Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial E.E.P. Senac Pelotas Centro Histórico Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego Curso Técnico em Informática CAROLINE XAVIER FERNANDES RELATÓRIO TÉCNICO DE MEIOS DE TRANSMISSÃO MEIOS DE TRANSMISSÃO Cabo Coaxial Pelotas 2013
CAROLINE XAVIER FERNANDES RELATÓRIO TÉCNICO DE MEIOS DE TRANSMISSÃO MEIOS DE TRANSMISSÃO Cabo Coaxial Relatório Técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Conectividade, no curso Técnico em Informática, na E.E.P. Senac Pelotas Centro Histórico. Prof. Nataniel Vireira Pelotas 2013
RESUMO No seguinte relatórios será explicado o que é o cabo coaxial, para que e onde ele é utilizado e os tipos de cabos coaxiais que existem, e a diferença entre cada um deles. Também será levantado tanto as vantagens de usar o cabo coaxial, como também as desvantagens de seu custo, por exemplo. Palavras-chave: Meios de Transmissão cabo coaxial
3 Sumário INTRODUÇÃO...4 1. CABO COAXIAL...5 2 TIPOS DE CABOS COAXIAIS...6-2.1 Cabo coaxial Fino...6-2.2 Cabo Coaxial Grosso...7-2.3 Diferença dos cabos coaxiais fino e grosso...8 3 PRÓS E CONTRAS...9 4 TERMINADORES EM CABOS COAXIAIS...10 5 CONCLUSÃO...11 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...12
INTRODUÇÃO Será apresentada a seguir, uma explicação geral sobre o uso do cabo coaxial. Porém, será relatado ainda o seu conceito e suas utilidades. Será comentado também, a invenção do cabo coaxial pelo inglês Oliver Heaviside, que foi o primeiro cabo disponível no mercado e era até a alguns anos atrás o meio de transmissão mais moderno que existia em termos de transporte de bits. Hoje em dia, devido à suas desvantagens está sendo menos usado e recomendado a ser usado apenas em alguns casos. Além disso, irá ser relatado os dois tipos de cabos coaxiais mais usados, detalhando cada um deles e os diferenciando um do outro. Irá ser falado sobre as vantagens do cabo coaxial como também as desvantagens. Sem deixar de ocasionar os tipos de conectores que são usados para esse cabo.
1. CABO COAXIAL O cabo coaxial foi inventado pelo engenheiro e matemático Inglês Oliver Heaviside, que patenteou o projeto em 1880. O cabo coaxial foi o primeiro cabo disponível no mercado, e era até a alguns anos atrás o meio de transmissão mais moderno que existia em termos de transporte de bits, embora ainda hoje seja usado para a mesma finalidade. O cabo coaxial é utilizado como uma linha de transmissão de sinais de rádio frequência. Suas aplicações incluem a conexão entre transmissores e receptores de rádio com suas antenas, rede de computadores (Internet), conexões e distribuição de sinais de televisão por cabo entre outras aplicações. Um cabo coaxial consiste em um fio de cobre rígido que forma o núcleo, envolto por um material isolante que, por sua vez, é envolto por um condutor cilíndrico externo na forma de uma malha metálica entrelaçada ou uma lâmina metálica. Esse condutor externo é coberto por uma capa plástica protetora. O conector utilizado nesse tipo de cabo é o BNC. Inicialmente foi o tipo de mídia mais utilizado nas primeiras redes locais de computadores e para a transmissão a longa distância nos sistemas de transmissão das concessionárias de telefonia fixa. Observe a figura 1. Podemos identificar as estruturas básicas de um cabo coaxial. Figura 1: Estrutura básica de um cabo coaxial Legenda: 1 Condutor: Interno, em fio de cobre rígido 2 Isolamento: Camada isolante de material plástico flexível que envolve o condutor interno. 3 Blindagem: Malha ou trança metálica que protege o condutor interno contra a indução de interferências electromagnéticas (EMI). 4 Cobertura: Capa plástica protetora do cabo.
