22. Пассивное оборудование локальных сетей. Коаксиальный кабель.

Оборудование локальных сетей подразделяется на активное - интерфейсные карты компьютеров, повторители, концентраторы и т. п. и пассивное - кабели, соединительные разъемы, коммутационные панели...

Пассивное оборудование в основном определяется средой передачи данных в локальных сетях. В качестве среды передачи различают медь (Copper) и оптоволокно (Fiber).

Основными электрическими параметрами медного кабеля являются:

• волновое сопротивление (импеданс),

• полоса пропускания (максимальная частота сигнала, на которой затухание сигнала еще приемлемо),

• удельное затухание сигнала,

• чувствительность к электромагнитным помехам,

• собственное излучение сигнала.

В средствах коммуникаций применяют несколько видов медного кабеля.

Коаксиальный кабель (Coaxial) представляет собой центральную сигнальную жилу, окруженную изоляцией и одним или несколькими слоями экрана. Отрезки кабеля соединяются коаксиальными разъемами. Коаксиальный кабель в коммуникациях чаще всего применяется как разделяемая среда передачи - к одному сегменту (совокупности электрически непосредственно соединенных отрезков) непосредственно подключается множество абонентов. Такой способ соединения называется шинным (Bus) и используется, например, в сетях Ethernet. На коаксиальном кабеле строят сети и со звездообразной топологией (Star), в которой каждый сегмент соединяет только два устройства. Этот вариант используется, например, в сетях ARCnet. Для нормального прохождения сигнала волновое сопротивление кабеля и разъемов должно совпадать и быть согласованным с импедансом всех соединяемых им устройств. В локальных сетях применяют кабели с волновым сопротивлением 50 Ом (RG-11, RG-58) и 93 Ом (RG-62); кабели с волновым сопротивлением 75 Ом, применяемые в телевизионной технике, в сетях Ethernet применять нельзя. Максимально допустимая длина сегмента зависит от применяемой сетевой технологии и используемой аппаратуры.

Недостаток: ограниченная пропускная способность, которая для коммуникационных систем не превышает 10 Мбит/с. В настоящее время коаксиальный кабель в международных стандартах не рекомендуется для использования во вновь создаваемых сетях; из некоторых стандартов на кабельные системы он уже изъят.

23.Пассивное оборудование локальных сетей. Витая пара(tp).

Оборудование локальных сетей подразделяется на активное - интерфейсные карты компьютеров, повторители, концентраторы и т. п. и пассивное - кабели, соединительные разъемы, коммутационные панели...

Пассивное оборудование в основном определяется средой передачи данных в локальных сетях. В качестве среды передачи различают медь (Copper) и оптоволокно (Fiber).

Основными электрическими параметрами медного кабеля являются:

• волновое сопротивление (импеданс),

• полоса пропускания (максимальная частота сигнала, на которой затухание сигнала еще приемлемо),

• удельное затухание сигнала,

• чувствительность к электромагнитным помехам,

• собственное излучение сигнала.

В средствах коммуникаций применяют несколько видов медного кабеля.

Витая пара (Twisted Pair) представляет собой пару скрученных проводников, образующих одну сигнальную линию. Благодаря скрутке уменьшается паразитная емкость кабеля, его внешнее излучение и чувствительность к электромагнитным помехам. Скрученные пары могут быть как неэкранированными – UTP (Unshielded Twisted Pair), так и экранированными – STP (Shielded Twisted Pair). Экран пар может быть выполнен как в виде металлической оплетки, так и ленты из фольги. В экран может быть заключен и весь кабель, содержащий две, четыре или более пар. По частотным свойствам, определяемым шагом скрутки, различают несколько категорий витой пары, из которых наибольший практический интерес в настоящий момент представляют две. Кабель 3-й категории (Category 3) может использоваться для передачи данных с полосой частот до 10 МГц, 5-й категории (Category 5) – до 100 МГц. Недавно появился кабель 6-й категории с полосой до 200 МГц и 7-й – с полосой до 600 МГц. Здесь отметим, что значение скорости передачи данных, измеряемого в Мбит/с, не совпадает с требуемой полосой частот, измеряемой в МГц (аналогично bps и baud). Например, технология ATM со скоростью 155 Мбит/с успешно работает на кабеле категории 5 (100 МГц), a 100VG AnyLan при скорости 100 Мбит/с – на кабеле категории 3 (10 МГц). Кроме общепринятых обозначений кабелей по категориям, существует и классификация кабелей по типам (Type), введенная фирмой IBM. Понятия тип (Type) и категория (Category) иногда путают, но в названиях кабелей по классификации IBM обычно присутствует имя этой фирмы.

Как и всякий высокочастотный кабель, витая пара имеет нормированное волновое сопротивление (импеданс), которое должно быть согласовано с оконечным активным оборудованием. Обратим внимание на то, что импеданс неэкранированной витой пары 5-й категории составляет 100 Ом, в то время как у экранированной витой пары той же категории импеданс 150 Ом.

Для витой пары широко применяют модульные разъемы (Modular Jack) типа RJ-45: розетки (Outlet) и вилки (Plug). Вилки RJ-45 для одножильного и многожильного кабеля различаются формой контактов (10.3). Игольчатые контакты (см. рисунок 5а) используются для многожильного кабеля, иголки втыкаются между жилами проводов, обеспечивая надежное соединение. Для одножильного кабеля используются контакты, «обнимающие» жилу с двух сторон.

Розетки категории 5 (на них должно быть соответствующее обозначение) отличаются от розеток 3-й категории способом присоединения проводов: в категории 5 допустим только зажим провода ножевым разъемом, в категории 3 применяют и зажим провода под винт. Кроме того, на плате розетки категории 5 имеются согласующие реактивные элементы с нормированными параметрами, выполненные печатным способом. Без этих элементов на скорости 100 Мбит/с возможны проблемы со связью. При разделке концов кабеля не допускается расплетение витой пары больше чем на сантиметр (точнее, 0,5 дюйма), необходимое для раскладки проводов.