Линии связи с многожильными медными кабелями

В магистральных сетях используются кабели типа МКС(Б) - (магистральный кабель связи (бронированный)). Концы кабеля подключаются к аппаратуре уплотнения, ее также называют аппаратурой каналообразования, которая включает в состав передающие устройства и схемы уплотнения. Вся линия разделяется на переприемные участки длиной 30 - 40 км. Длина участков зависит от типа кабеля, метода уплотнения и характеристик аппаратуры. На каждом переприемном участке производится регенерация сигнала.
В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств различных производителей. Сегодня наиболее употребительными стандартами в мировой практике являются следующие:

· Американский стандарт EIA/TIA-568A;

· Международный стандарт ISO/IEC 11801;

· Европейский стандарт EN50173.

Кроме этих открытых стандартов, многие компании в свое время разработали свои фирменные стандарты, из которых до сих пор имеет практическое значение только один - стандарт компании IBM.
При стандартизации кабелей принят протокольно-независимый подход. Это означает, что в стандарте оговариваются электрические, оптические и механические характеристики, которым должен удовлетворять тот или иной тип кабеля или соединительного изделия.
В стандартах кабелей оговариваются достаточно много характеристик. Рассмотрим некоторые из них.

1. Волновое сопротивление- полное (активное и реактивное) сопротивление в электрической цепи. Измеряется в Омах и является относительно постоянной величиной для кабельных систем. Для неэкранированной витой пары наиболее часто используемые значения - 100 и 120 Ом. В области высоких частот (100-200 МГц) волновое сопротивление зависит от частоты.

2. Активное сопротивление - это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от волнового сопротивления активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

3. Емкость - это свойство металлических проводников накапливать энергию. Два электрических проводника в кабеле, разделенные диэлектриком, представляют собой конденсатор, способный накапливать заряд. Емкость является нежелательной величиной, поэтому надо стремиться к тому, чтобы она была как можно меньше. Высокое значение емкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.

4. Индуктивность.Эта характеристика присуща кабелю, как и любому проводнику. Также как и емкость, она является паразитным параметром, ухудшающим частотные свойства кабеля. Совместно с емкостью индуктивность образует резонансный контур, настроенный на определенную частоту. На этой частоте исчезают реактивные составляющие волнового сопротивления и оно становится чисто активным.

5. Затухание. Затухание является следствием потерь из-за наличия активного сопротивления проводников. Обычно используется погонное затухание. Оно измеряется в децибелах на метр для определенной частоты или диапазона частот сигнала.

6. Перекрестные наводки:

o Перекрестные наводки на ближнем конце - NEXT (Near End Cross Talk).Этот параметр чрезвычайно важен для сетей с высокой скоростью передачи данных. NEXT - это мера тех искажений, которые принимающая пара улавливает от передающей, расположенной рядом в общем кабеле. Уменьшение значения параметра NEXT очень важно для кабельных систем категории 5 для ЛС и технологий высокоскоростной передачи данных в локальных сетях. Чтобы снизить затухание, подбирают соответствующий материал кабеля, используют плотное скручивание проводов витой пары и тщательно контролируют технологию монтажа. Измеряются в децибелах для определенной частоты сигнала.

o Перекрестные наводоки на дальнем конце - FEXT loss (Far End Crosstalk loss). Современные высокоскоростные приложения используют одновременную передачу и прием информации по всем четырем парам. Помимо параметра NEXT в этом случае необходимо учитывать влияние помех на дальнем от передатчика конце линии. Ослабление перекрестных наводок на дальнем от передатчика конце, FEXT – это параметр однонаправленной передачи, характеризующий затухание сигнала помехи, наведенного сигналом передатчика на смежную пару. Измеряется в децибелах (дБ).Чем выше значения FEXT, тем меньший уровень имеет наводка в соседних парах и тем лучше качество передачи. Тестирование проводится для двух концов кабельной цепи.

Витые пары

Скрученная пара проводов называется витой парой. Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю. В стандартном кабеле имеется две или четыре пары. Витая пара изготавливается в экранированном варианте, когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и неэкранированном, когда экранирующая обертка отсутствует. Английское название витой неэкранированной пары UTP (Unshielded Twisted Pair), экранированной - STP (Shielded Twisted Pair).