Типы линий связи локальных сетей

Средой передачи информации называются те линии (каналы) связи, по которым происходит обмен информацией между абонентами. В большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используют проводные или кабельные линии связи, хотя есть и беспроводные сети.

Промышленностью выпускается огромное количество разных типов кабелей, но все кабели делятся на три большие группы:

1. Электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов, которые делятся на экранированные (STP) и неэкранированные (UTP).

Схема витой пары представлена на рис. 1.11.

 

Рисунок 1.11 – Кабель из витых пар

В обычных условиях витая пара поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с. Однако некоторые факторы могут существенно снизить скорость передачи данных: в частности, потеря данных, перекрёстное соединение и влияние электромагнитного излучения.

Для снижения влияния электрических и магнитных полей применяется экранирование (кабель покрывается фольгой или оплёткой). Но после экранирования витой пары значительно увеличивается затухание сигнала. Под затуханием предполагается его ослабление при передаче из одной точки сети в другую. Экранирование изменяет сопротивление, индуктивность и ёмкость таким образом, что линия становится склонной к потере данных. 

         2. Электрические (медные) коаксиальные кабели

Коаксиальный кабель является довольно распространённой и удобной средой передачи данных. Это название кабель получил из-за того, что состоит из двух проводников. Один проводник (цельная или витая жила) экранируется вторым, который тоже может быть сплошным или переплетённым. Проводники обычно разделены слоем диэлектрического материала. Сам кабель покрыт пластиковой оболочкой. Этот кабель более помехоустойчив и позволяет увеличить длину сегмента сети. 

 

1 – внутренний проводник

2 – изоляция (сплошной полиэтилен)

3 – внешний проводник

4 – оболочка (светостабилизированный полиэтилен)

 

Рисунок 1.12 – Устройство коаксиального кабеля.

Свойства коаксиальных кабелей:

− Менее подвержены влиянию шума по сравнению с витой парой.

− Кабель состоит из двух концентрических проводников, разделённых слоем диэлектрического материала.

− Импеданс коаксиального кабеля может быть равен 75 Ом (кабель толщиной Ѕ дюйма) или 50 Ом (кабель толщиной 3/8 дюйма).

         3. Оптоволоконные кабели.

Это тонкая и гибкая среда, которая передает данные в виде световых волн по стеклянному «проводнику» или кабелю. Сердечник состоит из сплетения тонких стеклянных волокон и заключён в пластиковую оболочку, которая отражает свет обратно к сердечнику. Плакирование покрыто концентрическим защитным слоем пластика. 

 

Рисунок 1.13. Волоконно-оптический кабель

Существует два вида кабеля: одномодовый и многомодовый. 

Основные характеристики волоконно-оптического кабеля:

• Отсутствие влияния электромагнитного излучения.

• Высокая защищённость от несанкционированного подключения  Возможность передачи данных на расстояние до 10 км.

• В лабораторных условиях, можно достигать скорости передачи до 4 Гбит/с.

• Источником света может выступать светоизлучающий диод или лазер.

Каждый кабель имеет свои плюсы и минусы, так что при выборе надо учитывать особенности задачи, которую необходимо решить, и особенности конкретной сети, в том числе её топологию.

Основные параметры кабелей для использования в ЛВС:

• Полоса пропускания кабеля (частотный диапазон сигналов, пропускаемых кабелем) и затухание сигнала в кабеле. Два этих параметра тесно связаны, так как с увеличением частоты сигнала возрастет затухание сигнала.  

• Помехоустойчивость кабеля и обеспечиваемая им секретность передачи данных. Эти два параметра показывают, как кабель реагирует на внешние помехи, и насколько просто прослушать информацию, передаваемую по кабелю. 

• Скорость распространения сигнала по кабелю, или обратный параметр – задержка сигнала на метр длины кабеля. Этот параметр принципиально важен при выборе длины сети. Типичная скорость распространения сигнала – от 0,6 до 0,8 от скорости распространения света в вакууме. Соответственно типичные величины задержек – от 4 до 5 нс/м. 

• Для электрических кабелей очень важную роль играет величина волнового сопротивления кабеля. Волновое сопротивление учитывается при согласовании кабеля для предотвращения отражения сигнала от концов кабеля. 

В настоящее время действуют следующие стандарты на кабели:

• EIA/TIA 568 (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) – американский; 

• ISO/IEC IS 11801 (Generic cabling for customer premises) – международный; 

• CENELEC EN 50173 (Generic cabling systems) – европейский.