Категории кабелей на основе витой пары

Категории кабеля нумеруются от CAT1 до CAT7 в зависимости от пропускаемого частотного диапазона. Кабель более высокой категории, как правило имеет больше пар проводников, а каждая пара имеет больше витков на единицу длинны. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568.

• CAT1 – полоса частот 0, 1 МГц, одна пара проводников. Применяются только для передачи голоса или данных через модем.

• CAT2 – полоса частот 1 МГц, две пары проводников. Скорость передачи данных до 4 Мбит/с.

• CAT3 – полоса частот 16 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи данных до 10 Мбит/с и до 100 Мбит/с, при использовании технологии 100BASE-TX (длина кабеля не должна превышать 100 метров). Используется для построения телефонных и локальных сетей по технологии 10BASE-Т, 100BASE-TX.

• CAT4 – полоса частот 20 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи данных до 16 Мбит/с;

• CAT5 – полоса частот 100 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи данных до 100 Мбит/с, при использовании двух пар. Используется для построения телефонных и локальных сетей по технологии 100BASE-TX.

• CAT5e – полоса частот 125 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи данных до 100 Мбит/с, при использовании двух пар и 1000 Мбит/с, при использовании четырех пар.

• CAT6 – полоса частот 250 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи данных до 1000 Мбит/с. Применяется для построения сетей Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.

• CAT6a – полоса частот 500 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи до 10 Гбит/с.

• CAT7 – полоса частот до 600-700 МГц, четыре пары проводников. Скорость передачи до 10 Гбит/с.

Для присоединения витых пар используются разъемы (коннекторы) типа RJ-45. Разъемы RJ-45 имеют восемь контактов. Присоединяются разъемы к кабелю с помощью специальных обжимных инструментов. При этом золоченые игольчатые контакты разъема прокалывают изоляцию каждого провода, входят между его жилами и обеспечивают надежное и качественное соединение. Надо учитывать, что при установке разъемов стандартом допускается расплетение витой пары кабеля на длину не более одного сантиметра.

Чаще всего витые пары используются для передачи данных в одном направлении (точка-точка), то есть в топологиях типа звезда или кольцо. Топология шина обычно ориентируется на коаксиальный кабель. Поэтому внешние терминаторы, согласующие неподключенные концы кабеля, для витых пар практически никогда не применяются.

Кабели выпускаются с двумя типами внешних оболочек:

• кабель в поливинилхлоридной (ПВХ, PVC) оболочке дешевле и предназначен для работы в сравнительно комфортных условиях эксплуатации;

• кабель в тефлоновой оболочке дороже и предназначен для более жестких условий эксплуатации.

Коаксиальные кабели

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из:

Сфера применения коаксиального кабеля довольно обширна и определяется его основным назначением – передача электрических сигналов с низкими потерями. Например:

• вещательные сети;

• системы связи;

• компьютерные сети;

• системы дистанционного управления, контроля и измерений;

• автоматические системы управления, производственные и системы автоматики и сигнализации и т.д.;

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

• тонкий ( thin ) кабель, имеющий диаметр около 0, 5 см, более гибкий;

• толстый ( thick ) кабель, диаметром около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен современным тонким кабелем.

Тонкий кабель используется для передачи на меньшие расстояния, чем толстый, поскольку сигнал в нем затухает сильнее. Однако, с тонким кабелем гораздо удобнее работать.

Для подключения тонкого коаксиального кабеля к компьютерам используются так называемые BNC-коннекторы ( British Naval Connector ). В семействе BNC несколько основных компонентов:

BNC – коннектор - либо припаивается, либо обжимается на конце кабеля.

BNC Т-коннектор - соединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера.

BNC бappeл – коннектор - применяется для сращивания двух отрезков тонкого коаксиального кабеля.

BNC-терминатор - в сети с топологией «шина» для поглощения «свободных» сигналов терминаторы устанавливаются на каждом конце кабеля. Иначе сеть не будет работать.

BNS-коннектор под обжим	BNC-терминатор	BNC- t -коннектор

Оптоволоконные кабели

Оптоволоконный (волоконно-оптический) кабель – это принципиально иной тип кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент – прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Структура оптоволоконного кабеля похожа на структуру коаксиального. Только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром около 1 – 10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции – стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за предел ы стекловолокна.

Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам сигнал не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно.

Самым главный недостатком оптоволоконного кабеля является высокая сложность монтажа. Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах

которых уже установлены разъемы нужного типа. Использование оптоволоконного кабеля требует специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно. Оптоволоконный кабель менее прочен и гибок, чем электрический. Чувствителен он и к ионизирующим излучениям, из-за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Чувствителен он также к резким перепадам температуры, в результате которых стекловолокно может треснуть. Оптоволоконные кабели чувствительны также к механическим воздействиям (удары, ультразвук) - так называемый микрофонный эффект. Для его уменьшения используют мягкие звукопоглощающие оболочки.Применяют оптоволоконный кабель только в сетях с топологией звезда и кольцо.

В оптическом волноводе может одновременно существовать несколько типов волн (мод). Существуют два различных типа оптоволоконного кабеля:

• многомодовый или мультимодовый кабель, более дешевый, но менее качественный;

• одномодовый кабель, более дорогой, но имеет лучшие характеристики по сравнению с первым.

Основные различия между этими типами связаны с разными режимами прохождения световых лучей в кабеле.

 

В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего они достигают приемника одновременно, и форма сигнала почти не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна

около 1, 3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны (1, 3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом очень незначительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, чем в случае применения многомодового кабеля. Для одномодового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие свет исключительно с требуемой длиной волны. Затухание сигнала в одномодовом кабеле составляет около 5 дБ/км и может быть даже снижено до 1 дБ/км.

В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Центральное волокно имеет диаметр 62, 5 мкм, а диаметр внешней оболочки 125 мкм.

Для передачи используется обычный светодиод, что снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем. Длина волны света в многомодовом кабеле равна 0, 85 мкм, при этом наблюдается разброс длин волн около 30 – 50 нм. Допустимая длина кабеля составляет 2 – 5 км. Многомодовый кабель – это основной тип оптоволоконного кабеля в настоящее время, так как он дешевле и доступнее. Затухание в многомодовом кабеле больше, чем в одномодовом и составляет 5 – 20 дБ/км.

Бескабельные каналы связи

Кроме кабельных каналов в компьютерных сетях используются также бескабельные каналы. Их главное преимущество состоит в том, что не требуется никакой прокладки проводов. К тому же компьютеры сети можно легко перемещать в пределах комнаты или здания, так как они ни к чему не привязаны.

Радиоканал использует передачу информации по радиоволнам, поэтому теоретически он может обеспечить связь на многие десятки, сотни и даже тысячи километров. Скорость передачи достигает десятков мегабит в секунду.

Главным недостатком радиоканала является его плохая защита от прослушивания, так как радиоволны распространяются неконтролируемо.

Другой большой недостаток радиоканала – слабая помехозащищенность.

Для локальных беспроводных сетей (WLAN – Wireless LAN) применяются подключения по радиоканалу на небольших расстояниях (до 100 метров) и в пределах прямой видимости. Чаще всего используются два частотных диапазона – 2, 4 ГГц и 5 ГГц. Скорость передачи – до 54 Мбит/с. Распространен вариант со скоростью 11 Мбит/с. Сети WLAN позволяют устанавливать беспроводные сетевые соединения на ограниченной территории (обычно внутри офисного или университетского здания или в общественных местах).

Технология Wi-Fi (Wireless Fidelity) позволяет организовать связь между компьютерами числом от 2 до 15 с помощью концентратора (точки доступа, Access Point), или нескольких концентраторов, если компьютеров от 10 до 50. Кроме того, эта технология дает возможность связать две локальные сети на расстоянии до 25 километров с помощью мощных беспроводных мостов.

Инфракрасный канал также не требует соединительных проводов, так как использует для связи инфракрасное излучение. Главное его преимущество по сравнению с радиоканалом – нечувствительность к электромагнитным помехам.

Плохо работает инфракрасная связь в условиях сильной запыленности воздуха.

Скорости передачи информации по инфракрасному каналу обычно не превышают 5—10 Мбит/с, но при использовании инфракрасных лазеров может быть достигнута скорость более 100 Мбит/с. Секретность передаваемой информации, как и в случае радиоканала, не достигается, также требуются сравнительно дорогие приемники и передатчики. Все это приводит к тому, что применяют инфракрасные каналы в локальных сетях довольно редко. В основном они используются для связи компьютеров с периферией (интерфейс IrDA).

Инфракрасные каналы делятся на две группы:

• Каналы прямой видимости, в которых связь осуществляется на лучах, идущих непосредственно от передатчика к приемнику. При этом связь возможна только при отсутствии препятствий между компьютерами сети. Зато протяженность канала прямой видимости может достигать нескольких километров.

• Каналы на рассеянном излучении, которые работают на сигналах, отраженных от стен, потолка, пола и других препятствий. Препятствия в данном случае не помеха, но связь может осуществляться только в пределах одного помещения.

Кодирование информации
в локальных сетях

Информация в кабельных локальных сетях передается в закодированном виде – каждому биту передаваемой информации соответствует свой набор уровней электрических сигналов в сетевом кабеле.

Правильный выбор кода позволяет повысить достоверность передачи информации, увеличить скорость передачи или снизить требования к выбору кабеля. При разных кодах предельная скорость передачи по одному и тому же кабелю может отличаться в два раза. Код должен обеспечивать хорошую синхронизацию приема, низкий уровень ошибок, работу с любой длиной передаваемых информационных последовательностей.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: