انواع کابل شبکه

از کابل شبکه به عنوان محیطی برای انتقال و ارسال اطلاعات استفاده می گردد. نوع کابل شبکه انتخاب شده برای یک شبکه به عوامل متفاوتی نظیر: توپولوژی شبکه، پروتکل و اندازه شبکه بستگی خواهد داشت. کابل های شبکه هدایت کننده اطلاعات و دیتا در شبکه هستند.

انواع مختلفی از کابل وجود دارند که با توجه به گستردگی و یا توپولوژی شبکه از آنها استفاده می گردد. آگاهی از خصوصیات و ویژگی های متفاوت هر یک از کابل ها و تاثیر هر یک بر سایر ویژگی های شبکه، به منظور طراحی و پیاده سازی یک شبکه موفق بسیار لازم است.

انواع کابل شبکه

به طور کلی برای انتقال اطلاعات از 3 نوع کابل استفاده می شود:

کابل کواکسیال(Coaxial)

یکی از مهمترین محیط های انتقال در مخابرات کابل کواکسیال(هم محور) می باشد. این نوع کابل ها از سال ۱۹۳۶ برای انتقال اخبار و اطلاعات در دنیا به کار گرفته شده اند.

در این نوع کابل شبکه، دو سیم تشکیل دهنده یک زوج ، از حالت متقارن خارج شده و هر زوج از یک سیم در مغز و یک لایه مسی بافته شده در اطراف آن تشکیل می گردد. در نوع دیگر کابل های کواکسیال ، به جای لایه مسی بافته شده ، از تیوپ مسی استوانه ای استفاده می شود.

ماده ای پلاستیکی این دو هادی را از یکدیگر جدا می کند. ماده پلاستیکی ممکن است بصورت دیسکهای پلاستیکی یا شیشه ای در فواصل مختلف استفاده و مانع از تماس دو هادی با یکدیگر شود و یا ممکن است دو هادی در تمام طول کابل بوسیله مواد پلاستیکی از یکدیگر جدا گردند.

کابل کواکسیال

مزایای کابل های کواکسیال:

  • قابلیت اعتماد بالا
  • ظرفیت بالای انتقال، حداکثر پهنای باند ۳۰۰ مگاهرتز
  • دوام و پایداری خوب
  • پایین بودن مخارج نگهداری
  • قابل استفاده در سیستم های آنالوگ و دیجیتال
  • هزینه پائین در زمان توسعه
  • پهنای باند نسبتا وسیع که مورد استفاده اکثر سرویس های مخابراتی از جمله تله کنفرانس صوتی و تصویری است .

معایب کابل های کواکسیال:

  • مخارج بالای نصب
  • نصب مشکل تر نسبت به کابل های بهم تابیده
  • محدودیت فاصله
  • نیاز به استفاده از عناصر خاص برای انشعابات از کانکتورهای( BNCBayone -Neill – Concelman) به همراه کابل های کواکسیال استفاده می گردد. اغلب کارت های شبکه دارای کانکتورهای لازم در این خصوص می باشند.

تجهیزات شبکه

کابل فیبر نوری(Fiber optic)

یکی از جدیدترین محیط های انتقال در شبکه های کامپیوتری، فیبر نوری است. فیبر نوری تشکیل شده از یک میله استوانه ای به نام هسته که از جنس سیلیکات ساخته شده است. شعاع استوانه بین دو تا سه میکرون است.

روی هسته، استوانه دیگری ( از همان جنس هسته ) که غلاف نامیده می شود، استقرار می یابد. ضریب شکست هسته را با M1 و ضریب شکست غلاف را با M2 نشان داده و همواره M1>M2 است.

در این نوع فیبرها، نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف، انتشار پیدا میکند. منابع نوری در این نوع کابل ها ، دیود لیزری و یا دیودهای ساطع کننده نور می باشند. منابع فوق، سیگنال های الکتریکی را به نور تبدیل می نمایند.

فیبر نوری

مزایای فیبر نوری:

  • حجم و وزن کم
  • پهنای باند بالا
  • تلفات سیگنال کم و در نتیجه فاصله تقویت کننده ها زیاد می گردد.
  • فراوانی مواد تشکیل دهنده آنها
  • مصون بودن از اثرات القاهای الکترو مغناطیسی مدارات دیگر
  • آتش زا نبودن آنها بدلیل عدم وجود پالس الکتریکی در آنها
  • مصون بودن در مقابل عوامل جوی و رطوبت
  • سهولت در امر کابل کشی و نصب
  • استفاده در شبکه های مخابراتی آنالوگ و دیجیتال
  • مصونیت در مقابل پارازیت

معایب فیبر نوری:

  • براحتی شکسته میشوند و بایست دارای یک پوشش مناسب باشند.( مسئله فوق با ظهور فیبر های تمام پلاستیکی و پلاستیکی / شیشه ای کاهش پیدا کرده است).
  • اتصال دو بخش از فیبر یا اتصال یک منبع نور به فیبر ، فرآیند دشواری است. در چنین حالتی می توان از فیبرهای ضخیم تر استفاده کرد اما این مسئله باعث تلفات زیاد و کم شدن پهنای باند می گردد.
  • از اتصالات T شکل در فیبر نوری نمی توان جهت گرفتن انشعاب استفاده نمود. در چنین حالتی فیبر می بایست بریده شده و یک Detector اضافه گردد. دستگاه فوق می بایست قادر به دریافت و تکرار سیگنال را داشته باشد.
  • تقویت سیگنال نوری یکی از مشکلات اساسی در زمینه فیبر نوری است . برای تقویت سیگنال می بایست سیگنال های نوری به سیگنال های الکتریکی تبدیل ، تقویت و مجددا به علائم نوری تبدیل شوند.

لایه فیزیکی

لایه فیزیکی پایین ترین لایه می باشد که وظیفه انتقال بیت ها از طریق کانال مخابراتی را بر عهده دارد. مسائل طراحی در این لایه عمدتا از نوع فیزیکی، الکتریکی، تایمینگ، رسانه فیزیکی انتقال است. در این لایه باید نقش عوامل طبیعی را نیز در نظر داشته باشیم. این رسانه ها را می توان در دو دسته تقسیم بندی نمود:.

  • رسانه های هدایت پذیر همچون سیم مسی و فیبر نوری.
  • رسانه های هدایت ناپذیر همچون بیسیم – امواج رادیوی زمینی و ماهواره.
  • رسانه های فیزیکی مختلف با توجه پارامتر های پهنای باند – تأخیر انتشار- سهولت نصب و نگهداری.
  • رسانه های هدایت پذیر
  • رسانه مغناطیسی
  • زوج بهم تابیده

بیشترین استفاده از این کابل ها برای اتصال انواع LNB  و آنتن تلوزیون یا گیرنده های امواج تلوزیونی می باشد.

البته در دهه 1980 و 1990 برای راه اندازی شبکه کامپیوتری با پهنای 10 مگابیت بر ثانیه نیز از آن استفاده می شد.

برای شبکه هایی که ازاین کابل استفاده می کردند دو مدل استاندارد وجود داشت :

استاندارد 10base2 که به thinnet  معروف بود. حداکثر متراژ کابل کشی در آن 200 متر است عدد 2 نشان دهنده آن و عدد 10 نشان دهنده سرعت 10 مگابیت بر ثانیه است.

استاندارد thinnet

امروزه از این کابلها برای انتقال تصاویردر دوربین های مداربسته آنالوگ استفاده می شود. کابلهای قابل استفاده در این شبکه عموما RG58-RG59 هستند که توانایی انتقال برد تا حداکثر 500 متر را دارند.

استاندارد RG-58

کانکتور مورد استفاده در این شبکه BNC  نام دارد که از یک آچار مخصوص برای اتصال آن به کابل استفاده می شود.

کانکتور

BNC

کابل با زوج سیم به هم تابیده(Twisted pair)

در دهه 1990 این مدل کابل شبکه به عنوان تکنولوژی پیشرو برای انتقال اطلاعات شبکه به بازار معرفی شدند. در شروع با استاندارد 10base-T)cat 3) که توانایی انتقال اطلاعات با سرعت 10 مگابیت بر ثانیه رو داشت پا به شبکه های کامپیوتر گذاشتند.

نسخه های بعدی این استاندارد بعدها وارد بازار شدند که توانایی انتقال اطلاعات را تا 10 گیگابیت بر ثانیه در کابلهای مسی را داشتند این استاندارد ها شامل 100base-T (cat5-cat5e)- 10Gbase-Tx

border

کابل شبکه از رشته سیم هایی به صورت جفت های به هم تابیده که از تداخلات الکترومغناطیسی جلوگیری می کنند و میزان افت سیگنال (Attenuation) در طول مسیر را به حداقل برساند.

کابلهای شبکه درcategory  های مختلف دارای پهنای باند مختلفی هستند که عوامل مختلفی در این پهنای باند تاثیر دارند. این عوامل شامل :

سیم هایی که در آنها  از مس بیشتری استفاده شده باشد میزان پهنای باند بیشتری را از خود عبور می دهد. کابلهایی که از مغز تمام مس استفاده می کنند Bare Copper) BC) بهتر از کابلهایی هستند که از مغز سیم آلومینیوم با روکش مس استفاده می کنند (Copper Clad Aluminum (CCA.

هر چه تابیدگی در کابل بیشتر باشد تداخل الکترومغناطیسی کمتری دارد و پهنای باند بهتری را انتقال می دهد.

cat

میزان یکدست بودن قطر سیم در طول مسیر نیز از عوامل مهمی هستند که در برندهای معروف و با کیفیت این یکدستی حفظ شده و میزان افت سیگنال (attenuation) رو کاهش می دهد.

مسئله مهم دیگری که در کابلهای شبکه اهمیت دارد جنس روکش این کابلهاست که آن ها را برای محیط های مختلف مناسب می کند ، بعضی از کابلها مناسب برای محیطهای بیرونی که درمجاورت آفتاب و بارون هستند که به آنها کابلهای Outdoor  گفته می شود در این کابلها روکش در مقابل UV مقاوم است از این کابلها معمولا برای اتصال انواع رادیو در دکل های مخابراتی استفاده می شود.

کابلهای indoor دارای روکشی از جنس PVC یا LSZH (فاقد هالوژن که در زمان آتش سوزی دود سمی تولید نمی کند) هستند و در مقابل عوامل محیطی مقاوم نیستند و باید آنها را بوسیله داکت یا روکش فلکسی پوشاند.

کابلهای outdoor علاوه بر روکش بالا دارای یک روکش PE مشکی رنگ هستد و در حالت دفنی از یک روکش حفاظتی به نام Steel Armored یک لایه سم که از آسیب دیدن آن در برابر حیوانات جونده جلوگیری می شود.

به طور کلی کابلهای شبکه از لحاظ ساختار در دو گروه اصلی قرار می گیرند:

  1. UTP) Unshielded Twisted-Pair)
  2. STP) shielded Twisted-Pair)

استفاده از فویل در کابلهای شبکه برای جلوگیری از وارد شدن اثرات القایی خارجی EMI یا همان نویز است و به کارگیری شیلد در کابل شبکه برای تخلیه اثرات القایی و الکتریسیته ساکن به سیستم تخلیه ارت است.

برای تخلیه کامل ارت می بایستی تمام تجهیزات پسیو شامل کابل ، سوکت و پچ پنل از نوع STP  باشند و به سیستم تخلیه ارت متصل باشند. این نکته مخصوصا در اتصال رادیوهای شبکه امری حیاتی است و از سوختن پورت اترنت در رادیو ها که رایج ترین خرابی در این تجهیزات است جلوگیری می کند.

در کابل کشی در محیطهای پر نویز مانند محیطهای صنعتی و کارخانه ها علاوه بر استفاده از کابلهای STP می بایستی فاصله کابل شبکه تا کابلهای برق فشار قوی تا حداکثر میزان ممکن رعایت شود.

انواع مختلف کابل های شبکه از لحاظ مقاومت در برابر EMI :

1-UTP چهار زوج به هم تابیده (Unshielded Twisted Pair)

utp

متداولترین نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد، کابل های بهم تابیده می باشند. این نوع کابل ها دارای دو رشته سیم به هم پیچیده بوده که هر دو نسبت زمین دارای یک امپدانس یکسان می باشند.

بدین ترتیب امکان تاثیر پذیری این نوع کابل ها از کابل های مجاور و یا سایر منابع خارجی کاهش خواهد یافت . کابل های بهم تابیده دارای دو مدل Shielded (روکش دار) و Unshielded (بدون روکش) میباشد.

کابل UTP نسبت به کابل STP به مراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد. کیفیت کابل های UTP متغیر بوده و از کابل های معمولی استفاده شده در تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد.

کابل دارای چهار زوج سیم بوده و درون یک روکش قرار می گیرند. هر زوج با تعداد مشخصی پیچ تابانده شده (در واحد اینچ) تا تاثیرپذیری آن از سایر زوج ها و یا سایر دستگاههای الکتریکی کاهش یابد.

کابل های UTP دارای استانداردهای متعددی بوده که در گروههای (Categories) متفاوت زیر تقسیم شده اند:

Type کاربرد:
  • Cat 1 فقط صوت ( کابل های تلفن )
  • Cat 2 داده با سرعت ۴ مگابیت در ثانیه
  • Cat 3 داده با سرعت ۱۰ مگابیت در ثانیه
  • Cat 4 داده با سرعت ۲۰ مگابیت در ثانیه
  • Cat 5 داده با سرعت ۱۰۰ مگابیت در ثانیه
مزایای کابل های بهم تابیده:
  • سادگی و نصب آسان
  • انعطاف پذیری مناسب
  • دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابیده می گردند.
معایب کابل های بهم تابیده:
  • تضعیف فرکانس
  • بدون استفاده از تکرارکننده ها، قادر به حمل سیگنال در مسافت های طولانی نمی باشند
  • پایین بودن پهنای باند
  • بدلیل پذیرش پارازیت در محیط های الکتریکی سنگین بخدمت گرفته نمی شوند

کانکتور استاندارد برای کابل های UTP ، از نوع RJ-45 می باشد. کانکتور فوق شباهت زیادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. هر یک از پین های کانکتور فوق می بایست بدرستی پیکربندی گردند. (RJ:Registered Jack)

2–U/FTP چهار زوج به هم تابیده و یک لایه فویل دور هر زوج

uftp

3-F/UTP چهار زوج به هم تابیده و یک لایه فویل دور چهار زوج

futp

4-S/UTP چهار زوج به هم تابیده و یک لایه شیلد بافته شده دور چهار زوج

sutp

5-SF/UTP چهار زوج به هم تابیده و یک لایه فویل و شیلد دور چهار زوج

sfutp

6-F/FTP  چهار زوج به هم تابیده و یک لایه فویل دور هر زوج و یک لایه فویل دور چهار زوج

fftp

7-S/FTP چهار زوج به هم تابیده و یک لایه فویل دور هر زوج و یک لایه شیلد دور چهار زوج

sftp

8-SF/FTP چهار زوج به هم تابیده یک لایه فول دور هر زوج و یک لایه فویل و شیلد دور چهار زوج

sfftp

سوکت استفاده شده در کابلهای شبکه از سری registered jack 45) RJ45) هستند که این سوکت ها نیز بر اساس طبقه بندی کابل به انواع :

سوکت

 

انتقال تصویر دوربین مداربسته

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.