pasywne - czyli elementy nie wprowadzające żadnych zmian w przesyłanym sygnale (kable sieciowe, gniazdka, wtyki, szafy dystrybucyjne, krosownice, huby pasywne itp) .
Standardy kabli miedzianych
W celu przesłania jakichkolwiek informacji potrzebne jest medium transmisyjne, które może to zrobić. Najczęściej wykorzystywanym medium przesyłu danych są kable miedziane.Pierwsze kable telekomunikacyjne miały papierowo-powietrzną izolację żył miedzianych a powłokę zewnętrzną wykonaną z ołowiu. Obecnie nie produkowane, chociaż jeszcze często używane. Współczesnym środkiem izolacji żył przewodzących w kablu jest polichlorek winylu (PCW) lub polietylen. Tradycyjnym medium transmisyjnym jest w telekomunikacji kabel z parami przewodów miedzianych.
W dzisiejszych sieciach dostępu używane są kable zawierające ponad 2000 par przewodów skręcanych. Oprócz tego podstawowego zastosowania kable miedziane sprawdziły się w szeregu innych m.in. jako kable instalacyjne, kable do transmisji danych, do systemów komutacyjnych, kable antenowe.
W kablach miedzianych wyróżnia się łącza niesymetryczne (co najmniej 1 biegun połączony z ziemią)
i symetryczne, w których prąd w obu przewodach powinien być taki sam, lecz płynący w przeciwnych kierunkach (symetrycznie). Tak skręcona para symetryczna daje dużą odporność na zakłócenia zewnętrzne. Każda para przewodów jest skręcona i stąd pochodzi nazwa - kabel typu skrętka parowa. Dotychczas używane kable koncentryczne są wypierane przez bardziej nowoczesne, składające się z 4 par przewodów miedzianych - skręcane w układzie pęczkowym - czwórki kablowe - dla których podstawową wiązką są cztery skręcone przewody.. Kabel taki umożliwia pięciokrotnie, a nawet dwudziestoparokrotnie szybszą transmisję danych. Podstawowa skrętka pozwala na przesłanie w ciągu jednej sekundy 100 mln bitów danych, zaś przy zaawansowanych
i skomplikowanych technikach kodowania sygnału może to być nawet 10 razy więcej. Jest to równoważne przesłaniu w ciągu 1 sekundy 7 tys. stron maszynopisu! Mimo że to liczba niemal astronomiczna, coraz częściej ta prędkość przestaje już wystarczać.
EIA - Electronic Industries Alliance
TIA - Telecommunications Industry Association
Standard EIA/TIA definiuje kable miedziane w kilku grupach, w których określa się ich przydatność do transmisji informacji. Większość nowych instalacji kablowych wykonywanych jest w w standardzie CAT 5e, udoskonalonej wersji CAT 5.
Kabel miedziany kategorii 1 (CAT 1): nieekranowana skrętka telefoniczna (UTP) nadająca sie do przesyłania analogowego głosu, ale nie do przesyłania danych.
Kabel miedziany kategorii 2 (CAT 2): nieekranowana skrętka telefoniczna (UTP)nadająca się do przesyłania cyfrowego głosu z szybkością do 1 Mbit/s
Kabel miedziany kategorii 3 (CAT 3): nieekranowana skrętka (UTP), bądź ekranowana skrętka (STP), bądź foliowana skrętka (ScTP) do przenoszenia danych w paśmie do 16 MHz i przepływnością do 4 Mbit/s. Specyfikacja okablowania wg. ANSI/TIA/EIA-568-B. Popularny
w dawnych sieciach Ethernet 10 Mbit/s.
Kabel miedziany kategorii 4 (CAT 4): nieekranowana skrętka (UTP), bądź ekranowana skrętka (STP), bądź foliowana skrętka (ScTP) do przenoszenia danych w paśmie do 20 MHz i przepływnością do 16 Mbit/s. Specyfikacja okablowania wg. ANSI/TIA/EIA-568-B. Stosowany w sieciach Token Ring 16 Mbit/s.
Kabel miedziany kategorii 5 (CAT 5): nieekranowana skrętka (UTP), bądź ekranowana skrętka (STP), bądź foliowana skrętka (ScTP) do przenoszenia danych w paśmie do 100 MHz i przepływnością do 1 Gbit/s. Specyfikacja okablowania wg. ANSI/TIA/EIA-568-B w 1991. Stosowany w sieciach half-duplex Fast Ethernet 100 Mbit/s, brak zastosowań do 1000Base-T.
Kabel miedziany kategorii 5e (CAT 5e): nieekranowana skrętka (UTP), bądź ekranowana skrętka (STP), bądź foliowana skrętka (ScTP) do przenoszenia danych w paśmie do 100 MHz i przepływnością do 1 Gbit/s. Poprawiono parametry związane
z FEXT, NEXT, tłumieniem i RL (Return Loss) w stosunku do tych w CAT 5. Specyfikacja okablowania wg. ANSI/TIA/EIA-568-B w 1999. Stosowany w sieciach full-duplex Fast Ethernet 100 Mbit/s oraz 1 Gbit/s.
Kabel miedziany kategorii 6 (CAT 6): nieekranowana skrętka (UTP), bądź ekranowana skrętka (STP), bądź foliowana skrętka (ScTP) do przenoszenia danych w paśmie do 250 MHz i przepływnością do 10 Gbit/s. Specyfikacja okablowania wg. ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 w 2002.
Kabel miedziany kategorii 7 (CAT 7): ekranowana skrętka (STP), bądź foliowana skrętka (ScTP) do przenoszenia danych w paśmie do 600 MHz. Specyfikacja okablowania klasy F wg. ISO/IEC 11801.
Odmianą STP jest ScTP (ang. Screened Twisted Pair) bądź FTP (ang. Foil Twisted Pair), która lepiej chroni niż UTP, dzięki foliowanej ochronie, ale gorzej niż ekranowana STP.
Parametr AWG
AWG - American Wire Gauge (znany również jako Brown & Sharpe Wire Gauge) AWG jest standardem używanym do pomiarów średnicy kabli miedzianych i aluminiowych w USA Im niższy numer AWG, tym grubszy przewód Grubszy przewód charakteryzuje się mniejszą opornością
Skrętka
Skrętka składa się z ośmiu żył (czterech par żył). Żyły w skrętkach są ze sobą splecione parami. Każda para skrętki posiada jedną żyłę do przenoszenia napięcia, a drugą uziemioną. Jakikolwiek szum pojawiający się
w jednej żyle, występuje także w drugiej. Ponieważ żyły w parze są spolaryzowane przeciwnie w stosunku do siebie, szum pojawiający się w jednej żyle jest „znoszony” przez szum
z drugiej żyły na końcu kabla dołączonego do odbiornika. Skrętki są najczęściej używane w systemach, które do transmisji używają kodu Manchester. Stopień w jakim zakłócenia są wyeliminowane zależy od ilości splotów przypadających na jednostkę metra. Większa ilość splotów na metr gwarantuje zmniejszenie szumu. Dla jeszcze większej ochrony przed zakłóceniami stosuje się ekran
w postaci folii, w którą zawinięte są pary żył oraz uziemienie. Folia może być owinięta wokół pojedynczych par lub wszystkich żył. Impedancja typowej skrętki wynosi 100Ω, a maksymalna prędkość transmisji wynosi 1 Gbit/s. Maksymalna odległość pomiędzy urządzeniami połączonymi skrętką nie powinna przekraczać 100 m. Wyróżnia się następujące rodzaje skrętek:
⦁ nieekranowana ⦁ UTP (Unshielded Twisted Pair)
⦁ ekranowana ⦁ STP (Shielded Twisted Pair) – cały kabel składający się z czterech par żył jest ekranowany metalowym oplotem
⦁ foliowana ⦁ FTP (Foiled Twisted Pair) – cały kabel okręcony jest na całej długości metalową tasiemką
⦁ pozostałe: ⦁ SFTP, ⦁ S/STP, ⦁ FSTP.
Kabel koncentryczny
⦁ Kable koncentryczne (współosiowe) zmniejszają zarówno emisję, jak
i wnikanie zakłóceń pochodzących od pól magnetycznych niskiej częstotliwości. Kabel koncentryczny składa się z dwóch lub większej liczby drutów usytuowanych koncentrycznie i rozdzielonych materiałem dielektrycznym. Termin "współosiowy" pochodzi stąd, że przewodnik centralny (przewód) i zewnętrzny (ekran) tworzą współosiowe walce. Dzięki temu napięcia indukowane przez pole magnetyczne pomiędzy ekranem
i przewodem mają zbliżone wartości
i znoszą się wzajemnie. Żyła przewodu koncentrycznego może być wykonana w postaci pojedynczego drutu lub linki.
⦁ Materiałami przewodzącymi powszechnie stosowanymi w kablach koncentrycznych są miedź, miedź ocynowana lub posrebrzana, stal pokryta miedzią i aluminium pokryte miedzią. Rzadziej jako materiał zastępczy przewodu wewnętrznego jest stosowane aluminium. Przewód zewnętrzny (ekran) jest zwykle wykonany w postaci plecionki miedzianej lub, rzadziej, jako obwój z folii aluminiowej. Warstwa ta zapewnia również ochronę od zakłóceń elektromagnetycznych. Kable koncentryczne są izolowane warstwą giętkiego materiału izolacyjnego polietylenu (PE), polipropylenu (PP), fluorowanego etyleno-propylenu (FEP) lub politetrafluoroetylenu (PTFE), popularnie teflonu.
⦁ Zaletą konfiguracji współosiowej jest to, że pola elektryczne i magnetyczne są ograniczone do przestrzeni między przewodem i ekranem wypełnionej dielektrykiem a rozproszenie na zewnątrz ekranu jest niewielkie, natomiast zewnętrzne pola elektryczne i magnetyczne są powstrzymywane przed wnikaniem i nie zakłócają sygnału przenoszonego kablem. Te właściwości powodują, że kabel koncentryczny jest dobrym rozwiązaniem w przypadku przenoszenia słabych sygnałów, kiedy nie można tolerować zakłóceń wnoszonych z otoczenia, a także dla sygnałów o dużych mocach, które mogą być źródłem emisji zaburzeń promieniowanych lub sprzężeń z sąsiednimi układami lub obwodami.
a) cienki koncentryk
Cienki koncentryk (cienki ethernet) składa się z pojedynczego, centralnego przewodu miedzianego, otoczonego warstwą izolacyjną. Jest to kabel ekranowany, a więc odporny na zakłócenia. W celu osłony przesyłanych informacji przed wpływem pól elektromagnetycznych, jako ekran stosuje się cienką siatkę miedzianą. Maksymalna długość jednego segmentu sieci realizowanej na cienkim koncentryku wynosi 185 metrów. Nie jest to odległość między poszczególnymi komputerami, lecz pomiędzy jednym a drugim końcem sieci. Przepustowość 10Mb/s.
b) gruby koncentryk
Gruby koncentryk (gruby ethernet) lub żółty kabel ze względu na to, że najczęściej ma żółty lub pomarańczowy kolor. Gruby ethernet składa się z pojedynczego, centralnego przewodu otoczonego warstwą izolacyjną, a następnie ekranującą siateczką oraz zewnętrzną izolacją. Maksymalna długość jednego segmentu sieci realizowanej na grubym koncentryku wynosi 500 metrów. Przepustowość 10Mb/s.
Światłowód
Światłowód składa się z cienkiego włókna szklanego, które przenosi informację w postaci światła w zakresie widma światła widzialnego i poniżej. W konstrukcji kabla światłowodowego można wyróżnić takie elementy, jak:
⦁ powłoka pierwotna, nakładana podczas procesu produkcyjnego, przekrój stały, około 250 μm
⦁ żel ochronny, włókno aramidowe, chroniące światłowód przed uszkodzeniem
⦁ powłoka wtórna, obejmująca powłokę pierwotną oraz opcjonalnie żel ochronny, w jednej z form: tuba, rozeta lub taśma
⦁ dielektryczny element wytrzymałościowy
⦁ żel uszczelniający
⦁ pancerz kabla (taśmy, druty stalowe)
⦁ pokrycie zewnętrzne
Zalety światłowodu w stosunku do kabli miedzianych:
⦁ odporność na zakłócenia RFI (Radio Frequency Interference) oraz EMI (ElectroMagnetic Interference)
⦁ bezpieczeństwo (nie można podsłuchać transmisji)
⦁ duża przepustowość z powodu szerokiego pasma
⦁ odporność na korozje
⦁ większy zasięg
⦁ mniejsza kubatura i waga
⦁ szybsza transmisja
Wady światłowodu:
⦁ wibracje fizyczne powodują zaszumienie sygnału informacyjnego
⦁ ograniczenie w zgięciu kabla (zbyt mały promień zgięcia może doprowadzić do złamania się włókna)
⦁ trudność w łączeniu światłowodów
Koszt stosowania światłowodu jest kompromisem pomiędzy przepustowością i ceną. Gdy potrzebujemy większej przepustowości bardziej opłacalnym wyborem jest światłowód, natomiast przy niższym zapotrzebowaniu na przepustowość tańsze jest medium miedziane.
Największą prędkość transmisji sygnału za pomocą światłowodu uzyskała firma HUAWEI wdrażając system nazwany 400G, w którym prędkość transmisji danych dochodzi do 20 Tbit/s, a zasięg tego medium to 1000 km.
Media bezprzewodowe
Fale elektromagnetyczne w zakresie podczerwieni IR (InfraRed) są stosowane na otwartym terenie, bądź wewnątrz budynków. Jako źródła promieniowania fal elektromagnetycznych wykorzystuje się diody elektroluminescencyjne LED (Light Emitting Diode) lub diody laserowe. Przy używaniu łącz bezprzewodowych w podczerwieni nie jest wymagane uzyskiwanie licencji na ich stosowanie w przeciwieństwie do fal radiowych. Największym ograniczeniem tego medium transmisyjnego jest niewielki zasięg wynoszący do kilkudziesięciu metrów.
Fale radiowe do transmisji wymagają planowania przydziału częstotliwości, z uwzględnieniem maksymalnej dopuszczalnej mocy nadajników, rodzaju modulacji oraz innych zaleceń Międzynarodowej Unii Telekomunikacji (ITU). Obecnie najpopularniejszymi częstotliwościami używanymi do transmisji bezprzewodowej są 2,4 GHz
i wyższe (zakres mikrofali). Odległości na jakich stosuje się fale radiowe wynoszą do kilkudziesięciu kilometrów przy zastosowaniu specjalnych anten nadawczo-odbiorczych.
Poniższa tabela przedstawia podział fal ze względu na ich długość oraz częstotliwość:
Zakres fal Długość fali Częstotliwość
Fale bardzo długie > 20 km < 15 kHz
Fale długie 20–3 km 15–100 kHz
Fale średnie 3000–200 m 100–1500 kHz
Fale pośrednie 200–100 m 1,5–3 MHz
Fale krótkie 100–10 m 3–30 MHz
Fale ultrakrótkie 10–1 m 30–300 MHz
Mikrofale < 1 m > 300 MHz
Zalety medium bezprzewodowego:
⦁ mogą przenieść duże ilości danych przy odpowiednio wysokich częstotliwościach pracy
⦁ niski koszt instalacji anten nadawczych (nie zajmują dużych powierzchni)
⦁ dla dużych częstotliwości (krótkich fal) wystarczają małe anteny
Wady medium bezprzewodowego:
⦁ tłumienie i dyfrakcja sygnału powodowane przez różne przedmioty znajdujące się na drodze fali niosącej sygnał (np. ptaki) oraz warunki atmosferyczne (np. deszcz, śnieg, mgła)
⦁ odbicie sygnału od płaskich powierzchni (np. woda, metal)
⦁ każdy może „podsłuchiwać” transmisję sygnału.
Rodzaje złączy i zdjęcia
RJ-45 (ang. Registered Jack – type 45) - typ złącza stosowany do podłączania modemów. Wtyczka jest podobna do 8P8C, ale jest wyposażona w dodatkową wypustkę, uniemożliwiającą włożenie jej do zwykłego gniazda. Wykorzystywane są piny 4. i 5. – podłączenie linii oraz 7. i 8. – rezystor umieszczony w gnieździe, sterujący mocą modemu. Występuje w dwóch wersjach RJ 45S – pojedyncze gniazdo i RJ45M – do ośmiu gniazd. Unormowane w Title 47 CFR 68 subpart F, jednak w 2001 odpowiedzialność za ten fragment została przeniesiona na organizację Administrative Council for Terminal Attachments (ACTA) i cała część F została z CFR wykreślona.
BNC (ang. Bayonet Neill-Concelman) – złącze stosowane do łączenia sieci komputerowych zbudowanych z kabli koncentrycznych (np. 10BASE2), a także w aparaturze pomiarowej, systemach telewizji analogowej i cyfrowej oraz radiotelekomunikacji. Złącza BNC występują w dwóch wersjach: 50- i 75-omowej.
W przypadku sieci komputerowych nie jest już stosowane, gdyż ten typ sieci został wyparty jeszcze w XX w. przez standard 10BASE-T, oparty na przewodach równoległych zwanych popularnie skrętką (ang. twisted-pair), jednakże znajduje dalsze szerokie zastosowanie w elektronicznej aparaturze pomiarowej m.in. ze względu na swoją trwałość i odporność na zakłócenia.
Złącza światłowodowe rozłączne – złączki do wielokrotnego łączenia światłowodów. Typowa złączka łączy jedno lub dwa włókna światłowodowe. Podstawową cechą złączki jest możliwość wielokrotnego łączenia
i rozłączania światłowodów za pomocą gniazd i wtyków (w odróżnieniu od połączeń spawanych).
Złącza światłowodowe można podzielić ogólnie na:
⦁ Złącza stałe – powstałe przez spawanie lub klejenie końcówek światłowodu. Połączone w takich złączach światłowody nie można rozdzielić bez zniszczenia struktury złącza.
⦁ Złącza rozłączalne – powstałe przez zbliżenie końcówek światłowodu i odpowiednie ich pozycjonowanie za pomocą układu mechanicznego (obudowy)
Najpopularniejsze złącza to (w kolejności historycznej):
⦁ ST (z kołnierzem bagnetowym),
⦁ FC (z korpusem gwintowanym, ang. Ferrule Connector),
⦁ SC (o przekroju prostokątnym, ang. Standard Connector),
⦁ LC (Little Connector).
Złącze SC stosowane jest w wielu urządzeniach aktywnych, takich jak media czy wideo konwertery, gwarantując szybką i łatwą realizację przyłączenia. Złącza FC posiadają gwintowany korpus zapewni niewielki w porównaniu z innymi rozmiar. Główną zaletą złączy LC są małe wymiary złączy dzięki czemu mogą być wykorzystywane w miejscach o dużym zagęszczeniu pół przełączeniowych. Dodatkowo posiadają system blokady zatrzaskowej zabezpieczający przed przypadkowym wyciągnięciem złącza.
Każdy typ złącza występuje w dwóch rodzajach: UPC (ang. Ultra Physical Contact) oraz APC (ang. Angled Physical Contact). Różnica tych rodzajów złącz polega na spolerowaniu czoła ferruli złącza. W przypadku UPC jest ono płaskie, w APC czoło złącza polerowane jest pod kątem 8 stopni. Dzięki temu, zachodzące przy przejściu światła przez granicę ośrodków zjawisko reflektancji (odbite od granicy ośrodka światło wraca do nadajnika tłumiąc użyteczny sygnał), ma mniejszy wpływ na całkowite tłumienie złącza. Ze względu na ryzyko uszkodzenia nie można ze sobą parować złącza APC i UPC.
Media konwertery z reguły posiadają złącza SC, a moduły SFP, ze względu na swoje rozmiary, złącza LC.
Wtyczki złącza światłowodowego standardu ST
.
Elementy konstrukcyjne
Szafy rack
Organizery kabli
Jest to ważny element sieci strukturalnej. Zastosowanie paneli krosowniczych ułatwia zarządzanie architekturą sieci.
Wtyki komputerowe ,gniazda
http://stalker.republika.pl/wyklady/systemy/wyklad4.pdf
https://pl.wikipedia.org/wiki/Medium_transmisyjne
https://pl.wikipedia.org/wiki/Przewody_i_kable_miedziane
http://flash.wwsi.edu.pl/wwsivideo/iplus/pdf/media_transmisyjne.pdf
http://www.tech-portal.pl/content/view/97/32/
http://topologia.sieci.w.interiowo.pl/kable.htm
http://raciaz.edu.pl/bank_zadan/ti/wiadomo%C5%9Bci/urz%C4%85dzenia%20sieciowe.htm
https://pl.wikipedia.org/wiki/RJ-45#/media/File:CAT5e-RJ45.jpg
https://pl.wikipedia.org/wiki/10BASE2
https://pl.wikipedia.org/wiki/Z%C5%82%C4%85cze_%C5%9Bwiat%C5%82owodowe
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kabel_koncentryczny
https://pl.wikipedia.org/wiki/Panel_krosowniczy
http://www.poradykomputerowe.eu/urzadzenia-aktywne-pasywne-w-sieci-komputerowej/
Filip Mrozek 2i
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz