excede 20,3 dB. Estes limites sero usados pelo equipamento
de teste de campo para determinar se o canal Categoria 6 sob teste
responde dentro dos limites estabelecidos pelo TSB-155 para a
aplicao 10GBASE-T; em outras palavras, estamos avaliando se o canal
Categoria 6 com 55 m de comprimento sob teste se comporta como um
canal Categoria 6A para este comprimento. A existncia do TSB-155
justifica-se pelo fato de que a grande maioria (aproximadamente
70%) de todos os canais de cabeamento estruturado em edifcios
comerciais so inferiores a 55 m. Assim, a avaliao de sistemas de
cabeamento Categoria 6 de acordo com os requisitos do TSB-155 pode
assegurar que sistemas Cat. 6 atualmente instalados esto preparados
ou no para a aplicao 10GBASE-T. Para canais com comprimentos
superiores a 55 m, o TSB-155 no se aplica. 5. A ANSI/TIA-568-C A
terceira grande reviso da 568 (ANSI/TIA-568-C) est ainda sendo
discutida pelo grupo TR-42 (User Premises Telecommunications
Cabling Infrastructure, Infra-estrutura de Cabeamenbto de
Telecomunicaes nas Dependncias do Usurio), mais precisamente pelos
sub-comits TR-42.1 (Cabeamento genrico em edifcos comerciais),
TR-42-7 (Cabeamento e componentes para cobre) e TR-42.8 (Cabeamento
e componentes para fibras pticas) e no houve grandes avanos at o
momento. O leitor deve estar se perguntando o porqu de uma reviso
da 568, uma vez que parece que foi ontem que publicaram a 568-B. Na
verdade o primeiro documento publicado da reviso B da 568 foi em
maio de 2001. De acordo com as diretrizes da ANSI, todas suas
normas devem ser revisadas a cada cinco anos e cada processo de
reviso dura em mdia dois anos.
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24
A 568-C ser uma nova norma dividida em quatro partes: - 568-C.0:
uma nova norma para redes de telecomunicaes genrica nas dependncias
do cliente. Este ser um documento dirigido ao usurio final. -
568-C.1: ser a reviso da 568-B.1, ou seja, tratar da parte que se
refere ao cabeamento de telecomunicaes emedifcios comerciais. Este
documento tambm ser dirigido ao usrio final. - 568-C.2: tratar do
cabeamento e componentes para cobre. Ser um documento dirigido ao
fabricante de sistemas de cabeamento estruturado. - 568-C.3: tratar
do cabeamento e componentes para fibra ptica. Ser um documento
dirigido ao fabricante de sisteamas de cabeamento ptico. Outros
grupos (ou sub-comits) esto envolvidos neste trabalho: - TR-42.1:
responsvel pelas partes 568-C.0 e 568-C.1 - TR-42-7: responsvel
pela parte 568-C.2 - TR-42.8: responsvel pela parte 568-C.3 O
objetivo da 568-C.0 oferecer diretrizes para o planejamento e
instalao de uma infra-estrutura de cabeamento estruturado genrico
capaz de suportar um ambiente de mltiplos fabricantes e aplicaes. A
568-C.0 a fundao para a infra-estrutura de cabeamento de
telecomunicaes nas dependncias do usurio. Os requisitos adicionais
sero detalhados em outros documentos especficos para cada tipo de
ambiente. Por exemplo, a 568-C.1 apresentar os detalhes adiconais
para cabeamento em edifcios comerciais. importante destacar que a
568-C.0 reconhece vrios ambientes diferentes tais como escritrios
comerciais, residncias e indstrias. Uma vez que todas as normas
para cada ambiente diferente so baseadas em uma arquitetura estrela
com hierarquia, este documento define pontos de conexo (em vez de
espaos) e enlaces da seguinte forma: - Pontos de conexo: - A (por
exemplo Cross connect Principal MC) - B (por exemplo Cross-connect
Intermedirio IC) - C (por exemplo Sala de Telecomunicaes TR ou
Espao de Telecomunicaes TE). - D (por exemplo Ponto de Consolidao -
CP, rea de Trabalho WA) - Enlaces entre pontos de conexo: - Nvel 1,
exemplo: cabeamento entre um MC e um IC ou HC - Nvel 2, exemplo:
cabeamento entre um IC e um HC - Nvel 3, exemplo: cabeamento entre
um HC e uma WA A figura 11 apresenta a topologia de distribuio
proposta pela 568-C.0.
