AULA 02

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CCE0322 – Redes de Computadores I
Aula 02 – Fundamentos Básicos de Telecomunicações
Redes de Computadores I
Conteúdo da Aula
Unidade I – Fundamentos Básicos de Telecomunicações
Objetivos
 Aprender sobre os termos técnicos básicos de comunicação e as características básicas.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Elementos da telecomunicação
Conforme Forouzan (2006), comunicação de dados é a troca de informação entre dois 
dispositivos através de algum meio de comunicação como, por exemplo, um par de 
fios.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Elementos da telecomunicação
Um sistema básico de comunicação de dados é composto por cinco elementos:
 Mensagem: informação a ser transmitida. Pode ser texto, números, áudio, vídeo 
ou a combinação destes;
 Transmissor: dispositivo que envia a mensagem;
 Receptor: dispositivo que recebe a mensagem;
 Meio: veículo físico por onde trafega uma mensagem; 
 Protocolo: conjunto de regras que orienta e ordena a comunicação de dados.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Fluxo de Dados
Uma comunicação entre dois dispositivos pode ser:
Simplex: onde um dispositivo transmite e o
outro recebe, sem possibilidade de inversão
entre ambos. A comunicação é unidirecional.
Half-Duplex: onde ambos os dispositivos são
capazes de transmitir e de receber mas nunca
ao mesmo tempo. A comunicação é
bidirecional.
Full-Duplex: onde os dispositivos podem
transmitir e receber dados simultaneamente.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Meios de transmissão
A interconexão pode ser feita através de qualquer meio físico que possa transmitir 
informação, sendo guiado ou não guiado.
 Meios guiados podem transmitir sinais elétricos ou luminosos;
• Metálicos;
• Fibras Óptica (vidro ou plástico)
 Meios não guiados podem transmitir rádio frequência:
• Ar
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Comunicação de Dados
Meios de transmissão – Características
Largura de banda – conceito que determina a medida da capacidade de
transmissão, em especial de conexão ou rede. Medida em bits/segundo.
Atenuação – queda de potência e de qualidade do sinal à medida que se afasta do
seu ponto de origem. Tem relação direta com a distância que o sinal percorre e com
qualidade do meio de transmissão.
Interferência – Fator que degrada a qualidade do sinal em um meio de
transmissão, pode criar “sobreposições” dos sinais, deteriorando um dado sinal.
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Comunicação de Dados
Meios de transmissão - Pares Trançados
Unshielded Twisted Pair (UTP)
Mais barato;
Fácil de instalar;
Sujeito a interferências eletromagnéticas externas.
Shielded Twisted Pair (STP)
Existe uma camada metálica que reduz interferências;
Mais caro;
Mais difícil de manipular (grosso, pesado).
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Comunicação de Dados
UTP
• Condutores isolados separadamente;
• Trançados (twisted), para minimizar interferências eletromagnéticas;
• A espessura de cada fio habitualmente está entre 0.4 e 0.9 mm.
• Usado para comunicações analógicas e digitais.
• Cada par utiliza um padrão de entrançamento diferente para evitar a interferência 
entre os pares.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
UTP – Categorias
Em todas as categorias, a distância máxima permitida é de 100 metros (com exceção
das redes 10G com cabos categoria 6, onde a distância máxima cai para apenas 55
metros).
Categorias 1 e 2: não são mais reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry
Association); Utilizadas em instalações telefônicas e dados bastante antigas. Não existia
um padrão de entrançamento definido.
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Comunicação de Dados
UTP – Categorias
Categoria 3: 16 MHz; Redes Ethernet de 10 Mbits. Possui pelo menos 24 tranças por 
metro. Continua em uso em instalações telefônicas.
Categoria 4: 20 MHz; Não é mais recomendado pela TIA.
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Comunicação de Dados
UTP – Categorias
Categoria 5: 100 MHz; Requisito mínimo para redes de 100 e 1000 Mbits.
Dificilmente encontrado, pois foi substituído pela categoria 5e.
Categoria 5e: O “e” vem de “enhanced”; Versão aperfeiçoada do padrão, com normas
mais estritas, desenvolvidas de forma a reduzir a interferência entre os cabos e a perda
de sinal, o que ajuda em cabos mais longos, perto dos 100 metros permitidos.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
UTP – Categorias
Categoria 6: 250 MHz; originalmente desenvolvida para ser usada em redes de 1000
Mbps, mas com o desenvolvimento do padrão para cabos categoria 5e sua adoção
acabou sendo retardada, já que embora os cabos categoria 6 ofereçam uma qualidade
superior, o alcance continua sendo de apenas 100 metros; Podem ser usados em redes
10Gbps, mas nesse caso o alcance é de apenas 55 metros.
Categoria 6a: 500 MHz; o “a” vem de “augmented”; permite o uso de até 100 metros
em redes 10Gbps; possui especificações técnicas melhoradas para reduzir a perda de
sinal e tornar o cabo mais resistente a interferências.
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Comunicação de Dados
UTP – Categorias
Categoria 7: em estágio inicial de desenvolvimento, podem ser usados no padrão de
100 Gbps.
Cabos de padrões superiores podem ser usados em substituição de cabos dos padrões
antigos, além de trazerem a possibilidade de serem aproveitados nos padrões de rede
seguintes.
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Comunicação de Dados
Par Trançado - Conectores
RJ (Registered Jack) é um padrão de interface de rede física. Os projetos padrão para 
esses conectores e sua fiação são nomeados RJ11, RJ14, RJ21, RJ45, RJ48, etc.
• O conector RJ45 é utilizado para fazer a interconexão com cabos do tipo par-
trançado, uma vez que o mesmo possui 8 condutores, um para cada fio de cobre do 
cabo.
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Comunicação de Dados
Fibra Óptica
A fibra óptica é um guia de ondas cilíndrico feito de dois materiais transparentes (vidro
de elevada qualidade e/ou plástico) cada um com um índice de refracção diferente,
tão fino quanto um fio de cabelo, e que pode transmitir informação digital ao longo
de grandes distâncias. Envia dados usando luz, com o auxílio de conversores
integrados aos transmissores.
Por possuírem pouca espessura, as fibras podem ser agrupadas em grande quantidade,
em um cabo modesto em relação aos fios de cobre.
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Comunicação de Dados
Fibra Óptica
A capacidade de transmissão de dados da fibra é maior que a do cobre e utilizando um 
número menor de circuitos de apoio, como repetidores, permitindo obter links de 
longa distância com menor custo.
Como vantagem são imunes a interferência eletromagnética.
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Comunicação de Dados
Fibra Óptica
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Fibra Óptica
O cabo de fibra é composto de várias camadas que fazem parte de sua estrutura 
essencial:
 Proteção plástica
 Fibra de fortalecimento
 Revestimento interno
 Camada de refração
 Núcleo
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Fibra Óptica
Em um cabo de fibra óptica, a luz viaja através do núcleo refletindo constantemente na 
camada de refração. Como a camada de refração não absorve nenhuma luz do 
núcleo, a onda de luz pode viajar grandes distâncias. Entretanto, uma parte do sinal 
luminoso se degrada dentro da fibra, principalmente em razão de impurezas 
contidas no vidro.
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Comunicação de Dados
Tipos de Fibra Óptica - Monomodo
 Possui um núcleo de 8 a 10 mícrons (milésimos de milímetro) de diâmetro;
 Atendem um sinal por vez (na maior parte das vezes, laser);
 Apresentam menor dispersão permitindo maiores distâncias entre retransmissores, 
teoricamente, até 80 quilômetros podem separar doistransmissores, mas na prática 
eles são um pouco mais próximos;
 Outra vantagem das fibras desse tipo é a largura da banda oferecida, que garante 
velocidades maiores na troca de informações
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Comunicação de Dados
Tipos de Fibra Óptica – Multimodo
 Possui um núcleo de 62,5 mícrons (milésimos de milímetro) de diâmetro;
 Garantem a emissão de vários sinais ao mesmo tempo (geralmente utilizam LEDs
para a emissão);
 É mais recomendado para transmissões de curtas distâncias, pois garante apenas 
300 metros de transmissões sem perdas.
 Elas são mais recomendadas para redes domésticas por serem muito mais baratas.
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Comunicação de Dados
Cabo Coaxial
Núcleo de cobre circundado por um condutor externo em malha;
Um material isolante separa os dois;
Os cabos coaxiais são constituídos de 4 camadas:
1. Jaqueta
2. Malha de Metal
3. Camada Isolante de Plástico
4. Condutor Interno
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Comunicação de Dados
Cabo Coaxial
Vantagens
• Melhor blindagem do que o par trançado;
• Atinge maiores distâncias e velocidades mais altas;
• Mais barato que o par trançado blindado;
• Melhor imunidade contra ruídos e contra atenuação do sinal que o par trançado
sem blindagem;
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Comunicação de Dados
Cabo Coaxial
Desvantagens
• Cabo e conector mais caros que os do par trançado sem blindagem;
• Por não ser flexível o suficiente, quebra e apresenta mau contato com 
facilidade;
• Dificulta a instalação;
• Dependendo da topologia, em caso de dano, o segmento inteiro da rede pode 
deixar de funcionar.
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Comunicação de Dados
Cabo coaxial fino (10Base2)
• Mais fácil de instalar e mais flexível;
• Utiliza conectores BNC (T);
• Taxas de transmissão de 10 Mbps com segmentos de 185 metros.
Cabo coaxial grosso (10Base5)
• Cabos mais rígidos que o coaxial fino, o que dificulta a instalação;
• Mais resistente a interferências eletromagnéticas e sofre menos com a 
atenuação;
• Pode utilizar também conector vampiro
• Segmento com comprimento maior que o coaxial fino (500m)
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Comunicação de Dados
Cabo coaxial fino
Cabo coaxial grosso
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Comunicação de Dados
Meios Não Guiados
Transmissão e recepção usando antenas:
Direcional:
• Feixe hertziano;
• Requer alinhamento cuidadoso das antenas.
Omnidireccional:
• Sinal propaga-se em todas as direcções;
• Pode ser recebido por diversos tipos de antenas
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Meios Não Guiados
 2 GHz a 40 GHz
• Feixes hertzianos e ligações via satélite;
• Direccional;
• Ponto to ponto.
 30 MHz a 2 GHz
• Omnidireccional;
• Difusão de rádio e televisão;
• Rádio móvel celular (GSM, UMTS).
 3 x 1011 to 2 x 1014
• Infravermelhos;
• Local.
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Comunicação de Dados
Meios Não Guiados
 Nas ligações via atmosfera ou espaço livre, o sinal propaga-se sob a forma de ondas 
eletromagnéticas;
 Nas ligações em linha de vista as ondas propagam-se “sem reflexões” entre a antena 
emissora e a antena receptora:
• Este modo de propagação é geralmente utilizado nas comunicações a longa 
distância com frequências acima de 100 MHz.
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Meios Não Guiados
 As perdas de uma ligação em espaço livre são devidas à dispersão da onda rádio 
em todas as direções:
• A uma distância d a potência por unidade de superfície é inversamente 
proporcional ao quadrado da distância (a potência dispersa-se uniformemente 
na superfície de uma esfera cujo raio é a distância de propagação);
 Quanto maior a frequência usada maior a largura de banda disponível e maior a 
taxa de transmissão de informação possível;
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Meios Não Guiados
 Atenuação cresce com o quadrado da distância (em unidades lineares);
 Transmissão está sujeita a interferências de outros sinais;
 Maior frequência:
• maior atenuação;
• antenas menores, mais diretivas e mais baratas;
 Propagação via atmosfera –> atenuações adicionais a considerar:
• Gases da atmosfera;
• Chuva;
• Obstáculos
• Reflexões
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Meios Não Guiados
 Antenas parabólicas;
 Feixes direcionais;
 Ligação em linha de vista;
 A curvatura da Terra limita alcance (cerca de 80 km); para ligações mais longas 
podem usar-se repetidores passivos (espelhos ou duas antenas costas-com-costas) 
ou ativos (duas antenas que recebem, processam e retransmitem).
Redes de Computadores I
Comunicação de Dados
Meios Não Guiados - Satélite
 O satélite funciona como um repetidor;
 Recebe numa frequência, amplifica ou repete o sinal e retransmite-o noutra 
frequência (transponder);
 Aplicações:
• Televisão;
• Ligações telefónicas de longo alcance;
• Rede privadas.
 Satélite geoestacionário:
• Altura da órbita: 35,784km.
Exercício