Cabo de par trançado

O cabeamento por par trançado (Twisted pair) é um tipo de cabo que tem um feixe de dois fios no qual eles são entrançados um ao redor do outro para cancelar as interferências eletromagnéticas de fontes externas e interferências mútuas (linha cruzada ou, em inglês, crosstalk) entre cabos vizinhos. A taxa de giro (normalmente definida em termos de giros por metro) é parte da especificação de certo tipo de cabo. Quanto maior o número de giros, mais o ruído é cancelado. Foi um sistema originalmente produzido para transmissão telefônica analógica que utilizou o sistema de transmissão por par de fios aproveita-se esta tecnologia que já é tradicional por causa do seu tempo de uso e do grande número de linhas instaladas.


Histórico



Cabo UTP sem blindagem com 4 pares
Nos anos 90 era muito comum encontrar rede de computadores usando cabo coaxial de 50 Ohms. Isso se dava pelo fato de ser uma rede mais fácil de ser instalada pois o cabo era parecido com o cabo de antena de televisão e poderia ser instalado em qualquer local sem problemas com interferências. Com o avanço das redes de computadores, aumentando sua taxa de transferência, o cabo coaxial começou a ser substituído pelo cabo par trançado. As principais vantagens de uso do cabo par trançado são: uma maior taxa de transferência de arquivos, baixo custo do cabo e baixo custo de manutenção de rede.
As taxas usadas nas redes com o cabo par trançado são:
10 Mbps (Ethernet);
100 Mbps (Fast Ethernet)ou
1000 Mbps (Gigabit Ethernet).
Os cabos par trançado são muito comuns em equipamentos para internet banda larga como ADSL E CATV para ligar a placa de rede nos Hubs, Switch ou Roteador. Estes equipamentos geralmente são instalados em redes domésticas através do cabo UTP Categoria 5.

Taxa de transmissão

A qualidade da linha de transmissão que utiliza o par de fios depende, basicamente, da qualidade dos condutores empregados, bitola dos fios (quanto maior a bitola, menor a resistência ôhmica por quilômetro), técnicas usadas para a transmissão dos dados através da linha e proteção dos componentes da linha para evitar a indução nos condutores.
A indução ocorre devido a alguma interferência elétrica externa ocasionada por centelhamentos, harmônicos, osciladores, motores ou geradores elétricos, mau contato ou contato acidental com outras linhas de transmissão que não estejam isoladas corretamente ou até mesmo tempestades elétricas ou proximidades com linhas de alta tensão.

Tipos

Existem três tipos de cabos Par trançado:
Unshielded Twisted Pair - UTP ou Par Trançado sem Blindagem: é o mais usado atualmente tanto em redes domésticas quanto em grandes redes industriais devido ao fácil manuseio, instalação, permitindo taxas de transmissão de até 100 Mbps com a utilização do cabo CAT 5e; é o mais barato para distâncias de até 100 metros; Para distâncias maiores emprega-se cabos de fibra óptica. Sua estrutura é de quatro pares de fios entrelaçados e revestidos por uma capa de PVC. Pela falta de blindagem este tipo de cabo não é recomendado ser instalado próximo a equipamentos que possam gerar campos magnéticos (fios de rede elétrica, motores, inversores de frequência) e também não podem ficar em ambientes com Humidade.
Shield Twisted Pair - STP ou Par Trançado Blindado (cabo com blindagem): É semelhante ao UTP. A diferença é que possui uma blindagem feita com a malha metálica. É recomendado para ambientes com interferência eletromagnética acentuada. Por causa de sua blindagem possui um custo mais elevado. Caso o ambiente possua umidade, grande interferência eletromagnética, distâncias acima de 100 metros ou exposto diretamente ao sol ainda é aconselhável o uso de cabos de fibra óptica.
Screened Twisted Pair - ScTP também referenciado como FTP (Foil Twisted Pair), os cabos são cobertos pelo mesmo composto do UTP categoria 5 Plenum, para este tipo de cabo, no entanto, uma película de metal é enrolada sobre cada par trançado, melhorando a resposta ao EMI, embora exija maiores cuidados quanto ao aterramento para garantir eficácia frente às interferências.

Categoria

Os cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA-568-B e são divididos em 9 categorias, levando em conta o nível de segurança e a bitola do fio, onde os números maiores indicam fios com diâmetros menores, veja abaixo um resumo simplificado dos cabos UTP.
Categoria do cabo 1 (CAT1): Consiste em um cabo blindado com dois pares trançados compostos por fios 26 AWG. São utilizados por equipamentos de telecomunicação e rádio. Foi usado nas primeiras redes Token-ring mas não é aconselhável para uma rede par trançado.
(CAT1 não é mais recomendado pela TIA/EIA).
Categoria do cabo 2 (CAT2): É formado por pares de fios blindados (para voz) e pares de fios não blindados (para dados). Também foi projetado para antigas redes token ring E ARCnet chegando a velocidade de 4 Mbps.
(CAT2 não é mais recomendado pela TIA/EIA).
Categoria do cabo 3 (CAT3): É um cabo não blindado (UTP) usado para dados de até 10Mbits com a capacidade de banda de até 16 MHz. Foi muito usado nas redes Ethernet criadas nos anos noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia e redes de comunicação 10BASET e 100BASET4.
(CAT3 é recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).
Categoria do cabo 4 (CAT4): É um cabo par trançado não blindado (UTP) que pode ser utilizado para transmitir dados a uma frequência de até 20 MHz e dados a 20 Mbps. Foi usado em redes que podem atuar com taxa de transmissão de até 20Mbps como token ring, 10BASET e 100BASET4. Não é mais utilizado pois foi substituido pelos cabos CAT5 e CAT5e.
(CAT4 não é mais recomendado pela TIA/EIA).
Categoria do cabo 5 (CAT5): usado em redes fast ethernet em frequências de até 100 MHz com uma taxa de 100 Mbps.
(CAT5 não é mais recomendado pela TIA/EIA).
Categoria do cabo 5e (CAT5e): é uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequências até 125 MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet. Ela foi criada com a nova revisão da norma EIA/TIA-568-B.
(CAT5e é recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).
Categoria do cabo 6 (CAT6): definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-2.1 possui bitola 24 AWG e banda passante de até 250 MHz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de 1.000 Mbps.
(CAT6 é recomendado pela norma EIA/TIA-568-B).
Categoria: CAT 6a: é uma melhoria dos cabos CAT6. O a de CAT6a significa augmented (ampliado). Os cabos dessa categoria suportam até 500 MHz e podem ter até 55 metros no caso da rede ser de 10.000 Mbps, caso contrario podem ter até 100 metros. Para que os cabos CAT 6a sofressem menos interferências os pares de fios são separados uns dos outros, o que aumentou o seu tamanho e os tornou menos flexíveis. Essa categoria de cabos tem os seus conectores específicos que ajudam à evitar interferências.
Categoria 7 (CAT7): foi criado para permitir a criação de rede 10 gigabit Ethernet de 100m usando fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede CAT6).

Cores

As cores dos fios são:
Laranja e branco
Laranja
Verde e branco
Azul
Azul e branco
Verde
Castanho (ou marrom) e branco
Castanho (ou marrom)
É importante que a sequência de cores seja respeitada ao se montar um cabo. Caso contrário, pode haver perda parcial ou total de pacotes, principalmente em cabos de mais de 3 metros.
A norma EIA/TIA-568-B prevê duas montagens para os cabos, denominadas T568A e T568B. A montagem T568A usa a sequência branco e verde, verde, branco e laranja, azul, branco e azul, laranja, branco e castanho, castanho.
A montagem T568B usa a sequência branco e laranja, laranja, branco e verde, azul, branco e azul, verde, branco e castanho, castanho.
As duas montagens são totalmente equivalentes em termos de desempenho, cabendo ao montador escolher uma delas como padrão para sua instalação. É boa prática que todos os cabos dentro de uma instalação sigam o mesmo padrão de montagem.
Um cabo cujas duas pontas usam a mesma montagem é denominado Direto (cabo), e serve para ligar estações de trabalho e roteadores a switches ou hubs. Um cabo em que cada ponta é usado uma das montagens é denominado Crossover, e serve para ligar equipamentos do mesmo tipo entre si.
Obs: Existem cabos com diferentes representações destes códigos de cores.
O fio com a cor branca pode ser a cor mais clara (verde-claro, azul-claro, laranja-claro, castanho-claro);
Fio branco com uma lista de cor;
Fio completamente branco. Neste caso é necessário ter atenção aos cabos que estão entrelaçados;
Fio dourado representando o fio "branco e castanho".
Existem também limites de comprimentos para esse tipo de cabo. Quando o cabo é usado para transmissão de dados em Ethernet, Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet, o limite para o enlace (distância entre os equipamentos nas duas pontas do cabo) é de no máximo 100 metros. Caso seja necessário interligar equipamentos a distâncias maiores, é preciso usar repetidores, ou instalar uma ponte de rede ou switch no meio do caminho, de forma que cada enlace tenha no máximo 100 metros.
A norma EIA/TIA-568-B prevê ainda que os cabos UTP sejam divididos em "sólidos" (os condutores são formados de um único filamento) e "flexíveis". O cabo "sólido" deve ser usado para instalações estáticas, onde não há movimentação do cabo. O cabo "flexível" deve ser usado para as pontas da instalação, onde há movimentações constantes do cabo. Como o cabo "flexível" tem características elétricas diferentes das do cabo "sólido", há a recomendação de que seja usado no máximo 10 metros de cabo flexível num enlace. Caso seja necessário usar cabos flexíveis numa distância maior, o tamanho do enlace deve ser diminuído proporcionalmente, para evitar perda de sinal (p.ex., com 20 metros de cabo flexível, o tamanho máximo do enlace desce para 90 metros).
Outras aplicações que não a transmissão de dados em Ethernet, Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet podem ter limites diferentes para o tamanho máximo do cabo

Crossover

Ver artigo principal: Crossover (cabo)


Ligação Crossover


Dois conectores T568B/T568A
Um cabo crossover, é um cabo de rede par trançado que permite a ligação de 2 (dois) computadores pelas respectivas placas de rede sem a necessidade de um concentrador (Hub ou Switch) ou a ligação de modems.
A alteração dos padrões das pinagens dos conectores RJ45 dos cabos torna possível a configuração de cabo crossover.
A ligação é feita com um cabo de par trançado onde tem-se: em uma ponta o padrão T568A, e, em outra, o padrão T568B (utilizado também com modems ADSL).

1ª e 2ª pontas
(da esquerda para a direita)
Padrão T568B:
branco laranja (Recepção)
laranja (Recepção)
branco verde (Transmissão)
azul
branco azul
verde (Transmissão)
branco marrom
marrom
pino função cor
Padrão T568A:
branco verde (transmissão)
verde (transmissão)
branco laranja (Recepção)
azul
branco azul
laranja (Recepção)
branco marrom
marrom
Obs.: As informações sobre transmissão e recepção são baseados nos padrões 10BASET (Ethernet) e 100BASETX (Fast Ethernet. O padrão 100BASET4, usado em algumas redes Fast Ethernet usa os 4 pares de fios. A rede 1000BASET também usa os 4 pares do cabo CAT5E.

Montagem do Cabo de Rede de Par Trançado CAT3/CAT4/CAT5 ou CAT5

Conector RJ-45 não crimpado
Corta-se o cabo de conexão horizontal (para ligar da tomada para o computador) no comprimento desejado (geralmente o cabo deve ter 1,5m).
Em cada ponta, com a lamina do alicate crimpador retira-se a capa de isolamento azul com um comprimento aproximado de 2 cm.
Prepare os oitos pequenos fios para serem inseridos dentro do conector RJ45, obedecendo a seqüência de cores desejada (T568A ou T568B).
Após ajustar os fios na posição corta-se as pontas dos mesmos com um alicate ou com a lamina do próprio crimpador para que todos fiquem no mesmo alinhamento e sem rebarbas, para que não ofereçam dificuldades na inserção no conector RJ45.
Segure firmemente as pontas dos fios e os insira cuidadosamente dentro do conector observando que os fios fiquem bem posicionados.
Examine o cabo percebendo que as cabeças dos fios entraram totalmente no conector RJ45. Caso algum fio ainda não esteja alinhado refaça o item 4 para realinhar.
Inserir o conector já com os fios colocados dentro do alicate crimpador, e pressionar até o final.
Após a crimpagem dos dois lados, use um testador de cabos‎ certificar que os 8 fios estão funcionando bem.