Содержание данной главы
Модуль 3. Типы среды передачи
Назначением физического уровня сети является передача необработанного потока битов от одной машины к другой.
Для передачи могут быть использованы различные носители информации, называемые также средой распространения сигнала.
Каждый из них имеет характерный набор полос пропускания, задержек, цен и простоты установки и использования.
Носители можно разделить на две группы:
- Управляемые носители (медный провод, оптоволокно)
- Неуправляемые (радиоэфир, передача по лазерному лучу без кабеля, спутниковая система)
Кроме кабелей к среде передачи относят и соединительную аппаратуру.
Кабель совместно с соединительной аппаратурой образует кабельную линию.
Для использования, кабель должен быть оконцован - соответствующим образом подготовленный (разделанный) конец закрепляется в соединителе (коннекторе). От качества выполнения этой операции существенно зависят реальные параметры кабельной линии.
Оконцовка может быть фабричной или выполняться вручную на месте установки.
Коаксиальный кабель.
Основная характеристика коаксиального кабеля - волновое сопротивление - сопротивление переменному току (измеряется в Омах).
Широко используется 3 типа кабеля:
- На 50 Ом - используется только для передачи цифровых данных и применяется в сетевых технологиях Ethernet.
- На 75 Ом - используется для передачи аналоговой информации (например, в кабельном телевидении в качестве антенного кабеля).
- На 93 Ома - используется для передачи цифровых данных и применяется исключительно в сетевой технологии ARC Net.
Конструкция и специальный тип экранирования коаксиала обеспечивает:
- Высокую пропускную способность
- Отличную помехозащищенность
Полоса пропускания современного коаксиала - 1 Ггц. Он широко применялся в телефонии для построения магистральных линий. Сейчас коаксиал заменяется оптоволокном.
Экран кабеля защищает передаваемые данные от внешних электромагнитных помех (шумов) и перекрестных помех от соседних проводов. Электрические сигналы передаются по жиле (сплошная или пучок проводов).
Экран играет роль земли. Проводящая жила и экран не должны соприкасаться.
Может быть использована двойная экранизация (дополнительный слой фольги) или учетверенная экранизация (двойной слой оплетки, двойной слой фольги).
Маркировка кабеля:
- 50 Ом - RG-58/RG-8 (тонкий/толстый коаксиал)
- 75 Ом - RG-11
- RG-58/U - сплошная жила.
- RG-58A/U - расплетенная жила.
Существует 2 типа коаксиала: тонкий и толстый.
- тонкий. Диаметр 0,5 мм (0,25"). Сигнал без затухания - до 185 м.
- толстый. Диаметр 1-2 мм (0,5"). Сигнал без затухания - до 500 м.
3.1. Соединительные элементы тонкого коаксиала.
BNC-коннекторы (British Naval Connector) применяются для построения сетевой технологии Ethernet на базе тонкого коаксиала:
- BNC-терминатор (без земли, вилка). Устанавливается на концах кабельного сегмента.
- BNC T-коннектор. Соединяет сетевой кабель с сетевой платой ПК.
- BNC-коннектор (вилка). Либо припаивается, либо обжимается на конце кабельного отрезка.
- Терминатор с заземлением. Устанавливается на другом конце кабельного сегмента.
- I-коннектор (BNC баррел-коннектор). Применяется для сращивания двух отрезков тонкого коаксиала внутри сегмента.
Для оконцовки толстого коаксиала используются N-коннекторы. У них винтовая фиксация соединения.
Кабель желтого цвета (лучший толстый коакиал) всегда имеет разметку в виде черных рисок через каждые 2.5 м, обозначающих возможные точки прокалывания или отрезания. Максимальная длина кабельного сегмента - 500 м. Количество точек подключения - 100.
Кабель в сети должен быть от одного производителя, чтобы не было неоднородности в сети.
3.2. Tap-адаптеры.
Tap-адаптер.
- Кабель укладывается в канал корпуса адаптера.
- Сверху надвигается крышка.
- С помощью верхнего винта прижимной блок фиксирует кабель.
- При этом две иголки прокалывают изоляцию и врезаются в экранную оплетку, обеспечивая надежный контакт.
- Специальным инструментом через отверстие в нижней части корпуса проходят внешнюю изоляцию, экран и внутреннюю изоляцию кабеля.
- Затем в отверстие вводят центральный контакт, ввинчивая его в корпус адаптера.
- При этом оголенное острие врезается в центральную жилу.
Снизу Tap-адаптер соединяется с трансивером - активным блоком, содержащим приемопередающие цепи. Он имеет разъем DB-15P (вилка) для подключения к абонентской аппаратуре (AUI-порт на сетевой карте) через трансиверный кабель (максимальная длина - 50 м). Трансиверный кабель имеет фабричную оконцовку разъемами DB-15S (розетка к трансиверу) и DB-15P (вилка к AUI-порту).Содержит 4 экранированные витые пары в общей изоляции, диаметром около 10 мм.
Прокалывание толстого Ethernet может выполняться в любое время и при работающей сети в любом разрешенном месте кабеля.
3.3. Согласование кабеля при прохождении сигнала по длинной линии.
По рис. а: приемник согласован с передатчиком, происходит полное поглощение сигнала приемником.
По рис. б, в: приемник не согласован с линией. Часть импульса поглотится приемником, а часть отразится от конца линии и начнет распространяться в обратном направлении в сторону Tx. Если нагрузка на Tx тоже не совпадает с волновым сопротивлением линии, то по достижении Tx, импульс опять отразится и так, постепенно затухая, будет двигаться из конца в конец. Полярность отраженного импульса определяется соотношением волнового сопротивления линии и нагрузки.
Если сопротивление нагрузки выше чем волновое сопротивление линии, отраженный импульс будет иметь ту же полярность, что и пришедший (рис. в). В пределе (бесконечно большое сопротивление нагрузки) от разомкнутого (оборванного) конца линии сигнал отразится полностью.
Если сопротивление нагрузки ниже чем волновое сопротивление линии, то отраженный импульс будет иметь полярность, обратную полярности пришедшего. В пределе (нулевое сопротивление нагрузки) от короткозамкнутого конца линии сигнал также отразится полностью, но с обратным знаком (рис. б). Отражение приводит к искажениям сигнала.
Те же процессы отражения происходят не только на концах линии, но и в любых точках, в которых имеется аномалия сопротивления.
Хороший кабель действительно должен быть однородным.
К аномалиям сопротивления приводят нарушения геометрии проводников (резкие изгибы, продавливания) и изоляции (удаление части изоляции при сращивании кабеля).
3.4. Гальваническая развязка.
Если соединить 2 заземленных ПК проводом, то может возникнуть выравнивающий ток до нескольких ампер, несмотря на то, что оба ПК имеют равный потенциал. Это может привести к сбоям в работе ПК.
Если такой же провод используется для передачи данных, то такой ток может совершенно забить любой информационный сигнал и связи не будет. Поэтому важно, чтобы ПК не были электрически связанными между собой. Если их нужно связать сетью, то необходимо, чтобы не было связи по постоянному току, т.е. необходима гальваническая развязка ПК от линий связи. Экран коаксиального кабеля (оплетка) для выполнения своей экранирующей функции должен быть заземлен, но только в одной точке на одном конце.
Правильное соединение ПК сетевым кабелем (с гальванической развязкой):
назад содержание вперед на
главную
|
