44. Характеристики проводных линий связи. Классификация кабеля типа " витая пара". Оптоволоконный кабель

Линия связи состоит в общем случае из физической среды, по которой передаются электрические информационные сигналы, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. Синонимом термина линия связи (line) является термин канал связи (chanel).

Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными.

Сегодня как для внутренней (кабели зданий), так и для внешней проводки чаще всего

применяются три класса проводных линий связи:

□ витая пара;

□ коаксиальные кабели;

□ волоконно-оптические кабели.

Витой парой называется скрученная пара проводов. Этот вид среды передачи данных очень популярен и составляет основу большого количества как внутренних, так и внешних кабелей. Кабель может состоять из нескольких скрученных пар (внешние кабели иногда содержат до нескольких десятков таких пар).

Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.

Витая пара UTP представляет собой изолированные попарно свитые одножильные провода, при чем, число переплетений пар имеет разный шаг, на определенном отрезке длины кабеля. Это делается для сокращения перекрестных наводок между проводниками.

  Во время монтажа кабеля типа "витая пара", важно обеспечить минимально допустимую величину развития пар кабеля, для уменьшения потерь сигнала в кабеле.

  Для построения сетей применяются следующие разновидности кабеля:

• UTP - незащищенная витая пара - витые пары которого не имеют экранирования;

• FTP - фольгированная витая пара - имеет общий экран из фольги, однако у каждой пары нет индивидуальной защиты;

• STP - защищенная витая пара - каждая пара имеет собственный экран;

Помимо основных спецификаций, стандарт ANSI/TIA/EIA-568 определяет уровни производительности для кабеля UTP, в соответствии с которыми кабель разделяется на категории. Чем выше категория кабеля, тем он более эффективен. Основное отличие между категориями кабеля заключается в разном количестве витков пар проводов.

  Разновидности кабелей согласно стандарту ANSI/TIA/EIA-568 подразделяются на:

Категории:	Применение:
1	Телефон; POTS (услуги традиционной телефонии); системы сигнализации
2	Телефон; миникомпьютеры IBM и терминалы; ARCNET; LocalTalk
3	Локальные сети Token Ring и Ethernet 10Base T, голосовые каналы и другие низкочастотные приложения
4	Локальные сети Token Ring и Ethernet 10Base T , (в настоящее время не рассматривается)
5	Локальные сети со скоростью передачи данных до 100 Mbit/s   (распространенный)
5E	Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Mbit/s
6	Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Mbit/s
7	Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Mbit/s

Существуют два типа сетевого кабеля, обычно используемые в компьютерных сетях - Cross-over ("нуль хабный") и Straight-through (прямо проходящий, использующий хаб (сетевой концентратор) - сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети.).

Cross-over ("нуль хабный") - используется для соединения двух компьютеров через сетевые карты, напрямую, т.е. не используется ни хаб, ни коммутатор. Таким образом вы можете подключить только два компьютера одновременно, для подключения трех и более потребуется хаб или некоторый тип коммутатора.

Straight-through (прямо проходящий, использующий хаб) - название этого вида кабеля говорит само за себя - он передаёт сигнал напрямую из одного конца в другой, а именно с 1-го контакта на 1 2-2, 3-3, и т.д. Используется для различных видов соединений (компьютер - хаб, компьютер - DSL/ISDN/кабельный модем, или соединения хаба и коммутатора между собой).

Начнем разбор Straight-through кабеля, а затем выясним отличия в подготовке Cross-over варианта. Разложим проводки (жилы) слева направо в нужной последовательности. Есть соответствующий стандарт. Он называется EIA/TIA-568

• бело-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый, голубой, бело-голубой, зеленый, бело-коричневый, коричневый.

Разводка жил для Cross-over кабеля:

• бело-зеленый, зеленый, бело-оранжевый, голубой, бело-голубой, оранжевый, бело-коричневый, коричневый.

Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях. Оптоволоконный кабель известен уже долгое время, его поддерживали даже ранние стандарты Ethernet для пропускной способности 10 Мбит/с. Первый из них получил название FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link), а последующий - 10BaseF.

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5-60 микрон) гибких стеклянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются световые сигналы. 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 обеспечивает защиту данных от внешних помех , т.к. кабель использует свет вместо электричества, почти все проблемы, присущие медному кабелю, такие как электромагнитные помехи, перекрестные помехи (переходное затухание) и необходимость заземления, полностью устраняются.

Оптоволоконный кабель состоит из сердечника, сделанного из стекла (кварца) или полимера, оболочки, окружающей сердечник, затем следует слой пластиковой прокладки и волокна из кевлара для придания прочности. Вся эта структура помещена внутрь тефлоновой или поливинилхлоридной "рубашки".

Существует два типа оптоволоконных кабелей:

• Одномодовый

• Многомодовый.

Сигнал, передаваемый одномодовым кабелем, генерируется лазером, и представляет собой волну только одной длины, в то время как многомодовые сигналы, генерируемые светодиодом, переносят волны различной длины. Эти качества позволяют одномодовому кабелю функционировать с большей пропускной способностью по сравнению с многомодовым и преодолевать расстояния в 50 раз длиннее. Типичная величина задержки для наиболее распространенных кабелей составляет около 4—5 нс/м, что близко к величине задержки в электрических кабелях.