7. Кабель типтері. Оптикалық талшықты кабель.

Бүгінгі таңда компьютерлік желілердің көпшілігінде қосылыс ортасы ретінде сымдар мен кабельдер пайдаланылады. Олар компьютерлер арасында сигналдардың беріліс ортасының рөлін атқарады. Кіші және үлкен желілердің талаптарына сай кабельдердің түрлері көп. Бақытымызға қарай, желілердің көпшілігі үшін кабельдердің тек үш негізгі түрі қолданылады:

а) коаксиал кабель

б) шиыршықталған жұп (экрандалған және экрандалмаған)

в) оптикалық талшықты кабель

Оптикалық талшықты кабель

Қорғаушы қабықшамен жабылған бір немесе бірнеше кварцті талшықтардан тұрады (кейбір жағдайда полимерлі). Талшықтарды қорғауды қамтамасыз ету үшін қабықша бірнеше қабаттан тұратындай жасалады.

Оптикалық талшықты кабель – ғылымның соңғы жетістіктерінің бірі. Сигнал оның бойымен жарықтың көмегімен жіберіледі. Цифрлік деректер оптикалық талшықтардың бойымен өзгерген жарықтық импулсьтар түрінде таратылады. Бұл деректерді таратудың өте сенімді тәсілі, себебі электрлік сигналдардың өздері жіберілмейтіндіктен, оларды ашу немесе рұқсатсыз алу мүмкін емес.

Оптикалық талшықты кабель деректердің үлкен көлемдерін алыс қашықтықтарға өте жоғары жылдамдықпен таратуға арналған, ондағы сигналдар өшпейді (2.5 - сурет).

2.5 – сурет. Оптикалық талшықты кабель

Оптикалық талшық – қабық ретінде қызмет ететін, басқа сыну коэффициентіне ие шынымен қапталған жұқа шыны цилиндр.

Әрбір шыны оптикалық талшық сигналдарды бір бағытта ғана жібереді, яғни кабель қабылдайтын және жіберетін екі талшықтан тұрады.

Оптикалық талшықты кабельбойымен деректерді жіберу барысында электрлік кедергілер әсер етпейді және жоғары жылдамдық қамтамасыз етіледі (100 Мбит/сек, теория жүзінде 200000 Мбит/сек жылдамдық та мүмкін). Оның бойымен жарықтық импулсьтарды алыс қашықтықтарға жіберуге болады. Оптикалық талшықты кабель қолданылады, егер:

· деректердіөте жоғары жылдамдықпен алыс қашықтықтарға сенімді орта арқылы тасымалдау жоспарланған болса;

Оптикалық талшықты кабельді қолдануға болмайды, егер:

· егер қаржы тапшылығы орын алса;

· оптикалық талшықты желілік құрылғыларды орнатуға және қосуға дағдыланбаған болсаңыз.

8. Сигналдарды жіберу. Сымсыз желілер.

Кабель бойымен кодталған сигналдарды жіберудің екі технологиясы қолданылады – таржолақтық беріліс және кеңжолақтық беріліс.

Таржолақтық беріліс. Таржолақтық жүйелер берілгендерді бір жиілікті цифрлік сигналдар түрінде жібереді. Сигналдар дискретті электрлік немесе жарықтық импульстар түрінде көрсетіледі. Таржолақтық жіберуді қолданатын желілердегі әрбір құрылым деректерді екі бағытта да тасымалдайды, ал кейбіреуі біруақытта қабылдауға да, жіберуге де қатысуы мүмкін

Кабель бойымен қозғала отырып, сигнал бірте-бірте өше бастайды, соның салдарынан өзгеріске ұшырауы мүмкін. Егер кабель өте ұзын болса, оның алыс ұшындағы сигнал танымастай өзгеріп, тіпті жоғалып кетуі мүмкін.

Осындай жағдайды болдырмау үшін, таржолақтық жүйелерде сигналдарды күшейтетін және оларды қосымша сегменттерге ретрансляциялау арқылы кабельдің жалпы ұзындығын арттыруға мүмкіндік беретін репиторлар қолданылады.

Кеңжолақтық беріліс. Кеңжолақтық жүйелер деректерді жиіліктердің қандай да бір интервалын пайдаланатын аналогтық сигнал түрінде жібереді. Сигналдар үздіксіз электромагниттік немесе оптикалық сигнал түрінде жүреді. Мұндай тәсілмен сигналдар физикалық орта арқылы бір бағытта жіберіледі

Сымсыз желілер

Кабельдер – компьютерлер арасында деректер алмасудың көпшілік мақұлдаған ортасы. Дегенмен, бүгінгі таңда бізді физикалық қосылыстардың қиындықтарынан құтқаратын деректер тасымалдаудың сымсыз технологиялары пайда болды. Сымсыз орта біздің өмірімізге біртіндеп ене бастады. Бұл технология толығымен соңына дейін құрылған кезде, өндірушілер құны төмен, тиімді өнімдерін көптеп ұсына бастайды, мұның өзі ол өнімге деген сұранысты арттырып, сату көлемінің өсуіне әкеледі. Бұл өз кезегінде сымсыз ортаның одан әрі өркендеп дамуына әсер етеді.

