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CCNA 1 Mdulo 4Testes de Cabos

Antonio Estevo

[email protected]

http://189.74.128.242/dados/forum/

As imagens e contedo desta apresentao foram obtidas do material Oficial do Programa

Cisco Networking Academy, apenas para a orientao dos alunos durante as aulas

Supervisor de Comunicao de Dados da Telemontrms - Engenharia de Telecomunicaes S/A

Esp Redes de Computadores

Cisco Certificado e Instrutor Cisco Networking Academy
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Contedo

4. 1 Fundamentos para o Estudo de Testes de Cabos Baseados emFreqncias

4. 2 Sinais e Rudo

4.3 Atividade de Laboratrio

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7.1 Roteamento de Vetor da distncia

Fundamentos para o Estudo deTestes de Cabos Baseados em Freqncias

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4.1.1-2 Ondas

Ondas eletromagnticas, encontradonas ondas de voltagem nos meios decobre, ondas de luz em fibras ticas,campos magnticos e eltricos:

A amplitude A amplitude a medida

da altura da onda para voltagempositiva ou para voltagem negativa

O perodo Tempo para completarum ciclo, medido em segundos

A freqncia o nmero de ciclos

completos por segundo, medidos emHertz

O pulso , representa um distrbiocausado de propsito durante umadurao prevista e fixa

Antonio Estevo de Moraes Neto

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4.1.2 Ondas Senoidais e Ondas Quadradas

Ondas senoidais - Variam continuamente, o que quer dizer que dois pontosadjacentes no grfico nunca tero o mesmo valor

As ondas quadradas - No variam continuamente com o tempo, mantm umvalor durante algum tempo, e depois muda repentinamente para um valordiferente.


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4.1.3 Exponentes e Logaritmos

Uma maneira de se trabalhar comnmeros muito grandes e muitopequenos que ocorrem nas redes transform-los de acordo com a regrade logaritmo de base b, maior que

zero e diferente de 1, As medidas e clculos utilizando o decibel

so feitas a partir do logaritmo comum,

O logaritmo uma operaomatemtica assim como a

multiplicao, a diviso, a soma e asubtrao. Calcular o logaritmo deum nmero descobrir qual apotncia a qual devemos elevar abase para obtermos o mesmonmero.


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Nmero(N0) Potncia dedez

Log donmero(N0)

1.000.000 106 6

100.000 105 5

10.000 104 4

1.000 103 3

100 102 2

10 101 1

1 100 0

0,1 10-1 -1

0,01 10-2 -2

0,001 10-3 -3

0,0001 10-4 -4

0,00001 10-5 -5

0,000001 10-6 -6

Mas, para que utilizar o logaritmo?

- Se tomarmos a variao numrica de 0,000001 at1.000.000 veremos que bastante extensa e,

portanto, torna-se invivel medidores com escalasdecimais para variaes to grandes.- Porm, se tomarmos os correspondentes logaritmosdesses nmeros veremos que a extenso da variaovai de -6 at +6. Conclui-se, portanto, que o uso dologaritmo como unidade comprimi a escala, resultandocom que, praticamente, todas as medidas de nvelde potncia em Telecomunicaes sejam logartmicas,visto que temos transmissores com potncias quechegam a dezenas de kilowatts e receptores quetrabalham com sinais da ordem de dezenas demicrowatts.

Medidores com escalas decimais

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4.1.4 Decibis

Nos primrdios dos sistemas telefnicos descobriu-se que a cadamilha de cabo telefnico havia uma perda de intensidade do sinaleltrico. Essa perda foi denominada de perda por milha.

No entanto, verificou-se tambm que esta perda no era constante

a cada milha. Sua progresso no era aritmtica e sim geomtrica. Nesta poca foi realizado um acordo entre radiodifusores e industriais

do ramo telefnico no sentido de definir tal relao de potncia como10(dez), e essa quantidade recebeu o nome de Bell em homenagem aAlexander Grahan Bell, o inventor do telefone.

Porm, ficou comprovado que o Bell era muito grande como unidadede medida e, ento, ela foi dividida por 10 ficando assim conhecidacomo decibel, ou seja, um dcimo do Bell cuja notao dB.


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IN OUT

Pinvin

Poutvout

Pout

PinGp(dB)= 10 log

GANHO DE POTNCIA EM dB

Vout

VinGv(dB)= 20 log

GANHO DE TENSO EM dB

Gp(dB) ; Gv (dB) < 0 houve perda circuito atenuador

Gp(dB) ; Gv (dB) = 0 circuito isolador

Gp(dB) ; Gv (dB) > 0 houve ganho circuito amplificador

GANHO OU PERDA DE UM SISTEMA EM dB

Formulas para se calcular

decibis:dB = 10 log10 (Pfinal/ Pref)

Pfinal = Potncia entregue und Watts.Pref = Potncia original und Watts.

dB = 20 log10 (Vfinal/ Vref)Vfinal = Voltagem entregue und Volts.

Vref = Voltagem original und Volts.

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1- Um circuito cuja entrada possui um sinal de 1W e na sada 10W:Gp(dB)= 10 log ( 10 / 1 ) Gp(dB)= 10dB

2- Um circuito cuja entrada possui um sinal de 10W e na sada 1W:Gp(dB)= 10 log ( 1/ 10 ) Gp(dB)= -10dB

Exemplos

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4.1.5 Visualizando Sinais em Tempo e Freqncia

O estudo dos sinais transmitidos em redes utiliza duasrepresentaes principais

O tempo do sinal

A freqncias do sinal

Um osciloscpio um dispositivo eletrnico importante usado paravisualizar sinais eltricos como as ondas e pulsos de voltagem

O eixo x no grfico representa tempo

O o eixo y representa voltagem ou corrente.


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4.1.6 - Sinais Digitais e Analgicos em Tempo e Freqncia

As trs propriedades bsicasde uma onda senoidal so:

Amplitude a alturaacima e abaixo do eixo X.

Freqncia o perodonecessrio para aconcluso de um ciclo deonda.

Fase o ponto dereferncia fixo ou a outraonda senoidal.


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[4.1.8] Largura de Banda


A Largura de banda Digital medida em bps e a Analogica medidas emhertz

Durante o teste de cabos, usa-se a largura de banda analgica para

determinar a largura de banda digital de um cabo de cobre. As freqncias analgicas so transmitidas de uma extremidade e recebidas na

extremidade oposta.

O dois sinais so ento comparados, e calculado o nvel de atenuao do sinal.

Exp: O cabo categoria 5e testa at 155 MHz, enquanto a Ethernet de

1.000 Gbps pode operar acima dessa faixa.

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3.1.9-2 Cabo UTP


Um switch de rede local est conectado ao computador.

O cabo que conecta da porta do switch porta da placade rede denominado um cabo diretoSinais e Rudo

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4.2.1 Sinalizao Atravs de Cabeamento de Cobre ede Fibra tica


Cabo de cobre, os sinais de dados so representados por nveis devoltagem com medida de referncia ao sinal zero (terra) volts.

Dispositivo transmisso e recepo com o mesmo ponto de referncia a zero volt nomesmo cabo, logo esto adequadamente aterrados.

Melhores cabos, conectores e dispositivos de interconexo (blocos punchdown e patch

panels e blindagem protege o sinal de dados contra fontes externas de rudo e contra orudo gerado por sinais eltricos dentro do cabo.

Cabo de fibra tica os sinais ticos no so afetados pelo rudoeltrico.

Logo so freqentemente usadas em projetos entre edifcios , andares e fabricas

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Blindagem feita com a malha do cab

Blindagem feita com a malha do cabo, que dever estar aterrada em todos osterminais, ocasionando diferentes potenciais eltricos. A blindagem acabafuncionando como uma antena captando rudo de rdio freqncia.

Se esta blindagem for aterrada num ponto do edifcio, e em outro ponto 100 m do1 ponto, com certeza esta blindagem ter potenciais diferentes, ocasionandocorrentes eltricas pela malha entre os micros.

Nesta condio, se uma descarga atmosfrica ocorrer prxima 500m do 1 ponto,

Elevar o potencial do Terra, do 1 ponto a um valor muito maior que o do 2 ponto 100m, gerando um pico de tenso pelo cabo, do ponto 1 ao ponto 2, com

potencial de at 1.000Volts, queimando diversos terminais e at mesmo o servidor.

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4.2.2 Atenuao e Perda por Insero em Meios de Cobre


A atenuao a reduo daamplitude do sinal ao longo de um link

Longos comprimentos de cabos e altasfreqncias de sinais contribuem para umamaior atenuao dos sinais.

atenuao expressa em decibis (dB) .Quanto menor o dB negativos melhor odesempenho melhor do link.

Impedncia a medio daresistncia do cabo correntealternada (CA), medida em ohms.

A impedncia de um cabo Cat5 de 100ohms.

A descontinuidade ou diferena deImpedncia, pode causar eco e atraso desincronismo devido aos sinais adicionaisrefletidos de volta ao transmissor, resultando

em erros de dados.

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4.2.3 Fontes de Rudo nos Meios de Cobre


O rudo qualquer energia eltrica no cabo que torna difcil ao receptor ainterpretao dos dados.

Crosstalk ou diafonia quando h uma interferncia entre os pares dentro deum cabo, o sinal de um par de fios interfere no outro par adjacente.

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4.2.4 -1 Tipos de Diafonia


Quando o rudo eltrico no cabo originado de

sinais em outros fios do cabo, isso conhecidocomo diafonia

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Unshilded Twisted Par - par torcido sem blindagem

Um par de fios torcidos criauma espira virtual comcapacitncia e indutncia,suficientes para ir cancelandoo rudo externo atravs de

suas mltiplas

espiras, ou seja, o campomagntico formado pela espiraX, reverso da espira Y, eassim por diante.

Se num dado momento o cabosofrer uma interferncia, estaser anulada na inverso dosplos das espiras.

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Unshilded Twisted Par - par torcido sem blindagem

O rudo cancelado pelamudana de polaridade do sinalatravs das mltiplas espiras. Este fenmeno foi descoberto pela Bell

Company, que a atual AT&T ou LucentTechnology.

Atualmente os cabos UTPs sofabricados com 4 (quatro) pares, ou seja,4 (quatro) fios torcidos num s cabo.

Quanto maior o nmero de giros,mais o rudo cancelado.

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Diafonia Prxima(NEXT Near-end Crosstalk)

A diafonia prxima (NEXT) calculada como a razo dasamplitudes de voltagem entre o

sinal de teste e o sinal dediafonia quando medidas namesma extremidade do link.

Essa diferena expressa emum valor negativo de decibis(dB).

Os nmeros negativos menoresindicam mais rudo, assim comobaixas temperaturas negativasindicam mais calor.

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Diafonia Distante(FEXT Far-end Crosstalk)

A diafonia que ocorre longe dotransmissor cria menos rudoem um cabo do que a NEXT.

O rudo causado pela FEXTainda se propaga de volta fonte, mas atenuado na suavolta.

Desta maneira, a FEXT no um problema to srio quanto aNEXT.

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Diafonia Prxima porSoma de Potncias

(PSNEXT Power SumNear-end Crosstalk)

A NEXT por Soma de Potncias(PSNEXT) mede o efeitocumulativo da NEXT de todosos pares de fios no cabo.

A PSNEXT computada paracada par de fios baseada nos

efeitos da NEXT dos outros trspares.

O efeito combinado da diafoniade mltiplas fontes simultneasde transmisso pode ser muitoprejudicial ao sinal.

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4.2.6 -1 Procedimentos para Testar Cabos


Dez parmetros de testes primrios quedevem ser verificados para que um linkde cabo possa satisfazer os padresTIA/EIA so: Mapa de fios

Perda por insero

Diafonia prxima (NEXT Near-end crosstalk) Diafonia prxima por soma de potncias

(PSNEXT Power sum near-end crosstalk)

Diafonia distante de mesmo nvel (ELFEXT Equal-level far-end crosstalk)

Diafonia distante por soma de potncia demesmo nvel (PSELFEXT Power sum equal-

level far-end crosstalk) Perda de retorno

Atraso de propagao

Comprimento do cabo

Desvio de atraso

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O padro Ethernet especifica que cadaum dos pinos em um conector RJ-45tenha um determinado propsito.

Uma placa de rede transmite sinaisnos pinos 1 e 2, e recebe sinais nos

pinos 3 e 6. Os fios do cabo UTP precisam estar

conectados aos pinos corretos de cadaextremidade de um cabo.

O teste de mapa de fios garante queno existe nenhum circuito aberto oucurto no cabo.

Um circuito aberto ocorre se o fio no forligado corretamente ao conector.

Um curto circuito ocorre se dois fiosforem ligados um ao outro.

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A falha de par invertido - Ocorrequando um par de fios instaladocorretamente em um conector,mas invertido no outro conector.

Uma falha de cabeamento depar dividido - Ocorre quando umfio de um par trocado com umfio de um par diferente.

As falhas de cabeamento depares transpostos - Ocorremquando um par de fios for

conectado aos pinoscompletamente diferentes nasduas extremidades.

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4.2.8 Parmetros Baseados em Tempo


Quando um testador de cabos faz uma medio TDR, ele envia um sinalde pulso ao longo do par de fios e mede o tempo exigido para que opulse volte ao mesmo par de fios.

O testeTDR usado no somente para determinar comprimento, mastambm para identificar a distncia at as falhas de cabeamento comocurtos e abertos. Quando o pulso se depara com uma conexo aberta, em curto ou

defeituosa, toda ou parte da energia do pulso refletida de volta ao

testador.

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4.2.8 Testando Fibras ticas


Os links de fibras esto sujeitos aoequivalente tico de descontinuidades deimpedncia de UTP.

Descontinuidade tica - um pouco dosinas de luz refletido de volta na direooposta. impureza no vidro , micro-fratura conectores

instalados incorretamente so a principal causada reflexo da luz e perda da intensidade dosinal na fibra tica.

Atenuao - enfraquece o sinal de luzno receptor ocasionando erros

Optical Link Loss Budget (oramento de perdade enlace tico) - calculo do nvel aceitvel deperda de potncia do sinal que pode ocorrer semcair abaixo dos requisitos do receptor

O OTDR indicar o local das conexesdefeituosas que precisam sersubstitudas.

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FACES DE CONECTORES PTICO

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4.2.9 Um Novo Padro


Em 20 de junho de 2002, foi publicada aemenda ao padro TIA-568 para a Categoria6 (ou Cat 6).

O ttulo oficial do padro ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1. .

Os cabos certificados como cabos Cat 6precisam passar todos os dez testes.

Comparado aos teste de cabo Cat5 o Cat6 precisa passar os testes com resultadosmais altos para ser certificado.

O cabo Cat 6 precisa ser capaz de levar

freqncias de at 250 MHz e precisa termenores nveis de diafonia e perda deretorno.

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Exerccio de Laboratrio

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7.1 Roteamento de Vetor da distncia

Obrigado

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