Дәріс №1 Тақырып: Үлестірілген желілер түсінігі мен түрлері. Сабақтың мақсаты

• 
  Кабельдық (медь)
  

Орамдалған жұп

коаксиал

Сурет 4.2 Байланыс түрлері.

Сымдық (ауалық) байланыс құралы өзін қандай да бір сымда оқшауланған немесе экрандық деп танылады, бағаналы аралық жалғасқан және ауада қалықтаған. Телеграфтық сигнал немесе телефонмен мұндай байланыс жолы дәстүрде беріледі, бірақ басқа мүмкіндіктермен ажыратыларда бұл сызықтар пайдаланылады және компьютерлік мәліметтер таралымдар үшін керек. Тежелетін сапада және бөгеттен қорғанушылық бұл жолдар көп жақсыларды қалауынша қояды. Бүгінде сымдық байланыс жолы кабельдермен тез ығыстырылады.

Кабельдық жолдар толық күрделі конструкциясын керек етеді. Кабель сымдардан тұрады, таусылған бірнеше оқшауланған қабаттар: электромагниттік, электрлық, механикалық, және сондай-ақ климаттық та мбар болуы мүмкін. Бұдан басқа кабель жабдықталған разьемдармен мүмкін болады, тез орындалатын оған жалғанған ерекше жабдықты қажет етеді.

Компьютерлік желінің (телекоммуникациялық) 3 негізгі түрі кабельде қолданылады: екі мыстық сым негізгі кабельде жалғанған, коаксальдық кабельдер мыстық ортада, сондай-ақ талшықты – оптикалық кабельдер де бар болады. (кабельдық бірінші екі түрі сол сияқты мыстық кабель деп аталады).

Шарттардан тәуелді және эксплутация кабельі ішкі кабельде бөлінеді (кабельдің шекарасы) және сыртқы кабельдерде бөлінеді, сонымен қатар өзінің кезегінде жерқабығында бөлінетін, сымдық жәнеауалық сымдар кабельі.

Жалғанған сымдық жұптар оралған жұптар деп аталады. (twested pair) Жалғанған сымдар сыртқы әсерді түсіреді және өзара керекті сигналдарға, кабельдерге беріледі.

Жауап берілмеген қабылданған ішкі аралаықтағы кейде пайдаланылатын симметриялық кабельдер бөлектенген әсерлі жұп оларды «лапша» деп атайды. Негізгі ерекшелік конструкция кабельінде сызбанұсқа түрінде көрсетілген 4.3.

Оқшаулау Экран Оқшаулау

Экрандық емес оралған жұптар Экрандық емес оралған жұптар

пластикалық жабын оқшаулау Сыртқы қорғаныс қабықшасы

өзекше




ішкі өткізгіш

шынылы қабықша

Экран/ ішкі өткізгіш

Коаксальдық кабель Талшықты-оптикалық кабель

Негіз кабельдер өрілген жұпта симметриялық кабельдер деп аталады, олар екі бірдей конструктивтік оралатын сымдардан тұрады. Симметриялық кабель негізінде экрандық сияқты болуы мүмкін, экрандық өрілген жұптар (Shielded twisted pair, stp) және экрандық емес –негізінде экрандық емес өрілген жұптар (Unshielded twisted Pair, UTP).

Электрлық оқшауланған жиі өткізіліп ажыратылуы керек, сондай-ақ электромагниттік оқшауланған қандай да бір кабельді керек етеді. Бірінші жіберілмеген диэлектрлық слойдта тұратындар- қағаздар мен полимерия , мысалы, поливенхлорида немесе полистирола. Екінші кезде электромагниттік оқшауланған басқасы тұратындықтан бөгет болады, сондай-ақ ішкі электромагниттік экранға өткізілген мыстық бәрінен бұрын бәрінен сапалы түрде қолджанады. Симметриялық кабель бірнеше өрілген жұптан тұрады. Осы уақытта кабельдің жүйелердің мекемесі көбіне өрілген жұпта құрылады.

Сонымен қатар жиі өрілген жұпта категория 5 қолданылуы америкалық ұлттық жадайдайының класификациясы осындай кабельдер үшін беріледі.

Коаксальдық кабель (coaxial) - симметриялық емес жұптар жолсерігінен тұрады. Әрбір жұптар өздерінің ішкі мыстық тұрғылығын ұсынады және сипаттық ортасын талдайды, мыстық труба немесе ыстық болуы мүмкін, бөліктенген ішкі тұрғылықты диэлектрлық оқшауланған. Сыртқы тұрғылығы екі роль орындайды одан ақпараттық сигнал беріледі, сондай-ақ ол экран болып табылады, қорғалатын ішкі тұрғылығы сыртқы электромагниттік өрісте. Коаксальдық кабельдер бірнеше түрлерде танылады, қолдану ауданы және ажыратылатын сипаттама желілік компьютерлік желі үшін, ауқымды телекоммуникациялық желі үшін, кабельдік теледидар үшін т.с.с.

