Что такое кабельная линия связи

Кабель и кабельная линия. Основные понятия.

Кабель.

Кабель – это провод, имеющий герметичную оболочку. Оболочка кабеля позволяет использовать его для прокладки в различных условиях, и отлично выполняет функции передачи электроэнергии, будучи проложенным в земле, водных условиях и воздухе. Кабель имеет в своем составе два, три, четыре и более токопроводящие провода, заключенные в независимые друг от друга изолирующие оболочки. Виды изолирующих оболочек бывают поливинилхлоридные, резиновые, а также из цветного металла (алюминиевые, свинцовые).

Для использования в условиях особо подверженных механическим воздействиям кабель помещают в так называемую броню. Бронированный кабель облачен защитной оболочкой из проволоки или стальных полос, намотанных на кабель в виде спирали, напрмиер, бронированный кабель ААБл. Токопроводящие элементы, провода могут быть одножильными или многожильными. Материалом для проводов служит алюминиевая, ил медная проволока. Кабеля производятся длинной до 305 метров, и для компактности транспортировки, к месту прокладки кабеля наматывают на бухты. Различают кабеля по типу их назначения, диаметру сечения жил, номинальным проводимым напряжением.

Кабельная линия.

Линию для передачи электроэнергии от распределяющих сооружений к потребителю называют кабельной линией. Кабельная линия, в зависимости от потребности может, выполняется из одного, или множества кабелей, укладываемых параллельно. Кабеля в кабельной линии соединяются специальными муфтами. Муфты бывают концевые и стопорные. Для соединения кабелей существуют крепежные элементы. Маслонаполненные линии подлежат устройством аппаратами для подпитки масла, и сигнальной системой давления.

Кабельные сооружения.

Сооружения, предназначенные для расположения на них комплекса из кабелей, соединительных муфт, крепежных элементов, аппаратов подпитки масла, и прочего оборудования, называются кабельными сооружениями.

Кабельные сооружения состоят из туннелей, коллекторов, коробов, блоков, кабельных каналов, шахт, эстакад, камер, двойных полов, галерей, этажей, подпитывающих пунктов.

Кабельный туннель.

Сооружение закрытого типа, имеющее опорные элементы для крепления на них кабелей, соединительных муфт называется кабельным туннелем. Кабельный туннель выполняется таким образом, чтобы иметь свободный доступ по всей длине, что дает возможность проводить ремонтные работы в них, периодические осмотры кабельных линий.

Кабельные каналы.

Кабельным каналом называется сооружение, закрытого типа которое частично или полностью углубляется в землю. Кабельный канал является непроходным сооружением, и предназначен для размещения в нем кабельных линий. Ремонт и обслуживание кабельных линий в кабельном канале возможен при демонтаже перекрытия.

Кабельная шахта.

Вертикальное сооружение для прокладки в нем кабелей, чьи размеры сечений сторон меньше глубины (высоты) называется кабельной шахтой. Кабельные шахты, имеющие скобы, средства для спуска и подъема обслуживающего персонала, по сути, являются проходными. Шахты, со съемными для доступа элементами, являются непроходными.

Источник

Кабельные линии связи

Вступление

В данной статье мы устройство кабельных линий связи используемых в вычислительных сетях.

Наиболее часто в компьютерных сетях применяются кабельные соединения, выступающее в качестве среды электрических или оптических сигналов между компьютерами и другими сетевыми устройствами. При этом используются следующие типы кабеля:

Важнейшие характеристики:

Коаксиальные кабели

Еще пятнадцать-двадцать лет назад при создании сетей в основном применялся именно коаксиальный кабель, состоящее из передающего сигнала медной или алюминиевой жилы, слоя изоляции, экранирующей оплетки из медных проводов или алюминиевой фольги и защитной внешней обмотки.

Для передачи сигнала в коаксиальном кабеле использовалась центральная жила, тогда как оплетка заземлялась, выступая в роли «электрического нуля».

Кабели делятся по шкале Radio Guide. Наиболее распространённые категории кабеля:

Тонкий коаксиальный кабель – гибкий, диаметром около 0,5см, позволяет передавать данные без затухания на расстояния до 185м (в реальных сетях даже до 300м).

Для подключения кабеля к сетевым устройствам применялись специальные разъемы типа BNC.

На концах отрезков кабеля монтировались простые BNC-коннекторы. Сращивание этих отрезков производили с помощью BNC I-коннекторов, а для соединения с сетевыми адаптерами и устройствами использовались BNCT-коннекторы.

Кабели на основе витой пары

Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Цели скручивания проводников:

Виды кабелей на основе витой пары:

Категории кабелей на основе витой пары

Благодаря своей дешевизне, легкости в установке и универсальности может использоваться в большинстве сетевых технологий, не экранированная витая пара сейчас является самым распространенным типом кабеля, используемым при построении локальных сетей. Экранированная витая пара, несмотря на большую помехозащищенность, не получила широкого распространения из-за сложностей установке – требуется заботиться о заземлении, да и кабель по сравнению с не экранированной витой парой более жесткий.

Витая пара подключается к компьютеру и другим устройствам с помощью восьмиконтактного разъема 8P8C (8 Position 8 Contact). Этот коннектор похож на применяемых в телефонных линиях (коннектор RJ-11), только немного больше него и называется RJ-45.

Заделка кабеля «витая пара» в коннектор 8P8C выполняется в соответствии со стандартами EIA/TIA568A и 568B.


Заделка кабеля «витая пара» в коннектор 8P8C выполняется с помощью специального обжимного инструмента – кримпера.

Заметим, что кабели, применяемые для подключения компьютеров к концентраторам и коммутаторам, обжимаются с двух сторон одинаково, т.е. по одному и тому же стандарту. При этом получается так называемый прямой кабель. Однако для непосредственного соединения сетевых адаптеров компьютеров используется перекрестный кабель (“кросс-кабель”).

Волоконно-оптические линии связи

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с линиями связи на основе металлических кабелей:

В ВОЛС применяют электромагнитные волны оптического диапазона. Напомним, что видимое оптическое излучение лежит в диапазоне длин волн 380. 760 нм. Практическое применение в ВОЛС получил инфракрасный диапазон, т.е. излучение с длиной волны более 760 нм. В оптическом волноводе может одновременно существовать несколько типов волн (мод). В зависимости от модовых характеристик оптическое волокно делится на два вида:

В качестве источников излучения света в волоконно-оптических кабелях применяются:

В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника различают:

Для подключения оптического кабеля используются специальные коннекторы. Коннекторы SC и ST сегодня считаются устаревшими, поэтому в новом оборудовании чаще всего применяются разъемы для коннекторов FC.

ST и SC коннекторы имеют самую простую конструкцию, могут использоваться как в магистральных сетях, так и в патч кордах. В них используется механизм соединения «push-pull». К сожалению, их простата отрицательно сказывается на надежности.

FC-коннектор имеет более высокую надежность, так как имеет керамический наконечник и накидную гайку для фиксации разъема на оптическом порту. Это дает возможность использовать его не только в магистральных сетях, но даже в условиях высокой подвижности.

Монтаж коннекторов (заделка оптоволоконного кабеля в коннектор) довольно сложен и требует специального оборудования. Правда, в последнее время появились наборы, позволяющие заделывать такие коннекторы и в домашних условиях. Однако их использование требует точности и терпения, поскольку производится путем вклейки оптического волокна в наконечник с последующей сушкой тонкой шлифовкой.

По сравнению с электрическими кабелями оптоволокно обеспечивает непревзойденные параметры помехозащищенности и защиты передаваемого сигнала от перехвата. Кроме того, при его использовании данные удается передавать на существенно большие расстояния, да и теоретически возможные скорости передачи в оптоволокне намного выше.

Окна прозрачности оптоволокна

Первоначально, в 70-х годах, системы волоконно-оптической связи использовали первое окно прозрачности, поскольку выпускаемые в то время GaAs-лазеры работали на длине волны 850 нм. В настоящее время этот диапазон из-за большого затухания используется только в локальных сетях.

В 80-х годах были разработаны лазеры на тройных и четверных гетероструктурах, способные работать на длине волны 1310 нм и второе окно прозрачности стало использоваться для дальней связи. Преимуществом данного диапазона явилась нулевая дисперсия на данной длине волны, что существенно уменьшало искажение оптических импульсов.

Третье окно прозрачности было освоено в начале 90-х годов. Преимуществом третьего окна является не только минимум потерь, но и тот факт, что на длину волны 1550 нм приходится рабочий диапазон волоконно-оптических эрбиевых усилители (EDFA). Данный тип усилителей, имея способность усиливать все частоты рабочей области, предопределил использование третьего окна прозрачности для систем со спектральным уплотнением (WDM).

Четвёртое окно прозрачности простирается до длины волны 1620 нм, увеличивая рабочий диапазон систем WDM.

Пятое окно прозрачности появилось в результате тщательной очистки оптического волокна от посторонних примесей. Таким образом, было получено оптическое волокно AllWave, имеющее малые потери во всей области от 1280 нм до 1650 нм.

Источник

Кабельная линия

Кабельная линия — линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов её, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепёжными деталями, а для маслонаполненных кабельных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла. [1] Данное определение также дается в Правилах устройства электроустановок. В НПБ 242-97 дается то же определение, но приводится термин Кабельная электрическая линия.

Кабельная линия — линия, предназначенная для передачи электроэнергии, отдельных ее импульсов или оптических сигналов и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей (проводов, токопроводов) с соединительными, стопорными и конечными муфтами (уплотнениями) и крепежными деталями проложенная, согласно требованиям технической документации в коробах, гибких трубах, на лотках, роликах, тросах, изоляторах, свободным подвешиванием, а также непосредственно по поверхности стен и потолков и в пустотах строительных конструкций или другим способом. [2]

Кабельная линия электропередачи — линия электропередачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы, на кабельные конструкции. [3] Данное определение ГОСТ распространяет на электрическую часть электростанций и электрическую сеть (совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи). ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения», действующий на всю область энергетики и электрификации указывает, что необходимые и достаточные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина и определения не дает.

Правила устройства электроустановок предусматривают кабельные силовые линии напряжением до 220 кВ. Кабельные линии от 220 кВ до 500 кВ выполняются по специальным проектам. [4]

Если линия выполнена кабелями с сечением фазных жил до 16 мм² с резиновой или пластмассовой изоляцией в металлической, резиновой или пластмассовой оболочке, то она относится к электропроводкам. [5]

Источник

Конструкция кабеля связи

Подписка на рассылку

Кабель связи позволяет организовать практичный канал передачи информации. С его помощью удается передать аналоговые и цифровые сигналы, создать линии телеграфной и телефонной сети, наладить интернет-соединение, видеонаблюдение и иные подобные системы, а также автоматизировать производственные процессы. Но какой кабель связи нужно использовать в каждом из этих случаев? Каково устройство кабелей связи и особенности их конструкции?

Типы кабелей связи

Устройство кабелей связи включает в себя несколько составных частей. Основным элементом выступает жила из проводящего металла (в основном это медь), по которой, собственно, и передается сигнал. У оптических кабелей металлической жилы нет. В них основным элементом является оптическое (стеклянное) волокно, по которому распространяется свет. Вместе с тем конструкция кабеля связи каждого типа имеет свои особенности.

1. Телефонные кабели. Данные кабели используются в телефонных сетях связи. Они состоят из отдельных изолированных металлических проводников (жил), которые скручены почетверочно или попарно и заключены в общую оболочку из пластмассы либо металла (алюминий, свинец). Такие кабели могут иметь водоблокирующие ленты или волокна, обеспечивающие защиту от проникновения влаги. Также в конструкции таких кабелей могут присутствовать защитные покровы (в соответствии с ГОСТ 7006) и несущие элементы (стальные оцинкованные проволоки, арамидные волокна и пр.).
2. Коаксиальные. Коаксиальные кабели используются, к примеру, в локальных сетях с архитектурой интернета, которые построены по топологии вида «общая шина». Также такие кабели применяются для передачи радиочастотных электрических сигналов, телевизионных сигналов в системах видеонаблюдения, кабельного телевидения и прочих радиотехнических инженерных комплексах. Данный тип кабелей представлен из внешнего (экрана) и центрального проводника, которые расположены соосно и разделены воздушным либо сплошным изоляционным материалом. Изоляция исполнена в виде шайб, обмотки лентами или сплошного диэлектрического заполнения. Наружный проводник (экран) может быть выполнен в виде оплетки или повива из медных (луженых и пр.) проволок либо обмотки из фольгированного материала или гофрированной трубки из алюминиевого/медного сплава. В качестве защитного покрова может использоваться броня и оболочка из поливинилхлоридного пластиката, полиэтилена, фторопластовой ленты либо другого изоляционного материала.
3. Магистральные кабели. Данный тип кабелей используется в тех случаях, когда есть необходимость в передаче сигнала на значительные расстояния и с высокой скоростью. С их помощью создаются магистральные линии телеграфной и телефонной сети, кабельного телевидения, междугородних линий связи и городских автоматических линий. Конструктивно эти кабели исполнены в виде «звездных» четверок, коаксиальных пар либо имеют комбинированное исполнение. Конструкция кабеля связи данного типа представляет собой несколько телефонных и/или коаксиальных кабелей, заключенных в общую оболочку из свинца или алюминия, которая не позволяет злоумышленникам подключиться к сети. Для защиты кабелей от различных механических повреждений, растягивающих усилий, грызунов и пр. в конструкции кабеля применяются различные защитные материалы (броня, защитные шланги).
4. Кабели для локальных компьютерных сетей «витая пара». «Витая пара» используется с целью передачи информации на скорости до 10 Гбит/с. Этот кабель рекомендуется применять для связи на расстояние до нескольких сот метров. Также «витая пара» используется в телефонных сетях. Кабель данного типа представляет собой одну либо несколько пар изолированных проводников, которые покрыты общей оболочкой из пластмассы. Для изготовления проводников применяется монолитная медная проволока или несколько проволок, свитых в жилу (отличается высокой гибкостью). Для защиты кабелей такого типа от ЭМ волн и наводок в конструкции может присутствовать экран из медных (луженых) проволок, металлизированной фольги и пр. В качестве бронепокрова таких кабелей может использоваться гофрированная металлическая лента.
5. Оптоволоконные. Такие кабели предназначены для передачи оптических сигналов линий связи. Применяются на телекоммуникационных сетях разных уровней: от межконтинентальных магистралей до частных компьютерных сетей. Конструкция кабеля связи этого типа включает в себя следующие элементы:

a. Оптические волокна из стекла и пластика (световоды), по которым передается информация. Волокон в трубке — от 4 до 12, общее число волокон в кабеле — от 8 до 144.
b. Несущий элементы в виде прутка из металла либо стеклопластика, который покрыт пластиком.
c. Внутренняя защитная оболочка, которая выполняется из полиэтилена из ПВХ-пластиката.
d. Броня из кевларовых нитей или равноценного материала.
e. Защитная оболочка из полиэтиленовой оболочки (для защиты внутренних слоев от негативных факторов окружающей среды).
6. Кабели для промышленных сетей. Данные кабели применяются для систем распределенного сбора информации, в которых использован промышленный интерфейс RS-485. Конструктивно кабель этого типа представляет собой пары, скрученные с определенным шагом.

Жилы выполняются из медных луженых проволок, покрытых изоляционным составом из полиэтилена или полиолефина. Поверх сердечника или пар накладывается экран из алюмолавсановой ленты или комбинированный экран в виде оплетки из медных луженых проволок и алюмополимерной ленты.

Важно знать, что вес кабеля связи зависит от конструктивных особенностей изделия. Это значение можно посмотреть в каталоге фирмы-производителя. Здесь же указаны основные характеристики кабеля связи.

Большой выбор кабелей связи представлен на сайте компании «Кабель.РФ ® «. Ознакомившись с описанием продукции, вы можете сделать выбор самостоятельно или обратиться к специалисту компании, который грамотно проконсультирует вас по вопросам цены и качества.

Чтобы наладить линию связи, в первую очередь нужно подобрать подходящий кабель. Важно обратить внимание на конструктивные особенности и параметры кабеля связи. В противном случае могут возникнуть очень серьезные проблемы. Пропадание сигнала, размытая картинка, помехи — это самое безопасное, с чем в итоге придется столкнуться.

Источник

Кабели связи, линии связи, каналы связи

Организационный момент

Актуализация знаний, постановка задач

Изучение нового материала

Рефлексия, домашнее задание

Изучить теоретические сведения и дать ответ в тетради на следующие вопросы:

1. Что понимают под физическими средствами соединения?

2. Что такое кабель связи, линия связи, канал связи?

4. Основные параметры кабелей

5. Какие факторы учитываются при выборе кабельной системы для сети

6. Структура кабеля на основе витой пары + изобразить схематично

7. Разновидности кабеля на основе витой пары

8. Особенности неэкранированной витой пары

9. Особенности стандартов витой пары (в виде таблицы)

10. Каковы основные параметры кабелей на основе витой пары

11. Особенности экранированной витой пары

12. Средства соединения

13. Достоинства и недостатки экранированной и неэкранированной витой пары

14. Достоинства и недостатки витой пары по сравнению с другими типами кабелей

15. Типы соединения

Теоретические сведения

Физическая среда передачи данных

Физическая среда является основой, на которой строятся физические средства соединения. Сопряжение с физическими средствами соединения посредством физической среды обеспечивает Физический уровень. В качестве физической среды широко используются эфир, металлы, оптическое стекло и кварц. На физическом уровне находится носитель, по которому передаются данные. Среда передачи данных может включать как кабельные, так и беспроводные технологии. Хотя физические кабели являются наиболее распространенными носителями для сетевых коммуникаций, беспроводные технологии все более внедряются благодаря их способности связывать глобальные сети.

На физическом уровне для физических кабелей определяются механические и электрические (оптические) свойства среды передачи, которые включают:

— тип кабелей и разъемов;

— разводку контактов в разъемах;

— схему кодирования сигналов для значений 0 и 1.

Кабели связи, линии связи, каналы связи

Для организации связи в сетях используются следующие понятия:

Кабель связи — это длинномерное изделие электротехнической промышленности. Из кабелей связи и других элементов (монтаж, крепеж, кожухи и т.д.) строят линии связи. Прокладка линии внутри здания задача достаточно серьезная. Длина линий связи колеблется от десятков метров до десятков тысяч километров. В любую более-менее серьезную линию связи кроме кабелей входят: траншеи, колодцы, муфты, переходы через реки, море и океаны, а также грозозащита (равно как и другие виды защиты) линий. Очень сложны охрана, эксплуатация, ремонт линий связи; содержание кабелей связи под избыточным давлением, профилактика (в снег, дождь, на ветру, в траншее и в колодце, в реке и на дне моря). Большую сложность представляют собой юридические вопросы, включающие согласование прокладки линий связи, особенно в городе. Вот чем линия (связи) отличается от кабеля. Называть кабель связи линией — все равно что асфальт, еще в кузове самосвала, именовать готовой автострадой. Разница примерно такая же.

По уже построенным линиям организуют каналы связи. Причем если линию, как правило, строят и сдают сразу всю, то каналы связи вводят постепенно. Уже по линии можно дать связь, но такое использование крайне дорогостоящих сооружений очень неэффективно. Поэтому применяют аппаратуру каналообразования (или, как раньше говорили, уплотнение линии). По каждой электрической цепи, состоящей из двух проводов, обеспечивают связь не одной паре абонентов (или компьютеров), а сотням или тысячам: по одной коаксиальной паре в междугородном кабеле может быть образовано до 10800 каналов тональной частоты (0,3 – 3,4 КГц) или почти столько же цифровых, с пропускной способностью 64 Кбит/с.

При наличии кабелей связи создаются линии связи, а уже по линиям связи создаются каналы связи. Линии связи и каналы связи заводятся на узлы связи. Линии, каналы и узлы образуют первичные сети связи.

Типы кабелей

Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей, например, только одна крупнейшая кабельная компания Belden предлагает более 2000 их наименований. Но все кабели можно разделить на три большие группы:

— электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов (twisted pair);

— электрические (медные) коаксиальные кабели (coaxial cable);

— оптоволоконные кабели (fiber optic).

Каждый тип кабеля имеет свои преимущества и недостатки, так что при выборе надо учитывать как особенности решаемой задачи, так и особенности конкретной сети, в том числе и используемую топологию.

Можно выделить следующие основные параметры кабелей, принципиально важные для использования в локальных сетях:

· Полоса пропускания кабеля (частотный диапазон сигналов, пропускаемых кабелем) и затухание сигналав кабеле. Два этих параметра тесно связаны между собой, так как с ростом частоты сигнала растет затухание сигнала. Надо выбирать кабель, который на заданной частоте сигнала имеет приемлемое затухание. Или же надо выбирать частоту сигнала, на которой затухание еще приемлемо. Затухание измеряется в децибелах и пропорционально длине кабеля.

· Помехозащищенность кабеля и обеспечиваемая им секретность передачи информации. Эти два взаимосвязанных параметра показывают, как кабель взаимодействует с окружающей средой, то есть, как он реагирует на внешние помехи, и насколько просто прослушать информацию, передаваемую по кабелю.

· Скорость распространения сигнала по кабелю или, обратный параметр – задержка сигнала на метр длины кабеля. Этот параметр имеет принципиальное значение при выборе длины сети. Типичные величины скорости распространения сигнала – от 0,6 до 0,8 от скорости распространения света в вакууме. Соответственно типичные величины задержек – от 4 до 5 нс/м.

· Для электрических кабелей очень важна величина волнового сопротивления кабеля. Волновое сопротивление важно учитывать при согласовании кабеля для предотвращения отражения сигнала от концов кабеля. Волновое сопротивление зависит от формы и взаиморасположения проводников, от технологии изготовления и материала диэлектрика кабеля. Типичные значения волнового сопротивления – от 50 до 150 Ом.

При выборе наилучшей кабельной системы для локальной или глобальной сети важно учитывать возможности и ограничения каждого типа кабеля, при этом нужно иметь в виду следующие факторы:

· скорость передачи данных;

· возможность применения в конкретных сетевых топологиях;

· расстояния между сетевыми устройствами;

· стоимость кабеля и компонентов;

· дополнительное сетевое оборудование, которое может понадобиться; гибкость и простота установки;

· устойчивость к помехам от внешних источников;

Витая пара

Витые пары проводов используются в дешевых и сегодня, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных попарно изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки. Скручивание проводов позволяет свести к минимуму индуктивные наводки кабелей друг на друга и снизить влияние переходных процессов.

Обычно в кабель входит две или четыре витые пары.

Кабели на основе витых пар проводов (twisted pair) делятся на неэкранированные (unshielded twisted pair, UTP) и экранированные. Последние подразделяются на две разновидности: с экранированием каждой пары и общим экраном (STP – Shielded Twisted Pair) и с одним только общим экраном (FTP – Foiled Twisted Pair).

Неэкранированные витые пары характеризуются слабой защищенностью от внешних электромагнитных помех, а также от подслушивания, которое может осуществляться с целью, например, промышленного шпионажа. Причем перехват передаваемой по сети информации возможен как с помощью контактного метода (например, посредством двух иголок, воткнутых в кабель), так и с помощью бесконтактного метода, сводящегося к радиоперехвату излучаемых кабелем электромагнитных полей. Причем, действие помех и величина излучения во вне увеличиваются с ростом длины кабеля. Для устранения этих недостатков применяется экранировании кабелей.

Основные достоинства неэкранированных витых пар – простота монтажа разъемов на концах кабеля, а также ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабеля. Все остальные характеристики у них хуже, чем у других кабелей. Например, при заданной скорости передачи затухание сигнала (уменьшение его уровня по мере прохождения по кабелю) у них больше, чем у коаксиальных кабелей. Если учесть еще низкую помехозащищенность, то понятно, почему линии связи на основе витых пар, как правило, довольно короткие (обычно в пределах 100 метров). В настоящее время витая пара используется для передачи информации на скоростях до 1000 Мбит/с, хотя технические проблемы, возникающие при таких скоростях, крайне сложны.

Согласно стандарту EIA/TIA 568, существуют пять основных и две дополнительные категории кабелей на основе неэкранированной витой пары (UTP):

· Кабель категории 1 – это обычный телефонный кабель (пары проводов не витые), по которому можно передавать только речь. Этот тип кабеля имеет большой разброс параметров (волнового сопротивления, полосы пропускания, перекрестных наводок).

· Кабель категории 2 – это кабель из витых пар для передачи данных в полосе частот до 1 МГц. Кабель не тестируется на уровень перекрестных наводок. В настоящее время он используется очень редко. Стандарт EIA/TIA 568 не различает кабели категорий 1 и 2.

· Кабель категории 3 – это кабель для передачи данных в полосе частот до 16 МГц, состоящий из витых пар с девятью витками проводов на метр длины. Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Это самый простой тип кабелей, рекомендованный стандартом для локальных сетей. Еще недавно он был самым распространенным, но сейчас повсеместно вытесняется кабелем категории 5.

· Кабель категории 4 – это кабель, передающий данные в полосе частот до 20 МГц. Используется редко, так как не слишком заметно отличается от категории 3. Стандартом рекомендуется вместо кабеля категории 3 переходить сразу на кабель категории 5. Кабель категории 4 тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Кабель был создан для работы в сетях по стандарту IEEE 802.5.

· Кабель категории 5 – в настоящее время самый совершенный кабель, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар, имеющих не менее 27 витков на метр длины (8 витков на фут). Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Рекомендуется применять его в современных высокоскоростных сетях типа Fast Ethernet и TPFDDI. Кабель категории 5 примерно на 30—50% дороже, чем кабель категории 3.

· Кабель категории 6 – перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 200 (или 250) МГц.

· Кабель категории 7 – перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 600 МГц.

Согласно стандарту полное волновое сопротивление наиболее совершенных кабелей категорий 3, 4 и 5 должно составлять 100 Ом 15% в частотном диапазоне от 1 МГц до максимальной частоты кабеля. Требования не очень жесткие: величина волнового сопротивления может находиться в диапазоне от 85 до 115 Ом. Здесь же следует отметить, что волновое сопротивление экранированной витой пары STP по стандарту должно быть равным 150 Ом 15%. Для согласования сопротивлений кабеля и оборудования в случае их несовпадения применяют согласующие трансформаторы (Balun). Существует также экранированная витая пара с волновым сопротивлением 100 Ом, но используется она довольно редко.

Второй важнейший параметр, задаваемый стандартом, – это максимальное затухание сигнала, передаваемого по кабелю, на разных частотах. В таблице приведены предельные значения величины затухания в децибелах для кабелей категорий 3, 4 и 5 на расстояние 1000 футов (то есть 305 метров) при нормальной температуре окружающей среды 20°С.

Из таблицы видно, что величины затухания на частотах, близких к предельным, для всех кабелей очень значительны. Даже на небольших расстояниях сигнал ослабляется в десятки и сотни раз, что предъявляет высокие требования к приемникам сигнала.

Рис.2.Перекрестные помехи в кабелях на витых парах

В таблице представлены значения допустимой перекрестной наводки на ближнем конце для кабелей категорий 3, 4 и 5 на различных частотах сигнала. Естественно, более качественные кабели обеспечивают меньшую величину перекрестной наводки.

В случае экранированной витой пары STP каждая из витых пар помещается в металлическую оплетку-экран для уменьшения излучений кабеля, защиты от внешних электромагнитных помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга (crosstalk – перекрестные наводки). Для того чтобы экран защищал от помех, он должен быть обязательно заземлен. Естественно, экранированная витая пара заметно дороже, чем неэкранированная. Ее использование требует специальных экранированных разъемов. Поэтому встречается она значительно реже, чем неэкранированная витая пара.

Для присоединения витых пар используются разъемы (коннекторы) типа RJ-45, похожие на разъемы, используемые в телефонах (RJ-11), но несколько большие по размеру. Разъемы RJ-45 имеют восемь контактов вместо четырех в случае RJ-11. Присоединяются разъемы к кабелю с помощью специальных обжимных инструментов. При этом золоченые игольчатые контакты разъема прокалывают изоляцию каждого провода, входят между его жилами и обеспечивают надежное и качественное соединение. Надо учитывать, что при установке разъемов стандартом допускается расплетение витой пары кабеля на длину не более одного сантиметра.

Коннектор RJ-45

Стоит также отметить, что каждый из проводов, входящих в кабель на основе витых пар, как правило, имеет свой цвет изоляции, что существенно упрощает монтаж разъемов, особенно в том случае, когда концы кабеля находятся в разных комнатах, и контроль с помощью приборов затруднен.

Чаще всего витые пары используются для передачи данных в одном направлении (точка-точка), то есть в топологиях типа звезда или кольцо.

Кабели выпускаются с двумя типами внешних оболочек:

· Кабель в поливинилхлоридной (ПВХ, PVC) оболочке дешевле и предназначен для работы в сравнительно комфортных условиях эксплуатации.

· Кабель в тефлоновой оболочке дороже и предназначен для более жестких условий эксплуатации.

Кабель в ПВХ оболочке называется еще non-plenum, а в тефлоновой – plenum. Термин plenum обозначает в данном случае пространство под фальшполом и над подвесным потолком, где удобно размещать кабели сети. Для прокладки в этих скрытых от глаз пространствах как раз удобнее кабель в тефлоновой оболочке, который, в частности, горит гораздо хуже, чем ПВХ – кабель, и не выделяет при этом ядовитых газов в большом количестве.

Еще один важный параметр любого кабеля, который жестко не определяется стандартом, но может существенно повлиять на работоспособность сети, – это скорость распространения сигнала в кабеле или, другими словами, задержка распространения сигнала в кабеле в расчете на единицу длины.

Производители кабелей иногда указывают величину задержки на метр длины, а иногда – скорость распространения сигнала относительно скорости света (или NVP – Nominal Velocity of Propagation, как ее часто называют в документации). Связаны эти две величины простой формулой:

t_з =1/(3 x 10 8 x NVP)

где t_з – величина задержки на метр длины кабеля в наносекундах. Например, если NVP=0,65 (65% от скорости света), то задержка t_з будет равна 5,13 нс/м. Типичная величина задержки большинства современных кабелей составляет около 4—5 нс/м.

В таблице приведены величины NVP и задержек на метр длины (в наносекундах) для некоторых типов кабеля двух самых известных компаний-производителей AT&T и Belden.

Используйте витую пару, если:

Не используйте витую пару, если:

Существуют два типа обжима сетевого кабеля, обычно используемые в компьютерных сетях — нуль-хабный (он же Cross-over) и прямой (Straight-through).

Нуль-хабный тип— Cross-over — используется для соединения двух компьютеров через сетевые карты, напрямую, т.е. не используется ни хаб,ни свитч, ни коммутатор. Таким образом вы можете подключить только два компьютера одновременно, для подключения трех и более потребуется дополнительное сетевое устройство.

Прямой тип — Straight-through — передаёт сигнал напрямую из одного конца в другой, и используется для различных видов соединений (компьютер — хаб, компьютер — DSL/ISDN/кабельный модем, и т.п.).

Разобравшись с типом соединения — переходим к заделке кабеля. В разъём RJ45 кабель надо вставлять в соответствии с цветовой схемой.

Если вам нужен простой прямой патч-корд — обжать кабель (обжать витую пару) надо по одной и той же цветовой схеме с обоих концов. При это по какой из двух — без разницы — главное чтобы они совпадали.

Если же нужен кросс-оверный (нуль-хаб) кабель — обжимать нужно один конец по схеме слева а другой — по схеме справа.

Дата добавления: 2016-01-30 ; просмотров: 6826 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник