O termo UTP (ushielded twisted pair) é bastante comum e não é segredo que esses cabos são chamados "twisted" porque são pares retorcidos ou trançados . Também é bem conhecida a informação que esse trançado é importante para garantir uma maior taxa de transmissão e melhor qualidade na comunicação, porém pouca gente sabe como essa torção ajuda nisso.Para entender a função do "twisted" primeiro precisamos lembrar um principio básico da comunicação: quanto menos ruído existe em uma comunicação, mais rápido conseguimos nos comunicar. Isso vale para qualquer situação: em uma festa com música alta, as pessoas precisam falar alto e devagar para conseguirem conversar.
Então a principal razão do trançado nos cabos de comunicação é a redução de ruído, facilitando assim a comunicação entre as duas pontas e permitindo maiores taxas de comunicação. Obviamente que outros fatores ajuda na comunicação, por exemplo para evoluir do Ethernet 100Mbps para o Ethernet 1Gbps não bastou apenas usar cabos com menor ruído, a modulação (forma de comunicação) do gigabit também é mais eficiente. Porém essa modulação sozinha não conseguiria garantir essa comunicação gigabit, assim vários fatores (inclusive a redução do ruído) contribuem para garantirem melhores taxas de comunicação.
Dito isso tudo, como é possível que o cabo ser trançado ajude a reduzir ruído em uma comunicação? Se o trançado ajuda a aumentar a taxa de comunicação, porque então não se usa fibra ótica trançada também?
Isso tudo se explica pelo fato de que o ruído que atrapalha a comunicação via cabo metálico é o ruído eletromagnético. Lâmpadas (principalmente os reatores de lâmpadas fluorescentes), celulares, motores e qualquer outra coisa que use eletricidade potencialmente geram campo eletromagnético.
Quando esse campo eletromagnético cruza um par de fios ele gera uma tensão (ou seja, um sinal elétrico) entre esses dois fios. Assim, se temos um par de fio paralelos correndo próximo a qualquer fonte de campo eletromagnético você vai gerar um sinal elétrico que vai se misturar com o sinal que estamos tentando transmitir. Assim, esse campo magnético intrometido gera um ruído indesejado.
Como o trançado ajuda a evitar esse problema? Simples, o sinal elétrico tem uma polaridade que depende da posição dos cabos. Vou dar um exemplo simplificado: se temos um cabo em cima e outro abaixo, temos um sinal positivo, se invertemos os cabos, teremos um sinal negativo. Agora, vamos pensar um pouco: temos um cabo (par de fios), indo do ponto A até o ponto B e nesse caminho ele vai cruzar diversos campos eletromagnéticos, como evitar que esses campos atrapalhem?
Simples, você percorre um pouco dessa distância e inverte os cabos, depois percorre mais um pouco de distância e inverte novamente (ou seja, você trança esses dois fios). Dessa forma o campo magnético que gera um sinal em um parte do fio vai gerar um outro sinal na outra parte, mesma força porém inverso, anulando o ruído anterior, entendeu? Ou seja, o trançado é um truque que usa o sinal eletromagnético contra ele mesmo: o campo eletromagnético que gera ruído em um trecho, "desgera" no outro trecho.
Por isso é importante que o trançado seja o mais uniforme e regular possível, pois se uma volta for de tamanho diferente de outra, essa anulação não será perfeita e vai sobrar ruído. Isso explica porquê os cabos de rede de categoria superior tem exigências mais rígidas em relação à regularidade das tranças.
Porém a coisa não para ai, existe um outro problema: o campo eletromagnético, que gera as interferências, fica mais fraco de acordo com que nos distanciamos dele. Assim uma volta recebe um sinal levemente diferente da outra (porque cada volta obviamente está em uma posição diferente do cabo diferente da outra) e dessa forma a anulação não consegue ser perfeita: a primeira volta recebe uma interferência, a segunda volta (que obviamente está poucos milímetros mais à frente) recebe uma interferência um pouco menor e assim não consegue anular 100% o ruído gerado na volta anterior. Obviamente que essa diferença é micro-mega-hyper-pequena, porém ela se acumula e se torna significativa na comprimento do cabo. Por essa razão também os cabos UTP melhores são aqueles que, além de terem voltas iguais e simétricas, também tem voltas mais curtas, ou seja, mais tranças por cada metro de cabo.
Vale lembrar também que toda vez que mexemos em um cabo UTP (enrolamos, desenrolamos, puxamos, etc.) estamos afetando essas voltas e tornando-as assimétricas e irregulares. Dessa forma quanto menos se mexer em um cabo UTP, melhor.
Por último, por que um cabo de fibra ótica não é trançado? A resposta é simples: fibra ótica, ao contrário dos metais, não são influenciados por campos eletromagnéticos. Assim, as fibras óticas, ao contrário dos cabos metálicos, não precisam se preocupar com essa fonte de ruído e, assim, não tem nenhuma razão para serem trançado.
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