Meios Físicos para Transmissão de Dados

A seleção de cabos para a instalação de uma rede é uma parte muito importante para o seu bom funcionamento. Os protocolos que estudaremos nas aulas adiante especificam quais cabos devem ser utilizados e em que situação. Devido a essa grande variedade a instalação torna-se uma tarefa bastante complexa. A seguir mostraremos os meios de transmissão mais comumente utilizados:

• Cabo coaxial;
• Cabo de par trançado;
• Fibra ótica;
• Transmissão sem fio.

Cabo coaxial

O cabo coaxial é usado por alguns tipos de redes industriais, principalmente nos níveis de controle e supervisão. Esse cabo tem uma vasta aplicação em outros tipos de comunicação de dados, como sinais de TV, rádio, áudio etc.

O condutor externo age como uma blindagem confinando o campo eletromagnético gerado pelo condutor interno dentro do cabo. O condutor externo também age como uma barreira impedindo que um ruído externo atinja o condutor interno. A blindagem não é perfeita, ou pela incapacidade de uma malha ter uma cobertura de 100%, ou pela espessura insuficiente das camadas metálicas utilizadas.

Os cabos coaxiais são classificados em relação ao tipo de sinal que trafega por meio dele em banda base e banda larga. No cabo banda base, temos um sinal digital ou um sinal digital modulado em uma única portadora. No cabo banda larga, podem trafegar vários sinais em múltiplas portadoras, por exemplo: as dezenas de canais de uma TV a cabo. Os cabos coaxiais têm impedância característica de 75 ohms (vídeo) ou 50 ohms (Ethernet). A blindagem do cabo deve ser aterrada em ambas as extremidades a fim de manter a mesma impedância. Além disso, devem ser usados terminadores do mesmo valor da impedância caraterística do cabo. Na Figura 5, você poderá ter uma compreensão melhor desse tipo de cabo.

Cabo Par Trançado - 10 baseT

O cabo de par trançado é utilizado como meio físico pela maioria das redes industriais e corporativas pela sua facilidade de instalação e relação custo-benefício. O entrançamento dos condutores reduz o acoplamento magnético entre pares de um mesmo cabo e os campos eletromagnéticos de um par tendem a se cancelar devido aos seus valores opostos. Quanto maior o número de voltas por unidade de comprimento, melhor o cancelamento, reduzindo a possibilidade de diafonia. No entanto, aumenta a atenuação, o atraso na propagação e o custo do cabo. Os cabos de categoria 5 têm entre uma e três voltas por polegada.

Nos protocolos que usam o cabo par trançado como meio físico os transmissores e receptores devem usar transmissão de dados balanceadas, para isso são usados dois fios para cada transmissão, usando a diferença de tensão entre eles para codificar a informação. O entrançamento tende a fazer com que o ruído induza tensões iguais em ambos os condutores. Assim, como o receptor irá calcular a diferença entre eles, o ruído tende a ser cancelado.

Como você pode perceber na Figura 6, os cabos par trançados são divididos em não revestidos UTP (Unshield Twisted Pair) e revestidos STP (Shield Twisted Pair), que em geral são mais caros e menos flexíveis que o UTP, porém podem chegar a 500 Mbps. Essa padronização dos cabos par traçados é feita pela EIA (Electrical Industrial Association). As categorias definem principalmente a banda passante do cabo.

• Categoria 3: 16 MHz;
• Categoria 4: 20 MHz;
• Categoria 5: 100 MHz;
• Categoria 5e: 100 MHz;
• Categoria 6: 250MHz.

Quanto maior a banda passante, maior a susceptibilidade a ruídos. Esse tipo de banda usa conectores RJ-45 selados ou não, ou M-12 em ambientes industriais. Tem desempenho inferior aos cabos coaxiais, mas possibilitou o uso do cabeamento de voz existente nos prédios e facilitou a implantação da topologia em estrela.