Apostila Cat 5e x Cat 6 Panduit

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    16-Dec-2015

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Cabeamento Estruturado

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  • O cabeamento como base para

    Gigabit Ethernet

    David David TakashiTakashi Otaki, RCDDOtaki, RCDD

    DataComm DataComm Sales Sales ManagerManager

    dto@panduit.com.br

    www.panduit.com.br

    Panduit BrasilPanduit Brasil

  • Agenda

    Introduo Como surgiu?

    IEEE 802.3z IEEE 802.3ab

    O que estabelece a TSB-95?

  • Gigabit Ethernet

    10Base10Base--TT

    Token RingToken Ring

    100Base100Base--TT

    FDDIFDDI

    155 ATM155 ATM

    Gigabit EthernetGigabit Ethernet

    ??????

    As redes As redes evoluem e evoluem e

    continuro a evoluir continuro a evoluir enquanto se enquanto se incrementem os incrementem os requerimentos de requerimentos de velocidade.velocidade.

    10 10 Gigabit EthernetGigabit Ethernet

  • Gigabit Ethernet

    Necessidades do mercado As aplicaes de rede incluem:

    modelos de alta resoluo em 3D;

    vdeo em tempo real;

    servios de publicaes / editorao digital

    As aplicaes das verticais incluem: internet/intranet;

    data warehousing; solues com Fast Ethernet at o escritrio.

  • Gigabit Ethernet

    Histria: 11/95 se forma grupo de trabalho no IEEE para se

    pesquisar velocidades mais altas

    7/96 se estabelece o grupo de trabalho IEEE 802.3z Se definem especificaes para meios de transmisso em

    cobre e fibra ptica

  • Gigabit Ethernet

    Nvel de confiana para o Usurio Final

    Completamente compatvel com a base instalada de 10 e 100 Mbps Ethernet

    Custo inicial razovel e com pouca necessidade de treinamento adicional para usurios de Ethernet

    Informao do Informao do Gigabit Ethernet AllianceGigabit Ethernet Alliance

  • Gigabit Ethernet

    Mas, realmente Ethernet? Segue utilizando o mesmo protocolo CSMA/CD

    (Carrier Sense Multiple Access with Collision).

    Segue utilizando o mesmo formato.

  • Gigabit Ethernet

    Status

    1000Base-T: Publicado em Maro/99

    1000Base-SX/LX/CX: Publicado em Junho/98

  • Migrao Futura

    Passos:

    1. Melhorar as conexes switch a switch Mudanas dos enlaces para1000 Mbps entre switches de

    100 /1000

    2. Melhorar as conexes entre servidores e switches. Se obtem acesso de alta velocidade em aplicaes e

    servidores de arquivos

    3. Melhorar a conexo vertical de Fast Ethernet switcheado Unir e trocar os enlaces dos switches Fast Ethernet ao

    repetidor ou switch Gigabit Ethernet

  • Migrao Futura

    4. Melhorar uma conexo vertical com FDDI compartilhado Instalar pontos de Gigabit Ethernet aos switches FDDI ou

    switches/roteadores Ethernet-a-FDDI e unir-los a um switch principal Gigabit Ethernet

    5. Melhorar o rendimento de grupos de trabalho Instalar placas de rede (NICs) Gigabit Ethernet para o

    enlace com switches e repetidores Gigabit Ethernet

  • IEEE 802.3z

    802.3z inclue especificaes para:

    MAC (Controle de Acesso de Meios)

    Regras de topologa

    GMII (Interface Independente de Meios Gigabit)

    Trs interfaces de camada fsica utilizando uma codificao comum:1000BASE-SX, 1000BASE-LX e 1000BASE-CX.

  • 1000Base-SX/LX

    O objetivo atender a TSB-72. Requer-se uma capacidade de 300 metros

    Utiliza tecnologa de Fibre Channel em circuitosde codificao e decodificao Codificao 8B/10. Tecnologa disponvel, comprovada e eficiente.

  • TIA/EIA TSB-72TIA/EIA TSBTIA/EIA TSB--7272

    BackboneBackboneCableCable

    Horizontal CableHorizontal Cable90m90m

    CentralizedCentralizedCrossCross--ConnectConnectERER

    TCTC WAWA

    Backbone + Horizontal CableBackbone + Horizontal Cable+ Patch Cords + Patch Cords

  • 1000Base-SX

    Lances horizontais e verticais muito curtos.

    Curto comprimento de onda (850nm).

    Cabo de Fibra Multimodo. 50/125um ou 62.5/125um.

  • 1000Base-LX

    O Gigabit Ethernet demasiadamente rpido para LEDs e requere a utilizao de lasers ou de VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers). Rendimento de Laser a custos de LED.

  • Preocupaes com a Fibra Multimodo

    As primeiras provas mostram um problemadenominado Atraso de Modo Diferencial (DMD -Differential Mode Delay).

    Efeito produzido ao injetar um feixe de laser diretamente no centro do ncleo de uma fibra multimodo. Pela construo estrutural do ncleo, o feixe pode se dividir

    em vrios modos.

    Causa jitter ou deslocamento de fase...

  • Preocupaes com a FibraMultimodo

    A distoro central muda a velocidade de alguns modos, aumentando a dilatao do pulso(semelhante ao efeito de disperso modal).

    Cria deslocamento de fase e as vezes o receptor pode chegar a captar dois pulsos separadamente O reconhecimento de dados se perde.

  • Soluo para distncia em Fibra Multimodo para 1000Base-SX

    Deslocamento Condicionado Desloca-se o transmissor do centro do ncleo da

    fibra Pode faz-lo por meio de transceivers ou por meio

    de cordes especiais que proporcionem o mesmo efeito.

  • Distncias para Fibra Multimodo 1000Base-SX

    Dimetro do Ncleo

    Largura de Banda Modal

    Distncia Mxima

    (um) (MHz-km) (metros)62.5* 160 22062.5** 200 27550** 400 50050** 500 550

    **ConformeConforme a EIA/TIA 568a EIA/TIA 568--AA**Incluso proposta para **Incluso proposta para EIA/TIA 568EIA/TIA 568--BB

  • 1000Base-LX

    Distncias maiores utilizando fontes laser. Comprimento de onda a 1300nm.

    Cabeamento de fibra tanto em monomodo como em multimodo.

    Pesquisam se os VCSELs para LX

  • Distncias para Fibra com 1000Base-LX

    Tipo de

    Dimetro do Ncleo

    Largura de Banda

    Distncia Mxima

    Fibra (um) (MHz-km) (metros)

    MM 62.5* 500 550MM 50** 400 550MM 50** 500 550SM 10 n/a 5000

    **ConformeConforme a EIA/TIA 568a EIA/TIA 568--AA**Incluso proposta para **Incluso proposta para EIA/TIA 568EIA/TIA 568--BB

  • Restrio de Perda em GigaBitEthernet

    Antes:

    Certificao da atenuao entre 5 a 10 dB Gigabit Ethernet:

    Budget de perda menor: To baixo como 2.35 dB.

    Mais restrito.

    Atenuao mxima por conector 1.5dB.

  • Perdas em Gigabit EthernetPadro

    Dimetro (microns)

    Distncia (metros)

    Atenuao(dB)

    1000Base-Sx 62.5 220* 2.3862.5 275** 2.6050 500 3.3750 550*** 3.56

    1000Base-Lx 62.5 550 2.3550 550 2.3550 550 2.359 5000 4.37

    * A EIA/TIA 568-A especifica 160/500 MHz*km para fibra multimodo** A ISO/IEC 11801 especifica 200/500 MHz*km para fibra multimodo*** A especificao para Fibre Channel 500/500 MHz*km para fibra de 50 microns e

    se prope para a ISO/IEC 11801.

  • Gigabit Ethernet sobre Cabo Blindado

    1000Base-CX Projetado para enlaces curtos entre equipamentos

    dentro de salas de telecomunicaes ou de equipamentos

    25 metros de cabo blindado balanceado de 150 ohm (especial-TIPO 1 IBM )

  • Objetivo IEEE 802.3ab

    Suportar CSMA/CD (protocolo de acesso ao meio).

    Suportar transferncia de dados em half e full-duplex a 1000Mbps.

    Suportar at 100m de cabo UTP de 4 pares.

    Manter um BER (taxa de erros de bit) de 10-10 ou melhor

    Cumprir ou exceder requerimientos de FCC Classe A.

  • Gigabit Ethernet sobre UTP 1000Base-T

    250 Mbits/sec por par transmitindo em ambas as direes simultaneamente (Full-Duplex)

    Codificao de sinal PAM 5

    Definido at 100 metros.

    Utiliza processamento digital para cancelar Perda de Retorno e Paradiafonia (NEXT), e Telediafonia (FEXT)

  • Esquema de Transmisso

    Cada par transmite e recebe ao Cada par transmite e recebe ao mesmo tempo (mesmo tempo (FullFull--DupexDupex))

    11

    22

    33

    44

    11

    22

    33

    44

    TX/RXTX/RX

    Extremo Extremo PrximoPrximo

    Extremo Extremo RemotoRemoto

    Tec

    no

    log

    ia D

    SP

    Tec

    no

    log

    ia D

    SP

    TX/RXTX/RX

    TX/RXTX/RX

    TX/RXTX/RX Tecn

    olo

    gia

    DS

    PT

    ecn

    olo

    gia

    DS

    P TX/RXTX/RX

    TX/RXTX/RX

    TX/RXTX/RX

    TX/RXTX/RX

  • Esquema de Transmisso por Par

    HBRIDO

    HBRIDO

    Tx

    TxRx

    Rx

    250Mb/s 250Mb/s

  • Hbridos Magnticos

    Os circuitos hbridos so utilizados para permitir transmisses bidirecionais sobre o par de cabos ao filtrar o sinal transmitido no receptor (eco).

    Isolam eletricamente o cabo do equipamento de rede.

  • Hbridos Magnticos

    O resduo do sinal transmitido do hbrido e a perda de retorno requerem de um sistema de cancelamento por par para remover o eco do sinal de transmisso.

    HBRIDO

    Tx

    Rx

    ECO

  • Uso de DSPs

    Esta tecnologia se conhece como DSP -Processamento de Digital de Sinais ou filtros adaptaveis.

    Os DSPs so utilizados para administrar os problemas de:

    Intereferncia Intersmbolo, por ECO e Diafona (NEXT e FEXT)

    Assegurar um BER (Taxa de Erros de Bits) de 10-10.

  • Esquema de Transmisso

    Transmite 125 Mbaud/seg sobre cada par. Largura de banda de 125 MHz

    2 Bits por smbolo (Codif. PAM-5)

    125 Mbd/s x 2 bits/bd x 4 prs =

    1000 Mbps !!!!

  • Codificao PAM 5 Utiliza 5 nveis

    Designados -2,-1,0,1,2 (-1V, -0.5V, 0V, 0.5V e 1V)

    Se os smbolos -1 e +1 no so utilizados e um canal utilizado nicamente para transmitir, a sinalizao permite a implementao de velocidades 100/1000 Mbps (Auto-Negociao)

  • Espectro 1000Base-T

    Atravs de uma tcnica conhecida como pulse shaping ou filtro combinado com PAM-5, o espectro do sinal transmitido de 1000BASE-T essencialmente idntico ao espectro de 100BASE-TX

    Gigabit Ethernet Alliance, 1000Base-T, Whitepaper, 1997

  • Espectro 1000Base-T

    0

    -80

    -60

    -40

    -20

    50 100 150 [MHz]

    [dB]

    100Base-Tx

    1000Base-T

    Robert Breyer, Switched, Fast, & Gigabit Ethernet,Macmillan Technical Publishing.

  • Espectro 1000Base-T

    Enquanto que a energia entre 100 e 125 MHz no essencial para a operao da rede (finalmente funciona), tem um efeito significativo no rendimento no BER do sistema

  • BER para Gigabit Ethernet

    O BER mximo para Gigabit Ethernet de 10-10 , ou seja, um erro de bit em cada 10 milhes de bits transmitidos (um error para cada 10 segundos).

  • BER para Gigabit Ethernet

    IEEE declara que sistemas de cabeamento estruturado que cumpram com o padro Cat.5 ou superiores acoplados a componentes eletrnicos adequados, provero um BER de 10-10 ou melhor .

  • Re-transmisses O protocolo CSMA/CD determina se os dados foram

    transmitidos adequadamente.

    Se existir um problema , os dados devem ser retransmitidos.

    Os problemas podem ser originados devido: Ao Cabeamento Estruturado

    Electrnica Trfego.

  • Re-transmisses

    Os problemas na eletrnica no podem ser resolvidos com Cabeamento.

    Causas comuns de erros de transmisso so devidas emisso eletromagntica ambiental (EMI), eletrnica, ao desenho do cabo, s prticas de instalao, etc.

  • Soluo...

    Melhor balanceamento do sistema para imunidade e maior margem

    Melhorar a estrada

  • Requerimentos 1000Base-T

    1000Base-TEspecificaes do Cabo

    NEXTAtenuao

    Atraso de PropagaoDiferna de Atraso

    ELFEXT (e PS)Perda de Retorno

    EIA/TIA 568-ANEXT

    Atenuao

    EIA/TIA 568-A-1Atraso de Prop.

    Difera de Atraso

    EIA/TIA TSB-95ELFEXT (e PS)Perda de RetornoTestes em Campo

  • Comparao dos Requerimentos de Enlace de Canal a 100 Metros

    Parmetro Cat 5 Cat 5E Cat 6 1000Base-TNEXT loss 27,1 30 39,9 27,1PS NEXT loss N/A 27,1 37,1 22,3PS ACR N/A 3,1 15,9 N/AELFEXT loss 17,0 17,4 23,3 17,0PS ELFEXT loss 14,4 14,4 20,3 14,4R Loss 8,0 10,0 12,0 8,0Attenuation 24,0 24,0 21,3 24,0Delay (ns/100m) 538 538 538 570Delay Skew (ns/100m) 45 45 45 50

    A tabela mostra valores a 100A tabela mostra valores a 100 MHzMHz

  • Gigabit Ethernet sobre UTP 1000Base-T

    A meta do IEEE 802.3ab que 1000Base-T funcione sobre sistemas Categoria 5 normais mais ou menos

    Se recomenda uma re-certificao das instalaes Categoria 5 j instaladas

  • Especificaes para novas instalaes

    O rendimento recomendado se compara ao addendum Categora 5 E

    A utilizao de Categoria 6 representa uma maior margem e um risco menor

    Maior margem, maior confiabilidade!

  • TSB-95: Cumprimento Mnimo para Categora 5

    Oferece caractersticas novas e completaspara Categora 5

    Para que? Para prover ao IEEE 802.3 com um rendimento

    antecipado para instalaes Cat. 5 Necessria para a implantao de 1000Base-T

  • TSB-95 Requerimentos de Rendimento Instalado

    Enlace Bsico e Canal Oferecer largura de banda par a par de 100 MHz Recomenda testes de: Perda de Retorno,

    ELFEXT, PS-ELFEXT, Atraso de Propagao Inclue procedimentos de testes em campo

  • Restries

    Os cabos UTP de 25 pares para lanamentos verticais no esto suportados. Problemas de Cross-Talk (diafona)

    1000BASE-T est destinado para lanamentos horizontales

  • Recomendaes TSB-95 e GEA

    O que fazer quando a re-certificao no passa? 1. Remover pontos de consolidao

    Se forem necessrios, troc-los por conexes Cat. 5 melhorados

    2. Remover as conexes cruzadas e troc-las por interconexes

  • Recomendaes TSB-95 e GEA

    3. Trocar o conector na rea de trabalho por Cat. 5E

    4. Trocar o conector no TC por Cat. 5E

    5. Trocar os patch cords por Cat. 5E para corrigir problemas de Perda de Retorno em baixas frequncias (< 20 MHz)

  • Concluso

    Segundo a TSB-95 e GEA: Solues Cat 5, Cat 5E ou Cat 6 adequadamente

    instaladas e testadas provero menos de 10-10

    Erros de Bits.

    Portanto: 100% Throughput

  • Outra concluso...

    Que se passou com PS-NEXT?

    Pode se garantir que o cabeamento Cat. 5 instalado atue melhor que os modelos de disenho (laboratrio) da tecnologia 1000BASE-T?

    Quem possue equipamento 1000Base-T no mercado?

  • Obrigado!Obrigado!

  • David Takashi Otaki, RCDD

    Panduit Panduit CustomerCustomer CenterCenterR. Helena, 335 - Vila Olmpia

    (011) 3845-2848

    dto@panduit.com.br

    www.panduit.com.br

    Panduit do Brasil Ltda.Panduit do Brasil Ltda.

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