Кабели

На сегодняшний день подавляющая часть компьютерных сетей использует для соединения провода или кабели. Они выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Существуют различные типы кабелей, которые удовлетворяют потребности всевозможных сетей, от малых до больших. В широком ассортименте кабелей нетрудно запутаться. Но в большинстве сетей применяются только три основные группы кабелей:

 

  • коаксиальный кабель(coaxial cable);
    • толстый коаксиальный кабель
    • тонкий коаксиальный кабель
  • витая пара (twisted pair):
    • неэкранированная(unshielded);
    • экранированная(shielded);
  • оптоволоконный кабель(fiber optic).
    • одномодовый
    • многомодовый

Также в качестве физической среды распространения сигналов в каналах связи используется: радиолинии наземной и спутниковой связи, образующиеся с помощью передатчика и приемника радиоволн, размещаемых на Земле или на ИСЗ соответственно. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью действия. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (КВ,СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но мало пригодны для передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие в диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых наиболее часто используется частотная модуляция, а также в диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ). В диапазонах УКВ и СВЧ сигналы не отражаются ионосферой Земли и не огибают Земной шар, поэтому для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используются   либо в спутниковых линиях, либо в радиорелейных, где это условие выполняется.

    Коаксиальный кабель

Использование:

  • использование частотной модуляции, до 10 000 голосовых каналов одновременно
  • используется в телевидение
  • локальные сети
  • передача на длинные расстояния телефонных и телевизионных сигналов

Характеристики коаксиального кабеля:

  • передача аналоговых и цифровых сигналов
  • хорошая защищенность от помех
  • умеренная цена (дороже витой пары)
  • >50 Мгц для видеосигналов при длинах до 2 км
  • >400 Мгц для радиосигналов при длинах до 50 км (с усилителем)
  • вероятность ошибки ~ 10-7÷10-9
  • широкая полоса пропускания, и, следовательно, высокая пропускная способность, эффективная работа на расстояниях 100 - 1000 м., хорошая защищенность от электромагнитных помех и низкий уровень радиоизлучения.
  • Коаксиальный кабель дешевле, чем оптоволоконный.

    Витая пара

Использование:

  • телефонные системы и внутренние коммуникации (Н-р офисная сеть)
  • используется в локальных сетях, спецификации 10Base-T, 100Base-TX, 100Base-T4, 1000Base-CX, 1000Base-T, 100VG-AnyLAN.

Характеристики витой пары:

  • точка-точка, многоточечное, звезда;
  • большое число пар в кабеле (до 250);
  • нормируется число витков на 1 м;
  • потери 1 дБ/км (для звука);
  • 5-6 км, аналог + усилители;
  • 2-3 км, цифра + повторители;
  • проблемы при передаче сигнала;
    • помехи от силового кабеля;
    • перекрестные помехи;
    • нуждается в экранирование;
  • малая защищенность от помех;
  • самый дешевый;
  • для соединения двух аналоговых устройств ширина спектра 250 КГц;
  • частота > 25 Мгц для малых длин (100 м);
  • вероятность ошибки 10-5;

    Оптоволоконный кабель

Использование:

  • магистрали до 100 км, 20 000 - 60 000 голосовых каналов одновременно;
  • в городе (для обмена между большими сетями) 10 км, 100 000 голосовых каналов;
  • в сельской местности магистрали, 40-150км, 5 000 голосовых каналов;
  • соединение АТС с домашней или офисной сетью;
  • локальная сеть = 600Mbps FDD-II для сотен/тысяч станций;

Основные характеристики волокон:

  • Затухание (дБ/км) - потери на поглощение и рассеяние излучения в волокне;
  • Дисперсия, т.е. зависимость скорости распространения от длины излучения.
    Т.к. светодиод или лазер излучают спектр частот, то дисперсия приводит к расширению импульса.
    Оценка дисперсии - полоса пропускания (МГц⋅км);
    Для многомодовых от 100 до 1000 МГц⋅км;
    Для одномодовых менее 20 [пс/ нм]⋅км.
  • Небольшой размер, мало весит.
  • Используется для прокладки магистралей.
  • Высокая пропускная способность, небольшая величина погонного затухания и , следовательно, большие расстояния передачи, отсутствие шумов, вызывающих ошибки при передаче, невозможность перехвата передаваемой информации вследствие отсутствия внешних излучений.
  • Возможность создания многоканальной линии путем применения нескольких передающих лазерных пучков.
  • Невосприимчивость к электромагнитным помехам.
  • Кабели хорошо гнутся, а в соответствующей изоляции обладают хорошей механической прочностью.
  • Сложно выполнять ответвления (трудность соединения с разъемами и между собой при необходимости наращивания длины кабеля).
  • Высокая стоимость кабеля, оборудования и монтажа.

Вложения:
Скачать этот файл (Cables-ver2.pps)Кабели[Презентация]129 kB
Скачать этот файл (Cables.pdf)Кабели[Полный текст]300 kB