2 TIPOS DE CABOS COAXIAIS Dois tipos de cabo coaxial são bastantes utilizados. Um deles é conhecido como Coaxial Fino, cabo de 50Ω ou cabo coaxial em Banda Base. O outro é conhecido como Coaxial Grosso, cabo de 75Ω ou cabo coaxial em Banda Larga. A seguir vamos conhecer sobre cada um desses cabos: 2.1 Cabo coaxial Fino O cabo coaxial fino, também conhecido como cabo coaxial banda base ou 10Base2, é utilizado para transmissão digital e possui impedância característica geralmente de 50Ω. É o meio mais largamente empregado em redes locais. Em uma rede local com cabo coaxial, em uma topologia barra multiponto, todas as pontas do cabo (barra) devem estar terminadas com uma impedância igual a Zo. As principais características de cabos coaxiais do tipo banda base, de impedância característica 50Ω, utilizados em redes locais são: Utilizam especificação RG-58 A/U; Tamanho máximo do segmento: 185 metros; Tamanho mínimo do segmento: 0,45 metros; Número máximo de segmento: 5; Tamanho máximo total com repetidores: 925 metros; Tamanho máximo sem repetidores: 300 metros; Capacidade: 30 equipamentos por segmento; Acesso ao meio: CSMA/CD Distância máxima: 185 metros; Transmissão em banda base, código Manchester, em modo half-duplex; Taxas de 10 a 50 Mbps; Topologia mais usual: em barramento; Tempo de trânsito: 4 a 8 ns/m. O cabo coaxial fino é mais maleável e, portanto, mais fácil de instalar. Em comparação com o cabo coaxial grosso, na transmissão em banda base, o cabo de 50Ω sofre menos reflexões devido as capacitâncias introduzidas na ligação das estações ao cabo, além de possuir uma maior imunidade a ruídos eletromagnéticos de baixa frequência. A figura a baixo mostra o cabo coaxial banda base e suas estruturas.
Figura 2: Coaxial fino 2.2 Cabo Coaxial Grosso O cabo coaxial grosso, também conhecido como cabo coaxial de banda larga ou 10Base5, é utilizado para transmissão analógica. O cabo coaxial grosso, possui uma blindagem geralmente de cor amarela. Seu diâmetro externo é de aproximadamente 10mm. Em redes locais, o cabo é utilizado fazendo uma divisão da banda em dois canais ou caminhos: caminho de transmissão ( Inbound); caminho de recepção (Outbound). As principais características das redes locais utilizando cabo coaxial de banda larga estão na sua utilização para a integração dos serviços de dados, voz e imagens e na automação de escritórios. As características de cabos coaxiais do tipo banda larga são as seguintes: Especificação RG-213 A/U; Impedância característica: 75 Ω; Atenuação: Em 500m de cabo não exceder 8,5 db medido a 10MHz ou 6,0 db medido a 5MHz; Tamanho máximo de segmento: 500 metros; Tamanho mínimo de segmento: 2,5 metros; Número máximo de segmentos: 5; Tamanho máximo total: 2.500 metros; Capacidade: 1500 canais com 1 ou mais equipamentos por canal; Acesso ao meio: FDM; Taxas de transmissão de Dados: 100 ou 150 Mbps (dependente do tamanho do cabo) Modelo de transmissão: Full-Duplex, por variação em sinal de frequência. Na figura 3 podemos observar o cabo coaxial de banda larga e suas estruturas:
Figura 3: Coaxial grosso 2.3 Diferença dos cabos coaxiais fino e grosso Uma diferença fundamental entre os cabos coaxiais fino e grosso é que sistemas em banda larga necessitam de amplificadores analógicos para amplificar periodicamente o sinal. Esses amplificadores só transmitem o sinal em um sentido; assim, um computador enviando um pacote não será capaz de alcançar os computadores a montante dele, se houver um amplificador entre eles. Para contornar este problema, foram desenvolvidos dois tipos de sistemas em banda larga: com cabo duplo e com cabo único. Sistemas com cabo duplo: possuem dois cabos idênticos dispostos em paralelo. Todos os computadores transmitem no cabo 1 e recebem no cabo 2. Sistemas com cabo único: é alocado bandas diferentes de frequência para comunicação, entrando e saindo por um único cabo.
3 PRÓS E CONTRAS O cabo coaxial apresenta vantagens e desvantagens se comparando às outras mídias. Por exemplo, apresenta algumas vantagens em comparação aos cabos de par trançado em aplicações nas áreas sujeitas ao ruído eletromagnético porque, ao contrário do par trançado, o cabo coaxial oferece uma melhor imunidade ao ruído devido à sua blindagem, mantém uma capacitância e baixa, teoricamente independentemente do tamanho do cabo, e uma fuga eletromagnética mais baixa. Essas características permitem que os cabos coaxiais transmitam altas taxas de dados por distâncias relativamente longas sem distorções e sem a necessidade de regeneração do sinal. Entre as desvantagens está o custo. O cabo coaxial é mais caro do que o cabo de par trançado, assim como é mais elevado o custo de suas interfaces para a conexão. Outra desvantagem são os problemas de falhas na rede que podem ser ocasionadas por mau contato nos conectores utilizados. Como a topologia mais usada com esse cabo é a topologia em barramento, a rede inteira pode sair do ar caso aconteça um rompimento do cavo em algum trecho mais crítico ou mau contato de algum conector da rede. Como ele é rígido, também se torna de difícil manipulação, fato que dificulta sua instalação em ambientes comercias onde normalmente é necessária a passagem através de canaletas.
4 TERMINADORES EM CABOS COAXIAIS Existem cinco tipos de conectores para serem utilizados com cabos coaxiais em redes de computares: Conector BNC, padrão macho para as pontas do cabo coaxial e fêmea para as placas de rede; Conector BNC tipo T, liga dois conectores BNC macho ao conector BNC fêmea da placa de rede, sendo formado por duas entradas tipo BNC fêmea e uma saída tipo BNC macho; Conector BNC tipo I, também conhecido como Barrel, serve para ligar as extremidades de dois segmentos de cabo coaxial, muito utilizado para aumentar a distância entre um nó e outro; Conector Transceiver ou Vampiro, que serve para ligar um cabo coaxial grosso à estação; Conector BNC de terminação, ou simplesmente terminador, que deve ser colocado na extremidade final localizada no último segmento de rede. Uma atenção especial deve ser dada ao conector de terminação. Em uma rede padrão Ethernet por exemplo, os dados trafegam através de um barramento formado pelos segmentos de cabo coaxiais e pelos conetores que fazem a ligação destes com as placas de rede ou entre si. De modo a evitar que um sinal seja refletindo de volta ao se chocar na extremidade da rede, são utilizados os terminadores que absorvem os sinais para um perfeito casamento de impedância. Esses terminadores podem ser de 50Ω ou 75Ω, de acordo com o tipo de cabeamento coaxial utilizado. A figura abaixo mostra os componentes utilizados nas conexões com cabos Thin Ethernet. Os conectores T são acoplados ao conector BNC da placa de rede, e nele são conectados os cabos que ligam o PC aos seus vizinhos. O terminador deve ser ligado no último conector T da cadeia. Figura 4: Conectores
5 CONCLUSÃO Conclui-se então o presente relatório, que o cabo coaxial tem melhor blindagem que os pares trançados, e assim podem estender por distâncias mais longas em velocidades mais altas e ainda são utilizados em larga escala pelas redes de televisão a cabo e em redes metropolitanas. É um cabo que atualmente está entrando em desuso, pelo fato de ser usado na topologia em barramento que está escassa, e também pelo fato do cabo coaxial ser mais caro do que o par trançado. Pode se dizer também, que o cabo coaxial é bastante antigo, pois foi o tipo de mídia mais utilizado nas primeiras redes locais de computadores e muito utilizado no sistema telefônico em linhas de longa distância.
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Pinheiro, José Maurício S. / Guia completo de Cabeamento Redes / 8 reimpressão / Rio de Janeiro / Campus- Elsevier / 2003 Kerax telecom / O que é um cabo coaxial? / http://www.kerax.com.br/component/content/article/37-blog/96-o-que-e-um-cabo-coaxial / 14 de junho de 2013 NTI / Tipos de cabeamento de redes cabo coaxial / http://www.nti.ufpb.br/~beti/pagredes/cabos.htm / 14 de junho de 2013