Redes de Computadores I - Meios de Transmissão. por Helcio Wagner da Silva - PDF
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Heitor de Carvalho Rocha
1 Redes de Computadores I - Meios de Transmissão por Helcio Wagner da Silva
2 Classificação Meios guiados: Par trançado. Cabo coaxial. Fibra óptica. Meios Não-guiados: Transmissão por rádio. Microondas. Infravermelho. Transmissão por satélites. 2
3 Par Trançado Dois fios de cobre enrolados helicoidalmente Para não irradiar o sinal a ser transmitido. Até 1998, era comum a existência de pares trançados de categoria 3 (a). Logo após, porém, surgiram os pares trançados de categoria 5 (b). 3
4 Classificação dos Pares Trançados Categoria Largura de Banda Aplicação típica Cat 1 < 1 MHz Telefonia Cat 2 1 MHz Telefonia Cat 3 16 MHz Telefonia, 10BaseT, Token Ring (4 Mbps) Cat 4 20 MHz 10BaseT, Token Ring (16 Mbps) Cat MHz 10BaseT, 100BaseT Cat 5e* 350 MHz 100BaseT, 1000BaseT Cat MHz 1000BaseT, ATM Cat MHz Redes 10 Gbps * mais utilizado atualmente. 4
5 Cabos de Par Trançado Congregam em si vários pares trançados. Classificação quanto à blindagem: Cabos sem blindagem: UTP (Unshielded Twisted Pair) Cabos blindados: FTP (Foiled Twisted Pair) STP (Shielded Twisted Pair) SSTP (Screened Twisted Pair) 5
6 Cabos UTP São os mais comuns em instalações residenciais e comerciais (Cat 5e). Revestimento plástico 6
7 Cabos Blindados FTP: possuem somente blindagem externa. Blindagem protege contra interferência entre dois ou mais cabos. STP: possuem blindagem interna (individual). Blindagem protege contra interferência entre os pares do cabo. SSTP: possuem ambos os tipos de blindagem. Blindagem protege contra interferências externas e internas. 7
8 Cabo Coaxial Possui largura de banda próxima a 1 GHz. Atualmente substituído pela fibra óptica em backbones. 8
9 Fibra Óptica Funciona de acordo com a reflexão total. Luz propagada pertence à faixa do infravermelho. 9
10 Faixas de Freqüências Usadas A luz visível está na faixa de 0,4 a 0,7 µ. As três faixas têm entre e GHz de largura de banda. 10
11 Tipos de Fibra Óptica 11
12 Cabos de Fibra Óptica 12
13 Transmissão/Recepção Transmissão: LEDs ou lasers semicondutores. Item LED Laser semicondutor Taxa Baixa Alta Tipo de fibra Multimodo Multimodo/Monomodo Distância Curta Longa Custo Baixo Alto Recepção: fotodiodos Tempo de resposta limita taxas de transmissão. 13
14 Meios Não-Guiados f c f df c 2 dx c f 2 Exemplo : 1, df m 0,17 10 c 6 m cd 2 f 30 THz Em meios metálicos e na fibra, a velocidade de propagação do sinal cai para cerca de 2/3 de c. 14
15 Espectro Eletromagnético 15
16 Transmissão por Rádio Comportamento das ondas é dependente da freqüência: Em baixas freqüências, atravessam obstáculos. Em altas freqüências, tendem a viajar em linha reta e ricochetear nos obstáculos. 16
17 Microondas Acima de 100 MHz, as ondas trafegam praticamente em linha reta e não atravessam obstáculos. Questões de projeto relacionadas a curvatura terrestre: Instalação de repetidores. Questões de projeto relacionadas às condições atmosféricas e a freqüência utilizada: Esmaecimento de múltiplos caminhos. Possibilidade de absorção pela chuva. 17
18 Bandas ISM ISM = Industrial, Scientific, Medical. Bandas sem alocação prévia. Recomendações: Controle da potência. Uso de técnicas de espalhamento espectral. 18
19 Espalhamento Espectral Três técnicas são conhecidas popularmente: FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) Divide a banda em vários canais pequenos, e transmissor e receptor saltam de canal em canal. DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Combina o sinal com um código de taxa superior, espalhando a banda. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Variação do FDM capaz de acomodar mais canais. 19
20 Freqüência FHSS Em redes Wi-Fi de baixa velocidade, são usados 79 canais de 1 MHz cada, operando na faixa de a MHz. As freqüências são mudadas a cada 0,4 s. Tempo 20
21 DSSS Período de Bit A Período de Bit do sinal útil Período de Chip Código de Barker B Y=A+B Período de Bit do sinal espalhado Após espalhamento f f O b utiliza uma versão do DSSS, denominada HR-DSSS. 21
22 OFDM Extensão do FDM clássico; O utiliza o OFDM nas versões a (54 Mbps na banda ISM de 5 GHz) e g (mesma taxa na banda ISM de 2,4 GHz). 22
23 Infravermelho Usado em dispositivos de controle remoto (p.ex., TV e portões elétricos). Relativamente direcionais. Não atravessam objetos sólidos. Visto como vantagem no que diz respeito a segurança. Não é necessário licença governamental para operação de sistemas IF. 23
24 Transmissão por Satélites São repetidores de microondas no espaço. f 1 f 2 Quanto ao posicionamento, são classificados em: GEO (Geostationary Earth Orbit) MEO (Medium-Earth Orbit) LEO (Low-Earth Orbit) 24
25 Transmissão por Satélites 25
1. CONCEITOS BÁSICOS - características Uma rede local pode ser caracterizada por vários elementos, que serão analisados a seguir: Topologia; Forma de codificação dos dados; Meio físico de transmissão;