Introdução ao Cabeamento de Redes

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CABEAMENTO – UNIDADE 1
César Felipe Gonçalves da Silva
CCT0619 – O PROFESSOR
César Felipe
Poder Judiciário Federal – Seção de infraestrutura (11 anos)
Docência: 25 anos
Experiência: 36 anos
Mestrando em I.A. (UFAL)
2 Livros publicados:
Configurando switches e roteadores CISCO (Editora Brasport)
Práticas de invasão de sistemas e pentest (Editora Brasport)
Site: http://www.cesarfelipe.com.br / http://www.incaa.com.br
Rede social: https://www.facebook.com/cesarfgs
E-mail: cesar.felipe@estacio.br
Telefone: (82) 99999-4160
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CCT0619 – INTRODUÇÃO
Porque cabeamento?
Meio de transmissão
Genericamente...
Um núcleo metálico envolvido com plástico para evitar interferências externas
Tipo de entidade tradicional
Elétrica
Única classificação?	
Não. Atualmente há transmissão de ondas de rádio e luz.
SEMANA 01
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CCT0619 – HISTÓRIA
Necessidade de levar dados entre 2 pontos de uma rede
Formas
Comutação de circuitos
Comutação de pacotes
Comutação de circuitos
Todos recursos (Buffers e largura de banda) ficam reservados de forma constante durante a sessão de comunicação 
Aloca a banda independente de uso
Comutação de pacotes
Recursos alocados sob demanda e uso intercalado do meio por diversos sistemas finais
Aloca a banda sob demanda
SEMANA 01
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CCT0619 – HISTÓRIA
Comutação de circuitos
SEMANA 01
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CCT0619 – HISTÓRIA
Comutação de pacotes
SEMANA 01
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CCT0619 – HISTÓRIA
Comutação de circuitos pode ser implementado por...
FDM (Frequency-Division Multiplexing)
O espectro de frequência é dividido entre as conexões estabelecidas através do enlace físico
4 Khz para telefonia / 87,5 e 107,9 Mhz para rádios
TDM (Time-Division Multiplexing)
Tempo dividido em partes fixas (Time slices)
Cada intervalo é dedicado para uma conexão específica
SEMANA 01
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CCT0619 – REDES DE DADOS
Porque redes de dados?
Uma rede de computadores é um conjunto de recursos inter-relacionados e interligados com o objetivo de formar um sistema em comum.
Rapidez e facilidade na troca de informações em sistemas finais
Unificar todo ambiente computacional
SEMANA 01
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CCT0619 – TOPOLOGIAS
O que é uma topologia?
A forma de organizar uma rede
Dividem-se em:
Topologias lógicas
São as regras de transmissão dos pacotes (Token ring, barramento, estrela, mesh, etc)
Topologias físicas
Forma física como a rede é montada (Token ring, barramento, estrela, mesh), passagem e conectorização de cabos, localização dos ativos de redes, identificação, etc
SEMANA 01
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CCT0619 – TOPOLOGIAS
Topologia barramento
SEMANA 01
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CCT0619 – TOPOLOGIAS
Topologia anel
SEMANA 01
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CCT0619 – TOPOLOGIAS
Topologia estrela
SEMANA 01
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CCT0619 – TOPOLOGIAS
Topologia mesh
SEMANA 01
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CCT0619 – PADRONIZAÇÃO
A padronização tem por finalidade fazer com que, independente do equipamento, haja a garantia de que tudo irá funcionar da maneira esperada
Quando não há padronização, como no passado, as empresas criavam sistemas proprietários
Soluções públicas: funcionam com qualquer equipamento
Soluções proprietárias: funcionam, apenas, em conjunto com outras soluções do mesmo fabricante
SEMANA 01
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CCT0619 – SCS
SCS – Structured Cabling System: Ambiente configurado de acordo com convenções técnicas mundiais.
SEMANA 01
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CCT0619 – ESTRUTURAS DE CABEAMENTO
Quais as principais estruturas de cabeamento?
Não-estruturado
Estruturado
Genérico
Total
SEMANA 01
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CCT0619 – ESTRUTURAS DE CABEAMENTO
Não-estruturado
Baixo custo
Baixo tempo de implantação
Aspectos aparentemente vantajosos quando há modificações
SEMANA 01
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CCT0619 – ESTRUTURAS DE CABEAMENTO
Estruturado
adequado para a infraestrutura profissional de redes locais de computadores 
Baseia-se na previsão adequada dos recursos necessários para atender a quaisquer exigências de expansão ou movimentação dos pontos de rede na infraestrutura física das edificações
É uma solução que oferece uma excelente relação custo/benefício
Sistema aberto que permite a transmissão de qualquer serviço de comunicação através de um único sistema de cabeamento universal
SEMANA 01
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CCT0619 – ESTRUTURAS DE CABEAMENTO
Genérico
Termo é mais empregado em projetos de sistemas de automação predial.
para o uso integrado dos sistemas de voz, dados, imagem e de controle
Preparado para atender aos diversos projetos de redes, por um longo período de tempo, sem exigir modificações físicas da infraestrutura de rede existente.
Prevê a instalação de cabos e conectores padronizados além de equipamentos para suporte a diferentes tipos de sistemas 
SEMANA 01
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CCT0619 – ESTRUTURAS DE CABEAMENTO
Total
empregado nas empresas que utilizam "escritórios virtuais"
padrão de acondicionamento dos usuários em espaços físicos determinados
Pouco utilizado
SEMANA 01
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CCT0619 – VANTAGENS
Vantagens de um cabeamento bem feito
Flexibilidade: Permite mudanças de layout e aplicações, sem a necessidade de mudar todo o cabeamento.
Facilidade de administração: as mudanças de aplicações, manutenção e expansão são feitas por simples trocas de patch-cords ou pequenas modificações com a instalação de poucos equipamentos adicionais.
Vida útil: Possui uma expectativa de durabilidade muito alta
Controle de Falhas: A boa documentação ajuda a detectar e prever impactos na rede
SEMANA 01
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CCT0619 – CONVENCIONAL X ESTRUTURADO
Evento
Convencional
Estruturado
Adição de novos equipamentos
Providenciar pontos para ligação de equipamentos
Providenciar passagem de cabos
Pontos de rede já disponíveis para atender a densidade de uso do espaço
Ativação dos pontos no quadro de administração de acordo com o tipo de equipamento
Mudança de ambiente e mudança de quantidade de equipamentos
Ativar/desativar pontos e tratar caso conexão de forma individualizada
Os pontos podem ser utilizados por quaisquer equipamentos, bastando movimentar as conexões no quadro de administração
Necessidade de espaço temporário
Toda infraestrutura deve ser providenciada às pressas
Os pontos são facilmente ativados e desativados
SEMANA 01
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CCT0619
FIM DA SEMANA 1
SEMANA 01
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CCT0619 – GLOSSÁRIO INICIAL
DGT (Distribuidor geral de telecomunicações)
É a entrada do prédio por onde vem cabos externos
Define o limite entre as responsabilidades dos provedores de serviço e do cliente
Datacenter (Sala de equipamentos)
Local principal da infraestrutura de uma empresa, para onde convergem todos os cabos de dados
Telecom (Sala de telecomunicação)
Local para onde convergem os cabos dos pontos de acesso dos clientes
Área de trabalho
Local onde se encontram os clientes finais da T.I.
Shaft (Tradução: “eixo”)
Estrutura vertical por onde passam outros componentes que se conectarão à equipamentos principais
SEMANA 02
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CCT0619 – CABEAMENTO VERTICAL X HORIZONTAL
Cabeamento horizontal
Interliga as áreas de trabalho (tomadas ou outlets) à sala de telecom
Cabeamento vertical (ou backbone)
Interliga a sala de conectividade (sala de telecom) ao datacenter
SEMANA 02
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CCT0619 – CABEAMENTO VERTICAL X HORIZONTAL
SEMANA 02
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CCT0619 – NORMAS TÉCNICAS
Projetos e normas
Ao se fazer um projeto, o primeiro cuidado que devemos ter é o de antes verificar se há norma nacional sobre o assunto em questão. Não havendo, a preferência recai por normas publicadas pela ISO. Não devemos nos basear em normas de outros países se houver norma sobre o assunto publicada no Brasil ou na ISO.
Grande parte da norma NBR 14565 se baseia nas normas internacionais ISO/IEC 11801 (cabeamento estruturado para edifícios comerciais)e ISO/IEC 24764 (cabeamento estruturado para data centers).
Ainda há a norma ABNT NBR 16264 para residências
SEMANA 02
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CCT0619 – ELEMENTOS FUNCIONAIS
Glossário
Distribuidor de campus (CD);
Backbone de campus;
Distribuidor de edifício (BD);
Backbone de edifício;
Distribuidor de piso (FD);
Cabeamento horizontal;
Ponto de consolidação (CP);
Cabo doponto de consolidação (cabo do CP);
Tomada de telecomunicações multiusuário (MUTO);
Tomada de telecomunicações (TO).
SEMANA 02
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CCT0619 – ELEMENTOS FUNCIONAIS
Distribuidor de campus (CD), de edifício (BD) ou de piso (FD)
Os distribuidores (CD, BD e FD) são peças de hardware de conexão de onde partem cabos de telecomunicações (cobre ou fibra ótica), que são neles fixados de maneira “permanente”.
Tais peças também possuem entradas, geralmente frontais, para a conexão de cabos de manobras (patch cords), representados como “X” dentro dos distribuidores (Ilustração abaixo)
Normalmente esses distribuidores são formados por patch panels ou distribuidores óticos (DIO) e fixados em racks
SEMANA 02
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CCT0619 – ELEMENTOS FUNCIONAIS
Estrutura hierárquica dos distribuidores
SEMANA 02
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CCT0619 – ELEMENTOS FUNCIONAIS
Como funciona
Só há um CD em uma instalação, de onde se originam os cabos que serão distribuídos por todo o campus, interligando todos os edifícios do local. Tais cabos levam o nome de backbone de campus. Usualmente, as linhas externas de comunicação provenientes das operadoras se interconectam ao sistema por meio do CD.
O BD distribui os cabos em uma única edificação, alimentando as redes dos diferentes pavimentos. Idealmente, só deve haver um BD em cada edifício. Os cabos que partem do BD em direção aos andares fazem parte do backbone de edifício. Como normalmente são instalados em shafts, são também conhecidos como “cabeamento vertical”, ou “riser”.
O FD distribui os cabos em um único pavimento, alimentando as tomadas de telecomunicações, que, por sua vez, atenderão às necessidades de conexão dos equipamentos dos usuários. Esse cabeamento é chamado de horizontal justamente por ser essa a orientação padrão desses cabos. Deve haver pelo menos um FD por pavimento, mas pode haver mais que um, caso o comprimento dos cabos horizontais ultrapasse o recomendado.
SEMANA 02
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CCT0619
FIM DA SEMANA 2
SEMANA 02
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CCT0619 – MICROSOFT VISIO
Sugestão de treinamento disponível em:
https://support.office.com/pt-br/article/treinamento-do-visio-e058bcfa-1d90-4653-afc6-e84d54cf94a6?wt.mc_id=otc_home&ui=pt-BR&rs=pt-BR&ad=BR
SEMANA 03 e 04
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CCT0619
FIM DAS SEMANAS 3 e 4
SEMANA 03 e 04
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Basicamente existem 2 tipos:
Coaxial (Desuso para rede de dados / em uso para TV)
Par trançado (Atual)
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo coaxial – dados básicos
Utilizado para conduzir sinas de radio frequência
Seu maior uso hoje em dia é para TV e rádio
É composto por diversas camadas
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo coaxial – camadas
Núcleo condutor em cobre ou aço (a espessura diferencia o tipo de cabo)
Camada isolante plástica composta com metal
Camada externa de plástico geralmente na cor branca ou preta
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo coaxial – tipos – parte 1
Thinnet (10base2)
Flexível
Distância aproximada de 185 metros
Utiliza conectores BNC, T e terminadores
Thiknet (10base5)
Pouco flexível
Distância aproximada de 500 metros
Utiliza conectores transceptores e N (conector vampiro)
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo coaxial – tipos – parte 2
Impedância
Referência técnica
Utilização
50 ohms
RG58 cheapernet expancel
VHF/UHF
RG58 cheapernet
Thinnet ethernet
RG08 ethernet
Thiknet ethernet
RG213
VHF/UHF, ethernet e telefonia
RG62 A/U
Ethernet interna
93 ohms
RG E-62
Ethernet externa
95 ohms
Multicoaxial com 20 nucleos
ethernet
100 ohms
Twincoaxial 20 AWGxIP
Redes IBM
OHM: Unidade de resistência/impedância elétrica
VHF/UHF: Very High Frequency/Ultra High Frequency – 30-300mhz / 300mhz-3ghz
SEMANA 05
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CCT0619 – ESTRUTURA DO CABO COAXIAL
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo par trançado - dados básicos
Vários núcleos finos protegidos contra interferência e tramados entre si.
Pode ser UTP (não blindado) ou STP (blindado)
É classificado em diversas categorias
Alcance médio de 100 metros
Composto por diversas camadas
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo par trançado – camadas
Isto é muito variável, pois depende da categoria do cabo. Independente disto, eles se dividem em:
Unshielded (Não blindado)
Shielded (Blindado)
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Não blindado (F/UTP)
Blindado (S/FTP)
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Cabo par trançado – tipos
Categoria
Frequência
Velocidade
Cat3
16 Mhz
10 Mbps / Telefonia
Cat4
20 Mhz
16 Mbps / Token ring
Cat5
100 Mhz
100 Mbps / Fast ethernet
Cat5e
125 Mhz
100 Mbps e 1 Gbps / Fast e gigabit ethernet
Cat6
250 Mhz
1 Gbps / Gigabit ethernet
Cat6a
500 Mhz
10 gigabit ethernet
Cat7
600 Mhz
40 gigabit ethernet
Cat7a
1 Ghz
100 gigabit ethernet
SEMANA 05
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CCT0619 – CONEXÃO COM RJ-45
Norma T568A (Strainght Through) – 10baseT e 100baseT
SEMANA 05
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CCT0619 – CONEXÃO COM RJ-45
Norma T568B (Half cross) – 10baseT e 100baseT
SEMANA 05
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CCT0619 – CONEXÃO COM RJ-45
Norma T568A (Strainght through) – 1000baseT
SEMANA 05
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CCT0619 – CONEXÃO COM RJ-45
Norma T568A (Cross over) – 1000baseT
SEMANA 05
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CCT0619 – CONEXÃO COM RJ-45
Comparativo
Norma T568A (Strainght Through)
10baseT e 100baseT
Norma T568B (Half cross)
10baseT e 100baseT
Norma T568A (Strainght through)
1000baseT
Norma T568A (Cross over)
1000baseT
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Interferência
A interferência sofrida pelos cabos de núcleo metálico é a eletromagnética
Geram o corrompimento das informações
Pode ser conceituado como a sobreposição de sinal indesejado sobre o sinal original
Dois tipos de interferência: Interferência branca e ruído impulsivo
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO METÁLICO
Tipos de interferência:
Interferência Branca: provocada pela agitação dos elétrons nos condutores metálicos
Ruído impulsivo: pulsos irregulares de grande amplitude e difícil prevenção
SEMANA 05
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CCT0619
FIM DA SEMANA 5
SEMANA 05
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CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Conceito:
É o meio físico através do qual trafegam sinal luminosos
Tem alto alcance e alta velocidade de transmissão sem perda de qualidade
Seu núcleo é composto de material vítreo (vidro) ou polímero transparente
A luz trafega pelo meio através de reflexão total
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Detalhes:
A transmissão do de luz é feita pelo infoduto, equipado com um fotoemissor.
O foto emissor converte sinais elétricos e luminosos, vice-versa.
As fibras não sofrem interferência eletromagnética
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Tipos de eventos prejudiciais:
Atenuação
Absorção
Espalhamento/dispersão
Deformação física (Curvaturas macroscópicas e microscópicas)
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Atenuação:
Enfraquecimento do sinal luminoso devido aos obstáculos que encontra pelo caminho e que absorvem sua energia.
É o efeito geral, causado pela absorção, espelhamento/dispersão, defeito físico.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Absorção:
Causada por impurezas que dificultam passagem da luz, tal qual contaminação por íons metálicos ou outros (absorção extrínseca) ou o próprio material, mesmo que puro (absorção intrínseca).
Ìons hidroxila (Água no vidro), causando atenuação por pico de água (WPA – Water Peak Atenuation)
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Espelhamento/dispersão:
Transferência de energia, dividindo-se em dois ou mais modos, como o espelhamento de Rayleigh, gerado pela diferença de densidade no material do núcleo condutor.
Dispersão modal ou intermodal: ocasionada peladiferença de tempo, distância que cada modo percorre devido aos diferentes ângulos de refração
Dispersão Material: Causado por índices de refração diferentes, ocasionando refração intramodal ou cromática.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Deformação física:
Macrocurvaturas: São curvas feitas pelo dobramento do cabo devido à mudança de percurso. Estas pequenas angulações mudam o ângulo de incidência do feixe no núcleo e na capa.
Microcurvaturas: São imperfeições de fábrica ou oriundas de pancadas na fibra, que modificam o diâmetro do núcleo da fibra e, geralmente, são bastante prejudiciais.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Tipos de fibras óticas:
Monomodo (Núcleo de 7 a 10 µm)
Multimodo (Núcleo de 50 e 62,5 µm)
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Fibra monomodo x multimodo
Em ambas o feixe de luz trafega em um único sentido no núcleo
Monomodo tem núcleo menor que da multimodo
Monomodo tem maior alcance que as multimodo
Monomodo são mais caras que as multimodo
Monomodo utiliza laser, enquanto multimodo usa led.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Fibra monomodo x multimodo
Obs.: O índice degrau também pode ser chamado de abrupto
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Informações importantes
Fibras de índice degrau o índice de refração do núcleo é uniforme e completamente diferente do da casca.
Fibras multimodo de índice degrau custam mais barato, assim coo os equipamentos, mas são utilizadas em pequenas distâncias.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Diâmetro núcleo
(micrometros)
Comprimento de onda
Distância
Monomodo
7 a 10
1310-1550 nm
dezenas de KM
Multimodo degrau
50-62,5
850-1330 nm
+/- 1 KM
Multimodo gradual
50-62,5
850-1330 nm
+/- 4 KM
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Resumo fibra de índice degrau (step index)
Este tipo de fibra foi o primeiro a surgir e é o tipo mais simples. Constitui-se basicamente de um único tipo de vidro para compor o núcleo, ou seja, com índice de refração constante. O núcleo pode ser feito de vários materiais como plástico, vidro, etc. A casca, cuja a função básica de garantir a condição de guiamento da luz pode ser feita de vidro, plástico e até mesmo o próprio ar pode atuar como casca (essas fibras são chamadas de bundle).
Essas fibras são limitadas quanto à capacidade de transmissão. Possuem atenuação elevada (maior que 5 dB/km) e pequena largura de banda (menor que 30 MHz.km) e são utilizadas em transmissão de dados em curtas distâncias e iluminação.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Resumo fibra de índice gradual (graded index)
Este tipo de fibra tem seu núcleo composto por vidros especiais com diferentes valores de índice de refração, os quais tem o objetivo de diminuir as diferenças de tempos de propagação da luz no núcleo, devido aos vários caminhos possíveis que a luz pode tomar no interior da fibra, diminuindo a dispersão do impulso e aumentando a largura de banda passante da fibra óptica. 
Os materiais tipicamente empregados na fabricação dessas fibras são sílica pura. Essas fibras apresentam baixas atenuações (3 db/km em 850 nm) e capacidade de transmissão elevadas. São, por esse motivo, empregadas em telecomunicações.
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SEMANA 06
CCT0619 – CABEAMENTO ÓTICO
Resumo fibra monomodo
Construída de tal forma que apenas o modo fundamental de distribuição eletromagnética (raio axial) é guiado, evitando assim os vários caminhos de propagação da luz dentro do núcleo, consequentemente diminuindo a dispersão do impulso luminoso.
Para que isso ocorra, é necessário que o diâmetro do núcleo seja poucas vezes maior que o comprimento de onda da luz utilizado para a transmissão. As dimensões típicas são 7 a 10 µm
Possuem baixa atenuação (0,7 dB/km em 1300 nm e 0,2 dB/km em 1550 nm) e grande largura de banda (10 a 100 GHz por km).
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SEMANA 06
CCT0619
FIM DA SEMANA 6
SEMANA 06
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