Meios Físicos
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Redes de ComputadoresRedes de Computadores
10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (1)
Capítulo 06
Meio de transmissão::Caracteriza o meio físico pelo qual os sinais
eletromagnéticos contendo informação são transportados
entre pontos distantes.Os meios físicos podem ser: - impressão magnética e óptica- cabos metálicos- fibra óptica - espaço livre
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (2)
Capítulo 06
a) a) Cabos metálicosCabos metálicos
a1) Par trançado
a2) Coaxial
Insulating Outer CoverProtective ShieldConductor
Plastic Outer Coating Metal Inner Core
Plastic InsulatorCoax Cable
Braided Shield
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (3)
Capítulo 06
a1) a1) Par trançado
• Trança helicoidal:• minimiza o efeito da indução entre pares
adjacentes • minimiza o efeito dos ruídos externos• mantém a impedância característica ao
longo do comprimento
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (4)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
• Tipos: UTP : Unshielded Twisted Pair cabo sem blindagem
Características básicas:- susceptível a ruído- baixo custo- fácil instalação e conexão
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (5)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
• Tipos: UTP : Aplicações típicas
- Redes em banda base:- Token Ring: Categoria 4- Ethernet/Fast Ethernet: Categoria 5e
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (6)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
• Tipos: STP : Shielded Twisted Pair pares blindados individualmente
Características básicas:- imune a ruídos- alto custo- fácil instalação e conexão
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (7)
Capítulo 06
a1) a1) Par trançado
• Tipos: STP : Aplicações típicas:
- ambientes sujeitos a ruídos redes industriais hospitais subestações de energia
- redes Token Ring (no passado)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (8)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
• Tipos: ScTP : Screened Twisted Pair blindagem coletiva (mais barato que o STP)
Aplicações típicas:- redes Token Ring- ambientes sujeitos a ruídos
OBS: também conhecido como FTP (Foiled Twisted Pair)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (9)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
Classificação ANSI/TIA/EIA-568: Categoria 1
usado em transmissão de voz (telefonia) par trançado FI 22 AWG
Categoria 2 (obsoleta) até 10 Mbps (IBM)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (10)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
Classificação ANSI/TIA/EIA-568: Categoria 3 (obsoleta)
tipo: UTP e STP usado em:
10BaseT até 10 Mbps Token Ring 4 Mbps
características elétricas: Impedância: 100 ohms (+/- 15%) Atenuação: 9,7 db/km a 10 MHz
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (11)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
Classificação ANSI/TIA/EIA-568: Categoria 4 (obsoleta)
tipo: UTP e ScTP usado em:
10BaseT até 10 Mbps Token Ring 16 Mbps ATM 45 Mbps
características elétricas: Impedância: 100 ohms (+/- 15%) Atenuação: 9,5 db/km a 10 MHz
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (12)
Capítulo 06
a1)a1) Par trançado
Classificação ANSI/TIA/EIA-568: Categoria 5e
tipo: UTP e ScTP usado em:
10BaseT até 100 Mbps - 100 metros10BaseT até 1000 Mbps - 25 metros Token Ring 16 Mbps ATM 45/155 Mbps
características elétricas: Impedância: 100 ohms (+/- 15%) Atenuação: 6,5 db/km a 10 MHz
UTP
FTP
STP
S-FTP
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (13)
Capítulo 06
a2)a2) Coaxial
Aspecto mecânico
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (14)
Capítulo 06
a2)a2) Coaxial
• Cabo coaxial grosso (Thick, yellow cable)
impedância: 50 ohms +/- 2% atenuação: 1,8 db/km a 10 MHz vel. prop.: 70% diâmetro externo: 9,8 mm distancia entre nós: 500 m (Ethernet) conexão: tipo N aplicações: Ethernet 10Base5 (banda base)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (15)
Capítulo 06
a2) a2) Coaxial
• Cabo coaxial grosso (Thick, yellow cable) vantagens:
• grande imune a ruídos• mecanicamente resiste• capa a prova d’água
desvantagens:• grande diâmetro• custo elevado• difícil de instalar
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (16)
Capítulo 06
a2) a2) Coaxial
• Cabo coaxial fino (Thin ou RG 58)
impedância: 50 ohms +/- 1% atenuação: 4,3 dB/km a 10 Mhz vel. prop.: 66% diâmetro externo: 4,7 mm distancia entre nós: 185 m (Ethernet) conexão: BNC aplicação: Ethernet 10base5(banda base)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (17)
Capítulo 06
a2) a2) Coaxial
•Cabo coaxial fino (Thin ou RG 58) vantagens:
• baixo custo• grande imunidade a ruído• fácil de instalar
desvantagens:• muito sujeito a defeitos de conexão• seccionado
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (18)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
A transmissão da informação é feito através de sinais de luz
Princípio físico de funcionamento: princípio do guiamento da luz (John Tyndall, 1870)
1966: F.O. com atenuação de 1000 dB/km 1970: F.O. com atenuação de 20 dB/km 1972: F.O. com atenuação de 4 dB/km Atualmente: F.O. com atenuação < 0,2 dB/km
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (19)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Estrutura:
• O núcleo e a casca constituem o guia óptico
• O índice de refração do núcleo é maior do que o da casca
recapeamentonúcleo casca
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (20)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Estrutura:
n2 < n1
n2
n1
cone deaceitação
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (21)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• Vantagens
1) Largura de banda: uso potencial 1 THz. Atualmente existem transmissões a 100 Gbps. A grande largura de banda criou o conceito de “banda infinita”2) Baixa atenuação: permite enlaces com maiores distancias, logo menores gastos com repetidores
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (22)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• Vantagens
3) Imunidade a interferência eletromagnética: os sinais na F.O. não são afetados pela ação de ruídos causados por crosstalk, descarga atmosféricas, dentre outros4) Baixa peso: fácil manuseio e barateamento dos sistemas de sustentação
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (23)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• Vantagens
5) Sigiloso: dificuldade de colocar e retirar sinais sem prejudicar o sistema 6) Isolação elétrica: pelo fato de ser construída com materiais isolantes, não propaga surtos de corrente e tensão que danificam os equipamentos instados nas extremidades.
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (24)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• Vantagens
7) Custo/bit transmitido: um dos menores entre todos os meios
• Desvantagens
1) Dificuldade na confecção de terminações e emendas2) Difícil terminação T
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (25)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Enlace de comunicação óptica
Emissor
óptico
Detector
óptico
Driver
S.E.
Interface
S.E.
Transmissor
Receptor
Conector
F.O.
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (26)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
F.O.: meio de propagação do sinal óptico Conector: responsável pela conexão do
emissor óptico a F.O e da F.O ao detector óptico
Transmissor: converte o sinal elétrico em sinal de óptico (luz) (LED ou LASER)
Receptor: converte o sinal óptico em sinal elétrico
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (27)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Tipos de fibra óptica:
Fibra multimodo de índice degrauFibra multimodo de índice degrau
Fibra multimodo de índice gradualFibra multimodo de índice gradual
Fibra monomodoFibra monomodo
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (28)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
600 125 125
núcleo
n•1
n•2
400 50 10 micrometroscasca
•multimododegrau
•multimodogradual
•monomodoíndice
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (29)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
2
2
2
1 nnNA 2
2
2
1 nnNA
Abertura numéricaAbertura numérica
MonomodoMonomodo
Multimodo índice gradualMultimodo índice gradual
n2 < n1
n2
n1
Multimodo índice degrauMultimodo índice degrau
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (30)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• F.O. Multimodo Índice Degrau• Núcleo grande: 100 a 1000 m• Grande atenuação: > 4 dB/km• Pequena banda passante: < 20 MHz• Usa LED como gerador dos sinais elétricos (barato)• Alcance: alguns metros• Aplicação: instrumentos médicos, instrumentação de veículos, iluminação ornamental
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (31)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• F.O. Multimodo Índice Gradual• Núcleo médio: 50 a 85 m• Baixa atenuação: < 3 dB/km• Média banda passante: até 1000 MHz• Usa LED como gerador dos sinais elétricos (barato)• Alcance: até 2 km dependente da codificação e do TX/RX• Taxa de transmissão máxima: até 1,2 Gbps• Aplicação: LAN e WAN
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (32)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
• F.O. Monomodo • Núcleo pequeno: 2 a 10 m• Baixa atenuação: < 0,5 dB/km• Grande banda passante: acima de 1 THz• Usa LED ou Laser como gerador dos sinais elétricos• Alcance: até 2 km para equip. intra-office até 60 km para equip. Long Haul intra-office • Taxa de transmissão máxima: até 1,2 Gbps• Aplicação: LAN, MAN e WAN
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (33)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Características das F.O.
Dispersão: espalhamento do pulso luminoso ao longo da fibra
• Dispersão modal• Dispersão material• Dispersão do guia de onda
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Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Características das F.O.
Atenuação: varia com o comprimento de onda da luz. As causa deste efeito são:
• espalhamento da luz devido a imperfeições do material• absorção devido a impurezas• deformação mecânica
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Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
1600
Atenuação (dB/km)
1300830 Comp. Onda (nm)
1530
Janelas de transmissão
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (36)
Capítulo 06
b) b) Fibra Óptica
Instalação: interna (indoor) externa (outdoor)
aéreo subterrâneo
Conexões: SC ST (mais utilizado) FC FDDI
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Capítulo 06
c) c) Wireless LAN - WLAN
Padrão: IEEE 802.11b publicado em 1999 Velocidades:1, 2, 5.5 e 11 Mbps Método de acesso: CSMA/CA Técnica de modulação: QPSK1
Vantagens das redes “sem fio”: mobilidade em tempo real redução de cabos e acessórios facilidade de acesso à rede
1QPSK: quadrature Phase Shift Keying
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (38)
Capítulo 06
c) c) Wireless LAN - WLAN
Modos de operação: Basic Service Set (BBS): os nós da rede comunicam-se com um nó central (AP - Access Point) Independente Basic Service Set (IBBS): os nós comunicam-se diretamente sem o uso de do nó central
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (39)
Capítulo 06
BSS
IBSS
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (40)
Capítulo 06
c) c) Wireless LAN - WLAN
Alcance: 100 metros
(depende do tipo de
estrutura predial e nível de
ruído local)
Implementa a associação
dinâmica dos nós com os
AP´s, permitindo alcance
maior que 100 metros
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (41)
Capítulo 06
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (42)
Capítulo 06
d) d) BlueTooth
Tecnologia de comunicação sem fio (voz e dados)
que permite a inter-operabilidade de dispositivos
utilizando um linguagem comum.
Inicio: 1994 a Ericsson investigou a viabilidade de
comunicação sem fio de baixa potência entre
telefones móveis
Teconologia Home RF: só dados
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (43)
Capítulo 06
d) d) BlueTooth
1998: Criou-se a SIG (Special Interest Group)
estudar o assunto e desenvolver um padrão de
fato (Ericsson, IBM, Lucent, Motorola....)
Alcance: 10 metros (depende do tipo de estrutura
predial e nível de ruído local)
Taxa de transmissão: dados: 720 kbps voz: 3 x
64 kbps
Freqüência de operação: 2,4 GHz
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (44)
Capítulo 06
d) d) BlueTooth
Segurança:
autenticação de acesso
encriptografia
seqüência chave é mudada durante a
transmissão
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (45)
Capítulo 06
e) e) Comunicação Via Satélite
Acesso via satélite: voz, dados e imagem longa
distancia
Satélites geoestacionários:
locado em uma orbita sincronizada com a
rotação da terra
período: 23 h 57 m 36000 km de altitude
3 a 6 satélites para cobrir o globo terrestre
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (46)
Capítulo 06
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (47)
Capítulo 06
e) e) Comunicação Via Satélite
Satélites de orbita média:
locado em uma orbita entre 8000 e 20000 km
períodos menores que 23 h 57
6 a 20 satélites para cobrir o globo terrestre
usado para comunicação móvel: sistema ICO
(10 satélites para cobrir a terra usando a técnica
de array de satélites)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (48)
Capítulo 06
e) e) Comunicação Via Satélite
Satélites de orbita baixa:
locado em uma orbita entre 320 e 2000 km
períodos menores que 23 h 57
40 a 70 satélites para cobrir o globo terrestre
usado para comunicação móvel: sistema
IRIDIUM (66 satélites para cobrir a terra usando
a técnica de array de satélites)
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (49)
Capítulo 06
e) e) Comunicação Via Satélite
Faixas de operação:
banda L: 0,5 a 1,5 GHz
banda C: 4 a 8 GHz (dados, voz e TV aberta)
banda Ku: 10,9 a 17 KHz (TV por assinatura)
banda Ka: 18 a 31 GHz
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (50)
Capítulo 06
e) e) Comunicação Via Satélite
Satélite x FO
FO tem maior banda passante
FO mais confiável e barato
Satélite deve ser usado em locais de difícil
acesso
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (51)
Capítulo 06
Cabeamento estruturadoCabeamento estruturado
Sistema de cabeamento para aplicações em telecomunicações genéricas para edifícios comerciais que deve suportar um ambiente multi-produto e multi-fabricante
EIA/TIA-568: Commercial Building Telecommunications Wiring Standard especifica como deve ser o layout da infraestrutura de telecomunicações em instalações prediais
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (52)
Capítulo 06
Cabeamento estruturadoCabeamento estruturado
EIA/TIA-568A facilidades de entrada sala de equipamentos armário de telecomunicações área de trabalho cabeamento “backbone” cabeamento horizontal
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10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (53)
Capítulo 06
Cabeamento estruturadoCabeamento estruturado
• Cabeamento “backbone”: Porção do sistema que interliga o armário de telecomunicações, a sala de equipamentos e as facilidades de entrada
Redes de ComputadoresRedes de Computadores
10. Meios Físicos de Transmissão10. Meios Físicos de Transmissão (54)
Capítulo 06
Cabeamento estruturadoCabeamento estruturado• Cabeamento horizontal: Porção do sistema que interliga a tomada (outlet), na área de trabalho, ao armário de telecomunicações