Витая пара vs коаксиальный кабель vs оптоволоконный кабель

Буквально за пару последних десятилетий компьютерные устройства для связи, общения, работы или развлечений появились практически в каждой семье. Соединения абонентов осуществляются по телефонным линиям, радиоканалам, а в последнее время широко применяется оптоволокно.

Первое знакомство с новой технологией

Полтора десятка лет назад на подстанцию 330 кВ, где я работал, пришло новое оборудование, осуществляющее регистрацию и обработку информации электрических сигналов от сети очень большего количества датчиков, расположенных в разных местах — регистратор «Парма».

Это обыкновенный компьютер со своим программным обеспечением, выполняющий чисто электротехнические задачи.

Его монтаж, подключение и наладка были поручены нам за исключением сборки и настройки оптоволоконных магистралей. Опыта работы с ними мы не имели.

До этого момента связь с этими датчиками происходила по обычным электрическим цепям, которые называют вторичными. Однако целая группа этих устройств находилась на большом удалении. Проект предусматривал обмен информацией с ними по оптоволоконному кабелю. Его внутрь кабельного канала мы укладывали сами, а подключением и проверкой занимался приехавший из Санкт Петербурга представитель производителя.

Именно тогда стало понятно, что без специализированного оборудования и должных навыков работать с оптоволокном нельзя. Своими руками с ним ничего сделать невозможно.

Конструкция оптоволоконного кабеля

Передача информации происходит по оптическим магистралям, состоящим из отдельных носителей, объединённых в общую конструкцию — кабель оптоволокна.

Первое знакомство с новой технологией

Принцип работы оптического носителя

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

Обмен информацией происходит за счет прохождения света лазера от встроенного светодиода. Его передача осуществляется импульсами двоичного кода в одном направлении. Поэтому для обмена сведениями создано сразу два индивидуальных канала.

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

О конструкции кабеля

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

Стекло относится к хрупким материалам. Его можно легко разбить, а оптоволокно работает за счет использования стеклянных волокон. Понятно, что они требуют надежной защиты как от механических повреждений, так и от потерь световой энергии.

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

С этой целью оптические носители разными способами объединяют в жесткие модули и создают из них оптоволоконный кабель. Он может быть разной конструкции. Одна из них показана на схеме.

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

У нас на подстанции были использованы два вида кабеля: один диаметром 6 мм, а второй толщиной указательного пальца руки.

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

Довольно подробно вопрос этой технологии изложен в видеоролике GalileoRU «Оптоволокно».

Первое знакомство с новой технологией
Первое знакомство с новой технологией

Критерии выбора роутера для оптоволокна

Обычный роутер оснащен входным интерфейсом типа RJ-45. Аналогичный разъем установлен и на локальных портах.

Читайте также:  Пин код wps для принтера HP Laserjet и других серий

Обратите внимание! Маршрутизатор для оптоволокна дополнительно оборудован интерфейсом SFP (реже SFP +).

В остальном это обычный роутер со следующими особенностями:

  • Порты WAN/LAN. Устаревшие и бюджетные модели имеют соответствующие порты с максимальной пропускной способностью в 100 Mbps. Более дорогие и современные устройства оснащены разъемами в 1 Gbps.
  • Параметры Wi-Fi. Среди стандартов b, a, g, n, ac последний — наиболее современный. Чем больше максимальная скорость беспроводной связи (Mbps), тем лучше. Двухдиапазонные модули также станут наилучшим выбором для быстрого и стабильного интернета.
  • Поддержка модемов. Некоторые девайсы имеют возможность использовать интернет-сеть мобильных операторов путем подключения внешнего модема. Для этого на борту соответствующего устройства имеется USB-интерфейс.

«Витая пара» — разновидности и способы обжима

Кабель для локальной сети «витая пара» получил свое название из-за того, что он состоит из восьми жил, попарно переплетенных между собой. Каждая жила имеет изоляцию строго закрепленного в спецификации цвета. В качестве внешнего изолирующего материала, защищающего сигнал от электромагнитных помех, используется поливинилхлорид или полиэтилен. Существует несколько разновидностей такого кабеля:

  • UTP (Unshelded Twisted Pair) — не экранированная модификация, наиболее часто используемая для прокладки домашних или офисных сетей, когда не оказываются сильные помехи на передаваемый сигнал.
  • FTP (Foiled Twisted Pair) — кабель с дополнительным экраном из алюминиевой фольги под внешней изоляцией.
  • STP (Shelded Twisted Pair) — помимо общего экрана имеет дополнительный, для каждой пары по отдельности.

Витая пара имеет 7 категорий, и, чем больше номер категории, тем провод более защищен от электромагнитного излучения. Для сетей Ethernet применяется кабель 5-й категории (CAT5), который имеет полосу пропускания 100 МГц. Рекомендуется при монтаже новых объектов использовать более совершенную модификацию CAT5e для более высокочастотных сигналов с полосой в 125 МГц.

Витая пара используется для создания соединения на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с в зависимости от категории и качества самого кабеля и от его длины между конечными устройствами. Обычно длина сегмента не должна превышать 100 м.

«Витая пара» — разновидности и способы обжима

Провод должен иметь разъем для подключения в сетевые устройства. Для витой пары используется разъем RJ-45 (8P8C — 8 position and 8 contacts). Внутри коннектора есть специальные канавки с контактами для каждой жилы. Есть несколько вариантов обжима сетевых кабелей: прямой и обратный (кроссовер). Прямой патч-корд применяется для соединения компьютера с маршрутизатором или коммутатором или для соединения активного сетевого оборудования между собой. Кросовый используется довольно редко и служит для соединения двух компьютеров между собой. В настоящее время практически все производители устанавливают «умные» сетевые карты, которым не важно расположение проводков в разъеме, но желательно придерживаться стандартов, и располагать жилы так, как написано в спецификации. Это поможет избежать коллизий в работе всей сети. Чтобы изготовить прямой провод для локальной сети жилы располагаются в следующем порядке на обоих концах:

  • бело-оранжевый;
  • оранжевый;
  • бело-зеленый;
  • синий;
  • бело-синий;
  • зеленый;
  • бело-коричневый;
  • коричневый.
Читайте также:  Как сделать в ворде 2019 колонтитул – Как сделать колонтитулы в Ворде

Чтобы изготовить патч-корд для простоты работы используются специальные клещи — кримпер (или «обжимка» в простонародье). Кримпер позволяет не только равномерно зажать провод в коннекторе, но и правильно обрезать и зачистить изоляцию. В исключительных случаях можно использовать плоскую отвертку или нож, но тогда качество не будет удовлетворительным. Существуют разъемы, которые зажимаются без кримпера, но они предназначены для многожильных мягких проводов и для стандартной витой пары могут не подойти.

Контрольный кабель

Контрольным кабелем называют кабель который состоит из многих маленьких и тоненьких проводов или как его еще называют многожильный кабель. Используется он для того, чтоб передавать информацию о состоянии, режиме роботы или положении объектов, которых этот кабель и контролирует. Контрольный кабель находится по середине между кабелем связи и силовым кабелем.

Контрольный кабель

В основном этот кабель используют для подключения к аппаратуре дистанционного управления. Так же существует контрольный кабель с броней. Это тот же самый контрольный кабель, но с добавлением нескольких оцинкованных стальных лент для более высокой устойчивости к механическим повреждениям. Используют данный вид кабеля в той среде, где прочности обыкновенного контрольного кабеля не хватает. Но помимо всего кабель с броней нельзя подвергать большим растягивающим усилиям.

Производят кабель для разных сред использования. Например где повышенная пожароопасность используют пожаробезопасный вид кабеля, так же есть экранированный и кабель с токопроводящими жилами, которые изготовлены с алюминия.

Состоит контрольный кабель из:

  1. Токороводящие жили (они бывают как алюминиевые, так и медные).
  2. Изоляция (в качестве изоляции в кабеле выступает поливинилхлоридовый пластик).
  3. Защитное покрытие (защитное покрытие состоит из стальных оцинкованных лент).
  4. Экран ( Обмотка экрана изготовлена из фольги и медной ленты).
  5. Оболочка кабеля ( оболочка кабеля изготовлена из поливинилхлоридового пластика в стандартном или пожаробезопасном исполнении).
Читайте также:  Unchecky что это за программа и насколько она полезна

Кабель используют при нормальных (для кабелей) температурах: от минус 50 до плюс 50 градусов по Цельсию. Для прокладки окружающая температура при эксплуатации не должна быть ниже, чем минус 15. Частая среда использования таких кабелей – это тонели или специальные каналы, но при этом нужно помнить, что кабель не должен подвергаться сильному растягиванию.

Стандартное обозначение волоконнооптических кабелей

Почти все европейские производители наносят на опто волоконный кабель маркировку, соответствующую систе ме стандарта DIN VDE 0888. По этому стандарту каждому типу кабеля ставится в соответствие последовательность букв и цифр, в которых заключены все характеристики во локоннооптического кабеля.

Например, I-V(ZN)H 1×4 G50/125 обозначает кабель для применения внутри помещений [I]. Волокна находятся в плотном буфере диаметром 900 мкм [V], с неметалличес кими силовыми элементами [ZN], с негорючей и слабо дымной оболочкой [Н]. Количество волокон — 4. Тип во локна — многомодовое [G50/125] с размером ядра и воло конной оболочкой 50 и 125 мкм соответственно.

A/IDQ(ZN)(SR)H 1×8 G50/125 обозначает кабель для применения как вне помещений, так и внутри помещений [A/I]. Волокна размещаются в центральной трубке, запол ненной водоотталкивающим составом [DQ]. Кевларовые или стеклонити [ZN] в металлической гофрированной броне [SR]. Внешняя оболочка — LSZH, слабодымная, не выделяющая галогенов при горении [Н]. Трубка одна с восемью волокнами [1×8]. Тип волокна — многомодовое [G50/125] с размером ядра и волоконной оболочкой 50 и 125 мкм соответственно.

ADF(ZN)2Y(SR)2Y 6×4 Е9/125 — кабель для использова ния вне помещений [А]. Имеет две полиэтиленовые обо лочки [2Y]: внешнюю и внутреннюю, между которыми рас положена металлическая броня в виде гофрированной ленты [SR]. Волокна расположены в шести трубках по че тыре в каждой [6×4]. Внутренность трубки, а также пустоты между трубками заполнены водоотталкивающим соста вом [DF]. В качестве силовых компонентов [ZN] использу ются кевларовые нити и центральный неметаллический элемент. Тип волокна — одномодовое [Е9/125] с размером ядра и волоконной оболочкой 9 и 125 мкм соответственно.