Redes de Computadores Meios de Transmissão 2º Semestre 2000-01

1. Redes de ComputadoresMeios de Transmissão2º Semestre 2000-01

2. Meios Magnéticos Para 300 Km -> 5 Gbps versus ATM 622 Mbps

3. Classes de Meios de Transmissão • Meio guiado • utiliza um condutor para transportar sinais do emissor ao receptor • Sem fios ou meio não-guiado • usa ondas de radio em diferentes frequências

4. Factores de Transmissão • LB: mantendo-se todos os outros factores constantes quanto maior for a LB de um sinal maior poderá ser a velocidade de transmissão • Os obstáculos à transmissão limitam drasticamente a distância máxima que um sinal pode percorrer • Número de receptores: cada “ligação” à rede introduz diversos níveis de atenuação e distorção limitando a distância e a velocidade de transmissão

5. Meios de Transmissão GuiadosFacto Histórico O primeiro sistema eléctrico de comunicações foi utilizado em Paris no ano de 1794.

6. Meios de Transmissão Guiados • A capacidade de transmissão depende da distância e do facto de o meio ser ponto-a-ponto ou multiponto • Exemplos: • cabo de condutores paralelos (diafonia) • cabo de pares entrançados • cabo coaxial • fibra óptica

7. Cabos de Pares Entrançados • Os pares condutores de cobre, com isolamento individual, são enrolados em torno de si próprios, formando uma trança. Um cabo possui vários pares. • Essa espiral minimiza a interferência electromagnética entre pares adjacentes. • Meio de transmissão de baixas frequências

8. Tipos de Pares Entrançados • STP (shielded twisted pair) • cabos com blindagem exterior envolvendo todos os pares e com blindagem individual em cada par • UTP (unshielded twisted pair) • cabos sem qualquer tipo de blindagem (individual ou no cabo)

9. Cabos de Pares Entrançados • Categoria 3 UTP • com largura de banda de 16 MHz • Categoria 5 UTP • com largura de banda de 100 MHz • densidade maior de “enlaces” que na cat. 3 • mais caro, mas uma performance muito superior • STP • Muito raro (caro, difícil de trabalhar com…)

10. Cabos de Pares EntrançadosVantagens • Barato e disponível • Flexivel e leve • Fácil de instalar

11. Cabos de Pares EntrançadosDesvantagens • Susceptíveis ao ruído • 60 Hz das linhas de electricidade • diafonia • Atenuação acentuada (1 dB Km-1) • Para trans. analógica, repetidores todos 5-6 Km • Para trans. digital, repetidores todos os 2-3 Km • Baixa largura de banda (±100 MHz)

12. Cabo Coaxial • Utilizado em LAN´s, TV cabo, redes telefónicas • Condutor metálico instalado de forma concêntrica relativamente a uma blindagem exterior envolvente • Ambos os condutores partilham um eixo central comum (co-axial)

13. Camadas num cabo coaxial Baínha isoladora (mat. plástico) isolamento(malha metálica) material isolante condutor cobre ou alumínio

14. Vantagens do cabo coaxial • Largura de Banda • 400 to 600 Mhz • Pode ser “facilmente” partilhado • Muito menos susceptível a interferências eléctricas

15. Desvantagens do cabo coaxial • Atenuação • Pesado • Desuso

16. Fibra Óptica • Meio relativamente novo de transmissão: • Publico - companhias de telefones • Privado - redes de área local • Requer uma fonte de luz (diodo injector de luz ou um laser). A recuperação é feita por um foto-diodo. • É constituído por um núcleo central em “vidro” envolvido por uma baínha. Tudo revestido por um material protector.

17. revestimento baínha fibra Camadas na fibra óptica Três camadas concêntricas:

18. Tipos de Fibra Óptica • Fibra multimodo step-index • transição brusca entre os índices de refracção do núcleo e da baínha • Fibra multimodo graded-index • o índice de refracção variável e gradual da baínha refracta a luz na direcção do núcleo da fibra • Fibra monomodo • a luz é injectada no centro de um condutor com um diâmetro muito pequeno (3-10 µm)

19. Sinais em Fibra Óptica multimodo step-index multimodo graded-index monomodo

20. Sinais em Fibra Óptica

21. Vantagens da fibra óptica • grande capacidade (largura de banda até 75 Tbps) • baixa atenuação • imune à interferência ambiental • alto nível de segurança: • difícil “picar” • falta de radiação do sinal

22. Desvantagens da fibra óptica • Cara para curtas distâncias • Instaladores altamente qualificados

23. Exemplo de um Cabo

24. Exemplo de um Cabo

25. Meios Sem Fios A transmissão e a recepção são feitas através de antenas: • direcional • feixe dirigido • o transmissor e o receptor têm que estar alinhados • omnidirecional • o sinal é enviado em todas as direcções • pode ser recebido por muitas antenas

26. Meios Sem Fios • Micro-ondas • Micro-ondas de satélites • Emissões rádio • Infravermelhos

27. Micro-ondas Terrestres • usado em serviços telefónicos a longa distância • usa o espectro-radio de 2 a 40 Ghz • parabólica transmissora, instalada em sítios altos • obriga a uma linha de vista entre a fonte e o destino • a curvatura da Terra obriga à instalação de repetidores a cada 50 Km.

28. satélite prato prato estação emissora estação receptora Micro-ondas por Satélite • Televisão • Serviços telefónicos a longa distância • Redes privadas

29. Desvantagens das Micro-ondas • Linha de vista • As torres e repetidores são caros • As interferências podem ser de diverso tipo, como por exemplo a passagem de aviões ou a precipitação

30. Rádio • O rádio é omnidirecional • Rádio termo genérico que engloba frequências na gama: 3 kHz to 300 GHz. • Os telemóveis funcionam em diversas frequências logo abaixo de 1 GHz.

31. Infravermelhos • Utiliza transmissores/receptores (transceivers) que fazem a modulação da luz • Os transceivers têm que estar em linha de vista (directamente ou por reflexão) • Ao contrário das micro-ondas os infravermelhos não penetram em paredes