0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Витая пара оптоволокно коаксиальный кабель

Витая пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель.

Витая пара, коаксиальный кабель,

волоконно-оптический кабель.

Важнейшим компонентом, определяющим во многом, состав оборудования, эффективность работы и расстояния между абонентами сети, является используемая в компьютерной сети физическая среда установления соединений.

Витая пара.

Витая пара (Twisted pair — ТР) представляет собой пару свитых проводов. Кабель, составленный из нескольких витых пар, как правило, покрыт жесткой пластиковой оболочкой, предохраняющей его от воздействия внешней среды и механи­ческих повреждений. Схема витой пары представлена на рисунке 1. В нормальных условиях витая пара поддерживает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с.

Рис. 1. Кабель из витых пар

Однако ряд факторов может существенно снизить скорость передачи данных, в частности, потеря данных (data loss), перекрестное соединение (crosstalk coupling) и влияние электромагнитного излучения. Для уменьшения влияния электрических и магнитных полей применяется экранирование (кабель из витых пар покрывается фольгой или оплеткой). Но после экранирования витой пары в значительной степени увеличивается затухание (аттенюация — attenuation) сигнала. Под затуханием сигнала подразумевается его ослабление при передаче из одной точки сети в другую. Экранирование изменяет сопротивление, индук­тивность и емкость таким образом, что линия становится склонной к потерям данных. Подобные потери могут сделать витую пару ненадежной средой передачи. И экранированная, и неэкрани­рованная витая пара используются для передачи данных на несколько сотен метров.

Спецификации категорий витой пары.

В соответствии со спецификациями ассоциации электронной и телекоммуникационной промышленно­сти (Electronic Industries Association and Telecommunications Industries Association — EIA/TIA) вводится пять стандартных категорий кабеля из витых пар. Обратите внимание, что при определении категорий кабеля используется только неэкранированная витая пара (unshielded twisted pair — DTP).

Кабель первой категории используется для передачи голосовых данных. С начала 80-х годов кабель CAT 1 используется в основном в качестве проводки телефонных линий. Кабель первой категории не сертифицирован для передачи данных любого типа и в большинстве случаев не рассматривается как среда для передачи цифровых данных.

Кабель второй категории используется для передачи информации со скоростью не более 4 Мбит/с. Этот тип проводки характерен для сетей устаревшей кольцевой топологии, использующих протокол с передачей маркера. Кабель тактируется частотой 1 МГц.

Кабель третьей категории в основном используется в локальных сетях с устаревшей архитектурой Ethernet l0base-T и сертифицирован для передачи данных со скоростью до 16 Мбит/с. Кабель тактируется частотой 16 Мгц.

Кабель четвертой категории используется в качестве среды соединения сетей с кольцевой архитектурой или архитектурой lObase-T/l00base-T. Кабель САТ4 сертифицирован для передачи данных со скоростью до 16 Мбит/с и состоит из четырех витых пар. Тактируется частотой 20 МГц.

Кабель пятой категории является самой распространенной средой передачи сетей Ethernet. Кабель поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с и используется в сетях с архитектурой l00base-Т и l0base-T. Кабель тактируется частотой 100 МГц.

Коаксиальный кабель.

Коаксиальный кабель является широко распространенной средой передачи дан­ных. Такое название кабель получил вследствие того, что состоит из двух проводников (axes). Один провод-пик (цельная или витая жила) экранируется вторым, который тоже может быть сплошным или перепле­тенным. Проводники, как правило, разделены слоем диэлектрического материала. Сам кабель покрыт пла­стиковой оболочкой. Коаксиальный кабель лучше защищен от помех и позволяет увеличить длину сегмента сети. Использующие коаксиальный кабель сети стандартов l0base-5/2 характеризуются пропускной способ­ностью 10 Мбит/с. Максимальная длина сегмента для сетей стандарта l0base-5 составляет приблизительно 500 метров, а для сетей стандарта l0base-2 — приблизительно 180 метров. На рисунках 2 и 3 показан коаксиальный кабель в разрезе. С увеличением диаметра коаксиального кабеля пропускная способность повышается. Однако одновре­менно с этим увеличиваются затраты на выполнение проводки из такого кабеля, поскольку необходимо использовать специальные инструменты. Коаксиальный кабель менее подвержен влиянию шума по сравнению с витой парой. Кабель состоит из двух концентрических проводников, разделенных слоем диэлектрического материала. Импеданс коаксиального кабеля может быть равен 75 Ом (кабель толщиной 1/2 дюйма) или 50 Ом (кабель толщиной 3/8 дюйма).

Рис. 2. Сечение коаксиального кабеля.

Рис 3. Продольный разрез коаксиального кабеля.

Волоконно-оптический кабель.

Это наиболее перспективная среда, позволяющая передавать данные в виде световых волн по стеклянному «про­воднику» или кабелю. Волоконно-оптические линии связи используются на расстояниях свыше одного километра. Характерной их особенностью является высокая защищенность от несанкционированного под­ключения (что не удивительно, поскольку для передачи данных не используются электрические сигналы). Существует две разновидности кабеля: одномодовый и мпогомодовый.

Коаксиальный и волоконно-оптический кабель устроены почти одинаково. Сердечник последнего со­стоит из сплетения тонких стеклянных волокон и заключен в пластиковую оболочку (плакирование— cladding), отражающую свет обратно к сердечнику. Плакирование покрыто концентрическим защитным слоем плас­тика. Несколько волоконно-оптических кабелей объединяются в жгут и покрываются еще одним защитным слоем пластика. На рисунке 4 показано устройство волоконно-оптического кабеля.

Рис. 4. Волоконно-оптический кабель.

Принцип передачи данных волоконно-оптическим кабелем.

Все стандартные кабели передают бинарные данные с помощью электрических импульсов. И только воло­конно-оптический кабель, используя тот же принцип, передает данные с помощью световых импульсов. Источник света посылает данные по волоконно-оптическому «каналу», а принимающая сторона должна преобразовать полученные данные в необходимый формат.

Одномодовый и многомодовый кабель.

В относительно тонком волоконно-оптическом канале свет будет распространяться вдоль продольной оси канала. В физике этот эффект упоминается в следующей формулировке — «импульсы света

Читать еще:  Установить мансардные окна своими руками

распространяются в осевом (аксиальном) направлении». Именно это и происходит в одномодовом кабеле (см. рис. 5).

Однако преимущества этого типа передачи ограничены. С целью устранения подобных ограничений ста­ли выпускать толстый кабель. Но тут возникла другая проблема — лучи света имеют свойство входить в канал под различными углами и проходить кабель, отражаясь от стенок сердечника. В результате вошедшие в канал под различными углами волны проходят различное расстояние и прибывают к получателю в раз­ное время. Этот эффект, проиллюстрированный на рисунке 6, получил название модальной дисперсии (modal dispersion).

Принцип работы волоконно оптического кабеля.

Рис. 5. Распространение света по одномодовому пути в тонком кабеле.

Рис. 6. Модальная дисперсия неаксиальных лучей в толстом кабеле.

Чем больше количество мод света в канале, тем уже полоса пропускания. В дополнение к тому, что раз­личные импульсы достигают получателя практически одновременно, усиление дисперсии приводит к нало­жению импульсов и введению получателя в «заблуждение». В результате снижается общая пропускная способность. Одномодовый кабель передает только одну моду световых импульсов. Скорость передачи данных при этом достигает десятков гигабит в секунду. Одномодовый кабель в состоянии поддерживать несколько гигабитных каналов одновременно, используя для этого световые волны разной длины. Следовательно, про­пускная способность многомодового волоконно-оптического кабеля ниже, чем у одномодового. Простейший способ уменьшения дисперсии — нивелирование (grading) волоконно-оптического кабеля. В результате лучи света синхронизируются таким образом, что дисперсия на стороне приемника уменьша­ется. Дисперсия также может быть уменьшена путем ограничения количества длин световых волн. Оба ме­тода позволяют в некоторой степени уменьшить дисперсию, но не в состоянии привести скорость передачи данных в соответствие с одномодовым волоконно-оптическим кабелем. Широко используется многомодовый волоконно-оптический кабель 62,5/125. Обозначение «62,5» соответствует диаметру сердечника, а обозначение «125» — диаметру плакирования (все величины приве­дены в микронах). Из одномодовых распространены кабели с маркировкой 5-10/125. Ширина полосы про­пускания обычно приводится в МГц/км. Хорошей моделью взаимоотношений полосы пропускания и дальности передачи служит резиновый жгут — с увеличением расстояния полоса пропускания сужается (и наоборот). В случае передачи данных на расстояние 100 метров полоса частот многомодового кабеля составляет 1600 МГц при длине волны 850 нм. Аналогичная характеристика одномодового кабеля составляет приблизительно 888 ГГц.

Оптический Кабель, Кабель Витая Пара или Коаксиальный Кабель

Оптический кабель, витая пара и коаксиальный кабель — это три основных типа сетевых кабелей, использующихся в системах коммуникации. Чем же отличаются их производительность и емкость?

Что такое оптический кабель?

Оптический кабель, также известный как оптический кабель, является сетевым кабелем Ethernet, который состоит из одного или нескольких оптических волокон, используемых для передачи данных. оптический кабель передает данные в виде световых импульсов, проходящих по тонким стеклянным нитям. оптический кабель может быть одномодовым (SMF) или многомодовым (MMF). Одномодовый оптический кабель имеет тонкую сердцевину, которая делает возможным распространение только одной световой моды за раз. В то время, как мультимодовый кабель имеет сердцевину большего диаметра и, таким образом, может передавать несколько световых мод (лучей) в одно и то же время. Классический одномодовый кабель — это кабель стандарта OS2, мультимодовые кабели бывают нескольких типов: OM1, OM2, OM3, OM4, и OM5. Дистанция передачи по одномодовому волокну может достигать нескольких километров, тогда как мультимодовое волокно передает на расстояние до 550 метров при скорости передачи данных 10 Гбит/с. Для получения более подробной информации о типах оптоволоконных кабелей, приципах их работы и советов по их установке, пожалуйста, ознакомьтесь со статьей Преимущества и недостатки оптоволоконного кабеля.

Что такое кабель витая пара?

Кабель витая пара часто используется в телефонных сетях и большинстве современных сетях Ethernet. Он представляет из себя тип провода, в котором два проводника одной цепи скручены вместе. Пара проводов образует цепь, которая может передавать данные. Пары скручены между собой для предотвращения перекрестных помех, а также для защиты от шума, производимого соседними парами.

Существуют два типа кабеля Ethernet витая пара: неэкранированная витая пара (UTP) и экранированная витая пара (STP). Повсеместно используются неэкранированные медные кабели категорий Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6a и Cat7. Экранированный кабель имеет фольгированную оболочку вокруг каждой пары проводов. Все четыре пары проводов помещены в общую металлическую оплетку или фольгу, как правило, кабель 150 Ом. Экранированный кабель обладает лучшими характеристиками сопротивления шуму, чем неэкранированный.

Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель создан для передачи высокочастотных сигналов. Он состоит из круглого медного проводника и трех изоляционных и защитных слоев, защищаюших от механических, световых и других электромагнитных помех. Благодаря защитным слоям коаксиальный кабель может работать на длинных дистанциях между двумя устройствами.

Внешняя оболочка Проводящий экран Изолирующий слой Центральный проводник Существует несколько различных типов коаксиальных кабелей, но только два их них—RG59 и RG6—получили наиболее повсеместное применение. Аббревиатура RG относится ко времени Второй Мировой Войны и расшифровывается как «radio guide» («радиогид»), потеряла сегодня свое первоначальное значение.

Оптический кабель, кабель витая пара или коаксиальный кабель: в чем разница?

A.Скорость, пропускная способность и дистанция

Коаксиальный кабель и кабель витая пара — провода из меди или на основе меди, покрытые изолирующим слоем из других материалов. Они оба могут использоваться в телевидении и телефонии, для передачи данных в виде электрических сигналов. В то время, как оптический кабель может передавать те же типы данных с более широкой пропускной способностью, быстрой скоростью и высокой частотой. Он сделан из очень тонкой и гибкой стеклянной или пластиковой трубки.

Читать еще:  Как затемнить окно своими руками

B.Цена на кабель

Из данной таблицы мы видим, что цена на оптический кабель наиболее низкая при одной и той же длине. Тем не менее, процесс установки оптоволоконного кабеля может быть достаточно дорогостоящим из-за использования оптических компонентов, особенно оптических трансиверов. К тому же кабель витая пара с коннекторами RJ45 стоит дешевле, чем коаксиальный кабель, который часто оснащен коннекторами BNC.

Хотя оптоволоконные кабели имеют большие преимущества с точки зрения гибкости полосы пропускания и надежности, они не так широко распространены, как коаксиальные кабели или кабели витая пара. Оптоволокно более хрупкое и тонкое, чем кабели других двух типов, что требует осторожности в процессе его установки, использования и технического обслуживания. По сравнению с кабелем витая пара, коаксиальный кабель может передавать данные на более дальние расстояния. Но из-за диэлектрического изолятора, окружающего медную сердцевину, коаксиальный кабель более сложен в установке и техническом обслуживании.

Оптоволоконные кабели используются не только для передачи данных на дальние расстояния между городами и странами, но также для сетей прямого доступа пригородных районов (такие как FTTH, FTTP, FTTB, FTTC и т.д.), известных также как инсталляции «последней мили». Они также широко используются в дата-центрах, где необходимо передавать большой объем данных.

Кабели витая пара используются в основном в телефонных сетях, для передачи данных. Применение коаксиальных кабелей включает линии подачи, соединяющие радиопередатчики и приемники с антеннами, компьютерные сети (Интернет), цифровое аудио (S/PDIF) и распределительные кабели для передачи телевизионных сигналов. Они также используются для соединения медиа интерфейсов высокой четкости.

Есть очевидные различия между оптоволоконным кабелем, кабелем витая пара и коаксиальным. Сейчас оптоволокно становится трендом, который отвечает растущим потребностям рынка вслед за развитием технологий. Тем не менее, Ваш выбор соответствующего типа кабеля сильно зависит от сферы применения, требований к дистанции передачи данных и производительности.

Источник: Оптический Кабель, Кабель Витая Пара или Коаксиальный Кабель

Характеристики кабельных сред для передачи сигналов по сети: витая пара, оптоволокно, коаксиальный кабель и пр

Кабельные системы

Кабель (cable), используемый для построения компьютерных сетей, представляет собой сложную конструкцию, состоящую, в общем случае, из проводников, изолирующих и экранирующих слоев. В современных сетях используются три типа кабеля:

  • коаксиальный кабель (coaxial cable);
  • «витая пара» (twisted pair);
  • оптоволоконный кабель (fiber optic).

Каждый тип кабеля отличается от других внутренним устройством и обладает целым набором технических характеристик, влияющих на основные потребительские параметры сетей:

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель был первым типом кабеля, использованным для соединения компьютеров в сеть. Кабель данного типа состоит из центрального медного проводника, покрытого пластиковым изолирующим материалом, который, в свою очередь, окружен медной сеткой и/или алюминиевой фольгой. Этот внешний проводник обеспечивает заземление и защиту центрального проводника от внешней электромагнитной интерференции. При прокладке сетей используются два типа кабеля — «Толстый коаксиальный кабель» (Thicknet) и «Тонкий коаксиальный кабель» (Thinnet). Сети на основе коаксиального кабеля обеспечивают передачу со скоростью до 10 Мбит/с. Максимальная длина сегмента лежит в диапазоне от 185 до 500 м в зависимости от типа кабеля.

Устройство коаксиального кабеля

«Витая пара»

Кабель типа «витая пара» (twisted pair), является одним из наиболее распространенных типов кабеля в настоящее время. Он состоит из нескольких пар медных проводов, покрытых пластиковой оболочкой. Провода, составляющие каждую пару, закручены вокруг друг друга, что обеспечивает защиту от взаимных наводок. Кабели данного типа делятся на два класса — «экранированная витая пара» («Shielded twisted pair») и «неэкранированная витая пара» («Unshielded twisted pair»). Отличие этих классов состоит в том, что экранированная витая пара является более защищенной от внешней электромагнитной интерференции, благодаря наличию дополнительного экрана из медной сетки и/или алюминиевой фольги, окружающего провода кабеля. Сети на основе «витой пары» в зависимости от категории кабеля обеспечивают передачу со скоростью от 10 Мбит/с – 1 Гбит/с. Длина сегмента кабеля не может превышать 100 м (до 100 Мбит/с) или 30 м (1 Гбит/с).

Устройство кабеля типа «витая пара”

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконные кабели представляют собой наиболее современную кабельную технологию, обеспечивающую высокую скорость передачи данных на большие расстояния, устойчивую к интерференции и прослушиванию. Оптоволоконный кабель состоит из центрального стеклянного или пластикового проводника, окруженного слоем стеклянного или пластикового покрытия и внешней защитной оболочкой. Передача данных осуществляется с помощью лазерного или светодиодного передатчика, посылающего однонаправленные световые импульсы через центральный проводник. Сигнал на другом конце принимается фотодиодным приемником, осуществляющим преобразование световых импульсов в электрические сигналы, которые могут обрабатываться компьютером. Скорость передачи для оптоволоконных сетей находится в диапазоне от 100 Мбит/c до 2 Гбит/с. Ограничение по длине сегмента составляет 2 км.

Устройство оптоволоконного кабел

29) Основные показатели качества ИВС: Производительность. Пропускная способность. Надежность. Безопасность информации. Прозрачность. Масштабируемость. Универсальность

Согласно Серии Международных Стандартов ISO 9000 качество — это совокупность свойств системы, позволяющих удовлетворять потребностям и ожиданиям потребителя. Рассмотрим основные показатели качества информационно-вычислительных сетей.

1. Полнота выполняемых функций. Сеть должна обеспечивать выполнение всех предусмотренных для нее функций по доступу ко всем ресурсам, по совместной работе узлов и по реализации всех протоколов и стандартов работы.

Читать еще:  Витая пара и оптоволокно отличия

2. Производительность — среднее количество запросов пользователей сети, исполняемых за единицу времени.

3. Пропускная способность — важная характеристика производительности сети, определяется объемом данных, передаваемых через сеть (или ее звено — сегмент) за единицу времени. Часто используется другое название —скорость передачи данных.

4. Надежность сети — важная ее техническая характеристика, чаще всего характеризующаяся средним временем наработки на отказ.

5. Достоверность результантной информации — важная потребительская характеристика сети.

6. Безопасность информации в сети является важнейшим ее параметром, поскольку современные сети имеют дело с конфиденциальной информацией. Способность сети защитить информацию от несанкционированного доступа и определяет степень ее безопасности.

7. Прозрачность сети — еще одна ее потребительская характеристика, означающая невидимость особенностей внутренней архитектуры сети для пользователя, он должен иметь возможность обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера.

8. Масштабируемость — это возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.

9. Универсальность сети — возможность подключения к ней разнообразного технического оборудования программного обеспечения от разных производителей.

В состав этих показателей качества сети входят важные технические характеристики, которые могут быть оценены и выражены количественными значениями измеряемых или вычисляемых величин: производительность, пропускная способность, надежность, достоверность результантной информации, безопасность информации.

Последовательные сети — с передачей «точка–точка» (point-to-point).(вопрос 10)

132. Характеристики линий связи: АФЧХ, полоса пропускания (bandwidth), затухание (attenuation), пропускная способность (throughput). Децибелы.

Что использовать: коаксиальный кабель, витую пару или оптический кабель?

Достижения кабельных технологий расширили возможности пропускной способности. Существует множество вариантов для подключения компьютерных сетей, поэтому выбор подходящего кабельного решения для широкополосного подключения может сбить с толку. Коаксиальный кабель, витая пара или оптический кабель: какой из них является идеальным с точки зрения различных факторов, таких как стоимость, надежность и пропускная способность. В данной статье мы расскажем об этих трех видах кабелей и сравним их.

Коаксиальный Кабель

Коаксиальный кабель представляет собой одиночный провод, как правило, медный, изолированный пеной, затем симметрично окруженный плетеным металлическим экраном и покрытый пластиковой оболочкой. Благодаря своему изоляционному свойству коаксиальный кабель может передавать аналоговые сигналы с широким диапазоном частот. Таким образом, он широко используется в линиях передачи, соединяющих радиопередатчики и приемники с их антеннами, соединениях компьютерных сетей и в распределительных кабелях цифровых аудио- и телевизионных сигналов. На следующем рисунке показана структура коаксиального кабеля.

Кабели витая пара — это тип провода, в котором два проводника из одной цепи скручиваются вместе. Он поставляется в двух версиях: экранированная витая пара (STP) и неэкранированная витая пара (UTP). STP обычно используется в сетях Token Ring, а UTP — в сетях Ethernet. Например, кабели витая пара Cat 7 используются для сетей 1000BASE-T (Gigabit Ethernet или GbE) и 10GBASE-T (10-Gigabit Ethernet или 10 GbE). На приведенном ниже рисунке показано, как выглядят UTP (слева) и STP (справа).

Оптический кабель представляет собой кабель, содержащий один или несколько оптических волокон. Оптические кабели часто содержат несколько кремневых сердцевин, и каждое волокно может передавать много длин волн (или каналов), позволяя волокну адаптироваться к все возрастающим требованиям к обьему данных. Когда кабель терминируется разъемами LC/SC/ST/FC/MTRJ/MU/SMA на обоих концах, такими как LC-LC, LC-SC, LC-ST, SC-ST, SC-SC, ST-ST и т.д., оптические кабели могут быть подсоединены к волоконно-оптическому каналу связи между оборудованием во время прокладки кабелей. В качестве примера рассмотрим оптический кабель LC-LC, который часто используется как для коротких, так и для дальних расстояний. На следующем рисунке представлен обзор оптического кабеля LC-LC.
Выбирая тип кабеля, подходящий для сетевых услуг, следует иметь в виду, что каждый кабель имеет свои уникальные преимущества и недостатки, связанные со следующими факторами: стоимость, скорость, безопасность, надежность, пропускная способность, пропускная способность данных и т. д.

Сравнение Трех Видов Кабелей

Коаксиальный кабель прост в установке и относительно устойчив к помехам. Однако он достаточно громоздкий и идельно подходит для коротких расстояний из-за его высокого коэффициента затухания. Это достаточно затратно для передачи данных на дальние расстояния. Напротив, кабель витая пара является самым гибким и дешевым среди трех видов кабелей, что упрощает установку и эксплуатацию. Но он также сталкивается с проблемой затухания и предлагает относительно низкую пропускную способность. Кроме того, он чувствителен к помехам и шумам. В качестве одного из самых популярных носителей как для новых кабельных установок, так и для обновлений, включая базовые, горизонтальные и даже настольные приложения, оптический кабель имеет небольшой размер и массу. Поскольку проводник представляет собой стекло, он не может пропускать электричество, поэтому оптический кабель становится невосприимчивым к электромагнитным помехам. Самым большим преимуществом оптического кабеля является его способность передавать большой объем данных с низкими потерями на дальние расстояния с высокой скоростью. Тем не менее, для его установки требуются особые навыки, его использование на коротких дистанциях сложно и затратно.

Вывод

Выбор между коаксиальным кабелем, кабелем витая пара и оптическим кабелем в основном зависит от ваших потребностей и топологии сети. Вы можете найти для себя идеальное соотношение стоимости и пропускной способности, чтобы сделать выбор. Идеальным может быть как коаксиальный кабель, так и кабель витая пара или оптический кабель, если они удовлетворяют Вашим требованиям.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector