Тема 5. Основні групи кабелів.
Тип заняття: комбіноване – лекційно-практичне.
Цілі заняття:
Вивчити основні групи кабелів.
Матеріали по заняттю: Література [Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологи, протоколы: Учебник для вузов. 4-е узд. – СПб.: Питер, 2011.- стор.41, 231, , 248 - 250]; відрізок кабелю UTP, рознімання RJ-45, монтажні кліщі.
План заняття:
І. Привітання.
ІІ. Повторення матеріалу попередньої лекції.
ІІІ. Викладення матеріалу лекції.
ІV. Узагальнення результатів заняття.
ІІ. Питання для повторення:
Що таке СКС?
Охарактеризуйте складові СКС.
ІІІ. Викладення нового матеріалу.
Кабель - це досить складний виріб, що складається із провідників, шарів екрана й ізоляції. У деяких випадках до складу кабелю входять рознімання, за допомогою яких кабелі приєднуються до встаткування. Крім цього, для забезпечення швидкої перекомутації кабелів і встаткування використаються різні електромеханічні пристрої, називані кросовими секціями, кросовими коробками або шафами.
У комп'ютерних мережах застосовуються кабелі, що задовольняють певним стандартам, що дозволяє будувати кабельну систему мережі з кабелів і сполучних пристроїв різних виробників. Сьогодні найбільш уживаними стандартами у світовій практиці є наступні.
• Американський стандарт EIA/TIA-568A, що був розроблений спільними зусиллями декількох організацій: ANSI, EIA/TIA і лабораторією Underwriters Labs (UL). Стандарт EIA/TIA-568 розроблений на основі попередньої версії стандарту EIA/TIA-568 і доповнень до цього стандарту TSB-36 і TSB-40A).
• Міжнародний стандарт ISO/IEC 11801.
• Європейський стандарт EN50173.
Ці стандарти близькі між собою й по багатьом позиціям пред'являють до кабелів ідентичні вимоги. Однак є й розходження між цими стандартами, наприклад, у міжнародний стандарт 11801 і європейський EN50173 увійшли деякі типи кабелів, які відсутні в стандарті EIA/TAI-568A.
У стандартах кабелів обмовляється досить багато характеристик, з яких найбільш важливі перераховані нижче (перші дві з них уже були досить детально розглянуті).
• Загасання (Attenuation). Загасання виміряється в децибелах на метр для певної частоти або діапазону частот сигналу.
• Перехресні паводки па ближньому кінці (Near End Cross Talk, NEXT). Виміряються в децибелах для певної частоти сигналу.
• Імпеданс (хвильовий опір) — це повне (активний і реактивне) опір в електричному ланцюзі. Імпеданс виміряється в Омах і є щодо постійною величиною для кабельних систем (наприклад, для коаксіальних кабелів, використовуваних у стандартах Ethernet, імпеданс кабелю повинен становити 50 Ом). Для неекранованої кручений пари найбільше часто використовувані значення імпедансу - 100 і 120 Ом. В області високих частот (100-200 Мгц) імпеданс залежить від частоти.
• Активний опір — це опір постійному струму в електричному ланцюзі. На відміну від імпедансу активний опір не залежить від частоти й зростає зі збільшенням довжини кабелю.
• Ємність — це властивість металевих провідників накопичувати енергію. Два електричних провідники в кабелі, розділені діелектриком, являють собою конденсатор, здатний накопичувати заряд. Ємність є небажаною величиною, тому варто прагнути до того, щоб вона була якнайменше (іноді застосовують термін «паразитна ємність»). Високе значення ємності в кабелі приводить до перекручування сигналу й обмежує смугу пропущення лінії.
• Рівень зовнішнього електромагнітного випромінювання або електричний шум. Електричний шум - це небажана змінна напруга в провіднику. Електричний шум буває двох типів: фоновий і імпульсний. Джерелами фонового електричного шуму в діапазоні до 150 кгц є лінії електропередачі, телефони й лампи денного світла; у діапазоні від 150 кгц до 20 Мгц - комп'ютери, принтери, ксерокси; у діапазоні від 20 Мгц до 1 Ггц - телевізійні й радіопередавачі, мікрохвильові печі. Основними джерелами імпульсного електричного шуму є мотори, перемикачі й зварювальні агрегати. Електричний шум виміряється в мілівольтах.
• Діаметр або площа перетину провідника. Для мідних провідників досить уживаної є американська система AWG (American Wire Gauge), що вводить деякі умовні типи провідників, наприклад 22 AWG, 24 AWG. 26 AYVG. Чим більше номер типу провідника, тим менше його діаметр.
У більшості мереж застосовуються тільки три основні групи кабелів:
коаксіальний кабель (coaxial cable);
кручена пара (twisted pair):
неекранована (unshielded);
екранована (shielded);
оптоволоконный кабель (fiber optic).
Коаксіальний кабель
Не дуже давно коаксіальний кабель був найпоширенішим типом кабелю.
Найпростіший коаксіальний кабель складається з мідної жили (core), ізоляції, її навколишньої, екрана у вигляді металевої оплітки й зовнішньої оболонки. Якщо кабель, крім металевої оплітки, має й шар фольги, він називається кабелем з подвійною екранізацією. При наявності сильних перешкод можна скористатися кабелем з учетвереною екранізацією. Він складається з подвійного шару фольги й подвійного шару металевої оплітки.
Зовнішня оболонка