obrazekSieci Lokalne

Trochę teorii, nieco praktyki

Copyright © 2000, 2001 Bartosz Kiziukiewicz

W tym rozdziale

Skrętka nieekranowana (UTP – Unshielded Twisted Pair)
Skrętka foliowana (FTP – Foiled Twisted Pair)
Skrętka ekranowana (STP – Shielded Twisted Pair)
Kategorie skrętek miedzianych
Kabel współosiowy (koncentryczny)
Kabel światłowodowy

Media transmisyjne

Skrętka nieekranowana (UTP – Unshielded Twisted Pair)


obrazek
Skrętka UTP

Kabel typu UTP jest zbudowany ze skręconych ze sobą par przewodów i tworzy linię zrównoważoną (symetryczną). Skręcenie przewodów ze splotem 1 zwój na 6-10 cm chroni transmisję przed interferencją otoczenia. Tego typu kabel jest powszechnie stosowany w sieciach informatycznych i telefonicznych, przy czym istnieją różne technologie splotu, a poszczególne skrętki mogą mieć inny skręt.

Dla przesyłania sygnałów w sieciach komputerowych konieczne są skrętki kategorii 3 (10 Mb/s) i kategorii 5 (100 Mb/s), przy czym powszechnie stosuje się tylko tą ostatnią.


Skrętka foliowana (FTP – Foiled Twisted Pair)


obrazek
Skrętka FTP

Jest to skrętka ekranowana za pomocą folii z przewodem uziemiającym. Przeznaczona jest głównie do budowy sieci komputerowych umiejscowionych w ośrodkach o dużych zakłóceniach elektromagnetycznych. Stosowana jest również w sieciach Gigabit Ethernet (1 Gb/s) przy wykorzystaniu wszystkich czterech par przewodów.


Skrętka ekranowana (STP – Shielded Twisted Pair)


obrazek
Skrętka STP

Różni się od skrętki FTP tym, że ekran jest wykonany w postaci oplotu i zewnętrznej koszulki ochronnej. Jej zastosowanie wzrasta w świetle nowych norm europejskich EMC w zakresie emisji EMI (ElectroMagnetic Interference). Poza wyżej wymienionymi można spotkać także hybrydy tych rozwiązań:

FFTP – każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii, cały kabel jest również pokryty folią.
SFTP – każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii, cały kabel pokryty jest oplotem.


Kategorie skrętek miedzianych


Kategorie kabli miedzianych zostały ujęte w specyfikacji EIA/TIA w kilka grup, w których przydatność do transmisji określa się w MHz:

Warto wspomnieć również, że skrętki wykonywane są w znormalizowanych średnicach, które podawane są w jednostkach AWG oraz mogą zawierać różną liczbę par. Powszechnie w sieciach komputerowych stosuje się skrętki czteroparowe.

Warto też zwrócić uwagę, że ponieważ kategoria 6 nie jest jeszcze potwierdzona normami międzynarodowymi, oraz mając na uwadze zalety, a także ciągle spadający koszt łączy światłowodowych może się okazać, że w niedalekiej przyszłości struktury budowane w oparciu o medium światłowodowe będą tańsze niż te, budowane w oparciu o drogi kabel miedziany kategorii 6.

Kabel współosiowy (koncentryczny)


obrazek
Kabel RG-58

Składa się z dwóch przewodów koncentrycznie umieszczonych jeden wewnątrz drugiego, co zapewnia większą odporność na zakłócenia a tym samym wyższą jakość transmisji. Jeden z nich wykonany jest w postaci drutu lub linki miedzianej i umieszczony w osi kabla (czasami zwany jest przewodem gorącym), zaś drugi (ekran) stanowi oplot.

Powszechnie stosuje się dwa rodzaje kabli koncentrycznych – o impedancji falowej 50 i 75 Ohm, przy czym te pierwsze stosuje się m.in. w sieciach komputerowych.

Zastosowanie znalazły dwa rodzaje kabli koncentrycznych:

Oba kable mają impedancję falową 50 Ohm. Należy dodać, że impedancja kabla jest ściśle związana z impedancją urządzeń do niego podłączonych. Nie można więc bezkarnie stosować w sieciach komputerowych np. telewizyjnego kabla antenowego (o impedancji falowej 75 Ohm), gdyż wykonana w ten sposób sieć najprawdopodobniej nie będzie po prostu działać.

Zalety:

Obecnie kabel współosiowy jest stosowany tylko w bardzo małych sieciach (do 3-4 komputerów) stawianych możliwie najniższym kosztem. Wadą tego rozwiązania jest dosyć duża (w porównaniu z siecią na skrętce) awaryjność instalacji.

Wykorzystywany jest również czasem do łączenia ze sobą skupisk stacji roboczych okablowanych w technologii gwiazdy zwłaszcza tam, gdzie odległość koncentratorów od siebie przekracza 100 m i nie jest wymagane stosowanie prędkości wyższych niż 10 Mb/s.

Rozwiązanie to jest jednak spotykane prawie wyłącznie w sieciach amatorskich. W sieciach profesjonalnych zaś (gdzie liczy się szybkość i niezawodność, a koszt instalacji jest sprawą drugorzędną) praktycznie nie stosuje się już kabla koncentrycznego, a zamiast niego wykorzystuje się światłowody.

Kabel światłowodowy


obrazek
Kable światłowodowe
z włókna szklanego

Transmisja światłowodowa polega na prowadzeniu przez włókno szklane promieni optycznych generowanych przez laserowe źródło światła. Ze względu na znikome zjawisko tłumienia, a także odporność na zewnętrzne pola elektromagnetyczne, przy braku emisji energii poza tor światłowodowy, światłowód stanowi obecnie najlepsze medium transmisyjne.

Kabel światłowodowy składa się z jednego do kilkudziesięciu włókien światłowodowych. Medium transmisyjne światłowodu stanowi szklane włókno wykonane najczęściej z domieszkowanego dwutlenku krzemu (o przekroju kołowym) otoczone płaszczem wykonanym z czystego szkła (SiO2), który pokryty jest osłoną (buforem). Dla promieni świetlnych o częstotliwości w zakresie bliskim podczerwieni współczynnik załamania światła w płaszczu jest mniejszy niż w rdzeniu, co powoduje całkowite wewnętrzne odbicie promienia i prowadzenie go wzdłuż osi włókna.

Zewnętrzną warstwę światłowodu stanowi tzw. bufor wykonany zazwyczaj z akrylonu poprawiający elastyczność światłowodu i zabezpieczający go przed uszkodzeniami. Jest on tylko osłoną i nie ma wpływu na właściwości transmisyjne światłowodu.

obrazek

Wyróżnia się światłowody jedno- oraz wielomodowe. Światłowody jednomodowe oferują większe pasmo przenoszenia oraz transmisję na większe odległości niż światłowody wielomodowe. Niestety koszt światłowodu jednomodowego jest wyższy.

Zazwyczaj przy transmisji typu full-duplex stosuje się dwa włókna światłowodowe do oddzielnej transmisji w każdą stroną, choć spotykane są rozwiązania umożliwiające taką transmisję przy wykorzystaniu tylko jednego włókna.

Zalety:

  • większa przepustowość w porównaniu z kablem miedzianym, a więc możliwość sprostania przyszłym wymaganiom co do wydajności transmisji
  • małe straty, a więc zdolność przesyłania informacji na znaczne odległości
  • niewrażliwość na zakłócenia i przesłuchy elektromagnetyczne
  • wyeliminowanie przesłuchów międzykablowych
  • mała masa i wymiary
  • duża niezawodność poprawnie zainstalowanego łącza i względnie niski koszt, który ciągle spada

Więcej informacji na temat światłowodów można znaleźć pod adresem

http://wtm.ite.pwr.wroc.pl/~spatela/dydak/wprowadzenie/

zaś odpowiedzi na najczęściej zadawane na ich temat pytania pod adresem

http://wtm.ite.pwr.wroc.pl/~spatela/fo_faq/fiboptfaq_pl.html.


Strona główna | WstępSieć lokalna | Oznaczenia standardów sieci | Źródła |

Opracowanie umieszczone w serwisie edukacyjnym I LO za zgodą autora, Bartosza Kiziukiewicza.
Konwersji na format HTML dokonał mgr Jerzy Wałaszek.