1.3 Среда передачи данных

Под средой передачи данных понимают физическую среду, по которой происходит передача сигналов, использующихся для представления информации.

Среды передачи данных можно разделить на кабельные и беспроводные среды. В любом случае взаимодействие осуществляется при помощи электромагнитных волн. Параметры и качество передачи данных определяются как характеристиками среды, так и свойствами сигнала. Для кабельных сред именно среда передачи накладывает основные ограничения на передаваемые данные [4].

Типичными и наиболее распространенными представителями среды передачи данных являются кабели.

При передаче данных по кабелю пропускная способность, выраженная в терминах скорости передач данных или полосы частот, существенно зависит от того, на какое расстояние и в каком окружении (по двухточечной линии или по локальной сети) передаются данные. Чаще всего кабельные среды используются для передачи данных на большие расстояния, а также в локальных сетях.

При создании сети передачи данных выбор осуществляется из следующих основных видов кабелей: витая пара, коаксиальный кабель и оптоволокно.

Витая пара является самой дешевой и распространенной средой передачи данных. Состоит из двух изолированных медных проводов, свитых друг с другом. Витая пара представляет собой один канал связи. Обычно несколько витых пар объединяются в кабель, обернутый в плотную защитную оболочку. В средствах передачи на большие расстояния кабели

могут состоять из сотен витых пар. Витые пары одного кабеля обычно скручены с разным шагом. Скручивание осуществляется для уменьшения внешних наводок (наводок от внешних источников) и перекрестных наводок (наводок от одного проводника другому проводнику из одной и той же

пары). В настоящее время витая пара является наиболее распространенной средой передачи аналоговых и цифровых сигналов. Несмотря на то, что существует несколько типов витой пары, экранированная (STP) и неэкранированная (UTP) являются самыми важными. При этом кабель UTP не содержит никаких экранов, а кабель STP может иметь экран вокруг каждой витой пары и, в дополнение к этому, еще один экран, охватывающий все витые пары. Применение экрана позволяет повысить помехоустойчивость [5].

Подобно витой паре коаксиальный кабель состоит из двух проводников, но их конструкция отличается от витой пары. Благодаря этому коаксиальный кабель может работать в более широком диапазоне частот. Коаксиальный кабель состоит из пустотелого внешнего цилиндрического проводника, внутри которого расположен внутренний провод. Внутренний проводник удерживается на месте благодаря либо изолирующим кольцам, установленным с равными интервалами, либо сплошному диэлектрику. Внешний проводник покрывается оболочкой или экранной. Коаксиальный кабель обладает широкой полосой пропускания; это означает, что в ней можно организовать передачу трафика на высоких скоростях. Он также устойчив к электромагнитным помехам (по сравнению с витой парой) и способен передавать сигналы на большое расстояние.

Основными областями его применения являются: передача телесигналов, междугородняя и международная телефония, короткие компьютерные каналы связи, локальные сети.

Оптическое волокно - это тонкая нить из стекла или иного прозрачного материала (от 2 до 125 мкм в диаметре), по которому распространяется сигнал, преобразованный в световой луч. Действие оптоволокна основано на принципе полного внутреннего отражения. Для изготовления оптического волокна используются разного рода стекла и пластмассы. Оптоволоконный кабель имеет огромную ширину полосы пропускания и может пересылать голосовые сигналы, видеосигналы и

сигналы данных на очень большие расстояния. В связи с тем, что такой кабель для передачи данных использует световые импульсы, а не электричество, он оказывается невосприимчивым к электромагнитным помехам. Отличительной особенностью оптоволоконного кабеля является также то, что он обеспечивает более высокую безопасность информации, чем медный кабель. К недостаткам волоконно-оптического кабеля следует отнести высокую стоимость. Волоконно-оптический кабель бывает одномодовым и многомодовым [4].

Одномодовый кабель имеет меньший диаметр световода (5-10 мкм) и допускает только прямолинейное распространение светового излучения (по центральной моде). В стержне многомодового кабеля свет может распространяться не только прямолинейно (по нескольким модам). Чем больше мод, тем уже пропускная способность кабеля. Стержень и оболочка многомодового кабеля могут быть изготовлены из стекла или пластика, в то время как у одномодового - только из стекла. Для одномодового кабеля источником света является лазер, для многомодового - светодиод. Одномодовый кабель обладает наилучшими характеристиками, но и является самым дорогим [5].

Для данного предприятия в качестве среды передачи данных будет использоваться внешний армированный оптико-волоконный кабель с металлическим центральным силовым элементом и одномодовым оптическим волокном потому, что он устойчив к разным температурам от

-50 ^oС до +70 ^oС и хорошо подходит в сетях дальней связи.

защита информация в компьютерная сеть