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Figura 11 Topologia de distribuio de cabeamento segundo a
568-C.0 Os meios fsicos reconhecidos pela 568-C, que podem ser
usados individualmente ou combinados, so os seguintes:
a) cabos de fibras pticas monomodo (ANSI/TIA-568-C.3), b) cabos
de fibras pticas multimodo (ANSI/TIA-568-C.3), c) cabos balanceados
(de pares tranados) de 100 ohms (ANSI/TIA-568-C.2).
Os componentes do cabeamento devem estar em conformidade com as
especificaes ANSI/TIA-568-C.2 e ANSI/TIA-568-C.3. Quanto ao
comprimento mximo para cada meio fsico reconhecido, a 568-C
considera que os comprimentos suportados pelo cabeamento so
dependentes do meio fsico e da aplicao. No anexo D (informao de
suporte aplicaes) esto listadas aplicaes tais como: - Sistemas
pticos - 1000BASE-SX - 10GBASE-S - Sistemas em cobre - ADSL -
1000BASE-TX - CATV
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- HDTV Outro ponto em discusso se as categorias 3 e 5e sero
ainda reconhecidas pela 568-C ou no. No comeo dos trabalhos
considerava-se que a Categoria 5e seria descontinuada, porm at este
momento isso no foi definido. Talvez esta categoria de desempenho
seja ainda reconhecida, porm no recomendada para aplicaes de alta
velocidade no subsistema de cabeamento horizontal. A Categoria 3
deve ser mantida da mesma forma como est na 568-B, ou seja,
reconhecida para aplicaes de voz e de dados de baixa velocidade
(10BASE-T), porm com restries para as aplicaes de dados. A
Categoria 6 Aumentada (em desenvolvimento) tambm no deve fazer
parte da TIA-568-C. Esta nova categoria de desempenho, que se
encontra no Draft 7.0 da ANSI/TIA/EIA-568-B.10 com uma largura de
banda de 500 MHz para assegurar a implementao da aplicao 10 GbE
sobre cobre, deve ser publicada inicialmente como um adendo da
568-C. Aterramento e eqalizao de terras, redudncia de
encaminhamentos, requisitos de instalao para cobre e fibra,
requisitos de testes de campo para verificao do desempenho de
transmisso do cabeamento instalado, cabeamento centralizado ptico,
polaridade do cabeamento ptico, bem como requisitos para a
determinao do balano de perda de potncia ptica so tambm tratados na
568-C.0. Quanto a testes de transmisso, a 568-C.0 usar o TSB-140
como referncia para testes de campo do cabeamento ptico. Este TSB
define as seguintes metodologias de testes para enlaces pticos: -
OLTS (Optical Loss Test Set) - O enlace ptico deve ser testado
quanto atenuao, polaridade e seu comprimento deve ser verificado -
OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) - O enlace ptico pode ser
testado por meio de um OTDR, porm no pode ser usado em substituio
ao OLTS. - Pode ser utilizado para verificar anomalias e assegurar
a uniformidade da atenuao do cabo e a perda de insero do conector.
- Pode ser usado para certificar que o cabo ptico foi instalado de
forma adequada (raios de curvatura foram observados, conexes timas,
emendas, etc.). Com relao 568-C.1, que substituir a atual 568-B.1,
no h muitas novidades. Esta norma est ainda em rascunho e portanto
sujeita a mudanas. Em relao 568-B.1 as nicas mudanas so de
nomenclatura (pontos de conexo em vez de espaos e enlaces entre
pontos de conexes). Os subsistemas de cabeamento sero identificados
por nveis, ou seja, o cabeamento horizontal ser um cabeamento de
nvel III, o cabeamento de backbone de edifcio ser um cabeamento de
nvel II e o subsistema de cabeamento de campus ser um cabeamento de
nvel I. As novidades presentes no draft da 568-C.1 so as seguintes:
- Gabinetes de telecomunicaes (adendo 5), - Desenhos e esquemas que
representam uma topologia estrela com nveis hierrquicos,
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- Uso de fibras monomodo no cabeamento horizontal. As seguintes
questes ainda se encontram em debate: - Permisso para canais
horizontais pticos com 300 m de comprimento, - Uso de cabeamento
Categoria 3, - Uso de cabeamento Categoria 6A. Apenas como
referncia (e para ilustrar a contribuio do sub-comit TR-42.7) o
nmero de pginas da 568-B.1 94, e o nmero de pginas da 568-C.1 34.
6. Concluses Apesar de os trabalhos terem sido iniciados em 2003, a
Categoria 6 Aumentada est ainda em desenvolvimento e h muito por se
definir em termos de limites para os testes de laboratrio e campo
para os vrios parmetros de alien crosstalk para sistemas UTP. Por
outro lado, os sistemas de cabeamento AC6 blindados projetados
mesmo com base em drafts mais antigos no sofreram quaisquer mudanas
j que os parmetros de alien crosstalk no afetam estes sistemas. A
certificao de um sistema de cabeamento Categoria 6 Aumentada F/UTP
(com cabos blindados) to simples quanto a certificao de um sistema
de cabeamento Categoria 6, at 500 MHz sem os parmetros de alien
crosstalk. Do ponto de vista de interferncia e efeitos devido ao
alien crosstlak os sistemas de cabeamento AC6 blindados oferecem
uma resposta tima e so mais seguros para aplicaes a 10 Gb/s que
sistemas UTP. No entanto, prticas apropriadas de aterramento da
blindagem devem ser observadas. A figura 12 apresenta diferentes
respostas para diferentes tipos de cabos para alien crosstalk.
Figura 12 Respostas para PS alien NEXT para diferentes tipos de
cabos balanceados
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Sistemas AC6 UTP tambm asseguram o desempenho de aplicaes 10GbE
desde que projetados e fabricados de acordo com o Draft 7.0 da
568-B.2-10, porm prticas de instalao apropriadas e mais exigentes
que as atualmente empregadas para cabeamento UTP em Cat. 6 devero
ser observadas. O TSB-155 uma iniciativa para avaliar se os
sistemas de cabeamento Categoria 6 atualmente instalados esto
preparados para a implementao da aplicao 10GBASE-T. A proposta que
estes canais sejam testados de acordo com as diretrizes
estabalecidas neste boletim e, caso passem nos testes de certificao
de campo, estes canais em princpio no necessitariam ser substitudos
por novas instalaes Categoria 6A. Assim, a existncia do TSB-155
justifica-se pelo fato de que a grande maioria (aproximadamente
70%) de todos os canais de cabeamento estruturado em edifcios
comerciais so inferiores a 55 m. O conjunto de normas que dar
origem a nova ANSI/TIA-EIA-568-C est em desenvolvimento porm sem
data para ser publicada. Assim, at que isso acontea, os velhos
sistemas de cabeamento Categoria 3 e 5e continuam sendo
reconhecidos pelos padres atuais. Novidades a respeito desta nova
norma devem aparecer no comeo de 2008.
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Referncias
1. Transmission Performance Specifications for 4-pair 100 ohms,
Augmented Category 6 Cabling Draft 7.0, Abril/2007
ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10
2. Guidelines for Assessment and Mitigation of Installed
Category 6 Cabling to Support 10GBASE-T TSB-155, March/2007
Telecommunications Industry Association (TIA)
3. Waggener, Bill - Pulse Code Modulation techniques with
applications in communications and data recording First Edition
(1995), Van Nostrand Reinhold, New York
4. Hughes, Harald - Telecommunications cables Design,
manufacture and installation, John Wiley & Sons Ltd.,
England/1997
5. Tsaliovich, Anatoly Cable shielding for electromagnetic
compatibility Van Nostrand Reinhold, First Edition 1995
