Характеристика передающей среды

Передающая среда может быть же­сткой (витая пара, тонкий и толстый коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель) и гибкой (спутниковая связь, инфракрасная, микровол­новая). Сигналы, которые передаются по среде, могут быть электрические или оптические, аналоговые или цифровые, синусоидальной или прямо­угольной формы, а передача - как синхронная, так и асинхронная, последо­вательная или параллельная. Различают три типа передачи: симплексная (в одном направлении, для каждого направления выделен свой канал), полу­дуплексная (по одному каналу в двух направлениях, но в разное время), полная дуплексная передача. Процесс объединения информационных потоков от многих источников в один называется мультиплексированием. Временное разделение каналов называется мультиплексированием TDM (Time Division Multiplexing), мультиплексирование с частотным разделением - FDM (Frequency Division Multiplexing).

В оптоволоконных сетях применяется спектральное уплотнение длин волн DWDM (Dense Wave Division Multiplexing), когда используется несколько длин волн в одном канале. При этом на одном волокне образуется множество каналов.

Тип соединения в передающих средах может быть: точка - точка (РРС), когда между двумя PC устанавливается непрерывная связь, или коммути­руемое соединение. Сигнал в каналах связи может быть модулированным и кодированным. Модуляция бывает амплитудной, частотной или фазовой.

Кабели с витыми парами

В качестве жесткой среды передачи электрических сигналов в КС сетях используются проводные медные линии связи, которые бывают симметричные и несимметричные. Симметричная линия состоит из двух совершенно одинаковых в конструктивном и электрическом отношении изолированных медных проводников, которые скручиваются между собой. Пара скрученных изолированных медных проводников является основной составной частью симметричного кабеля. Кабели с витыми парами могут быть экранированные - STP (shielded twisted pair) и неэкранированные UTP (unshielded twisted pair). К несимметричным линиям относят коаксиальные кабели, которые по диаметру сечения делятся на толстые и тонкие.

По витой паре проводов электриче­ский сигнал передается в дифференциальном виде, благодаря чему умень­шается влияние не только внешних электромагнитных полей, но и компен­сируется излучение во внешнюю среду от каждого провода. Сетевой кабель состоит не из одного, а из нескольких витых пар (2, 4, 6, 8, 25, 50 или 100 пар). Как правило, одна из пар используется для передачи, другая - для приема информации.

В настоящее время наиболее широкое применение в КС имеют кабели 3-й, 5-й, 6-й и 7-ой категорий классов D, E, F. Кабели 3 -й категории имеют 9 витков на метр, кабели 5-ой категории имеют 27 витков на метр, причем жестко выдерживается число витков на метр в кабелях 5-ой категории. В современных кабелях 7 категории существенно уменьшен уровень шумов и уровень влияния соседних пар. Уменьшение шумов достигается благодаря особенностям конструкции кабеля (см. рис.1.6).

Рисунок 1.6

Каждая пара в нем заключается в индивидуальный экран из фольги. Для уменьшения межкабельных наводок используется специальный сепаратор, разделяющий пары. Часто путают термины категория и класс. Класс применяется к полному тракту передачи. Понятие категория относится к отдельным компонентам тракта, а именно, к кабелям, соединителям. Пользователю целесообразно оперировать понятием класс, а производителям кабелей понятием категория.

Характеристики основных кабелей компьютерных сетей приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Кате-гория	Класс	Полоса	Назна-чение	Затухание на 100 м в дБ.
				1 МГц	4 МГц	16 МГц	25 МГц	100 МГц	250 МГц	500 МГц
1	-	-	ТФ
2	-	1 МГц	TR
3	-	16 МГц	VG	2,6	5,6	13,1	-	-	-	-
4	-	20 МГц	10 BaseT	-	-	-	-	-	-	-
5	D	100 МГц	100 BaseT	2,0	4,1	8,2	10,4	22,0
6	E	250 МГц	10, 100,1000 Base T	2,2	4,2	8,3	10,7	21,7
7	F	1000 МГц	10 GE BaseT	4,0	8,2	21,7	-	35,9	-	53,2

Чем меньше отличаются соседние пары по количест­ву скруток, тем меньше взаимное влияние этих пар.

Пара, по которой в данный момент времени передаются электрические сигналы, называется активной. Степень влияния активной пары на соседние оценивается параметром переходное затухания на ближнем конце линии NEXT (Near End Crosstalk), на дальнем конце линии FEXT (Far End Crosstalk). Межкабельные наводки оцениваются параметром ANEXT (Alien NEXT) (см. рис.1.7).

Рисунок 1.7

Уровень взаимных помех, возникающих между парами, принято измерять в децибелах. Чем выше значение коэффициента, тем меньше перекре­стные наводки на рабочей частоте и лучше качество кабеля. В экраниро­ванных кабелях каждая пара имеет экранирующий слой фольги.

К другим параметрам, характеризующих проводные медные линии связи относят скорость распространения сигнала NVP (Nominal Vilocitisof Propagation) – относительная скорость распространения сигнала, выраженная в процентах замедления сигнала в витой паре относительно скорости света; Данный параметр NVP = 0,67 ÷ 07. Задержка распространения сигнала от одного конца линии к другому.

; Для кабельных линий величина составляет 4,5 ÷ 5 нсек/м.