3. Кабельные передающие среды.

Кабель - это достаточно сложное изделие, состоящее из проводников, слоев экрана и изоляции. В некоторых случаях в состав кабеля входят разъемы, с помощью которых кабели присоединяются к оборудованию.

Сетевые кабели бывают трех основных типов:

• витая пара (экранированная и неэкранированная)

• коаксиальный кабель (тонкий и толстый)

• оптоволоконный кабель (одпомодовый, многомодовый).

Кабель витая пара: Наиболее древний. ТР- twisted pair. Это 2 перевитых друг с другом проводника, перевиты, т.к. менее чувствителен к этим помехам, степень помехозащищенности зависит от шага витка, чем ниже тем лучше и некоторые др. факторы. Качество оценивается в категории от 0 до 7; 0,1,2 и 3. Практически уже нету. По материалу изоляции и т.д. для 3 категории шаг – 10 см, для 5-1 см; Волновое сопротивление – сопротивление, распространяющееся по кабелю волны. Эти категории выпуск в 2-х вариантах: неэкранированный- ИТР, экранированный – STP. Экраны: э/м (э/м сталь), э/статический (Ал фольга). Иногда сразу 2 вида экранирования. Обычно внутри кабеля несколько таких жгутов, это для реализации различных схем соединения контактов. Но проблема : взаимное влияние элементов друг на друга . Выход: каждую витую пару помещать в индивидуальный экран . варианты кабельн ориентируют на различные условия: сверху защитная оболочка. Обычно полиэтилен подороде - тефлоновое покрытие – при повышенной температуре стоимость выше. Существует мех воздействие в зависимости от длинны: внутрь кабеля помещают шелковую нить. В категории пропускная способность 1 Гб в секунду. Маркировка – на поверхности защитной оболочки там необходимая инфо. При настройке ПО под структуру с витой парой используют международную спецификацию этих кабелей: скорость передачи инфо и тип кабеля. Пример: 10 BASET /100 BASETX

резерв. цифра – 10(100) – скорость передачи инфо в Мб/с, BASE –базовая спецификация; Т (ТХ) –тип кабеля или его категория, Т – допускается применение 3 категории и выше, ТХ – от 5 категории и выше. Достоинства: низкий уровень стоимости, высокая технологичность монтажа ( легко гнется, укладывается, определяется уровень мех воздействий, допускает маленькие радиусы изгиба, высокая защищенность от несанкционированных подключений. Недостатки: небольшие макс возможная протяженность сегментов кабеля (100м), т.к. емкостные характеристики достаточно высокие и его полоса пропускания резко уменьшается при увеличении длины, то уменьшается пропускная способность, для подключения кабеля к конечным точкам нужно специальные согласующее устройства (адаптеры, повторители. Коммутаторы, конденсаторы). Область применения: небольшие локальные сети, по звезде, кольцу, полносвязной, сотовой.

Передающая среда. Коаксиальный кабель.

Коаксиа́льный ка́бель — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, соосно вставленых один в другой.

Коаксиальный кабель состоит из:Ме проводника, радиочастотного диэлектрика, экрана(второй проводник), защитной оболочки.

Радиочастотный диэлектрик – специальный диэлектрик, который обладает низкими токами утечки. Его диаметр должен быть во много раз больше диаметра центральной жилы. От качества диэлектрика зависит частота пропускания.

Экран – бывает статический(аллюминивая фольга с оплёткой из медных луженых проволок), эл. магн. (стальная оплетка).

Коаксильный кабель – широкополосный кабель(0-900Мгц).

В КС используются два типа кабеля:

• Тонкий коаксильный кабель(5.5 мм=0.2 дюйма)

• Толстый коаксильный кабель(11.5 мм= 0.4 дюйма)

Тонкий Ethernet

Диаметр примерно 6 миллиметров и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи Т-коннектора BNC (British Naval Connector). Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мб/с на расстояние до 185 метров.

Толстый Ethernet

Более толстый, по сравнению с предыдущим кабель — около 12 миллиметров в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того в присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счёт более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 метров со скоростью 10 Мб/с. Однако сложность и дороговизна установки не дали этому кабелю такого широкого распространения. Достоинства: широкополосность, позволяет создавать КС наименьшей стоимости, поскольку пригоден в топологии физическая шина, широкая распространенность.

Область применения: все типы топологий, толстый коаксиал используется для построения магистральных шин.

Передающая среда. Волоконно–оптический кабель.

В качестве носителя информации – световое излучение, т.е. это симбиоз оптики и цифровой технологии.

Трехслойная структура:

1. центральный стержень – из оптического материала – стекла или пластика с высокой прозрачностью, с маленькими оптическими потерями

2. покрытие – тоже оптический материал, но с упругим коэффициентом преломления (стекло или пластик)

3. Защитная оболочка – неоптический материал ( только физическая защита от повреждений )

Если есть 2 оптических материала с разными коэффициентами преломления, то поверхность их сопряжения, т.е. хорошо отражает и почти нет рассеивания. Потери сводятся только к пассивному коэффициенту затухания.

Существуют 2 типа:

4. одномодовые

5. многомодовые.

Они отличаются геометрическими размерами.

Одномодовый - 8,5/125 мкм

Многомодовый – 62,5/125 мкм

Одномодовый использует источник излучения – лазер и предназначен для организации одноканальных линий связи. В качестве оптических элементов центрального стержня используется стекло.

Многомодовый в качестве источников излучения использует полупроводниковые оптические излучатели и предназначен для многоканальных линий связи. В качестве оптического элемента центральной жилы используется высококачественный пластик с маленьким коэффициентом поглощения.

Идея передачи информации:На линии сигналы от компьютера с помощью лазера модулятора модулируется световой поток (либо изменяется поляризация либо амплитудная модуляция, частотная не используется). Световой поток распространяется по всей длине и поступает на оптический приемник, демодулятор и компьютер.Каждый излучатель имеет способность к модуляции затем сигнал объединяется в сложный, на выходе – разъединяется.

Каждый излучатель может работать на своей частоте, чтобы сигналы не перепутались, т.е. количество оптических каналов, которые могут пропускаться, определяется пропускной способностью оптической системы. Но этого еще не достигли и сейчас многомодовые используются как одноканальные (он дешевле одномодового), т.к. аппаратура с малыми возможностями работает на высоких частотах.

Наибольшую протяженность обеспечивают кабели со стеклянной центральной жилой, чем с пластиковой (но они дороже – стекло хрупкое).

Сам кабель не дорогой, сопоставим с витой парой и коаксилом, аппаратура дорогая и монтаж тоже очень дорогой.

Монтаж: нельзя разогнуть, бить, пережимать и т.п., т.к. после повреждения сегмент восстановить очень сложно. (необходимо ставить элементы согласования). При переходе сигнала из оптической системы в жилу - большие потери. К этому кабелю невозможно несанкционированно подключиться.

Достоинства.

6. Высокая пропускная способность. (15 Тбит/сек)

7. Возможность передачи информации на большие расстояния без промежуточных восстанавливаемых устройств.

8. Невосприимчивость к внешним электромагнитным полям. (абсолютная помехоустойчивость).

9. Наивысший уровень секретности передаваемой информации:

А) Не излучает полей.

Б) трудно подключиться.

Недостатки:

10. высокая стоимость аппаратуры сопряжения

11. высокая стоимость монтажа