Fund de Redes e Com 05

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Empresas consideram projetos desses meios físicos como um investimento de longo prazo, que para ser adequado deve ser considerados: o custo, escalabilidade, confiabilidade e gerenciamento.
A taxa de transferência de um canal de comunicação pode ser referida como largura de banda (bandwidth). As transmissões com alta velocidade ou bandwidth considerável ocorre nas comunicações digitais, sem o uso de modulação ou seja em banda base.
Cabeamento estruturado
Ao trabalhar com cabos físicos confinados em redes locais (LAN) é necessário seguir as normas editadas pela EIA e TIA, quando esses padrões são seguidos é dito que o cabeamento utilizado é estruturado.
Objetivos:
· Implementar um padrão genérico seguido por fornecedores diferentes dos cabos de telecomunicação.
· Estruturar um sistema intra predial e Inter predial com produtos de fornecedores distintos.
· Estabelecer critérios técnicos de desempenho para sistemas de cabeamento diferentes.
Os meios físicos usados são cabos de pares trançados e cabos ópticos.
Subsistemas do cabeamento estruturado:
· Cabeamento horizontal: interconexão entre área de trabalho e sala de telecomunicação, é composto de cabos, terminações mecânicas, patch cords e ponto de consolidação ou saída para múltiplos usuários.
· Cabeamento vertical: interconexão entre a sala de telecomunicação, a sala de equipamentos e a entrada de serviço, é composto de conexões cruzadas, terminações mecânicas e patch cords.
Regras para passagem dos cabos:
· Cabos de material metálico precisam passar por caminho diferente dos cabos da rede elétrica.
· É desejável evitar a passagem por áreas muito movimentadas.
· O trabalho precisa ser executado por técnicos especializados.
· Os cabos de fibras ópticas não podem receber o mesmo tratamento que os cabos de cobre.
O cabeamento é constituído por 5 subsistemas:
· Entrada do prédio: conhecida como entrada de facilidades, é o ponto de conexão entre a rede local do prédio e o mundo externo.
· Salas de equipamentos: São espaços onde estão os equipamentos de redes e telecomunicações, servidores, 
· Salas de telecomunicações: é onde ocorre o encontro do cabeamento de backbone e o horizontal, além de hubs, switches, patch panels entre outros.
· Cabeamento de backbone: cabeamento vertical, conecta a entrada do prédio e a sala de equipamentos, o horizontal 
· Cabeamento horizontal: é o cabeamento utilizado entre a sala de telecomunicação e as tomadas de telecomunicações.
Tipos de canal de comunicação
Cabo Coaxial
Foi o primeiro meio físico empregado em uma LAN, é usado para comunicações de vídeo, conhecido como cabo NBC(nome do conector desse cabo).
É constituído de um fio de cobre condutor, revestido por uma camada com material isolante coberto por uma blindagem de alumínio ou cobre para proteger o fio de interferências externas, é mais indicado para longas distancias, suportando velocidades de megabits por segundo sem a necessidade de regeneração do sinal.
Coaxiais finos: foi utilizado no início das redes locais com topologia em barramento, com o desenvolvimento da anel e estrela foi substituído pelos cabos UTP, foi padronizado pela IEEE como 10Base2 (também RG-58, com impedância de 50 ohms. Chega a um comprimento máximo de 185 m, com 30 conexões e uma taxa de transferência de 10 Mbps, para conectar a um computador é necessário um conector BNC T.
Coaxial grosso: é usado em redes de computadores industriais com distância superior a 200 m, impedância de 75 ohms devido a dupla blindagem, também foi usado para transmissão de voz e imagens analógicas e em backbones em virtude do alto custo das fibras ópticas.
Vantagens cabo coaxial: 
· Blindagem possibilita alcançar distâncias maiores que UTPs.
· Pode ser usado na transmissão de banda larga.
· Possui imunidade a ruído maior em relação aos UTPs.
Desvantagens:
· Não possui muita flexibilidade e apresenta mal contato.
· Dificuldades no lançamento e passagem do cabo.
· Funciona em topologia física em barramento, caso quebre toda rede pode ficar fora de operação.
A ideia de blindagem do cabo coaxial é oriunda da teoria da gaiola de Michael Faraday (1791-1867).
Cabo de par trançado
Composto por 1, 2 ou 4 pares de fios enrolados de 2 em 2 formando uma camada isolante que reduz o nível da interferência eletromagnética.
Suporta sinais analógicos ou digitais, sua largura de banda é de 10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps, varia conforme o meio inserido, há cabos que alcançam 10 Gbps, sendo utilizados em backbones, interligando roteadores em redes distintas.
Cabos de par trançado sem blindagem (UTP) são 4 fios enrolados revestidos por capa plástica (pvc), são os mais utilizados principalmente a cat 5e, pela facilidade, baixo preço e transmissão de dados de até 100 Mbps a uma disntancia máxima de 100 m, mas pode sofrer interferências eletromagnéticas externas quando instalados próximo a fios de rede elétrica e motores.
Cabos de par trançado com blindagem (STP), além do plástico em cada um de seus pares possui uma blindagem metálica com imunidade a ruídos, porém é mais caro, sendo indicado para ambientes com interferência eletromagnética.
Categorias:
· Cat 1: cabos telefônicos, usados para voz mas não dados.
· Cat 2: certifica cabos UTP até 4 Mbps (4 pares de fios, foram muito usados em redes Token Ring).
· Cat 3: cabos UTP até 16 Mbps (4 pares de fios, usados nas primeiras Ethernet com 10 Mbps).
· Cat 4: cabos UTP até 20 Mbps (4 pares de fios, foram muito utilizados em redes Token Ring).
· Cat 5: cabos UTP até 100 Mbps (4 pares de fios).
· Cat 5e: cabos UTP até 1 Gbps (4 pares de fios), visualmente não há diferença para o cat 5.
· Cat 6: cabos UTP até 10 Gbps (4 pares de fios).
· Cat 7a: cabos de pares trançados com blindagem, permitem até 40 Gbps.
Utiliza conectores conhecidos como RJ-45.
Fibra ópticas
Os dados são transmitidos na forma de sinais luminosos (fótons), são mais seguros pois não transportam sinais elétricos, minimizando problemas de segurança e de ruídos/interferência.
A transmissão ocorre sob o princípio da reflexão da luz, mediante aparelhos que transformam sinais elétricos em pulsos de luz (fótons), cada fóton representa um código binário: 0 ou 1.
A fibra óptica, constituída de material dielétrico, muito fino de sílica ou vidro, transparente, flexível e de dimensões reduzidas, tem mais 3 elementos:
· Núcleo central de vidro: onde ocorre a transmissão da luz, possui alto índice de refração.
· Casca: material de vidro que envolve o núcleo, com índice de refração inferior.
· Revestimento: cobertura de plástico fino que protege o revestimento interno.
A reflexão ocorre quando há a incidência em uma superfície com índice de reflexão menor, a diferença de índice do núcleo e casca determina o ângulo de incidência de modo a existir uma reflexão total do pulso óptico.
Lembrete: vantagens: imunidade a interferências, alcance de grandes distancias e alta velocidade.
Existem 2 tipos – multimodo e monomodo – que se diferenciam pelo diâmetro do núcleo, o que altera o modo que as informações são transmitidas.
Também pode se dividir pelo índice de refração:
· Fibra com índice degrau de modos múltiplos
· Fibra com índice gradual de modos múltiplos
· Fibra com índice degrau de um só modo.
· 
Fiber to the Home (FTTH)
É uma tecnologia capaz de transmitir telefonia, TV digital e Internet com alta velocidade, até pouco tempo atrás era usado ou como ponto de acesso aos backbones das prestadoras de telecomunicações, ou para usuários de grande porte, como empresas e industrias.
No FTTH, as taxas chegam à ordem dos gigabits, mas em geral tem taxas de 100 a 500 Mbps, hoje nas capitais é crescente a oferta dela com taxas semelhantes.
Uma maneira de distribuição de fibra óptica, a rede fibra direta, tem uma fibra dedicada saindo direto da central de telefonia para a residência, atingindo altíssimas velocidades, já que não há concorrência.
Outra maneira é a Rede Óptica Passiva (PON), nela cada fibra sai da central e é compartilhada entre diversas residências, rede multiponto, já que o emissor atende a vários receptores, nas PON o sinal é derivadopor meio de Divisores Ópticos Passivos (POS).
Canal de comunicação de rádio
Nesse canal a informação é transportada por meio de ondas eletromagnéticas, são irradiadas por antenas transmissoras em determinada frequência e captadas por uma antena receptora na mesma frequência.
A antena é importante.
As ondas são criadas por uma corrente elétrica alternada em um condutor (antena) e podem ser classificadas de acordo com propriedades físicas: frequência ou comprimento, direção de variação e sentido de propagação.
O meio físico é o ar, considerado um dos mais delicados na transmissão de dados, por ser suscetível a ação de distúrbios (vários naturais).
É indispensável alcançar longas distancias, quando ocorre comunicação via rádio é comum chamar de enlace via rádio.
Os enlaces via rádio são estabelecidos dentro de faixas de frequência, no brasil são administradas pela Anatel.
Espectro de frequência de ondas eletromagnéticas e suas respectivas aplicações:
· ELF – Extreme Low Frequency: vai de 3 a 300Hz, com onda entre 1000km e 100000km.
· SLF – Super Low Frequency: vai de 30 a 300Hz, sendo usada para transmissão de energia elétrica.
· ULF – Ultra Low Frequency: vai de 300Hz a 3kHz, encontradas em terremotos.
· VLF – Very Low Frequency: vai de 3kHz a 30kHz, sinais de dados a baixa velocidade, radio navegação, sinais de relógio de tempo, comunicação militar e comunicação com submarinos.
· LF – Low Frequency: vai de 30 kHz a 300 kHz, radiofarol para aeronaves.
· MF – Medium Frequency: vai de 300kHz a 3MHz, comunicações com aeronaves, radioamadores, serviços de emergência em comunicações marítimas, serviços de rádio fusão em broadcast (popular AM), telefones sem fio e chamada internacional de socorro.
· HF – High Frequency: vai de 3MHz a 30MHz, radio fusão em broadcast (popular FM).
· VHF – Very High Frequency: de 30 MHz a 300MHz, radio-fusão em broadcast (FM e TV), serviço móvel marítimo e serviço móvel aeronáutico.
· UHF – Ultra High Frequency: de 300MHz a 3GHz, comunicação ponto a ponto e radiovisibilidade.
· SHF – Super High Frequency: vai de 3GHz a 30GHz, enlaces em micro-ondas e satélites.
Os enlaces de rádio podem operar em 1 dos 3 tipos de onda? Ondas terrestres, ondas ionosféricas e ondas troposfericas.
Ondas terrestres se propagam acompanhando a superfície da Terra, operando em LF e MF, é muito influenciado pelas condições do solo, de relevo e pelas próprias características eletromagnéticas.
Ionosfericas se propagam em direção a ionosfera e são refletidas para terra em saltos alcançando longas distancias, varia de acorod com a ionosfera que varia conforme o horário do dia, usa a faixa MF e HF.
Troposfericas, se propagam pela troposfera, a partir de um fenômeno conhecido como tropodifusao, opera em VHF e UHF.
2.3 Disturbios no canal de comunicação
Efeitos indesejáveis nos meios físicos
Interferência, ruído, atenuação e distorção.
Interferência: sinal de origem humana que invade o canal de comunicação, também conhecido como sinais espúrios.
Ruído: um sinal aleatório de origem natural que atrapalha, podem ser: térmicos (agitação de elétrons nos átomos, atmosféricos (fruto de descargas elétricas na atmosfera) e cósmicos (gerados por distúrbios fora da terra).
Atenuação: perda de potência de um sinal ao se propagar.
Distorção: alteração na forma do sinal devido a atenuação imposta a diferentes frequências.
Distúrbios específicos do canal de comunicação de rádio
· Atenuação do espaço livre: provocada pela própria propagação da onda transmitida de uma antena para outra a uma distância d.
· Perdas por vegetação e obstáculo: causadas pelas características do relevo, do terreno, que podem atrapalhar a propagação da onda.
· Efeito das ondas multipercurso: são ondas secundarias que chegam a mesma antena, receptora a partir de vários percursos e com diferente intensidade, defasadas entre si em relação a onda principal.
· Ação da chuva: fenômeno meteorológica que ocorre no percurso da onda, enfraquecendo a, despolarizando a e degradando a recepção do sinal.
· Efeito Doppler: variação da frequência do sinal devido à alteração de velocidade do equipamento transmissor. Só é observado em comunicações moveis.
· Formação de dutos no percurso da onda: distúrbio causado por túneis (dutos) de umidade, que provocam desvanecimento (enfraquecimento) do sinal.