Compartilhamento de cabos em ambientes de edifícios comerciais:

O compartilhamento de cabos descreve a prática de executar mais de um aplicativo em diferentes pares de um canal de telecomunicações de cobre de par trançado balanceado. Exemplos comuns de compartilhamento de cabos incluem a transmissão de doze linhas 10BASE-T em um cabo de 25 pares e o uso de adaptadores em Y para separar linhas de voz e de fax separadas que transmitem em um canal. Embora o conceito de compartilhamento de cabos seja claramente aceito pelos profissionais de telecomunicações, só agora ele está começando a se tornar uma prática reconhecida para reduzir custos, simplificar o gerenciamento de cabos e convergir aplicativos em um tipo de mídia em ambientes de edifícios comerciais. A crescente aceitação pelo mercado de sistemas de cabeamento totalmente blindados (ou seja, “categoria 7A” ou “classe FA”) foi identificada como o principal motivo pelo qual as técnicas de compartilhamento de cabos estão aparecendo nos projetos dos principais designers e consultores de infraestrutura de TI do setor.

 

Os padrões de telecomunicações TIA1 e ISO2 especificam topologias genéricas e recomendações mínimas para garantir um projeto de sistema de cabeamento consistente em todo o mundo. Em muitos ambientes comerciais, o requisito mínimo dos padrões 3 de fornecer duas tomadas de telecomunicações em cada área de trabalho é adotado como o projeto básico de infraestrutura do edifício. No entanto, há alguns ambientes de usuário final, como call centers, centrais de fax, salas de aula, centros de treinamento e instalações de monitoramento que oferecem suporte a muito mais do que dois aplicativos em cada área de trabalho. De fato, alguns projetos de salas de recuperação de pacientes facilitam um mínimo de 15 aplicativos4 em cada área de trabalho! Conforme mostrado na tabela 1, essas áreas de trabalho de alta densidade normalmente suportam vários aplicativos de baixa velocidade, além de um serviço de dados de alta velocidade. As estratégias de compartilhamento de cabos beneficiam esses tipos de áreas de trabalho, simplificando o gerenciamento de cabos por meio da diminuição do número de cabos e reduzindo o desperdício e o custo ao eliminar os pares não utilizados que estariam presentes se um canal de 4 pares fosse dedicado a cada aplicativo. Outros benefícios de custo e gerenciamento de cabos podem ser obtidos se serviços como CATV e CCTV, que normalmente transmitem por cabo coaxial, e intercomunicação, que transmite por fios de cobre 18 AWG, forem convergidos para a rede de telecomunicações usando conversores de mídia de baixo custo, como baluns.

 

Tabela 1: Aplicações típicas em ambientes de área de trabalho de alta densidade

 

Alguns projetistas e consultores ainda estão preocupados em especificar o compartilhamento de cabos porque não têm certeza da aceitação da prática pelas normas. A boa notícia é que tanto a TIA quanto a ISO reconhecem e fornecem orientações sobre a implementação do compartilhamento de cabos. A norma TIA TSB-1905 descreve o desempenho de transmissão de vários tipos de aplicativos que não interferem uns nos outros em um ambiente compartilhado com base na diafonia interna encontrada em sistemas de cabeamento UTP (par trançado sem blindagem) e fornece exemplos de aplicativos que podem coexistir em cabos multipares. A norma também indica que o conhecimento do tipo de transmissão de um aplicativo (ou seja, intermitente, contínuo, sincronizado ou aleatório) e o ruído interno da instalação de cabeamento podem ser usados para determinar se vários aplicativos ou aparências do mesmo aplicativo podem coexistir em um canal. A norma ISO/IEC 11801: 2002, 2ª edição, expande essas informações e fornece considerações sobre diafonia para o compartilhamento de cabos e orientações para minimizar as incompatibilidades de compartilhamento de bainha. A norma ISO/IEC 150186 vai um passo além e recomenda que o compartilhamento de cabos seja considerado quando o espaço do caminho é limitado em ambientes residenciais. Grupos do setor, como o BICSI 7, e códigos de construção, como o NEC®8 , nos Estados Unidos, aceitam a prática do compartilhamento de cabos. Em resumo, todos os padrões de telecomunicações reconhecem o compartilhamento de cabos e fornecem orientação de implementação com base no potencial de interferência do aplicativo devido aos níveis internos de diafonia do canal de cabeamento.

O compartilhamento de cabos não começou a ganhar popularidade até a adoção de sistemas de cabeamento totalmente blindados (ou seja, classe F e FA) pelo padrão ISO. Isso porque a quantidade de acoplamento interno de diafonia (tanto na extremidade próxima quanto na extremidade distante) nos sistemas de cabeamento UTP e F/UTP (foil over twisted-pair) dificultava para os usuários prever se vários aplicativos poderiam coexistir em um único cabo. Conforme mostrado nas figuras 1 e 2, os cálculos demonstram que 23,4% do sinal transmitido de um aplicativo aparece como ruído de diafonia de soma de potência na extremidade próxima ou na extremidade distante a 100 MHz em sistemas de cabeamento da categoria 5e/classe D. A situação melhora para os sistemas da categoria 6A/classe EA, com 11,4% do sinal transmitido de um aplicativo aparecendo como ruído de diafonia próximo ou distante da soma de potência a 100 MHz, mas esse desempenho não é suficiente para garantir que todos os aplicativos funcionem adequadamente em um ambiente de revestimento compartilhado. Com apenas 0,7% do sinal transmitido de um aplicativo aparecendo como ruído de diafonia de extremidade próxima ou de extremidade distante na soma de potência a 100 MHz, os usuários finais têm a garantia de que há isolamento de ruído suficiente entre os pares para suportar vários aplicativos ou a aparência múltipla de qualquer aplicativo em um canal de classe FA de 4 pares.

 

Figura 1: Acoplamento de perda PSNEXT de canal comparativo

 

Figura 2: Acoplamento PSACRF de canal comparativo

 

Os requisitos de cabeamento classe FA estão especificados na alteração 1 da ISO/IEC 11801:2002, 2ª edição, e representam uma extensão dos requisitos de cabeamento classe F originalmente publicados em 1999. Embora o cabeamento classe F ainda exista hoje, o cabeamento classe FA é caracterizado pela largura de banda estendida de 1 MHz a 1.000 MHz, o que o torna ideal para suportar todos os canais de CATV (até 698 MHz) e é a mídia totalmente blindada preferida. Os canais de classe FA são construídos com cabo de categoria 7A totalmente blindado e a interface de hardware de conexão de categoria 7A preferida para implementações de compartilhamento de cabos é a interface de estilo não-RJ descrita na IEC 61073-3-104 e mostrada na (figura 3). Isso se deve ao fato de que o design de quadrante isolado da interface de estilo não-RJ permite fácil acesso a um ou dois pares do canal usando plugues de estilo não-RJ de 1 e 2 pares terminados em plugues Ethernet RJ-45 ou RJ-11 com cabeamento adequado, conforme mostrado na (figura 4).

 

Figura 3: O conector Siemon TERA® é um exemplo de uma interface de plugue e conector não RJ

 

Figura 4: Cabos híbridos (plugue de 1 par não estilo RJ para RJ11
e plugue de 2 pares não estilo RJ para RJ45)

 

 

Embora as práticas de implementação de compartilhamento de cabos sejam extremamente flexíveis e suportem uma ampla variedade de configurações, duas configurações básicas podem satisfazer as necessidades da maioria dos usuários finais. Nas centrais de chamadas e de fax, os agentes geralmente são organizados em grupos de trabalho e recebem suporte de um telefone analógico e de uma conexão com a Internet. Neste exemplo, a prática recomendada de compartilhamento de cabos seria fornecer a cada grupo de trabalho de 4 agentes um MuTOA9 com uma saída de categoria 7A e quatro saídas de categoria 6A. O canal de uma classe FA forneceria 4 linhas telefônicas analógicas ao grupo, conforme mostrado na figura 5. Ao utilizar práticas de compartilhamento de cabos em centrais de chamadas e de fax, os usuários finais normalmente obtêm uma economia de custos superior a 10% para materiais, uma redução de 38% no número total de tomadas e uma menor complexidade de gerenciamento de cabos. Em muitos ambientes com várias aplicações, como salas de aula, instalações de saúde e de monitoramento, as tomadas da área de trabalho suportam uma infinidade de serviços, incluindo VoIP (voz sobre IP), CATV, CCTV, Internet, câmeras de segurança, interfone e dados de alta velocidade. Nesse exemplo, fornecer um cabo dedicado para cada aplicativo exigiria 9 tomadas na área de trabalho! Uma solução mais eficiente para ambientes com vários aplicativos como esse é implementar o compartilhamento de cabos, em que cada área de trabalho suportaria os 9 serviços em dois canais de classe FA e um canal de categoria 6A. As duas saídas de categoria 7A suportariam os serviços descritos na figura 6. Com essa implementação, os usuários finais normalmente economizam mais de 20% em materiais, reduzem em 57% o número de tomadas e diminuem a complexidade do gerenciamento de cabos. Além disso, esses usuários finais se beneficiam da convergência de sua fiação coaxial (CATV e CCTV) e de cobre (intercomunicação) para a rede de telecomunicações, com o benefício adicional do gerenciamento simplificado da infraestrutura e da redução da complexidade.

 

Figura 5: Implementação típica de compartilhamento de cabos da central de chamadas/fax

 

Figura 6: Implementação típica de compartilhamento de cabos para vários aplicativos

 

Ao projetar soluções de compartilhamento de cabos, é fundamental planejar os tipos de aplicativos a serem suportados e entender os ciclos de vida dos equipamentos. Felizmente, o ciclo de vida do call center e da maioria dos aplicativos de vídeo é maior do que o ciclo de vida de 10 anos especificado pelas normas TIA e ISO para aplicativos de dados. Embora haja muitos benefícios na implementação de estratégias de design de compartilhamento de cabos, é importante lembrar que essas técnicas podem reduzir a capacidade da infraestrutura de cabeamento de suportar futuros aplicativos e atualizações.

Como resultado, a prática recomendada para todas as soluções de compartilhamento de cabos é fornecer, no mínimo, uma saída dedicada de 4 pares de categoria 6A ou superior, além das saídas compartilhadas de categoria 7A, para garantir um caminho de migração para atualizações de dados de alta velocidade. A demanda do usuário final por suporte a aplicativos de alta densidade e baixa velocidade está aumentando à medida que mais e mais dispositivos de equipamentos suportam o protocolo IP, a comunicação Ethernet e a operação por cabeamento de par trançado. Felizmente, o cabeamento classe FA oferece o isolamento de ruído interno necessário para suportar métodos de compartilhamento de cabos aprovados pelas normas que reduzem o custo, simplificam o gerenciamento de cabos e suportam a convergência de aplicativos em mídia de par trançado.

Notas de rodapé:

1 TIA é o acrônimo de Telecommunications Industry Association (Associação do Setor de Telecomunicações)

2 ISO é o acrônimo de Internal Standards Organization (Organização de Padrões Internos)

3 Os requisitos mínimos de tomadas de telecomunicações estão especificados na ANSI/TIA-568-C.1 e na ISO/IEC 11801: 2002, 2ª edição

4 Os aplicativos típicos suportados incluem: 2 voz, 4 dados Ethernet clínicos, 2 dados Ethernet de monitoramento remoto de pacientes em UTI, 1 Ethernet de chamada de enfermeira, 1 dados Ethernet auxiliares para aplicativos não clínicos, 2 entretenimento para pacientes e saídas adicionais para atividades na “zona familiar”

5 TIA TSB-190, “Guidelines on Shared Pathways and Shared Sheaths” (Diretrizes sobre caminhos compartilhados e bainhas compartilhadas), junho de 2011

6 ISO/IEC 15018, “Information Technology – Generic Cabling for Homes” (Tecnologia da informação – Cabeamento genérico para residências), abril de 2009

7 Consulte www.bicsi.org para obter mais informações

8 NEC é o acrônimo de National Electrical Code® (Código Elétrico Nacional)

9 MuTOA é o acrônimo de Multi-user Telecommunications Outlet Assembly WP_CableSharing_ Rev. D