Среда передачи данных

Среда передачи — физическая субстанция, по которой происходит передача электрических, электромеханических, оптических, радиосигналов, использующихся для переноса той или иной информации.

Кабель – конструкция из нескольких проводов, заключённая в общий чулок, защищающий их от внешних воздействий.

3 основных типа кабелей вычислительных сетей:

-коаксиальный – медная основа

-витая пара – медная основа

-оптоволокно – стеклянные или пластиковые проводники

Передача данных по электр-м кабелям:

Для передачи эл-х сигналов между двумя точками необходимо организовать замкнутую эл-ю цепь, соединяющую передатчик и приёмник.

Передача сигналов по проводам:

-потенциальное

-токовое

Потенциальное – информативным является уровень напряжения сигнала, переданный передатчиком и полученный приёмником (пример – локальные сети). Передача: симметричная, ассиметричная.

Симметр. – оба провода цепи равноправные.

Ассиметр. – один из проводов, соединяющих узлы – общий. Н-р: применяется в классической реализации Ethernet на коаксиальном кабеле.

Токовое – информативно наличие или отсутствие тока в сети.

Длинные линии – кабели и провода, используемые для передачи данных.

Параметры кабеля, распространённые по всей длине:

-Ёмкость и сопротивление изоляции между проводниками – определяет частотные свойства кабеля.

-Индуктивность и сопротивление проводников – определяет частотные свойства кабеля.

-Волновое сопротивление. При радиочастоте проводник перестаёт работать как обычный провод. При высоких частотах – кабель работает как волновод.

-Затухание. Кабель характеризуется погонным затуханием – приведённым к единице длины – дБ/м.

-Возвратные потери

-Параметры NEXT, PS NEXT, FEXT, параметр защищённости (отношение сигнал/шум) и др.

NEXT – между парами в канале связи на основе витых пар. Это параметр двунаправленной передачи, характеризующий затухание сигнала помехи, наведённого сигналом передатчика на смежную пару. PS NEXT – суммарное переходное затухание на ближнем конце. FEXT – на дальнем конце.

Несимметричные кабели – коаксиальные:

-в качестве среды передачи данных используются в устаревших сетевых технологиях Ethernet 10Base5, Ethernet 10Base2, ARCnet.

Так же используется в кабельном телевидении и в качестве антенного кабеля. Главный недостаток коаксиала – ограниченная пропускная способность, в локальных сетях max 10 Мбит/с.

Симметричные кабели – витая пара:

-кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или более пар проводников. Каждая пара – 2 перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода.

Соответствия характеристик кабеля определяют стандарты ISO11801 и TIA-568.

Сами характеристики напрямую зависят от структуры кабеля и применяемых в нём материалов.

Для расшивки кабеля используется стандарт Т-568А либо Т-568B:

T-568A: Т-568В

1. Бело-зелёный 1. Бело-оранжевый
2. Зелёный 2. Оранжевый
3. Бело-оранжевый 3. Бело-зелёный
4. Синий 4. Синий
5. Бело-синий 5. Бело-синий
6. Оранжевый 6. Зелёный
7. Бело-коричневый 7. Бело-коричневый
8. Коричневый 8. Коричневый

Классификация кабелей на витой паре

Категория	Класс линии	Полоса частот, МГц	Типовое сетевое приложение
	А	0,1	Аналоговая телефония
	В		Цифровая телефония, ISDN
	С		10Base-T (Ethernet)
	-		10Base-T (Ethernet)
5e	D		1000Base-TX (Gigabit Ethernet)
	Е		100Base-TX (Gigabit Ethernet)
6а	Еа		10000Base-TX (Gigabit Ethernet)
	F	600(1000)	10000Base-TX (Gigabit Ethernet)

Волоконно-оптические линии связи:

-вид связи, при котором информация передаётся по оптическим волноводам (оптическое волокно).

Считается самой совершенной физической средой передачи информации.

Самая перспективная среда для передачи данных больших потоков информации на значительные расстояния.

Физические особенности:

-высокая частота несущей (широкополосность оптических сигналов) F0=10^14 Гц.

Т.е. по оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью 10^12 бит/c или Терабит/с.

-в оптоволокне могут распространяться световые сигналы 2х разных поляризаций->удвоение пропускной способности оптического канала связи.

Технические особенности:

-волокно изготовлено из кварца, основу которого представляет двуокись кремния, широко распространённого->недорогой материал, в отличие от меди.

-диаметр волокна ~100мкм. Очень компактны и легки.

-Системы связи на основе оптических волокон устойчивы к э/м помехам. Передаваемая по световодам информация защищена от несанкц-го доступа.

2 вида волокна (от способа распространения излучения в них):

-одномодовое – распространяется только один луч

-многомодовое – распространение большого числа лучей.

Оба типа характеризуются 2мя параметрами:

-затухание

-дисперсия (модовая, материальная, волноводная)