Таблица 1

Классификация линий связи.

Оглавление

Линии связи предназначены для образования каналов связи, используемых на различных участках компьютерных сетей. Они включают передатчик, приемник сигналов и среду передачи. Эта структура аналогична структуре канала связи, но отличается тем, что в одной линии связи может быть образовано от одного до нескольких тысяч каналов - все зависит от типа передающего и приемного устройств и среды передачи. Каналы в линии связи образуются путем частотного, временного или кодового уплотнения линии. Частотное уплотнение используется при передаче аналоговой информации, например, речевой в телефонных сетях связи. Для организации каналов методом частотного уплотнения всю доступную полосу пропускания линии разделяют на участки, выделяемые для одного канала. Между участками оставляют защитные разделительные полосы для исключения искажений. Для дискретных каналов связи используют метод временного уплотнения. Для этого каждому каналу поочередно выделяют определенный временной промежуток, в котором осуществляется передача сигналов от данного канала. При кодовом разделении каналов цифровые сигналы от каждого канала кодируются индивидуальным кодом, позволяющим разделить каналы на приемном конце линии. Для организации двусторонней передачи необходимо использовать две линии связи. В линии, содержащей один канал, уплотнение не производится, она по сути, является и линией и каналом связи.
В зависимости от длины линии связи делятся на магистральные (5 км. и более) и местные. Однако такое деление весьма условно, так как практически имеется потребность в линиях связи (каналах) любой длины - от десятков метров до сотен и тысяч километров. Если линии связи необходимой длины не существует, создаются составные линии, содержащие аппаратуру переприема. Рассмотрим классификацию линий связи:

Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из свитых попарно медных проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В магистральных линиях передачи используются специальные многожильные кабели, позволяющие организовать многоканальную телефонную связь и передачу данных на большие расстояния. В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой и оптоволоконные кабели.

• Скрученная пара проводов называется витой парой (рис. 2. 1). Витая пара существует в экранированном варианте, когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и неэкранированном, когда экранирующая обертка отсутствует. Скручивание проводов позволяет компенсировать наводки от внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.
• Коаксиальный кабель имеет несимметричную конструкцию и состоит из внутренней медной жилы и экранирующей медной оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции (рис. 2. 2). Существует несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения. Нас будут интересовать коаксиальные кабели для локальных сетей, а также кабели, предназначенные для связи приемных и передающих устройств с антеннами.
• Оптоволоконный кабель состоит из тонких (5-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы (рис. 2. 3). Это наиболее качественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

Рис. 2

Радиолинии наземной и спутниковой связи образуются 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.

Радиорелейные линии связи.

Спутниковые линии связи.

Рис. 3

Таблица 1

Тип линии	Длина линии	Область применения
Кабели с медными проводными жилами	30-50 км	Магистральные линии
	3-6 км	Абонентские линии
Витая пара (экранированная и неэкранированная)	до 100 м	Локальные сети
Коаксиальные кабели	Десятки метров	Подключение антенн к передающему устройству
	150-500 м	Локальные сети
Спутниковые радиолинии	10-12 тыс. км	Магистральные линии
Pадиореленые линии	До 1000 км	Магистральные линии
Одномодовое оптоволокно	До 100 км	Магистральные линии
Многомодовое оптоволокно	2-2, 5 км	Связь между сегментами локальной сети, вертикальная проводка в структурированных кабельных системах, подключение компьютеров к локальной сети
Ультразвуковые линии	Десятки метров	Организация локальной сети в небольших помещениях
Инфракрасное излучение	Десятки метров	Организация локальной сети в небольших помещениях
Лазерные линии в свободном пространстве	До нескольких км в зависимости от погодных условий	Связь между сегментами локальной сети

 

Линии связи с многожильными медными кабелями

Оглавление

Кабель - это достаточно сложное изделие, состоящее из проводников, слоев изоляции и защиты от воздействий внешней среды. Практически все выпускаемые кабели являются многожильными и состоят из пар свитых проводников. Количество пар проводников и их диаметр зависят от назначения кабеля и в значительной мере определяют его характеристики.
Кабели с медными проводами используются в магистральных, местных и локальных сетях.
В магистральных сетях используются кабели типа МКС(Б) - (магистральный кабель связи (бронированный)). Концы кабеля подключаются к аппаратуре уплотнения, ее также называют аппаратурой каналообразования, которая включает в состав передающие устройства и схемы уплотнения. Вся линия разделяется на переприемные участки длиной 30 - 40 км. Длина участков зависит от типа кабеля, метода уплотнения и характеристик аппаратуры. На каждом переприемном участке производится регенерация сигнала.
В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств различных производителей. Сегодня наиболее употребительными стандартами в мировой практике являются следующие:

• Американский стандарт EIA/TIA-568A;
• Международный стандарт ISO/IEC 11801;
• Европейский стандарт EN50173.

Кроме этих открытых стандартов, многие компании в свое время разработали свои фирменные стандарты, из которых до сих пор имеет практическое значение только один - стандарт компании IBM.
При стандартизации кабелей принят протокольно-независимый подход. Это означает, что в стандарте оговариваются электрические, оптические и механические характеристики, которым должен удовлетворять тот или иной тип кабеля или соединительного изделия.
В стандартах кабелей оговариваются достаточно много характеристик. Рассмотрим некоторые из них.

1. Волновое сопротивление - полное (активное и реактивное) сопротивление в электрической цепи. Измеряется в Омах и является относительно постоянной величиной для кабельных систем. Для неэкранированной витой пары наиболее часто используемые значения - 100 и 120 Ом. В области высоких частот (100-200 МГц) волновое сопротивление зависит от частоты.

2. Активное сопротивление - это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от волнового сопротивления активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

3. Емкость - это свойство металлических проводников накапливать энергию. Два электрических проводника в кабеле, разделенные диэлектриком, представляют собой конденсатор, способный накапливать заряд. Емкость является нежелательной величиной, поэтому надо стремиться к тому, чтобы она была как можно меньше. Высокое значение емкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.

4. Индуктивность. Эта характеристика присуща кабелю, как и любому проводнику. Также как и емкость, она является паразитным параметром, ухудшающим частотные свойства кабеля. Совместно с емкостью индуктивность образует резонансный контур, настроенный на определенную частоту. На этой частоте исчезают реактивные составляющие волнового сопротивления и оно становится чисто активным.

5. Затухание. Затухание является следствием потерь из-за наличия активного сопротивления проводников. Обычно используется погонное затухание. Оно измеряется в децибелах на метр для определенной частоты или диапазона частот сигнала.

6. Перекрестные наводки:

o Перекрестные наводки на ближнем конце - NEXT (NearEndCrossTalk). Этот параметр чрезвычайно важен для сетей с высокой скоростью передачи данных. NEXT - это мера тех искажений, которые принимающая пара улавливает от передающей, расположенной рядом в общем кабеле. Уменьшение значения параметра NEXT очень важно для кабельных систем категории 5 для ЛС и технологий высокоскоростной передачи данных в локальных сетях. Чтобы снизить затухание, подбирают соответствующий материал кабеля, используют плотное скручивание проводов витой пары и тщательно контролируют технологию монтажа. Измеряются в децибелах для определенной частоты сигнала.

o Перекрестные наводоки на дальнем конце - FEXT loss (FarEndCrosstalkloss). Современные высокоскоростные приложения используют одновременную передачу и прием информации по всем четырем парам. Помимо параметра NEXT в этом случае необходимо учитывать влияние помех на дальнем от передатчика конце линии. Ослабление перекрестных наводок на дальнем от передатчика конце, FEXT – это параметр однонаправленной передачи, характеризующий затухание сигнала помехи, наведенного сигналом передатчика на смежную пару. Измеряется в децибелах (дБ). Чем выше значения FEXT, тем меньший уровень имеет наводка в соседних парах и тем лучше качество передачи. Тестирование проводится для двух концов кабельной цепи.

Рассмотрим типы многожильных кабелей для локальных сетей.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: