Файл: 1 теоретическое обоснование темы 4 1 Сетевые топологии 4.docx

инвестированиявпроизводительностьиэффективностьлюбойкомпанииилипредприятия.Кабельнаясистемасчитаетсяэлементомсетиссамымдлительнымвременем работоспособности, дольше которого существует только само здание.Кабельнаясистема,используемаянаосновестандартов,можетгарантироватьдолговременнуюфункциональностьсетииподдержкуогромногочислаприложений,обеспечивотдачуотинвестированиянавсемпротяженииеёработы. 2.2 Витая пара.Линия передачи данных, типа – «витая пара» может представлять собой,минимум два проводника, которые разделены диэлектрическими материалами иимеющиеравномерныезазорынавсемпротяжениипередачи.Кэтимдвумпроводникамнакладываетсясбалансированноенапряжение,котороеравнопо амплитуде и противоположно по фазе. Во всех проводниках проходят одинаковыепо величинеи противоположныепотечениютоки.Проходящиетокисоздаютконцентрическоемагнитноеполе,котороеокружаеткаждыйизимеющихсяпроводников.Напряжениемагнитногополявсегда увеличивается в отрезке между проводниками и гаснет в пространстве, гдеконцентрическое поле находится за пределом двух проводников. Ток в каждом изпроводниковравенповеличинеипротивоположенпонаправлению,этопредполагает уменьшение всей энергии, которая собирается в результирующеммагнитном поле. Любое изменение силы тока, будет генерировать напряжение накаждом из проводников с результирующим электрическим полем, с направлениемтечения,котороеограничиваетмагнитноеполеиподдерживаетпостоянныйток.Характеристическийимпеданс–является

---

конечнымимпедансомлюбойлиниипередачи.Такойимпедансравенвходномуимпедансулиниипередачиданных, которая однородна и с бесконечной длиной, то есть в идеальном случаелинии передачипредельной длины, терминированной(согласованной) нагрузкойсчисломеесобственногохарактеристическогоимпеданса.Витоге,характеристический импеданс – это комплексное значение (число) с реактивной ирезистивнойкомпонентами.Онсчитаетсяфункциейчастотпередаваемыхсигналовинезависитотпротяженностилинии.Приоченьвысокойчастотехарактеристическийимпедансбезсопротивлениястремитсякопределенномурезистивномусопротивлению.Например,коаксиальныйкабельобладаетимпедансомвеличиной50 или 75Ом навысокойчастоте.Обычноезначениеимпеданса для кабеля типа – «витая пара» это импеданс в 100 Ом при частотах,которыевыше 1 МГц.Сигнал-шум(отношение)–эторазницаилиотношениемеждууровнемпринятиясигналаиуровнемпринятияшума,приэтомуровеньсигналовдолжен значительнопревосходитьуровеньшумовдляобеспечениядостаточноприемлемых условийпередачи.Отношениезатуханийкпереходнымзатуханиям.Отношениесигналаишума можно выразить в виде отношения затуханий к переходным затуханиям –ACR. ACR – является разницей между ослабленными сигналами на выходе ивредными наведенными сигналами (шумом). Разрез «витой пары» представлен наРисунке 2.1.Рисунок 2.1 - Неэкранированнаяиэкранированнаявитые

---

пары.

2.3 Волоконно-оптический кабель.

Оптические кабельные коммуникации обладают рядом преимуществ перед кабельными системами, которые используют передающую среду на металлической основе. В оптических кабельных системах передаваемый сигнал не искажается ни одним из видов внешних помех – электронных, магнитных и радиочастотных. То есть, на оптические кабельные сети полностью исключается воздействие помех, вызываемым молниями или источниками высокого напряжения. Кроме того, оптические волокна не испускают излучений, что возводит его в ряд идеальных, для соответствия требованию современного стандарта к компьютерным приложениям.

Исходя из того, что оптический сигнал не требует наличия системы заземления, получается, что передатчик и приемник изолированы (диэлекртизованны) друг от друга, а также отсутствуют проблемы, связанные с возникновением паразитной токовой петли. При отсутствии или недостатке сдвига потенциала в системе заземления между двух терминалов, которые исключают искрения и различные электрические разряды, волоконная-оптическая.

Размер оптических волокон для обеспечения нормальной работоспособности определяется по внешнему диаметру ядра, характеристикам демпфера и оболочки. Например, 50/125/200 – характеристика оптического волокна с диаметром ядра в 50 мкм, диаметром демпфера 125 мкм и диаметром оболочки 200 мкм. Оболочка всегда убирается при соединении волокон.

Вид волокна определяется по типу пути, или так именуемых «мод», которые проходят светом в ядре волокна. Существуют два основных вида оптического волокна: многомодовое и одномодовое. Ядро многомодового волокна может обладать ступенчатыми или

---

градиентнымипоказателямипреломления.Многомодовое оптическое волокно со ступенчатыми показателями преломленияобрелосвоеназваниеотвнезапной,ступенчатой,разницысредипоказателейпреломления ядер и демпфера. В более популярном многомодовом оптическомволокнесградиентнымипоказателямипреломления,лучсветаразноситсявволокне по многим путям. В отличие от оптического волокна со ступенчатымипоказателями преломления, ядра с градиентными показателями содержат большоеколичествослоевстекла,которыеобладаютнаиболееменьшимпоказателемпреломления по сравнению с предшествующим слоем по мере удаления от центраволокна.Итогомформированиятакихградиентовпоказателейпреломленияявляется то, что луч света ускоряется в верхних слоях и время распространения воптическихволокнахсоизмеряетсясвременемраспространениялуча,проходящего по наиболее мелким путям, ближе к центру волокна. ГрадиентноемногомодовоеволокнопредставленонаРисунке 2.2.Рисунок 2.2 - Градиентноемногомодовоеволокно.Исходяизэтого,волокнасградиентнымипоказателямипреломлениявыравнивают время распространения всевозможных мод так, что передающиесяданные по волокну, могут передаваться на значительно большие расстояния и назначительно более больших скоростях до того времени, пока импульсы света неначнут сливаться и становиться неразличимыми на стороне приема. СтупенчатоемногомодовоеволокнопоказанонаРисунке 2.3.Рисунок 2.3 – Ступенчатое многомодовое волокно.Одномодовые оптические волокна, в отличие от многомодовых

---

, позволяют распространяться только лишь одному из лучей или моде света в ядрах. Это исключает любое искажение, которое вызывается перекрытием импульсов. Диаметры ядер одномодовых волокон чрезвычайно малы – примерно 5–10 мкм.

Одномодовые волокна обладают наиболее высокими пропускными способностями, чем любые из многомодовых видов. Например, использующиеся под водой оптоволоконные кабели могут нести 70000 речевых каналов по одной из пар одномодового волокна.

Ступенчатое одномодовое волокно представлено на Рисунке 2.4.



Рисунок 2.4 – Ступенчатое одномодовое волокно.

2.4 Коаксиальный кабель.

Так же, как и витая пара, коаксиальный кабель состоит из двух медных проводников, только эти проводники расположены не параллельно, а концентрически (или коаксиально). С помощью такой конструкции, а также благодаря специальной изоляции и экранирования, коаксиальный кабель позволяет достичь высоких скоростей передачи данных. Он часто используется в системах кабельного телевидения. Системы кабельного телевидения в сочетании с кабельными модемами могут обеспечивать для абонентов доступ в Интернет на скоростях в десятки мегабит в секунду. В кабельном телевидении, а также в кабельных сетях доступа передатчик переносит цифровой сигнал в определенную полосу частот, и затем результирующий аналоговый сигнал посылается от передатчика к одному или нескольким приемникам.

Коаксиальный кабель может использоваться как разделяемая проводная среда. К кабелю могут быть непосредственно подключены несколько конечных

---