MEIOS FSICOS DE TRANSMISSOProf. Gustavo Luna

Cada par de cabos utiliza um padro de entranamento diferente, com um nmero diferente de tranas por metro, como voc pode ver na foto a seguir:

Como o cabo no possui blindagem, devem-se observar algumas recomendaes sobre o compartilhamento de dutos entre cabos de rede e eltricos.

A norma ANSI/EIA/TIA-569-A estabelece critrios para o compartilhamento de dutos entre cabos de rede e eltricos

Tenso de alimentao inferior a 480V;Canaletas com diviso fsica para a rede lgica e eltrica;A corrente nominal do cabeamento no deve ser superior a 20A

Cabos UTP

Distanciamento mnimo das fontes de EMI.

11.bin

Cabos UTP 25 pares Sistemas de Cabeamento Estruturado para trfego de voz, dados e imagens, segundo requisitos da norma ANSI/TIA/EIA-568B.2,

So de categoria 5e e utilizados para cabeamento vertical ou primrio ( backbones) entre blocos de conexo localizados nas salas ou armrios de telecomunicaes.

*

Categorias: cabos par tranadoExistem cabos de cat 1 at cat 7. Como os cabos cat 5E so suficientes tanto para redes de 100 quanto de 1000 megabits, eles so os mais comuns e mais baratos, mas os cabos cat 6 e cat 6a esto se popularizando e devem substitu-los ao longo dos prximos anos.

Os cabos so vendidos originalmente em caixas de 300 metros.

Categorias 1 e 2: Estas duas categorias de cabos no so mais reconhecidas pela TIA (Telecommunications Industry Association), que a responsvel pela definio dos padres de cabos.

Elas foram usadas no passado em instalaes telefnicas e os cabos de categoria 2 chegaram a ser usados em redes Arcnet de 2.5 megabits, mas no so adequados para uso em redes Ethernet. CATEGORIAS DE CABOS*Categoria 3: Este foi o primeiro padro de cabos de par tranado desenvolvido especialmente para uso em redes.

Permitiu seu uso no padro 10BASE-T, que o padro de redes Ethernet de 10 megabits para cabos de par tranado.

Categoria 4Categoria 4: Foram usados em redes Token Ring de 16 megabits.

Assim como as categorias 1 e 2, a categoria 4 no mais reconhecida pela TIA e os cabos no so mais fabricados, ao contrrio dos cabos de categoria 3, que continuam sendo usados em instalaes telefnicas. *

Categoria 5: Os cabos de categoria 5 so o requisito mnimo para redes de 100 megabits(100BASE-TX)

Hoje em dia mais raro encontrar cabos cat 5 venda, pois eles foram substitudos pelos cabos categoria 5ECategoria 5*

Cat 5EPara a velocidade de 1Gbps, necessria a utilizao dos quatro pares do cabo.

Cada um dos quatro pares deve suportar uma taxa efetiva de 250Mbps em cada direo e simultaneamente (full-duplex), at uma distncia de 100m.*Os cabos Cat5E so suficientes para as redes 100BASE-TX e 1000BASE-T (1Gigabit/s).

Categoria 6Os cabos de categoria 6 possuem banda passante ainda maior que os cabos Cat 5E. Por isso, cada um dos pares pode trabalhar com velocidades ainda mais altas. Assim, os cabos de categoria 6 podem operar com o padro 1000baseTx, onde cada um dos pares transporta at 500Mbps, conforme ilustrado na figura abaixo.

Para permitir o uso de cabos de at 100 metros em redes 10G (10GBASE-T) foi criada uma nova categoria de cabos, a categoria 6a ("a" de "augmented", ou ampliado).

Eles suportam freqncias de at 500 MHz e utilizam um conjunto de medidas para reduzir a perda de sinal e tornar o cabo mais resistente a interferncias.

Categoria 6 A*

Cabo cat 6a, com o espaador interno e comparao entre a espessura do mesmo volume de cabos cat 5e e cat 6aUma das medidas para reduzir o crosstalk (interferncias entre os pares de cabos) no cat 6a foi distanci-los usando um separador. Isso aumentou a espessura dos cabos de 5.6 mm para 7.9 mm e tornou-os um pouco menos flexveis. A diferena pode parecer pequena, mas ao juntar vrios cabos ela se torna considervel: CAT 6 A Desvantagens

importante notar que existe tambm diferenas de qualidade entre os conectores RJ-45 destinados a cabos categoria 5 e os cabos cat 6 e cat 6a, de forma que importante checar as especificaes na hora da compra.

Embora visualmente os conectores parecem os mesmos, os materiais empregados e a forma como so instaladas as redes CAT 6A so diferentes. Em geral os equipamentos so bem mais caros.*Categoria 6 A

Categorias dos cabos UTP

Plan1

CaboCoaxial FinoCoaxial Grosso

EspecificaoRG-58 A/URG -213 A/U

Impedncia caracterstica50 ohms75 ohms

Tamanho mximo do segmento185 metros500 metros

Tamanho mnimo do segmento0,45 metros2,5 metros

Numro mximo de segmentos55

Tamanho mximo total com repetidores925 metros2500 metros

TransmissoBanda Base / ManchesterAnalgica

Acesso ao meioCSMA/CDFDM

TipoHalf DuplexFull Duplex

Taxas10 a 50 Mbps100 a 150 MBps

CategoriaImpednciaBanda passanteVelocidadeAplicaes

1150 ohmsn/dn/dTelefonia analgia

2100 ohmsat 1 Mhz1MbpsDados a baixa velocidade

3100 ohmsat 16 Mhz4Mbps10Mbps 100MbpsToken Ring (4Mbps)10BaseT100BaseT4

4100 ohmsat 20 Mhz16 MbpsToken Ring (16 Mbps)

5 / 5 E100 ohms100 / 125 Mhz100Mbps 1Gbps100BaseTX (2pares)1000BaseT (4Pares)

6100 ohmsat 250 Mhz1GbpsGigabit e 10 Gigabit

Plan2

Plan3

As categorias 1 e 2 no fazem mais parte das recomendaoes da EIA/TIA.

O cabeamento da categoria 1 aquele utilizado atender a planta da rede pblica de telefonia convencional.Alguns autores dizem que o cabeamento categoria 2 pode ser utilizado para dados at uma faixa limite de 4Mbps, apresntanto como uma de suas aplicaes a sua utilizao em redes Token Ring de at 4Mbps. Entretanto, a grande maioria considera que o cabeamento utilizado em redes token ring a 4 Mbps j categoria 3.

- A categoria 3 se aplica aos sistemas de cabeamento baseados em cabos de pares tranados, com impedncia caracterstica de 100 ohms. A categoria 4 semelhante a 3 porm trabalha com frequncias de at 20 MhzA categoria 5 semelhante a anterior, porm trabalha com frequncias de at 100 Mhz. Recomendada para redes de at 100Mbps. Todavia o pado 802.3ab normatiza o 1000BASE-T - Gigabit Ethernet sobre cabos de categoria 5. No cabeamento categoria 6, o pares so mais grossos. Este tipo de cabo, mais imune ao cross-talk e recomendado para redes gigabit, podendo atingir 10 Gigabit na sua especificao "Augmented Category 6, ou categoria 6a

J est em desenvolvimento o cabeamento categoria 7, que pertite at 600Mhz de banda passante

Cabos STP (Par tranado com Blindagem, Shielded) Par tranado com malha blindada para conferir maior imunidade s interferncias eletromagnticas externas e blindagem interna envolvendo cada par tranado para reduzir a diafonia.

Blindagem no faz parte do sinal. Deve ser aterrada.

Dois tipos (100 e 150 ohms)

*

*A blindagem, ao contrrio do que ocorre no cabo coaxial, no tem qualquer relao com o sinal que est sendo transmitido atravs do cabo. Com isso, ela deve ser aterrada nos dois pontos de conexo do cabo. Caso isso no seja feito, a blindagem funcionar como uma antena, captando ondas de rdio e acabando por gerar interferncia eletromagntica no cabo.

Existem dois tipos de par tranado blindado. O mais simples possui apenas uma malha, que protege os pares tranados. Sua impedncia de 100 ohms e, portanto, no deixa de ser um cabo UTP com uma malha adicionada.

J o segundo tipo, apresenta uma malha individual para cada par tranado, alm de uma malha externa protegendo todo o conjunto. Esse cabo possui uma impedncia de 150 ohms.

Cabos STP Vantagens /desvantagensUm cabo STP geralmente possui os pares tranados blindados, e pode alcanar uma largura de banda de 300Mhz em 100 metros de cabos.

utilizado em ambientes com grande nvel de interferncia eletromagntica.

Essa blindagem deve ser aterrada nas pontas

Devido a blindagem o peso e volume do cabo aumentam dificultando a instalao e aumentando o custo.

*

STP e Aterramento

O cabo STP possui um fio de ao para aterramento, por isso o conector RJ45 a ser utilizado diferente. Nele tambm crimpado este fio, para que os aparelhos conectados possuam o mesmo potencial eltrico.

Numa chuva por exemplo, onde h variaes de energia eltrica, um computador poderia queimar todos os demais por conta do diferencial, isto sem o devido aterramento na rede.

No fcil aterrar cabos STP de forma adequada, especialmente se quiser usar hubs de fiao antigos no projetados para STP. Neste caso, se a blindagem no for aterrada em uma das extremidades, ela se transformar em uma antena multiplicando os problemas de interferncia .

Principais ferramentas

Cabo CoaxialFoi a mdia utilizada inicialmente nas redes locais

15.bin

*

Cabo Coaxial FinoTambm conhecido como cabo coaxial em Banda BaseMais malevel e menos susceptvel a reflexes do sinalMaior imunidade a rudos eletromagnticos de baixa frequncia

*O cabo coaxial fino, possui um limite de comprimento de 185 metros. Se voc usar um cabo coaxial fino mais longo do que isso, a rede no funcionar, j que o sinal ser atenuado e o receptor no conseguir compreender corretamente o sinal recebido (ele est fraco demais).O problema de atenuao resolvido com o uso de um dispositivo chamado repetidor. O repetidor , na verdade, um amplificador de sinal. Atualmente, todos os dispositivos de rede mais avanados, como hubs, switches e roteadores, possuem um repetidor embutido.

Uma rede usando cabo coaxial fino com topologia linear. A distncia mnima entre duas mquinas em uma rede usando cabo coaxial fino de 0,5 m.

Cabo Coaxial Fino

*A grande dificuldade de trabalharmos com cabo coaxial a sua espessura e a sua pouca flexibilidade. Isso faz tambm com que problemas de mau contato e cabo partido ocorram com facilidade. Como na maioria das vezes o cabo coaxial instalado em topologia linear, se o cabo for interrompido o segmento inteiro deixa de funcionar.

Conexo tipo TUtiliza a especificao RG-58 A/UCada segmento da rede pode ter, no mximo, 185 metrosCada segmento pode ter, no mximo, 30 nsDistncia mnima de 0,5 m entre cada n da redeUtilizado com conector BNC*

Conexo tipo T

*

Como vimos, o cabo coaxial fino possui um limite de 185 metros de comprimento. possvel aumentar o comprimento da rede atravs de um dispositivo chamado repetidor .

Cabo Coaxial Fino

*A rede mostrada na figura possui dois segmentos, rede 1 e rede 2. Cada segmento tratado como uma rede independente, apesar de logicamente pertencerem mesma rede local. Com isso, o comprimento do cabo refere-se ao comprimento de cada segmento e no ao comprimento total da rede.O mesmo se aplica para o nmero mximo de mquinas instaladas. O cabo coaxial fino possui um limite de 30 mquinas instaladas por segmento. Com o uso do repetidor, possvel, portanto, aumentar esse limite. A rede da ilustrao anterior pode ter at 60 mquinas, 30 na rede 1 e 30 na rede 2.

Terminaes em cabos coaxiaisSMAConector FConector TConector Barril

*O cabo coaxial no pode ser soldado. Uma soluo que pode ser usada o uso de um conector BNC de emenda, tambm chamado de barril. Essa soluo bastante interessante, caso voc deseje aumentar a extenso de um cabo coaxial.Entretanto, s use esse conector como um ltimo recurso, pois o seu uso faz cair o desempenho do cabo. Isto , um cabo sem emendas possui um desempenho superior ao de um cabo com emendas.

Cabo Coaxial GrossoTambm conhecido como cabo coaxial de banda larga.Blindagem dupla, ao contrrio do cabo coaxial fino, que possui apenas uma blindagem. por esse motivo que esse tipo de cabo grosso.Menos flexvel. Difcil passagem por condutes.Utilizado antigamente para backbones de redes. Atualmente quase em desuso nas redes Ethernet. Maior aplicao em ambientes industriais, de controle de processo que necessitam de maior proteo a rudos.

*

Cabo Coaxial GrossoA transmisso ocorre normalmente utilizando um cabo para tx e outro para rx ou em um nico cabo utilizando-se frequncias diferentes para tx e rx.Utilizado no padro 10Base5 Ethernet Grosso

*Em redes usando o cabo coaxial grosso, a ligao de cada micro ao cabo feita atravs de um conector chamado vampiro. Esse conector faz dois pequenos furos no cabo (da o seu nome), estabelecendo contato com o ncleo e com a malha do cabo

Problema: A conexo do vampiro pode ser feita com a rede ativa sem interromper o seu funcionamento ou cortar o cabo. Esta situao, ocasiona um grave problema de segurana, j que pode-se instalar um ponto de escuta no cabo e criar um novo ponto de rede de forma totalmente transparente.

Opera a 10 Mbps, banda base, segmentos de at 500 metros

O conector vampiro ligado a um transceptor (transceiver), que por sua vez ligado placa de rede do micro atravs de um cabo que pode ter at 15 metros.MAU (Media Acess UNIT)Cabo Coaxial Grosso2,5 metros

*A distncia entre cada transceptor instalado no cabo coaxial grosso deve ser de, no mnimo, 2,5 m. Por esse motivo, o cabo coaxial grosso possui uma marcao a cada 2,5m para orientar o tcnico.O revestimento externo do cabo coaxial grosso em geral colorido (amarelo ou laranja), com uma faixa preta a cada 2,5 m. Isso serve para facilitar a identificao do cabo na rede. Imagine um cabo passando por baixo de um piso elevado e voc precisando instalar um transceptor nele. Se o cabo da rede fosse preto, voc poderia sem querer pegar e furar um cabo de fora qualquer que estivesse passando pelo mesmo ambiente, podendo acarretar um grande problema ( curto-circuito, queima de equipamento e at mesmo um incndio).

Cabo Coaxial Fino x GrossoRG59 Antena de TVRG6 - CATV

Plan1

CaboCoaxial FinoCoaxial Grosso

EspecificaoRG-58 A/URG -9 A/U

Impedncia caracterstica50 ohms75 ohms

Tamanho mximo do segmento185 metros500 metros

Tamanho mnimo do segmento0,5 metros2,5 metros

Numro mximo de segmentos44

Tamanho mximo total com repetidores925 metros2500 metros

TransmissoBanda BaseDigital/Analgica

Acesso ao meioCSMA/CDCSMA_CD/ FDM

TipoHalf DuplexHALF/ Full Duplex

Plan2

Plan3

*

Cabeamento Estruturado Cabo CoaxialUtilizamos cabos coaxiais para :

Sistemas circuito interno de tv (coaxial fino)

Rdios / Antenas (coaxial fino e grosso)

Equipamentos hospitalares (coaxial fino e grosso)

Estaes de tv

Sistemas de telefonia digital (Pabx interface E1)

*

Vantagens sobre o par tranado:

Oferece maior imunidade ao rudo e fuga eletromagntica

Permite tambm a transmisso a distncias relativamente longas sem distoro e sem necessidade de regenerar o sinal

- Mais barato que o par tranado blindado.

Cabo Coaxial*

*

Cabo CoaxialDesvantagens

Por no ser flexvel o suficiente, quebra e apresenta mau contato com facilidade.

Mais rgido, pode dificultar a manipulao atravs de canaletas

Mau contato ou rompimento do cabo pode paralisar toda a rede (topologia tipicamente de barramento)

*

*O fato desse tipo de cabo ser normalmente usado em uma topologia de rede chamada topologia linear, onde o segmento inteiro da rede deixa de funcionar caso o cabo se parta ou apresente mau contato, em conjunto com o fato dele ser mais caro que o par tranado, faz com que esse tipo de cabo esteja cada vez mais em desuso.Entretanto, ainda hoje existem aplicaes para esse tipo de cabo. Ele uma soluo barata para trechos de rede que estejam sob forte interferncia eletromagntica (ambiente industrial, por exemplo), j que o par tranado sem blindagem, como o nome sugere, no possui qualquer proteo contra interferncias externas. No entanto, a fibra ptica est cada vez mais preenchendo essa lacuna deixada pelo par tranado, j que est com um custo cada vez mais acessvel.

Outro ponto que faz com que o cabo coaxial seja considerado obsoleto a sua taxa de transferncia mxima: 10 Mbps. Entretanto, por seu baixo custo, em redes pequenas, em casa ou em um pequeno escritrio, esse tipo de cabo ainda usado, j que em redes pequenas essa taxa de transferncia no chega a ser um incmodo.

As categorias 1 e 2 no fazem mais parte das recomendaoes da EIA/TIA.

O cabeamento da categoria 1 aquele utilizado atender a planta da rede pblica de telefonia convencional.Alguns autores dizem que o cabeamento categoria 2 pode ser utilizado para dados at uma faixa limite de 4Mbps, apresntanto como uma de suas aplicaes a sua utilizao em redes Token Ring de at 4Mbps. Entretanto, a grande maioria considera que o cabeamento utilizado em redes token ring a 4 Mbps j categoria 3.

- A categoria 3 se aplica aos sistemas de cabeamento baseados em cabos de pares tranados, com impedncia caracterstica de 100 ohms. A categoria 4 semelhante a 3 porm trabalha com frequncias de at 20 MhzA categoria 5 semelhante a anterior, porm trabalha com frequncias de at 100 Mhz. Recomendada para redes de at 100Mbps. Todavia o pado 802.3ab normatiza o 1000BASE-T - Gigabit Ethernet sobre cabos de categoria 5. No cabeamento categoria 6, o pares so mais grossos. Este tipo de cabo, mais imune ao cross-talk e recomendado para redes gigabit, podendo atingir 10 Gigabit na sua especificao "Augmented Category 6, ou categoria 6a

J est em desenvolvimento o cabeamento categoria 7, que pertite at 600Mhz de banda passante

*A blindagem, ao contrrio do que ocorre no cabo coaxial, no tem qualquer relao com o sinal que est sendo transmitido atravs do cabo. Com isso, ela deve ser aterrada nos dois pontos de conexo do cabo. Caso isso no seja feito, a blindagem funcionar como uma antena, captando ondas de rdio e acabando por gerar interferncia eletromagntica no cabo.

Existem dois tipos de par tranado blindado. O mais simples possui apenas uma malha, que protege os pares tranados. Sua impedncia de 100 ohms e, portanto, no deixa de ser um cabo UTP com uma malha adicionada.

