Середовищем передачі інформації називаються ті лінії
зв'язку (або канали зв'язку), по яких виробляється обмін інформацією між
комп'ютерами. У переважній більшості комп'ютерних мереж (особливо локальних)
використовуються провідні або кабельні канали зв'язку, хоча існують і
бездротові мережі, які зараз знаходять усе більше широке застосування, особливо
в портативних комп'ютерах.
Інформація в локальних мережах найчастіше передається в
послідовному коді, тобто біт за бітом. Така передача повільніше й складніше,
ніж при використанні паралельного коду. Однак треба враховувати те, що при
більше швидкій паралельній передачі (по декількох кабелях одночасно)
збільшується кількість сполучних кабелів у число раз, рівне кількості розрядів
паралельного коду (наприклад, в 8 разів при 8-розрядному коді). Це зовсім не
дріб'язок, як може здатися на перший погляд. При значних відстанях між
абонентами мережі вартість кабелю цілком порівнянна з вартістю комп'ютерів і
навіть може перевершувати її. До того ж прокласти один кабель (рідше два різнонаправлених)
набагато простіше, ніж 8, 16 або 32. Значно дешевше обійдеться також пошук
ушкоджень і ремонт кабелю.
Але це ще не все. Передача на більші відстані при
будь-якому типі кабелю вимагає складної передавальної й прийомної апаратури,
тому що при цьому необхідно формувати потужний сигнал на передавальному кінці й
детектувати слабкий сигнал на прийомному кінці. При послідовній передачі для
цього потрібно всього один передавач і один приймач. При паралельній же
кількість необхідних передавачів і приймачів зростає пропорційно розрядності
використовуваного паралельного коду. У зв'язку із цим, навіть якщо
розробляється мережа незначної довжини (порядку десятка метрів) найчастіше
вибирають послідовну передачу.
До того ж при паралельній передачі надзвичайно важливо,
щоб довжини окремих кабелів були точно рівні один одному. Інакше в результаті
проходження по кабелях різної довжини між сигналами на прийомному кінці утвориться
часове зрушення, що може привести до збоїв у роботі або навіть до повної
непрацездатності мережі. Наприклад, при швидкості передачі 100 Мбіт/с і
тривалості біта 10 нс це часове зрушення не повиненно перевищувати 5-10 нс.
Таку величину зрушення дає різниця в довжинах кабелів в 1-2 метри. При довжині
кабелю 1000 метрів це становить 0,1-0,2%.
Треба відзначити, що в деяких високошвидкісних локальних
мережах все-таки використовують паралельну передачу по 2—4 кабелям, що дозволяє
при заданій швидкості передачі застосовувати більше дешеві кабелі з меншою смугою пропускання. Але припустима
довжина кабелів при цьому не перевищує сотні метрів. Прикладом може служити
сегмент 100Base-T4 мережі Fast Ethernet.
Промисловістю випускається величезна кількість типів кабелів,
наприклад, тільки одна найбільша кабельна компанія Belden пропонує більше 2000 їхніх найменувань.
Всі кабелі можна розділити на три великі групи:
- електричні
(мідні) кабелі на основі кручених
пар проводів (twisted pair),
які діляться на екрановані (shielded
twisted pair, STP) і
неекрановані (unshielded twisted
pair, UTP);
- електричні (мідні) коаксіальні
кабелі (coaxial cable);
- оптоволоконні
кабелі (fibre optic).
Кожний тип кабелю має свої переваги й недоліки, так що при виборі треба
враховувати як особливості розв'язуваного завдання, так і особливості
конкретної мережі, у тому числі й використовуваній топології.
Можна виділити наступні основні параметри
кабелів, принципово важливі для використання в локальних мережах:
- Смуга пропускання кабелю (частотний діапазон сигналів, що пропускаються кабелем) і загасання
сигналу в кабелі. Два цих параметри тісно зв'язані між собою,
тому що з ростом частоти сигналу росте загасання сигналу. Треба вибирати
кабель, що на заданій частоті сигналу має прийнятне загасання. Або ж треба
вибирати частоту сигналу, на якій загасання ще прийнятно. Загасання виміряється в децибелах і
пропорційно довжині кабелю.
- Перешкодозахищеність кабелю й забезпечувана їм таємність
передачі інформації. Ці два взаємозалежних параметри показують, як кабель
взаємодіє з навколишнім середовищем, тобто, як він реагує на зовнішні
перешкоди, і наскільки просто прослухати інформацію, передану по кабелі.
- Швидкість
поширення сигналу по
кабелі або, зворотний параметр – затримка сигналу на метр
довжини кабелю. Цей параметр має принципове значення при виборі довжини
мережі. Типові величини швидкості поширення сигналу - від 0,6 до 0,8 від
швидкості поширення світла у вакуумі. Відповідно типові величини затримок
- від 4 до 5 нс/м.
- Для
електричних кабелів дуже важлива величина хвильового опору кабелю.
Хвильовий опір важливо враховувати при узгодженні кабелю для запобігання
відбиття сигналу від кінців кабелю. Хвильовий опір залежить від форми й
взаєморозташування провідників, від технології виготовлення й матеріалу
діелектрика кабелю. Типові значення хвильового опору - від 50 до 150 Ом.
У цей час діють наступні
стандарти на кабелі:
- EIA/TIA 568 (Commercial Building Telecommunications
Cabling Standard) – американський;
- ISO/IEC IS 11801
(Generic cabling for customer
premises) – міжнародний;
- CENELEC EN 50173
(Generic cabling systems) –
європейський.
Ці стандарти описують
практично однакові кабельні системи, але відрізняються термінологією й нормами
на параметри.
|