Redes de computadores I

Aula 3 – Meios físicosProf Esp. : Diovani Milhorim

Meios de transmissão

Meio físico sobre o qual a informação é enviada e recebida pelos dispositivos

de rede.

Meios de transmissão

Tipos de mídias

Cabo coaxial Cabo metálico par

trançado Fibra óptica Ondas de rádio

Meios de transmissão

O s meios de maneira geral podem ser classificados em confinados ou meios físicos e não-confinados ou meios rádio.

Os meios confinados se caracterizam pelo fato de que a propagação da energia do sinal se dá nos limites físicos do meio, ou seja, o sinal é guiado ao longo de um caminho determinado pelo meio: par trançado, cabo coaxial, fibra óptica etc.

Num meio não-confinado, a energia do sinal transmitido não é guiado ao longo de uma linha, mas, pelo contrário, ela se propaga livremente pelo espaço livre.

Meios de transmissão

Meios confinados:

O sinal elétrico transportado por uma linha de transmissão fica sob o ataque constante de elementos internos e externos.

Dentro da linha de tranmissão os sinais se degradam por causa de diversas características elétricas, inclusive a oposição ao fluxo de elétrons, resistência, e a oposição a mudança de tensão e corrente, reatância: capacitiva ou indutiva.

Meios de transmissão

Meios confinados:

Externamente, impulsos elétricos de diversas fontes, como relâmpagos, motores elétricos e sistemas de rádio (EMI/RFI - Interferência Eletromagnética / Interferência de Radio-Freqüência) , podem afetar a linha de tranmissão ou cabo.

Para limitar esta degradação do sinal devido aos elementos internos, em geral, aumenta-se a condutibilidade dos condutores e melhora-se a qualidade do tipo de isolamento.

Meios de transmissão

Meios confinados:

A proteção contra sinais externos indesejáveis é feita de duas maneiras: blindagem e cancelamento. A blindagem é uma técnica de força bruta. Em um cabo blindado, cada par de fios ou grupo de pares de fios é envolto por uma trança ou malha metálica, que funciona como uma barreira para os sinais de interferência. Obviamente a blindagem aumenta o diâmetro e o custo do cabo.

Meios de transmissão

Meios confinados: O método de cancelamento funciona da seguinte maneira:

A passagem de corrente elétrica em um fio condutor cria um pequeno campo eletromagnético circular ao redor dele. A direção da corrente no fio determina a direção das linhas de força eletromagnética que o circulam. Se os dois fios estiverem no mesmo circuito elétrico, eles terão correntes elétricas em sentidos opostos, gerando campos eletromagnéticos opostos que se cancelam e anulam, em alguns casos, também os campos externos. Este efeito de cancelamento é melhor aproveitado quando se trançam os fios.

Meios de transmissão

Meios confinados: O método de cancelamento:

Meios de transmissão

Cabo coaxial

Consiste em um condutor de cobre central, uma camada de isolamento flexível, uma blindagem com uma malha metálica e uma cobertura externa.

Meios de transmissão

Cabo coaxial

A malha externa do cabo coaxial faz parte, metade, do circuito elétrico, além de funcionar como blindagem para o condutor interno. Portanto, ele deve estabelecer uma sólida conexão elétrica em ambas as extremidades do cabo. Uma conexão com blindagem de má qualidade é a principal fonte de problemas em uma instalação de cabo coaxial.

Cabo coaxial

Tipo RG58U RG58A

Velocidade max. 10 Mbps 10Mbps

Impedância 50 ohms 50 ohms

Distância max. 500 m 185 m

Custo Baixo Baixo

Indução de ruido Baixa Baixa

conector Tipo N Tip BNC

Cabo coaxial Conector BNC

Cabo coaxialPlaca com conector BNC

Cabo coaxialConector BNC com T

Cabo coaxial

Vantagens Desvantagens

Baixo custo de manutenção

Limitado em distância e tecnologia

Fácil instalar e conectarPouca segurança, sofre danos com facilidade.

Maior resistência ao ruído e indução de outros

sinais

Maior dificuldade em efetuar mudanças no

cabeamento..

Cabo par trançado

O cabo UTP (unshield twisted pair) é composto por pares de fios, sendo que cada par é isolado do outro e todos estão juntos dentro de uma proteção mecânica externa.

Cabo par trançado

Não há uma blindagem física no cabo UTP; ele obtém sua proteção pelo efeito de cancelamento dos pares trançados, sendo que o número de tranças varia de acordo com a necessidade de proteção, principalmente, a diafonia (sinal de um fio induzido no outro devido aos campos eletromagnéticos e a proximidade dos mesmos dentro do cabo) e ao nível de EMI/RFI.

Cabo par trançado

Cabo par trançado blindado

Os cabos STP (shield twisted pair) combinam as técnicas de cancelamento e blindagem. 

Cabo par trançado Conector rj45

Cabo par trançado

Cat 1 Serviços telefônicos e dados de baixa velocidade Cat 2 RDSI e circuitos T1/E1 - 1,536 Mbps/2,048 Mbps Cat 3 Dados até 16 MHz, incluindo 10Base-T e 100Base-T Cat 4 Dados até 20 MHz, incluindo Token-Ring Cat 5 Dados até 100 MHz, incluindo 100Base-T Cat 5e Dados até 100 MHz, 1000Base-T 1000Base-TX Cat 6 Dados até 200/250 MHz, incluindo 1000Base-T e TX Cat 7 Dados até 500/600 MHz

Cabo par trançado

A diferença entre cada nível é o número de tranças por polegada, além das camadas isolantes externa e internas.

Impedância de 100 ohms Conectores RJ 45 Mínimo de 2 pares de fios.

Cabo par trançado

Vantagens Desvantagens

Tecnologia bem assimilada

Suscetível a ruídos

Facilidade de inserir novos dispositivos

Limitação de largura de banda

Baixo custo Limitação de distância

Pode-se utilizar o mesmo cabo para a rede

telefônica

Fibra óptica

Os cabos de fibra óptica são usados para transmitir sinais digitais de dados em

forma de pulsos modulados de luz.

Fibra óptica

Fibra ópticaDevem existir pelo menos um par de fibra

para que ocorra comunicação. Uma fibra para transmissão e outra para recepção.

Fibra ópticaElementos da fibra óptica Core (núcleo) Cladding Resina (buffer) Capa plástica Gel (opcional) Capa externa (opcional) Elemento de tração (kevlar)

Fibra óptica

A fibra óptica é reconhecida pelo tamanho do core em relação ao cladding

Ex: Fibra 62.5/125 tem core de 62.5 mícron e cladding de 125 mícron.

Obs: 1 mícron é a milionésima parte de um centímetro.

Fibra óptica

Tipos de fibra Monomodo Multimodo step index Multimodo grade index

Fibra óptica

Monomodo Permite a passagem de um único raio de

luz pelo core. Longa distância Utiliza laser como fonte de luz

Obs: 9/125 mícron

Fibra ópticaMultimodo Permite a passagem de vários raios de luz no

core (problemas de perda de largura de banda)

Curtas distâncias (redes locais) Utiliza led como fonte de luz.

Fibra óptica

Monomodo step index.

Apresenta uma mudança acentuada do índice de

refração na passagem do core para o cladding.

Fibra ópticaMonomodo grade index.

Apresenta uma mudança gradativado índice derefração na passagem do core para o cladding.

Fibra óptica

Fibra óptica Placa ethernet para fibra óptica

Fibra ópticaConectores de fibra ST

Fibra ópticaConectores de fibra Sc

Fibra ópticaConectores de fibra FC

Fibra ópticaVantagens Desvantagens

Altas velocidades (10Mbps a 50 Gbps)

Custo elevado da fibra e dos ativos de rede.

Não é suscetível a ruídos

Requer pessoal capacitado para

instalação e manutenção

Utilizado como backbone

Largura de banda elevada

Fibra óptica

Fibra com gel protetor para ambientes externos Fibras LSZH (low smoke zero Halogen) Cabos com 2, 4, 6 e mais fibras.

Wireless

A transmissão de dados se dá por meio de ondas de rádio. Neste

caso o meio físico de transporte é o ar.

Wireless

Arquitetura de redes wireless :

Infraestrutura: existe um concentrador wireless ou ponto de acesso (AP)

Ad Hoc : redes wireless sem um AP onde cada ponto se comunica com os demais diretamente.

wireless

Wireless

wireless

wireless

Modulação: Forma de se adicionar a informação em

um sinal de radio-freqüência (onda portadora)

Informação embutida nos parâmetros de amplitude, freqüência ou fase da onda

Wireless

Padrões para redes wireless (IEEE):

802.11a 802.11b 802.11g

Wireless

802.11b

Primeiro padrão para redes wireless Utiliza a freqüência da faixa de 2.4 Ghz (faixa

livre). Velocidade nominal de 11Mbps

Wireless

802.11g.

Aperfeiçoamento do padrão 802.11a. Utiliza a freqüência da faixa de 2.4 Ghz (faixa

livre). Velocidade nominal de 54Mbps.

Wireless

802.11a

Utiliza a freqüência da faixa de 5.8 Ghz (faixa livre).

Velocidade nominal de até 128 Mbps.

Wireless

As redes wireless operam em faixas de freqüência livre de 2,4 ou 5,8 Ghz em caráter de transmissão secundário (sujeitos a interferência).

O uso comercial é sujeito a a aprovação e licenciamento pela agência reguladora (Anatel). O uso privado sem exploração comercial não requer licenciamento.

Os equipamentos devem ser homologados pela agência reguladora(Anatel)