Смекни!
smekni.com

Передающие физические среды, используемые в структурированных кабельных системах. Принципы распространения сигналов в средах (стр. 35 из 58)

Так как экран коаксиала заземлен, внешние помеховые сигналы не должны проникать в
кабель и воздействовать на центральный проводник. Качество системы заземления является
одним из основных вопросов в инсталляциях на основе коаксиала. Экранирующие свойства
кабеля зависят от правильности соединений с элементами системы заземления. Подключе-
ние к элементам заземления, расположенных в разных частях здания, или в разных зданиях,
может вызвать различные проблемы.

Приложения Ethernet используют два типа коаксиального кабеля - thicknet ("толстый"
Ethernet) и thinnet ("тонкий" Ethernet).

Thicknet является первым распределительным кабелем Ethernet; в настоящее время эта
среда носит название 10Base5. Название "thick-net" (толстый Ethernet) появилось после того,
как начал использоваться кабель меньшего диаметра. Трансивер монтируется непосредст-
венно на коаксиале и подключение к центральному проводнику осуществляется через отвер-
стие, прокалываемое во внешней оболочке, экране и диэлектрике.

Thinnet (тонкий Ethernet) является более современным стандартом (имеет название
10Base2), позволяющим производить подключение к сетевому адаптеру рабочей станции.
Адаптер, в свою очередь, оборудован встроенным трансивером. Thinnet использует коннекто-
ры типа BNC и Т-образные адаптеры. Кабель имеет приблизительно 1 см в диаметре и более
гибок по сравнению с кабелем thicknet. Он также недорог, что дало повод дать ему название
"cheapernet" ("дешевый" Ethernet). Расстояния сегмента при каблировании с помощью thinnet
Ethernet ограничены по сравнению с thicknet.

Arcnet - сетевая топология, созданная для работы на коаксиальных кабелях. В Arcnet
используются несколько типов коаксиалов, включая RG-11/U, RG-59/U и RG-62/U. RG-11/U и
RG-59/U - коаксиальные кабели 75 Ом, RG-62/U - кабель 93 Ом. Рабочие станции подключа-
ются непосредственно к коаксиалу в топологии "звезда". Каждый сегмент терминируется на
активном или пассивном хабе, который осуществляет коммутацию сигнала на все остальные
подключенные станции или серверы.

Размер проводников коаксиального кабеля обычно описывается значением "RG" или
номенклатурным номером производителя. Система нумерации RG является стандартной сис-
темой классификации коаксиальных кабелей, идентифицирующей физические размеры, ха-
рактеристический импеданс, уровни передаваемой мощности и некоторые другие характери-
стики (табл. 48). Наиболее распространенными коаксиальными кабелями, нашедшими приме-
нение в сетях, являются - Ethernet, RG-8/U, RG-11/U, RG-58A/U, RG-59/U и RG-62/U. Размеры
внешней оболочки кабелей RG-8/U и RG-11/U составляет точно 1/2 дюйма (12,7 мм), RG-58A/U, 59/U и 62/U - 1/4 дюйма (6,4 мм). Версии этих кабелей типа plenum, как правило, имеют меньшие размеры.

Таблица 48. Типы коаксиального кабеля, используемые в вычислительных сетях

• Тип коаксиала Импеданс,
Ом
Приложение
ЛВС
Примечания
RG-6/U 75 Arcnet Более компактная и недорогая альтернатива
RG-11/U. Обладает меньшими потерями, но и
менее удобен по сравнению с RG-59/U.
Используется с коннекторами RG-6/U.
RG-8/U 50 Ethernet Thicknet Может служить заменой для кабеля 802.3 при
необходимости и в особых случаях.
RG-11/U 75 Arcnet Массивный кабель, сложно монтировать. Может
быть заменен RG-59/U
RG-58A/U 50 Ethernet Многожильный центральный проводник.
RG-59/U 75 Arcnet Более компактная и недорогая альтернатива
RG-11/U, легко монтируется и широко распро-
странен, используется в кабельном телевиде-
нии.
RG-62 93 Arcnet, IBM 3270 Терминальный кабель IBM, может использовать-
ся в Arcnet.
Ethernet 10Base2 50 Ethernet Thinnet Кабель 802.3, двойной экран подобный RG-8/U.
Ethernet 10Base5 50 Ethernet Thicknet Кабель 802.3. многожильный центральный про-
водник, сходен с RG-58A/U.

Цветовое кодирование и маркировка. Наиболее распространенным цветом коаксиального кабеля класса non-plenum является черный. Большинство кабелей non-plenum, используемых в телекоммуникационных сетях, имеют черную внешнюю оболочку из синтетической резины или ПВХ с маркировкой белого цвета. Кабели класса plenum обычно имеют белую или полупрозрачную оболочку с черной маркировкой.

Медные кабели на основе витой пары

Размеры (калибр) проводников. Размер (диаметр) медных проводников витых пар определяется специальным калибром. Наиболее широко используется американский стандарт American Wire Gage (AWG). В табл. 49 представлены сравнительные данные по калибрам и физическим размерам проводников. Меньшим значениям диаметров проводников соответствуют большие значения калибра. Городские телефонные станции, как правило, используют проводники калибра 24 или 26; на междугородних линиях может применяться калибр 19 или 22. Проводники большего размера обладают меньшим удельным сопротивлением на единицу длины. В приложениях ЛВС на высоких частотах наибольшее влияние на затухание сигнала оказывают емкостные факторы, поэтому в таких приложениях применяют проводники небольших размеров. Кроме того, уменьшение диаметра проводника позволяет уменьшить стоимость телекоммуникационного кабеля.

При высоких частотах (таких как, например, используемых в ЛВС) ток сигнала концентрируется на внешней поверхности проводника. Это явление носит название скин-эффекта. В многожильном проводнике, вследствие формирования сложной проводящей поверхности несколькими проводниками, затухание увеличивается. По этой причине стандарты, как правило, ограничивают длину используемых в канале многожильных проводников. Обычно стандарты предписывают использование в кабельных системах медных одножильных проводников калибра 24, обеспечивающего наилучшее соотношение стоимости и характеристик затухания.

Таблица 49. Соотношение размеров некоторых одножильных проводников

Калибр
(AWG)
Номинальный диаметр Сечение,
мм2
Номинальное
сопротивление,
Ом/км
мм дюйм
10 2,60 0,1019 5,31 3,27
12 2,05 0,0808 3,30 5,21
14 1,63 0,0641 2,09 8,28
16 1,29 0,0508 1,31 13,18
18 1,02 0,0403 0,82 20,95
20 0,813 0,0320 0,519 33,30
22 0,643 0,0253 0,325 52,95
24 0,511 0,0201 0,205 84,22
26 0,404 0,0158 0,128 133,89
28 0,320 0,0126 0,080 212,92
30 0,254 0,0100 0,051 338,58
32 0,203 0,0080 0,032 538,38
34 0,160 0,0063 0,020 855,96
36 0,127 0,0050 0,013 1360,88

Изоляция. Для изготовления оболочек кабелей обычно применяются два типа материалов - поливинилхлорид (ПВХ, PVC) и фторуглеродные полимеры. Использование PVC обеспечивает большую гибкость кабеля и, как правило, используется при изготовлении аппаратных шнуров и пэтч-кордов, к которым не предъявляются жесткие противопожарные требования.
PVC обладает диэлектрическими свойствами, которые делают его непригодным для изготов-
ления оболочки отдельных проводников витых пар категории 5, но вполне приемлемым для
материалов оболочки кабелей. Полиэтилен (РЕ, ПЭ) иногда используется в кабелях категории
5 и может заменить другой материал в оболочке одной пары в кабелях категории plenum.
Фторуглеродные полимеры - это политетрафторэтилен (PTFE, ПТФЭ или TFE, ТФЭ) и фтори-
рованный этилен-пропилен (FEP, ФЭП), которые не так гибки как PVC, но обеспечивают соот-
ветствие кабелей типа plenum самым жестким требованиям к противопожарной безопасно-
сти. Такие фторуглеродные полимеры часто упоминаются под торговой маркой тефлон
(Teflon®) компании DuPont. Часто изоляция проводников представляет собой компаунд из двух
полимеров - TFE и FEP. Существует еще один фторуглеродный полимер, часто используемый
в оболочках кабелей класса plemun. Это - этилен-хлортрифторэтилен (ECTFE, ЭХТФЭ или
HALAR). Этот материал не обладает свойствами, необходимыми для оболочек проводников,
но в настоящее время ведутся работы по оптимизации его для подобных приложений.

Применение большого количества кабелей в телекоммуникационных системах привело к
созданию нормативов, предъявляющих специальные требования к противопожарным свойст-
вам изоляции проводников и оболочек кабелей. Пространства класса plenum, или воздухо-
водные каналы, используются для распространения охлажденного или теплого воздуха внутри
здания. Любой кабель, загоревшийся в воздуховоде может выделять токсичные вещества,
газы и дым , создавая угрозу жизни людей в других частях здания. Кроме того, по воздухово-
дам пламя может распространяться по зданию. Производители кабельных компонентов раз-
рабатывают оболочки кабелей, которые обладают низкой степенью возгорания и могут мон-
тироваться в пространствах класса plenum.

Первые противопожарные спецификации появились в разделах нормативов National
Electrical Code (NEC) [53] и процедурах тестирования Underwriters Laboratories (UL). Подобные
спецификации опубликованы многими странами. Несколько наиболее интересных статей NEC
приведены в табл. 50. Статья 800 часто применяется к телекоммуникационным кабелям и ка-
белям для вычислительных сетей. NEC дифференцирует кабели по типам в соответствии с
классами предельных напряжений и противопожарными свойствами.