J o segundo tipo, apresenta uma malha individual para cada par tranado, alm de uma malha externa protegendo todo o conjunto. Esse cabo possui uma impedncia de 150 ohms.**O cabo coaxial fino, possui um limite de comprimento de 185 metros. Se voc usar um cabo coaxial fino mais longo do que isso, a rede no funcionar, j que o sinal ser atenuado e o receptor no conseguir compreender corretamente o sinal recebido (ele est fraco demais).O problema de atenuao resolvido com o uso de um dispositivo chamado repetidor. O repetidor , na verdade, um amplificador de sinal. Atualmente, todos os dispositivos de rede mais avanados, como hubs, switches e roteadores, possuem um repetidor embutido.*A grande dificuldade de trabalharmos com cabo coaxial a sua espessura e a sua pouca flexibilidade. Isso faz tambm com que problemas de mau contato e cabo partido ocorram com facilidade. Como na maioria das vezes o cabo coaxial instalado em topologia linear, se o cabo for interrompido o segmento inteiro deixa de funcionar.*

*A rede mostrada na figura possui dois segmentos, rede 1 e rede 2. Cada segmento tratado como uma rede independente, apesar de logicamente pertencerem mesma rede local. Com isso, o comprimento do cabo refere-se ao comprimento de cada segmento e no ao comprimento total da rede.O mesmo se aplica para o nmero mximo de mquinas instaladas. O cabo coaxial fino possui um limite de 30 mquinas instaladas por segmento. Com o uso do repetidor, possvel, portanto, aumentar esse limite. A rede da ilustrao anterior pode ter at 60 mquinas, 30 na rede 1 e 30 na rede 2.*O cabo coaxial no pode ser soldado. Uma soluo que pode ser usada o uso de um conector BNC de emenda, tambm chamado de barril. Essa soluo bastante interessante, caso voc deseje aumentar a extenso de um cabo coaxial.Entretanto, s use esse conector como um ltimo recurso, pois o seu uso faz cair o desempenho do cabo. Isto , um cabo sem emendas possui um desempenho superior ao de um cabo com emendas.

*

*Em redes usando o cabo coaxial grosso, a ligao de cada micro ao cabo feita atravs de um conector chamado vampiro. Esse conector faz dois pequenos furos no cabo (da o seu nome), estabelecendo contato com o ncleo e com a malha do cabo

Problema: A conexo do vampiro pode ser feita com a rede ativa sem interromper o seu funcionamento ou cortar o cabo. Esta situao, ocasiona um grave problema de segurana, j que pode-se instalar um ponto de escuta no cabo e criar um novo ponto de rede de forma totalmente transparente.

Opera a 10 Mbps, banda base, segmentos de at 500 metros*A distncia entre cada transceptor instalado no cabo coaxial grosso deve ser de, no mnimo, 2,5 m. Por esse motivo, o cabo coaxial grosso possui uma marcao a cada 2,5m para orientar o tcnico.O revestimento externo do cabo coaxial grosso em geral colorido (amarelo ou laranja), com uma faixa preta a cada 2,5 m. Isso serve para facilitar a identificao do cabo na rede. Imagine um cabo passando por baixo de um piso elevado e voc precisando instalar um transceptor nele. Se o cabo da rede fosse preto, voc poderia sem querer pegar e furar um cabo de fora qualquer que estivesse passando pelo mesmo ambiente, podendo acarretar um grande problema ( curto-circuito, queima de equipamento e at mesmo um incndio).*

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*O fato desse tipo de cabo ser normalmente usado em uma topologia de rede chamada topologia linear, onde o segmento inteiro da rede deixa de funcionar caso o cabo se parta ou apresente mau contato, em conjunto com o fato dele ser mais caro que o par tranado, faz com que esse tipo de cabo esteja cada vez mais em desuso.Entretanto, ainda hoje existem aplicaes para esse tipo de cabo. Ele uma soluo barata para trechos de rede que estejam sob forte interferncia eletromagntica (ambiente industrial, por exemplo), j que o par tranado sem blindagem, como o nome sugere, no possui qualquer proteo contra interferncias externas. No entanto, a fibra ptica est cada vez mais preenchendo essa lacuna deixada pelo par tranado, j que est com um custo cada vez mais acessvel.

Outro ponto que faz com que o cabo coaxial seja considerado obsoleto a sua taxa de transferncia mxima: 10 Mbps. Entretanto, por seu baixo custo, em redes pequenas, em casa ou em um pequeno escritrio, esse tipo de cabo ainda usado, j que em redes pequenas essa taxa de transferncia no chega a ser um incmodo.