Оптоволоконные кабели и оптические сети

Коаксиальный кабель

Витая пара

Коммуникационные каналы

Коммуникационные каналы — это средства, с помощью которых передаются дан­ные от одного сетевого устройства к другому. Канал может использовать разные виды средств передачи данных: витую пару, коаксиальный кабель, оптоволокон­ный кабель, радиоволны, спутниковые каналы и другие средства беспроводной передачи данных. Каждому виду присущи определенные преимущества и огра­ничения. Высокоскоростные средства передачи данных, как правило, более дорого­стоящи, но они могут обрабатывать большие объемы данных, что снижает стои­мость передачи одного бита. Например, стоимость передачи бита данных по спутниковому каналу может быть меньше, чем через выделенную телефонную линию, если фирма использует спутниковый канал на постоянной основе. Суще­ствует также широкий диапазон скоростей передачи, возможных для любого дан­ного средства в зависимости от применяемого программного обеспечения, а так­же конфигурации аппаратных средств.

Витая пара состоит из медных проводов, объединенных в пары, и является ста­рейшим средством передачи данных. Большинство телефонных систем в здании полагаются на витые пары, предназначенные для осуществления аналоговой ком­муникации, но они могут быть использованы также для выполнения цифровой коммуникации. Хотя витая пара обходится дешево и, как правило, уже проложе­на, она обеспечивает низкие скорости передачи данных. При повышении скоро­сти передачи данных появляются перекрестные помехи. Однако благодаря новому ПО и аппаратным средствам быстродействие витой пары существенно возросло, что сделало ее пригодной для построения локальных и глобальных сетей (нарав­не с сетями телефонной связи).

Коаксиальный кабель, как и телевизионный кабель, состоит из медного провода, изолированного от экранирующей оболочки, обеспечивающий большее быстро-

действие, чем витая пара. Коаксиальный кабель часто используется вместо витой пары для прокладки критически важных телекоммуникационных сетей, посколь­ку он обеспечивает большее быстродействие, а также лучше защищен от помех (скорость передачи данных — до 200 Мбит/с). Однако коаксиальный кабель име­ет значительную толщину, его трудно прокладывать, а также невозможна органи­зация аналоговой телефонной сети на его основе. Поэтому требуются его демон­таж и повторная прокладка в случае переноса оборудования в другое помещение.

Оптоволоконный кабель состоит из нес сольких тысяч чистых стеклянных воло­кон, каждое толщиной с человеческий волос, которые связаны в кабели. Данные трансформируются в импульсы света, которые посылаются через оптоволокон­ный кабель лазерным устройством (скорость передачи данных — от 500 Кбит/с до нескольких триллионов). Оптоволоконный кабель является значительно бо­лее быстрым, легким и более прочным, чем обычные кабели, и идеально подходит для передачи больших объемов данных. Однако с оптоволоконным кабелем труд­нее работать, он более дорогой, и его труднее прокладывать.

До недавних пор оптоволоконный кабель использовался преимущественно как высокоскоростная сетевая магистраль, тогда как витая пара и коаксиальный кабель применялись для соединения магистрали с небольшими фирмами и домаш­ними компьютерами. Магистраль — это часть сети, которая обрабатывает основ­ной трафик. Она выступает в качестве основного пути для трафика, входящего или исходящего от других сетей. В настоящее время конкурирующие локальные

Modem (модем)

Устройство, обеспечивающее пря1 е и обратное преобразование аналога вых и цифровых сигналов.

Channels (каналы)

Каналы связи, по которым данные или речь передаются между отсылающим и получающим устройствами в сети.

Twisted wire (витая пара)

Среда передачи данных, состоящая из пар витых медных проводов; исполь­зуется для передачи аналоговых телефонных разговоров, но может быть ис­пользована для передачи данных.

Coaxial cable (коаксиальный кабель)

Среда передачи данных, состоящая из медного провода и экранирующей

оплетки, отделенной изоляцией; может быстро передавать большие объемы

данных.

Fiber-optic cable (оптоволоконный кабель)

Быстрая, легкая и прочная среда передачи данных, состоящая из тонких ни­тей чистого стеклянного волокна, связанного в кабели. Данные передаются как световые импульсы.

Backbone (магистраль)

Часть сети, обрабатывающая основной трафик и обеспечивающая первичный путь для трафика, входящего или исходящего от других сетей.

провайдеры работают над тем, чтобы оптоволоконные кабели прокладывались при постройке новых зданий, благодаря чему будут обеспечиваться разнообраз­ные новые услуги для деловых клиентов и обычных пользователей. Оптические сети могут передавать все типы трафика — голос, данные и видео — по оптоволо­конным кабелям, а также обеспечивать большую пропускную способность, тре­буемую новыми типами услуг и программным обеспечением. При использовании оптических сетей видео по требованию загрузка программного обеспечения и высококачественного цифрового аудио может быть доступна посредством специ­альных информационных устройств без возникновения каких-либо ухудшений качества или задержек.

Например, шведский локальный провайдер Bredbandsbolaget АВ встраивает оптоволоконные кабели в квартирные блоки, а также монтирует кабели в зданиях, предоставляя каждой квартире выделенный канал со скоростью доступа 10 Мбит/с, с последующим переходом на 100 Мбит/с, если требуется. Пользователи платят 200 шведских крон ($25 в месяц) за доступ к Интернету, а также дополнительную плату за сотни ТВ-каналов, программируемое ТВ, видео по требованию, теле­фонные услуги, игры и аренду программного обеспечения. Задержки при передаче данных в сети Bredbandsbolaget столь невелики, что клиенты не могут утверждать, работают ли они с программами, доставляемыми по сети или установленными на их собственных компьютерах. Так, Bredbandsbolaget может предложить аренду игр и программного обеспечения без загрузки программ пользователем и кли­енты не нуждаются в мощных ПК для пользования соответствующими услугами (Heywood, 2000).

В настоящее время быстродействие оптоволоконных сетей искусственно за­нижено вследствие необходимости превращения электрических сигналов в све­товые импульсы для передачи их по волоконной линии, а затем восстановления их обратно. Долгосрочной целью является создание полностью оптических се­тей, в которых световые пакеты передают цифровые данные на огромной скоро­сти без их превращения в электрические сигналы. Много новых оптических тех­нологий находятся в стадии разработки. Оптические сети следующего поколения также обеспечат прирост скорости передачи информации путем использования технологии мультиплексирования разделением длин волн (DWDM). Техноло­гия DWDM способствует росту объема передаваемых данных благодаря исполь­зованию «разноцветных» световых волн (световых волн различной длины) для передачи отдельных потоков данных по одному и тому же волокну одновременно.

Optical network (оптическая сеть)

Сетевые технологии, применяемые для передачи данных в форме световых импульсов.

Dense wavelength division multiplexing (DWDM) (мультиплексирование раз­делением длин волн)

Технология, обеспечивающая повышение скорости передачи данных по опто­волоконному кабелю путем использования множества разных длин волн для передачи отдельных потоков данных по одному и тому же волокну в одно и то же время.

Технология DWD М позволяет использовать до 160 длин волн (из расчета на одно волокно) и может передавать до 6,4 Тбит/с по отдельному волокну. Эта техно­логия позволит таким провайдерам обслуживания телекоммуникаций, как AT&T, увеличить пропускную способность существующей оптоволоконной сети без не­обходимости прокладывать дополнительный оптоволоконный кабель. До муль­типлексирования длин волн оптические сети могли использовать лишь одну дли­ну волны на волокно.

Дата добавления: 2015-04-29