Линии связи

.1 Характеристика и типы линий связи

Линия связи состоит обычно из физической среды, на которой переданы электрический интеллектуальный сигнал, оборудование передачи данных и промежуточное оборудование. Синоним срока коммуникационная строка является сроком канал связи.

Физическая среда передачи данных (носитель) может представить кабель, который является коммутируемым доступом проводов, изоляцией и защитными конвертами и соединительными соединителями, и также наземной атмосферой или космосом, через который распространены электромагнитные волны.

В зависимости от среды передачи данных передачи строка разделены на следующее:

Кабель (медь и оптическое волокно);

Радио образовывает канал земля и спутниковая связь.

Кабельные строки представляют достаточно трудную конструкцию. Кабель состоит из проводников, завершенных в некоторых уровнях изоляции: электрический, электромагнитный, механический, и также, был possiblly, климатический. Кроме того, кабель может быть оборудован соединителями, позволяя ускорять ассоциацию к этому различного оборудования. В компьютерных сетях применены три основных кабельных типа: кабели на основе кабелей витой пары медных проводов, коаксиальных кабелей с медным ядром, и также кабелей оптоволокна.

Скрученную пару проводов вызывают как кабель витой пары. Кабель витой пары существует в экранированной альтернативе (STP), когда пара медных проводов окутана изоляционным экраном, и неэкранирована (UTP), когда изоляционная обертка отсутствует. Скручивание проводов сокращает агентство внешних шумов на законном сигнале, отправленном по кабелю.

Коаксиальный кабель имеет асимметричную конструкцию и состоит из внутреннего медного ядра, и оплетка разделила ядро уровнем изоляции. Есть некоторые типы коаксиального кабеля, различных характеристик и областей применения - для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельного телевидения и и т.д.

Кабель Оптоволокна состоит из тонкого стекловолокна (на 5-60 микрометров), на котором распространены световые сигналы. Это - самый качественный кабельный тип - это обеспечивает передачу данных в сверхвысокой скорости (к 10 Gbit\s и выше), и помимо этого лучше, чем другие типы trasmitting носителя обеспечивают защиту данных против внешних шумов.

Радио-земля каналов и спутниковая связь сформированы посредством отправителя и получателя радиоволн. В радио-каналах есть большой частотный диапазон. Диапазоны короткие, средние и длинные волны (Кбайт, СВ и ДВ), AM, названный также, располагаются AM как метод модуляции сигнала, используемого в них, обеспечивают дальнюю передачу, но на низком уровне потока данных. Более высокоскоростной каналы, работающие над диапазонами ультракоротких волн (УКВ), для которых модуляция частоты (FM), и также диапазоны супервысоких частот (микроволновая печь или микроволны характерны). По микроволновым печам диапазона сигналы (на более чем 4 ГГц) больше не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой доступности отношения угла обзора между отправителем, и получатель требуется. Поэтому такие частоты используют или спутниковые каналы, или радио-релейные каналы, где это условие выполнено.

В компьютерных сетях почти сегодня применены все представленные типы физических сред передачи данных, но большинство perspectiv - оптическое волокно. На них сегодня находятся в работе обе соединительных линии больших территориальных сетей, и высокоскоростные коммуникационные строки локальных сетей. Популярная среда - также кабель витой пары, который характеризуется превосходным отношением качества, чтобы стоить, и также простота монтирования. Посредством кабеля витой пары обычно соединяют конечных подписчиков сетей на расстояниях до 100метров от концентратора. Спутниковые каналы и радиосвязь используются чаще, когда невозможно применить кабельную связь - например, в проходе канала через малонаселенный ландшафт или к передаче с мобильным пользователем сети, такую как драйвер грузовика, доктор, делающий обход, и и т.д.

К основным характеристикам передачи строки обращаются к:

- Характеристика амплитудной частоты;

- Полоса передачи;

Затухание;

Шумовая неприкосновенность;

Пересеките наводки на строке около конца;

Пропускная способность;

Определенная стоимость.

Прежде всего инженер-разработчик компьютерной пропускной способности сети и надежность передачи данных как эти характеристики непосредственно влияют на производительность и надежность пробужденного сетевого интереса.

Пропускная способность и надежность - характеристики как коммуникационные строки, и метод передачи данных. Поэтому, если передачи метода (протокол) уже указаны, эти характеристики известны также.

Однако невозможно говорить о пропускной способности коммуникационной строки прежде для этого, протокол физического уровня указан. В таких случаях, когда только необходимо указать то, что из совокупности существующих протоколов может использоваться на данной строке, остающиеся характеристики строки, такие как полоса передачи, крест наводки, шумовая неприкосновенность и другие характеристики очень важны.

.2 Стандарты кабелей

Кабель - достаточно трудный элемент, состоящий из проводников, экрана и уровней изоляции. В определенных случаях кабельный состав включает соединители, с которыми кабели справки присоединяются к оборудованию. Кроме того, для поддержки развертки перепереключения кабелей и оборудования различные электромеханические устройства назвали поперечные сечения, перекрестные поля или корпусы используются.

В компьютерных сетях применено кабельное выполнение к определенным стандартам, которое позволяет создавать кабельную систему сети кабелей и соединительных устройств различных поставщиков. Сегодня наиболее распространенные стандарты в мировой практике - следующий.

1. Американский стандарт EIA/TIA-568A, который был разработан объединенной силой этих нескольких организаций: ANSI, EIA/TIA и лабораторный Labs Андеррайтеров (UL).

2. Международный стандарт ISO/IEC 11801.

. Европейский стандарт EN50173.

При стандартизации кабелей принят protokolno-независимый подход. Это означает, что в стандартном комплекте оборудования, электрическом, оптическом и характеристики вращающего момента скорости, с которыми должен выполнить это или что кабельный тип или соединительный элемент - соединитель, перекрестное поле и и т.д. Однако данный кабель предназначен для того, какой протокол, стандарт не предусматривает. Поэтому невозможно получить кабель для протокола Ethernet или FDDI, необходимо знать просто, какие типы стандартных кабелей поддерживают протоколы Ethernet и FDDI.

Медь неэкранированный Utp кабель в зависимости от электрического и характеристик вращающего момента скорости разделена на 5 категорий.

Кабели категории 1 применены там, где требования к скорости передачи минимальны. Обычно это - кабель для цифры и аналоговой передачи речи и низкой скорости (к 20 Kbpses) передачи данных. До 1983 это там был основной кабельный тип для телефонного распределения.

Кабели категории 2 были применены впервые фирмой IBM при создании собственной кабельной системы. Основное требование к кабелям этой категории - возможность передать сигналы со спектром к 1 МГц.

Кабели категории 3 были стандартизированы в 1991, когда Стандарт телекоммуникационных кабельных систем был разработан для коммерческих зданий (EIA 568), "на котором основании тогда операционный стандартный EIA-568A был создан«. Стандартный EIA 568 указал электрические характеристики кабелей категории 3 для частот по диапазону к 16 МГц, поддержке, таким образом, высокоскоростным сетевым приложениям. Кабель категории 3 предназначен и для передачи данных, и для речевой передачи. Подача скрутки проводов равна приблизительно 3 свертки на 1 футе (30,5 см). Кабели категории 3 теперь составляют основание многих кабельных систем зданий, в которых они используются для передачи и речи, и данных.

Кабели категории 4 представляют небольшую усовершенствованную альтернативу для кабелей категории 3. Кабели категории 4 обязаны противостоять тестам для частоты передачи сигнала 20 МГц и обеспечить повышенную шумовую неприкосновенность и низкую потерю распространения. Кабели категории 4 хорошо подход для приложения в системах с увеличенными расстояниями (к 135 метрам) и в Маркерном кольце сетей с пропускной способностью 16 Mbit\s. Практически редко используются.

Кабели категории 5 были особенно разработаны для поддержки высокоскоростных протоколов. Поэтому их характеристики определены по диапазону к 100 МГц. Большинство новых высокоскоростных стандартов ведется использованием кабеля витой пары 5 категорий. На этом кабеле протоколы на уровне потока данных 100 Mbit\s - FDDI, Быстрый Ethernet, l00VG-AnyLAN, и также более высокоскоростные протоколы - Гигабитный Ethernet для скорости 1000 Mbit\s (альтернативный Гигабитный Ethernet на кабеле витой пары категории 5 стал стандартом в июне 1999), работа. Кабель категории 5 прибыл в переключение к кабелю категории 3, и сегодня все новые кабельные системы больших зданий находятся в работе на этом кабельном типе (в комбинации с оптическим волокном).

Все Utp кабели независимо от их категории выпущены в 4-парной модификации. У каждой из четырех пар кабель есть определенный цвет и подача скрутки. Обычно два пара предназначены для передачи данных, и два - для речевой передачи.

Для соединения кабелей с ветвлениями оборудования и сокетами представитель RJ-45 используются соединители с 8 контактами, подобные нормальным телефонным разъемам. RJ-11.

Специальное место занято кабелями категорий 6 и 7, который отрасль начала выпускать скорее недавно. Для кабеля категории 6 характеристик 200 МГц, и для кабелей категории 7 - к 600 МГц определены к частоте. Кабели категории 7 экранируют обязательный, и и каждая пара, и весь кабель в целом. Кабель категории 6 может быть и экранирован, и неэкранирован. Основная цель этих кабелей - поддержка высокоскоростных протоколов на кабельных сегментах большей длины, чем Utp кабель категории 5. Некоторые специалисты сомневаются относительно потребности приложения кабелей категории 7, поскольку стоимость кабельной системы при их использовании получена соизмеримая сеть по стоимости с использованием кабелей оптоволокна, и характеристиками кабелей на основе оптоволокна выше.

Экранированная витая пара (STP) хорошо защищает переданные сигналы от внешних шумов, и также излучает электромагнитные режимы вне меньше, который защищает, поочередно, пользователей сетей от нездорового излучения. Доступность основанного экрана удорожает кабель также усложняет свою распорную деталь как выполнение требований качественного заземления. Экранированный кабель применен только к передаче данных, и речь на этом не передает.

.3 Коаксиальные и волоконно-оптические кабели

Есть значительное количество типов коаксиальных кабелей, используемых в сетях различного типа - телефон, телевидение и компьютер. Основные типы и характеристики этих кабелей более низки, закончился.8 И RG 11 - "толстый" коаксиальный кабель, разработанный для Ethernet сетей l0Base-5. Имеет волновое сопротивление 50 омов и внешний диаметр 0,5 дюймов (приблизительно 12 MMS). У этого кабеля есть достаточно толстый внутренний проводник в диаметре 2,17 MMS, который обеспечивает хорошие механические и электрические характеристики. Но этот кабель является трудным для установки - он ужасно изогнут./U, RG 58 A/U и RG 58 C/U - варианты "тонкого" коаксиального кабеля для Ethernet сетей l0Base-2. У кабеля RG-58/U есть непрерывный внутренний проводник, и кабельный RG 58 A/U - многожильный. Кабельный RG 58 C/U передает транзитом «военное принятие». Все эти варианты кабеля имеют волновое сопротивление 50 омов, но обладают худшими механическими и электрическими характеристиками по сравнению с "толстым" коаксиальным кабелем. Тонкий внутренний проводник 0,89 MMS не так прочен, но обладает намного большей гибкостью, удобной при монтировании. Затухание в этом кабеле вводит выше, чем в "толстом" коаксиальном кабеле, который приводит к потребности, чтобы сократить кабельную длину для того, чтобы получить равного затухания в сегменте. Для соединения кабелей с оборудованием используется соединитель BNC типа.59 - кабель видения с волновым сопротивлением 75 омов. Это широко применено в кабельном телевидении.

Кабели оптоволокна состоят из центрального проводника света (суть) - стекловолокно, окруженное другим уровнем стекла - конверт, обладающий меньшим преломлением, индексирует, чем суть. Будучи распространенным на сути, лучи света не выходят для ее пределов, отражаемых от закрывающего уровня конверта. В зависимости от выделения преломления индексируют, и от значения диаметра ядра дифференцируйтесь:

- Многорежимное волокно с индексирует изменение шага преломлениямногомодовое, волокно с гладким изменением преломления индексируют

- Однорежимное волокно

Понятие "режим" представляет режим распространения ярких лучей во внутреннем ядре кабеля. В однорежимном кабеле (SMF) центральный проводник очень маленького диаметра используется соизмеримый свет с длиной волны - от 5 до 10 микронов. Таким образом фактически все лучи света распространены вдоль легкого руководства оптическая ось, не будучи отраженным от внешнего проводника. Полоса передачи однорежимного очень широкого кабеля - к сотням гигагерца на километре. Изготовление тонких качественных волокон для однорежимного кабеля представляет трудный технологический процесс, который делает однорежимный кабель, достаточно дорогой. Кроме того, достаточно трудно направить конус света к волокну такого маленького диаметра, не потеряв таким образом значительную часть его энергии.

В многорежимных кабелях (MMF) шире технологически, используются внутренние ядра, которые легче для создания. В стандартах указаны два наиболее распространенных многорежимных кабеля: микроны 62,5/125 и 50/125 микроны, где 62,5 микрона или 50 микронов - диаметр центрального проводника, и 125 микронов - диаметр внешнего проводника.

В многорежимных кабелях во внутреннем проводнике одновременно есть некоторые яркие лучи, отраженные от внешнего проводника под различными углами. Угол отражения луча вызывают как режим луча. В многорежимных кабелях с гладким изменением индексируют преломления, у режима распространения каждого режима есть более трудный символ.

У многорежимных кабелей есть больше узкой полосы прохода - от 500 до 800 MGTS/KM. Сужение полосы происходит из-за ярких энергетических потерь при отражениях, и также из-за интерференции лучей различных режимов.

От лица легких источников излучения в оптоволокне применены кабели:

· LED;

· Полупроводниковые лазеры.

Полупроводниковые лазеры как в таком маленьком диаметре оптоволокна яркий поток, создаваемый LED, это невозможно к прямому без больших потерь для волокна, применены к однорежимным кабелям только. Для многорежимных кабелей используется больше дешевых эмиттеров LED.

Лазерные эмиттеры работают над длинами волн 1300 и 1550 нанометров. Быстрая работа современных лазеров позволяет модулировать яркий поток с частотами 10 ГГц и выше. Лазерные эмиттеры создают когерентный поток света за счет того, чем потери в оптоволокне становятся меньше, чем при использовании несвязного потока LED.

Использование только несколько длин волн для информации передает в оптоволокне связанно с особенностью их характеристики амплитудной частоты. Поскольку эти дискретные длины волн строго объявили, что максимумы передачи питания сигнала, и для другого затухания волн в волокнах по существу выше наблюдаются.

Кабели оптоволокна соединяются с MIC соединителей оборудования, ST и SC.

Стоимость кабелей оптоволокна ненамного превышает стоимость кабелей на кабеле витой пары, однако проведение работ установки с оптоволокном управляет намного более дорого из-за трудового контента операций и высокой стоимости примененных средств монтажа. Так, ассоциация оптоволокна к соединителю требует проведение обрезки высокой точности волокна в плоскости строго перпендикулярной оси волокна, и также выполнения соединения трудной работой исправления, вместо сокращения, поскольку это становится для кабеля витой пары. Выполнение низкокачественных соединений резко сужает сразу полосу передачи кабелей оптоволокна и строк.

Выводы по каналам связи: При создании сетей применены коммуникационные строки, используя различную физическую среду: телефон и телеграфные провода, приостановленные в эфире, медных коаксиальных кабелях, медных кабелях витой пары, кабелях оптоволокна, радиоволнах.

Коммуникационные строки могут использовать, кроме кабеля, промежуточного оборудования, прозрачного для пользователей. Промежуточное оборудование выполняет две основных функции: укрепляет сигналы и обеспечивает постоянное переключение между парными пользователями строки.

В зависимости от типа промежуточного оборудования передачи строка совместно используют на аналоге и цифре. В аналоговых коммуникационных строках для того, чтобы мультиплексировать низкоскоростных каналов подписчиков в общем высокоскоростном канале метод совместного использования частот (FDM), и в цифре - используется метод совместного использования во время (TDM).

Заключение

Реальность сегодняшнего дня заключается в глобальном развитии телекоммуникаций, связанных с ростом популярности Интернета, и развитием локальных сетей в различных организациях.

В настоящее время ни одна организация не может обойтись без оперативного получения и передачи информации с использованием компьютерных каналов связи. В противном случае пришлось бы содержать гигантский штат обработчиков бумажных документов и курьеров, причем надежность и быстрота функционирования такой системы все равно была бы значительно ниже предоставляемой компьютерными технологиями и компьютерными сетями. А ведь каждая минута задержки в пересылке важных информационных сообщений и обработке информации может вылиться в весьма ощутимые денежные потери и имиджевые крахи.

Основными причинами объединения компьютеров в сети являются потребности в разделении ресурсов, ускорении вычислений, повышении надежности и облегчении общения пользователей.

Вычислительные комплексы в сети могут находиться под управлением сетевых или распределенных вычислительных систем. Основой для объединения компьютеров в сеть служит взаимодействие удаленных процессов. При рассмотрении вопросов организации взаимодействия удаленных процессов нужно принимать во внимание основные отличия их кооперации от кооперации локальных процессов. Базой для взаимодействия локальных процессов служит организация общей памяти, в то время как для удаленных процессов - это обмен физическими пакетами данных.

Организация взаимодействия удаленных процессов требует от сетевых частей операционных систем поддержки определенных протоколов. Сетевые средства связи обычно строятся по «слоеному» принципу. Формальный перечень правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты различных вычислительных систем, лежащие на одном уровне, называется сетевым протоколом. Каждый уровень слоеной системы может взаимодействовать непосредственно только со своими вертикальными соседями, руководствуясь четко закрепленными соглашениями - вертикальными протоколами или интерфейсами. Вся совокупность интерфейсов и сетевых протоколов в сетевых системах, построенных по слоеному принципу, достаточная для организации взаимодействия удаленных процессов, образует семейство протоколов или стек протоколов.

Для доставки сообщения от одного узла к другому могут использоваться различные протоколы маршрутизации, а также физические каналы связи. В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии. При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели:

· Стоимость монтажа и обслуживания;

· Скорость передачи информации;

· Ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров));

· Безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость и безопасность передачи данных.

Глоссарий

Список использованных источников

1 Антонова П. Локальные вычислительные сети [Текст] / - М.: Демос, 2004. - 615 с. - ISBN 5-7695-0641-5

Барабанов С. А. Компьютерные сети: вчера, сегодня, завтра. [Текст] / Компьютер Пресс - 2007. -358 с. - ISBN 5-89-357-113-4

Джоунс Р. Теория передачи данных [Текст] / - М.: Hаука и техника. 2006. -158 с. ISBN 5-7567-0236-9

Зюко А.Г., Кловский Д.Д. Теория электрической связи [Текст] / - М.: Радио и Связь, 2004.-607 с. - ISBN 5-8046-0173-3

Иванов А.В. Волоконная оптика. Компоненты, системы, передачи, измерения [Текст] / - М.: Syrus Systems, 2004.-468 с. - ISBN 5-85178-051-7

Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы [Текст] / -М.: Демос, 2004. - 703 с. - ISBN 5-7133-0070-6

Олифер В.Г., Олифер Н.А., «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы» [Текст] / - Издательство «Питер» 2005.- 624 с. - ISBN 5-9692-0098-0

Олифер Н. Базовые технологии локальных сетей [Текст] / -М.: Финансы и статика, 2006.- 507 с. - ISBN 5-338-01053-4

Семёнов А.Б. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи [Текст] / - М.: Компьютер Пресс, 2007.-791 с. - ISBN 978-5-8459-1136-0

Семёнов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р. Структурированные кабельные системы [Текст] / - М.: Компьютер Пресс, 2005.- 598 с. - ISBN 5-7046-0173-5

Слепов Н.Н., Синхронные цифровые сети SDH [Текст] / - М.: ЭКОТРЕНДЗ, 2007.-296 с. -ISBN 5-272-00315-2