Оптоволоконний кабель (Fiber Optic)
Рис. 4.8. Будова оптоволоконного кабелю. |
Оптоволоконний кабель – це оптичне волокно на кремнієвій чи пластмасовій основі, що поміщено в матеріал з низьким коефіцієнтом заломлення світла і покрито зовнішньою оболонкою (рис. 4.8).
|
Рис. 4.9. Оптоволоконний кабель. |
Оптичне волокно передає оптичні сигнали і лише в одному напрямку, тому кабель містить кілька волокон (рис. 4.9). На передавальному кінці оптоволоконного кабелю застосовується перетворення електричного сигналу в світловій, а на приймальному кінці зворотне перетворення. |
Основною перевагою цього типу кабелю є надзвичайно високий рівень завадозахищеності та відсутність власного випромінювання. Несанкціоноване під’єднання є дуже складним. Швидкість передачі даних до 3 Гбіт/c.
Основним недоліком оптоволоконного кабелю є складність його монтажу, невелика механічна міцність і чутливість до іонізуючих випромінювань.
Безпровідні лінії зв'язку
Технології безпровідної передачі даних дозволяє розбудовувати мережі, що повністю відповідають стандартам звичайних провідних мереж, без використання кабельної проводки. Безпровідні мережі використовуються там, де прокласти кабель вкрай складно або неможливо.
Носієм інформації в таких мережах виступають радіохвилі СВЧ-діапазону. Радіоканали наземного і супутникового зв'язку утворюються за допомогою передавача і приймача радіохвиль (рис. 4.10).
Рис. 4.10. Безпровідні лінії зв’язку.
Кожен вузол має антену, яка одночасно є передавачем та приймачем електромагнітних хвиль. Хвилі розповсюджуються в атмосфері або вакуумі зі швидкістю 3*108 м/с з певним типом напрямку, що залежить від типу антени.
Типи антен
Параболічна антена (скерована). Поширення електромагнітних хвиль відбувається в певному напрямку.
Ізотропна антена (нескерована). Електромагнітні хвилі заповнюють весь простір в межах певного радіусу, що визначається затуханням сигналу. Такі антени використовують в автомобілях та портативних пристроях.
Для комп’ютерних мереж навколишній простір може використовуватися як роздільне середовище, хоча тут є певні особливості:
Простір не належить до певної організації як у кабельних мережах.
Провідне середовище визначає напрямок розповсюдження сигналів, а у безпровідному поширення хвиль є нескерованим.
Для передачі за допомогою безпровідної лінії зв’язку потрібно модулювати електромагнітні коливання передавача у відповідності до потоку бітів, що передається.
Функції перетворення дискретної інформації в електромагнітні коливання виконує DCE-пристрій (модем), що розташований між антеною та DTE пристроєм (комп’ютером, комутатором чи маршрутизатором).
Діапазони електромагнітного спектру
Основні характеристики безпровідної лінії зв’язку, такі як відстань між вузлами, територія охоплення, швидкість передачі – залежать від частоти електромагнітного спектру, що використовується (рис. 4.11).
Рис. 4.11. Діапазони електромагнітного спектру.
Діапазон до 300 ГГерц
Радіодіапазон є розділений на частини від екстра низьких частот до екстра високих. На них працюють радіостанції (від 20 КГерц до 300 МГерц).
Тут використовують радіо модеми, що з’єднують 2 сегменти локальної мережі на швидкостях 2 400, 9 600 або 19 000 біт/с.
Діапазон від 300 МГерц до 3 000 ГГерц
Використовуються мікрохвильовими системами:
Супутникові канали.
Безпровідні локальні мережі.
Системи фіксованого безпровідного доступу.
Інфрачервоний діапазон
Широко використовується у безпровідному зв’язку. Оскільки інфрачервоне випромінювання не може проходити скрізь стіни, то інфрачервоні системи використовують для утворення невеликих сегментів локальних мереж в межах одного приміщення.
Видиме світло (лазер)
Системи видимого світла використовуються для організації доступу на невеликих відстанях.
Поширення електромагнітних хвиль
Чим вищою є поточна частота, тим вищою є швидкість передачі інформації.
Чим вищою є частота, тим гірше сигнал проходить через завади (стіни). (АМ-радіо – на кімнатну антену, TV – потрібна зовнішня антена, видиме світло взагалі не проходить)
Чим вищою є частота, тим швидше зменшується енергія сигналу у відповідності до відстані від джерела.
Низькі частоти (до 2 МГерц) розповсюджуються вздовж поверхні Землі (тому АМ-радіо передається на сотні кілометрів).
Сигнали частот від 2 до 30 МГерц відбиваються іоносферою Землі, тому, за наявності потужного передавача вони розповсюджуються на відстані до 1 000 кілометрів.
Сигнали в діапазоні більше за 20 МГерц є сигналами прямої видимості і розповсюджуються лише по прямій.
Сигнали більше за 4 ГГерц поглинаються водою і дощ може бути завадою при передачі.
Всі сучасні системи безпровідного зв’язку працюють на високочастотних діапазонах (від 800 МГерц).