Aula 2 - Mídias de Transmissão

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30/8/2012
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Infra-estrutura de Redes
Mídias de Transmissão
Prof. Anderson Vieira
Bibliografia principal
Guia Completo de Cabeamento de Redes
Jose Maurício Pinheiro 
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• Meios guiados e não-guiados
– Guiados: Necessita de meio fisico para a transmissão do sinal
– Não guiados: Não necessita do meio físico, como ondas de rádio 
e raios laser.
• Cabo
– Meio físico guiado com um determinado tipo de construção
• Fio
– Elemento individual contido em uma cobertura que forma o cabo
Midias de transmissão
• Cabeamento de rede:
– Aquele que estabelecerá conexão física entre os diversos 
dispositivos de rede
– Maioria dos problemas se refere a conectores mal instalados:
• Ruidos elétricos
• Interferência elétrica / magnética
– Constituição atual dos cabeamentos de rede:
• Cabos de pares metálicos
• Fibras óticas
• Combinação dos 2 tipos
– Função
• Transporte de sinais entre dispositivos de rede
• Evitar degradação do sinal
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• Cabeamento de rede (continuação)
– Sinais elétricos e óticos estão sujeitos a elementos internos e externos 
que geram degradação
Ex: Fio de cobre funcionando como antena
Propriedades do cabeamento metálico
• Resistência : 
– Oposição do material à passagem de corrente
– Representa perda de energia (radiação/calor)
– A resistividade de um condutor :
•é tanto maior quanto maior for seu comprimento.
•é tanto maior quanto menor for a área de sua seção transversal
•depende do material de que ele é feito.
•depende da temperatura na qual ele se encontra.
• Indutância
– Associada ao campo magnético gerado quando uma corrente elétrica 
atravessa um condutor. 
– Armazena energia do sinal transmitido, tornando-se mais um fator de 
atenuação. 
• Capacitância
– Associada à energia armazenada no campo elétrico entre o condutor e 
o seu isolante. 
– Quanto maior o material, maior a capacitância
– Quanto maior a capacitãncia, maior a distorção do sinal
– Gera atenuação dos sinais de alta freqüência e o acoplamento 
capacitivo que facilita a interferência de sinais gerados em condutores 
próximos ( diafonia / crosstalk). 
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• Impedância
– A impedância representa a influência total da resistência , indutância e 
capacitância de um determinado condutor , na presença de sinais 
elétricos.
– Sua unidade é ohm Ώ. 
– Os cabos tevem ter impedância específica, caso contrário, não haverá a 
transmissão integral da energia, ocorrendo uma perda por reflexão .
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• Padronização do cabeamento
– Antes dos padrões ANSI/EIA/TIA, cada fabricante possuia uma 
tecnologia
– Década de 80: Foco e atenção era somente telefonia
– Empresas, Organizações e órgãos governamentais se unem:
• EIA/TIA: Padrões para desempenho técnico
• IEEE: Requisitos em relação aos cabos
• NEC: Especifica materiais usados em cabos
• UL: Padrões de segurança e identificação de categorias
– Após testes são criadas todas documentações técnicas para instalação, 
chamados PDS (Premises Distribution Systems)
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• Categorias de cabeamento
– Até 1980 : Sem padrão
– 1980 a 1988 : Criação e introdução de padrões internacionais
– Após 1988 : Surgem os primeiros sistemas de cabeamento 
integrado
• Performance em rede de cabeamento
– Não é expressa por sua taxa de transmissão em bits
– Expressa por sua banda de frequência de operação
– Categorias de cabeamento: aplicação em função da frequência. 
Quanto maior a classificação, maior a capacidade de transmitir 
dados.
• Ex: Cabeamento para redes locais. EIA/TIA: Cat 3,4,5,5e e 6
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• Parametros de avaliação em cabos
– Atenuação: Perda de potência do sinal, expresso em db.
– NEXT (Near End Crosstalk ou Paradiafonia): é a interferência no sinal 
de um par sobre um outro na mesma extremidade do cabo.
– FEXT (Far End Crosstalk ou Telediafonia): interferência de um par na 
extremidade do cabo em outro par na outra extremidade do cabo. 
– PSNEXT (Power sum NEXT): É o somatório do efeito NEXT de um par 
sobre os outros 3 pares do cabo. 
– ELFEXT (Equal Level Far End Crosstalk): é razão entre o sinal 
atenuado, na outra extremidade, com o FEXT medido na mesma.
– PSELFEXT (Power Sum ELFEXT): É o somatório do efeito ELNEXT de 
um par sobre os outros 3 pares do cabo.
– Delay (Atraso de propagação): Tempo que o sinal leva para percorrer o 
meio, em nanossegundos.
– Return Loss (Perda de retorno): Medida expressa em db do sinal 
refletido
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• Cabo coaxial
• A-Cobertura
• B-Blindagem
• C-Isolante
• D-Condutor
– Tipo mais utilizado no inicio das redes de computadores e 
telefonia fixa para longas distâncias
– Vantagens:
• Melhor imunidade ao ruído
• Capacitância constante e baixa, independente do tamanho
• Fuga eletromagnética
• Altas taxas de dados por distâncias longas e sem regeneração de 
sinal
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• Cabo coaxial
– Desvantagens:
• Custo
• Falhas na rede - conectores
• Falhas na rede - topologia barramento
• Dificil manipulação devido à rigidez
– Tipos
• Coaxial Fino 
• Coaxial Grosso
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• Coaxial fino :
– Thinnet ou 10Base2 ou Banda Base
– Utilizado para transmissão digital
– Impedância de 50 omhs
– Muito utilizado na década de 80
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• Coaxial fino :
– Especificação RG58 A/U
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Características Técnicas
Impedância 50 Ohms
Tamanho máximo de segmento 185m
Tamanho mínimo de segmento 0,5m
Número máximo de segmentos 5
Tamanho máximo total 925m
Tamanho máximo sem repetidores 300m
Capacidade 30 equipamentos/segmento
Acesso ao meio CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
Taxas de transmissão de dados 1 a 50 Mbps (depende do tamanho do cabo)
Modo de transmissão Half-Duplex
Transmissão por pulsos de corrente contínua
Imunidade EMI/RFI 50 dB
Conector conector T
• Coaxial Grosso
– Thick ethernet ou 10Base5 ou Banda Larga
– Em redes locais:
• o cabo é utilizado fazendo uma divisão da banda em dois canais ou 
caminhos: de transmissão (Inbound) e recepção (Outbound)
• Integração de serviços (dados, voz,imagem)
– Problema na banda larga: necessita de amplificador. Solução
• Cabo duplo: Envia/Recebe
• Cabo único: Frequencias.
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• Coaxial Grosso
– Especificação RG213 A/U
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Características Técnicas
Impedância 75 Ohms
Atenuação em 500m de cabo não exceder 8,5dB medido a 10MHz ou6,0dB medido a 5MHz
Velocidade de propagação 0,77c (c = velocidade da luz no vácuo)
Tamanho máximo segmento 500m
Tamanho mínimo de segmento 2,5m
Número máximo de segmentos 5
Tamanho máximo total 2500m
Tamanho máximo recomendado múltiplos de 23,4-70,2 ou 117m
Capacidade 1500 canais com 1 ou mais equipamentos por canal
Acesso ao meio FDM (Frequency Division Multiplexing)
Taxas de transmissão de dados 100 a 150 Mbps (depende do tamanho do cabo)
Modo de transmissão Full-Duplex
Transmissão por variação em sinal de frequência de rádio
Imunidade EMI/RFI 85 dB
Conector tipo derivador Vampiro e utiliza transceptores (detecta aportadora elétrica do cabo)
• Cabo Coaxial
– Conectores BNC
• Padrão (Macho para cabo e Fêmea para placa)
• Tipo “T”: 2 entradas BNC Fêmea e 1 saída Macho
• Tipo “I”: Barrel
• Tranceiver ou Vampiro
• Terminador
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• Conectorização do Cabo Coaxial
– Ferramentas necessárias:
• Decapador
• Alicate crimpador
– Conector vendido desmontado
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• Conectorização do Cabo Coaxial
– 1) Corte o cabo
– 2) Anel sobre a capa externa
– 3) Extremidade sob a malha externa
– 4) Insira a ponteira
– 5) Feche com o alicate (pressão)
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• Cabo coaxial
– Medindo a continuidade
• Necessário utilizar testador de cabos
• Pode-se utilizar multímetro
– Inserir terminador em uma das extremidades
– Na outra extremidade
– Selecionar a escala em Omhs (50 ou 75)
– Ponta A: no centro do conector– Ponta B: na parte externa do conector
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• Par Trançado
– Utilizado em larga escala após década 90
– Substituto do coaxial fino (preço / facilidades)
– Taxas de transferência maiores (10 Mbps até 1 Gbps)
– Transmissão analógica e digital
– Desvantagens: Sensível 
– Formação: 
• 4 pares de fios entrelaçados
• Evita interferências
• Auxilia o cancelamento de EMI/RFI
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• Par Trançado - UTP
– Unshielded Twisted Pair – Par Trançado sem Blindagem
– Mais utilizado em redes de computadores
– Flexivel e facil manuseio
– Baixo custo 
– Tornou-se padrão em projetos de fabricantes
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• Par Trançado - FTP
– Foiled Twisted Pair – Par trançado com fita metalizada
– Projetados para atender requisitos da ANSI/TIA 568A
– Cabeamento horizontal e Secundário
– Possui uma malha que envolve os 4 pares
– Reduz interferências eletromagnéticas
– Não reduz crosstalk entre os pares
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• Par Trançado - STP
– Shielded Twisted Pair – Par trançado com blindagem
– Pares trançados blindados
– Impedância de 150 omhs e largura de banda de até 300 Mhz
– Normalmente aterrado nas extremidades
– Maior blindagem / Maior tamanho
– Pouco utilizados (ambiente com grande EMI/RFI)
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• Par Trançado - SFTP
– Shielded Foiled Twisted Pair – Par trançado com blindagem
– combinação de blindagem individual para cada par de cabos e
uma blindagem externa envolvendo todos os pares, o que o
torna resistente à interferência externa.
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• Par Trançado 
– EIA/TIA padronizou o mesmo em categorias. CAT 1 e 2 não são mais 
recomendados pela EIA/TIA. Cat1 (Telefonia) e Cat2 (até 2 Mbps)
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• Par Trançado
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Freqüência Bitola em AWG Diâmetro Porcentagem Utilizada
20 kHz 24 .024 in (0,51mm). 100%
4.2 MHz 24 .024 in (0,51mm). 100%
25 MHz 24 .024 in (0,51mm). 68,50%
135 MHz 24 .024 in (0,51mm). 33,90%
750 MHz 24 .024 in (0,51mm). 15,25%
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• Diferenças Cat 5e e Cat6
– Projeto
• Passos de binagem, materiais , conectores
– Processos de Manufatura (equipamentos)
• Simetria, menores tolerâncias, controles.
– Performance estável até 600 Mhz
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• Interferências em cabeamento metálico
– Ruido elétrico
• Maiores causas de defeitos em redes de computadores
• Tipos: EMI e RFI
• Pode ser causado por: descargas elétricas, motores elétricos, 
transformadores,equipamentos industriais, transmissores de 
rádio, etc
• Classificação:
– Quanto ao tipo: radiado / conduzido
– Quanto à duração: permanentes / quase-permanentes / 
transitórios
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• Interferências em cabeamento metálico
– EMI:
• qualquer sinal indesejável, conduzido ou irradiado, capaz de 
interferir o correto funcionamento de equipamentos de rede
• campo elétrico ou magnético
– RFI :
• Causa distúrbios na energia elétrica que produzem sinais com 
frequência que interfere o funcionamento
– Métodos de redução de EMI / RFI
• Blingadem das estruturas
• Aterramento elétrico
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• Interferências em cabeamento metálico
– Delay Skew
• Ocorre devido a velocidade de propagação nos pares
• Diferença entre maior e menor valor de propagação 
(nanosegundos)
– Diafonia (Crosstalk)
• Interferência elétrica que um par oferece ao par adjacente
• Técnicas de proteção
– Blindagem
– Cancelamento
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• Conectorização de par trançado
- Cortar o cabo no comprimento desejado
- Em cada ponta, retirar a capa de isolamento (aprox 40mm)
- Destrançar os fios no máximo em ½ polegada e prepara-los para serem 
inseridos, obedecendo a sequencia de cores
- Após ajustar os fios na posição, cortar as pontos dos mesmos de forma 
que fiquem alinhados
- Inserir os fios no conector
- Inserir conector no alicate de 
crimpagem e pressionar até o final 
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• Conectorização de par trançado
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EIA 568A
EIA 568B
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• Fibra Ótica
– Utiliza-se da luz para transportar informação
– Composta por material dielétrico (plástico ou vidro)
– Formado por 2 partes: casca e núcleo
– Transmissão efetuada por emissor e receptor (para conversão)
– Contenção do feixe: Devido ao indice de refração
– Imunes à interferência EMI e ruídos
– Situam-se entre 150 Mbps e 622 Mbps em 1 única fibra
– 50 Km sem necessidade de repetição
– Limitações: Junção
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• Fibra Ótica
– Classificação
• Multimodo Degrau
– Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LED
– Usado em curtas distâncias
– Reflexão total na casca de indice de refração baixo
– Descontinuidade nos índices de refração
– Atenuação elevada ( > 5 dB/Km) pequena largura de banda (< 30 
MHz/Km )
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• Fibra Ótica
– Classificação
• Multimodo Gradual
– Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LED
– Usado em curtas distâncias
– Indice de refração altera do núcleo para a casca 
– Feixes de luz se propagam de forma gradual (diminui 
dispersão/aumenta banda passante)
– Atenuação menor que a degrau ( > 3 dB/Km )
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• Fibra Ótica
– Classificação
• Monomodo
– Feixe se propaga em linha reta (único modo / um sinal apenas)
– Permite atingir distâncias maiores com maior velocidade
– Maior banda passante por ter menor dispersão.
– Geralmente é usado laser como fonte de geração de sinal
– Baixa atenuação (0,7 dB/Km em 1300 nm e 0,2 dB/Km em 1550 nm) 
– Grande largura de banda (de 10 a 100 GHz/Km).
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• Fibra Ótica
– Interferências
• Atenuação em emendas e conectores
• Absorção pelo material
• Deformações mecânicas
• Espalhamento
• Irradiação devido a micro/marco curvaturas
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• Fibra Ótica
– Preparação , conectorização e emenda de fibra
• Processo delicado, normalmente efetuado por empresas especializadas. Equipamentos 
caros (fusão de fibra iniciam em U$ 15.000,00)
• Conectores: Ainda não há padrão definitivo, existem muitos conectores, usados 
dependendo da fibra e tecnologia.
– Conectores LC: Desenvolvido pela Lucent
– Conectores ST (Straight Tip) : Antigos, utilizados em fibras monomodo
– Conectores SC: um dos conectores mais populares, definidos como padrão na 
norma EIA/TIA 568
–
• Splicing ou reparação de fibras
– Fusão (fusion splicing)
– Mecânica (mechanical splicing)
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Atenuação por emenda (EIA/TIA-568-B<0,3 dB por emenda)