Transmissão de dados - A cablagem

Maio 2015

Os diferentes tipos de cablagem


Para ligar as diversas entidades de uma rede, podem ser utilizados vários suportes físicos de transmissão de dados. Uma destas possibilidades é a utilização de cabos. Existem numerosos tipos de cabos, mas distinguem-se geralmente :


O cabo coaxial


O cabo coaxial (em inglês coaxial cable) foi durante muito tempo o cabo de eleição, pela simples razão de que é pouco dispendioso e facilmente manipulável (peso, flexibilidade,...).

Um cabo coaxial é constituído por uma parte central (chamada alma), ou seja, um fio de cobre, envolvido num isolador, seguidamente numa blindagem metálica entrançada e por último numa bainha externa.



Cabo coaxial
  • A bainha permite proteger o cabo do ambiente externo. É habitualmente de borracha (às vezes de Cloreto polivinil (PVC), ou eventualmente de teflon).
  • A blindagem (envelope metálico) que envolve os cabos permite proteger os dados transmitidos nos suportes dos parasitas (também chamados "barulho") que podem causar uma distorção dos dados.
  • O isolador que envolve a parte central é constituído por um material dieléctrico que permite evitar qualquer contacto com a blindagem, provocando interacções eléctricas (curto-circuito).
  • A alma, realiza a tarefa de transporte dos dados, é composta geralmente por um só fio de cobre ou vários fios entrançados.



Graças à sua blindagem, o cabo coaxial pode ser utilizado em longas distâncias e a elevado débito (contrariamente a um cabo de tipo par entrançado), reserva-mo-lo contudo para instalações básicas.

É de notar que existem cabos coaxiais que possuem uma blindagem dupla (uma camada isolante, uma camada de blindagem) bem como cabos coaxiais com quádrupla blindagem (duas camadas isolantes, duas camadas de blindagem).

Distinguem-se habitualmente dois tipos de cabos coaxiais :

  • O 10Base2 - cabo coaxial fino (chamado Thinnet, rede fina, ou ainda CheaperNet, rede mais barata) é um cabo de diâmetro fino (6 mm), de cor branca (ou acinzentada) por convenção. Muito flexível, pode ser utilizado na maioria das redes, ligando-se directamente à placa de rede. Permite transportar um sinal numa distância de cerca de 185 metros sem enfraquecimento.

Faz parte de família dos RG-58 cuja resistência é de 50 ohms. Distinguem-se os diferentes tipos de cabos coaxiais finos de acordo com a parte central do cabo (alma).

CaboDescrição
RG-58 / UFio central constituído por um único fio de cobre
RG-58 A/UEntrançado
RG-58 C/UVersão militar do RG-58 A/U
RG-59Transmissão de banda larga (Televisão por cabo)
RG-6Diâmetro mais largo, aconselhado para frequências mais elevadas do que RG- RG-59
RG-62Rede Arcnet


  • O 10Base5 - cabo coaxial espesso (em inglês Thicknet ou Thick Ethernet e igualmente chamado Yellow Cable, devido à sua cor amarela habitual) é um cabo blindado de maior diâmetro (12 mm) e 50 ohms de impedância. Durante muito tempo foi utilizado nas redes Ethernet, o que lhe valeu a denominação "de Cabo Ethernet Standard". Já que a sua alma tem um maior diâmetro, a distância susceptível de ser percorrida pelos sinais é grande, isto permite-lhe transmitir sem enfraquecimento sinais numa distância que atinge 500 metros (sem reamplificação do sinal). A sua banda concorrida é de 10 Mbp, por isso é empregado muito frequentemente como cabo principal (backbone) para ligar pequenas redes cujos computadores estão conetacdos com o Thinnet. Contudo, dado o seu diâmetro, é menos flexível que o Thinnet.

Transceiver: o interface entre Thinnet e Thicknet


A conexão entre Thinnet e Thicknet faz-se graças a um transceiver. Está munido de uma tomada chamada "vampire" que efectua a conexão física real à parte central do Thinnet atravessando o envelope isolante. O cabo do transceiver (drop cable) está ligado a um conector AUI (Attachment Unit Interface) chamado igualmente conector DIX (Digital Intel Xerox) ou conetor DB 15 (SUBD 15).

Transceiver

Os conectores para cabo coaxial


Thinnet e Thicknet utilizam ambos os conectores BNC (Bayonet-Neill-Concelman ou British Naval Connector) que servem para ligar os cabos aos computadores.
Na família BNC, encontramos:

  • Conector de cabo BNC : soldado ou cravado na extremidade do cabo.
  • Conector BNC em T : liga a placa de rede dos computadores ao cabo da rede.
  • Conector BNC : liga dois segmentos de cabo coaxial a fim de obter um cabo mais longo.
  • Rolha de terminação BNC : coloca-se em cada extremidade do cabo de uma rede em canals para absorver os sinais parasíticos. Liga à massa. Uma rede canal não pode funcionar sem ele, ficaria fora de serviço.



Conetores BNC

Cablagem de par entrançado


Na sua forma mais simples, o cabo par entrançado (em inglês Twisted-pair cable) é constituído por dois fios de cobre entrelaçados em trança e envoltos de isoladores.

Distinguem-se geralmente dois tipos de pares entrançados:

  • os pares blindados (STP: Shielded Twisted-Pair);
  • os pares não blindados (UTP: Unshielded Twisted-Pair).



Um cabo é frequentemente fabricado a partir de vários pares entrançados agrupados e colocados dentro da bainha protectora. O entrelaçamento permite suprimir os barulhos (interferências eléctricas) devidos aos pares adjacentes ou outras fontes (motores, retransmissões, transformador).

O par entrançado está adaptado para a instalação da rede local de um pequeno parque com um orçamento limitado, e uma técnica de conexões simples. Contudo, em longas distâncias com débitos elevados, não permite garantir a integridade dos dados (ou seja, a transmissão sem perda de dados).


O par entrançado não blindado (UTP)


O cabo UTP obedece à especificação 10BaseT. É o tipo de par entrançado mais utilizado nas redes locais. Eis algumas caraterísticas:

  • Comprimento máximo de um segmento: 100 metros
  • Composição: 2 fios de cobre envoltos num isolador
  • Normas UTP: condicionam o número de torções por pé (33 cm) de cabo em função da utilização prevista
  • UTP: posicionado na norma Comercial Building Wiring Standard 568 do EIA/TIA (Electronic Industries Association/Telecommunication Industries Association). A norma EIA/TIA 568 utilizou o UTP para criar normas aplicáveis a todas as espécies de salas e contextos de cablagem que garantem ao público a homogeneidade dos produtos. Estas normas incluem cinco categorias de cabos UTP:
  • Categoria 1: Cabo telefónico tradicional (transferência de vozes, mas não de dados)
  • Categoria 2: Transmissão dos dados a 4 Mbit/s máximo (ISDN). Este tipo de cabo é composto por 4 pares entrançados
  • Categoria 3: 10 Mbit/s máximo. Este tipo de cabo é composto por 4 pares entrançados e 3 torções por pé
  • Categoria 4: 16 Mbit/s máximo. Este tipo de cabo é composto por 4 pares entrançados de cobre
  • Categoria 5: 100 Mbit/s máximo. Este tipo de cabo é composto por 4 pares entrançados de cobre
  • Categoria 5e: 1000 Mbit/s máximo. Este tipo de cabo é composto por 4 pares entrançados de cobre

A maior parte das instalações telefónicas utiliza um cabo UTP. Muitas salas são preparadas para este tipo de instalação (frequentemente, em número suficiente para satisfazer as futuras necessidades). Se o par entrançado pré-instalado for de boa qualidade, é possível transferir dados e por conseguinte utilizá-lo em rede informática. É necessário pretar atenção, contudo, aos números de tranças e as outras características eléctricas requeridas para umas transmissões de dados de qualidade.

O problema essencial provém do facto de o cabo UTP ser particularmente sujeito às interferências (sinais de uma linha que se misturam com os de outra linha). A única solução é a blindagem.


O par entrançado blindado (STP)


O cabo STP (Shielded Twisted Pair) utiliza uma bainha de cobre de melhor qualidade e mais protectora que a bainha utilizada pelo cabo UTP. Contém um envelope de protecção entre os pares e em redor dos pares. No cabo STP, os fios de cobre de um par estão eles mesmos entrançados, o que fornece ao cabo STP uma excelente blindagem, ou seja, uma melhor protecção contra as interferências. Por outro lado, permite uma transmissão mais rápida e numa maior distância.

Os conectores para par entrançado


O par entrançado liga-se com a ajuda de um conector RJ-45. Este conector é similar ao RJ- RJ-11 utilizado na telefonia, mas diferente em certos pontos: o RJ- RJ-45 é ligeiramente maior e não pode ser inserido numa tomada de telefone RJ-11. Além disso, o RJ-45 compõe-se de oito pinos enquanto que o RJ-11 possui apenas seis, ou mesmo quatro, geralmente.

Fibra óptica


A fibra óptica é um cabo possuindo numerosas vantagens:

  • Ligeireza
  • Imunidade ao barulho
  • Fraca atenuação
  • Tolera débitos de aproximadamente 100 Mbps
  • Amplitude de banda de algumas dezenas de megahertz a vários gigahertz (fibra monomode)



A cablagem óptica está particularmente adaptada à ligação entre distribuidores (ligação central entre várias construções, chamada backbone, ou, em português, espinha dorsal) porque permite conexões em longas distâncias (de alguns quilómetros a 60 Km, no caso de fibra monomode) sem necessitar pôr em massa. Além disso, este tipo de cabo é muito seguro porque é extremamente difícil pôr tal cabo sobre escuta.

Contudo, apesar da sua flexibilidade mecânica, este tipo de cabo não convém para conexões numa rede local porque a sua instalação é problemática e o seu custo elevado. É a razão pela qual será preferível o par entrançado ou o cabo coaxial para pequenas ligações.

Para uma leitura offline, é possível baixar gratuitamente este artigo no formato PDF:
Transmissao-de-dados-a-cablagem .pdf

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