Лекция 6 - Типы кабелей/сред передачи данных

• Рассматриваются типы кабелей и кабельных систем.  

• Параметры кабелей зависят от их типа и условий прокладки.  

• Коаксиальный кабель использовался в локальных сетях с 1973 года.  

• Имеет осевую симметрию с центральной жилой и внешней оболочкой.  

• Различается по физическим параметрам и характеристикам сигнала.  

• Используется для подключения к сетевой карте.  

• Имеет байонетные разъемы для подключения.  

• Может быть несовместим с другими типами разъемов.  

• Имеет две центральные жилы и несколько концентрических оболочек.  

• Используется для передачи дифференциального сигнала.  

• Применяется в сетях передачи данных для повышения устойчивости к наводкам.  

• Используется в высокоскоростных вариантах интернета.  

• Не монтируется вручную, а покупается готовым.  

• Применяется в условиях, где дефекты монтажа недопустимы.  

• Толстый коаксиальный кабель RG-8 использовался в 70-х годах.  

• Имел желтую оболочку и волновое сопротивление 50 Ом.  

• Был заменен тонким коаксиальным кабелем RG-58.  

• Волновое сопротивление 50 Ом, диаметр 5 мм.  

• Центральная жила 0.8 мм, передавал сигнал на 185 метров.  

• Использовался для локальных сетей, но был менее надежным.  

• RG-59 использовался в кабельных модемах и кабельном телевидении.  

• Волновое сопротивление 75 Ом, диаметр и центральная жила различаются.  

• RG-62 вымер, но использовался в некоторых сетях до конца 90-х.  

• Использовалась в Token Ring и имела волновое сопротивление 150 Ом.  

• Современная витая пара может быть экранированной или неэкранированной.  

• Различается по типам и имеет различные волновые сопротивления.  

• Обозначение диаметра проводочков в паре.  

• Классический экранированный витой кабель позволял передавать до 20 Мбит/с.  

• Токин ринг имел максимальную скорость передачи 16 Мбит/с.  

• Экранированная витая пара использовалась в сетях с кольцевой топологией.  

• В сетях операторов связи применялась технология ATM.  

• В сетях с кольцевой топологией использовалась экранированная витая пара.  

• Современная витая пара имеет волновое сопротивление 100 Ом.  

• Обозначение витой пары включает тип экранирования.  

• Примеры: UTP, FTP, STP, FTP, SFTP.  

• Категории различаются по ширине полосы пропускания.  

• Категория 1: телефонный кабель, полоса пропускания до 1 МГц.  

• Категория 2: первый тип для передачи цифровых данных, полоса пропускания до 4 МГц.  

• Категория 3: полоса пропускания до 16 МГц, максимальная длина 100 метров.  

• Категория 4: полоса пропускания увеличена до 20 МГц, используется в Токин ринге.  

• Категория 5: полоса пропускания до 100 МГц, используется в Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.  

• Категория 5e: полоса пропускания аналогична категории 5, но с улучшенными параметрами.  

• Используется для передачи данных с гигабитной скоростью.  

• Максимальная длина кабеля ограничена затуханием.  

• Конструкция усложняется, пропускная полоса до 250 МГц.  

• Применяется для 10-гигабитных стандартов.  

• Введена крестообразная перемычка для уменьшения взаимного влияния пар.  

• Категория 7: полоса 600 МГц, категория 8: полоса 2 ГГц.  

• Используются персональные экраны и экранирование всего кабеля.  

• Применяются для 25-40 гигабитных вариантов интернета на небольшие расстояния.  

• Обжим: 568A и 568B, различаются порядком пар.  

• Возможны прямые и кроссоверные кабели.  

• Современные устройства определяют тип кабеля автоматически.  

• Принцип полного внутреннего отражения.  

• Конструкция оптического волокна: сердечник и оболочка.  

• Различие между ступенчатым и непрерывным изменением коэффициента преломления.  

• Многомодовое волокно: много решений уравнений Максвелла.  

• Одномодовое волокно: одно решение, меньший диаметр сердечника.  

• Цель: одинаковое время прибытия мод к выходу волокна.  

• Одномодовое волокно: одна мода, движется с одной скоростью.  

• Многомодовое волокно: центральный сердечник 50-62.5 мкм, оболочка 125 мкм.  

• Устаревшие варианты: центральный сердечник 100 мкм, оболочка 140 мкм.  

• Оптический импульс в многомодовом волокне распространяется в виде набора мод.  

• Разные моды проходят разные расстояния, что приводит к расплыванию импульса.  

• Модальная дисперсия уменьшает амплитуду и расширяет импульсы, что снижает пропускную способность.  

• В многомодовом волокне импульсы расплываются и начинают перекрываться.  

• В одномодовом волокне импульсы не расплываются, что позволяет передавать сигналы на большие расстояния.  

• Модальная дисперсия ограничивает дальность передачи в многомодовом волокне.  

• В оптическое волокно сигнал может входить под углом, что зависит от диаметра волокна.  

• Вводится понятие цифровой апертуры, которая влияет на количество мод.  

• Чем больше входная апертура, тем больше число мод и сильнее эффект модальной дисперсии.  

• Диаметр сердечника и длина волны влияют на число мод и модальную дисперсию.  

• Модальная полоса пропускания учитывает эффект модальной дисперсии и измеряется в МГц/км.  

• Лазеры и светодиоды используются для накачки волокна, что влияет на ширину спектральной линии.  

• Современные оптоволокона имеют улучшенные характеристики, обозначаемые OM1-OM4.  

• Уменьшение диаметра сердечника снижает число мод и ослабляет эффект модальной дисперсии.  

• Оптимизация для работы с лазерами улучшает качество передачи.  

• Одномодовое волокно имеет одну моду и не подвержено модальной дисперсии.  

• Максимальное расстояние передачи определяется затуханием.  

• Новый тип оптоволокна PCF использует специальные структуры для борьбы с модальной дисперсией.  

• Пластиковое оптическое волокно имеет большое затухание.  

• Используется в бортовых сетях для защиты от вибрации и электромагнитных помех.  

• Подходит для движущихся объектов, таких как самолеты.  

• Пластиковое волокно не подвержено внешним электромагнитным помехам.  

• Для локальных и глобальных сетей используются другие типы волокон.  

• В таблице указаны характеристики для различных типов волокон.  

• Многомодовые волокна передают данные на меньшие расстояния.  

• Чем качественнее кабель, тем на большее расстояние можно передать данные.  

• Цветовая маркировка помогает различать типы волокон.  

• Хроматическая дисперсия возникает из-за излучения света в узком диапазоне.  

• Для уменьшения эффекта используются лазеры.  

• Одномодовые волокна высокого качества минимизируют хроматическую дисперсию.  

• ST разъемы используются для одномодовых и многомодовых кабелей.  

• SC разъемы имеют резьбовую фиксацию и подходят для одномодовых кабелей.  

• LC разъемы уменьшают плотность монтажа и используются для повышения плотности.  

• MT-RJ дуплексные разъемы содержат два волокна для передачи в обоих направлениях.  

• Используются разные окна прозрачности для передачи в разных направлениях.  

• Экономят волокна, но ограничивают дальность передачи.