Meios de Transmissão em Redes de Computadores

Os meios de transmissão são classificados em guiados (Cabo coaxial, Par trançado e Fibra óptica) e não-guiados (Transmissão por rádio, Infravermelho e Laser).

            No segmento dos meios guiados, os cabos coaxiais foram um dos primeiros tipos utilizados. É composto de 2 fios, sendo um deles uma malha que envolve o cabo em toda sua extensão (também possui a função de oferecer blindagem ao fio) e o outro como condutor central.

            O cabo coaxial fino (10Base2) possui comprimento máximo de 185m por segmento de rede e comprimento mínimo de 50 cm. Possui limite máximo de 30 máquinas conectadas e velocidade máxima de rede de 10 Mbps. Utiliza conectores BNC para conexões diretas e conectores BNC em “T” para conexões de 3 ou mais pontos.

            O cabo coaxial grosso (10Base5) possui blindagem dupla (2 camadas) e comprimento máximo de 500m por segmento de rede. Utiliza conectores tipo “vampiro” que perfuram o cabo atingindo o condutor central. Esse conector, é ligado a um transceptor que deve ter no mínimo 2,5m e no máximo 15m para conexões com outros dispositivos (ex. placas de rede).

            Dentre as vantagens desse tipo de cabo estão a  blindagem, que concede boa imunidade contra ruidos ao cabo, a compatibilidade com redes multicanal (broadband) e o fato de ser o cabo mais barato dentre os blindados disponíveis no mercado.

            Sua principal desvantagem que é sua inflexibilidade acarreta em diversos problemas práticos tais como o rompimento e mau contato quando se faz necessário dobrá-lo, além da dificuldade de manuseio.

            É utilizado basicamente em topologias lineares não muito distantes e por ser  uma solução blindada de baixo custo, é utilizado em pequenos segmentos de rede que estão sob forte influência eletromagnética.

            Os cabos par trançado são os tipos mais utilizados atualmente, sendo classificados em blindado (STP - Shielded twisted pair) e não blindado (UTP - unshielded twisted pair).

            O termo não blindado pode sugerir que não há proteção contra ruidos, tal como ocorre no blindado, porém essa sugestão não é verdadeira. O UTP possui ótima proteção contra ruídos, porém ao invés de utilizar a blindagem, utiliza uma técnica chamada cancelamento. Esta técnica consiste em transmitir a mesma informação através de dois fios, porém com polaridades invertidas. A polaridade invertida faz com que existam dois campos magneticos contornando os fios em direções distintas, causando o cancelamento de ambos o que gera um efeito de proteção eletomagnetica. Além disso, como a informação é enviada em dois cabos, o receptor consegue identificar se a informação foi corrompida ou não durante a transmissão.

            Este tipo de cabo possui quatro pares de fios trançados dos quias um par é utilizado para transmissão de dados, um outro par é utilizado para recepção de dados e dois pares não são utilizados. A utilização de canais diferentes para transmissão e recepção de dados permitem que haja comunicação do tipo full duplex em redes que utilizam esse tipo de cabeamento.

            Como principais vantagens desse tipo de cabo é possível citar o preço acessível e sua flexibilidade, o que facilita sua instalação em ambientes menores como casas e escritórios. Em contrapartida, suas desvantagens são a proteção não tão eficiente contra ruidos, tal como em um cabo blindado e o limite de comprimento de operação que é de 100m.

            Conforme tabela abaixo, é possível verificar a categorização dos pares trançados e sua aplicação

           
     Os pares trançados não blindados são divididos basicamente em dois tipos. O primeiro deles é basicamente um UTP com uma camada adicional de blindagem, enquanto o outro possui uma camada de blindagem por par de fio e uma camada de blindagem envolvendo o cabo. Nos dois casos os fios devem ser aterrados em suas extremidades para que o efeito de blindagem não se torne uma especie de antena, o que acentuaria as interferências eletromagnéticas.

            Os cabos de fibra ótica possuem duas vantagens inerentes a sua constituição. Ao invés de conduzirem eletricidade, esses cabos conduzem luz, que é imune a campos magnéticos e portanto torna as fibras óticas praticamente imunes a ruidos. Em segundo lugar, a luz sofre menos com o efeito de atenuação o que permite que cada fibra possua a partir de 2km por segmento.

            Como a luz só pode ser transmitida em uma direção, existe um cabo para envio de dados e outro cabo para recepção de dados dentro de um cabo de fibra ótica, permitindo transmissão full duplex.

            Basicamente existem dois tipos de friba ótica: Multimodo e monomodo. A diferença principal é que na fibra multimodo o sinal é recocheteado na parede e chega varias vezes ao receptor que deve distinguir o sinal correto. Na fibra monomodo, por ser mais fina, esse efeito não acontece ou acontece muito pouco. O problema deste ultimo tipo de fibra é que ela é muito mais fina que um fio de cabelo, o que acarreta em problemas de alinhamento das fibras.

            A largura de banda é informada em MHz*Km e varia de acordo com cada fabricante, assim como a perda que é dada em dB (decibel). Basicamente existem quatro padrões de fibra: 10BaseFL, 100BaseFX, 100BaseSX e 1000BaseLX cujas diferenças são basicamente largura de banda, atenuação e alcançe máximo por segmento.

            No segmento dos não guiados, as ondas de rádio são as mais utilizadas e são classificadas em direcionais e não direcionais. A transmissão não direcional consiste em uma antena emissora, emitindo ondas omnidirecionais para uma determinada região. Esse tipo de transmissão é o menos seguro pois qualquer antena dentro da área de cobertura pode captar a informação.

            Em contrapartida a transmissão direcional é feita de uma antena parabólica para outra, alinhadas e configuradas especificamente para esse fim. Nesse tipo de transmissão somente essas duas antenas recebem o sinal, porém não pode haver obstáculos entre elas.

            Existem diversas técnicas de transmissão de dados sem fio, dos quais vale a pena citar a transmissão de frequencia única, como o próprio nome já diz, utiliza apenas uma frequencia para transmissão de dados. Essa abordagem não é muito utilizada pois é sussetivel a interferências geradas pela operação de qualquer aparalho que trabalhe na mesma frequência. Para contornar esse problema, existe a técnica FHSS (Frequencia Hopping Spread Spectrum) que consiste basicamente em operar a transmissão de dados em uma faixa de frequencias ao invés de uma frequencia única, diminuindo o problema da interferência.

            Os técnicas MMDS (Multipoint Microwave Distributon System) e LMDS( Local Multipoint Distribution System) são padrões utilizados para transmissão de dados entre antenas direcionais e o DTH (Direct to Home) é também um uma técnica importante, utilizada para transmissão de dados via satélite.

            As comunicações por infravermelho podem ser classificadas em difusas e não difusas e são analogas as direcionais e não direcionais das ondas de rádio. A principal vantagem desse tipo de transmissão está no custo e como principal desvantagem temos o baixo alcance e a caracteristica da luz infravermelha não atravessar sólidos.
Todas as técnicas citadas para comunicação via radio, infravermelho e algumas outras são utilizadas pelo padrão de transmissão IEEE 802.11 que o padrão de comunicação sem fio adotado em escala mundial.


            A comunicação a laser difere muito pouco da infravermelha e possui como principal caracteristica ser altamente direcional e possuir um alcance muito maior, ao passo que sua tolerancia a interferencias é praticamente zero, ao contrário do infravermelho.

Palavras chave: Meios de transmissão em redes de computadores, cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, transmissão sem fio

Bibliografia: Torres, G., Redes de Computadores: Curso Completo,  Rio de Janeiro, Axcel Books do Brasil Editora, 2001