18. Стандарты кабелей
Кабель состоит из проводников, слоев экрана и изоляции. В некоторых случаях в состав кабеля входят разъемы, с помощью которых кабели присоединяются к оборудованию.
В сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств разных производителей.
При стандартизации кабелей принят протокольно-независимый подход, т.е. в стандарте отовариваются электрические, оптические и механические характеристики, которым должен удовлетворять тот или иной тип кабеля или соединительного изделия. Однако для какого протокола предназначен данный кабель, стандарт не оговаривает. Поэтому нельзя приобрести кабель для протокола Ethernet или FDDI, нужно просто знать, какие типы стандартных кабелей поддерживают протоколы Ethernet и FDDI.
Основные требования к кабелям:
- Затухание. Децибелы на метр для опр. частоты сигнала.
- Перекрестные наводки на ближнем конце. Децибелы для определенной частоты сигнала.
- Импеданс - полное (акт. и реакт.) сопротивление в электрической цепи.
- Активное сопротивление - это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от импеданса активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.
- Емкость - это свойство металлических проводников накапливать энергию. Является нежелательной величиной, следует стремиться к тому, чтобы она была как можно меньше. Высокое значение емкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.
- Уровень внешнего электромагнитного излучения. Электрический шум - это нежелательное переменное напряжение в проводнике.
- Диаметр или площадь сечения проводника.
Помимо универсальных характеристик существуют характеристики, которые применимы только к определенному типу кабеля.
Основное внимание в современных стандартах уделяется кабелям на основе витой пары и волоконно-оптическим кабелям.
Кабели на основе неэкранированной витой пары разделяется на 5 категорий. 1 там, где требования к скорости передачи минимальны; 2 способность передавать сигналы со спектром до 1МГц; 3 предназначен и для передачи данных, и для передачи голоса; 4 обязаны выдерживать тесты на частоте передачи сигнала 20МГц и обеспечивать повышенную помехоустойчивость и низкие потери сигнала, 5 разработаны для поддержки высокоскоростных протоколов. Кабели на основе экранированной витой пары хорошо защищает передаваемые сигналы от внешних помех. Коаксиальные кабели используются в сетях различного типа – тел., телевиз., компьютерных. Волоконно-оптические кабели состоят из центрального проводника света - стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла - оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина.
19. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне. Аналоговая модуляция.
Применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, типичным представителем которых является канал тональной частоты, предоставляемый в распоряжение пользователям общественных телефонных сетей. Типичная амплитудно-частотная характеристика канала тональной частоты представлена на рисунке.
Этот канал передает частоты в диапазоне от 300 до 3400 Гц, его полоса пропускания равна 3100 Гц. Хотя человеческий голос имеет гораздо более широкий спектр, для приемлемого качества передачи речи диапазон в 3100 Гц является хорошим решением.
Устройство, выполняющее функции модуляции несущей синусоиды на передающей стороне и демодуляции на приемной стороне, носит название модем
Методы аналоговой модуляции
Аналоговая модуляция является таким способом физического кодирования, при котором информация кодируется изменением амплитуды, частоты или фазы синусоидального сигнала несущей частоты. Основные способы аналоговой модуляции показаны на рисунке.
а) Часто используется при передаче данных между блоками компьютера.
Амплитудная модуляция б) редко используется в чистом виде на практике из-за низкой помехоустойчивости, но часто применяется в сочетании с другим видом модуляции - фазовой модуляцией.
Частотная модуляция в) не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с.
Фазовая модуляция г)
В скоростных модемах часто используются комбинированные методы модуляции. Как правило, амплитудная в сочетании с фазовой.