Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель до недавнего времени был самым распространенным.
Недорогой, легкий, гибкий, удобный, безопасный и простой в установке. Коаксиальный кабель состоит из пластиковой оболочки, внутри которой располагается внешний проводник (экран) из меди, изоляция и внутренний проводник в виде одиночного прямолинейного или свитого в спираль провода, выполненного из меди.
Рис.5.3. Устройство коаксиального кабеля.
Существует два вида коаксиального кабеля: тонкий (спецификация 10Base2) и толстый (спецификация 10Base5). Эти два вида кабеля отличаются тем, что на разное расстояние передают сигнал без затухания.
Витая пара
В
итая
пара – это
два перевитых изолированных медных
провода.
Рис.5.4 Витая пара.
Часто несколько перевитых проводов помещают в одну защитную оболочку. Переплетение проводов позволяет избавиться от электрических помех, наводимых соседними проводами и другими внешними источниками, например, двигателями, трансформаторами, мощными реле.
Различают два вида витой пары: неэкранированная и экранированная.
Неэкранированная витая пара (UTP) широко используется в ЛВС, максимальная
длина 100 метров. UTP определена стандартом, что гарантирует единообразие продукции.
Экранированная витая пара (STP) помещена в медную оплетку. Кроме того, пары проводов обмотаны фольгой. Поэтому STP меньше подвержены воздействию электрических помех и могут передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния по сравнению с коаксиальными кабелями.
Преимущества витой пары – дешевизна и простота при подключении. Недостатки – нельзя использовать при передаче данных на большие расстояния с высокой скоростью.
Оптоволоконный кабель.
В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это надежный способ передачи данных, так как электрические сигналы при этом не передаются. Следовательно, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные.
Рис.5.5. Внешний вид и устройство оптоволоконного кабеля.
Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля. Только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром около 1 – 10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции – стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна.
Оптоволоконные линии предназначены для передачи больших объемов данных на большие расстояния с высокой скоростью, так как сигнал практически не затухает и не искажается. Оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с отдельными коннекторами: одно – для передачи, другое – для приема. Скорость передачи теоретически может достигать до 200 Гбит/сек. Сейчас скорость передачи колеблется: от 100 Мбит/сек. до 1 Гбит/сек. Кабель не подвержен электрическим помехам. Существенным недостатком оптоволокна является его дороговизна и сложность в установке и подключении.
Типичная оптическая сеть состоит из лазерного передатчика света, мультиплексора/демультиплексора для объединения оптических сигналов с разными длинами волн, усилителей оптических сигналов, демультиплексоров и приемников, преобразующих оптический сигнал обратно в электрический. Все эти компоненты обычно собираются вручную. Таким образом, устройство, выполняющее модуляцию и демодуляцию информационных сигналов при передаче их из ЭВМ в канал связи и при приеме в ЭВМ из канала связи, называется мультиплексором.
Для передачи по кабелю кодированных сигналов используют две технологии: немодулированную и модулированную передачу.
Немодулированные системы передают данные в виде цифровых сигналов, которые представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля (полоса пропускания – разница между максимальной и минимальной частотой, которую можно передать по кабелю). В таких системах данные передаются в обоих направлениях. Для того чтобы избежать затухания и искажения сигналов используют репитеры (повторители), которые усиливают и ретранслируют сигнал.
Модулированные системы передают данные в виде аналогового сигнала (электрического или светового), занимающего некоторую полосу пропускания. Если полосы пропускания достаточно, то один кабель могут использовать одновременно несколько систем (например, транслировать передачи кабельного телевидения и передавать данные). Для восстановления сигнала используются специальные усилители. Передача сигналов идет только в одном направлении, поэтому в модулированной системе устройства имеют раздельные тракты для приема и передачи данных. Полоса пропускания делится на два канала, работающие на разных частотах, чтобы устройство могло одновременно и передавать, и принимать данные.