10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T: diferenças, cabos, pares e codificação

10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T são os três padrões IEEE 802.3 de Ethernet em cabo de par trançado: o 10BASE-T transmite a 10 Mbps em dois pares de cabo Cat3 ou superior, o 100BASE-TX (Fast Ethernet) a 100 Mbps em dois pares de Cat5, e o 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) a 1000 Mbps usando os quatro pares de um cabo Cat5e. Os três alcançam até 100 m por enlace e convivem na mesma porta: é isso que significa “10/100/1000BASE-T” na ficha de um switch ou placa de rede.

A seguir: o que quer dizer cada parte do nome, como cada padrão codifica o sinal, quais pares e categorias de cabo usa, como funciona a autonegociação, e os nomes que confundem, como “10BASE-TX” e “1000BASE-TX”.

Cabos de par trançado ligados a um switch, com rótulos 10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T

Como ler o nome: 10, BASE e T

A nomenclatura do IEEE 802.3 tem três partes:

  • Número: a taxa nominal em Mbps (10, 100, 1000).
  • BASE: transmissão em banda base, ou seja, o sinal digital ocupa o meio sozinho, sem modulação sobre portadora.
  • Sufixo: o meio físico. T indica par trançado (twisted pair). No 100BASE-TX, o “X” indica a família que reaproveita a codificação 4B5B do padrão FDDI, a mesma do 100BASE-FX em fibra.

Por isso “10baset”, “10 base t” e “10BASE-T” são a mesma coisa. Já “100BASE-T” é o nome da família Fast Ethernet em par trançado, que inclui o 100BASE-TX (o único que se popularizou), o 100BASE-T4 e o 100BASE-T2. Na prática, quando uma ficha técnica diz “100BASE-T”, ela quase sempre se refere ao 100BASE-TX.

Tabela comparativa

Característica 10BASE-T 100BASE-TX 1000BASE-T
Nome comum Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet
Norma (ano) IEEE 802.3i (1990) IEEE 802.3u (1995) IEEE 802.3ab (1999)
Taxa 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps
Pares usados 2 (um transmite, outro recebe) 2 (um transmite, outro recebe) 4, todos nos dois sentidos ao mesmo tempo
Pinos RJ45 1-2 e 3-6 1-2 e 3-6 Os 8 pinos
Codificação Manchester 4B5B + MLT-3 PAM-5 em 4 dimensões, com codificação trellis
Taxa de símbolos Sinal com fundamental de 10 MHz 125 Mbaud 125 Mbaud por par
Cabo mínimo Cat3 Cat5 Cat5 na norma; Cat5e na prática
Alcance máximo 100 m 100 m 100 m
Duplex Half ou full Half ou full Full na prática
Autonegociação Opcional Opcional Obrigatória

10BASE-T: a Ethernet em par trançado

O 10BASE-T, padronizado no IEEE 802.3i em 1990, levou a Ethernet do cabo coaxial (10BASE5 e 10BASE2) para o par trançado em topologia estrela, com cada estação ligada a um hub ou switch. Usa dois pares: pinos 1-2 para transmitir e 3-6 para receber, do ponto de vista da placa de rede.

A codificação é Manchester: cada bit é representado por uma transição no meio do intervalo de bit (descida ou subida). Isso garante sincronismo de relógio, mas dobra a frequência de sinalização, por isso 10 Mbps já pedem cabo especificado até 16 MHz (Cat3). Originalmente o 10BASE-T era half duplex, com CSMA/CD; o full duplex chegou com o IEEE 802.3x, em 1997, e hoje é o modo normal em portas de switch.

Ainda é encontrado em equipamentos industriais e de automação mais antigos, medidores, conversores serial-Ethernet e alguns CLPs. Toda porta 10/100 ou 10/100/1000 continua aceitando 10BASE-T.

100BASE-TX: Fast Ethernet

O 100BASE-TX (IEEE 802.3u, 1995) multiplica a taxa por dez mantendo os mesmos dois pares e a mesma pinagem. Para caber no cabo, o sinal passa por duas etapas:

  1. 4B5B: cada 4 bits de dados viram um código de 5 bits, escolhido para ter transições suficientes. 100 Mbps viram 125 Mbaud.
  2. MLT-3: o sinal circula por três níveis (+, 0, −), mudando de nível a cada bit 1. Isso reduz a frequência fundamental para cerca de 31,25 MHz, dentro dos 100 MHz especificados para o Cat5.

Como só dois pares são usados, os pares 4-5 e 7-8 ficam livres. É comum encontrar em painéis industriais cabos de dois pares (quatro vias) que funcionam bem em Fast Ethernet e não sustentam Gigabit. Os switches Fast Ethernet 10/100M continuam sendo a escolha econômica para redes de sensores, câmeras de baixa resolução, IHMs e CLPs, onde 100 Mbps sobram.

1000BASE-T: Gigabit Ethernet em cobre

O 1000BASE-T (IEEE 802.3ab, 1999) chega a 1000 Mbps sem aumentar a taxa de símbolos do Fast Ethernet. Ele combina três técnicas:

  • Quatro pares em paralelo: cada par leva 250 Mbps; 4 × 250 = 1000 Mbps.
  • PAM-5: cinco níveis de tensão por símbolo, carregando 2 bits de dados por símbolo em cada par, a 125 Mbaud (o quinto nível dá margem para a codificação de erro trellis).
  • Full duplex no mesmo par: os dois lados transmitem ao mesmo tempo em todos os quatro pares. Circuitos híbridos e cancelamento de eco separam o sinal recebido do que o próprio PHY está transmitindo, e o cancelamento de diafonia (NEXT/FEXT) compensa a interferência entre pares.

A norma foi escrita para cabo Cat5 que atendesse a parâmetros adicionais; o Cat5e foi criado justamente para garantir esses parâmetros, e por isso é o mínimo recomendado. Cat6 dá margem extra em ambientes com ruído. A autonegociação é obrigatória no 1000BASE-T, porque é por ela que as duas pontas decidem quem é master (fornece o relógio) e quem é slave.

Os switches Gigabit Ethernet 10/100/1000M da IRD.Net negociam os três padrões em cada porta.

Categorias de cabo e o limite de 100 m

Categoria Frequência especificada Suporta
Cat3 16 MHz 10BASE-T
Cat5 100 MHz 10BASE-T, 100BASE-TX (1000BASE-T só se certificado nos parâmetros adicionais)
Cat5e 100 MHz, com requisitos de diafonia e perda de retorno mais rígidos Os três padrões
Cat6 250 MHz Os três padrões, com mais margem

Os 100 m são o limite do canal completo: pela norma de cabeamento ANSI/TIA-568, até 90 m de cabo fixo (enlace permanente) mais até 10 m somando os cordões das duas pontas. O limite vem do tempo de propagação e da atenuação, e vale igual para os três padrões. Para passar de 100 m, use um switch intermediário ou fibra óptica com conversor de mídia.

Autonegociação e o “10/100/1000BASE-T”

Quando o cabo é conectado, as duas portas trocam pulsos de autonegociação (cláusula 28 do IEEE 802.3) anunciando o que suportam e escolhem o melhor modo comum, nesta ordem de prioridade: 1000BASE-T full, 1000BASE-T half, 100BASE-TX full, 100BASE-TX half, 10BASE-T full, 10BASE-T half. Por isso uma porta “10/100/1000BASE-T” é uma porta que fala os três padrões, e “10/100BASE-TX” é uma porta que fala 10BASE-T e 100BASE-TX.

O problema clássico aparece quando um lado é fixado manualmente (por exemplo, 100 Mbps full) e o outro fica em automático: o lado automático não recebe a negociação, detecta só a velocidade e assume half duplex. O link sobe, mas com colisões e perda de desempenho. Os detalhes estão no artigo sobre full duplex e half duplex em Ethernet.

Nomes que confundem: 10BASE-TX, 1000BASE-TX e 100BASE-T

  • “10BASE-TX” não existe. O padrão de 10 Mbps em par trançado é o 10BASE-T. O termo aparece por mistura com “10/100BASE-TX”.
  • 1000BASE-TX existiu, mas não pegou. Foi uma norma da TIA (TIA-854), não do IEEE, que usava dois pares em cada sentido sobre cabo Cat6 para simplificar a eletrônica. O mercado adotou o 1000BASE-T do IEEE, e as placas e switches Gigabit em cobre são 1000BASE-T. Se uma ficha disser 1000BASE-TX, quase sempre é erro de digitação de 1000BASE-T.
  • 100BASE-T e 100BASE-TX: o primeiro é a família; o segundo, o padrão que se usa na prática.

Exemplo prático: quanto tempo leva para transferir um arquivo

Um backup de 1 GB (8.000 megabits) entre um servidor e um NAS, desprezando a sobrecarga de protocolo:

  • 10BASE-T: 8.000 ÷ 10 = 800 s, mais de 13 minutos
  • 100BASE-TX: 8.000 ÷ 100 = 80 s
  • 1000BASE-T: 8.000 ÷ 1000 = 8 s

Na prática, os cabeçalhos Ethernet, IP e TCP consomem alguns pontos percentuais da banda, e o disco pode ser o gargalo no Gigabit. Para um CLP que troca algumas centenas de bytes a cada ciclo, 100 Mbps são mais que suficientes; para servidor, NAS e câmeras de alta resolução, Gigabit é o mínimo razoável. No servidor, a porta pode vir de uma placa de rede PCI Express Gigabit.

Diagnóstico: porta Gigabit que só conecta a 100 Mbps

É o sintoma mais comum em rede existente, e quase sempre a causa está no cabo:

  1. Par interrompido: se o par 4-5 ou 7-8 estiver aberto ou mal crimpado, o 1000BASE-T não sobe. Muitos PHYs fazem então uma redução automática para 100 Mbps (recurso do fabricante, não da norma), e o link parece normal.
  2. Cabo de dois pares: comum em instalações antigas ou em cabos de painel; funciona em Fast Ethernet e não em Gigabit.
  3. Cabo Cat5 antigo ou fora de norma, ou emendas no meio do lance.
  4. Velocidade fixada manualmente em uma das pontas.

Um testador de continuidade resolve os dois primeiros casos; para o terceiro, só a certificação do cabeamento com equipamento de teste.

Erros comuns

  • Achar que o cabo tem velocidade. O cabo tem categoria; a velocidade é negociada pelas portas. Cat5e não limita a 100 Mbps.
  • Usar só quatro vias em rede Gigabit para “economizar” cabo ou pinos.
  • Passar de 100 m somando cabo fixo e cordões.
  • Fixar velocidade e duplex em uma ponta só, provocando duplex mismatch.
  • Tratar 10BASE-T e “10baset” como padrões diferentes: é o mesmo padrão escrito de outro jeito.

Perguntas Frequentes

O que é 10BASE-T?

10BASE-T é o padrão Ethernet IEEE 802.3i, de 1990, que transmite a 10 Mbps em dois pares de cabo de par trançado Cat3 ou superior, com codificação Manchester e alcance de até 100 m. Toda porta 10/100 ou 10/100/1000 aceita 10BASE-T.

Qual a diferença entre 100BASE-TX e 1000BASE-T?

O 100BASE-TX (Fast Ethernet) transmite a 100 Mbps em dois pares de cabo Cat5, um em cada sentido, com codificação 4B5B e MLT-3. O 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) transmite a 1000 Mbps nos quatro pares de um cabo Cat5e, com PAM-5 e os dois sentidos simultâneos em cada par. Os dois alcançam 100 m.

O que significa 10/100/1000BASE-T?

Significa que a porta suporta os três padrões, 10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T, e escolhe automaticamente o mais rápido que o equipamento do outro lado também suporta, por autonegociação.

100BASE-T é o mesmo que 100BASE-TX?

100BASE-T é o nome da família Fast Ethernet em par trançado, que inclui 100BASE-TX, 100BASE-T4 e 100BASE-T2. Na prática só o 100BASE-TX se popularizou, então os dois termos costumam ser usados como sinônimos.

Existe 10BASE-TX ou 1000BASE-TX?

10BASE-TX não existe; o padrão de 10 Mbps é o 10BASE-T. O 1000BASE-TX foi uma norma da TIA (TIA-854) para cabo Cat6 que não foi adotada pelo mercado; o Gigabit em cobre usado em switches e placas é o 1000BASE-T do IEEE.

10BASE-T funciona em full duplex?

Sim. O 10BASE-T nasceu half duplex, mas o IEEE 802.3x (1997) acrescentou o full duplex, em que cada lado transmite e recebe ao mesmo tempo, sem colisões. Em porta de switch, 10BASE-T opera normalmente em full duplex.

Foto de Leandro Roisenberg

Leandro Roisenberg

Engenheiro Eletricista, formado pela Universidade Federal do RGS, em 1991. Mestrado em Ciências da Computação, pela Universidade Federal do RGS, em 1993. Fundador da LRI Automação Industrial em 1992. Vários cursos de especialização em Marketing. Projetos diversos na área de engenharia eletrônica com empresas da China e Taiwan. Experiência internacional em comercialização de tecnologia israelense em cybersecurity (segurança cibernética) desde 2018.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *