Виды кабелей

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Великоустюгский Политехнический техникум

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: Эксплуатация объектов инфраструктуры

На тему: Виды кабелей

Автор работы:

Бандиев Ниджат Низами оглы

Руководители:

Барский Игорь Александрович

Митин Юрий Геннадьевич

Великий Устюг 2015

Оглавление

Введение

1. Витая пара

1.1 Виды кабеля применяемого в сетях

1.2 Экранирование

1.3 Конструкция витопарного кабеля

1.4 Категории кабеля

1.5 Схемы обжима

2. Коаксиальный кабель

2.1 Классификация

3. Оптоволоконный кабель

3.1 Элементы оптических кабелей

3.2 Скрутка

3.3 Заполнение сердечника

3.4 Оболочка кабеля

3.5 Защитная оболочка

3.6 Типы конструкции кабелей

Практическая часть

Заключение

Приложения

Список используемых источников

Введение

Цель работы - изучить типы линий связи на основе витой пары, коаксиального, оптоволоконного кабелей, их строение, проведения монтажа и проверки на работоспособность.

Задачи работы:

- монтаж кабелей;

- тестирование кабелей.

Кабель Витая пара совершенствовался вместе с поступательным движением истории проводных средств связи и компьютерных соединений.

В настоящее время это важнейшее составляющее любых структурированных кабельных сетей. Благодаря этому он стал самым популярным решением при создании локальных проводных сетей.

По мере развития сетей связи, компьютерных сетей и повышения требований к качеству передаваемого сигнала развивалась и совершенствовалась конструкция кабеля. Современная витая пара изготавливается из следующих компонентов: медного провода, защитного экрана, выполненного из медной оплетки и/или алюминиевой фольги, защитной оболочки из поливинилхлорида, полиэтилена или полипропилена и разрывной нити, как правило, из капрона.

Такой вид кабеля предназначен для применения в линиях связи и состоял из одной и более скрученных пар проводников и изолированных друг от друга. Он покрывался оболочкой, основной задачей которой являлась обеспечение защиты провода от внешних механических и природных воздействий.

Коаксиальный кабель, как правило, используют в локальных компьютерных сетях с топологией типа «шина». Важный момент - на концах кабеля должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один из терминаторов должен быть заземлен. Если нет заземления, то металлическая оплетка не сможет защитить сеть от внешних электромагнитных помех и не снизит излучение передаваемой по сети информации во внешнюю среду. Но при заземлении оплетки в двух или более точках из строя может выйти не только сетевое оборудование, но и компьютеры. Терминаторы в обязательном порядке должны быть согласованы с кабелем, это значит их сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению кабеля. Например, если используется 50-омный кабель, для него подходят только 50-омные терминаторы. Коаксиальные кабели используются реже в сетях с топологией «звезда» и «пассивная звезда» (например, в сети Arcnet). В этом случае проблема согласования существенно упрощается, так как внешних терминаторов на свободных концах не требуется. Волновое сопротивление кабеля указывается в сопроводительной документации. Чаще всего в локальных сетях применяются 50-омные (например, RG-58, RG-11) и 93-омные кабели (например, RG-62). 75-омные кабели, распространенные в телевизионной технике, в локальных сетях не используются. Вообще, марок коаксиального кабеля значительно меньше, чем кабелей на основе витых пар. Он не считается особо перспективным. Волоконная оптика в настоящее время получила широкое развитие и находит применение в различных областях науки и производства (связь, радиоэлектроника, энергетика, термоядерный синтез, медицина, космос, машиностроение, летающие объекты, вычислительные комплексы и т. д.). Темпы роста волоконной оптики и оптоэлектроники на мировом рынке опережают все другие отрасли техники и составляют 40 % в год. В ряде стран (Англия, Япония, Франция, Италия и др.) при строительстве сооружений связи используются в основном оптические кабели (ОК). О масштабах развития волоконно - оптических систем передачи (ВОСП) свидетельствуют объемы производства оптических волокон в США. За последнее время ими изготовлено около 10 млн. км волокна. Такое количество позволило бы сделать 250 витков вокруг всего земного шара. Первые работы по освоению оптического диапазона волн для целей связи относятся к началу 60-х годов. В качестве тракта передачи использовались приземные слои атмосферы и световоды с периодической коррекцией расходимости и направления луча с помощью системы линз и зеркал. Открытые (атмосферные) линии оказались подверженными влиянию метеорологических условий и не обеспечивали необходимой надежности связи. Линзовые световоды с дискретной коррекцией оказались весьма дорогостоящими, требовали тщательной юстировки линз и сложных устройств автоматического управления лучом. Они не нашли практического применения на сетях связи. Создание высоконадежных оптических кабельных систем связи стало возможным в результате разработки в начале 70-х годов оптических волокон с малыми потерями. Такие волокна в значительной мере стимулировали разработку специализированного оборудования и элементов линейного тракта ВОСП. Область возможных применений волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) весьма широка -- от линии городской и сельской связи и бортовых комплексов (самолеты, ракеты, корабли) до систем связи на большие расстояния с высокой информационной емкостью. На основе оптической волоконной связи могут быть созданы принципиально новые системы передачи информации. На базе ВОЛС развивается единая интегральная сеть многоцелевого назначения. Весьма перспективно применение оптических систем в кабельном телевидении, которое обеспечивает высокое качество изображения и существенно расширяет возможности информационного обслуживания абонентов. 3 В России и странах СНГ активно ведется строительство ВОЛС различного назначения: городских, зоновых, магистральных. В 86 городах (Москва, Нижний Новгород, С.- Петербург, Новосибирск, Тбилиси, Киев, Баку, Ташкент, Минск, Кишинев и др.) действуют оптические соединительные линии между АТС с цифровыми системами передачи ИКМ-120. Построен ряд зоновых линий внутриобластного назначения, например: Санкт-Петербург-- Сосновый бор, Уфа--Стерлитамак, Тула--Щекино, Воронеж--Павловск, Рязань-- Мосолово, Майкоп--Краснодар, Клин--Солнечногорск, Ростов--Азов, Курская область, Минск--Смолевичи, Рига--Юрмала и др. Построена одномодовая магистраль Санкт- Петербург--Минск протяженностью 1000 км на большое число каналов. Камбель -- конструкция из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), или оптических волокон, заключённых в оболочку. Кроме жил и изоляции, кабель может содержать экран, сердечник, заполнитель, стальную или проволочную броню, металлическую оболочку, внешнюю оболочку. Каждый конструктивный элемент нужен для работоспособности кабеля в определенных условиях среды. Также конструктивные элементы кабеля отличают его от провода. Типы кабелей и проводов: коаксиальный, оптоволоконный кабель и витая пара.

1. Витая пара

Витамя памра 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 (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех 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 монтажа, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45).

1.1 Виды кабеля, применяемого в сетях

В защите нуждаются как сигналы, передаваемые по кабелю, так и элементы конструкции кабеля. Защитные элементы разделяют в зависимости от назначения:

химическая защита -- защита кабеля от внешних воздействий (почва, вода, газы, солнечный свет);

механическая защита -- защита кабеля от механических повреждений.

Экранирование -- защита сигнала от помех (от внешниx и внутренних электромагнитных наводок);

Защитные элементы продлевают срок службы кабеля.

Для механической защиты провода используют особо прочные оболочки и оплётку из медной проволоки. Оболочка из чёрного полиэтилена защищает кабель от солнечного света (специальная защита, применяемая для кабелей, предназначенных для прокладки на открытом воздухе). Кабели, имеющие дополнительные слои защиты, называют термином «double jacket».

Для химической защиты кабеля используют фольгу и полиэтилен. Алюминиевая фольга или алюминизированная плёнка защищает медные проводники от кислорода воздуха. Кабели, защищённые фольгой, обозначают термином «foiled» -- «фольгированные».

Алюминиевая фольга и медная оплётка также используются для экранирования кабеля и отдельных пар для дополнительной защиты от электромагнитных помех.

По числу проволок (числу жил) провода разделяют на:

одножильные, однопроволочные -- провода, состоящие из одной медной проволоки (одной жилы);

Многожильные, многопроволочные -- провода, состоящие из нескольких жил.

Однопроволочный 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 разъёмы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

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

1.2 Экранирование

Для защиты от электрических помех при использовании высокочастотных сигналов, в кабелях категорий 6a-8 используется экранирование. Экранирование применяется как к отдельным витым парам, которые оборачиваются в алюминиевую фольгу (металлизированную алюминием

полиэтиленовую ленту), так и к кабелю в целом в виде общего экрана из фольги и/или оплётки из медной проволоки. Экран также может быть соединён с неизолированным дренажным проводом, который служит для заземления и механически поддерживает экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

Согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 приложение E, для обозначения конструкции экранированного кабеля используется комбинация из трех букв: U - неэкранированный, S - металлическая оплётка (только общий экран), F - металлизированная лента (алюминиевая фольга). Из этих букв формируется аббревиатура вида xx/xTP, обозначающая тип общего экрана и тип экрана для отдельных пар приведено в [Приложение 1]

Распространены следующие типы конструкции экрана:

Неэкранированный кабель (U/UTP)

Экранирование отсутствует. Категория 6 и ниже.

Индивидуальный экран (U/FTP)

Экранирование фольгой каждых отдельных пар. Защищает от внешних помех и от перекрёстных помех между витыми парами.

Общий экран (F/UTP, S/UTP, SF/UTP)

Общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних элекромагнитных помех.

Индивидуальный и общий экран (F/FTP, S/FTP, SF/FTP)

Индивидуальные экраны из фольги для каждой витой пары, плюс общий экран из фольги, оплётки, или фольги с оплёткой. Защищает от внешних помех и от перекрёстных помех между витыми парами.

Экранированные кабели категорий 5e, 6/6A и 8/8.1 чаще всего используют конструкцию F/UTP (общий экран из фольги), тогда как экранированные кабели категорий 7/7A и 8.2 используют конструкцию S/FTP (с общей металлической оплёткой и фольгой для каждой пары).

Приведено в [Приложение 2]

1.3 Конструкция витопарного кабеля

Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0.4--0.6 мм либо из множества более тонких проводников (кабель получается более гибкий и обычно используется в патчкордах). Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26-22 AWG. В стандартных 4_х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0.51 мм (24 AWG). Толщина изоляции проводника -- около 0.2 мм. Материал изоляции -- обычно поливинилхлорид (сокращение --англ. PVC), для более качественных образцов 5_й категории -- полипропилен (англ. PP), полиэтилен (англ. PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур.

Также внутри кабеля иногда встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки -- при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Внешняя оболочка 4_парных кабелей имеет толщину 0.5--0.9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Для изготовления оболочки могут использоваться полимеры, которые не распространяют горения при групповой прокладке и не выделяют при нагревегалогены (такие кабели маркируются как англ. LSZH -- low smoke zero halogen, российская маркировка: нг(A)-HF, нг(B)-HF, нг(C)-HF, нг(D)-HF). Кабели, не поддерживающие горение и не выделяющие дым, по европейским стандартам разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях). Кабели для внешней прокладки поверх поливинилхлоридной оболочки имеют оболочку из полиэтилена для защиты от солнечного излучения. Эти кабели распространяют горение даже при одиночной прокладке. Открытая прокладка таких кабелей в зданиях и сооружениях запрещена.

В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей -- серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки.

Отдельно нужно отметить маркировку. Маркировка на кабеле в бухтах, кроме данных о производителе и типе кабеля, обязательно включает в себя метровые или футовые метки. Эти метки позволяют узнать длину уже проложенного закрытым способом кабеля. Маркировка патчкордов не включает в себя метки о длине.

Форма внешней оболочки кабеля «витая пара» может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для прокладки под ковровым покрытием может использоваться плоский кабель. В плоском кабеле провода также скручены в пары, однако пары не скручены вокруг общей оси. В результате плоский кабель более подвержен влиянию помех.

Кабели для наружной прокладки обязательно имеют влагостойкую оболочку из полиэтилена, которая наносится (как правило) вторым слоем поверх обычной, поливинилхлоридной. Кроме этого, возможно заполнение пустот в кабеле водоотталкивающим гелем и бронирование с помощью гофрированной ленты или стальной проволоки.

1.4 Категории кабеля

Существует несколько категорий кабеля «витая пара», которые нумеруются от 1 до 7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008.

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи данных, должна иметь волновое сопротивление 100±15Ом, в противном случае форма электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.

1.5 Схемы обжима

Существует два варианта обжима разъёма на кабеле:

для создания прямого кабеля -- для соединения порта сетевой карты с коммутатором или концентратором,

для создания перекрёстного (использующего кроссированный MDI, англ. MDI-X) кабеля, имеющего инвертированную разводку контактов разъёма для соединения напрямую двух сетевых плат, установленных в компьютеры, а также для соединения некоторых старых моделей концентраторов или коммутаторов (uplink-порт).

Приведено в [Приложение 3]

В случае, если нужен кабель MDI с внешним кроссированием, так называемый «прямой» кабель для подключения компьютер на хаб/свитч используются следующие схемы:

При соединении EIA/TIA-568B, AT&T 258A 1: Бело-оранжевый 2: Оранжевый 3: Бело-зелёный 4: Синий 5: Бело-синий 6: Зелёный 7: Бело-коричневый 8: Коричневый

Старые цвета витой пары: 1: синий 2: оранжевый 3: чёрный 4: красный 5: зелёный 6: жёлтый 7: коричневый 8: серый

При соединении EIA/TIA-568A 1: Бело-зеленый 2: Зелёный 3: Бело-оранжевый 4: Синий 5: Бело-синий 6: Оранжевый 7: Бело-коричневый 8: Коричневый

По одной из этих схем обжимаются разъёмы с обеих сторон.

-- Ethernet Cable - Color Coding Diagram.

Приведено в [Приложение 4]

Консольный кабель (rollover cable)

Один конец этого кабеля обжат по обратной схеме относительно другого, как если бы вы перевернули его и посмотрели бы на него с другой стороны. Используется для соединения компьютера и маршрутизатора.

Общие положения Пара 1-2 (TDP-TDN) используется для передачи от порта MDI к порту MDI-X, пара 3-6 (RDP-RDN) используется для приёма портом MDI от порта MDI-X. Эти пары требуются всегда. Пары 4-5 и 7-8 применяются в зависимости от потребности (например, при использовании кабеля категории 3 в спецификации 100Base-T4) и обычно двунаправленные.

Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести (в зависимости от длины кабеля) к тому, что кабель не будет работать совсем или будет очень большой процент потерь передаваемых пакетов.

Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, используют специальные устройства -- кабельные тестеры. Такое устройство состоит из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии, соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр.

Указанная выше схема обжима подходит как для 100-мегабитного соединения, так и для гигабитного. При использовании 100-мегабитного соединения используются только две из четырёх пар, а именно оранжевая (1-2 TDP-TDN) и зелёная (3-6 RDP-RDN) пары. Синяя и коричневая пары могут остаться незадействованными, либо могут быть использованы для передачи питания в некоторых вариантах PoE. Для обеспечения гигабитного соединения используются все четыре пары проводников стандартного кабеля.

Также существуют ограничения на выбор схемы перекрёстного соединения пар, накладываемые стандартом Power over Ethernet (PoE). При прямом соединении пар в кабеле («один к одному»), этот стандарт будет работать автоматически.

Монтаж

При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться минимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля, величина может быть различной). Уменьшение радиуса изгиба кабеля может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля.

При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб кабеля приводит к разрушению экрана, что ведёт к снижению устойчивости к электромагнитным помехам. Дренажный провод должен быть соединён с экраном разъёма.

2. Коаксиальный кабель

Коаксиамльный камбель также известный как коаксиал-электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Изобретён и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом.

Приведено в [Приложение 5]

Устройство

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, омеднённого алюминия, посеребрённой меди и т.п.

Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля оба компонента электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.

2.1 Классификация

По диаметру изоляции:

Субминиатюрные -- до 1 мм;

Миниатюрные -- 1,5--2,95 мм;

Среднегабаритные -- 3,7--11,5 мм;

Крупногабаритные -- более 11,5 мм.

По степени экранирования:

со сплошным экраном;

с экраном из металлической трубки;

с экраном из лужёной оплётки;

с обычным экраном;

с однослойной оплёткой;

с двух- и многослойной оплёткой и с дополнительными экранирующими слоями;

излучающие кабели, имеющие намеренно низкую (и контролируемую) степень экранировки.

Коаксиальный кабель более помехоустойчив, затухание сигнала в нем меньше чем в витой паре. Затухание (attenuation) - это уменьшение величины сигнала при его перемещении по кабелю. Затухание сигнала приводит к ухудшению его качества. Как уже говорилось, плетеная защитная оболочка поглощает внешние электромагнитные сигналы, не позволяя им влиять на передаваемые по жиле данные, поэтомукоаксиальный кабель можно использовать при передаче на большие расстояния и в тех случаях, когда высокоскоростная передача данных осуществляется на несложном оборудовании.

Существует два типа коаксиальных кабелей:

тонкий коаксиальный кабель;

толстый коаксиальный кабель.

Выбор того или иного типа кабеля зависит от потребностей конкретной сети.

“Тонкий” Коаксиальный кабель

Когда-то был одним из наиболее распространённых кабелей для построения локальных сетей. Благодаря своим характеристикам, а именно диаметру в 6 мм и значительной гибкости, он может быть проложен практически в любых местах. Соединяются кабели между собой и с сетевой платой компьютера с помощью коннектора ВNC (Вayonet Nеill-Concеlman). Также существует соединение кабелей между собой при помощи прямого соединения (I-коннектора BNC). На неиспользуемых концах сегмента нужна установка терминаторов. По такому типу кабеля можно пересылать данные на скорости до 10 Мбит/сек. на расстояние около 185 м.

“Толстый” Коаксиальный кабель

Данный кабель RG-11, толстый -- диаметр его 11,7 мм, у него более толстый центральный проводник, чем у «тонкого Ethernet». Это обусловливает наличие двух существенных недостатков - он плохо гнётся и имеет достаточно высокую цену. Помимо этого, при подсоединении к компьютеру наблюдаются некоторые сложности -- необходимо использование трансиверов АUI (Attаchment Unit Interfаce), которые присоединяются к сетевой карте с помощью ответвителя, пронизывающего кабель - так называемые «вампирчики». Но естественно есть у данного кабеля и достоинства. За счёт всё того же более толстого проводника передавать данные можно на расстояниях до 500 м, при этом максимально возможная скорость будет составлять 10 Мбит/с. В силу дороговизны и сложности установки этот кабель не получил достаточно широкого распространения, в отличии от RG-58. Иногда можно встретить иное название RG-8 - это

«Желтый Ethеrnet» (англ. Yellоw Ethеrnet), так как исторически фирменный кабель имел жёлтую окраску (сейчас стандартным цветом является серый).

Обозначения.

Согласно ГОСТ 11326.0-78 марка кабеля обозначается буквами, указывающими его тип, и последующими тремя цифрами, разделённых дефисами.

Первая цифра выражает номинал волнового сопротивления. Вторая цифра означает:

для коаксиальных кабелей -- номинал диаметра по изоляции, округлённый до наиближайшего меньшего целого числа при диаметрах свыше 2 мм (исключение составляют диаметр 2,95 мм, который нужно округлить до 3 мм, и диаметр 3,7 мм - его округлять не следует) для кабелей с внутренними проводниками, выполненными в виде спирали -- номинальное значение диаметра центральной жилы;

для кабелей с двумя проводниками в раздельных экранах -- номинал диаметра по изоляции, округлённый так же, как и для обычного коаксиального кабеля;для кабелей с двумя проводниками в одной общей изоляции или скрученных из раздельно изолированных проводников -- значение наибольшей величины по заполнению или диаметра по скрутке.

Далее идёт серия из двух или трёх чисел. Первая цифра выражает -- группу по изоляции и категории теплостойкости. Последующие числа указывают на порядковый номер в разработках.

Ниже приводится цифровое обозначение, присвоенное кабелям по теплостойкости:

1 -- обычная теплостойкость, выполнена сплошным слоем изоляции;

2 -- повышенная теплостойкость, выполнена сплошным слоем изоляции;

3 -- обычная теплостойкость, выполнена полувоздушным типом изоляции;

4 -- повышенная теплостойкость, выполнена полувоздушным типом изоляции;

5 -- обычная теплостойкость, выполнена воздушным типом изоляции;

6 -- повышенная теплостойкость, выполнена воздушным типом изоляции;

7 -- высокая теплостойкость.

С - данную букву добавляют в конце маркировки через тире, если кабель имеет повышенную однородности или повышенную стабильность своих параметров.

А(«абонентский») - наличие в конце названия этой буквы говорит о пониженном качестве кабеля, характеризующимся частичным отсутствием проводников, выполняющих роль экрана.

Пример:

«Кабель РК 75-4-15 ГОСТ (ТУ)» - условное обозначение коаксиального радиочастотного кабеля. Номинальное волновое сопротивление его - 75 Ом, сплошная изоляция, обычная теплостойкость, диаметр по изоляции в номинале - 4,6 мм, 5 номер разработки.

3. Оптоволоконный кабель

Классификация оптических кабелей связи

Оптический кабель состоит из скрученных по определенной системе оптических волокон из кварцевого стекла (световодов), заключенных в общую защитную оболочку. При необходимости кабель может содержать силовые (упрочняющие) и демпфирующие элементы.

Существующие ОК по своему назначению могут быть классифицированы на три группы: магистральные, зоновые и городские. В отдельные группы выделяется подводные, объектовые и монтажные ОК.

Магистральные ОК предназначаются для передачи информации на большие расстояния и значительное число каналов. Они должны обладать малыми затуханием и дисперсией и большой информационно-пропускной способностью. Используется одномодовое волокно с размерами сердцевины и оболочки 8/125 мкм. Длина волны 1,3...1,55 мкм.

Зоновые ОК служат для организации многоканальной связи между областным центром и районами с дальностью связи до 250 км. Используются градиентные волокна с размерами 50/125 мкм. Длина волны 1,3 мкм.

Городские ОК применяются в качестве соединительных между городскими АТС и узлами связи. Они рассчитаны на короткие расстояния (до |10 км) и большое число каналов. Волокна-градиентные (50/125 мкм). Длина волны 0,85 и 1,3 мкм. Эти линии, как правило, работают без промежуточных линейных регенераторов.

Подводные ОК предназначаются для осуществления связи через большие водные преграды. Они должны обладать высокой механической прочностью на разрыв и иметь надежные влагостойкие покрытия. Для подводной связи также важно иметь малое затухание и большие длины регенерационных участков.

Объектовые ОК служат для передачи информации внутри объекта. Сюда относятся учрежденческая и видеотелефонная связь, внутренняя сеть

кабельного телевидения, а также бортовые информационные системы подвижных объектов (самолет, корабль и др.).

Монтажные ОК используются для внутри- и межблочного монтажа аппаратуры. Они выполняются в виде жгутов или плоских лент.

3.1 Элементы оптических кабелей

Бронированный волоконно-оптический кабель предназначенный для внешней прокладки.

Волоконно-оптический кабель предназначенный для непосредственной прокладки в грунте.

Волоконно-оптический кабель состоит из:

центрального силового элемента (ЦСИ),

оптических модулей (полимерные трубки с размещёнными в них оптическими волокнами),

силовых элементов,

брони,

защитных оболочек,

внешней оболочки кабеля.

Сердечник кабеля

Для повышения механической прочности волоконно-оптических кабелей, оптические модули этого кабеля свиваются вокруг центрального силового элемента, являющегося сердцевиной кабеля. При этом центральный силовой элемент может служить как опорой для защиты от продольного изгиба, так и для защиты от нагрузок на растяжение. Благодаря скрутке световоды в оптических модулях имеют определённое пространство, в пределах которого нагрузки на растяжение, изгиб, сжатие, не выходящее за определённые рамки, не оказывают влияния на передаточные характеристики. Наряду с оптическими модулями вокруг силового элемента могут навиваться наполнители, т. е. модули без световодов или чисто полиэтиленовые элементы, а также медные жилы в виде витых пар или четвёрок.

Совокупность этих скручиваемых элементов и силовых элементов, а также скрепляющей ленты или оболочки вокруг них, если таковая имеется, называется сердечником кабеля.

Приведено в [Приложение 6]

3.2 Скрутка

В волоконно-оптической кабельной технике в основном применяется скрутка слоями (повивами). При этом скручиваемые элементы располагаются концентрически вокруг центрального силового элемента. Если скручиваются отдельные элементы (оптические модули, медные жилы, наполнители), то в этом случае говорят о кабеле повивной скрутки. Если же сердечник кабеля свивается из модулей состоящих из скрученных элементов (жгутов), то такой кабель называется модульным кабелем или кабелем жгутовой скрутки. Существуют два типа скрутки: спиральная скрутка и SZ-скрутка (скрутка с чередованием направления скрутки).

3.3 Заполнение сердечника

Для обеспечения водонепроницаемости волоконно-оптического кабеля по его длине при попадании воды, свободное пространство между элементами сердечника заполняется специальным гидрофобным компаундом под высоким давлением. При этом компаунд должен иметь состав не оказывающий вредного влияния на характеристики элементов кабеля и иметь малый коэффициент линейного расширения.

3.4 Оболочка кабеля

Оболочка кабеля должна защищать сердечник волоконно-оптического кабеля снаружи от механических, тепловых, химических, световых воздействий, а также от влаги. Наиболее часто используют полиэтилен. Для кабелей предназначенных для внутренней прокладки, в качестве материала оболочки используют перфторэтилен-пропилен, перфторалкокси-сополимер, сополимер этилена и винилацетата. Если для кабелей с наполнителем

сердечника требуется диэлектрическая оболочка, не содержащая металл, то между оболочкой кабеля и упрочняющими волокнами помещается предохранительный слой пластика из полиамидного расплавленного связующего вещества. Он предотвращает попадание компаунда из сердечника кабеля в его оболочку. Основные типы оболочек кабеля: полиэтиленовые, поливинилхлоридные, оболочки из фтористых пластмасс, оболочки из материалов не содержащие галогенов.

3.5 Защитная оболочка

Для кабелей наружной прокладки и специальных кабелей требуются полиэтиленовые или поливинилхлоридные защитные покрытия, а для особых случаев -- покрытие из полиамида. Они защищают броню, нанесённую поверх оболочки кабеля, от коррозии и от внешних повреждений, например при непосредственной прокладке кабеля в грунт или протягивании по кабельной канализации.

Приведено в [Приложение 7]

Защита

Для защиты сердечника волоконно-оптического кабеля и его оболочки в особых случаях, как например, для прокладки под водой или в шахтах, для кабелей с защитой от грызунов, для самонесущих кабелей или для случаев, когда требуются очень высокие величины механических нагрузок на растяжение и/или сжатие, применяется дополнительная броня. Броня может быть выполнена из волокон арамида (кевлара), стальных лент, стальной проволоки, гофрированной стальной ленты и пр.

3.6 Типы конструкции кабелей

Конструкции волоконно-оптических кабелей классифицируются в соответствии с определёнными характеристиками на следующие типы:

кабели наружной прокладки,

кабели внутренней прокладки,

специальные кабели.

Типичные температурные диапазоны для волоконно-оптических кабелей:

Температура транспортировки и хранения от -25°С до +70°С

Температура монтажа от -5°С до +50°С

Температура при эксплуатации от -20°С до +60°С

Стандартная длина поставляемых волоконно-оптических кабелей для наружной прокладки от 2000 метров до 6000 метров.

Практическая часть

Разделка кабеля витых пар для обжатия

Разделка кабеля витых пар для обжатия первый и самый ответственный шаг при обжатии. От аккуратности и правильности его выполнения зависит надежность соединения проводников кабеля витых пар с вилкой RJ45, и как конечный результат, стабильность доступа к сети Интернет.

Разделка кабеля витых пар для обжатия первый и самый ответственный шаг при обжатии. От аккуратности и правильности его выполнения зависит надежность соединения проводников кабеля витых пар с вилкой RJ45, и как конечный результат, стабильность доступа к сети Интернет.

Главное при разделке кабеля это не допустить надсечки проводников витых пар и исключить их перехлест в месте зажима фиксатором в вилке RJ-45. В клещах для обжима вилок RJ-11, RJ-45, как правило, есть специальные ножи для обрезания кабеля витых пар по длине и подрезки его внешней оболочки. Но я этими функциями клещей никогда не пользуюсь, так как неоднократно приходилось сталкиваться с последствиями такой обрезки. Дело в том, что кабель витых пар далек от идеальной окружности, так как все пары перевиты вокруг друг друга, при обрезке в клещах медные жилы проводников зачастую надсекаются и достаточно нескольких перегибов, чтобы они отломались. Гарантию надежности может дать только ручная подготовка конца кабеля для обжатия. Приведено в [Приложение 8]

Разделка кабеля витых пар начинается со снятия внешней оболочки. Для этого одна губка бокорезов заводится внутрь кабеля. Нужно следить, чтобы на режущую кромку не попали проводники. В большинстве кабелей внутри проходит капроновая разрезная нить. После вскрытия пару сантиметров оболочки можно взяться за нее и отведя с натягом разрезать оболочку на 4-5 см. Далее оболочка загибается в сторону и срезается бокорезами. Многие рекомендуют снимать оболочку кабеля на 14 мм, но при такой длине практически не возможно хорошо развить и выровнять проводники витых пар для обжима. Приведено в [Приложение 9]

Далее развиваются против часовой стрелки сами витые пары, обычно они свиты по часовой стрелке, если смотреть на торец кабеля. Развить их надо таким образом, чтобы на глубину оболочки до 5-8 мм пары были в одной плоскости. Это условие нужно соблюдать, чтобы исключить передавливание проводников фиксатором вилки RJ-45 при обжатии клещами. При этом надо сразу ориентировать пары по цветам, с учетом цветовой маркировки для обжатия. Приведено в [Приложение 10]

Развиваются и выпрямляются проводники витых пар до тех пор, пока они не окажутся в одной плоскости в месте зажима фиксатором вилки RJ-11, RJ-45. Укорачиваются проводники витых пар до длины 14 мм, вставляются в вилку RJ-11, RJ-45 для последующего обжатия. Обязательно нужно проверить, чтобы все проводники оказались под зубцами контактов и чередование их, соответствовало цветовой маркировке. Иногда в момент заправки поводов в вилку RJ-11, RJ-45 они меняются местами. Проводники при цветовой схеме В, расположены через один, белый с цветными полосками - цветной. Это позволяет одним взглядом быстро проверить правильность заправки проводов.

Как обжать RJ11, RJ45 кримпером

Обжим кабелей компьютерных витых пар в вилке RJ-11, RJ-45 выполняют специальным инструментом - клещами для обжима вилок. Такие клещи профессионалы называют Кримпер. По конструкции они бываю двух типов, рычажные и прессовые. Рычажные клещи (на фото слева) стоят не дорого и работают соответственно. Требуется прилагать большое усилие и обжатие получается с перекосом. Лучшими являются HT-500, на правом фото, они лишены отмеченных недостатков. Конструкция из такова, что при обжатии витых пар, утапливающая контакты в вилке гребенка, движется строго перпендикулярно к вилке. Приведено в [Приложение 11]

Для обжатия кабеля витых пар в вилке RJ-11, RJ-45 клещами, необходимо разделать и заправить витые пары в вилку, вставить вилку RJ-11 или RJ-45 в требуемую позицию клещей и руками сжать ручки клещей до упора.

Приведено в [Приложение 12]

кабель витой коаксиальный оптоволоконный

Как подключить кабель витых пар к розетке RJ-45

В некоторых случаях конец кабеля витых пар Интернета или сети при кроссировке целесообразно не обжимать вилкой RJ45, а заканчивать закрепленной на стене розеткой RJ-45 и к ней уже через сетевой кабель, обжатый вилками RJ-45 или патч-кордом подключать компьютер или другое сетевое оборудование. Приведено в [Приложение 13]

Номенклатура выпускаемых розеток RJ-45 позволяет подобрать розетку, для подключения двух компьютерных вилок, например для подключения к локальной сети и Интернету, компьютера и телефона. При этом можно использовать одну из двух свободных витых пар кабеля для подключения к телефонной линии в подъезде.

Подключить сетевой кабель к розетке RJ-45 не сложно. После выбора места установки розетки нужно ее закрепить на стене с помощью двух шурупов или приклеить двусторонним скотчем (обычно прилагаются в комплекте). Для крепления шурупами нужно снять крышку и вынуть печатную плату из корпуса розетки RJ-45, чтобы добраться до крепежных отверстий в основании розетки. чтобы снять крышку, нужно двумя пальцами сдавить ее с боков в месте, близком к основанию и потянуть на себя. Защелки (на фото выделены красным цветом) выйдут из зацепления основания розетки RJ-45, и крышка легко отойдет в сторону. Далее снимается печатная плата отведением в стороны четырех защелок по углам. Устанавливается на место основание розетки RJ-45 и прикручивается к стене. Приведено в [Приложение 14]

Плата возвращается на место. Теперь можно приступить к монтажу розетки RJ-45. На печатной плате наклеена табличка, на которой прорисованы в цветах варианты Т568В и Т568А разделки проводников витой пары в гребенки розетки RJ-45. Приведено в [Приложение 15]

Прежде, чем приступать к разделке кабеля витых пар, нужно выяснить, по какому варианту обжат противоположный конец кабеля витых пар. Обычно используется вариант В. В чем отличие цветовой маркировкой обжатия витых пар в вилках вариантов В и А можно узнать на страничке «Цветовая схема обжатия RJ45».

Для разделки пар в розетке RJ-45 есть специальный инструмент с ножом, например Gembird T-430. Но приобретать его есть смысл, если заниматься разделкой розеток RJ-45 постоянно. Для единичного случая подключения к розетке RJ-45 кабеля витых пар можно вполне обойтись отверткой с плоским тонким жалом, по толщине, не превышающей диаметр медного проводника витой пары. Приведено в [Приложение 16]

Прокладка кабель витых пар

После подключения кабеля витых пар в подъезде его необходимо проложить по квартире до розетки RJ-45. Прокладка кабеля витых пар мало чем отличается от прокладки телевизионного кабеля или электропроводов. Если у плинтуса с кабель каналом, то просто прокладываете кабель в канале. Если нужно проложить вдоль стены или пола, то кабель витых пар прибивается скобками с дюбель гвоздиками с шагом 30-50 см, чтобы кабель, не провисал. Приведено в [Приложение 17]

Проложить кабель витых пар к розетке RJ-45 можно и в пластиковом кабель канале, бывают разных типоразмеров по ширине. Представляет собой две П-образные рейки. Одна рейка крепится к стене с помощью саморезов или строительным клеем "Жидкие гвозди". В нее укладывается кабель витых пар, вторая рейка одевается на закрепленную к стене. В такой кабель канал дополнительно можно еще уложить и телевизионный кабель, провода связи и домофона. Приведено в [Приложение 18]

Сетевой кабель витых пар можно проложить, закрепить его хомутами самостоятельного изготовления из жести или пластика. Хомуты закрепить к стене саморезами или прибить маленькими гвоздями. Для закрепления кабеля витых пар при прокладке к розетке RJ-45 подойдут и скобки, согнутые из гвоздей, но надо быть аккуратным, чтобы при забивке скобок не повредить кабель витых пар.

Разделка коаксиального кабеля, установка коннекторов

При установке спутниковой антенны, как разделка кабеля, так и установка разъемов коннекторов на этот кабель, делается только после его прокладки, от места установки спутниковой антенны, до спутникового ресивера.

При разделке самого коаксиального кабеля, чтобы не повредить внутреннюю оплетку, используйте не сильно острый нож.

Если Вы занимаетесь разделкой кабеля впервые, то не разделывайте тот кабель, который Вы будете использовать, лучше взять небольшой отрезок, к примеру, оставшийся после прокладки кабеля от конвертера к спутниковому ресиверу, и потренироваться на нем. Приведено в [Приложение 19]

Монтаж оптоволоконного кабеля

Монтаж оптоволоконного кабеля очень похож на монтаж обыкновенного медного кабеля с небольшими различиями и изменениями.

Улучшение скорости и точности передачи данных является важным условием для экономии времени. ТехнологияВОЛС в настоящее время является синонимом в отрасли связи, с эффективностью и превосходной передачей данных. Монтаж оптоволоконного кабеля предполагает понимание различных факторов риска, которые могут повлиять на производительность каналов связи. Существует множество советов по монтажу различных типов волоконно-оптических кабелей, таких как одномодовые волокна, многомодовые волокна и пластиковые волокна. Самое важное в установке кабеля корректно оценить географию расположения оптоволоконного кабеля, так как необходимо определить факторы риска при монтаже и эксплуатации линии. Необходимо провести тщательное обследование района и проверить физические проблемы, такие как высокая температура. Определить что может вызвать проблемы в работе и установке. Возможно потребуется ремонт отдельных участков, на протяжении линии. Ремонт офисов, квартир, или даже нежилых помещений желательно провести после прокладки кабеля, т. к. возможно, что потребуется штробить стены, и делать отверстия в стенах. Если кабель имеет металлические части, то убедитесь, что он не установлен в непосредственной близости от силовых кабелей. Силовые кабели должны быть отделены от оптических кабелей. Протяжение оптоволоконных кабелей в больших масштабах требует коллективных усилий. Необходимо всё спланировать до мелочей. Каждый член команды должен отвечать за конкретные отделённые ему функции, чтобы на более поздних этапах выполнения работ не возникло неразберихи. Крепление и расположение промежуточных точек доступа также является важной задачей для рассмотрения, при установке волоконно-оптических кабелей. Ограничьте минимальный радиус изгиба кабеля. Один из важных технических аспектов при прокладке оптоволоконного кабеля это минимальный радиус изгиба. Какой минимальный радиус изгиба оптоволоконного кабеля? Ну, каждый оптоволоконный кабель снабжен спецификации на нее, это считается важным параметром для установки волоконно-оптических кабелей. Минимальный радиус изгиба до и после прокладки кабеля, должен поддерживаться в соответствии со спецификацией. Вы можете сделать кривую с более плавным переходом, но изгиб не должен быть меньше указанного минимального радиуса изгиба кабеля. Если вы сгибаете пучок волоконно-оптического кабеля с радиусом меньше, чем минимальный радиус изгиба кабеля, то кабель может повредиться. Либо, это приведет к затуханию сигнала. Что снижает его эффективность в геометрической прогрессии. Хуже всего когда внутренняя часть кабеля получит повреждения, в таком случае Вам придётся менять весь кабель, или производить его спайку. Будьте осторожны, не растяните кабель. После того, как процесс монтажа кабеля завершен, рекомендуется, убедиться, что средняя остаточная напряженность на кабель меньше, чем допустимое натяжение значение. Для вертикальной установки кабеля необходимо воспользоваться плотными держателями.

Заключение

В курсовой работе были представлены основные виды волоконно - оптических, витой пары и коаксиальных кабелей. Также ознакомились с типами линий связи кабелей, изучили их строение методом прокладки кабеля и проверкой их работоспособности. Однако в данной курсовой работе я научился получать представление о порядке выполнения монтажа кабелей и тестирования их подобным проектом. В настоящее время все три типа кабелей приведенные примером мной активно используются в компьютерных сетях, в сетях кабельного телевидения. Таким образом, навыки полученные мной являются необходимыми для качественного выполнения монтажа кабелей в компьютерных сетях.

Приложение 1

Кабель F/UTP

Кабель S/FTP

Приложение 2

Обозначения для распространенных типов кабелей из витых пар

Общепринятое название	Обозначение по ISO/IEC 11801	Общий экран	Экран для пар
UTP	U/UTP	нет	нет
STP, ScTP, PiMF	U/FTP	нет	фольга
FTP, STP, ScTP	F/UTP	фольга	нет
STP, ScTP	S/UTP	оплётка	нет
SFTP, S-FTP, STP	SF/UTP	оплётка, фольга	нет
FFTP	F/FTP	фольга	фольга
SSTP, SFTP, STP PiMF	S/FTP	оплётка	фольга
SSTP, SFTP	SF/FTP	оплётка, фольга	фольга

Буквенный код перед обратной чертой обозначает тип общего экрана для всего кабеля, код после черты обозначает тип индивидуального экранирования для каждой витой пары:

U = unshielded, без экрана

F = foil, фольга

S = braided screening, оплётка из проволоки (только внешний экран)

TP = twisted pair, витая пара

TQ = индивидуальный экран для двух витых пар (на 4 провода)

Приложение 3

Прямой кабель (straight through cable)

Вариант по стандарту TIA/EIA-568A

Вариант по стандарту TIA/EIA-568B (используется чаще)

Приложение 4

Перекрёстный кабель (crossover cable)

Предназначен для соединения однотипного оборудования (например, компьютер-компьютер). Однако большинство современных сетевых устройств способно автоматически определить метод обжима кабеля и подстроиться под него (Auto MDI/MDI-X), и перекрёстный кабель сегодня потерял свою актуальность.

Вариант для скорости 100 Мбит/с

Если нужен кабель MDI-X с внутренним кроссированием («crossover» кабель) для соединения, например, «компьютер-компьютер» (со скоростью до 100 Мбит/с), то с одной стороны кабеля применяется схема EIA/TIA-568B, с другой EIA/TIA-568А

-- Ethernet Cable - Color Coding Diagram

Вариант для скорости 1000 Мбит/с

Для соединений на скоростях до 1000 Мбит/с при изготовлении "crossover" кабеля одну сторону надо обжать по стандарту EIA/TIA-568B, а вторую так:

1: Бело-зелёный 2: Зелёный 3: Бело-оранжевый 4: Бело-коричневый 5: Коричневый 6: Оранжевый 7: Синий 8: Бело-синий.

Приложение 5

Устройство

Коаксиальный кабель состоит из:

1 -- внутреннего проводника,

2 -- изоляции (сплошной полиэтилен),

3 -- внешнего проводника,

4 -- оболочки (светостабилизированный полиэтилен)

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Приложение 11

Приложение 12

Приложение 13

Приложение 14

Приложение 15

Приложение 16

Приложение 17

Приложение 18

Приложение 19

Список используемых источников

1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов / 4-е изд., Олифер В.Г.

2. ISBN 978-5-496-00004-8; 2012г.

3. Безопасность компьютерных сетей

4. ISBN 978-5-9912-0420-0; 2015 г.

5. Защита информации в компьютерных системах и сетях, Шаньгин В.Ф.

6. ISBN 978-5-94074-833-5; 2012 г

Размещено на Allbest.ru