Estudo do projeto do sistema de dados, voz e imagem por meio de cabeamento estruturado

ARTIGO ORIGINAL

SANTOS, Patricia Liberta Serra dos ^[1], SILVA, Lazaro Edmilson Brito ^[2]

SANTOS, Patricia Liberta Serra dos. SILVA, Lazaro Edmilson Brito. Estudo do projeto do sistema de dados, voz e imagem por meio de cabeamento estruturado. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 05, Ed. 04, Vol. 05, pp. 89-131. Abril de 2020. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/educacao/artistas-dos-trilhos

RESUMO

O desenvolvimento do presente estudo foi baseado no Sistema de Cabeamento Estruturado aplicado a um projeto de rede onde são analisadas todas as etapas de gerenciamento envolvendo uma rede integrada de comunicações com dados, voz e circuito fechado de televisão (CFTV). A estrutura do projeto apresentado foi baseada na implantação de uma nova infraestrutura que por meio de uma rede integrada administra os sistemas de comunicações internos (dados, voz e imagem), tendo como referência o Prédio Sede de uma companhia de energia do estado do Rio Grande do Norte, local onde estão contidos os servidores que gerenciarão os sistemas da nova instalação. O projeto foca as etapas desde o escopo até os testes que garantem a qualidade da rede, abordando aspectos técnicos e descrevendo as normas que são devidas. Como o avanço no campo de telecomunicações visa à qualidade do serviço alinhado às funcionalidades e benefícios futuros que a rede pode atender, a partir destes aspectos houve o acumulo de informações de procedimentos técnicos voltados para projeto na área de telecomunicações alinhado com as técnicas e gerenciamento para execução do projeto. Durante a fase da implantação do projeto foram mostrados os elementos que compõe a rede, descrevendo e quantificando-os para finalizar a etapa dos testes, certificações e asbuilt onde é entregue ao cliente toda a garantia de que a rede funciona bem e dentro do que foi projetado.

Palavras-chave: Cabeamento Estruturado, Sistema de Telecomunicações, Rede Integrada de Comunicação.

1. INTRODUÇÃO

A evolução dos sistemas de comunicação é evidente. A todo momento, novos dispositivos e componentes são criados para tornar os sistemas mais rápidos e eficientes. Contudo se faz necessária a criação de padrões e normas para que os sistemas sejam compatíveis e possam ser interligados. Por mais que a tecnologia avance as estruturas e topologias por serem de grandes dimensões, não é tarefa fácil adotar a troca dessa estrutura na mesma velocidade da evolução.

Coelho (2003), com o objetivo de promover a confiabilidade e interoperabilidade nos sistemas estruturados, é que se faz necessária um nível de exigência padronizada definida como normas, ou seja, a aplicação das normas possibilita uma interação entre os sistemas (antigos e novos) de forma mais eficiente e que, em condições operacionais especificadas possui a capacidade de operar de forma adequada, como previsto em projeto.

Essa compatibilidade deverá ser adotada até haver a substituição completa dos sistemas, obedecendo a um cronograma de obsolescência instituída pelos fabricantes para que a transição seja feita sem colapsos. Sendo assim a criação de diversos padrões e documentos são de suma importância e imprescindíveis antes de instalar e operar os sistemas de comunicações.

1.1 PROBLEMA

Após a necessidade de expansão da estrutura física de uma instalação, houve a criação de um bloco, onde serão disponibilizados os sistemas de dados, voz e imagem. Como agregar qualidade e segurança aos serviços instalados para que seja viável a sua construção e implantá-los seguindo as normas para sistema de comunicação visando o custo x benefício, qualidade da rede e viabilizando a necessidade do cliente?

1.2 JUSTIFICATIVA

A premissa da construção deste projeto foi à necessidade da expansão na estrutura física da empresa com a criação do Bloco Anexo que acomodará os sistemas de comunicação, conforme os já operantes no prédio sede, com a premissa da redução dos custos e da interoperabilidade entre os sistemas.

Foram seguidas diversas especificações baseadas nas normas para sistema de comunicações Instituto Nacional Americano de Padrões (ANSI), onde foi definido cada sistema conforme às suas necessidades e também a escolha da rede em que trafegarão os dados. Visando estes aspectos o projeto apresenta as etapas de gerenciamento de um projeto de rede integrada, ofertando as opções dentro das normas de cabeamento e mantendo as características das necessidades do cliente em operar a rede.

1.3 OBJETIVOS

O projeto teve o objetivo de descrever as etapas da construção do projeto de rede integrada na construção de uma instalação, tendo o importante objetivo da expansão física de uma estrutura já existente. Sendo propostos estudos de normatização aplicados as técnicas de construção da rede e objetivando os seguintes itens:

1.3.1 GERAL

Apresentar por meio de um estudo as etapas de um projeto de rede integrada de comunicações de dados, voz e imagem e a eficácia do uso dos padrões técnicos na construção do sistema, oferecendo ao leitor uma ideia de como adequar cada rede a um meio físico de transmissão definidas para cada área do sistema de comunicações.

1.3.2 ESPECÍFICOS

Conceituar as características que fazem parte de uma rede de comunicação às vantagens da utilização do sistema de cabeamento estruturado na integração de rede para dados, voz e imagem. Explicar detalhadamente as características do tipo da rede a ser utilizada e seus parâmetros, detalhar cada Sistema o esquema e o tipo de material a ser utilizado sempre viabilizando conexões mais eficazes, com menor custo de manutenção e facilidade de adequação. Detalhar as principais normas e entidades responsáveis utilizadas no cabeamento de telecomunicações, cada elemento de rede que compõe cada sistema envolvido, pontuando e gerenciando cada etapa em um projeto de rede.

1.4 METODOLOGIA

Este estudo de caso mostra dentro de uma coleção técnica um sistema de cabeamento estruturado direcionado aos Sistemas de (dados, voz e imagem). Possui uma abordagem técnica, onde visa demonstrar os benefícios da aplicação deste sistema que foi realizado por meio de integração de rede. Inicialmente com base em pesquisa bibliográfica técnica acerca dos conceitos dos parâmetros e características que envolvem o sistema de uma rede de comunicação. Demonstração e explanação sobre os componentes físicos e a infraestrutura que interligará a rede na elaboração de um projeto com a aplicação dos componentes descritos e submetidos às normas aplicadas ao sistema de cabeamento estruturado. As técnicas utilizadas para a composição do trabalho são:

• Coleta das informações preliminares para obtenção do escopo técnico;
• Esquematização do layout dos sistemas que farão parte da rede;
• Levantamento dos materiais embasado nos resultados da análise;
• Execução do projeto e acompanhamento das informações;
• Realização de testes e certificações para garantir a funcionalidade dos sistemas.

2. REDE DE COMUNICAÇÕES DE DADOS POR MEIO DO CABEAMENTO ESTRUTURADO

Algumas definições acerca do sistema de comunicação de dados foram descritas para dar uma ideia preliminar do que vem a ser uma rede, qual o seu funcionamento e quais parâmetros foram seguidos para que haja de fato uma transmissão. O conceito de rede refere-se a uma comunicação entre dois equipamentos que realizem uma transmissão de dados, e entre outros equipamentos independentes da distância envolvida, onde o que importa é manter um nível lógico de comunicação, envolvendo vários níveis de codificação.

Durante a fase do planejamento foi levado em consideração técnicas específicas voltadas ao sistema de cabeamento estruturado e cabeamento óptico que fazem parte das normas internacionais para cabeamento estruturado como o The Telecommunications Industry Association (TIA) e a norma Electronic Industries Association (EIA). Cada numeração que vem após a norma indica uma especificação própria para o tipo de aplicação seja para par metálico, fibra óptica ou infraestrutura.

Na elaboração do projeto vários sistemas de comunicação como (dados, voz, imagem) são interligados por meio de rede cabeada e rede não cabeada, ou seja, o meio de transmissão dos dados poderá ser por meio de ondas guiadas ou ondas não guiadas, garantindo assim a qualidade da distribuição de dados visando à redução do número de cabos do sistema e visando os diferentes níveis de equipamentos envolvidos e a garantia da otimização da rede de acordo ao meio físico que será utilizado. Independente da forma que esta comunicação será processada se residencial, empresarial ou industrial o importante é que exista a interligação de equipamentos e um só objetivo: o de prover a comunicação entre os dados. Para suporte a uma rede de forma eficaz e gerencial é que os avanços tecnológicos se apresentam com uma diversidade cada vez maior atendendo a diversos tipos de rede: redes remotas, redes locais, redes metropolitanas, todas envolvidas em um só negócio: a comunicação de informações.

A partir destas armações é que favorece o uso cada vez maior de sistemas distribuídos, o uso em meio empresarial, os servidores, estações de trabalhos (Work Área) WA, notebooks, todos devem estar interligados a um servidor para terem acesso, compartilhando ou trocando mensagens ou arquivos dentro de um mesmo ambiente. A este processo dá-se o nome de Network Area Local (LAN) onde a informação pode ser enviada por meio de pacote de dados e isto requer um ambiente favorável à sua transmissão em que haja controle do que está sendo enviado e transmitido. É por meio das redes de dados que as tecnologias e arquiteturas são exploradas, a fim de processar as informações de forma correta, segura e que satisfaça a utilização dos diversos equipamentos de diversos níveis. A esta teia dá-se o nome de arquitetura, ou seja, a forma como construir uma rede para que cada elemento que fará parte da conexão, siga a um mesmo tipo de padrão de comunicação e utilizem um mesmo protocolo de rede. Essas são características que uma rede pode ter, e pode ser estendida a outras classificações: em arquitetura, extensão geográfica, topologia e meio de transmissão.

Durante a transmissão dos dados em uma rede faz-se necessário um equipamento que fará o papel de transmissor e outro de receptor e o meio pela qual as informações trafegam chama-se rede. Esta pode ser interna ou externa, o meio de transmissão escolhido define o controle que terá o fluxo das informações, o endereçamento e controle da direção que os dados terão codificação, decodificação e o protocolo que serão utilizados, estas características que definem a rede são chamadas de MODELO OSI.

O modelo OSI foi desenvolvido pela (Internacional Organization for Standardization) OSI para padronizar uma estrutura de computadores e desenvolver padrões de protocolos, os mesmos que permitem que máquinas de fabricantes e versões diferentes falem entre si e pode ser considerado como o modelo referência. Neste modelo existem 7 camadas que fazem com que haja comunicação entre os computadores por meio de um protocolo característico a cada camada. O modelo referência OSI apresenta uma divisão para realizar o transporte de dados de um host origem (identificação de máquina conectada a uma rede) até o host destino, e é apresentado da seguinte forma:

Todas as camadas são importantes para o processo de transmissão e disseminação da informação, mas as duas primeiras: a física e a de enlace de dados possui papel essencial no momento da transmissão dos pacotes de dados. Se um equipamento estabelecer uma conexão por meio de mensagens à aplicação do outro equipamento ele invoca a camada de aplicação (camada 7), ou seja, ele mantém esta conexão de parceria com o outro equipamento por meio de um protocolo específico aquela camada.

Este mesmo protocolo solicita um auxílio à camada inferior (camada 6) que é a de apresentação e que também se utiliza de um protocolo próprio a camada que faz parte. E todo o processo se repete até a camada que transmite os bits por meio de uma transmissão.

Segundo Stallings (2005, p. 77) “[…] não existe uma comunicação direta entre camadas parceiras, exceto na camada física, cada entidade de protocolo envia dados para a próxima camada inferior para levar dados à entidade parceira.”

Assim então ocorre a comunicação de dados, sempre fazendo links com as camadas inferiores e nunca numa transmissão direta entre camadas. Como o projeto trata da construção de uma rede cabeada metálica e óptica faz-se necessário um preliminar estudo de redes de computadores para entender os parâmetros que implicarão na sua montagem e que possa interferir na transmissão dos pacotes de dados. A camada que trata do tipo do meio físico pelo qual os dados serão transmitidos é a camada física, nesta camada são avaliadas as características mecânicas, elétricas e funcionais do tipo de cabeamento utilizado unindo à funcionalidade de atender a demanda da evolução tecnológica dos equipamentos. Fisicamente os computadores são interligados em uma topologia, ou seja, um padrão na qual o meio da rede está conectado a outros computadores. E cada padrão a ser utilizado difere da necessidade do cliente e do valor do investimento a novos equipamentos.

2.1 ESTUDO DE CASO

A proposta deste estudo é a elaboração de um projeto de sistema de integração de redes de (imagem, dados, voz) por meio do cabeamento estruturado e rede wireless, onde o objetivo principal é integração de um Bloco Anexo com o Prédio Principal ou (Prédio Sede) utilizando a fibra óptica. A implantação do Bloco Anexo compreende na criação de um sistema integrado de redes (imagem, dados, voz) onde a premissa principal é a expansão futura da rede. Para o projeto foram analisadas duas formas de aplicação para os sistemas tanto com a utilização de cabo ethernet e com a utilização de fibra óptica.

Foi de extrema importância que a rede atendida viesse prover de acordo à máxima capacidade da rede uma transmissão com segurança e confiabilidade por meio da rede tanto cabeada quanto da (Wireless Fidelity) WI-FI, pois muitos arquivos eram de conhecimento apenas de alguns setores específicos da empresa.

Quando a infraestrutura é por demais dinâmica com contínua alteração de layout ou exige-se mobilidade, a solução pode ser a implantação de um sistema sem fios. Ele deve permitir que de qualquer ponto da corporação o usuário se conecte com a mesma velocidade e segurança proporcionados por uma rede cabeada. (FURUKAWA MF101, 2011, p. 45).

Mais dois pontos abordados durante o levantamento do escopo foram à questão das perdas de pacotes de dados, levando em conta a capacidade de expansões futuras se pensando no custo X benefício.

2.2 PRINCÍPIOS DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

Há cerca de 20 anos, quando se iniciou o desenvolvimento das primeiras redes de cabeamento estruturado foi um avanço nas redes de comunicação, primeiro por ser inovador e integrar vários sistemas em um só, e depois pela redução de custos na troca de vários tipos de cabos para compor uma rede com diversos equipamentos. Internacionalmente houve a criação de normas voltadas para a instalação e qualidade dos materiais cabling (que significa cabeamento) e infraestrutura, visando à durabilidade e a interoperabilidade dos ativos de rede.

2.2.1 SISTEMA DE COMUNICAÇÃO

Na prática quando um sistema começa a ser instalado, a única preocupação é seguir as normas específicas que ditam a forma de instalação física da rede, na teoria além da preocupação do projeto é necessária uma análise mais profunda referente ao tipo de instalação que atenderá a rede. O tipo de cabo adequado ao tipo da rede leva em conta todos os parâmetros e características para que haja uma comunicação de qualidade.

O aumento da banda passante no sistema de comunicação implica na escolha das características construtivas da rede para atender ao fluxo de informações que trafegam no sistema de comunicação.

Para a existência da comunicação se faz necessário 3 elementos: Transmissor, Canal e o Receptor. Entre uma extremidade e outra há muitas variáveis que influenciam e interferem no sistema determinando se existirá ou não comunicação entre os extremos. Para que exista tal comunicação é importante que haja um código ou linguagem em comum, transmitido pelo transmissor e que o receptor o identifique. Essa informação depende não só da linguagem, mas do meio ao qual trafega a informação, e se o meio é sensível a ruídos externos.

O objetivo de projeção da codificação de canal é aumentar a imunidade de um sistema de comunicação digital a ruído de canal. Especificamente, a codificação de canal consiste no mapeamento da sequência de dados de entrada em uma sequência de entrada do canal, e no mapeamento inverso da sequência de saída do canal na sequência de dados de saída, de tal maneira que o efeito global do ruído de canal sobre o sistema seja minimizado. (HAYKIN, 2011, p. 442).

O papel do transmissor é ser responsável por adequar o sinal enviado às características do canal, visando a recuperação do mesmo, o receptor detecta o sinal recebido e adequa a linguagem decodificando a informação para garantir o aceite e a conversão da mesma.

Figura 1: Diagrama de blocos do sistema de comunicação digital.

O diagrama de blocos acima mostra os estágios do fluxo de dados durante a codificação e decodificação no processo da transmissão dos dados.

O canal é caracterizado como o meio físico e tem a função de guia para o tráfego da informação podendo existir várias formas, como por exemplo: cabo óptico, par metálico, coaxial e também a utilização da atmosfera, guias de ondas (para o caso de micro-ondas), logo cada uma tem as suas características, atuando com a mesma finalidade que é a transmissão de informações e também sofrendo ação de várias formas de interferências de formas diferentes.

2.2.2 SINAIS

O sinal é a representação da variação contínua de algum tipo de fenômeno físico, é algo perceptível e que dentro de escalas pré-determinadas passam informações de variáveis específicas. O sinal pode pertencer a duas classes, digital ou analógico. Há várias formas de diferenciar um sinal digital de um sinal analógico: primeiro é a forma do sinal. O sinal analógico apresenta uma variação no tempo com valores que variam de 0 até um valor máximo [Amplitude] e o sinal digital pode assumir apenas 2 valores que é o [0 ou 1], a amplitude dependerá do valor máximo e mínimo que este deverá assumir.

Quando há repetição do sinal em um determinado ciclo, (Ciclo = Forma de onda que o sinal assume entre 0 e 2) num intervalo de tempo, chama-se Frequência. Quando inicia a oscilação de uma senoide ela possui um ângulo Ɵ qualquer, para isto damos o nome de Fase. Quando o sinal é descrito em um gráfico de coordenadas (X, Y) a coordenada X representa a frequência com que o sinal de se repete e a coordenada Y a amplitude que o sinal alcança.

Figura 2: Sinal Analógico – Forma de onda

Um sinal analógico é uma representação de um sinal que varia no tempo e continuamente, ou seja, ele varia em uma faixa de valores e podem ser lidos sem a necessidade de nenhuma conversão. Numa escala de [0 a valor máximo] o sinal analógico passa por todos os valores, com variação apenas em amplitude fase e frequência. Um exemplo claro deste tipo de sinal é o sinal de áudio e vídeo eles variam com formas (frequências) e amplitudes bastante diferentes ao longo do tempo. Na figura 2 pode-se observar o gráfico onde há a variação do sinal de voz, indicando a intensidade do sinal em amplitude e a indicação para os pontos no tempo da frequência inicial e final, ou seja, a largura de banda que ocupa o canal e a variação do sinal em função do tempo.

Ao contrário do sinal analógico, o sinal digital é formado por um conjunto de valores discretos onde assume valores prefixados, ou seja, se quiser determinar o valor de um sinal digital poderá ser feito, mas apenas para um determinado instante do tempo, pois não se trata de um sinal contínuo.

Figura 3: Sinal Digital – Forma de onda

Acima forma de onda do sinal digital assumindo apenas dois estados lógicos do sistema binário (0 ou 1). Toda a transmissão de um sinal entre computadores se dá de forma digital.

2.2.3 LARGURA DE BANDA

A representação do sinal pela largura de banda é a capacidade de informação que trafegará pelo canal num determinado tempo. Sendo adotado o bit por segundo ou Herzt por segundo.

Durante a representação de um sinal o que há é a análise de quantidade de frequência mínima que represente o sinal de origem de maneira que seja completa a transmissão da informação, chama-se de Largura de Banda, ou Largura de Faixa. A largura de banda portanto, é o intervalo de frequências que um canal tem possibilidade de suportar.

Na análise de um sinal analógico distingue-se que a formação do sinal abrange certos dados que darão características únicas para aquele ciclo, a amplitude varia entre o extremo máximo e mínimo lembrando que por ser um sinal contínuo a variação é descrita em todos os intervalos destes valores. A fase representa a posição da onda de onde será no instante (t=0s) e a frequência parâmetro que descreverá a quantidade de repetições que a onda terá durante o período (T).

A seguir tabelas que apresentam alguns valores de aplicações a largura de banda para alguns sinais:

Tabela 1: Largura de banda de alguns sinais

Fonte: (FURUKAWA MF101, 2011)

Tabela 2: Meios de transmissão e respectivos valores de banda passante

Fonte: (FURUKAWA MF101, 2011)

Tabela 3: Banda passante dos sinais digitais

Fonte: (FURUKAWA MF101, 2011)

Para que haja a transmissão do sinal e está possa ser realizada de forma que o sinal recebido seja recuperado igual ao enviado, é preciso que o canal dê condições de transmissão e a banda passante ser igual ou superior a banda do sinal encapsulado, caso contrário haverá a deformação do sinal.

2.2.4 POTÊNCIA DO SINAL

Durante o envio do sinal transmitido um conceito muito importante definirá o tipo da transmissão: é a Potência do Sinal, esta deve estar dentro dos parâmetros aceitos no canal sem que haja distorções, ruídos ou atrasos durante a transmissão. A potência do canal tem a ver com a amplitude do sinal enviado, pode influenciar na atenuação e ganho de um sistema, ou seja, o aumento e ganho, a sua representação na unidade medida é descrita na equação 1:

Onde o db é a relação potência de saída sobre a potência de entrada do circuito. Além do parâmetro potência, influenciando na qualidade da transmissão dos dados há também as perturbações que afetam o canal e podem ser descritas como distorções. A qualidade do cabo, do meio, a forma de montagem da infraestrutura ou se há cabos de diferentes tipos físicos juntos no mesmo trecho, são algumas das principais causas de distorções que afetam o canal, como por exemplo, distorção de retardo, distorção de atenuação, ruídos, diafonia, eco.

Estas características descritas são existentes tanto em sinal analógico como no digital, podem e são alteradas ao longo do tempo dependendo de influências de variáveis externas, o estudo do projeto visa justamente a escolha do meio físico para transmitir os dados com base no tipo de ambiente que a rede será projetada. A interligação entre os prédios deverá ser feito via FIBRA ÓPTICA com proteção contra roedores para aplicação em dutos e trechos subterrâneos além de não permitir à interferência de emissões elétricas, evitando levar distorções à rede, uma vez que se trata de um trecho onde o lançamento será em duto passando por caixas de passagens até a entrada da sala de equipamentos do prédio. Sua emenda mecânica será feita em um (Distribuidor Interno Óptico) DIO, nesta área também há existência de uma Subestação (SE) próxima. O local acomodará postes para o sistema de Circuito Fechado de Televisão (CFTV) onde serão interligados por fibra óptica até o servidor do Bloco Anexo.

2.3 CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS DOS CABOS

As características construtivas dos cabos definirão a taxa de transmissão em que os pacotes de dados trafegarão pela rede, ou seja, se a largura de banda disponível será ou não limitada. A linha de transmissão metálica possui 4 parâmetros de rede distribuídas que devem ser considerados: Indutância, Capacitância, Resistência e Condutância.

A resistência define o fluxo de corrente que percorre o condutor. Em altas frequências pode ocorrer a diminuição da sessão reta do condutor, ou seja, a área em que há a passagem da corrente diminui, pois ela tenderá a se concentrar nas regiões adjacentes do cabo devido ao efeito pelicular dos condutores que é quando ocorre a proximidade de outro condutor e também na presença de altas frequências.

Em frequências elevadas, a resistência de um condutor é maior do que em baixas frequências. Num condutor cilíndrico as correntes de alta frequência circulam apenas pela superfície do mesmo, como se o condutor fosse tubular. Este fenômeno tem o nome de efeito pelicular. (NASCIMENTO, 1992, p. 51).

Quanto maior o cabo e a depender da resistividade do material, maior a resistência encontrada no percurso e consequentemente perdas de cargas.

A indutância diminui com o aumento da frequência e a condutância pode ser desprezada, para os cabos de par trançado o valor é muito baixo comparado ao cabo coaxial. E a impedância do cabo é a influência total da resistência, condutância e indutância do condutor quando há existência de sinais. O cabo par trançado consiste em cabos isolados de cobre trançados entre si e tem por objetivo manter o balanceamento capacitivo e assim minimizar os efeitos de diafonia (quando dois ou mais sinais diferentes começam a interferir entre si) e do ruído (que são perturbações elétricas aleatórias e podem ter várias causas).

Uma solução usada que para evitar as interferências do meio aos cabos é o uso de cabos blindados no caso de par metálico ou o uso da Fibra óptica sendo escolhido um cabo que tenha o revestimento capaz de dar proteção à fibra isolando-a das interferências, fazendo com que estas interferências causadoras de ruídos sejam reduzidas e chegando a alguns casos a serem eliminados. A diafonia, distorções harmônicas e intermodulação são tipos de ruídos que pode ocorrer num sistema de cabeamento de rede se não forem instalados conforme normas internacionais.

Figura 4: Elementos básicos que compõe um cabo de Fibras Ópticas

Todo sinal é definido dentro de uma faixa de frequência, possui um tamanho que chamamos de largura de banda e possui limitação da rede à transmissão dos dados. Um estudo da construção mecânica do cabo óptico pode mostrar a sua aplicação no sistema de rede integrada. Baseado nos estudos do comportamento de feixes de luz numa superfície de vidro, é que começou a utilização de fibra óptica para a transmissão de dados. Quando um feixe de luz atinge uma superfície de vidro, ou seja, quando há incidência dos raios por meio de um ângulo nesta superfície, há a reflexão da luz incidente, propagando para fora da superfície e uma parte é refratada.

2.4 FIBRA MULTÍMODO E FIBRA MONOMODO

O princípio de funcionamento da fibra óptica é a luz propagada em seu núcleo e fundamentada na reflexão total da luz, ou seja, a luz incide no núcleo por meio de um ângulo de refração e atinge o material que o envolve (a casca), quando a refração do núcleo é maior que a refração da casca resultando no retorno do raio de luz para o meio (núcleo) fazendo com que o valor de luz refletida seja desprezível, pois haverá a reflexão total da luz no meio.

Daí, a fibra óptica ser utilizada nos meios em que há interferências magnéticas que possam oferecer distorções no canal, mas é necessário que este revestimento seja de boa qualidade para isolar o núcleo dessas emissões. As fibras podem ser classificadas por dois tipos: as Multímodo e as Monomodo, o que diferencia uma fibra da outra é o ângulo de incidência da luz e o caminho que cada tipo oferece para a propagação da luz por meio do núcleo, chamado de modos de propagação.

Figura 5: Modo de propagação do cabo de Fibra Óptica (Multímodo e Monomodo)

A forma de propagação da luz nas fibras do tipo (MultiMode) multímodo  ocorre por meio de diversos caminhos, este tipo de fibra também tem a banda passante limitada, restringindo a capacidade do canal de transmissão. Possui também uma distância permitida por norma para aplicação em que se obtém um valor aceitável de perdas.

As fibras tipo (Single Mode) monomodo possui apenas um caminho por onde a luz se propaga, em contrapartida, por possuir um núcleo muito menor que os das multímodo, permite um aumento na capacidade de transmissão e possui a banda passante mais larga que o primeiro tipo de fibra, fazendo com que haja a utilização em uma distância maior em comparação o multímodo  sem a necessidade do uso de repetidores. A diferença entre os tipos está no material pelo qual é composto e dimensões. As fibras multímodo por possuir diâmetro maior que as fibras monomodo, permitem que vários raios luminosos sejam propagados simultaneamente de forma com índice gradual ou com índice degrau, ou seja, no índice degrau a refração é sempre constante e possuem largura estreita o que faz com que o sinal trafegado seja limitado e devido à frequência de transmissão, as taxas de perda são altas em relação às fibras monomodo, como consequência possuem sua distância e capacidade de transmissão restringida.

Como a distância entre os equipamentos ópticos e a equipamento final não chega a quilômetros a escolha pela fibra monomodo foi devido a largura de banda ser maior, pois assim não será comprometida a atenuação do sinal que é a diminuição de potência do sinal ao percorrer a fibra. Como se trata de uma implantação em ambiente externo três fatores foram tomados como referência no processo do escopo:

• Absorção; Espalhamento e Deformações Mecânicas.

Para a Absorção foi verificado o nível de perda de potência em função da absorção do sinal pela casca, para tanto o tipo de fibra adequada ao ambiente considera este parâmetro. No item espalhamento é quando é expresso o desvio de parte da energia luminosa que percorre o cabo. Esta energia é guiada pelos modos de propagação e em diversas direções. E por fim as deformações mecânicas que podem ocorrer ao longo do caminho na qual a fibra é lançada devido a esforços que são aplicados sobre o cabo no momento da instalação ou até mesmo da confecção do cabo. Após estas considerações foi determinado não só o tipo de cabo óptico, mas também os equipamentos e terminações ópticas para o sistema de CFTV externo.

3. ESCOPO DO PROJETO

Em qualquer projeto a ser apresentado existem premissas a serem consideradas de como deve ser criada a estrutura, a isto damos o nome de escopo. Há projetos em que durante o levantamento do escopo são identificadas falhas, é neste momento que o cliente é notificado com as observações para que as decisões sejam tomadas evitando situações comprometedoras com o projeto.

O projeto constitui-se no detalhamento da distribuição de uma rede de telecomunicações, em uma edificação de uso comercial, contendo toda a infraestrutura (conceitos de caminhos e espaços) necessária à sua implantação. (ABNT NBR 14565, 2000, p. 18).

Todos os detalhes devem estar muito bem definidos. A maior parte das informações provém dos equipamentos que farão parte do escopo, um exemplo: para os datas centers, no estudo do dimensionamento da infraestrutura do local é necessário um estudo da quantidade de ativos que serão instalados no gabinete para saber se a necessidade é de apenas um ou mais gabinetes, influenciando desta maneira na área a ser definida como o data center, pois são arquitetados de forma que não haja sobreaquecimentos dos equipamentos e consequente influência na transmissão dos dados, a norma estipula que deve ter área mínima de 6m². O cliente durante a elaboração do escopo traz as necessidades e solicitações em que algumas vezes não há viabilidade de aplicação na rede, neste momento os itens devem ser submetidos às normas aplicáveis.

Algumas etapas devem ser respeitadas, a exemplo:

• Identificar os sistemas;
• Identificar a opção do cabeamento e os componentes da rede;
• Identificar o tipo de infraestrutura se (Aparente, Embutida, Envelopada, Interna, Externa);
• Identificar os equipamentos de rede (Ativos do Sistema); localização do datacenter;
• Localização dos pontos na área de trabalho ou Work Area (WA).

É necessário todo um gerenciamento de informações no momento do levantamento do escopo até a etapa de pôr em prática (execução do projeto). Para o projeto desenvolvido neste estudo e seguindo as etapas descritas acima é que houve primeiramente a identificação dos sistemas apresentados como premissa para a criação do escopo. Quatro pontos foram de fundamental necessidade e observação por parte do cliente para que tivesse um projeto viável, com baixo custo e de solução efetiva.

• Utilização Da Máxima Capacidade Da Rede_ O Sistema deve ter no mínimo uma taxa de transmissão duas vezes a que é utilizada atualmente. Serão utilizados cabos de categoria 6.
• Evitar A Perda De Pacotes De Dados_ Para isso deve-se escolher de forma criteriosa os equipamentos e cabeamento a serem utilizados em cada sistema.
• Segurança Na Utilização Da Rede Wi-Fi_ Nas áreas de tráfego de dados tidos como restritos serão atendidos por meio físico.
• Expansão Futura Da Rede_ Agregar ao escopo a hipótese de no futuro haver mais usuários conectados à rede em conjunto com o tipo de material e segundo normas considerar folgas no cabeamento e na infraestrutura.

3.1 DESCRIÇÃO FÍSICA E FUNCIONAL DO SISTEMA

Figura 6: Layout geral de ligações dos sistemas envolvidos

Acima a representação dos sistemas envolvidos constituído da infraestrutura e cabeamento em função do tipo de equipamentos no projeto.

3.1.1 (CFTV) INTERNO – SISTEMA FECHADO DE TELEVISÃO

Para o levantamento do sistema interno de CFTV foi analisada a distância aos quais os pontos das câmeras seriam instalados e sempre em atendimento à norma TIA/EIA 568-B que prevê uma distância de cabeamento de 90 metros (distância entre o armário de telecomunicações até o ponto de instalação do sistema na área de trabalho) e máximo para um cabo de estação de 5 metros (cordões e adaptadores que são utilizados no rack e na área de trabalho), como a utilização será dada pelas extremidades, totaliza uma distância de 100 metros.

A partir deste ponto a transmissão passa a ser comprometida, pois os fabricantes garantem que a taxa de transmissão informada para cada categoria, deve obedecer às normas. A localização do data center foi de extrema importância no início do projeto para a garantia da correta utilização do cabeamento respeitando às normas e considerando sobras prevendo intervenções futuras. O sistema de monitoramento interno (CFTV) do bloco anexo foi projetado por meio da Rede IP por um switch e gravado em um software de gerenciamento (Midspan). O sistema de vigilância contará com a utilização de um nobreak, ou seja, ainda que haja queda de energia para alimentar o sistema de vigilância, o nobreak fará o papel de fonte com autonomia de energia para alimentar o sistema, conforme características e especificações do tipo do equipamento escolhido.

A infraestrutura foi construída com tubulação em aço galvanizado, eletrocalhas e perfilados conforme rege de acordo as normas: ANSI/EIA/TIA 606-A, ABNT NBR 14565 e ANSI/EIA/TIA 568-B,2.

3.1.2 (CFTV) EXTERNO – SISTEMA FECHADO DE TELEVISÃO

O esquema do sistema externo de CFTV partiu do bloco anexo até os pontos escolhidos na área externa ao bloco (local de instalação das câmeras). A sua projeção por meio do cabeamento óptico visa atender a rede. Dois fatores foram de imensa importância na escolha do tipo do meio guiado:

• Ambiente_ Área externa necessita de um cuidado no tipo de cabo escolhido.
• Distância_ A única forma de atender foi por meio de cabo óptico. A infraestrutura foi construída com tubulação em eletroduto galvanizado 1” no poste. Já nas caixas de passagens (instalação subterrânea) foram deixadas sobras de aproximadamente 5 metros para o caso de fusão ou incidentes com o cabo óptico, a fim de não danificar os equipamentos nas extremidades. No topo do poste foi instalado uma caixa de emenda com capacidade para 4 fibras e no seu interior contará também com um conversor óptico por onde entrará a fibra e (onde haverá a conversão do sinal de luz para sinal elétrico). Na outra extremidade deve existir um cordão de cabo ethernet ligado à entrada da câmera, onde o sinal será enviado com PoE.

Há uma distância muito grande entre o rack de dados e as caixas nos postes, outra consideração que foi levada em conta é o fato da existência de uma subestação instalada a poucos metros de distância da infraestrutura deste sistema. A fibra escolhida foi a multímodo.

3.1.3 SISTEMA REDE DE DADOS

Baseado nas normas de cabeamento para a rede de dados e visando uma rede de qualidade e segura para os dados serem trafegados nas diversas aplicações é que foi dimensionada a capacidade da banda passante necessária para a transmissão dos dados com garantia de que o sinal recebido será entregue com o mínimo de distorções. A análise inicial foi realizada para o cabo par metálico de categoria 6. A rede de dados atenderia a diversos usuários e para 2 aplicações:

O esquema a seguir representa a ligação física dos equipamentos no interior deste prédio sede por meio de fibra óptica até o bloco anexo e distribuído aos pontos da (WA) dados.

Figura 7: Layout Cabeamento Dados – Rede Lógica

A escolha da categoria do cabo utilizado no projeto do cabeamento da rede de dados foi baseada na complexidade dos dados que seriam transmitidos, ou seja, necessitaria de uma largura de banda proporcional. As informações que limitaram a escolha a partir desta categoria foi a da taxa de transmissão máxima do canal (banda passante). O cabo par metálico de categoria 6 consegue trafegar dados a uma frequência de 250 Mhz, ou seja, permite redes ethernet até 1Gbps utilizando o sistema de Full Duplex: quatro pares e para distâncias que não ultrapasse os 100 metros.

Durante a transmissão dos dados o cabo par metálico de categoria 6 utiliza quatro pares, dois transmitem e dois recebem os dados. As variáveis que podem interferir o canal de transmissão no cabo par metálico são: ATENUAÇÃO, NEXT (Near end crosstalk), ELFEXT (Far end crosstalk) e PERDA DE RETORNO (Return Loss). Para garantir que o sinal de informação emitido seja reconhecido pelo receptor com as mesmas características que foram enviadas, é preciso que o nível de sinal esteja acima do nível de ruído em certa quantidade, ou seja a informação deve ser processada, ou seja, a relação Sinal/Ruído (SNR). A atenuação é a redução da taxa de potência analisada por meio da equação 2:

Onde a intensidade é medida por meio da potência de saída sobre a potência de entrada e dado em decibéis.

Em engenharia de telecomunicações é de suma importância a relação sinal/ruído (signal to noise ratio) representada por S/N e expressa em dB. É obtida do logaritmo da relação entre a potência do sinal e a potência do ruído, na recepção […] O ruído pode tornar a informação ininteligível e até inviabilizar as comunicações. (MEDEIROS, 2007, p. 91).

Para que haja a propagação da atenuação do sinal entre um transmissor e um receptor deve ser levado em conta a instalação de segmentos de cabos e conectores entre eles. A atenuação também é chamada de perda de inserção justamente por conta que a cada equipamento inserido na linha de transmissão dará a sua taxa de contribuição para a perda de uma parcela de potência.

E como este efeito é em função da extensão do cabo, quanto maior for o cabo maior será a intensidade de atenuação. Todo canal é inerente a interferências eletromagnéticas mesmo entre os pares do mesmo cabo, e todo canal também oferece uma imunidade à esta interferência.

Cada categoria estipula um nível de imunidade a estas interferências. Quando a imunidade a interferência dos pares de um cabo dá-se o nome de NEXT esta imunidade acontece em relação ao sinal de entrada, caso ocorra na extremidade oposto ao sinal de entrada FEXT e está acondicionada a imunidade a extremidade oposta ao do NEXT.

Técnicas surgiram para amenizar este efeito e para cada atualização surgem novas categorias que se adequarão a novos tipos de sistemas. Outra característica que é muito comum chegando a ser inerente ao cabo metálico e pode ser controlado é a perda de retorno, é quando o sinal é refletido entre os cabos e os dispositivos de rede causada devido ao não casamento de impedância ou devido a dobraduras no cabo.

3.1.4 SISTEMA DOS PONTOS WI-FI

O esquema a seguir representa a ligação física dos equipamentos para o sistema de Wi-Fi, mantendo no backbone primário as mesmas configurações que os sistemas anteriores com exceção do backbone secundário que a partir dos pontos de instalação dos equipamentos a transmissão será através de meios não guiados, ou seja, utilizando a radiofrequência como meio transmissor.

Figura 8: Layout Cabeamento Dados – Rede Wi-Fi

O Sistema de rede sem fio foi projetado para os ambientes que possuem a capacidade de suportar um número pequeno de usuários, mas que por outro lado tivesse uma área de alcance considerável, pois seria compensada pelo raio de abrangência do sinal. Estas áreas, seriam descritas como um ambiente restrito onde tivesse como a política da restrição das informações a serem disseminadas.

Um dos principais problemas desta tecnologia emergente está na sua falta de segurança, devido a particularidades do meio físico de transmissão. Como os dados são transmitidos pelo ar, não existem limites definidos como no caso das redes cabeadas. Dessa forma, é possível interceptar informações mesmo que à longas distâncias, sem necessariamente estar no mesmo ambiente ou prédio da WLAN. As redes sem fio geralmente estão conectadas à infraestrutura da rede cabeada, tornando-se assim, mais fácil para o invasor ganhar acesso a todos os serviços de rede da empresa ou instituição. Por isso, é extremamente importante a implementação de mecanismos e sistemas de segurança nas WLANs. Segundo (NUNES, 2006, p. 20).

A partir desta armação é foi optado a rede wi-fi, pois os sistemas de segurança já estavam operando no prédio sede e poderia gerenciar com segurança os equipamentos wi-fi instalados no bloco anexo, fazendo com que a rede fosse permitida apenas a usuários já cadastrados no sistema através dos endereços IPs. Com a rede wi-fi fazendo parte do projeto foi possível a redução de custos com cabeamento e materiais de infraestrutura para atender a estes pontos. Foi estabelecida uma comunicação direta entre as estações de trabalho podendo trocar informações entre si e acesso direto ao servidor. Foi utilizado um equipamento concentrador onde todas as estações de trabalho seriam atendidas por ele o AP (ponto de acesso). O cabeamento seguiria da forma convencional até este dispositivo por meio do cabo ethernet utilizando o sistema PoE, pois os APs necessitam do sinal de energia para entrar em funcionamento, todos os APs possui uma região de alcance, em específico para o projeto atenderia a um raio de 30 metros.

A comunicação neste processo será composta por um transmissor AP que gerará a energia de radiofrequência e uma linha de transmissão LT que conduzirá esta energia até a ANTENA onde transformará esta energia numa onda de radiofrequência. O tipo de guia utilizado neste processo é a linha de transmissão num meio não guiado, ou seja, faz referência ao meio físico de ligação entre o transmissor e receptor.

Haverá desvantagens no uso mal aplicado do sistema de rede utilizando a radiofrequência quando houver:

• Reflexão;
• Obstrução por Objetos e;
• Interferências.

No caso do projeto haveria obstrução por objetos e as interferências eletromagnéticas do meio seriam mínimas, como a área é de pouca circulação e o nível de ruído que poderá afetar o canal é desprezível esta foi uma solução viável para as dependências. Todo o cabeamento que deveria ser instalado do rack de dados até o elemento final do lado primário (APs) foi por meio de cabo ethernet e os mesmos cuidados e normas aplicadas no momento do levantamento das características da rede.

A rede deve manter o mesmo fluxo da taxa de transmissão de dados por usuário que o sistema por meio guiado (cabo ethernet), para tanto foi respeitado o mesmo limite da distância estipulada por norma que é de 100 metros para o backbone primário. Como qualquer fabricante de cabos par metálicos garantem as características inerentes para cada categoria até a distância de 100 metros, ultrapassando este limite pode ocorrer o atraso de propagação.

A infraestrutura para atender aos pontos de rede wi-fi será também em aço galvanizado embutido.

3.1.5 SISTEMA DA REDE DE VOZ

A representação do esquema da rede de voz difere dos outros sistemas para o backbone primário. Para esta ligação haverá uma caixa externa ao bloco onde os cabos telefônicos são dispostos para atender aos pontos de voz do bloco interligando-os com o DG da operadora que fornecerá o serviço e está instalado no prédio sede.

Figura 9: Layout Sistema Rede de Voz

O sistema de voz foi baseado na necessidade de que todas as posições na área de trabalho sejam atendidas por um ponto de voz. A utilização do cabeamento da rede será por meio de cabo ethernet do equipamento instalado no rack até o ponto do usuário. Uma caixa de passagem será instalada na entrada da edificação onde entrará um cabo de 50 Pares até o distribuidor geral interno ao bloco ou DG, onde há uma central de PABX. Nesta central há equipamentos que a partir de um par alimenta ramais e estes são abertos outras linhas internas.

A partir do DG, um cabo telefônico com a quantidade de pares que define a quantidade de pontos do bloco anexo, será aberto no voice painel, assim finaliza o backbone primário. O backbone secundário segue as mesmas especificações da rede de dados.

A energia do sinal de voz se concentra nas baixas frequências portanto a rede de voz poderia utilizar o cabeamento de categoria 5 que possui o valor de banda passante de 100 Mhz, mas para não haver mais de um tipo de cabeamento no backbone secundário, foi mantido a categoria 6. Para o transporte do sinal de voz é utilizado 1 par onde há a transmissão e recepção ocorre por meio do mesmo par.

O esquema da ligação ou layout, e todas as características da rede de infraestrutura seguiu as mesmas especificações do sistema de cabeamento para os sistemas de voz e dados.

4. APLICAÇÃO DO PROJETO DE SISTEMA DE REDE INTEGRADA

Para uma rede ser projetada não basta apenas possuir a verba necessária para a compra dos equipamentos de rede ou a extrema necessidade da execução do serviço, mas deve atentar-se para a evolução e flexibilidade dos serviços de telecomunicações visando à possibilidade de reconfiguração ou futuras mudanças de layout sem a necessidade de gastos futuros com adequação de infraestrutura.

Pensando na qualidade dos serviços que seriam prestados e a falta de padronização para os sistemas de telecomunicações é que uma preocupação gerada aos setores na área de informática e sistemas de comunicação estabeleceram critérios para a elaboração dos projetos do sistema de telecomunicação. Desde a entrada dos serviços até a etapa final onde a entrega do sinal se faz presente na área de trabalho, existem normas aplicadas a cada etapa da construção da rede.

4.1 NORMAS UTILIZADAS NO SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES

Após o crescimento do conceito de redes, muitos sistemas foram implantados assim como muitos fabricantes de equipamentos utilizados para compor este sistema foram aparecendo, porém surgiu a necessidade de padronizar tanto os equipamentos como a forma na qual o projeto era administrado.

As principais entidades no Brasil e no mundo, responsáveis pelo desenvolvimento, adição, manutenção e organização das normas são:

• Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) American National Standards Institute (ANSI)
• Canadian Standards Association (CSA)
• International Standards Organization (ISO)
• International Telecommunication Union (ITU) Eletronic Industries Alliance (EIA)
• Telecommunication Industry Association (TIA) International Eletrotechnical Commission (IEC)

As principais normas são representadas e asseguradas pela EIA/TIA, onde a EIA é responsável pela configuração dos padrões para uso das indústrias eletrônicas e TIA que é um grupo que veio desenvolver os padrões e normas de telecomunicações utilizando os procedimentos já estabelecidos pelo EIA.

Dentro das especificações há definições para serem aplicados aos conceitos da rede primária e secundária.

A rede primária de todo o cabeamento vai desde o (DGT) distribuidor geral de telecomunicações geralmente localizado na sala de equipamentos até os (AT) armários de telecomunicações que faz transição entre o caminho da rede primária e rede secundária que vai desde os AT’s até o usuário final. A norma EIA/TIA 568 propõe a divisão do sistema de cabeamento estruturado por áreas.

A tabela abaixo apresenta a descrição e normas aplicáveis a cada área do ambiente:

Tabela 4: Legenda descritiva

Fonte: do Autor

4.1.1 NORMA NBR ANSI/EIA/TIA 568 C

Esta norma apresenta especificações técnicas que permite o planejamento e instalação do sistema de cabeamento estruturado, estabelecendo definições técnicas e de desempenho da rede na conjuração de vários sistemas e a interoperabilidade, ou seja, o relacionamento e a conexão dos seus elementos.

Além destas especificações a NBR 568 limita a distância de 100 metros para a rede na utilização de cabo par metálico, baseados nos estudos das características intrínsecas dos condutores dos cabos.

Em 2001 a norma NBR ANSI/EIA/TIA 568 A, foi substituída pela norma NBR ANSI/EIA/TIA 568 B e posteriormente pela NBR ANSI/TIA 568 C.

O documento versão [B] foi dividido em três normas:

• NBR ANSI/EIA/TIA 568 B.1 Requerimentos gerais para projeto de cabeamento; tanto no interior das instalações quanto nos ambientes externos;
• NBR ANSI/EIA/TIA 568 B.2 Padrões e especificações para redes e componentes utilizando cabeamento metálico, especificam os componentes do cabeamento, o desempenho de transmissão e os procedimentos de medição para verificação do cabeamento de par trançado.
• NBR ANSI/EIA/TIA 568 B.3 Padrões e especificações para redes e componentes utilizando cabeamento óptico, específica os componentes de fibra óptica desempenho de transmissão e testes de verificação da rede óptica.

Porém devido ao grande avanço tecnológico nesta área as adaptações tiverem que acontecer e a ANSI estabeleceu que a cada 5 anos ocorresse uma nova revisão nas normas, mantendo os adendos das versões anteriores e acrescendo ou modificando o que fosse necessário. O EIA deixou de existir, e todo o controle das normas ficou sob responsabilidade do ANSI).

A versão [C] da norma 568 foi dividida em quatro partes, foi criada exclusivamente pela necessidade de haver uma norma comum, e esta referenciada para qualquer tipo de cabeamento genérico, ou seja, a aplicação da norma pode ser para qualquer tipo de construção desde que seja projeto de cabeamento. A seguir as divisões das normas distribuídas nos seguintes documentos:

• ANSI/TIA-568 C.0 Cabeamento de telecomunicações genérico para as dependências do cliente;
• ANSI/TIA-568 C.1 Cabeamento de telecomunicações para edifícios comerciais;
• ANSI/TIA-568 C.2 Cabeamento de telecomunicações em par balanceado e componentes;
• ANSI/TIA-568 C.3 Componentes de cabeamento em fibra ótica.

4.1.2 NORMA NBR ANSI/EIA/TIA 569 B

Esta norma prevê que o trajeto, componentes e os espaços de telecom, define a construção da infraestrutura do projeto desde a entrada de facilidades até o ponto do usuário final. No processo inicial para as rotas serem definidas e a qualidade das instalações envolvendo materiais deve-se atentar as definições que a norma dita. A mesma informação referente as alterações das versões, atualmente a norma em vigor é NBR ANSI/EIA/TIA 569 B.

4.1.3 NORMA NBR ANSI/EIA/TIA 606 B

Norma que administra a infraestrutura de telecomunicações em cabeamento estruturado, e define também a documentação e a identificação de todos os componentes. Para os caminhos e espaços a norma define o tipo de identificador e o tipo do caminho registrando todos os cabos que passará pela infra, etiquetar por meio de números ou letras, todos os componentes para uma perfeita identificação após o serviço concluído.

4.1.4 NORMA NBR ANSI/EIA/TIA 607 A

Esta norma trata da especificação de aterramento elétrico para os projetos de cabeamento estruturado, embora tenham estruturas diferentes, mas a norma quanto á especificação de todos os elementos elétricos envolvidos no sistema de aterramento de um edifício comercial.

4.2 HARDWARES UTILIZADOS NO CROSS-CONNECT, INFRAESTRUTURA E IMPLANTAÇÃO DO PROJETO

Para a implementação do projeto de rede se fez necessária à utilização de um escopo como instrumento norteador definindo os componentes e estrutura da rede.

Tabela 5: Materiais e cabos envolvidos no sistema

Fonte: do autor

Neste parágrafo será detalhada a rede, seus componentes e o levantamento dos materiais definidos no projeto. A tabela acima apresenta informações da quantidade de pontos da rede. Após informações contidas nas normas e coletadas sobre a necessidade de cada sistema a ser instalado, serão apresentados os hardwares que fizeram parte da rede e como foi o dimensionamento tanto para a rede primária quanto para a rede secundária visando atender aos serviços instalados. A seguir são descritos os elementos utilizados como bastidores, cabos, conectores, painéis de conexão e acessórios que fazem parte do cabeamento da rede integrada.

Tabela 6: Figura 20: Hardwares utilizados no Cross-Connect – Sala de Equipamentos

Tabela 7: Hardwares utilizados no Cross-Connect – Cabeamento Par Metálico

Tabela 8: Hardwares utilizados no Cross-Connect – Infraestrutura

Tabela 9: Hardwares utilizados no Cross-Connect – Cabeamento Óptico

4.2.1 IDENTIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS NA DOCUMENTAÇÃO DA REDE ASBUILT

Uma observação deve ser tomada no momento do lançamento dos cabos é que cada lance deve ser numerado na sala de equipamentos e na área de trabalho. A identificação deve ser realizada por meio de etiquetas rotuladas, abraçadeiras numeradas ou anilhas numéricas. Outra identificação importante é em planta, pois estas informações devem ser lançadas para compor a documentação final sempre com a prioridade desta identificação estar organizada e de acordo a norma, esta observação serve também para os cabos de telefone e fibra óptica.

A norma específica que todas as informações constem na planta e estejam documentadas como As Built”.

4.2.2 AS BUILT

São todas as identificações descritas em planta que são classificadas como As Built, essas informações servem de parâmetro para facilitar o processo de eventuais manutenções da rede, encontrar o ponto danificado, ou a qual ativo ele faz parte.

4.2.3 TESTES E CERTIFICAÇÕES

Esta etapa caracteriza-se por analisar todos os parâmetros da rede e certificar-se se a rede opera conforme projetada. Pela norma ANSI/EIA/TIA é um teste que deve ser obrigatório. Consiste em utilizar um aparelho, chamado de (cable scanner) analisador para cabos, os testes e certificações envolvem um estudo dos parâmetros que compõe as características dos cabos ethernet ou óptico. É uma garantia que a implantação do sistema ocorreu sem erro e dá garantias de utilização da capacidade máxima da rede conforme necessidade do Cliente.

• Certificação Cabo par metálico

Esta etapa os equipamentos que são utilizados devem ser precisos e programados para o tipo de categoria que será testada, pois devem medir todas as características elétricas e físicas do cabo e outros parâmetros específicos. Abaixo imagem de um analisador do cabo metálico.

Figura 10: Scanner ou Cable Analizer

Os testes que são realizados no cabo par metálico seguem o método da reflectometria é baseado no princípio da reflexão do sinal. O pulso é injetado num cabo chamado (pulso de entrada) e percorre toda a extensão do lance e se houver em algum ponto uma impedância diferente da impedância característica do cabo o sinal vai refletir, ou seja, ocorre quando há uma conexão mal feita ou cabo sem conexão, logo uma parte da energia é refletida de volta para o scanner de modo que é capaz medir o tempo de pulso enviado e pulso refletido, figura 11.

No cabo par metálico essas características são mostradas na certificação de rede, onde o cabeçalho contém as informações do técnico responsável por testar os parâmetros da rede, a data do teste a versão e modelo do equipamento e qual a categoria do cabo. A parte inferior ao cabeçalho faz apresentação das características dos cabos na figura 12:

Figura 11: Sinais refletidos em link aberto, em curto e em um link com terminador

Figura 12: Certificação de um Cabo Par Metálico

• Certificação dos Links ópticos

Figura 13: Domínio do Tempo de Reflectometria Óptica – OTDR

A emissão do certificado de funcionamento do link óptico é feita por meio de um aparelho de Domínio do Tempo de Reflectometria Óptica (OTDR), por meio deste aparelho é capaz analisar o link óptico e saber se houve alguma ruptura na fibra (núcleo do cabo) e obter informações das as perdas que a fibra está sofrendo. Estes testes são realizados conforme as normas estabelecidas pela ABNT.

Segundo Fey, Gauer (2014 p. 189) “A certificação nos cabos ópticos consiste no procedimento de inspeção e testes nesses cabos. O número de parâmetros de teste no cabo óptico é menor do que no cabo UTP, porém o procedimento de teste é mais sofisticado.”

As normas que são referenciadas são ABNT NBR: 14772, 15108 e ANSI/TIA/EIA-72. Os testes são realizados para cada tipo de fibra e comprimento de onda específica. Para a fibra multimodo o comprimento de onda está entre 850 e 1300nm e para a fibra monomodo está entre 1310 e 1550nm. O objetivo deste teste é saber quanto de potência óptica é perdida em um enlace (emenda óptica), este método pode ser denominado de inserção.

Esses pulsos de luz são gerados a partir de um laser controlado por um gerador de pulsos e o sinal refletido (retrodifusão) é captado por um fotodetector que o transmite a um estágio que se encarregará de realizar a sua análise. Essa retrodifusão tem um nível de sinal muito fraco e o dispositivo deve executar medições repetitivas e sucessivas para garantir a obtenção de resultados precisos. (PINHEIRO, 2003, p. 79).

O teste é realizado pelo OTDR baseado na geração de pulsos emitidos e refletidos, ou seja, a partir das informações medidas dos pulsos espelhados e refletidos e é capaz de ter a obtenção dos resultados precisos e a execução deve ser repetitivas e sucessivas. Após os testes, eventuais falhas devido a atenuações do cabo, conectores com defeito e ruptura na fibra são capazes de ser identificados.

A seguir as figuras 14 e 15 ilustram o modelo da certificação de fibra óptica envolvida no processo do projeto.

Figura 14: Certificação Cabo [Óptico] – Página 1

Figura 15: Certificação Cabo [Óptico] – Página 2

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este projeto teve como objetivo descrever as etapas da construção de um projeto de rede integrada, onde a principal premissa foi a de unir as técnicas de implantação da rede com as definições das normas técnicas para o sistema de comunicações. A apresentação das informações foi por meio de dados obtidos após a implantação dos sistemas de rede. No início do projeto foi dada uma ideia dos possíveis parâmetros envolvidos ou que estiveram presentes na rede e foram levados em consideração no momento da elaboração do escopo que é a parte mais importante do processo de execução, pois é através do escopo que a rede foi definida permitindo a viabilidade das necessidades do cliente.

Foi possível verificar que por meio de normas técnicas uma rede pode ser montada baseada na qualidade dos serviços e redução dos custos desnecessários e possibilitou uma expansão futura e adequação da rede a um baixo custo, mantendo a qualidade da rede na transmissão dos dados. Além do conhecimento técnico do grupo gerenciador, se fez importante a coleta e o gerenciamento das informações, pois ao final da obra foi possível ter uma visão geral de cada etapa de implantação, tendo não só o controle de toda execução, mas também a garantia de uma rede dentro dos padrões como rege a norma ANSI, ou seja, a padronização garantindo completamente a qualidade dos serviços.

E para finalizar, durante a fase da execução os elementos que fazem parte da rede, foram descritos, quantificados e identificados em função da necessidade do cliente e do projeto apresentado em manter uma rede com o cabeamento organizado e livre de futuras intervenções na infraestrutura.

Os resultados obtidos após a execução do projeto de rede integrada serviram para ter um parâmetro de como a boa utilização de normas leva a um projeto bem sucedido e bem gerenciado. Logo, para todo, o campo de sistemas de comunicações deve ser embasado pelas normas técnicas, do início ao final do projeto, abordado no tema proposto. Para que propostas deste âmbito sejam adotadas deve-se ter conhecimento de redes ou de telecomunicações para que haja um maior aproveitamento e utilização das informações coletadas no processo, pois uma rede é composta por vários elementos que possuem características e parâmetros estudados no campo de telecomunicações e que podem ser aplicadas de acordo a cada necessidade, tornando assim uma ferramenta ideal para quem quer unir uma rede operando efetivamente e a baixo custo de instalação do projeto.

REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14565: Procedimento básico para elaboração de projetos de cabeamento de telecomunicações para rede interna estruturada. Rio de Janeiro, 48 p., jul. 2000.

COELHO, P. E. Projeto de Redes Locais com Cabeamento Estruturado. 1. ed. Belo Horizonte: Instituto Online, 2003.

FEY, A. F.; GAUER, R.R. Cabeamento Estruturado: da teoria à prática. 2. ed. Caxias do Sul, 2014.

FURUKAWAMF101, F. I. S. P. E. Introdução à Tecnologia de Redes. 5. ed. [S.l.], 2011.

HAYKIN, S. Sistemas de Comunicação – Analógicos e Digitais. 5. ed. São Paulo: Bookman, 2011.

MEDEIROS, J. C. de O. Princípios de Telecomunicações: Teoria e Prática. 2. ed. São Paulo: Érica, 2007.

NASCIMENTO, J. do. Telecomunicações. 2. ed. São Paulo: Editor Borsoi, 1992.

NUNES, B. A. A. Um Sistema de Localização para Redes Wi-Fi Baseado em Níveis de Sinal e Modelo Referenciado de Propagação. 1930 p. Dissertação (Mestrado), Rio de Janeiro, 2006.

PINHEIRO, J. M. S. Guia Completo de Cabeamento de Rede. Rio de Janeiro: CAM-PUS, 2003.

STALLINGS, W. Redes e Sistemas de Comunicação de Dados: teoria e aplicações corporativas. 5. ed. São Paulo: Campus, 2005.

ANEXO

Lista de abreviaturas e siglas 

^[1] Formada em Eletrotécnica (CEFET-2008/ Salvador -BA). Graduada em Engenharia Elétrica com ênfase em Telecomunicações pela (Faculdade ÁREA 1-2012/ Salvador -BA). 2º Oficial de Máquinas da Marinha Mercante – 2OM formada pelo CIAGA-2013/RJ . Pós-Graduada em Engenharia Elétrica com ênfase em Instalações Elétricas Industriais pela (Faculdade UNIBF – 2019/ Paraíso do Norte-PR).

^[2] Doutorado em andamento em Engenharia Elétrica. Mestrado em Mestrado em Modelagem Computacional. Aperfeiçoamento em Didática Para O Ensino Superior. Graduação em Engenharia Elétrica.

Enviado: Dezembro, 2019.

Aprovado: Abril, 2020.