Типы и характеристики кабеля
Автор: Александр Симонов, Дмитрий Курченко
Источник: http://ltservice.com.ua/stati/tipyi-i-harakteristiki-kabelya.html
UTP, unshielded twisted pair (Неэкранированная витая пара) - кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание уменьшает электрические помехи извне при прохождении сигналов по кабелю.
Существует семь категорий витой пары:
• 1-2 – устаревший стандарт кабелей, который поддерживает передачу голоса и низкоскоростных данных (до 20 Кбит\сек).
• 3 – распространенный на западе кабель телефонной проводки. Передача голоса и данных.
• 4 – улучшенный вариант 3 категории. Обладает повышенной помехоустойчивостью и низкими потерями сигналов. Используется редко.
• 5 – основная категория кабеля, которая используется в компьютерных системах на сегодняшний день. Большинство высокоскоростных протоколов сориентированы на нее.
• 6-7 – поддерживают высокоскоростные протоколы на отрезках кабеля большой длинны (больше чем кат 5).
Волновое сопротивление неэкранированной витой пары – 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает также 120 Ом).
Кабель позволяет соединять напрямую только два компьютера, из этого следует, что в сетях, построенных на витой паре, преобладает топология типа "звезда" (каждый из компьютеров, при помощи кабеля подключен напрямую к дополнительному сетевому устройству, которое обеспечивает взаимодействие между компьютерами в сети). Соответственно, при повреждении одного из кабеля, сеть продолжит функционировать и прервется связь лишь с одним компьютером. Это позволяет легко диагностировать и устранять неполадку.
В STP, shielded twisted pair (экранированной витой паре) изолированная пара проводников дополнительно помещена в оплетку, что в большей степени увеличивает степень помехозащищенности сигналов. Экранированные витые пары внешне напоминают силовые электрокабели. По экранированным витым парам возможна передача только данных. Экран защищает передаваемые сигналы от внешних помех и уменьшает вредное для здоровья электромагнитное излучение. Но с другой стороны, наличие заземляемого экрана делает кабель дороже и усложняет его прокладку. Экранированная витая пара имеет волновое сопротивление 150 Ом, поэтому невозможно отдельные участки неэкранированной сети (сопротивление 100 Ом) заменить на экранированную. Для этого необходимо также менять сетевые адаптеры.
Коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель RG-58 (иногда используют название CheapеrNet или ThinNet) представляет из себя медный провод, экранированный при помощи оплетки. Толщина кабеля 6 мм., волновое сопротивление 50 Ом. Следует отметить, что тонкий коаксиальный отличается от телевизионного кабеля, применяемого для кабельного телевиденья. Несмотря на схожесть, телевизионный кабель (RG-59) имеет волновое сопротивление 75 Ом и не используется в компьютерной сети. Сети, которые построены на тонком кабеле Ethernet, имеют топологию "общая шина" (все компьютеры в сегменте сети подключены к одному кабелю). В связи с техническими особенностями, при повреждении участка кабеля сеть не распределяется на два изолированных, но работающих ее фрагмента, а полностью выходит из строя. Это снижает надежность сети и значительно затрудняет диагностику места возникновения поломки. В связи с этим, перспективнее и выгоднее строить сети на основе витой пары. Использование коаксиального кабеля считается устаревшей технологией. Тем не менее, большинство небольших офисных сетей продолжают его использовать.Толстый коаксиальный кабель (RG-8 и RG-11) имеет толщину 12 мм и бывает двух разновидностей: гибкий и жесткий. Он имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, а также позволяет подключать новый компьютер к кабелю, не останавливая работу сети. Однако он сложен при прокладке, а для подключения к нему требуется специальное устройство (трансивер). Трансивер устанавливается непосредственно на кабеле контактно (прокалыванием) или бесконтактно, и питается от сетевого адаптера компьютера. Трансивер соединяется с сетевым адаптером при помощи кабеля AU1 (Attachment Unit Interface) длиной до 50 метров. Сетевой адаптер должен иметь разъем AU1 (разъем DB-15), который обычно имеется в концентраторах (hub-ax). Основная область применения толстого коаксиального кабеля – магистральные линии, соединяющие этажи здания (если использовать оптоволоконный кабель не позволяют средства).
Оптоволоконный кабель
Оптоволоконный кабель для передачи данных использует свет. Обычно он состоит из центральной стеклянной нити (световода), которая покрыта сплошной стеклянной оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем световод. Проходя по световоду, лучи света не выходят за его пределы, поскольку отражаются от покрывающего слоя оболочки. Все это спрятано во внешнюю защитную оболочку. В первых оптоволоконных кабелях в качестве материала для световода использовалось стекло. В современных разработках также используется пластик. В качестве источников света применяются светодиоды (длина волны 850 нм и 1300 нм) или полупроводниковые лазеры (длина волны 1300 нм и 1500 нм), а информация кодируется путем изменения интенсивности света. На приемном конце кабеля детектор преобразует световые импульсы в электрические сигналы. Волоконно-оптические кабели присоединяются к оборудованию разъемами MIC, ST, SC. Виды оптоволоконных кабелей: • одномодовый кабель; • многомодовый кабель со ступенчатым изменением показателя преломления; • многомодовый кабель с плавным изменением показателя преломления.
В одномодовом кабеле (Single Mode Fiber, SMF) применяется центральный проводник очень малого диаметра (соизмеримого с длиной волны света— 5 - 10 мкм). При этом практически все лучи света распространяются вдоль оптической оси световода, не отражаясь от внешнего проводника. В качестве источника света используется полупроводниковый лазер. Этот тип кабеля самый дорогой, и имеет самые высокие показатели.
В многомодовых кабелях (Multi Mode Fiber, MMF) применяются более широкие внутренние сердечники, которые легче изготовить. В этих кабелях во внутреннем проводнике одновременно существует несколько световых лучей, отражающихся от внешнего проводника под разными углами. Угол отражения луча именуется модой луча. В качестве источников излучения в многомодовых кабелях используются светодиоды, так как они дешевле. В целом, многомодовое волокно дешевле одномодового, хотя характеристики его хуже: большее затухание сигнала, уже полоса пропускания.