«Сымсыз орта» сөз тіркесі желіде сымдардың мүлдем жоқтығын білдіретіндіктен, теріс түсінуге соқтыруы мүмкін. Шындығында олай емес. Әдетте сымсыз компоненттер беріліс ортасы ретінде кабель қолданылатын желіде әрекеттеседі. Мұндай әртүрлі компоненттерден тұратын желіні гибридті деп атайды.

Сымсыз желі идеясы қызығушылық туғызары қақ, себебі:

· жұмыс істеп тұрған кабельдік желіге уақытша қосылуды қамтамасыз етеді;

· жұмыс істеп тұрған кабельдік желіге резервті көшірмені ұйымдастыруға көмектеседі;

· тездіктің нақты деңгейін қамтамасыз етуге кепілдік береді;

· желінің максималды ұзындығына мыс немесе тіпті оптикалық талшықты кабельдер арқылы қойылатын шектеуді алуға мүмкіндік береді. Сымсыз желілерге даусыз артықшылық беретін тағы бір фактор – кабельді орнатудың қиындығы. Бұл желілер келесі жағдайларда өте пайдалы болуы мүмкін:

· адамдар көп жиналған бөлмелерде (мысалы, кіреберіс бөлменемесе қабылдау бөлмесі);

· әр жерде жұмыс істейтін адамдар үшін;

· оқшауланған бөлмелерде және ғимараттарда;

· жобасы жиі өзгеретін бөлмелерде;

· кабельдерді жүргізуге болмайтын құрылыстарда (мысалы, тарихи немесе архитектуралық ескерткіштер).

Технологиясына байланысты сымсыз желілерді үш түрге бөлуге болады:

· жергілікті есептеу желілері;

· кеңейтілген жергілікті есептеу желілері;

· жылдам (тасымалданатын компоненттер).

Сымсыз жергілікті есептеу желілері деректерді жіберудің төрт тәсілін пайдаланады;

· инфрақызыл сәулелену;

· лазер;

· тар спектрдегі радиоберіліс (біржиілікті беріліс);

· шашыраңқы спектрдегі радиоберіліс.

Инфрақызыл сәулелену.Барлық инфрақызыл сымсыз желілер деректерді тасымалдау үшін инфрақызыл сәулелерді пайдаланады. Мұндай жүйелерде өте күшті сигналдарды генерациялау қажет, әйтпесе басқа деректер көздерідің әсері айтарлықтай болады. Инфрақызыл жарық жиіліктің кең диапазонын қамтитындықтан, бұл тәсіл сигналдарды өте жоғары жылдамдықпен жіберуге мүмкіндік береді. Инфрақызыл желілер 10 Мбит/с жылдамдықта дұрыс жұмыс істей алады. Деректерді жіберуші мен қабылдаушы аралығында тікелей көру мүмкін жағдайда ғана жұмыс істейтін желілер бар. Шашыраған инфрақызыл сәулеленуге негізделген желілер қабырға мен төбеден шағылысып барып, соңында қабылдаушыға жететін сигналдарды пайдаланады. Мұндай желілерде тиімді аймақ 30 метрмен шектеледі және беріліс жылдамдығы төмен.

Лазер. Лазерлік технология деректерді жіберуші мен қабылдаушы аралығында тікелей көруді талап етуімен инфрақызылға ұқсас. Егер қандай да бір себептермен сәуле үзіліп қалса, онда беріліс те тоқтатылады.

Тар спектрдегі радиоберіліс. Бұл тәсіл кәдімгі радиостанцияның хабар таратуына ұқсас. Қолданушылар нақты жіберушілері мен қабылдауыштарын нақты жиілікке икемдейді, бұл жағдайда тікелей көрудің қажеті жоқ. Байланыс жылдамдығы салыстырмалы түрде төмен

(4,8 Мбит/с жуық).

Шашыраңқы спектрдегі радиоберіліс. Бұл тәсіл бойынша сигналдар жиіліктің қандай да бір жолағымен беріледі. Біржиілікті берілістегі байланыс барысында туатын проблемалар болмайды. Бұл – технологияның нағыз сымсыз желіні құруға мүмкіндік беретін жағдайы. Беріліс жылдамдығы 250 Кбит/с, бірақ деректерді ашық кеңістікте 2 Мбит/с жылдамдықпен 3,2 км қашықтыққа дейін, ал ғимарат ішінде 120 м-ге дейін тасымалдайтын желілер бар.

Жедел желілер. Сымсыз жедел желілерде беріліс ортасы ретінде телефон жүйелері және қоғамдық қызметтер пайдаланылады. Пакетті радиоқосылыс, ұялы желілер және жерсеріктік станциялар қолданылады. Байланыстың бұл түрі ыңғайлы болғанымен, өте баяу. Беріліс жылдамдығы 8 Кбит/с пен 28 Кбит/с аралығында.