Apostila Cabeamento (Parte 1)

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2011 Rodrigo Moreno Marques - Reprodução permitida, desde que citada a fonte. 1 
CABEAMENTO ESTRUTURADO 
INFRA-ESTRUTURA E PROJETO DE REDES 
 
PARTE I 
 
 
Autor: Rodrigo Moreno Marques 
 
 
INTRODUÇÃO.................................................................................................................................3 
 
UNIDADE I - REDE LOCAL DE COMPUTADORES E OUTROS CONCEITOS BÁSICOS .............6 
1.1 – Redes de Computadores.......................................................................................................6 
1.2 – Enlaces de Comunicação e Topologias físicas...................................................................7 
1.3 – Rede Local de Computadores (LAN)....................................................................................8 
1.4 – Componentes da LAN ...........................................................................................................9 
1.5 – Futuro das LANs: o cabeamento estruturado será substituído pelas redes sem fio? ... 12 
1.6 – Conceitos básicos em redes de computadores e telecomunicações.............................. 14 
 
UNIDADE II - MATERIAIS EMPREGADOS EM CABEAMENTO ESTRUTURADO ...................... 21 
2.1 – Cabos metálicos.................................................................................................................. 21 
2.2 – Acessórios para cabeamento metálico.............................................................................. 23 
2.3 – A classificação dos materiais metálicos em categorias e classes .................................. 25 
2.4 – Fibras óticas e acessórios.................................................................................................. 29 
2.5 – Cabo de par trançado versus fibra ótica: velocidade em redes IEEE 802.3 .................... 35 
2.6 – Espelhos e caixas de sobrepor .......................................................................................... 36 
2.7 – Racks.................................................................................................................................... 36 
 
UNIDADE III – CONECTORIZAÇÃO DE CABOS E O SINAL ELÉTRICO IEEE 802.3 ................. 38 
3.1 – Conexão transparente (pino-a-pino) .................................................................................. 38 
3.2 – Sinalização em rede Ethernet/Fast Ethernet, conexão transparente vs cross-over ....... 39 
3.3 – Codificação adotada na transmissão 100Mbps (100BaseTX)........................................... 41 
3.4 – Conectorização de cabos de 25 pares ............................................................................... 42 
3.5 – Sinalizações em redes Gigabit Ethernet e respectivas categorias de cabos.................. 43 
3.6 – Codificações adotadas em 1Gbps (1000BaseT) e 10Gbps (10GbaseT)........................... 46 
 
UNIDADE IV – TRANSMISSÃO ÓTICA......................................................................................... 47 
4.1 – Espectro de frequências ..................................................................................................... 47 
4.2 – Transmissão ótica em rede local (IEEE 802.3) .................................................................. 48 
4.3 – Opções de meio para tecnologia Gigabit Ethernet ........................................................... 50 
4.4 – Opções de meio para 10 Gigabit Ethernet......................................................................... 50 
4.5 – Especificação de fabricantes de fibras.............................................................................. 51 
4.6 – Fibras especiais que operam na banda E.......................................................................... 52 
4.7 – Uma tabela prática............................................................................................................... 53 
4.8 – Arquiteturas para longas distâncias .................................................................................. 53 
4.9 – Fontes de luz em equipamentos óticos ............................................................................. 54 
4.10 – Os diversos tipos de módulos óticos .............................................................................. 55 
4.11 – Transmissão ótica em redes metropolitanas (MAN): WDM, DWDM, CWDM ................. 56 
 
UNIDADE V – NOVAS FRONTEIRAS A SEREM ALCANÇADAS: 40Gbps e 100Gbps .............. 60 
5.1 – Arquitetura em par metálico ............................................................................................... 60 
5.2 – Arquitetura em fibras óticas ............................................................................................... 60 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................................. 62 
 
 EDIÇÃO 2013 
ATUALIZADA 
Cabeamento Estruturado Autor: Rodrigo Moreno Marques 
Infra-Estrutura e Projeto de Redes 
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Cabeamento Estruturado Autor: Rodrigo Moreno Marques 
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INTRODUÇÃO 
 
Com a tecnologia Ethernet (IEEE 8023.3), difundida a partir de meados dos anos 90, as então 
promissoras redes locais Token Ring foram rapidamente substituídas pela nova concorrente, bem 
mais rápida, confiável, robusta e com custos cada vez mais atraentes. 
 
Essa e outras modernas tecnologias exigiram mudanças nas técnicas de cabeamento existentes. 
Até então, o cabeamento em edifícios comerciais era constituído por vários tipos de cabos 
incompatíveis entre si, cada um deles adequado a uma aplicação específica como: transmissão 
de voz, dados, imagem, sistemas de automação e controle, sistemas de segurança, etc. 
 
Era necessário que o conceito e as tecnologias de cabeamento interno fossem redefinidos para 
adequação as novas e futuras aplicações. Para atender esta demanda, em 1991 os organismos 
Instituto de Padronização Nacional Americano (ANSI), Aliança de Indústrias de Eletrônicos (EIA) e 
Associação de Industrias de Telecomunicações (TIA) publicaram a norma ANSI/EIA/TIA 568, que 
trazia pela primeira vez o conceito de cabeamento estruturado e a especificação dos cabos de 
pares trançados categoria 3. 
 
Os boletins técnicos (TSB – Technical Systems Bulletin) que complementaram essa norma foram 
reunidos na norma EIA/TIA 568-A lançada em 1995, onde aparecia a descrição dos cabos 
categoria 4 e 5. A Organização Internacional para Padronização (ISO – International Orgazation 
for Standardization) também editou a sua versão sobre o tema em 1995 (ISO/IEC 11801). 
 
A norma NBR 14565 da ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas), cuja primeira versão 
é de 2000, já nasceu desatualizada pois reconhecia no máximo os cabos categoria 5 enquanto o 
mercado já adotava os cabos categoria 5e (extended). Em 2001 os americanos aprovaram um 
adendo à sua norma que padronizava o cabeamento categoria 5e e eliminava a categoria 5. Em 
2002 eles normatizaram o cabeamento categoria 6a (augmented), enquanto a ISO concebia a 
inovadora categoria 7. No ano de 2007 foi publicada a segunda edição da norma brasileira que 
deixou de ter a cara dos documentos americanos e passou a se basear nas normas da ISO, 
inclusive em relação à nova categoria 7. 
 
Essa norma brasileira trouxe a vantagem de reconhecer as categorias de cabos já adotadas 
internacionalmente. Porém, esse documento tem alguns pontos negativos. Em primeiro lugar, não 
trouxe um modelo de projeto como o que existia na versão anterior. Além disso, o documento se 
preocupa demais com complexas equações matemáticas (referentes aos limites dos vários testes 
de certificação de cabeamento) que poucointeressam para os profissionais de projeto e execução 
de infra-estruturas de redes. Não quero aqui menosprezar o estudo do teste e da certificação de 
cabling, muito antes pelo contrário. Conhecer profundamente esse assunto é fundamental, o que 
se mostra pouco útil é centrar a discussão em abstratas equações matemáticas. 
 
No final do ano de 2008 e início do ano de 2009 a ANSI/TIA publicou uma nova versão das suas 
normas para cabeamento que passaram a serem organizadas nos documentos 568-C.0, 568-C.1, 
568-C.2, 568-C.3. Além de reorganizar as normas 568-B, que já contava com dezenas de 
adendos (TSB), uma nova nomenclatura foi estabelecida para os componentes do cabeamento e 
seus subsistemas. 
 
Hoje, enquanto as categorias 6 e 6a ganham cada vez mais o mercado, e quando a categoria 7 
ainda não começou a ser adotada de fato, já está em estudo pelos órgãos normatizadores a futura 
categoria 7a. 
 
E as fibras óticas? Onde entram nesse embate que envolve fabricantes de cabos e equipamentos, 
projetistas, instaladores e usuários desses sistemas? São estes alguns dos temas que iremos 
discutir a partir de agora nos vários capítulos dessa apostila. 
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Vamos lá. Mas antes vamos conhecer a definição de REDE INTERNA ESTRUTURADA de acordo 
com a norma da ABNT lançada em 2000: 
 
"Entende-se por rede interna estruturada aquela que é projetada de 
modo a prover uma infra-estrutura que permita evolução e 
flexibilidade para serviços de telecomunicações, sejam de voz, dados, 
imagem, sonorização, controle de iluminação, sensores de fumaça, 
controle de acesso, sistemas de segurança, controles ambientais (ar-
condicionado e ventilação) e outros. 
 
Considerando-se a quantidade e a complexidade destes sistemas, é 
imprescindível a implementação de um sistema que satisfaça as 
necessidades iniciais e futuras em telecomunicações e que garanta a 
possibilidade de reconfiguração ou mudanças imediatas, sem a 
necessidade de obras civis adicionais". 
 
Essa definição da ABNT exprime os principais objetivos da implantação de um sistema de 
cabeamento estruturado, que podem ser resumidos em quatro princípios básicos: 
 
 Garantir que o cabeamento atenda a critérios técnicos e de desempenho mínimos 
necessários; 
 Convergir todos os serviços de telecomunicações internos, incluindo voz e vídeo, para um 
mesmo padrão de cabeamento capaz de suportar todos eles; 
 Implantar um cabeamento dimensionado para suportar a evolução futura dos sistemas de 
telecomunicações, como, por exemplo, aumento de velocidade de transmissão de dados em 
redes locais. Evita-se assim, a troca do cabeamento existente cada vez que for adotado um 
novo padrão de rede para transmissão de dados, voz, imagem, etc; 
 Evitar a necessidade de modificações no cabeamento em caso de mudança do lay-out dos 
escritórios e áreas de trabalho. 
 
De maneira similar, a nova edição da norma da ABNT de 2007 estabelece como sendo seu 
escopo "um cabeamento genérico para uso nas dependências de um único ou um conjunto de 
edifícios em um campus", cobrindo cabeamento metálico e ótico, sendo o cabeamento concebido 
para suporte de serviços de voz, dados, texto, imagem e vídeo. Essa norma não cobre os 
requisitos de proteção e segurança elétrica, proteção contra incêndio e compatibilidade 
eletromagnética. 
 
 
 
 
Objetivo dessa apostila 
 
Este trabalho tem por objetivo apresentar uma introdução a infraestrutura das redes locais de 
computadores, com ênfase nos meios físicos guiados (cabos e todos os seus variados 
acessórios), alguns conceitos básicos relativos aos sinais em redes, além de reunir de forma 
resumida os principais aspectos teóricos, normativos e práticos que envolvem o projeto e a 
implantação de cabeamento estruturado em ambientes corporativos. Não é intenção do autor que 
este texto substitua as normas originais. 
 
 
 
Cabeamento Estruturado Autor: Rodrigo Moreno Marques 
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O autor 
 
Mestre em Ciência da Informação pelo PPGCI/UFMG, Especialista em Engenharia de 
Telecomunicações pela UFMG, o Engenheiro Eletricista Rodrigo Moreno Marques tem experiência 
profissional nas áreas de redes de computadores, telecomunicações e sistemas de informação. 
Trabalhou durante cinco anos com redes locais, equipamentos de conectividade, cabeamento 
estruturado e integração de sistemas. Atuou na empresa Telemar/Oi por seis anos no 
desenvolvimento de soluções para transmissão de dados, voz e imagens em redes MAN e WAN 
corporativas. Desde 2001 dedica-se a docência, em cursos de graduação e pós-graduação na 
área de tecnologia da informação, redes de computadores, telecomunicações e gestão de TI. 
Atualmente é professor da Universidade FUMEC, do Instituto de Educação Continuada da PUC 
Minas e de outras instituições de ensino superior. Cursa doutorado em Ciência da Informação na 
UFMG, onde desenvolve pesquisas voltadas para as políticas de informação e comunicação 
nacionais. 
 
Currículo lattes: 
http://lattes.cnpq.br/4390865555343440 
 
Contatos: rodrigomorenomarques@yahoo.com.br 
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UNIDADE I - REDE LOCAL DE COMPUTADORES E OUTROS CONCEITOS BÁSICOS 
 
 
1.1 – Redes de Computadores 
 
Uma rede de computadores é composta por equipamentos processadores interligados entre si 
através de um sistema de comunicação de dados para, principalmente, permitir a troca de 
informações. Além de estações de trabalho (workstation) dos usuários, estas redes permitem que 
sejam interligados outros dispositivos compartilhados, de forma a permitir que os recursos 
disponíveis sejam melhor aproveitados. Alguns exemplos: 
 
 Vários usuários de uma rede podem utilizar uma mesma impressora compartilhada, evitando-
se que cada computador tenha uma impressora dedicada; 
 Todos os usuários podem acessar um único servidor de banco de dados com back-up 
periódico, liberando as estações de armazenando local sem cópia de segurança, 
 Todos os usuários podem originar e receber ligações telefônicas através dos 
microcomputadores da rede dotados de kit multimídia através de um computador "servidor de 
voz". Esta máquina irá acolher as chamadas internas e externas e distribuí-las aos 
destinatários, que poderão atende-las on line ou armazena-las eletronicamente. 
 
As redes de computadores são projetadas para fornecer uma transferência de dados ágil e rápida 
entre os equipamentos, além de permitir que os vários usuários acessem bancos de dados 
compartilhados, executando consultas e modificações nestas bases de dados de forma 
controlada. Dentre outras aplicações, as redes permitem também que sejam definidos nomes de 
usuários e senhas para que cada um deles tenha acesso limitado aos recursos disponíveis, 
podendo ler, criar e/ou modificar apenas aqueles dados ou programas bem definidos, de acordo 
com a função/cargo que cada um deles ocupa na corporação. 
 
As redes de computadores podem ser classificadas como LAN, MAN ou WAN. 
 
Pode-se caracterizar uma LAN (local area network) ou rede local como sendo uma rede que 
permite a interconexão de equipamentos de comunicação de dados numa pequena região. De 
fato, tal definição é bastante vaga principalmente no que diz respeito às distâncias envolvidas. Em 
geral, nos dias de hoje, costuma-se considerar “pequena região” distâncias entre 100m e 25 Km,muito embora as limitações associadas às técnicas utilizadas em redes locais não imponham 
limites a essas distâncias. Outras características típicas encontradas e comumente associadas a 
redes locais são: altas taxas de transmissão (10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps ou 10 Gbps) e baixas 
taxas de erro (de 10-8 a 10-11). É importante notar que os termos “pequena região”, “altas taxas de 
transmissão” ou “baixas taxas de erro” são susceptíveis à evolução tecnológica; os valores que 
associamos a estes termos estão ligados à tecnologia atual e certamente não serão mais os 
mesmos dentro de poucos anos. Outra característica dessas redes é que elas são, em geral, de 
propriedade privada. 
 
As redes MAN (metropolitan area networks), ou redes metropolitanas, são aquelas cujos enlaces 
estão situados dentro dos limites de uma cidade. As redes WAN (wide area networks) são redes 
de grande abrangência e podem interligar computadores localizados em diferentes cidades ou 
entre países distintos. Em geral, tanto as MAN quanto as WAN empregam infra-estrutura alugada 
de empresas de telecomunicações para implementação de seus enlaces. Sobretudo por questões 
de custo dos enlaces alugados, em geral em MANs e WANs as taxas de transmissão contratadas 
são bem mais baixas do que aquelas das redes locais, sendo usual a oferta de links a partir de 
64kbps e seus múltiplos (Nx64kbps até 2Mbps), 34Mbps, Nx155Mbps e, mais recentemente, 
estão sendo oferecidos pelo mercado de telecom enlaces privativos com 10Mbps, 100Mbps ou 
Gbps. 
 
 
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1.2 – Enlaces de Comunicação e Topologias físicas 
 
As linhas de transmissão de dados ou canais de comunicação, também conhecidas como enlaces 
(ou links) de comunicação, podem ter duas classificações (configurações) físicas básicas: 
 
Ligação ponto-a-ponto: Caracteriza-se pela presença de apenas dois pontos de comunicação, 
um em cada extremidade do enlace. 
 
Figura: Dois links ponto-a-ponto 
 
Ligação multiponto: Caracteriza-se pela presença de três ou mais dispositivos de comunicação 
que podem utilizar o mesmo enlace. 
 
 
 
Figura: Um link multiponto 
 
Basicamente, a topologia física de uma rede representa a forma com que seus componentes 
(estações de trabalho, servidores, impressoras, etc.) estão conectados e caracteriza o caminho de 
comunicação entre os elementos da rede. A correta definição da topologia física a ser adotada é 
um dos aspectos mais importantes no projeto de uma LAN, afetando aspectos como performance 
(velocidade de transmissão de dados), custos, disponibilidade (tempos de interrupção para 
manutenção) e administração/gerência. 
 
Simplificadamente podemos dizer que as topologias físicas de rede mais empregadas em redes 
locais (LAN) são: anel, barramento e estrela. 
 
Topologia em anel: Na topologia em anel as estações se interligam através de um meio 
transmissão (ponto-a-ponto ou multiponto) formando uma caminho totalmente fechado. 
 
Topologia em barramento: Esta topologia apresenta sempre uma configuração multiponto, onde 
as estações se conectam ao mesmo meio de transmissão, que forma um caminho não fechado, 
com duas extremidades onde são instalados os terminadores de rede (ou casadores de 
impedância). 
 
Topologia em estrela: Na topologia em estrela cada estação de trabalho se conecta a um ponto 
de concentração da rede, que em geral é um equipamento (hub ou switch). 
 
Topologia em árvore: é composta por várias sub-redes em estrela ligadas a um ou mais 
equipamentos concentradores através de enlaces de maior taxa de transmissão. Esse tipo enlace 
que interconecta as sub-redes é conhecido como backbone ou “espinha dorsal da rede”. 
 
1o Enlace 
ponto-a-ponto 
2o Enlace 
ponto-a-ponto 
Enlace multiponto
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1.3 – Rede Local de Computadores (LAN) 
 
Atualmente as topologias mais empregadas em redes locais de computadores (LAN) são as 
topologias em estrela e em árvore. Os equipamentos concentradores são os switches. 
 
 
 (a) Anel ponto-a-ponto (b) Anel multiponto (c) Rede em barramento 
 
 
(d) Rede em estrela (e) Rede em árvore (estrela estendida) 
 
Figura: Topologias Físicas 
 
Os primeiros sistemas de computação a possuírem acessos interativos de usuários a um grande 
computador central (mainframe) basearam-se na interface serial RS-232. Neste sistema todo 
processamento e armazenamento de dados é realizado pelo mainframe e os terminais de acesso 
são usados somente para entrada e saída de informações a serem processadas no mainframe. 
 
A evolução dos sistemas trouxe as redes locais Token Ring em anel e barramento (desenvolvidas 
pela IBM), cujas estações autônomas (com capacidade de processamento e armazenamento) 
conectam-se em geral através de cabo coaxial. Estas implementações apresentam a grande 
desvantagem de serem vulneráveis a desconexão acidental do cabo coaxial (o que interrompe o 
tráfego de dados em toda a rede), além de serem limitadas a uma velocidade máxima de 16 
Mbps. 
 
A topologia em estrela elimina este risco, uma vez que a interrupção em um dos cabos de pares 
trançados irá afetar apenas a estação conectada através deste cabo. Na topologia em árvore, há 
o risco de rompimento de um backbone, o que pode isolar um grupo de estações dos servidores 
localizados em outro ambiente. Além disso, o equipamento concentrador empregado nas redes da 
família Ethernet (hub ou switch) pode estar sujeito a uma pane, o que poderá interromper o 
funcionamento de toda a rede. 
 
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As primeiras redes Ethernet (10Mbps) adotavam o cabo coaxial, mas hoje esse tipo de cabo não é 
admitido pelas normas de cabeamento estruturado. Empregam-se fibras óticas e principalmente 
cabos de pares trançados, que podem ser revestidos de uma malha para blindagem 
eletromagnética ou sem blindagem, sendo este último o mais comum. Apesar de mais cara do que 
as suas antecessoras, a infra-estrutura em estrela ou árvore com cabos de pares trançados 
permitiu o aumento da banda disponível para transmissões, o que será discutido nas próximas 
unidades. 
 
Com a evolução dos switches da família Ethernet, a topologia em árvore começa a ganhar um 
novo recurso. Alguns equipamentos mais sofisticados permitem a implementação de links 
redundantes (em loop, ou seja, em anel), que servem de rotas alternativas caso o canal principal 
deixe de operar. É aqui que entram os protocolos Spanning Tree e Rapid Spanning Tree. É 
importante notar, porém, que em redes Ethernet que não possuam esse tipo de recurso, caso 
algum cabo seja ligado formando um caminho em anel, toda a rede local irá travar 
instantaneamente. 
 
 
Figura: Exemplos de topologias com rotas em anel (opcionais) e com redundâncias 
Fonte: Norma ABNT NBR 14565 (2007) 
 
Todas as questões relativas as topologias de redes apresentadas até aqui se referem ao conceito 
de topologia física, ou seja, a maneira como os elementos da rede estão fisicamente 
conectados, incluindo encaminhamento de cabos, conexão de equipamentos, etc. Outro conceito 
diferente deste é o da topologia lógica, relativo a forma como os dados trafegam na rede, 
independente de sua topologia física, isto é, independente dos tipos de cabos que interligam os 
equipamentose do desenho dos caminhos formados por estas conexões. Para entender melhor a 
diferença entre topologia física e topologia lógica podemos usar o exemplo de uma rede local 
Ethernet implementada com hubs: sua topologia física é do tipo estrela, mas sob o ponto de vista 
das aplicações (tráfego dos dados) seu funcionamento é do tipo barramento. 
 
 
1.4 – Componentes da LAN 
 
A chamada infra-estrutura de uma rede local é composta basicamente por três tipos de 
componentes: 
 Equipamentos (hardware) ativos; 
 Equipamentos (hardware) passivos; 
 Sistema operacional de rede (software de rede). 
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1.4.1 - Equipamentos ativos 
 
Este tipo de hardware é composto por equipamentos que se conectam a rede (estações de 
trabalho, servidores, impressoras, etc.) ou servem para permitir a conexão das estações de 
trabalho à rede (hubs, switches, etc.). Os principais equipamentos ativos são: 
 
Estações de trabalho: são os microcomputadores conectados, usados pelos usuários para 
acessar a rede local. 
 
Servidores: são computadores dotados de maior capacidade de processamento, memória e 
espaço em disco que executam aplicações específicas como por exemplo: 
 
TIPO DE SERVIDOR APLICAÇÕES . 
Banco de dados Armazenamento de dados 
Servidor de administração Gerenciamento de usuários, senhas e direitos de acesso 
Servidor de impressão Gerenciamento de filas de impressão 
Servidor web Gerenciamento de acesso a Internet 
Servidor de e-mail Gerenciamento de correio eletrônico 
 
Equipamentos concentradores: são equipamentos (em geral hubs ou switches) que permitem a 
comunicação entre os computadores. Os hubs e switches são dispositivos concentradores, 
responsáveis por centralizar a distribuição dos quadros de dados em redes fisicamente ligadas em 
estrela ou árvore, sendo dotados de portas para conexão de cada computador. 
 
A função básica do hub é a de repetidor multiportas. Ele é responsável por replicar para todas 
as suas portas as informações recebidas em qualquer uma destas. Por exemplo, se uma máquina 
tenta enviar um quadro de dados para uma outra, todas as demais máquinas da rede recebem 
também esse quadro de dados, como ilustrado abaixo. Nota-se que o envio de um quadro ocupa 
todo o barramento do hub, impedindo outras transmissões simultâneas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura: Funcionamento básico do hub: 
REPETIDOR MULTIPORTAS 
 
O hub opera somente na camada 1 (camada física) do modelo OSI, ou seja, ele apenas produz 
sinais digitais que são injetados no meio físico. Esse tipo de equipamento é incapaz de interpretar 
os quadros de dados que está enviando ou recebendo e não consegue lidar com os endereços 
MAC das placas de redes dos computadores ligados a ele. 
 
Já os switches têm a função básica de chaveador (comutador) multiportas. Eles enviam os 
quadros de dados somente para a portas de destino corretamente endereçadas. Com isso, esse 
dispositivo consegue aumentar o desempenho da rede, já não ocupará todo o barramento da rede 
e mais de uma comunicação poderá ser estabelecida simultaneamente, desde que as 
comunicações não envolvam portas de origem ou destino que já estejam sendo usadas. 
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Figura: Funcionamento básico do switch: 
CHAVEADOR MULTIPORTAS 
 
Os switches conseguem enviar quadros diretamente para as portas de destino porque eles são 
dispositivos que “aprendem” em quais portas está cada um dos endereços MAC das placas de 
rede das estações e servidores da LAN. Quando um switch recebe quadros de dados em suas 
portas, ele lê o campo de endereço MAC de origem dos quadros e registra esses endereços em 
uma tabela interna (memória RAM, volátil), associando cada um destes MAC a sua respectiva 
porta de entrada. Assim, quando o switch recebe um quadro para ser retransmitido, antes do 
envio, ele lê o endereço MAC de destino daquele pacote e consulta sua tabela para enviar o 
quadro somente para a porta devida. Isso permite que os switches tenham um desempenho bem 
superior se comparado com os hubs, fazendo com eles tenham dominado plenamente as redes 
locais atuais. 
 
Esse aprendizado de endereços MAC só é possível porque os switches trabalham na camada 2 
(camada de enlace) do modelo OSI. Vale a pena destacar que qualquer switches também opera 
na camada 1, pois produz sinais que são injetados no meio físico. 
 
Os switches mais sofisticados (e mais caros!) podem ser de nível 3 (camada de rede) e, nesse 
caso, são capazes de operar com o protocolo IP e ganham recursos ainda mais interessantes, 
como, por exemplo, a divisão de subredes dentro da mesma rede local, através da configuração 
adequada do endereçamento IP e da máscara de subrede. 
 
Assim como ocorre com os hubs, os switches são classificados de acordo com a sua velocidade 
de operação (10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps). Estes equipamentos são especificados de 
acordo com a quantidade de portas que eles possuem, a taxa de transmissão (em bps) de cada 
uma delas e suas respectivas interfaces e conectores, dentre outros parâmetros técnicos que irão 
definir seu desempenho, inclusive algum sistema operacional que esteja ali embarcado. 
 
Placas de rede: as placas de rede são instaladas em cada computador que será conectado à 
rede. As placas de rede são responsáveis pela troca de dados entre cada computador e o(s) 
equipamento(s) concentrador(es). As placas de rede não devem ser confundidas com as placas 
de fax/modem que se destinam a conexões entre micros (ou aparelhos de fax) através da Rede 
de Telefonia Fixa Comutada (RTFC), ou seja, através de conexões discadas via concessionárias 
de telefonia fixa. 
 
1.4.2 - Dispositivos passivos 
 
Passivos são aqueles dispositivos que não são alimentados por energia elétrica. São os 
componentes do meio físico (cabos, conectores, tomadas, etc.) empregados para transporte de 
dados entre computadores e demais equipamentos ativos da rede. São também exemplos de 
dispositivos passivos: fibras óticas, painéis de conexão (patch panels), blocos de conexão, 
distribuidores óticos, racks (armários de telecomunicações), etc. 
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1.4.3 - Sistema operacional de rede 
 
São os programas desenvolvidos em linguagem computacional que permitem o controle dos 
usuários da rede, as aplicações ou tarefas que cada um deles pode executar, como por exemplo: 
acesso/modificações em banco de dados, impressão de arquivos, correio eletrônico (e-mail), 
acesso a Internet, etc. As permissões de acesso são definidas por profissionais especiais, 
chamados de "administradores da rede", de acordo com o cargo ou função de cada usuário. 
Atualmente vemos que os sistemas operacionais da Microsoft estão perdendo espaço para o 
Linux. A evolução do mercado de tecnologia da informação (TI) mostra claramente que o domínio 
do Windows está se enfraquecendo cada vez mais e dando lugar às plataformas livres de código 
aberto. 
 
 
1.5 – Futuro das LANs: o cabeamento estruturado será substituído pelas redes sem fio? 
 
Com a expansão cada vez maior das redes locais sem fio Wi-Fi (IEEE 802.11), das novas redes 
Wi-Max (IEEE 802.16), além da telefonia de 3a e 4a gerações, muito se tem questionado se as 
redes que empregam o meio físico aéreoirão substituir as redes baseadas nos meios físicos 
guiados (cabos). 
 
Existem três fortes motivos para crer que as redes sem fio não irão substituir todas as aplicações 
que são implementadas em cabos de pares metálicos ou cabos de fibras óticas, conforme 
explicamos a seguir. 
 
Velocidade das redes locais cabeadas e aéreas 
 
As primeiras redes Wi-Fi, IEEE 802.11b, prometiam uma velocidade de 11Mbps (velocidade 
nominal, teórica, que nunca é atingida), quando as enlaces da família IEEE 802.3 em cabos 
metálicos já atingiam 100Mbps por um preço relativamente baixo. Os padrões Wi-Fi evoluíram 
para as arquiteturas IEEE 802.11a e 802.11g, prometendo uma taxa de 54Mbps, que na prática 
também nunca é atingida por diversas limitações técnicas dessa arquitetura. 
 
Atualmente, o padrão IEEE 802.11n emprega o recurso MIMO (multiple-input multiple-output) e 
explorar de maneira inteligente o fenômeno dos multicaminhos, prometendo taxas nominais de 
300Mbps (ou mais, de acordo com alguns fabricantes). 
 
Já o padrão Wi-Max IEEE 802.16 (concebido para redes metropolitanas) estabelece um suporte a 
canais de até dezenas de Mbps. 
 
Nota-se que a evolução das redes wireless está trazendo um aumento nas suas taxas de 
transmissão, mas estas velocidades ainda estão bem distantes nas taxas 1Gbps e 10Gbps que 
podem ser implantadas em cabos de pares trançados ou fibras óticas por um preço relativamente 
baixo. Em 2010 começaram a ser homologados os padrões para transmissão 40Gbps e 100bbps 
nos meios cabeados, o que aumenta ainda mais as vantagens dos cabos sobre as redes 
wiereless. 
 
Por esse motivo é fácil supor que as redes cabeadas ainda dominarão os cenários onde as 
aplicações exigem alto desempenho, como por exemplo em backbones, conexões de servidores e 
dispositivos de storage (armazenamento). 
 
Segurança nas redes locais cabeadas e aéreas 
 
Não existe rede que seja 100% segura e qualquer tipo de rede está sujeita a ataques, invasões e 
sabotagens. Tudo que se faz na área de segurança de redes, incluindo a adoção de firewalls ou 
sistemas de detecção de intrusos (IDS – Intruder Detection System), se destina a diminuir o risco 
de dados, mas sem a pretensão de ser totalmente eficaz. 
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Em uma rede baseada em cabos, invasões podem se dar através de algum hacker “presencial” 
que tem acesso a uma das portas de um switch da LAN ou através de algum hacker “remoto” que 
acessa a rede local através da Internet. Por outro lado, as redes sem fio trazem uma 
vulnerabilidade a mais: o hacker pode captar o sinal aéreo da rede e invadi-la sem que seja 
preciso se conectar fisicamente a um switch dessa LAN. E isso aumenta muito a insegurança dos 
sistemas wireless. 
 
Os defensores das redes sem fio alegam que é possível estabelecer uma política se segurança 
boa, através de ferramentas de gerenciamento de usuários e senhas, filtros de MAC, criptografias, 
autenticações, servidores do tipo RADIUS, alocação dinâmica de endereçamento IP, protocolos 
como WPA2-Enterprise, WEP dinâmico com 802.1X+EAP, dentro outras. Porém, não é difícil 
concluir que todas essas medidas são fundamentais quando se adota um meio físico aberto como 
o meio aéreo, por ser ele muito mais vulnerável do que os cabos que conseguem limitar a 
propagação dos sinais por caminhos fechados. 
 
O risco de interferências das redes aéreas 
 
Enlaces óticos baseados em fibra ótica não sofrem interferências de sinais, o que é uma grande 
vantagem desse meio físico. Os cabos UTP podem sofrer interferências eletromagnéticas dos 
sinais elétricos internos nos cabos ou de sinais externos. Para combater esse risco as normas 
estabelecem cabos com proteções (blindagens) e outros detalhes construtivos que evitam ou 
minimizam esse problema. Também é possível reduzir esse inconveniente através da adequada 
separação física dos cabos de dados das possíveis fontes de interferência eletromagnética. 
 
Porém, no cenário das redes sem fio a interferência é um problema freqüente e de solução muitas 
vezes complexa ou inviável. Isso se deve ao fato que a grande maioria das redes Wi-Fi empregam 
faixas de frequências liberadas para uso sem necessidade de licenciamento junto a Anatel 
(2,4GHz e 5,8GHz). Essa liberdade de uso faz com que redes W-Fi vizinhas concorram entre si no 
uso do espectro de frequências e eventualmente disputem a mesma faixa. Torna ainda mais 
complicado o problema a existência de outros dispositivos que também usam as frequências 
livres, como os telefones fixos sem fio e alguns aparelhos de controle remoto especiais. As 
interferências entre os canais de comunicação dos controladores de vôo e as estações de rádio 
demonstram a complexidade desse fato, assim como a briga pelo uso do espectro estabelecida 
entre as empresas de radiodifusão e as operadoras de telefonia celular. 
 
Concluindo 
 
Podemos concluir, portanto, que a expansão da tecnologia sem fio se dará em redes onde não há 
grande preocupação com sua segurança, onde não é necessária alta velocidade de transmissão 
digital e onde não há interferências entre sistemas adjacentes. Nos sistemas críticos, com 
informações confidenciais, restritas ou estratégicas e nos locais onde existe o risco de 
interferência, os cabos metálicos e óticos ainda reinarão por bastante tempo com certeza. 
 
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1.6 – Conceitos básicos em redes de computadores e telecomunicações 
 
Sinal analógico: É o sinal que têm variação contínua ao longo do tempo 
 
Exemplos: voz humana, música de LPs, fita K7 ou VHS, filme fotográfico, todos os filmes que 
passam nas grandes salas de cinema, sinais em automação industrial: variações de temperatura e 
pressão, sinal de TV aberta, rádio FM e todas as propagações de sinais no ar (transmissão dos 
sistemas wireless, ou sem fio) 
 
 
 
 
 
Figura: sinal analógico periódico senoidal Figura: sinal analógico não periódico 
 
Sinal digital: É o sinal que tem variação não contínua (discreta), ou seja, em níveis fixos pré-
estabelecidos. 
 
Exemplos: música digital (CD, WAV, MP3), DVD, fotografia digital, filmes digitais, arquivos texto, 
banco de dados, comunicação entre computadores nas redes locais 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura: sinal digital binário Figura: sinal digital não binário 
 
 
Período, Amplitude, Frequência, Fase e um sinal 
 
Os dois gráficos abaixo ilustram os conceitos de período (T, tempo) e amplitude (neste exemplo 
em Volts) em uma onda senoidal e em uma onda retangular. Período é uma medida de tempo e 
sua unidade é o segundo. 
 
Figura: Amplitude e frequência em uma onda senoidal e em uma onda retangular 
Fonte: Stallings (2005) 
 
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Frequência é uma unidade que mede quantos ciclos por segundo um sinal periódico varia ao 
longo de um tempo. A unidade que se adota é o Hertz (Hz). Um Hertz equivale a um ciclo por 
segundo. Matematicamente temos uma relação entre período (T, tempo) e frequência (f) dada 
pela fórmula: 
 
onde: f = frequência (Hz) 
 T = período (segundos) 
 
O gráfico (b) abaixo mostra a variação de amplitude de um sinal em relação ao sinal do gráfico (a). 
O gráfico (c) ilustra a variação de frequência de um sinal em relação ao primeiro sinal (a). O 
gráfico (d) ilustra a variaçãoda fase de um sinal em relação ao sinal original (a). 
 
 
Figura: variação de amplitude (b), frequência (c) e fase (d) em relação a onda senoidal original (a) 
Fonte: Stallings (2005) 
 
Bit, byte, bps e seus múltiplos 
 
A matemática e a lógica binária dos equipamentos digitais empregam apenas dois tipos de sinais: 
ZERO (nível baixo) e UM (nível alto). Eletronicamente, o ZERO (nível baixo) pode ser 
representado pela inexistência de voltagem (zero volt) e o UM (nível alto) pode ser representado 
uma voltagem definida (5 volts, por exemplo). Dessa maneira, toda informação digital é composta 
por bits ‘0’ e ‘1’. Oito bits agrupados formam um conjunto que chamamos de byte. 
 
 
 
 
 
No caso da medida de tamanho de arquivo ou espaço para armazenamento em unidades de 
armazenamento (disco, fitas, memórias, etc) usamos as seguintes unidades: 
 
 
 
 
 
 
 
 
0 1 1 0 1 0 0 1 
Volts 
tempo 
 
 Sinal digital: 
Representação binária 
do sinal digital acima: 
8 bits formam 1 BYTE 
 
Medida do tamanho de um 
arquivo ou espaço para 
armazenamento 
Unidade 
usada em 
 
byte (B), kbyte (kB), 
 Megabyte (MB), 
Gigabyte (GB), etc. 
T
f 1
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Os múltiplos usados neste caso, por se tratar de sistema binário, se baseiam em potência de 2 
(210, 220, 320, etc) e não na potência de 10 do sistema decimal que estamos acostumados a usar 
no nosso dia a dia (101, 102, 103, etc). Portanto, os múltiplos usados para TAMANHO DE 
ARQUIVO são: 
 
kbyte = kbyte = 210 bytes = 1.024 bytes 
megabyte = Mbyte = 220 bytes = 1.048.576 bytes 
gigabyte = Gbyte = 230 bytes = 1.073.741.824 bytes 
 
Exemplos: 1,44 kbytes = 1,44 x 1.024 bytes = 1.474,6 bytes 
 700 MBytes = 700 x 1.048.576 bytes = 734.003.200 bytes 
 80 Gbytes = 80 x 1.073.741.824 bytes = 85.899.345.920 bytes 
 
No caso da medida de velocidade de transmissão de bits nas redes de computadores e nos 
sistemas de telecomunicações digitais adotamos outras unidades que são: 
 
 
 
 
 
 
 
Neste caso os múltiplos são os tradicionais múltiplos de 10 do sistema decimal (101, 102, 103, ... ). 
Portanto, os múltiplos usados em VELOCIDADE (bps) são: 
 
Quilobits por segundo = kbps = 1.000 bps = 103 bps 
Megabits por segundo = Mbps = 1.000.000 bps = 106 bps 
Gigabits por segundo = Gbps = 1.000.000.000 bps = 109 bps 
 
Exemplos: 64kbps = 64 x 1.000 bps = 64.000 bps 
100Mbps = 100 x 1.000.000 bps = 100.000.000 bps 
1 Gbps = 1 x 1.000.000.000 bps = 1.000.000.000 bps 
 
Portanto, sempre que quisermos representar velocidade de transmissão digital, devemos usar as 
unidades listadas acima. São exemplos dessa aplicação: 
- Especificação de velocidade de portas em switches da família Ethernet (100Mbps, 1Gbps, etc.) 
- Especificação de velocidade em planos e contratos de acesso à Internet (1Mbps, 2Mbps, etc.) 
As únicas exceções a essa regra são as velocidades de navegação na Internet informadas por 
alguns medidores on-line. Nesses casos, é possível encontrar: bits por segundo ou bytes por 
segundo. Atenção e cuidado!!! 
 
A NATUREZA DO SINAL DIGITAL 
 
Os sinais digitais são formados por um somatório de ondas senoidais de frequências distintas. A 
figura abaixo ilustra o somatório do sinal (a) de frequência f com o sinal (b) de frequência 3f, o que 
dá origem ao sinal (c), que já pode ser considerado eletronicamente como uma boa aproximação 
de um sinal digital binário. Destes gráficos podemos extrair dois conceitos importantes que serão 
explicados na seção seguinte: 
 
Velocidade de 
transmissão de sinais 
digitais, ou seja, taxa de 
transmissão digital 
 
Bits por segundo 
(bps), kbps, Mbps, Gbps Unidade 
usada em 
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Figura: a soma das senóides (a) e (b) produz a senóide (c), 
que já é uma boa aproximação de uma onda retangular. Fonte: Stallings (2005) 
 
Quando adicionamos componentes de frequência maior ao somatório, a onda digital se aproxima 
cada vez mais de uma onda digital ideal quadrada. A figura (a) abaixo ilustra um somatório onde 
foi incluída a componente senoidal com frequência 5f e a na figura (b) vemos a inclusão do 
componente com frequência igual a 7f. A figura (c) ilustra o caso ideal, apenas teórico, onde estão 
presentes infinitos componentes de frequência, o que torna a onda perfeitamente quadrada. 
 
 
Figura:a soma de harmônicos de frequências maiores produz 
uma onda cada vez mais próxima da onda ideal retangular. Fonte: Stallings (2005) 
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BANDA PASSANTE E LARGURA DE BANDA 
 
Banda Passante representa o intervalo de frequências (frequência inicial até a frequência final) de 
um sinal. A banda passante de um sinal também é conhecida como faixa de frequências ou 
espectro de frequências do sinal. Unidade de medida adotada: Hertz (Hz). 
 
Largura de Banda, que também tem o Hertz (Hz) como unidade de medida, representa o tamanho 
do intervalo de frequências do sinal, que é calculado através da fórmula matemática: 
 
L (Hz) = frequência final – frequência inicial 
 
Conhecer estes dois parâmetros, medidos em Hertz (Hz), é de fundamental importância, tendo em 
vista que os sinais são formados por um somatório de ondas de frequências distintas e estas 
devem estar contidas no intervalo definido pela banda passante do meio de transmissão a ser 
empregado. 
 
O gráfico abaixo ilustra esses dois conceitos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura: Curva típica de ganho de um meio de transmissão 
 
A partir da figura acima podemos afirmar que: 
Banda Passante: de fi a ff 
Largura de Banda: L = ff – fi 
 
Exemplo: para o sinal de voz humana 
Banda passante do sinal = de 300Hz a 3.400Hz 
Largura de banda do sinal = 3.400 – 300Hz = 3.100Hz 
 
Os parâmetros largura de banda e banda passante também são aplicados quando tratamos dos 
meios físicos de transmissão (cabos metálicos, fibras óticas ou meio aéreo). Simplificadamente, 
podemos dizer que cada meio físico de transmissão tem sua banda passante e sua uma largura 
de banda. Cabos metálicos são adequados para transmissão de sinais de baixa frequência e têm 
largura de banda estreita, enquanto as fibras óticas são mais adequadas para sinais com 
frequências maiores e têm largura de banda maior. Quanto maior a largura de banda (Hz) de um 
meio físico, maior será a seu suporte a taxas de transmissão digitais (bps) elevadas. 
1.0 
Ganho 
Frequência 
L ff fi 
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ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO DE FREQUÊNCIAS 
 
A figura abaixo mostra as faixas de frequências e larguras de banda dos diversos tipos de sinais e 
meios físicos empregados nos sistemas de telecomunicações. 
 
Figura: Espectro eletromagnético de frequências. Fonte: Stallings (2005) 
 
Exemplo 1: NOS MEIOS AÉREOS 
 
ROTEADOR WIRELESS COM INTERFACE ADSL, FABRICANTE: D-LINK, MODELO: DI-624S 
 
O fabricante D-linkdesenvolveu o roteador wireless DI-624S (servidor de acesso à Internet sem 
fio) que possibilita o compartilhamento de uma conexão à Internet ADSL com várias estações 
através do meio aéreo Wi-Fi, situadas até 100metros em ambiente interno ou 400 metros em 
ambiente externo. O equipamento funciona na faixa não licenciada conhecida popularmente como 
2.4GHz. Nota-se nas especificações abaixo que o equipamento pode operar em frequências 
definidas pelo padrão americano ou pelo padrão europeu. No primeiro caso pode-se ter até 11 
canais de comunicação e no segundo caso existirão 13 canais. 
 
Servidor de Acesso a Internet sem fio 
Modelo: DI-624S 
Fabricante: D-Link 
 
 
 
 
 Especificações: 
Faixa de Frequências: Padrão americano: 2,412 a 2,462 GHz Padrão europeu : 2,412 a 2,472 GHz 
Largura de Banda total: Padrão americano: (2,462 – 2,412) GHz = 0,050 GHz Padrão europeu : (2,472 – 2,412) GHz = 0,060 GHz 
Velocidade de transmissão digital 54Mbps 
 
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A figura, do fabricante CISCO, representa a largura de banda de um equipamento Wi-Fi que opera 
na faixa de 2,402 a 2,482GHz. 
 
Nesse caso a largura de banda total é: 2,483GHz - 2,402 GHz = 0,081GHz = 81MHz 
 
O fabricante informa que existem 14 canais disponíveis, mas, como cada canal ocupa uma largura 
de banda de 22MHz, só existem 3 canais sem sobreposição. A troca de canal visa buscar uma 
faixa que não esteja em uso, para evitar interferências. Essa troca pode ser manual ou 
automática, dependendo do fabricante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura: faixa total e faixa por canal em um equipamento Wi-Fi do fabricante CISCO 
 
 
 
Exemplo 2: NOS MEIOS METÁLICOS DE REDE EXTERNA 
 
O gráfico abaixo ilustra as faixas de passagem e larguras de bandas nos canais de voz e dados 
da tecnologia ADSL, empregada por exemplo no produto Velox: 
 
 
Figura: modulação do sinal elétrico em um modem ADSL. Fonte: Stallings (2005) 
 
Podemos notar no gráfico acima as diferentes faixas de frequências e larguras de banda do canal 
de voz (POTS), do canal de upload (upstream) e do canal de download (downstream). Essa 
tecnologia permite velocidade de transmissão de dados assimétrica de até 8Mbps para download 
e 512Kbps para upload. Tudo isso dentre de uma faixa de frequências que vai até 1.000KHz, ou 
seja, até apenas 1MHz. 
 
 
Exemplo 3: NOS CABOS METÁLICOS EMPREGADOS EM CABEAMENTO ESTRUTURADO 
 
A seção 2.3 da Unidade II a seguir descreve os cabos metálicos adotados em cabeamento 
estruturado. É importante conhecer as diversas categorias usadas para classificar esses cabos, 
suas respectivas larguras de banda em MHz e suas aplicações. 
 
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UNIDADE II - MATERIAIS EMPREGADOS EM CABEAMENTO ESTRUTURADO 
 
 
2.1 – Cabos metálicos 
 
Cabo coaxial 
 
As últimas versões das normas internacionais para cabeamento estruturado e a norma brasileira 
da ABNT não recomendam o emprego dos cabos coaxiais em redes locais. Cada vez torna-se 
mais escassa a existência deste cabo em LANs, mesmo nas mais antigas. O cabo coaxial possui 
em um fio central para transmissão de sinais e uma blindagem que envolve este fio sem toca-lo. A 
blindagem, se devidamente aterrada, fornece proteção deste contra interferências 
eletromagnéticas, além de servir como referência elétrica para os sinais. 
 
Figura: Cabo coaxial 
 
Apesar de são serem mais admitidos pelas atuais normas de cabeamento estruturado, esse tipo 
de cabo ainda encontra aplicações fora desse escopo: 
 Descidas de antenas (seja para rede de dados, voz ou imagem) 
 Redes externas de TV a cabo 
 Equipamentos de áudio 
 
Cabo de pares trançados não blindados: 
 
UTP (unshilded twisted pair) 
 
Os cabos UTP são compostos de pares de fios trançados não blindados de 100 Ohms. Em geral, 
podem ter 4, 25 ou 50 pares, de acordo com sua aplicação, conforme será apresentado a frente. 
Por não serem protegidos contra intempéries (sol, água, etc.), não podem ser empregados em 
redes externas. Além disso, caso instalados em ambiente externo, os cabos metálicos poderiam 
propagar correntes elétricos induzidas por descargas atmosféricas. 
 
À medida que os cabos UTP e seus acessórios foram evoluindo, eles foram sendo classificados 
em categorias conforme suas características e performance, o que será discutido adiante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura: Cabo UTP (4 pares), categoria 5e. Figura: Cabo UTP (4 pares), categoria 6. 
 
 
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Cabos pares trançados blindados: 
 
F/UTP (Foiled/Unshilded Twisted Pair) e S/FTP (Screened/Foiled Twisted Pair) 
 
Os cabos classificados como blindados são revestidos por uma lâmina e/ou malha metálica que 
os protegem contra interferências eletromagnéticas externas. Os cabos blindados são 
recomendados para locais onde existe risco de que campos eletromagnéticos perturbem o sinal 
da rede introduzindo erros nas transmissões. Esse tipo de cabo deve ser empregado 
principalmente em locais críticos, como aeroportos ou hospitais, onde uma interferência de sinal 
pode gerar grandes transtornos ou mesmo o risco de morte. O emprego de cabos blindados exige 
que todos os demais acessórios (conectores, tomadas, etc.) sejam também blindados, o que irá 
garantir a efetiva proteção dos sinais contra interferências e ruídos externos. Por não serem 
protegidos contra intempéries (sol, água, etc.), não podem ser empregados em enlaces externos. 
 
Dentre as fontes externas de interferência eletromagnética que afetam as redes locais podemos 
citar: motores em geral, reatores de lâmpadas fluorescentes, circuitos de energia elétrica de alta 
ou baixa tensão (127/220 volts), descargas elétricas nas proximidades dos cabos, etc. Vale a 
pena destacar que o que produz o campo eletromagnético interferente é sempre uma variação de 
corrente. Portanto, uma corrente contínua (DC - direct current) com as de pilhas ou baterias não 
irá gerar campos eletromagnéticos. 
 
A norma EIA/TIA 568-A de 1995 adotou a sigla STP (Shilded Twisted Pair) para designar o cabo 
blindado criado pela IBM, que possuía dois pares trançados blindados individualmente mais uma 
blindagem geral (cabo twinaxial). Esse tipo de cabo deixou de ser reconhecido pelas normas mais 
recentes, pois era muito volumoso e tinha apenas dois pares. A antiga norma da ABNT, NBR 
14565 (2000), também adotava a sigla STP para designar o cabo blindado, mas não entrava no 
detalhe construtivo dessa blindagem. 
 
As normas atuais empregam uma nomenclatura que foi bem adotada pelo mercado: chama-se de 
F/UTP (Foiled/Unshilded Twisted Pair) o cabo de quatro pares blindado por meio de uma lâmina 
de alumínio que envolve o conjunto dos pares de fios. Estes cabos foram chamados, durante 
muito tempo, de FTP, porém esta sigla esta que não é mais adotada pelos fabricantes de cabos. 
 
Os novos cabos categoria 7, reconhecidos pelas normas ISO e ABNT, adotam uma estrutura de 
blindagem mais complexa e foram chamados de S/FTP (Screened/Foil Twisted Pair), que possui 
uma blindagem laminada individual para cada um dos seus 4 pares de fios, além de uma 
blindagem em malha que envolve todo o conjunto de fios, o que exige novos tipos de conectores 
macho e fêmea, incompatíveis com o consagrado padrão RJ-45. Muitosprofissionais duvidam que 
esse novo sistema vai realmente “colar”, acreditando que as fibras óticas irão ser uma opção 
melhor em relação ao sistema categoria 7. O futuro dirá qual a solução vai ganhar essa briga. 
 
 
 
 
 
 
 Fig: Cabo F/UTP (4 pares) categoria 5 Fig: o novo cabo S/FTP categoria 7 
 
 
Figura: o novo e complexo conector dos cabos S/FTP 
 
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Cabos sólidos versus cabos flexíveis 
 
Os cabos de pares trançados blindados e não blindados podem ser sólidos ou flexíveis. Os cabos 
sólidos são adequados para as terminações IDC (Insulation Displacement Connection) das 
tomadas fêmeas ou blocos de conexão. Os cabos flexíveis são adequados para conectorização 
com o conector RJ-45 macho, ou seja, devem ser empregados nos patch cords. 
 
 
 
Figura: cabo sólido (esquerda) e cabo flexível (direita) 
 
2.2 – Acessórios para cabeamento metálico 
 
Conectores 
 
Os cabos coaxiais (já excluídos das normas de cabeamento estruturado) empregam como 
terminação mecânica principalmente os conectores BNC. Os cabos par trançado empregam os 
conectores modulares de 8 vias (comercialmente conhecidos como conectores RJ-45). No caso 
de cabos blindados (F/UTP) emprega-se conectores RJ-45 com blindagem. 
 
 
 
Figura: Conectores BNC Figura: Conector RJ-45 Figura: Conector RJ-45 blindado 
 
Tomadas (outlets) 
 
As tomadas modulares de 8 vias (comercialmente conhecidas como tomadas RJ-45) são 
empregadas na terminação de cabos par trançado e podem ser blindadas (para cabos F/UTP) ou 
não blindadas (para cabos UTP). Os pares UTP são conectados nas tomadas através de contatos 
do tipo IDC, que dispensam o trabalho de descasca-los. As tomadas devem atender os critérios 
para transmissão (categoria) para o qual a rede está dimensionada. 
 
 
(a)
 
 
 
 (b) (c) (d) 
 
Figura: Tomadas modulares de oito vias (tomadas RJ-45) 
(a) Blindada – Fab.: Panduit, (b) Não blindada – Fab.: Panduit, (c) Não blindada – Fab.: Fibracem, 
(d) Não blindada – Fab.: Reichle & De-Massari 
 
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Painéis de conexão (patch panels) 
 
Os painéis de conexão são empregados para terminação dos cabos em pontos de concentração 
do cabeamento. São construídos no padrão 19" de largura para permitir instalação em racks de 
comunicação de dados. Trata-se de uma peça dotada de tomadas modulares de oito vias 
(tomadas RJ-45) com contados IDC. A Figura abaixo ilustra um patch panel de 48 portas RJ-45. 
Comercialmente encontram-se principalmente painéis com 24 e 48 portas. Cada conjunto de 24 
portas ocupa no rack 4,4 cm de altura, o que foi definido pelos fabricantes de armários como 
sendo 01 (uma) unidade de altura. São utilizados com cabos telefônicos (cabos CI) ou cabos par 
trançado. As tomadas dos painéis devem atender os critérios para transmissão (categoria) para o 
qual a rede está dimensionada. 
 
 
Figura: um patch panels de 24 portas RJ-45 
e outro de 48 portas – Fabricante: Panduit 
 
 
Figura: componentes básicos de um link 
 
Blocos de conexão 
 
Os blocos de conexão permitem a conexão dos cabos primários (backbone) com os cabos 
secundários (cabeamento horizontal) e podem ser empregados na concentração, consolidação ou 
transição de cabos, conforme será definido quando estivermos apresentando as normas de 
cabeamento estruturado. Empregam o sistema IDC para conectorização de cabos. São utilizados 
com cabos telefônicos (cabos CI) ou cabos par trançado e apresentam maior economia se 
comparados com o uso de patch panels. 
 
Comercialmente são encontrados blocos de conexão para 8, 10, 25, 50, 100, 200, 300, e 900 
pares. Os blocos de conexão são conhecidos como blocos 110 e estão disponíveis em geral em 
módulos de 50, 100, 200, 300 e 900 pares e empregam o conector 110 com contatos IDC. 
 
Os blocos de conexão e sobretudo seus acessórios (conectores e cordões de manobra) devem 
atender os critérios para transmissão (categoria) para o qual a rede está dimensionada. Podem 
ser fixados em racks, painéis de madeira ou diretamente na parede. 
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(a) (b) 
 
Figura: Sistema 110 
(a) Bloco de conexão 110 de 100 pares, (b) Conector 110 tipo IDC ( 5 e 4 pares) 
 
Cordões de conexão (patch cords) 
 
Os patch cords são cabos par trançado conectorizados em ambas as extremidades e podem ter 
conectores RJ-45 (para tomada ou patch panel) ou 110 (para bloco 110). São usados para fazer 
as conexões entre: 
 
 Os painéis de conexão e os equipamentos ativos dentro dos racks 
 As tomadas nas áreas de trabalho e os computadores 
 Os blocos de conexão, entre as redes primárias e secundárias. 
 
Os cordões de conexão, além de serem flexíveis, devem atender os critérios para transmissão 
(categoria) para o qual a rede está dimensionada. 
 
Admite-se a confecção manual de patch cords, com alicate de crimpar conectores RJ-45, 
somente para cabeamentos de categoria 5 ou 5e. Os patch cords categoria 6 devem ser 
comprados prontos de fábrica para evitar o risco de perdas elevadas que iriam interferir nas 
transmissões de dados, sobretudo em taxas de transmissão mais elevadas. 
Figura: Cordão de conexão (patch cord) com conectores RJ-45 
 
2.3 – A classificação dos materiais metálicos em categorias e classes 
 
Categoria 1 e 2 – Essas antigas categorias não são mais aceitas pelas normas atualmente. Foram 
usadas em redes telefônicas e nas primeiras redes locais de computadores como a Arcnet 
(2,5Mbps) e a Token Ring (4Mbps). 
 
Categoria 3 - Utiliza cabos com pares de fios trançados sólidos de bitola 24 AWG. Estes cabos 
são utilizados para transmissão de sinais até 16 MHz. Essa categoria foi concebida originalmente 
para transmissão em até 10Mbps (Ethernet). Ainda hoje é aceita pelas normas, mas somente nas 
redes que são para uso exclusivo de telefonia convencional, nunca para redes de dados, 
imagem ou vídeo. 
 
Categoria 4 - Essa categoria, que não é mais aceita pelas normas, utilizava cabos com pares de 
fios trançados sólidos de bitola 22 ou 24 AWG e suportava transmissão até uma largura de banda 
de 20 MHz. Essa categoria era compatível com a rede Ethernet original (10Mbps) e com a 
segunda geração Token Ring (16Mbps), ambas já superadas atualmente. 
 
Categoria 5 - Também eliminada das normas atuais, essa categoria utilizava cabos com pares de 
fios trançados sem blindagem de bitola 22 ou 24 AWG e suportava transmissão até uma largura 
de banda de 100 MHz. A categoria 5 foi originalmente concebida para aplicações em Fast 
Ethernet 100BaseTX (100Mbps), mas o padrão Gigabit Ethernet (1000BaseT), desenvolvido 
posteriormente, foi projetado com suporte ao cabeamento com esta categoria. 
 
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Categoria 5e (Enhanced) – Utiliza cabos com pares de fios trançados sem blindagem de bitola 22 
ou 24 AWG. Admite transmissões até uma largura de banda de 100MHz, mas com parâmetros de 
performance e especificações de desempenho mais rigorosas. Apesar do padrão Gigabit Ethernet 
(1000BaseT)ter sido desenvolvido para os cabos categoria 5, a adoção da categoria 5e 
representa um risco menor de erros se comparada com a 5. Segundo as normas atuais, a 
categoria 5e é o padrão mínimo para transmissão de dados em redes de computadores e 
nenhuma LAN deve ser projetada ou executada com cabos que tenham categoria inferior a essa. 
 
Categoria 6 – Esta especificação norte-americana foi aprovada em Junho de 2002 com o código 
ANSI/TIA/EIA 568-B.2-1-2002. São especificações ainda mais rigorosas em relação a 
performance para uma largura de banda que vai até 250MHz. Em geral, o cabo categoria 6 possui 
um elemento interno para separação dos pares e por isso o diâmetro externo do cabo é um pouco 
maior do que as categorias 5 e 5e. A origem da categoria 6 está ligada a indústria de switches, 
que tentou sem sucesso estabelecer um segundo padrão Gigabit Ethernet (conhecido como 
1000BaseTX e criado em 2001) para concorrer com o 1000BaseT. A eletrônica 1000BaseTX 
apresentava hardware com eletrônica mais barata do que a concorrente 1000BaseT, porém a 
tecnologia 1000BaseTX exigia um meio físico com largura de banda igual a 250MHz, ou seja, 
exigia que os cabos fossem categoria 6. Como a arquitetura 1000BaseTX perdeu essa briga de 
mercado, admite-se hoje que redes Gigabit (1000BaseT) rodem em cabos de categoria 5e. 
Porém, nesse caso a adoção da categoria 6 representará um risco menor de erros, se comparada 
com a categoria 5e. Em 2006, quando foi publicado o padrão 10GBaseT (10Gbps, conforme a 
norma IEEE 802.3an), estabeleceu-se que a categoria 6 poderia ser usada nessa tecnologia, mas 
com as seguintes ressalvas. Em primeiro lugar, admitiu-se o uso dos cabos UTP (não blindados) 
de categoria 6, desde que eles não ultrapassem 55m, o que representou uma exceção a regra dos 
100m, que era histórica na evolução dos cabos de pares trançados. Como opção, ficou permitido 
ter cabos categoria 6 em links 10Gbps com até 100m de comprimento, desde que eles sejam do 
tipo blindado (F/UTP), o que elimina os problemas de interferência entre cabos. 
 
 
 
 
 
 
FIGURA: Detalhe do conector RJ-45 categoria 5 (figura esquerda) e do categoria 6 (figura direita). 
A diferença de posicionamento dos fios faz com que a interferência na categoria 6 seja menor. 
 
Categoria 6a – Aprovada em fevereiro de 2008 (padrão EIA/TIA 568-B.2-10), na categoria 6a (o 
“a” vem de augmented) está definida uma largura de banda de 500MHz para o cabo de pares 
trançados. Essa categoria permite que as novas redes 10Gbps sejam implementadas com cabos 
de pares trançados não blindados (UTP) em até 100m, superando a barreira dos 55m que foi 
imposta para os cabos UTP de categoria 6 nessa velocidade. 
 
Categoria 7 – essa categoria, ainda não reconhecida pelas normas norte-americanas EIA/TIA, já 
se encontra padronizada pelo organismo europeu ISO (classe F da norma 11801) e também pela 
norma brasileira ABNT NBR 14565 de 2007. Nessa categoria a largura de banda disponível é de 
600MHz e não se admitem cabos não blindados. Os cabos de pares trançados categoria 7 
apresentam obrigatoriamente uma blindagem laminada para cada um dos seus quatro pares, além 
de uma blindagem em malha que envolve o conjunto dos quatro pares (S/FTP). Esse novo 
sistema torna os cabos categoria 7 mais volumosos e menos maleáveis, além de obrigar a adoção 
de novos conectores/tomadas blindados diferentes dos padrões RJ-45 e IDC, o que tornará a 
conectorização mais complexa, cara e crítica. 
 
Categoria 7a - essa é a próxima geração de cabos de pares trançados, que ainda está em 
desenvolvimento pelos normatizadores. A promessa é que suporte uma largura de banda de 
1000MHz, ou seja, 1GHz. 
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Diâmetro dos cabos 
 
Os cabos categoria 5e tem cerca de 5,6mm de diâmetro, enquanto aqueles de categoria 6a tem 
um diâmetro um pouco maior (aproximadamente 6mm), devido ao maior espaçamento entre seus 
pares. Isso acaba refletindo no projeto dos dutos de calhas que acomodarão os cabos, pois uma 
categoria maior exigie mais espaço na infraestrutura. 
 
 
Figura: Comparação entre a espessura do mesmo volume de cabos cat 5e e 6a. 
Fonte: Morimoto (2008) 
 
O que significa AWG? 
 
O AWG – American Eire Gauge é uma norma norte-americana que define medidas para os 
diâmetros de condutores (cobre, alumínio e outros). Quanto maior o valor numérico em AWG, 
menor será o diâmetro do condutor, conforme mostra a tabela abaixo. 
 
Valor em AWG Diâmetro de cada fio 
condutor de cobre (mm) 
19 0,91 
22 0,64 
23 0,57 
24 0,51 
26 0,41 
 
Categoria versus Classe 
 
O organismo padronizador internacional ISO – International Organization for Standardization, 
sediado na Europa, estabelece uma classificação dos cabos metálicos similar a apresentada 
acima, mas ele usa o termo classe em lugar de categoria, conforme mostra a tabela abaixo: 
 
Categoria Classe 
Categoria 3 Classe C 
Categoria 5 Excluída das normas. Não se adota mais 
Categoria 5e Classe D 
Categoria 6 Classe E 
Categoria 6a Classe EA 
Categoria 7 Classe F 
Categoria 7a (em desenvolvimento) Classe FA (em desenvolvimento) 
 
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Cabos de pares trançados balanceados 
 
Os cabos de cobre definidos pelas normas de cabeamento, sejam eles blindados ou não 
blindados, são classificados como cabos de pares trançados "balanceados". 
 
O termo balanceado designa um canal de comunicação formado por dois fios trançados que são 
idênticos do ponto de vista construtivo. Mas cada par de fios representa um canal de 
comunicação, ou seja, não é correto achar que cada um dos fios é um canal. Temos, portanto, 
quatro canais dentro de um cabo de par trançado. Em cada um dos dois fios, o hardware injeta o 
mesmo sinal (os mesmos bits), mas com níveis de tensão (voltagem) invertidos, ou seja, se em 
um fio viaja uma onda quadrada positiva, no outro fio vai um onda quadrada negativa. 
 
Esse tipo de sinal balanceado, apesar de ocupar mais fios, representa um grande ganho de 
performance na transmissão elétrica. Os sinais invertidos irão gerar campos eletromagnéticos 
invertidos em cada um dos fios. Como esses campos eletromagnéticos são invertidos, eles irão se 
anular, cancelando a maior parte da interferência que poderia surgir dentro do próprio cabo. 
 
 
 
Figura: representação eletrônica da transmissão de sinal em um par balanceado. 
Fonte: Morimoto (2008) 
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2.4 – Fibras óticas e acessórios 
 
Fibras óticas 
 
As fibras óticas são condutores de sinais que trazem em lugar dos fios de cobre, microdutos de 
sílica (SiO2) rigorosamente fabricados. Ao contrário de sinais elétricos, as fibras óticas conduzem 
sinais de luz, que podem ser emitidos por um diodo laser ou um diodo emissor de luz (LED – Light 
Emitter Diode). 
 
As principais vantagens da adoção de fibras óticas em cabeamento estruturado são: 
 Por conduzirem sinais luminosos (e não sinais elétricos), as fibras óticas possuem a 
vantagem de serem imunes a interferências eletromagnéticas 
 Permitem implantação de links mais extensos do que os cabos de cobre. 
 As fibras óticas são meios físicos que possuem maior largura de banda (em Hertz), mas na 
prática a taxa de transmissão (bps) de um link de REDE LOCAL depende de outros 
fatores, conformeserá discutido a frente. 
 
O princípio básico da propagação do sinal de luz nas fibras óticas é a refração total da luz. Uma 
fibra ótica é composta por um microduto de sílica (núcleo da fibra) envolvido por outro microduto 
de sílica concêntrico (casca da fibra). A dopagem do núcleo (com Boro, Germânio ou Fósforo por 
exemplo) faz com que seu índice de refração seja maior do que o índice de refração da casca, 
permitindo que um feixe luminoso lançado na extremidade da fibra se propague até a outra ponta 
confinado no núcleo, refletindo-se sucessivamente na casca. 
 
As fibras mais empregadas em redes locais são as multimodo (MM – Multimode) e as monomodo 
(SM – Single Mode). As fibras multimodo (MM) possuem um maior diâmetro do núcleo 
(tipicamente 62,5 ou 50m) o que faz com que existam nele muitos modos de propagação da luz, 
causando atrasos nesta propagação e perdas por dispersão. 
 
O sinal luminoso nas fibras monomodo (SM), tendo em vista o seu reduzido diâmetro do núcleo 
(tipicamente 10 ou 8,5 m), possui praticamente apenas um único modo de propagação, 
garantindo uma maior eficiência nas transmissões e permitindo um alcance maior. As soluções 
baseadas em fibras SM são mais caras do que aquelas onde se empregam fibras MM. 
 (a) (b) 
Figura: Fibra Multimodo (MM) 
(a) Corte transversal, (b) Corte longitudinal com diferentes modos de propagação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (a) (b) 
 
Figura: Fibra Monomodo (SM) 
(a) Corte transversal, (b) Corte longitudinal (um único modo de propagação) 
 
N
Ú
C
LE
O
 (=
 6
2
,5
 m
)
E
LE
M
E
N
TO
S
 D
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 P
R
O
TE
Ç
Ã
O
C
A
S
C
A
 ( = 125 m
)
C
A
S
C
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 ( = 125 m
)
E
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M
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C
LEO
 ( 
= 8,5  m
)
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Por serem muito frágeis, as fibras óticas são revestidas por diferentes camadas protetoras. A 
primeira camada é o chamado revestimento primário ou cobertura da fibra. Envolvendo o 
revestimento primário das fibras existem outras camadas que compõe também a estrutura de 
proteção. As fibras do tipo loose são envolvidas dentro do cabo por um gel que as protege contra 
umidade (a água ataca a sílica das fibras), sendo portanto recomendadas para uso externo em 
instalações aéreas ou subterrâneas. Além da proteção contra umidade, o gel permite mobilidade 
das fibras dentro do cabo sem perda da resistência contra forças externas que poderiam danifica-
las, aumentando sua proteção física contra rompimento. Como o gel empregado é altamente 
inflamável, a fibra "geleiada" não pode ser empregada em ambientes internos. As fibras do tipo 
tight possuem outras estruturas de proteção (como kevlar, por exemplo) sem gel e são indicadas 
para instalações internas. Já existem atualmente modernos cabos de fibras óticas sem gel para 
instalação em ambientes externos, que podem ser submetidos a intempéries climáticas sem que 
as fibras se danifiquem. 
 
Os cabos óticos reúnem as fibras geralmente em pares, pois um enlace ótico emprega no mínimo 
duas fibras: RX para recepção e TX para transmissão. É comum o lançamento de cabos com 
número de fibras superior ao necessário, para servirem de reserva no caso do rompimento de 
alguma(s) desta(s) ou expansões futuras. 
 
Para confecção dos cordões de conexão óticos empregam-se os cordões óticos monofibra ou 
duplex. 
 
 (a) (b) (c) 
 
Figura: Fibras óticas 
(a) Cabo loose, (b) Cabo tight, (c) Cordões tight duplex (esquerda) e monofibra (direita) 
 
A adoção de fibras óticas apresenta algumas desvantagens em relação ao emprego de meios 
metálicos. Dentre elas podemos citar: 
- O custo mais alto dos cabos de fibras óticas e seus acessórios; 
- O custo mais alto da conectorização e/ou fusão das fibras, procedimento este que 
depende de caros equipamentos, mão de obra técnica especializada; 
- O custo mais alto dos equipamentos de rede local (switches, por exemplo) com interfaces 
óticas, se comparado com o custo de interfaces elétricas com conectores RJ-45; 
- O custo mais alto do reparo de um link ou cordão ótico rompido, o que exigiria a execução 
de uma emenda mecânica provisória e/ou execução de uma fusão ótica definitiva, o que 
acarreta em um maior tempo de indisponibilidade do enlace. 
 
É comum encontrar técnicos de campo fazendo a avaliação da integridade de um enlace ótico 
através do exame visual do sinal na extremidade do link ativo. Este procedimento deve ser evitado 
pelo risco de se expor os olhos a fonte de luz do tipo laser, adotada em alguns equipamentos 
óticos. O correto procedimento requer o emprego do equipamento Power Metter descrito a frente. 
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Especificações da norma ISSO/IEC 11802 
 
A norma internacional ISO 11801, segunda edição, especifica 3 tipos de meios de transmissão, 
em função da distância, que podem suportar as diferentes velocidades das redes IEEE 802.3 
(Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit, etc). São eles: 
 
OF 300 Para aplicações que suportam enlaces óticos de até 300 m. 
OF 500 Para aplicações que suportam enlaces óticos de até 500 m. 
OF 2000 Para aplicações que suportam enlaces óticos de até 2000 m. 
 
Esta norma também classifica as fibras óticas em quatro grupos, sendo três do tipo multímodo 
(OM1, OM2, OM3) e uma monomodo (OS1). Posteriormente a ISO homologou também as fibras 
monomodo OS2, conforme a tabelas a seguir (MIKE, 2008): 
 
 
Seguindo a classificação das fibras definida pela norma ISO 11801, os projetistas começaram a 
adotar a tabela prática abaixo para escolha das fibras em função de suas aplicações. Porém, 
conforme veremos em outro capítulo deste texto, os sistemas óticos IEEE 802.3 atuais já 
superaram estas aplicações: 
 
Canal de fibra Fast Ethernet 1000BaseT 
Gigabit 
1000BaseSX 
Gigabit 
1000BaseLX 10GBase SR/SW 
OF 300 OM1 OM2 OM1/OM2 OM3 
OF 500 OM1 OM2 OM1/OM2 OS1 
OF 2000 OM1 - especial OS2 
 
Veremos a frente que, na família Ethernet, existem hoje alcances que são da ordem de dezenas 
de quilômetros. Além disso, em 2010, o padrão IEEE 802.3ba foi homologado, padronizando as 
taxas 40Gbps e 100Gbps. 
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Conectores óticos e demais acessórios para terminação de enlaces óticos 
 
A instalação de um conector ótico não é feita diretamente em uma fibra de um cabo ótico já 
lançado, pois instalar um conector em uma fibra é um trabalho demorado e que requer muita 
habilidade e prática. Em geral, os instaladores preferem um procedimento mais prático: compram 
pedaços de fibra já conectorizados (chamadas extensões óticas ou pigtails), fazem a fusão 
(emenda) de cada um dos pigtails com uma fibra do cabo e adotam uma caixa para proteção das 
emendas (chamada terminador ótico, TO). As extensões óticas fundidas com as fibras também 
podem ser acomodadas nos chamados distribuidores internos óticos (DIO), que possuem 
conectores fixos e que precisarão (na ativação dos links com os switches) de cordões de conexão 
óticos, que são conectorizados em ambas as extremidades. 
 
Os conectores óticos são componentes que estão em constante evolução, com o desenvolvimento 
de novos