Середовища передачі даних, Північні інновації та управління

Залежно від середовища передачі даних лінії зв'язку поділяються на такі:

провідні (повітряні);
кабельні (мідні та волоконно-оптичні);
радіоканали наземного та супутникового зв'язку.

Кабельні лініїє досить складною конструкцією. Кабель складається з провідників, укладених у кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, а також можливо кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання різного обладнання. У комп'ютерних мережах застосовуються три основних типи кабелю: кабелі на основі скручених пар мідних проводів, коаксіальні кабелі з мідною жилою, а також волоконно-оптичні кабелі.

Скручена пара проводів називаєтьсявитою парою (twisted pair).Віта пара існує в екранованому варіанті(Shielded Twistedpair, STP),коли пара мідних проводів обгортається в ізоляційний екран, і неекранований(Unshielded TwistedPair, UTP), коли ізоляційна обгортка відсутня. Скручування проводів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали, що передаються кабелем.Коаксіальний кабель (coaxial)має несиметричну конструкцію і складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції. Існує кілька типів коаксіального кабелю, що відрізняються характеристиками та областями застосування - для локальних мереж, для глобальних мереж, для кабельного телебачення і т. п. Волоконно-оптичний кабель (opticalfiber) складається з тонких (5-60 мікрон) волокон, якими поширюються світлові сигнали. Це найбільш якісний тип кабелю - він забезпечує передачу даних із дуже високою швидкістю (до10 Гбіт/с і вище) і до того ж краще за інших типів передавального середовища забезпечує захист даних від зовнішніх перешкод.

Радіоканали наземного та супутникового зв'язкуутворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, що відрізняються як частотним діапазоном, що використовується, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль (KB, CB і ДВ), звані також діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM) за типом методу модуляції сигналу, що використовуються в них, забезпечують далекий зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісним є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКХ), для яких характерна частотна модуляція (Frequency Modulation, FM), а також діапазонах надвисоких частот (НВЧ або microwaves). У діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відображаються іоносферою Землі і для сталого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем-приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.

У комп'ютерних мережах сьогодні застосовуються практично всі описані типи фізичних середовищ передачі, але найперспективнішими є волоконно-оптичні. На них сьогодні будуються як магістралі великих територіальних мереж, і високошвидкісні лінії зв'язку локальних мереж. Популярним середовищем є також кручена пара, яка характеризується відмінним співвідношенням якості до вартості, а також простотою монтажу. За допомогою кручений пари зазвичай підключають кінцевих абонентів мереж на відстанях до 100 метрів від концентратора. Супутникові канали і радіозв'язок використовуються найчастіше у випадках, коли кабельні зв'язку застосувати не можна — наприклад, припроходження каналу через малонаселену місцевість або для зв'язку з мобільним користувачем мережі, таким як шофер вантажівки, лікар, що здійснює обхід, і т.п.

Кабель - це досить складний виріб, «що складається з провідників, шарів екрану та ізоляції. У деяких випадках до складу кабелю входять рознімання, за допомогою яких кабелі приєднуються до обладнання. Крім цього, для забезпечення швидкої перекомутації кабелів та обладнання використовуються різні електромеханічні пристрої, які називаються кросовими секціями, кросовими коробками або шафами.

У комп'ютерних мережах застосовуються кабелі, які відповідають певним стандартам, що дозволяє будувати кабельну систему з кабелів і з'єднувальних пристроїв різних виробників. Сьогодні найбільш уживаними стандартами у світовій практиці є такі.

Американський стандарт EIA/TIA-568A, розроблений спільними зусиллями кількох організацій: ANSI, EIA/TIA та лабораторією Underwriters Labs (UL). Стандарт EIA/TIA-568 розроблений на основі попередньої версії стандарту EIA/TIA-568 та доповнень до цього стандарту (TSB-36 та TSB-40A).
Міжнародний стандарт ISO/IEC 11801.
Європейський стандарт EN50173.

Ці стандарти близькі між собою та за багатьма позиціями пред'являють до кабелів ідентичні вимоги. Однак є й відмінності між цими стандартами, наприклад, міжнародний стандарт 11801 та європейський EN50173 увійшли деякі типи кабелів, які відсутні у стандарті EIA/TAI-568A.

Крім цих відкритих стандартів, багато компаній свого часу розробили свої фірмові стандарти, з яких досі має практичного значення лише один — стандарт компанії IBM.

При стандартизації кабелів прийнятопротокольно-незалежний підхід. Це означає, що в стандарті обумовлюються електричні, оптичні та механічні характеристики, яким повинен задовольняти той чи інший тип кабелю або з'єднувального виробу — роз'єму, кросової коробки тощо. Однак для якого протоколу призначений цей кабель стандарт не обумовлює. Тому не можна придбати кабель для Ethernet або FDDI, потрібно просто знати, які типи стандартних кабелів підтримують протоколи Ethernet і FDDI.

У ранніх версіях стандартів визначалися лише характеристики кабелів без з'єднувачів. В останніх версіях стандартів з'явилися вимоги до сполучних елементів (документи TSB-36 і TSB-40A, які потім увійшли до стандарту 568А), а також до ліній (каналів), що представляють типове складання елементів кабельної системи, що складається з шнура від робочої станції до розетки, самої розетки, основного кабелю (довжиною до 90 м для крученої пари), точки переходу (наприклад, ще однієї розетки або жорсткого кросового з'єднання) і шнура до активного обладнання, наприклад концентратора або комутатора.

Ми зупинимося тільки на основних вимогах до самих кабелів, не розглядаючи характеристик сполучних елементів та зібраних ліній.

У стандартах кабелів обумовлюється досить багато характеристик, у тому числі найважливіші перераховані нижче (перші дві їх було досить детально розглянуті).

Основна увага у сучасних стандартах приділяється кабелям на основі крученої пари та волоконно-оптичним кабелям.