3_Meios de comunicação

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Capítulo 3
Meios de 
comunicação
Este capítulo apresenta os diferentes meios físicos de comunicação 
em redes de computadores, também chamados de canais de comuni-
cação. Em termos práticos, a informação do nó A da rede nunca alcan-
çará o nó B de destino sem o meio físico de comunicação pelo qual a 
mensagem se propaga. A escolha do meio determina o desempenho da 
comunicação em virtude das características físicas associadas.
Os meios físicos podem ser classificados em meios guiados, que utili-
zam cabos metálicos e de fibra óptica, e meios não guiados, que utilizam 
o ar para a propagação de ondas eletromagnéticas. 
Considerando o modelo de camadas dos protocolos TCP/IP, o meio 
físico de comunicação pertence à camada física.
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1 Cabos metálicos
A utilização de cabos metálicos como meio de comunicação de da-
dos foi muito bem-sucedida desde o nascimento das redes de compu-
tadores décadas atrás. Na época, os cabos de telefonia foram adap-
tados para a transmissão de bits 0 e 1, que, apesar das limitações de 
velocidade, possibilitaram o desenvolvimento de diversas outras tecno-
logias de rede.
Atualmente, os cabos de par trançado (twisted pair em inglês) al-
cançaram um elevado nível de sofisticação, assegurando, nos dias de 
hoje, taxas de comunicação de até 10 Gbit/s (1 Gbit = 1.000.000.000 
bits) para distâncias inferiores a 100 metros, mais que suficiente para a 
comunicação de streaming de vídeo em redes locais.
Um par trançado consiste em dois fios de cobre isolados, de aproxi-
madamente 0,5 milímetro de diâmetro, torcidos em espiral um sobre o 
outro. Um determinado número mínimo de voltas por metro assegura 
propriedades físicas de transmissão de sinais elétricos muito vantajo-
sas quando aplicadas à comunicação de dados (TANENBAUM, 2011). 
Figura 1 – Cabo de par trançado
Cabo
Par trançado
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A tecnologia atual utiliza cabos com quatro pares trançados (oito 
fios), com variações na blindagem eletromagnética (ABNT, 2019): 
 • sem blindagem (UTP – unshielded twisted pair);
 • com blindagem no cabo (F/UTP – foiled/unshielded twisted pair), 
com uma fita plástica aluminizada ou uma malha de fios metáli-
cos envolvendo o cabo, mas não os pares individualmente;
 • com blindagem no cabo (S/FTP – screened/foiled twisted pair), com 
uma malha de fios metálicos envolvendo o cabo e uma fita plástica 
aluminizada envolvendo cada um dos pares individualmente.
Figura 2 – Estrutura de cabos de par trançado – UTP, F/UTP e S/FTP
Fonte: adaptado de Flatman (2013, p. 10).
Malha
Pares trançados
Fita interna
em cada par
Fita externa
UTP
F/UTP
S/FTP
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Os cabos de par trançado são classificados em categorias, confor-
me apresentado no quadro 1.
Quadro 1 – Categoria de cabos de par trançado
CATEGORIA DESCRIÇÃO VELOCIDADE (MBPS)
CAT 1 UTP usado em telefonia. < 0,1
CAT 2 UTP para linhas dedicadas de dados. 2
CAT 3 Melhoria da CAT2 para redes de computadores. 10
CAT 4 Melhoria da CAT3 para redes token ring. 20
CAT 5 UTP para redes de computadores. 100
CAT 5E CAT5 com maior imunidade ao ruído. 125
CAT 6 UTP para velocidade de 200 Mbps. 200
CAT 7 S/FTP para redes de alta velocidade. 600
Fonte: adaptado de Comer (2015, p. 118).
Cabeamento estruturado é o nome dado à infraestrutura hierárqui-
ca de cabos que interliga salas de equipamentos, salas de distribuição 
e áreas de trabalho em edifícios comerciais (ABNT, 2019). Os equipa-
mentos de rede de alto desempenho são instalados na sala de equi-
pamentos, na entrada do edifício, e de lá partem os cabos da rede prin-
cipal (backbone em inglês), interligando equipamentos de distribuição 
de conexões instalados nas salas de telecomunicações em cada andar 
do edifício. O cabeamento horizontal parte de cada sala de telecomuni-
cação para interligar os equipamentos instalados nas áreas de trabalho 
distribuídas pelo andar. 
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Figura 3 – Cabeamento estruturado em edifícios comerciais
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1 Tomada de telecomunicações; 2 Cabeamento horizontal; 3 Distribuidor de piso (sala de 
telecomunicações); 4 Cabeamento vertical (cabeamento de backbone); 5 Distribuidor do prédio 
(sala de equipamento) / distribuidor de campus; 6 Entrada de facilidade; 7 Backbone de campus.
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CD/BD
Fonte: adaptado de Fey (2014, p. 156).
Outro meio de comunicação é o cabo coaxial, que alcança uma alta 
taxa de comunicação por causa de sua excelente característica de 
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isolamento quanto a interferências de ruídos eletromagnéticos exter-
nos. O cabo de 50 ohms é comumente empregado para as transmis-
sões digitais, enquanto o cabo de 75 ohms é comumente utilizado para 
transmissão de sinais analógicos e de sinal de televisão por assinatura.
Figura 4 – Estrutura do cabo coaxial
Capa plástica 
protetora
Condutor externo 
em malha
Material 
isolante
Núcleo 
de cobre
Fonte: adaptado de Tanenbaum (2011, p. 60).
2 Cabos ópticos
A utilização de cabos de fibra óptica como meio de comunicação 
de dados não é uma solução nova, mas certamente nunca se popula-
rizou tanto como atualmente. Segundo a Anatel (2019), 89,4% da po-
pulação em 64,4% dos municípios brasileiros dispõe de presença de 
fibra óptica para conexões de banda larga em seus domicílios. E esta-
mos muito longe de alcançar o limite de comunicação dessa tecnolo-
gia. Enquanto os serviços hoje comercializados de banda larga FTTH 
chegam a taxas de 300 Gbps (giga bits por segundo), a capacidade de 
comunicação de uma fibra óptica é de 50.000 Gbps. 
O princípio de transmissão de sinais em fibras ópticas baseia-se na 
reflexão total continuada de raios de luz nas paredes da fibra que estão 
em contato com o revestimento de proteção. 
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Figura 5 – Diagrama de transmissão de luz em fibras ópticas
Emissor
Núcleo
Receptor
Revestimento
RevestimentoRe�exão total
Fonte: adaptado de Forouzan (2010, p. 199).
Com a reflexão total, o raio de luz não perde energia e consegue se 
propagar pela fibra sem amplificação até distâncias de 100 km, com 
taxa de comunicação de 100 Gbps.
Podemos utilizar diferentes fontes emissoras de luz segundo um com-
promisso de custo-benefício. LEDs (light emitting diodes) são fontes de 
luz de relativamente baixo custo, que apresentam taxas de comunicação 
mais baixas e cobrem distâncias mais curtas. Já os lasers de semicondu-
tores são mais caros por um lado, mas alcançam taxas de comunicação 
e distâncias maiores. Enquanto os LEDs são menos susceptíveis ao ruído 
térmico, os diodos laser podem ter a sua capacidade de transmissão sig-
nificativamente afetada pela temperatura a que estiverem submetidos. A 
sensibilidade do receptor e a velocidade de conversão de sinal luminoso 
em elétrico são fatores críticos que limitam a velocidade e a taxa de erros 
da comunicação.
A estrutura de um cabo de fibra óptica é composta de cinco camadas:
 • O núcleo, que fica no centro do cabo, é a própria fibra óptica 
pela qual a luz se propaga com as informações que se deseja 
transmitir.
 • O revestimento interno tem por finalidade atuar como espelho, 
refletindo, assim, a luz de volta para o núcleo da fibra.
 • O buffer protege o núcleo e o revestimento interno.
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 • O material de reforço impede a ruptura do cabo quando ele for 
esticado.
 • A capa, feita de PVC, tem a finalidade de proteger toda a estrutura 
contra umidade, danos mecânicos e outras agressões do meio.
Figura 6 – Estrutura de um cabo de fibra óptica
Capa
Material
de reforço
Bu�er
Revestimento
interno
Núcleo
 Fonte: adaptado de Cisco ([s. d.]).
As fibras ópticas são tubos de vidro muito frágeis, com diâmetros de 
7 a 100 mícrons (1 mícron = 0,000001 metro) (FOROUZAN, 2010). O ma-
terial de reforço precisa ser suficientemente resistente para evitar que 
o cabo seja tracionado ou esmagado, acarretando o rompimento das 
fibras. Cabos terrestres são enterrados em valas de pelo menos 1 metro 
de profundidade. Cabos submarinos recebem uma proteção especial 
para resistir a fortes correntezas e aos ataques de grandes predadores 
do mar. Cabos instalados em postes são sustentados por cabos de aço 
internos ou externos.
As conexões de fibras ópticas podem ser feitas de três maneiras dis-
tintas. A primeira é montando um conector óptico numa ponta da fibra, 
o qual será encaixado a um soquete montado na ponta da outra fibra. 
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Apesar de a perda do sinal luminoso nos conectores ser da ordem de 
10% a 20%, a vantagem desse método é a rápida conexão ou reconfigu-
ração dos cabos. 
Outro método é o de emenda mecânica, feita com a ajuda de um 
equipamento que corta as fibras cuidadosamente e alinha as superfí-
cies perpendiculares, de maneira que a luz consiga passar pela emenda 
e continuar sua propagação. A perda de emendas mecânicas é da or-
dem de 10% da potência do sinal luminoso. Também é possível fazer 
uma emenda por fusão, utilizando um equipamento específico, que cor-
ta as fibras perpendicularmente e funde as duas superfícies com uma 
descarga elétrica, reduzindo as perdas de sinal luminoso, ainda que con-
tinuem existindo.
3 Ondas eletromagnéticas
A tecnologia de comunicação de dados sem fio, conhecida como 
wireless, não precisa de um meio físico para guiar as mensagens do 
transmissor ao receptor, como acontece com os cabos metálicos e de 
fibra óptica. Utiliza ondas eletromagnéticas que carregam informações 
codificadas de diferentes maneiras. Utilizam antenas para envio e re-
cepção de mensagens, que são dispositivos que irradiam ou recebem 
ondas eletromagnéticas. 
As ondas eletromagnéticas podem ser classificadas segundo a fre-
quência do sinal (FOROUZAN, 2010):
 • Ondas de rádio (3 kHz a 1 GHz): utilizam antenas omnidirecionais, 
que propagam os sinais em todas as direções. Podem alcançar 
longas distâncias, mas com reduzida taxa de comunicação. 
 • Micro-ondas (1 GHz a 300 GHz): utilizam antenas unidirecionais, 
com alinhamento visual entre emissor e receptor. Podem atingir 
altas taxas de comunicação. Em virtude da curvatura da Terra, os 
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links de micro-ondas precisam de repetidores para regeneração e 
retransmissão do sinal.
 • Infravermelho (300 GHz a 400 THz): usado em comunicação de 
curta distância em ambientes fechados, pelas características 
de não penetração dos sinais em paredes e alta sensibilidade à 
interferência dos raios solares, que também carregam emissões 
na faixa do infravermelho. Oferece alta taxa de comunicação.
Uma característica importante da comunicação na faixa de radiofre-
quência é poder transpor paredes e contornar obstáculos como edifí-
cios e elevações do terreno. Outra característica é a facilidade de comu-
nicação no modo broadcasting, de um emissor para muitos receptores.
Já a interferência entre sinais pode ser um obstáculo para operação 
nessa faixa de frequência, ocasionando altas taxas de erro nas mensa-
gens, que são geradas por ruídos eletromagnéticos de máquinas, refle-
xão de sinais em obstáculos como edifícios, ou mesmo interferência de 
sinais de transmissões clandestinas.
Como as mensagens enviadas são recebidas por todos os nós da 
rede simultaneamente, a questão de segurança precisa ser endereçada 
em camadas superiores da pilha TCP/IP, por exemplo, criptografando 
o conteúdo das mensagens para que apenas o nó destinatário possa 
decodificá-las e ter acesso aos dados enviados.
Diversas tecnologias foram desenvolvidas para a utilização mais efi-
ciente da banda de comunicação, com redução de interferência entre re-
des e menor taxa de erros (BRADFORD, 2017). Cada uma delas adotou 
uma estratégia particular de codificação de bits 0 e 1, com pequenas 
variações na frequência ou na fase dos sinais, gerando vários canais 
virtuais que possibilitam comunicações simultâneas entre nós da rede. 
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IMPORTANTE 
O espectro eletromagnético, que compreende todas as frequências pos-
síveis de transmissão, é um recurso finito. Ele é controlado por agências 
governamentais em todo o mundo. No Brasil, a Anatel (Agência Nacio-
nal de Telecomunicações) é responsável por definir políticas e regula-
mentos do setor e estabelecer concessões de faixas de frequências 
para aplicações específicas, exercendo também o papel de fiscalização 
e punição de infrações.
 
4 Micro-ondas e satélites
Antes do desenvolvimento comercial das fibras ópticas, os linksde 
comunicação de micro-ondas foram os mais utilizados para longas dis-
tâncias. Ainda nos dias de hoje, podemos ver diversas antenas conec-
tando edifícios nas grandes cidades. 
Uma das primeiras questões com links de comunicação de micro-
-ondas para grandes distâncias é o investimento em torres de cerca de 
100 metros de altura a cada 80 km de distância (TANEMBAUM, 2011). 
Com a pavimentação e a recuperação de rodovias, passar cabos de fi-
bra óptica interligando cidades passou a ser um negócio muito mais 
competitivo. As fibras ópticas também oferecem um desempenho 
superior frente aos problemas de interferências e refrações de sinais 
de micro-ondas nas camadas inferiores da atmosfera. Além disso, en-
quanto a fibra óptica é um elemento passivo, os repetidores de micro-
-ondas reúnem equipamentos ativos, com antenas expostas ao clima, 
demandando manutenção preventiva e corretiva em locais distantes 
das cidades. Dependendo da tecnologia e da frequência utilizada, locais 
com chuvas excessivas precisam ser contornados pois a água absorve 
ondas eletromagnéticas na faixa de 4 GHz.
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Já para curtas distâncias, dentro do perímetro urbano, por exemplo, 
a solução de micro-ondas é relativamente mais barata para as ligações 
ponto a ponto. Antenas de baixo custo são instaladas no topo de edifí-
cios já construídos, pagando-se um aluguel mensal pela energia elétrica 
e permissão de acesso à área.
Os satélites artificiais trouxeram uma nova oportunidade de aplica-
ção de links de micro-ondas, agora conectando continentes por meio de 
uma rede de satélites e estações-base terrestres. 
Figura 7 – Transmissão via satélite
Fonte: adaptado de Comer (2015, p. 126).
Quanto mais distantes da Terra, maior a cobertura de área de um 
satélite. Mas, em contrapartida, maior é o atraso da comunicação. 
Satélites em órbita baixa (LEO – low earth orbit) estão mais próximos, 
posicionados a cerca de centenas de quilômetros da Terra, mas passam 
muito rapidamente pelas áreas cobertas (COMER, 2015). O lançamento 
de constelações de dezenas de satélites de baixo custo foi a solução 
encontrada para alcançar a cobertura global e levar a comunicação a 
Satélite
Estação terrestreEstação terrestre
Terra
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todos os pontos distantes do planeta. Um satélite LEO dá a volta na 
Terra em ciclos de cerca de 2 horas, possui tempo de vida de 7 a 10 
anos e oferece atrasos de comunicação de 1 a 4 milissegundos, apenas.
Considerações finais
Pudemos estudar as diferentes tecnologias envolvendo meios físi-
cos de transmissão de dados. Nos meios físicos guiados, utilizam-se 
cabos metálicos e de fibras ópticas. Na comunicação sem fio em meios 
não guiados, vimos as redes de radiofrequência, os links ponto a ponto 
de micro-ondas e as redes de satélites.
Os conhecimentos adquiridos neste capítulo ajudarão o leitor nas 
atividades profissionais do dia a dia para projeto e instalação de cabos 
e redes sem fio em escritórios e residências.
Referências
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relatório sobre o mercado de banda larga brasileiro. Brasília, DF: Anatel, 2019. 
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