Физическая среда передачи данных

⇐ ПредыдущаяСтр 24 из 27Следующая ⇒

На сегодня большая часть компьютерных сетей используют для соединения провода и кабели. Они выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Наиболее распространены: витая пара, оптоволоконный кабель, реже коаксиальный кабель.

Однако постепенно в нашу жизнь входит беспроводная среда передачи данных. Обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, где основная среда передачи данных - кабель. Беспроводная среда наиболее полезна:

– в помещениях, заполненных людьми (приемная и т. п.);

– для людей, которые не работают на одном месте;

– в изолированных помещениях и зданиях;

– в строениях (памятниках архитектуры или истории), где прокладка дополнительных кабельных трасс недопустима.

Для беспроводной передачи данных используют:

– инфракрасное излучение;

– лазерное излучение;

– радиопередачу;

– телефонию.

Эти способы передачи данных в компьютерных сетях гарантируют определенный уровень мобильности и позволяют снять ограничение на длину сети.

Характеристики линий связи

К основным характеристикам линий связи относятся:

– амплитудно-частотная характеристика;

– полоса пропускания;

– затухание;

– помехоустойчивость;

– перекрестные наводки на ближнем конце линии;

– пропускная способность;

– достоверность передачи данных;

– удельная стоимость.

В первую очередь разработчика вычислительной сети интересуют пропускная способность и достоверность передачи данных, поскольку эти характеристики прямо влияют на производительность и надежность создаваемой сети. Пропускная способность и достоверность — это характеристики как линии связи, так и способа передачи данных. Поэтому если способ передачи (протокол) уже определен, то известны и эти характеристики. Например, пропускная способность цифровой линии всегда известна, так как на ней определен протокол физического уровня, который задает битовую скорость передачи данных — 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и т. п.

Однако нельзя говорить о пропускной способности линии связи, до того как для нее определен протокол физического уровня. Именно в таких случаях, когда только предстоит определить, какой из множества существующих протоколов можно использовать на данной линии, очень важными являются остальные характеристики линии, такие как полоса пропускания, перекрестные наводки, помехоустойчивость и другие характеристики.

Типы физических сред передачи данных

Коаксиальный кабель

До недавнего времени самой распространенной средой передачи данных был коаксиальный кабель: относительно недорогой, легкий и гибкий, безопасный и простой в установке. На рисунке 5.12 приведена конструкция коаксиального кабеля.

Рисунок 5.12 – Конструкция коаксиального кабеля

Электрические сигналы, кодирующие данные, передаются по жиле. Она изоляцией отделяется от металлической оплетки, которая играет роль заземления и защищает передаваемые по жиле сигналы от:

– внешних электромагнитных шумов (атмосферных, промышленных);

– перекрестных помех – электрических наводок, вызванных сигналами в соседних проводах.

Используют толстый и тонкий коаксиальный кабель. Их характеристики представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 –Характеристики коаксиального кабеля.

Тип	Диаметр	Эффективная длина сегмента	Скорость передачи	Обозначение по стандарту IEEE 802.3
Толстый RG-8, RG –11	1 см	500 м	10 Мбит/с	10 base 5
Тонкий RG -58/U, RG-58A/U	0, 5 см	185 м	10 Мбит/с	10 base 2

В обозначении кабелей по стандарту IEEE 802.3 первые две цифры – скорость передачи в Мбит/с, base обозначает, что кабель используется в сетях с узкополосной передачей (baseband network), последняя цифра – эффективная длина сегмента в сотнях метров, при которой уровень затухания сигнала остается в допустимых пределах. Тонкий подключается к сетевым платам непосредственно через Т-коннектор (рисунок 5.27), толстый – через специальное устройство - трансивер (рисунок 5.14).

Рисунок 5.13 – Подключение тонкого коаксиального кабеля

Рисунок 5.14 – Подключение толстого коаксиального кабеля

Различают обычные и пленумные коаксиальные кабели. Последние обладают повышенными механическими и противопожарными характеристиками и допускают прокладку под полом, между фальшпотолком и перекрытием. При выборе для ЛВС данного типа кабеля следует принимать во внимание, что:

1) это среда для передачи речи, видео и двоичных данных;

2) позволяет передавать данные на большие расстояния;

3) это хорошо знакомая технология, предлагающая достаточный уровень защиты данных.

Витая пара

Если для передачи электрических сигналов воспользоваться обычной парой параллельных проводов для передачи знакопеременного списка большой частоты, то возникающие вокруг одного из них магнитные потоки будут вызывать помехи в другом (рисунок 5.15). Для исключения этого явления провода перекручивают между собой (рисунок 5.16).

Рисунок 5.15 – Пара параллельных проводов

Рисунок 5.16 –. Витая пара

Существует два вида такого кабеля:

– неэкранированная витая пара (UTP);

– экранированная витая пара (STP).

Часто несколько витых пар помещают в одну защитную оболочку (типа телефонного кабеля). Наиболее распространена в ЛВС неэкранированная витая пара стандарта 10 baseT с эффективной длиной сегмента – 100 м. Определено 5 категорий на основе UTP (таблица 5.2).

Таблица 5.2 –Категории кабелей на неэкранированной витой паре

Категория	Скорость передачи (Мбит/с)	Количество пар
	Телефонный кабель	1 пара
	До 4	4 пары
	До 10	4пары с 9-ю витками на 1 м
	До 16	4 пары
	До 100	4 медных пары

Одной из проблем всех этих кабелей являются перекрестные помехи, т.е. наводки со стороны соседних линий, что может приводить к искажению передаваемых данных. Для уменьшения их влияния используют экран. В кабелях на основе экранированных витых пар каждая пара обматывается фольгой, а сам кабель заключается в медную оплетку, что позволяет передавать данные с более высокой скоростью и на большие расстояния.

⇐ Предыдущая 18 19 20 21 22 232425 26 27 Следующая ⇒