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Aula 05 Redes de Computadores - Meios Físicos de Transmissão

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1
Redes de Computadores
Aula 05
Obionor Nóbrega
Objetivo
� Compreender os tipos diferentes de 
meios de transmissão
Meios Físicos de Transmissão
• Cabeado
– Par trançado
– Coaxial
– Fibra Ótica
– xDSL (ADSL/HDSL)
– PLC
Meios Físicos de Transmissão
• Sem fio
– WiFi
– WiMaX
– IRDA
– RFID
– Bluetooth
– Celular(3G/4G)
Pilha OSI x Pilha TCP/IP
Sessão
Apresentação
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Físico
meio físico
Aplicação
OSI
Aplicação
Transporte
Rede
Intra-rede
meio físico
Aplicação
TCP/IP
FTP, DNS, 
Telnet, HTTP, 
SMTP, POP, 
IMAP, SNMP, 
...
UDP, TCP
IP
Ethernet (barramento)
SLIP (ponto-a-ponto)
PPP (ponto-a-ponto)
Meios Físicos de Transmissão
meio físico
DNS HTTP FTP Telnet SMTP 
POP IMAP ...
TCP / UDP
IP
Aplicação
Ethernet
Camada de 
Aplicação
Camada
intra-rede
Camada 
de rede
Camada de 
transporte
10Base5 10Base2 10BaseT 10BaseF subcamada física
2
Meios Físicos de Transmissão
meio físico
DNS HTTP FTP Telnet SMTP 
POP IMAP ...
TCP / UDP
IP
802.2
Aplicação
802.3
CSMA/CD
Camada de 
Aplicação
Camada 
intra-rede
Camada 
de rede
Camada de 
transporte
10Base5 10Base2 10BaseT 10BaseF subcamada física
subcamada MAC
subcamada LLC
Meios Físicos de Transmissão
• Meios físicos de transmissão definidos pelo 
padrão IEEE 802.X 
– Redes em barra - CSMA/CD
– Baseado no padrão Ethernet
– Define várias opções de meio físico e taxa de 
transmissão:
Exemplo:
• 10Base5
– 10 Mbps, baseband, 500 m
<Taxa> <Sinalização> <Tam>
Taxa de transmissão em Mbps
Técnica de sinalização (baseband, broadband)
Tamanho máximo do segmento * 100
Cabo Coaxial
Aplicações do Cabo Coaxial
• Distribuição de Televisão
– TV a Cabo
• Transmissões telefônicas de longas 
distâncias
– substituído por fibra
• Enlaces de redes locais de curta distância
– Substituído por par trançado
Cabeamento Coaxial
Propriedades Físicas
• O cabeamento coaxial não é mais usado nas redes 
de dados, mas é muito importante conhecer suas 
principais características
– Os cabos coaxiais dominaram as redes médias por 
vários anos, entretanto perderam muito espaço para os 
cabos UTP e FO no começo da década de 90
– Havia dois padrões básicos: 10Base5 (ThickNet) e 
10Base2 (ThinNet)
• É um cabo composto de dois condutores
– Um fio forma o núcleo e um cabo ao seu redor serve 
como malha de blindagem, que geralmente é aterrada, 
com um isolamento plástico entre ambos e um 
revestimento plástico ao redor de tudo
Cabeamento Coaxial
Propriedades Físicas
• Existem muitos tipos diferentes de cabos 
coaxiais, entretanto eles estão divididos em 
apenas duas classificações
– Os cabos usados para transmissões de banda 
estreita
– Os cabos usados para transmissões de banda 
larga
3
Cabeamento Coaxial
Propriedades Físicas
Conector BNC tipo T
Terminador
Condutor
Isolamento Plástico
Malha de Cobre
Blindagem Externa
• Os cabos de acesso das estações têm um condutor central de cobre 
sólido
• Este condutor é circundado por um isolante plástico e fica contido 
em uma malha de alumínio, de cobre, ou de outro condutor 
(blindagem)
• Tudo isso é envolvido por um revestimento externo, normalmente 
feito de polyvinyl chloride (PVC) ou de plástico
Método de Transmissão
• Nos sistemas coaxiais de banda estreitas, não há 
modulação do sinal
• O sinal digital ocupa toda a banda disponível no 
cabo
• Os cabos coaxiais de banda estreita têm apenas um 
canal em operação para cada instante
• Nos sistemas coaxiais de banda larga, vários 
canais podem operar em um único cabo 
simultaneamente
Cabo Coaxial
Cabo Coaxial
Repetidor
Transceiver
Terminador
Nó 
(computador)
segmento
AUI
Cabo Coaxial 10Base5
• Características
– 10Base5
• 10 Mbps
• baseband
• 500 metros de comprimento do segmento
– Cabo coaxial RG-8
• Cabo de 50 ohms
– Topologia 
• física: barramento
• lógica: barramento
– Chamado de “cabo coaxial grosso” (Thick cable)
– Era utilizado em backbones de redes locais com 
grandes distâncias entre equipamentos
– Não é mais utilizado atualmente
– Difícil de ser flexionado
Cabo Coaxial 10Base2
• Cabo coaxial 10Base2
– 10Base2
• 10 Mbps
• baseband
• 185 metros (~200m) de comprimento do segmento
– Cabo coaxial RG-58
• Cabo de 50 ohms
– Topologia 
• física: barramento
• lógica: barramento
– Chamado de “cabo coaxial fino” (Thin cable)
– Era utilizado em de redes locais, não mais utilizado 
atualmente
– Muitos problemas nas conexões
– Se uma conexão apresenta problema toda comunciação na 
rede é afetada
Par Trançado
4
Par Trançado
• Par de fios entrelaçados um ao redor do 
outro para cancelar as interferências 
eletromagnéticas de fontes externas e 
interferências mútuas entre cabos vizinhos.
Meios Físicos de Transmissão
• Meios físicos padronizados pelo IEEE – 100 Mbps
– 100Base-T (Fast Ethernet)
• Identifica o sistema que opera em 100 Mbps. Variedades:
• 100Base-Tx
» Necessita de cabo de par trançado categoria 5 ou superior.
» Utilizando 2 pares. Variedade mais utilizada.
– 1000Base-T (Gigabit Ethernet)
• Identifica sistemas gigabit ethernet sobre cabos de par trançado 
categoria 6 ou superior.
Meios Físicos de Transmissão
• Categorias EIA/TIA
– Electronic Industries Alliance,/Telecommunications Industries Association
» NR. não é mais recomendado
Categoria Utilização Velocidade
CAT1 Cabos blindados par 
trançados(token rings) 
N.R
Telecomunicação e rádio
CAT2 Voz e Dados (Token 
Ring) N.R
4Mbps
CAT3 Redes Ethernet 10Mbps
CAT4 Par trançado (não 
blindado) N.R
20Mbps
CAT5 Fast Ehternet, 100MHz 
(N.R)
100Mbps
CAT5e 1000BaseT 125MHz 100 a 1000Mbps
CAT6 250MHz 1Gbps
CAT6a 500MHz 10Gbps
CAT7/7a 50m/15m 40/100Gbps
Fibra Ótica
Fibra Ótica
• transportam sinais de dados na forma de 
pulsos modulados de luz
• é um pedaço de vidro/sílica com 
capacidade de transmitir luz
Fibra Ótica
• Transmissão da Luz pela Fibra
– é enviado um feixe de luz numa extremidade da 
fibra
– esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões 
sucessivas. (características ópticas do meio)
5
Tipos de Fibra Ótica
• Monomodo
• Multimodo
Tipos de Fibra Ótica
Power Line Communication Power Line Communications -PLC
• redes de distribuição de energia elétrica 
como meio de transmissão de sinais de 
comunicação
• Utiliza baixa e média tensão para o 
transporte de sinais de banda larga
• é ponto-multiponto
• Aproximadamente até 200Mbps
O PLC opera numa faixa de frequências entre 1.7 e 30Mhz e de uma 
forma geral o PLC baseia-se no conceito de mestre-escravo, assim, basicamente 
o PLC é constituído por três equipamentos:
Adaptador Interno
Pontos de Acesso
Unidade Master
Funcionamento - PLC
ADAPTADOR INTERNO
Este aparelho, geralmente um 
modem captura os sinais de 
dados presentes nas tomadas 
elétricas e recebe ou envia estes 
dados de acordo com o serviço 
que está sendo usado
Modem PLC, APA-45i (fonte ASCOM).
Funcionamento - PLC
6
PONTOS DE ACESSO
Faz a ponte de comunicação 
recebendo os dados do adaptador 
interno e enviando para o 
próximo equipamento e 
logicamente fazendo o caminho 
inverso.
Funcionamento - PLC
UNIDADE MASTER
Recebe os dados do Ponto de 
acesso e faz a conexão da rede 
elétrica como sistema de 
telecomunicações disponível.
Funcionamento - PLC
Outdoor Master, APM-45o (Fonte ASCOM)
TECNOLOGIA PLC
Diagrama Esquemático
Redes Sem Fio
• 802.11 (Wi-Fi)
– 802.11 (a/b/g/n/x)
– 802.11 ac, af, ah
• 802.16 (WIMAX)
• 802.20 (BWA)
• Satélite (DTN)
• Celular
– GSM/CDMA/TDMA – 2G(GPRS), 
2,5G (EDGE, 1xRTT), 3G (UMTS, 
HSPA, HSDPA, HSUPA, 
WCDMA, EVDO), 4G(LTE)• Rádio Cognitivo
• Redes Veiculares 
(VANETs)
IEEE 802.11
• WLAN
– Rede local sem fio eu utiliza ondas de rádio 
como portadora
– Ad-hoc x infraestruturada
IEEE 802.11
• WLAN
– Utiliza um AP para fazer o papel de ponte com 
a rede cabeada (infraestruturada)
7
IEEE 802.11 no contexto OSI IEEE 802.11
• Camada Física
– A placa de rede sem fio recebe o quadro da 
camada de enlace e embaralha-os de uma 
padrão pré-determinado, e em seguida 
modifica, por meio de modulação, o sinal de 
onda portadora para transmitir os dados.
• Camada de Enlace
– Utiliza CSMA/CA
IEEE 802.11 - Performance
• IEEE 802.11a
– 54Mbps / 5GHz
• IEEE 802.11b
– 11Mbps / 2.4GHz
• IEEE 802.11g
– 54Mbps / 2.4 GHz
• IEEE 802.11*
– ?
WIMAX
IEEE 802.16
• WiMax: A Technical Overview of the WirelessMAN Air 
Interface for Broadband Wireless Access
– QoS
• 10-66GHz –
– Atenuação (chuva), Linha Visada
• 2-11GHz
– Sem Linha Visada
• 2 – 6 GHz
– Sem linha visada
8
IrDA
• Infrared Data Association 
• Transmissão serial half-duplex
• Velocidade até 4Mbps (v.2)
Zigbee 
• destinados a aplicações embarcadas
• exigem baixas taxas de dados
• baixo consumo de energia
• requer licença para funcionamento, 
incluindo as faixas de 2,4GHz
• Utilizado em:
– Automação residencial, controles, sensores
Bluetooth
• Radio Frequência
• Velocidade
– 1Mbps(v1.2), 3Mbps(v2) e 24Mbps(v3)
• Trabalha na banda de 2.4 GHz utilizando 
FHSS com 1600 saltos/s

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