Российский  Государственный Аграрный Университет  – МСХА имени К. А. Тимирязева 
 
 
 
 

Реферат по информатике на тему:

«Проводная  и беспроводная среды передачи данных» 
 
 

студента  дневного отделения 101

группы  зоотехнического факультета

Новикова  Ивана Владимировича 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2011

Оглавление

Проводные среды передачи данных 3

Телефонный провод 3

Коаксиальный кабель 4

Витая пара 5

Волоконно-оптический кабель 7

Беспроводные среды передачи данных 9

Wi-Fi 10

Преимущества Wi-Fi: 11

Недостатки Wi-Fi: 11

WiMAX 12

WiMAX подходит для решения следующих задач: 12

Пользовательское оборудование 13

Wi-Fi и WiMAX 14

Литература 17 
 

 

     Компьютерная  сеть - система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.

     По  типу среды передачи данных компьютерные сети делятся на проводные и беспроводные среды.

Проводные среды передачи данных

     Очевидно, чтобы соединять различные устройства в проводной сети, необходимы кабели. Естественно, не каждый кабель можно  использовать для соединения сетевых  устройств. Поэтому во всех сетевых  стандартах определены необходимые  условия и характеристики используемого  кабеля, такие как полоса пропускания, волновое сопротивление (импеданс), удельное затухание сигнала, помехозащищенность и другие.

     Существует  несколько видов кабеля: телефонный провод, коаксиальный кабель, витая  пара и волоконно-оптический кабель.

Телефонный  провод

     Телефонный  распределительный провод (ТРП) - двух- или четырёхжильный телефонный кабель, предназначенный для стационарной скрытой и открытой абонентской проводки телефонной или трансляционной распределительной сети внутри помещений.

     Считается морально устаревшим ввиду ненадёжности, низкой помехозащищённости, невозможности  высокоскоростной передачи данных, неудобств  при разделке и оконечивании. Однако ввиду своей низкой стоимости  находит применение в телефонной разводке внутри помещений, так как  является самым дешёвым решением (благодаря своей примитивной  конструкции) во многих ситуациях. В  отличие от более продвинутых  аналогов витой пары 1 и 2 категорий, токопроводящие жилы ТРП не скручиваются (жилы располагаются параллельно, кабель плоский), благодаря чему он получил прозвище лапша по схожести внешнего вида с макаронными изделиями.

     Кабель  ТРП крепится к поверхности путём  прибивания мелкими гвоздями между жилами. Может прокладываться в кабель-каналах. Оконечивается классическим способом под винты, с одной (линейной, станционной) стороны - на винтовые клеммы телефонной коробки типа КРТН-10, с другой - под винты в телефонной розетке. Не рекомендуется врезание ТРП во врезной плинт кросса или врезные контакты телефонной или компьютерной розетки, так как полиэтиленовая изоляция при врезании перерезается и провод держится только на медной проволоке.

Коаксиальный  кабель

     Коаксиальный  кабель (от лат. Co - совместно и axis - ось, то есть «соосный»), также известный как коаксиал (от англ. coaxial), - электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана и служащий для передачи высокочастотных сигналов.

     

Устройство коаксиального  кабеля 
1 — внутренний проводник (медная проволока), 
2 — изоляция (сплошной полиэтилен), 
3 — внешний проводник (оплётка из меди), 
4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен). 
 

     Коаксиальный  кабель (см. рисунок) состоит из:

• 4 - оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида, повива фторопластовой ленты или иного изоляционного материала;
• 3 - внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. из меди, медного или алюминиевого сплава;
• 2 - изоляции, выполненной в виде сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая лента и т. п.) или полувоздушного (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) диэлектрического заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников;
• 1 - внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди, медного сплава, алюминиевого сплава, омеднённой стали, омедненного алюминия, посеребренной меди и т. п.

     Благодаря совпадению центров обоих проводников, а также определенному соотношению  между диаметром центральной  жилы и экрана, внутри кабеля в радиальном направлении образуется режим стоячей волны, позволяющий снизить потери электромагнитной энергии на излучение почти до нуля. В то же время экран обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех.

     Основное  назначение коаксиального кабеля - передача сигнала в различных областях техники:

• системы связи;
• вещательные сети;
• компьютерные сети;
• антенно-фидерные системы;
• АСУ и другие производственные и научно-исследовательские технические системы;
• системы дистанционного управления, измерения и контроля;
• системы сигнализации и автоматики;
• системы объективного контроля и видеонаблюдения;
• каналы связи различных радиоэлектронных устройств мобильных объектов (судов, летательных аппаратов и др.);
• внутриблочные и межблочные связи в составе радиоэлектронной аппаратуры;
• каналы связи в бытовой и любительской технике;
• военная техника и другие области специального применения.

     Кроме канализации сигнала, отрезки кабеля могут использоваться и для других целей:

• кабельные линии задержки;
• четвертьволновые трансформаторы;
• симметрирующие и согласующие устройства;
• фильтры и формирователи импульса.

Витая пара

     Витая пара (англ. twisted pair) - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

     Свивание  проводников производится с целью  повышения степени связи между  собой проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково  влияет на оба провода пары) и  последующего уменьшения электромагнитных полей от внешних источников, а  также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом.

     Витая пара - один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

     Кабель  подключается к сетевым устройствам  при помощи разъёма 8P8C, который часто неверно называют RJ45.

     В зависимости от наличия защиты - электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

• неэкранированная витая пара (англ. UTP - Unshielded twisted pair) - без защитного экрана;
• фольгированная витая пара (англ. FTP - Foiled twisted pair), также известна как F/UTP) - присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
• экранированная витая пара (англ. STP - Shielded twisted pair) - присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
• фольгированная экранированная витая пара (англ. S/FTP - Screened Foiled twisted pair) - внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;

     Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и  внутренних и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

     В зависимости от структуры проводников - кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы и называется жила-монолит, а во втором - из нескольких и называется жила-пучок.

     Одножильный кабель не предполагает прямых контактов  с подключаемой периферией. То есть, как правило, его применяют для  прокладки в коробах, стенах и т. д. с последующим терминированием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

     В свою очередь многожильный кабель плохо  переносит «врезание» в разъёмы  панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет себя при изгибах  и скручивании. Кроме того, многожильный провод обладает большим затуханием сигнала. Поэтому многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов (англ. patchcord), соединяющих периферию с розетками.

Волоконно-оптический кабель

     Оптическое  волокно - нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

     Волоконная  оптика - раздел прикладной науки и  машиностроения, описывающий такие  волокна. Кабели на базе оптических волокон  используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на большие расстояния с более  высокой скоростью передачи данных, чем в электронных  средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

     Стеклянные  оптические волокна делаются из кварцевого стекла, но для дальнего инфракрасного  диапазона могут использоваться другие материалы, такие как флуоро-цирконат, флуоро-алюминат и халькогенидные стекла. Как и другие стекла, эти имеют  показатель преломления около 1,5.

     В настоящее время развивается  применение пластиковых оптических волокон. Сердечник в таком волокне  изготовляют из полиметилметакрилата (PMMA), а оболочку из фторированных PMMA (фторполимеров).