Sistemas de cabeamento estruturado: ficha técnica

Para entender melhor os benefícios que o SCS (Stuctured Cabling System ou em português Sistema de Cabeamento Estruturado) trouxe para este setor, precisamos entender adequadamente como as redes de instalações eram construídas e implementadas antes do conceito SCS.

Em primeiro lugar, havia diferentes topologias de rede. Vamos considerar apenas três para simplificar: em barramento (bus), anel (ring) e estrela (star).

Em uma topologia em barramento, os terminais são conectados sequencialmente em diferentes pontos de um cabo de rede linear. Até mesmo a Ethernet era inicialmente suportada em uma rede em barramento.

A topologia de anel pode ser considerada uma versão da topologia de barramento onde a linha é fechada, formando um loop (ou anel).

Essas duas topologias parecem fazer sentido ao tentarem otimizar o comprimento total do cabo, mas imagine o quão difícil e trabalhoso poderia ser alterar o layout da rede em um edifício na vida real — ou simplesmente adicionar um novo terminal.

A topologia física de estrela, embora reconhecidamente menos eficiente em termos de extensões de cabo, é muito mais flexível e também pode acomodar as redes em barramento e anel.

Muitos dos sistemas de computador mais comumente usados nas décadas de 1980 e 1990 (IBM Systems 34/36/38 e AS400, IBM 3170/3270, Token Ring, Wang...) usavam mídia de transmissão específica (tipo 1, Twinax, coaxial) com seus próprios tipos de conectores (que não eram o atual e onipresente RJ45) e topologias que não eram interoperáveis com outras redes. Ou seja, se você mudasse o fornecedor do seu computador, provavelmente precisaria implantar um novo cabeamento em seu edifício, muitas vezes sem remover o antigo.

Conector Twinax

Um sistema de cabeamento estruturado unifica diferentes sistemas de conectividade, incluindo os seguintes:

Uma solução de conectividade estruturada completa pode ser dividida em seis subsistemas. Todos os susbsistemas fornecen modularidade e flexibilidade; porém mudanças e rearranjos geralmente ocorrem em apenas dois dos subsistemas. Configurações para diferentes tipos de conectividade, novas aplicações ou novos padrões também podem envolver apenas alguns subsistemas. Quando interligados, os seis subsistemas a seguir fornecem um sistema de conectividade completo e integrado:

 

1. Subsistema da área de trabalho (work area subsystem)

2. Subsistema horizontal ou cabeamento horizontal (Horizontal subsystem)

3. Subsistema de backbone ou cabeamento vertical (Backbone - riser - subsystem)

4. Subsistema de equipamentos (Equipment subsystem)

5. Subsistema de backbone de câmpus (Campus backbone subsystem)

6. Subsistema de administração (Administration subsystem)

Projetar um sistema de cabeamento estruturado é uma tarefa complexa e especializada, para a qual treinamento específicos são recomendados (como os módulos de treinamento da própria CommScope), mas há alguns princípios básicos de projeto que se aplicam amplamente à maioria das instalações de cabeamento estruturado:

• As salas de TI geralmente devem ser grandes o suficiente para acomodar racks para cabeamento e equipamentos, com espaço para crescimento, e devem ser equipadas com as instalações adequadas em termos de segurança, iluminação, ar condicionado, etc.
• O backbone/riser entre as salas de telecomunicações deve ser dimensionado adequadamente, com espaço para acomodar o crescimento. É muito comum usar fibra óptica no backbone para garantir o suporte para aplicações futuras de alta velocidade ou para criar links acima de 90 metros.
• Todas as saídas (tomadas RJ45) de cobre devem estar a um comprimento máximo cabo de 90 m a partir do gabinete de telecomunicações
• As tomadas de telecomunicações normalmente devem estar disponíveis em todas as salas e locais possíveis. Mesmo um almoxarifado pode ser convertido no futuro em um escritório; e, como você não quer refazer o cabeamento por causa disso, é aconselhável instalar tomadas de telecomunicações em tais espaços também, como faria com as tomadas elétricas.
• Todos os elementos (componentes) utilizados no cabeamento de cobre devem ser da mesma categoria, dado que o desempenho do sistema será de acordo com o elemento (componente) de categoria mais baixa.

Clique no diagrama interativo abaixo para saber mais sobre as diferentes aplicações e produtos de conectividade usados em um edifício conectado moderno.

Edifícios inteligentes têm essa denominação por diversos motivos. Literalmente a conectividade de rede entre os sistemas de um edifício torna possível para a empresa controlar automaticamente a segurança, as condições ambientais, a iluminação, as comunicações e outros fatores, ajudando a manter uma atmosfera acolhedora propícia ao trabalho. Essas redes tornaram-se críticas para a eficiência, eficácia e economia na operação de uma empresa. Usando uma definição mais ampla, edifícios inteligentes também são um meio eficaz para a empresa aumentar a eficiência, reduzir custos e simplificar as operações. Ao utilizar uma abordagem “inteligente”, reduzem despesas operacionais e facilitam um modelo de crescimento flexível.

Conforme as empresas adotam os edifícios inteligentes, três necessidades principais estão surgindo:

1. A necessidade de conectividade móvel dentro da empresa, pois menos funcionários estão alocados em uma mesa determinada e precisam de cobertura wireless onipresente
2. A necessidade de estabelecer uma base de infraestrutura pronta para o futuro que atenda a ainda em evolução e em constante crescimento internet das coisas (IoT)
3. A necessidade de convergir muitas redes diferentes ou proprietárias em uma camada de rede física única e unificada de IP sobre Ethernet

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eBook: Conectividade para Edifícios Inteligentes

Ainteligência dos edifícios "inteligentes" está na infraestrutura de comunicações integradas que os alimenta e conecta. Conheça as estratégias e práticas recomendadas para criar a infraestrutura de rede necessária para utilizar todo o potencial do seu edifício inteligente. 

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Os data centers são um dos ambientes de rede mais complexos e é nele que uma abordagem de cabeamento estruturado é mais útil, ou até mesmo indispensável. Considerando a diversidade e quantidade de equipamentos ativos que precisam ser interconectados, uma metodologia ponto a ponto para conectar esses elementos poderia rapidamente se tornar impossível de gerenciar.

As normas para cabeamento de data center fornecem mais detalhes sobre os meios físicos de transmissão e definem o canal que suporta as aplicações. Há três principais organismos de normatização de cabeamento: ABNT, ISO e TIA

Cada um desses organismos tem uma norma geral que define cabeamento estruturado, bem como uma norma específica para aplicações de data center para refletir a necessidade de velocidades mais altas, maior densidade e o conjunto de diferentes arquiteturas utilizado. Embora existam diferenças entre essas normas, elas possuem em comum as categorias mínimas de cabeamento e tipos de conectores recomendados.

 

Além da EN50173-5, a CENELEC desenvolveu a norma EN 50600-2-4 “Infraestrutura de cabeamento de telecomunicações”. Ela se concentra principalmente nos requisitos de projeto para as diferentes classes de disponibilidade do data center com forte ênfase na migração e crescimento.

Encaminhamento de fibra óptica

Como o data center pode precisar de milhares de conexões de fibra entre as diferentes áreas, é importante rotear corretamente todos esses cabos de fibra.

Os sistemas de encaminhamento de fibra revolucionaram a proteção e o roteamento da fibra. Possuem como objetivos principais aumentar a flexibilidade, reduzir o tempo de instalação e manter o raio de curvatura da fibra adequado.

Os requisitos típicos para este tipo de sistema de encaminhamento são:

• Todos os componentes oferecem máxima proteção à fibra
• Mantêm um raio mínimo de curvatura de 2 polegadas 
• Oferecem uma ampla gama de componentes para maior flexibilidade do sistema 
• Escalabilidade (capacidade de expansão) — para suportar sistemas de 400 a 25.000 patch cords  
• Nem todos os data centers são iguais, então disponibilizar uma variedade de tamanhos é desejável: 2 x 2, 2 x 6, 4 x 4, 4 x 6, 4 x 12, 4 x 24 
• Variedade de estilos e tamanhos de saídas 
• Sistemas de gerenciamento de fibra verticais e sob demanda
• Disponibilidade de uma ferramenta de configuração que permite que os usuários importem layouts para uma ferramenta baseada na web e projetem as canalizações desejadas em um formato 3D, exportando desenhos detalhados e lista de materiais (BOMs) para facilitar a instalação e a aquisição

Para mais informações sobre cabeamento de data center:

Com o enorme sucesso da Ethernet no mundo das redes, o Power over Ethernet (PoE) tornou-se a tecnologia preferida para fornecer energia remota a dispositivos conectados.

À medida que mais dispositivos em rede (câmeras de segurança IP, pontos de acesso Wi-Fi, sistemas in-building wireless, sistemas de gestão predial e iluminação LED) começam a usar alimentação remota, a oportunidade de economizar em custos de infraestrutura ao energizá-los usando o cabeamento estruturado existente continua a crescer.

Para assegurar um desempenho de PoE consistente, em 2003, o Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE), definiu um padrão² de 15,4 watts a ser fornecido pela fonte de alimentação. Hoje, como as empresas exigem mais da tecnologia PoE, trabalhos foram concluídos para criar um novo padrão (IEEE 802.3bt) que fornece até 90 watts através da fonte de alimentação. Esse padrão, também conhecido como PoE de 4 pares ou simplesmente 4PPoE, permite a alimentação remota de uma gama maior ampla de dispositivos conectados. Ele também aumenta os efeitos do aquecimento do cabo à medida que a energia é dissipada pelos feixes de cabos.

Referências úteis:

• Diretrizes da TIA TSB 184-A para suportar o fornecimento de energia em cabos de par trançado balanceado
• Tecnologia da informação ISO/IEC TS 29125 – Requisitos de cabeamento de telecomunicações para alimentação remota de equipamentos
• Tecnologia da informação CENELEC CLC/TR 50174-99-1 - Instalação de cabeamento - Parte 99-1: Alimentação remota
• Código NEC NFPA 70
• Considerações adicionais da TIA 569.D-2 sobre rotas e espaços para suportar a alimentação remota sobre o cabeamento de par trançado balanceado
• Revisão da ISO/IEC 14763-2 incluindo o planejamento e instalação de alimentação remota está em desenvolvimento

Topologia típica de cabeamento

Recursos úteis:

Considerações sobre implementação de cabeamento para suportar alimentação remota

Artigo técnico: Edificando as bases para um novo nível de tecnologia Power over Ethernet

Calculadora PoE

² IEEE 802.3af-2003

O valor da infraestrutura de rede, especificamente do cabeamento, muitas vezes não é reconhecido porque ela permanece oculta: fora de vista, fora da mente e fora do caminho. A maioria das conversas do setor hoje é sobre wireless (seja celular in-building cellular ou Wi-Fi) e sua crescente onipresença. Por seu próprio nome, wireless sugere “usar menos fios”. Mas a principal vantagem da rede sem fio não é economizar dinheiro substituindo fios. Ainda há muitos fios na rede sem fio.

Na verdade, haverá a necessidade de “mais fios para o wireless”, à medida que as redes sem fio se transformam em células cada vez menores para alcançar a capacidade e a cobertura que os usuários e dispositivos exigem. E, com o advento muito alardeado da internet das coisas, espera-se que o número de conexões necessárias só aumente.

Independentemente da conversa sobre um futuro mundo sem fio, tal lugar provavelmente ainda seria altamente dependente de uma infraestrutura de rede baseada em cabos, embora uma grande parte deles provavelmente seria fibra óptica em vez de cabos metálicos. Sendo assim, todas as considerações sobre infraestrutura devem começar com uma abordagem estruturada para o cabeamento. O cabeamento estruturado é a maneira aceita de lidar com a proliferação de dispositivos eletrônicos interligados. Como um único tipo de cabo de cobre e/ou fibra óptica é capaz de atender a diversas variedade de necessidades de comunicação, a ampla adoção do cabeamento estruturado continuará à medida que as aplicações passam a abranger não somente voz, dados e vídeo mas passam a incluir sistemas de automação predial, sistemas de segurança e outras redes de controle. No entanto, diferentes tipos de cabeamento têm restrições em suas aplicações e capacidades específicas. As equipes de projeto precisarão avaliar a escolha cuidadosamente considerando o uso e a longevidade do edifício em mente.

Felizmente pouquíssimos desenvolvedores de edifícios hoje sonham em especificar um novo escritório sem dutos verticais adequados, alturas generosas do chão ao teto ou pisos elevados. Além disso, estratégias de projeto mais simples para reabilitar edifícios mais antigos estão se tornando rotina. Os projetistas estão encontrando maneiras de obter soluções arquitetônicas mais simples, mais baratas e mais organizadas para problemas associados à acomodação das redes. Além disso, agora é muito mais comum clientes, especialistas em TI, gerentes de instalações e todos os muitos e diversos membros das equipes de projeto de edifícios "estarem na mesma página" durante o processo de projeto e construção.

Possivelmente, o processo de difusão das redes em todas as organizações não é, nem nunca será, completo. Onde quer que as conexões cheguem, sempre que houver conexões, sempre haverá alguns problemas e mudanças associados às novidades. Não há dúvida, no entanto, que a maioria das organizações é hoje em dia cada vez mais dependente das redes de comunicação e, portanto, a relação entre redes e projeto do edifício é vista como simplesmente importante demais para a sobrevivência de muitas organizações para ser esquecida ou ignorada.

Saiba mais sobre a importância da infraestrutura com fio por trás da rede sem fio em nossa ficha técnica sobre redes celulares in-building.

Na década de 1990, as redes locais (LANs) estavam crescendo, mas as demandas de aplicações futuras estavam levando à necessidade de mais largura de banda do que os sistemas de par trançado de cobre Categoria 5e poderiam fornecer. A diafonia no onipresente conector modular RJ45 representava uma deficiência elétrica crítica que impedia o aumento da largura de banda utilizável. O desenvolvimento de conectores de Categoria 6, combinados com cabos e cordões (patch cords) Categoria 6, resolveu este problema.

Além disso, em 1997, a SYSTIMAX lançou conectores de par trançado aprimorados que incorporaram uma tecnologia inovadora chamada "multi-stage compensation" (compensação em vários estágios). Essa nova técnica de compensação permitiu a fabricação de conectores com níveis de diafonia drasticamente reduzidos que, quando combinados com cabos e fios também aperfeiçoados, dobraram a largura de banda utilizável do sistema de cabeamento. O mercado de cabeamento estruturado normatizou mais tarde esses níveis aprimorados de desempenho como Categoria 6, sistemas Classe E nas normas dos EUA, Europa e internacionais.

A chave para esta inovação era colocar vários estágios de diafonia compensatória em locais precisamente controlados para superar substancialmente o impacto negativo da diafonia. Esses aperfeiçoamentos adicionais levaram a níveis de desempenho ainda mais elevados que foram apresentados ao mercado em 2004 e mais tarde normatizados pela indústria como Categoria 6A, Classe E_A. A CommScope obteve patentes sobre os métodos de compensação e os projetos da placa eletrônica (lead frame).

A compensação em vários estágios facilitou o desenvolvimento do cabeamento Cat 6A, e toda uma família de patentes relacionadas aos métodos de compensação, projetos de conector e placas surgiram a partir dessa inovação inicial. Para permitir o crescimento do mercado, a CommScope licenciou sua tecnologia patenteada para outras empresas do setor.

Os sistemas Categoria 6 permitiram LANs modernas com suporte robusto para velocidades de rede de 1 Gbps. Os sistemas Categoria 6A permitiram velocidades 10 vezes maiores, até 10 Gbps. A Categoria 6 e a Categoria 6A são as soluções de cabeamento mais utilizadas atualmente no mercado.

 

 

Portal Interativo SYSTIMAX

Seja para convergência de rede, energia e dados, IoT ou outras aplicações, a CommScope pode ajudar você a enfrentar seus desafios mais difíceis, hoje e amanhã.

Ambiente de lançamento

 

• Saiba mais sobre a tecnologia de cabeamento de cobre
• Saiba mais sobre a tecnologia de cabeamento de fibra

Para obter o melhor desempenho dos SCSs, as normas precisam ser aprovadas e respeitadas. O setor de TI reconheceu a importante função do cabeamento estruturado e desenvolveu normas que englobam as capacidades e funcionalidades dessas soluções, incluindo o que será mencionado a seguir.

Nos mercados de telecomunicações, edifícios inteligentes e de cabeamento, as organizações que desenvolvem as normas demonstramconsiderável cooperação ao fornecer soluções viáveis para as crescentes necessidades de comunicação. Sempre há diversas normasnovas e atualizações das existentes em desenvolvimento. Por exemplo, a Organização Internacional de Normalização (ISO) e a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) publicaram a primeira norma internacional para gerenciamento de infraestrutura automatizado (AIM).

A CommScope é muito ativa em organizações de normalização e tem funcionários presidindo comitês, fornecendo conhecimentos técnicos e auxiliando no desenvolvimento das normas para publicação e implantação bem-sucedidas. Vários associados da CommScope foram reconhecidos com prêmios por seu serviço ao IEC, Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) e Associação da Indústria de Telecomunicações (TIA). É importante para nossos clientes que nós permaneçamos na vanguarda da evolução da tecnologia de rede.

No e-book Edifícios conectados e eficientes, a CommScope dá uma visão geral das organizações mais envolvidas no desenvolvimento de normas de cabeamento e conectividade para edifícios inteligentes.

As soluções de cabeamento estruturado da CommScope atendem ou excedem as normas acima.

Adotar a digitalização da empresa é um imperativo competitivo hoje em dia. As aplicações modernas estão evoluindo rapidamente para aproveitar uma ampla gama de serviços e novas tecnologias que fornecem um tempo de valorização mais rápido para novas aplicações, e escala e escopo com o objetivo de atender seus clientes quando e onde quer que eles se conectem a empresa. São necessárias novas ferramentas de projeto para acelerar a fase de projeto e planejamento, e para acompanhar as demandas de capacidade e desempenho, ao mesmo tempo em que oferece um ROI (retorno de investimento) de infraestrutura otimizado.

Para enfrentar desafios como esses, a CommScope oferece um conjunto de ferramentas que podem simplificar o projeto, a instalação e expansões futuras para suportar a migração de alta velocidade da conectividade de fibra. Por exemplo, as especificações de desempenho para SYSTIMAX® e para NETCONNECT® definem limites de topologia de canal específicos para soluções de cabeamento SYSTIMAX ou NETCONNECT para uma ampla gama de aplicações. Além disso, a Calculadora de desempenho de fibra SYSTIMAX fornece os cálculos de atenuação para um canal de cabeamento proposto enquanto determina simultaneamente quais aplicações o canal suportará. A CommScope corrobora as Especificações de desempenho (disponíveis no site da CommScope) e a análise da Calculadora de desempenho de fibra com garantia* para todas as aplicações suportadas. As ferramentas acima não apenas permitem a exploração rápida do projeto, mas também constituem a base de nossa exclusiva garantia de aplicações. De acordo com os termos da Garantia Estendida do Produto e Aplicação de 25 anos da CommScope, a empresa garante que o cabeamento atenderá às especificações e que as aplicações operarão de acordo com as especificações de desempenho — em muitos casos, além das distâncias e complexidades de canal especificadas nas normas. A Garantia de Sistema fornece os detalhes dos termos e condições de nossa Garantia de Aplicação.

Consulte nosso guia de aplicações abaixo para obter uma visão geral dessas ferramentas, juntamente com exemplos práticos que ilustram como elas podem ser usadas para planejar o desempenho da aplicação em um canal especificado usando cabeamento de fibra CommScope. O resultado é obter o suporte de aplicações verificado, o desempenho da instalação validado e uma Garantia de Aplicação de ponta a ponta coberta pela CommScope e sua extensa rede PartnerPro® de parceiros de negócio certificados.

Os benefícios de usar uma infraestrutura de rede estruturada incluem custos de material e mão de obra mais baixos, uma instalação única para o cabeamento, um único ponto de contato para integração de sistemas, redução nos requisitos de espaço físico, menores despesas de realocação, custos de manutenção e administração reduzidos e a capacidade de migrar para novas tecnologias com maior facilidade, menos riscos e custos mais baixos.

A infraestrutura de rede estruturada ideal não é composta apenas pelo uso de uma categoria específica de cabeamento (Categoria 5e, 6, 6A etc.) no edifício. Na verdade, a infraestrutura pode ter uma mistura de cabeamento de par trançado e de fibra óptica, mas também são importantes o projeto, a instalação e o gerenciamento contínuo. O conceito é cabear somente uma vez.

O custo adicional de material e de mão de obra incorridos na implementação de uma infraestrutura de rede estruturada verdadeira são mínimos em comparação com a despesa de mão de obra mais alta envolvida em uma atualização e recabeamento posterior.