Slide 1

Teste de Campo para Teste de Campo para Sistemas de Cabeamento Sistemas de Cabeamento

em Redes de em Redes de Alta PerformanceAlta Performance

Exigências de Transmissão para Exigências de Transmissão para Cabos de Par TrançadoCabos de Par Trançado

Slide 2

Objetivos

Análise das exigências em transmissão de Redes sobre Cabeamento de Par TrançadoRevisão dos Padrões existentes (Cat 5)Status e exigências dos Padrões em

desenvolvimento (Cat 5e e Cat 6)Exigências para Gigabit Ethernet

Anúncio dos novos testadores Fluke

Slide 3

Demanda para o Aumento das Taxas de Dados

Compartilhamento de arquivos não-textoCAD/CAM, Multimídia, Vídeo, Áudio

Expansão de Cliente/Servidor e suas aplicações

Redes CorporativasAumento do uso além das necessidades

do Workgroup Internet, acesso WAN ...

Slide 4

Por que Teste de Campo ? Os Sistemas de Link de cabeamento

Instalados reúnem a performance de transmissão desejada para as redes atuais e ou futuras?

Os resultados são determinados pelaQualidade e performance dos “componentes”

Cabos Componentes Conectados

Qualidade da mão de obra na instalaçãoEMI (Interferência Eletromagnética no

Cabeamento), caminhos e localizações

Slide 5

Topologia de Rede Estrela

Hub ou Switch

Slide 6

“Link de Cabeamento”Instalado

HUB

PATCHCORD

PATCHPANEL

HORIZONTAL CABLE

WALLJACK

PATCHCORD

WORKSTATION

WIRING CLOSET OFFICE

Slide 7

Deterioração da Transmissão

Atenuação Distorção do Delay Ruído/Distúrbio

Crosstalk Impulso

Slide 8

TIA TSB-67

Especificações da Performance de Transmissão para Teste em Campo para Sistema de

Cabeamento UTP

Preparado por:ANSI/EIA/TIA PN-3287

Task Group on UTP Link Performance

Slide 9

Parâmetros Exigidos p/ Teste em Campo pela TIA TSB-67

Wire Map (Mapeamento)Length (Comprimento)

Propagation Delay Delay Skew

AtenuaçãoNear-End Crosstalk (NEXT)

Slide 10

Revisão das atividades IEEE Gigabit EthernetIEEE 802.3z

Gigabit Ethernet usando Fibra Óptica como meio de transmissão

IEEE 802.3ab Desenvolvimento do 1000BASE-T Gigabit Ethernet usando par trançado de

cobre cat 5 como meio de transmissão para links até 100 m

Slide 11

IEEE 802.3z

1000BASE-LXFibra Óptica SM ou MM Fiber (> 500 m)

1000BASE-SXFibra Óptica MM Fiber (220 - 300 m)

1000BASE-CSTransporte através de Cabo de Cobre Curto (25 m)

Foi aprovado e ratificado em julho de 1998

Slide 12

IEEE 802.3ab

Define o Padrão 1000BASE-T Gigabit Ethernet em sistemas de cabeamento de

par trançado Cat. 5

Usará 4 pares de fios no modo Full DuplexUsa técnicas de cancelamento do NEXT

(como a 100BASE-T2)A codificação do sinal é através do método

PAM-5

O Calendário indica a conclusão até o final de 1998

Slide 13

Largura de BandaVersus

Taxa de Dados

MHz versus Mbps

Slide 14

O Modelo de ComunicaçãoIn

form

ação

Info

rmaç

ão

Equip.Saída Trans

missorMeio de

Transmissão

Receptor Equip.Entrada

Sinal Transmitido

Sinal Recebido

Slide 15

Sinalização de Rede

Dados Digitais transmitidos com sinais digitais

Exemplo: 10BASE-T, 100BASE-TX10 10 Mbps100 100 MbpsBASE Bandabase de transmissãoT Meio de transmissão através de

par trançado

Slide 16

Técnicas de SinalizaçãoTransmissão Bandabase

Sinalização Digital: sinais de dados são pulsos discretos de eletricidade ou luz

Repetidores recebem e retransmitem Ruídos e interferência são minimizados

Slide 17

Especificações de Freqüência

Megahertz (MHz) não é igual a Megabits por segundo (Mbps)

MHz: Uma unidade de freqüênciaDescreve um sinal elétricoPertence ao meio físico

Mbps: Uma taxa de dadosDescreve o processamento alcançado pelo sistema (eletrônicos, software e meio físico)

Slide 18

Especificações de FreqüênciaLargura de Banda: A faixa de freqüência

para o qual um equipamento ou meio de transmissão fornece um nível especificado de desempenho

A capacidade de informação de um canal em Mbps é determinado por:a largura de banda disponível em MHza eficiência da codificação do sinala sofisticação dos ativos eletrônicos

Slide 19

100BASE-TX

Sistema de dois pares de fiosUm para transmitir, um para receber

Codificação 4B-5BMapea 16 códigos binários em códigos 5-bitCódigos extra usados para

Delimitadores de frames Inatividade, sincronização do receptorCódigos ilegais

Taxa de dados bruta de 125 Mbps

Slide 20

1000BASE-T

Sistema de quatro pares de fios (Full Duplex)

Codificação de Cinco-Níveis 2 bits por nível de sinal Transmite 125 Mega-símbolos por segundo

Mesma taxa de símbolos que o 100BASE-TX Dimínui a imunidade de ruído

Cada par de fio suporta uma taxa de dados de 250 Mbps (em cada direção)

Slide 21

Exigências do padrão

Tipo Taxa deDados

ParesUsados

Freq.Máxima

10BASE-T 10 Mbps 2 10 MHz

100BASE-T4 100 Mbps 4 15 MHz

100BASE-TX 100 Mbps 2 80 MHz

100VG- AnyLAN 100 Mbps 4 15 MHz

ATM-155 155 Mbps 2 100 MHz

1000BASE-T 1000 Mbps 4 100 MHz

Slide 22

Especificação dos componentes

Padrão Especi-ficação

Faixa deFreq.

TIA-568-A Cat 3 1 – 16 MHz

TIA-568-A Cat 4 1 – 20 MHz

TIA-568-A Cat 5 1 – 100 MHz

TIA-568-AAdendo

Cat 5e 1 – 100 MHz

TIA-568-AAdendo

Cat 6 1 – 200 MHz

Slide 23

Teste de Campo da Performance do

Cabeamento

Desempenho de ParâmetrosTeste de Validação

Slide 24

Definição do Link“Canal” (Dois trans. para cada ponta)

USER’S PATCHCORD

PATCHPANEL

CABO HORIZONTAL

TOMADA DE PAREDE

USER’S PATCHCORD

GABINETE DE INSTALAÇÃOGABINETE DE INSTALAÇÃOÁREA DE TRABALHOÁREA DE TRABALHO

Canal da Ponta

Debaixo do carpete ou conector na

mobília

Canal da Ponta

Slide 25

Definição do Link“Link Básico”(Uma trans. para cada ponta)

ÁREA DE TRABALHOÁREA DE TRABALHO

Ponta do Link

Ponta do Link

TESTER PATCHCORD

PATCHPANEL

CABO HORIZONTAL

TOMADA DE PAREDE

TESTER PATCHCORD

GABINETE DE INSTALAÇÃOGABINETE DE INSTALAÇÃO

Slide 26

Os novos níveis de performance

Cat 5Recomendações

Exigências existentes permanecem as mesmas.Caracterizações adicionadas para 1000BASE-T:RL,ELFEXT, e PSELFEXT

Teste de Link espec. até 100 MHz

Proposta de Cat 6

Teste de Link es-pec. até 250 MHz

(?)

Exigências de de-sempenho de cabos e conectores estão sob estudos.O maior desafio é a especificação dos conectores.

Suporta todas configurações padrões de Link

Cat 5eCat 5 “Melhorado”

Teste de Link espec. até 100 MHz

Melhor desem-penho para“novos” testes “Cat 5”NEXT, PSNEXT, RL, ELFEXT e PSELFEXT.

“Melhoria” típica duplicada

Slide 27

Novos Parâmetros de Teste Wire map mesmo Comprimento mesmo Atenuação mesmo NEXT mesmo Delay Propagation já especificado Delay skew já especificado Power Sum NEXT novo Perda de Retorno novo (especif. na

ISO) ELFEXT novo Power Sum ELFEXT novo

Slide 28

Parâmetros Exigidos, Teste de Campo para TIA TSB-67

Wire Map (Mapeamento)Length (Comprimento)

Propagation DelayDelay Skew

AtenuaçãoNear-End Crosstalk (NEXT)

Slide 29

Wire Map

Continuidade ponta a pontaCurtos entre quaisquer condutores

(dois ou mais)Pares transpostosPares reversosPares partidos (Split Pair)…e qualquer outro problema de fios

Slide 30

Mapeamento de Pares Mapeamento de Pares CorretoCorreto

Slide 31

ParesPares ReversosReversos

Slide 32

ParesTranspostos

Exemplo: Misturar pinagem dos Padrões T568A com T568B = Problemas

Slide 33

Split Pairs (Pares Partidos)

Causado pela conexão de fios de diferentes pares para pinos pareados

Isto resulta efetivamente em um cabo com a geometria alterada tendo como causa um alto nível de Near-end Crosstalk (NEXT)

Slide 34

Split Pairs (Pares Partidos)

Slide 35

Medição de Comprimento e Verificação de Impedância

Capt.Pulso

aberto

Pulso transmitido

Pulso refletido

Capt.Pulso

Capt.Pulso

curto

terminado

Pulso transmitido

Pulso transmitido

Pulso refletido

Reflectometria no Domínio do Tempo

(Sem reflexão)

Slide 36

Velocidade Nominal de Propagação (NVP)

A velocidade a qual um sinal viaja num cabo expressada como porcentagem da velocidade da luz no vácuo.

NVP =Veloc.a qual um pulso viaja num cabo

Veloc. da luz no vácuoX 100%

Velocidade da luz no vácuo é 300.000 km/s or 0.3 m/nsec

Slide 37

Cálculo do comprimento

Exemplo:Valor medido de Prop_delay: 435 nsec

Compr. =RoundT_Prop_delay NVP Vel._da_Luz

2

NVP (%) Length (m) Length (ft)68.5 89.39 293.269 90.05 295.369.5 90.70 297.570 91.35 299.6

Slide 38

Reporte de medição de comprimento

Comprimento do Link MedidoCalculado para um delay elétrico mais curto Inclui o comprimento dos dois patch cords

Teste de Limite - Passa/Falha (PASS/FAIL)Comprimento máximo permitido do link MAIS 10%Calculado para um delay elétrico mais curto

Slide 39

Resultados na Série DSP

Slide 40

Propagation Delay

1

23

6

1

23

64

57

8

4

57

8

484 ns

486 ns

494 ns

481 ns

Slide 41

Delay Skew

1

23

6

1

23

64

57

8

4

57

8

3 ns (484 ns)

5 ns (486 ns)

13 ns (494 ns)

0 ns (481 ns)

É a diferença no Propagation Delay

Slide 42

Resultados na Série DSP

Slide 43

Anomalias de Impedância

Os testadores de cabos DSP reportam uma “anomalia” se:Este detecta uma “reflexão significativa”

Determinado pelo valor estabelecido no Setup

Uma anomalia é encontrada durante os testes de comprimento e TDRUma reflexão indica uma mudança na

impedância de um link sob testeO Aviso da anomalia é reportado através da

distância do resultado do teste.

Slide 44

É a quantidade de sinal perdido no link durante a transmissão (expresso em dB)

Perda em dBPerda em dB

Fonte doFonte doSinalSinal

Receptor Receptor do Sinaldo Sinal

Atenuação

Slide 45

Atenuação em Função da Freqüência

Attenuation (dB) Pair 1,2

0

5

10

15

20

25

0.1 10.1 20.1 30.1 40.1 50.1 60.1 70.1 80.1 90.1 100.1

MHzTIA Cat 5 Basic Link LimitMukilteo Cable Co.

PASS: 30-May-97 01:20:22pmTEST CABLE (300 ft)

Slide 46

Visão da Atenuação (Print)

Slide 47

Near End Crosstalk (NEXT)

O Crosstalk mede a quantidade de interferência no sinal a partir de um par para outro

NEXT mede o crosstalk na origem do signal (Near End)

Transmite

Recebe

Slide 48

NEXT (Par-a-par)

6 MediçõesA BA CA DB CB DC D

A

B C

D

Slide 49

Efeitos do NEXT

Similar ao ruído de interferênciaO sinal “Induzido” deve ter amplitude

suficiente para degradar o sinal original para ser detectado falsamente como um dado

válido

Efeito: travamento intermitente da estação completo fracasso da conexão de rede

Slide 50

Medição do NEXT

Tamanho Máximo do passo da amostra para o teste do NEXT: (Todos os valores em MHz)

Range deFrequência

Tamanho Máx.do Passo

1 - 31.25 0.1531.26 - 100 0.25

Slide 51

Medição convencional do NEXT

F1F1

F2F2

F3F3

Slide 54

Resultado do Domínio do Tempo-TDX (Medição do Next no Domínio do Tempo)

NEXTNEXT

TempoTempo

Slide 55

Transferência do Domínio do Tempo Para o Domínio da Freqüência

Processam. Processam. Digital doDigital do

SinalSinal

Domínio do TempoDomínio do Tempo(Similar to DSO)

Domínio da FreqüênciaDomínio da Freqüência(Similar to

Network Analyzer)

Slide 56

Medição do NEXT

Tirar medidas de ambas as pontas do link

Slide 57

NEXT em função da FreqüênciaNEXT Loss (dB)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1 10.1 20.1 30.1 40.1 50.1 60.1 70.1 80.1 90.1 100.1

Frequency in MHz

NEX

T in

dB

NEXT TIA

Slide 58

O sistema tradicional de 2-pares

Transmit(Output)

Receive(Input)

Workstation

Transmit(Output)

Receive(Input)

LAN equipment

Signal

Signal

External noise

NEXT

SNR = ACR

Slide 59

ACR

Atenuação em relação ao Crosstalk Uma variante de Sinal em Relação ao

Ruído (SNR Signal to Noise Ratio) A diferença entre NEXT (em dB) e

Atenuação (em dB) O “Melhor” indicador de performance

para determinar a largura de banda “utilizável”

Slide 60

Performance do Link

O NEXT é usado como um indicador para a qualidade dos componentes e mão-de-obra.

O ACR indica a largura de banda máxima utilizável.10 dB: Potência do sinal ainda utilizável 0 dB: Potência do ruído é igual a potência do

sinal, sendo que você não pode confiar na energia do sinal acima da freqüência na qual o ACR = 0 dB

Slide 61

Limites da TIA : Atenuação, NEXT, ACR

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

0 20 40 60 80 100Frequency in MHz

Lim

it in

dB

Att (limit)NEXT (limit)ACR (limit)

Slide 62

Valores Medidos em ACR

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

0 20 40 60 80 100

Frequency in MHz

ACR

in d

B

ACR (limit)ACR (DSP)

Slide 63

Resultados do Teste ACR na Série DSP

Slide 64

ACR a 155 MHz na Série DSP

Slide 65

Além da category 5 wire map igual length igual attenuation igual NEXT igual propagation delay já especificado delay skew já especificado Power Sum NEXT novo Return Loss novo (especif. na ISO) ELFEXT novo Power Sum ELFEXT novo balance novo

Slide 66

Transmissão paralela Múltiplos Pares

FEXT

Workstation LAN Equipment

Transmit(Output)

Transmit(Output)

ReceiveInput

Receive(Input)

Signal 2

Signal 1

Example: 1000BASE-T: (são usados 4 pares)

Far-End Crosstalk (FEXT) adiciona distúrbio

Slide 67

ELFEXT (Igual ao Nível de FEXT)

HorizontalCablingWorkstation HubOutlet

Patchpanel

attenuation

FEXTELFEXT(signaldifferencein dB)

Slide 68

ELFEXT: um fator de relação S/N (Sinal/Ruído)

Mede a perda do Crosstalk no Far End (“análogo” à medição da perda no NEXT)

Mede atenuaçãoELFEXT: Subtrai atenuação da perda do

FEXTELFEXT: outra indicação de S/N para

sistemas LAN onde dois ou mais sinais viajam na mesma direção (1000BASE-T).

Slide 69

NEXT e FEXTHorizontalCablingWorkstation HubOutlet

PatchPanel

NEXT FEXT

Slide 70

PSNEXT e PSFEXT

Múltiplos Distúrbios no NEXT (MDNEXT): “Power Sum” acrescenta perdas de NEXT

Múltiplos Distúrbios no FEXT (MDFEXT): “Power Sum” acrescenta perdas de FEXT

De particular importância em 2 situações:Uso de cabos de 25-paresAplicações de redes que usam transmissão

paralela de 2 ou mais pares de fios

Slide 71

Power Sum NEXT

HorizontalCablingWorkstation HubOutlet

PatchPanel

Power Sum NEXT é a combinação NEXT de um par em relação aos outros pares

Slide 72

Exemplo de Power Sum NEXTExemplo de Power Sum NEXT de um par de fios para um

cabo de 4 pares

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120Frequency in MHz

NEX

T lo

ss in

dB

Limit1,2-3,61,2-4,51,2-7,8PS 1,2

Slide 73

Power Sum ELFEXT

Workstation LAN Equipment

Transmit(Output)

Receive(Input)

Signal 1

Example: 1000BASE-T: (são usados 4 pares)

FEXT

Slide 74

Perda de Retorno

É uma medida de potência do sinal refletido sobre a faixa de freqüência de interesse

Resultado de variações na Impedância CaracterísticaVariações estruturais devido ao processo

de fabricação do caboConectoresInstalações

Slide 75

Comprimento máximo do Link Básico (TIA), da Perda de Retorno comparado aos limites da

1000BASE-T

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Frequency in MHz

Ret

urn

Loss

in d

B

Link Return Loss

1000BASE-T Limit

Slide 76

Efeitos da Perda de Retorno

Sistemas LAN Full Duplex

ReceiveInput

Directional Coupler

TransmitOutput

ReceiveInput

Signal A to B

Reflection

Sinal Desejado = sinal atenuado da outra ponta.Ruído = sinal refletido no mesmo par de fios.

Signal B to A

System A System B

Slide 77

Contribuidores de ruído em relação S/NO ACR é um indicador “tradicional” de S/N para

sistemas LAN de 2-pares de fiosACR não será a única mediçãoA Perda do ELFEXT é outro indicador S/N quando

sinais múltiplos são transmitidos em paraleloA Perda do Retorno causa outra degradação S/N

quando os sinais num par de fios são transmitidos em duas direções ao mesmo tempo (Full Duplex)

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ConclusõesNovos sistemas de cabeamento estão sendo

propostosComites de Normas irão definir ‘Cat 6’

Novas especificações estão sob estudosDraft de especificações ainda não existemMuitos vendedores oferecem “sistemas” que

reunem performance de links Cat 6 antecipadosComites de Normas devem definir novos

padrões de performance de testesPropostas para Nível IIe, e Nível IIIEspecificações para precisão da medição de

ELFEXT e RL

Slide 79

FLUKE DO BRASILALEXANDRE J. GIL

Engº de VendasFLUKE DO BRASIL LTDA

Rua do Rocio, 199 - 2º andar04552-000 São Paulo - SP

Tel. (011) 3044 1277 r.105Fax.(011) 3045 9865

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