Толқынды оптикалық кабель (optical fiber)-жіңішке (5-60микрон) иілгіш шынылы толқын (толқындық түстер), таралатын түстік сигналдар. Бұл сапалы кабельдер түрі –ол берілетін мәліметтерді қамтамасыздандыратын өте ұзын жылдамдық (10 гбит/с және жоғары) және дұрыс басқа түрлер берілетін ортада сыртқы мәліметтер ақауын қорғауды қамтамасыздандырады (ерекше таралатын түс осындай оңай экрандық сигналдарда қамтылады).

Әрбір түстер - орталық жолсерік түстерінен тұрады – шынылық толқын және шынылық қабықша, аз көрсетілетінін ие болуы, өзектерден гөрі солай болады. Таралатын өзектермен жабылған қабыршықты қайтару, оның бөлшегінен оның бөлшегінен шықпай тұрып түстенеді.

Тәуелді таралған көрсетілетін сындырылған диаметр көлемінен бөлшектер ажыратылады.

• 
  Көпүйлесімділік толқыны, өзгертіліп көрсетілген сындырылған (сурет4.4а).
  
• 
  Көрсетілген сынуды көпүйлесімді толқында өзгертіліп жүзуі.(сурет4.4 б).
  
• 
  бірүйлесімділік толқын (сурет4.4 в).
  

өзекше

жабын

40+100 мкм

Сурет.4.4 Оптикалық кабельдердің түрлері.

«Сәнүрдіс» (Мода) түсінігі түстер жарығылық ішкі өзекті кабельдерде таралатын режимі. Біртүрлілік кабельде (Single Mode Fiber , SMF) орталық жолсерік өте аз диаметрде қолданылады, ұзарған толқын түсі 5тен 10мкм дейін. Бұл арқылы практикалық барлық жарық түс оптикалық осьтердің түстерінде таралады, яғни сыртқы жолсеріктен бөлінбей жатып.

Дайындалған жоғары жіңішке толқын сапасы үшін бір сәнүртіс кабель күрделі технологиялық процесте, бір сәнүртіс кабель қымбат не істейді. Бұдан басқа толқынды осындай кішкентай диаметр күрделі түсті шоқтарды жіберуде беріледі, бұл үшін энергияның белгілі бір бөлігін жоғалтпау керек.

Сәнүртіс кабельдер (Multi, Mode Fiber,MMF) -ішкі өзектерді үлкен кеңірегінде қолдану, оңай жасалатын технологиялық .

Стандартта анықталатын қолданылатын екі сәнүртіс кабельдер: 62,5/125 мкм және 50/125 мкм, қайда 62,5 мкм немесе 50 мкм – диаметр орталық жолсерік, ал 125 мкм диаметр сыртқы жолсерік.

Көпсәнүртіс кабельдер ішкі жолсерікке біруақытта бірнеше түстілік сәулелерді анықтайды, бұл сыртқы жолсерік әртүрлі бұрыштарда бөлінеді. Бұрыш бөлігі жарығы сәнүртіс жарығы деп аталады.

Көпсәнүртіс кабельдер қалықтанған түрленген каэффициентте сынған режим таралатын әрбір түрлі күрделі сипаттаманы ерек етеді. Сәуленің әртүрлі интерфернрциалдық түрі берілген сигналдарда сапалы нашарлатады, берілетін импульстарда көпсәнүртіс оптикалық толқынды өткізеді. Көпсәнүртіс кабельдің бірінші дайындығы, сол үшін олар арзан көпсәнүртіс бірақ және олардың сипаттамасы бар болудан төмен, бірсәнүртістен гөрі. Нәтижесінде көпсәнүртіс кабель керекті үшін берілген мәліметтер үлкен емес аралықта қолданылады (300 ден 2000 м дейін) жылдамдық 1 гбит/с, ал бірсәнүртіс берілу үшін мәліметтер жоғары ұзын жылдамдықта бірнеше ондық гигабит секундына (технологияда пайдаланылатын DWDM-бірнеше секундына терабит), оған дейін бірнеше ондық және жүздік аралық .(ұзағырақ байланыс).

Тоқ көзі сапасында нұр шашу толқынды-оптикалық кабельде қолданылады:

• 
  түстік диод, немесе түстік нұр диод. (Light Emmited Piode, Led);
  
• 
  жолсеріктік лазер және лазерлік диод.
  

Толқынды-оптикалық кабельдер керемет сипаттамаларды бүкіл түрлерде қолданылады: электромагниттік, механикалық (жақсы майысатын) кейде олардың бірқалыпты жетпейтіндері бар-күрделі толқынмен сыбайлас разьемдармен және өзіне керектілерін кабельдерде өсіру (ұзындықтарын көбейту).

Арттырылып тұратын кабельдер өрілген жұпта біраз кабельдермен толқынды – оптикалықта өзі тұрады, бірде жүргізілген монтаждық жұмыс айналатын біраз көбірек еңбек сіңіретін операциясы үшін және жоғары тұратын монтаждық жабдықтауды қолдануда керек етеді. Сондықтан, байланысқан толқын разьемдары жүргізілетін жоғарғы нақтылық кесіндіні толқындағы жазықтықты қатаң перпендикулярлық осьте толқынды, сондай-ақ біткен байланыс жолын күрделі операцияда желімдейді, шағымданбағанда, бұл өрілген жұптармен бөлінеді. Жол және кабельдер сапалы емес байланыста жіберілген толқынды оптикалықта тез тарылтады.

Жерқабығындағы радиоканалдар және спутникалық байланыс радиотолқын қабылдауымен және жіберулердің көмегімен анықталынады. Радиоканалдың түрлері даралығымен ерекшеленеді, жиілік диапазондарымен пайдаланғандығымен ажыратылады және алыстағы каналдар сияқты.

Қысқа диапазондар орташа және ұзын толқын (КВ,СВ және ДВ), сондай-ақ диапазондардың амплитудалық модуляциясы деп аталатындары (Amplitude Modulation, AM) түрлері бойынша қолданыста ішіндегі модуляция сигналы әдісі, алыстағы байланыстарды қамтамасыз етеді бірақ бұл үшін ұзын емес жылдамдықта бағдарламалар мәліметі бар. Көптеген жылдамдықтағылар каналдар болып табылады, сәулелік қысқа толқын жұмысында (УКВ), (Freguency Modulation, FM) сондай-ақ жоғары жиілік диапазондары (CBЧ немесе microwaves). Диапазондарда СВЧ (жоғары 4 ГГЦ) сигналдары иондық сфераның жерінде енді бөлінбейді, және тұратынбайланыс қолма-қол тікелей көрсетілетін хабарлағыш арасында керек етеді. Бұл үшін мұндай жиіліктер немесе спутникалық каналдарда қолданылады, немесе радиорелелік жүйе каналында бұл тауысылған шарттардағы сияқты болады.

Компьютерлік желіде бүгін пактикалық барлығы жазба түрінде физикалық ортада бағдарланған мәліметті қолданылады, бірақ көптеген сатыларда толқынды-оптикалық кабельдер болып табылады. Оларда бүгін күрделі шекаралық магистралдар құрылады және қалалық желілерде, сонда және жоғарғы жылдамдықтағы байланыс жолы ауқымды желіде құылады. Популярлық ортада сондай-ақ өрілген жұп болып табылады, сапалы тұратындығы өте жақсы қарым - қатынастарда сипатталады, сондай-ақ жай монтаждарда да сипатталады. Спутникалық каналдар және радижолдары бәрінен бұрын бір жағдайда пайдаланылады, мысалы, кабельдік байланыс жолында қолдануға болмайды. Халқы аз тұратын орындарда жүргізілген каналдар немесе байланыс үшін мобильдік телефондар желісі , ал мобильдік компьютерлердің желісі желі радио - Enternet айшықталынады, аз пайдаланылатын аса жақсыларды атаймыз. Мобильдік желіде жаңа , үшінші сатылары біруақытта бағдар, дауысты қарастырады және компьютерлік мәліметтер, бұлар үшін әрбір түр графика керекті біртүрлі деп есептелінеді.

Аппаратура бағдарлама мәліметі немесе АПД (Data Circuet terminating equipment, DCE) пьютерлік желіде сыбайласқан компьютерлер немесе ауқымды желілер байланыс жолында қолданылады және солай болып табылады, бұндай жағдайда шекаралық жабдықтаулар керек болады.

Дәстүрлі аппаратура бағдарлама мәліметі байланыс жолы құрамын қосады. Мысалменен, DCE терминалдық адаптерлер желісі модемі болып табылады.

ISDN цифрлық мысалдармен қосылып тұруы. Негізінде DCE физикалық жағдайда жұмыс істейді, физикалық ортадағы ақпараттардың бағдарламаларына жауап бере тұрып және қабылданған олардағы керекті сигналдар формасы және қуаттылығы.

Байланыс жолындағы аппараттардың қолданылуы, өндірілетін мәліметтер үшін бағдарламалар байланысы жолымен және аппаратурадағы бағдарламалар мәліметі тікелей қосылады, жалғасып жабдықтар мәліметі жалпылауда негізделеді. Деп аталады немесе OOD (DATA TERMINAL EQYIPMENT, DTE ). Мысалдармен ДТЕ компьютерлерде қызмет етуі мүмкін, өзгертілмей жүретіндер немесе коммутаторлар. Бұл аппаратуралар байланыс жолы құрамына қосылмайды. Жабдықталып, бөлінген кластар DCE және DTE ауқымды желіде бітетін жағдай болып табылады. Мысалы, адаптер ауқымды желіде мүмкін орындайды компьютерлерде тәуелділігі, DТE сияқты, сонда және құрамды бөлігінде каналдар байланысы DCE сияқты. Жергілікті желіде бұл бөлінген көп нақтылықты болады, бұл кезде құрылатын DCE жай жергілікті желісімен араласады, ол құрылғанда DCE-енді жоқ.

Аралық аппаратура негізінде байланыс жолында үлкен қарсылықты пайдаланылады. Ол екі негізгі тапсырмаларды шешеді:

• 
  жарықтанған сапа сигналы,
  
• 
  екі абаненттік желі арасындағы құрылған күнделікті құралды каналдар.
  

Жергілікті желілерде сапалы бағдарламалар сигналдары жүз және мың километрде аралығын қамтамасыз етеді. Бұл күшейткішсіз көтерілетін сигналдар қуаттылығы және қалпына келтіретін, анықталатын аралық кезінде қояды, шекаралық байланыс жолы мүмкін емес боп құрылады. Жергілікті желіде сондай-ақ арнайы және аралық аппаратурада басқалай -мультиплексоры, димелтиплексоры және коммутаторлар. Бұл аппаратура екінші көрсетілген тапсырманы шешеді, екі абоненттік желі құрам каналы қиылған физикалық ортада құрылады - күшейткіш кабельдерде. Бірнеше бұндай қосылған, каналдарда – бөлек шығарымда басқарады (көрсетілмеген суретте) беріліп құрылған абаненттерде қосылмайды. Ал керекті жаңа жаңа кез келген тұрақты байланыстар арасында қандай да бір екі ақырғы желі байланысы, тұратын, мысалы, екі қалада, онда мультиплексоры , коммутаторы және демультиплексоры көңіл түсу операторлар каналында жауаптылықты қажет етеді.

Аралық аппаратура каналы байланысы қолданылу үшін қолайлы, ол басқаларға білінбейді, және өзінің жұмыы ескеріледі. Ол үшін тек сапалы толық, керекті канал керек, әсерлі жылдамдықта және қалыпты алып беру дискретінің мәліметі.

Негізінде қолданымдардың аралық аппаратурасы күрделі желіде сипатталады. Бұл желі біріншілік желісі деп аталады, өз өзінен ол ешқандай жоғары дәрежелі қызметті керек етпейді (мыс, файлдық немесе дауыстық берілуі), сондай-ақ компьютерлердің құрылуы үшін негізгі қызметі телефондық немесе сол желіде кейде оны төлеп алынатын деп аталады, немесе екінші желілерде. Түрлерден тәуелді аралық аппаратуралардың бәрі байланыс жолын аналогтық және цифрлық болып екіге бөледі. Аналықтық жолда аралық аппаратурада күшейтілген үшін берілген аналогтық сигналдарда сигналдармен, керек етілмейтін диапазон белгілері керек етіледі.

Бұндай байланыс жолы дәстүрлі қолданған телефондық желі желі үшін байланысқан АТС аралығында. Жоғары жылдамдық каналдары құрылу үшін аналогтық абоненттік каналдар аз жылдамдықта бірнешелерін мультиплексорлайды.

Мультиплексорлар толқын аналогының кірісінде жай қолданылады (Freqtncy Divivsion Multiplexing, FDM)7

Цифрлық байланыс жолдарында берілетін сигналдар таусылатын санда құрылады. Ереже сияқты қарапайым сигнал, сигнал берілетін аппаратура жұмысы бір тактіде беріледі, 2, 3 немесе 4 құрылымды керек етеді, сондай-ақ байланыс жолы импульсында беріледі немесе тік төртбұрыш формасының потенциалдарымен беріледі. Бұндай сигналдар көмегімен компьютерлердің мәліметтері беріледі, онда және бейнесі (толық түрде жаңағы ақпараттық компьютерлерде, телефондармен және телевизорлық желіде барлық бірінші желіде мүмкін болады) беріледі. Цифрлық каналдарға байланысты арнайы аралық регенераторлық аппаратуралар қолданылады, импульстық форманы жақсартады.

Сондай-ақ олардың периодтарымен жүрерде қалпына келтіреді. Аралық аппаратура мультиплексоры және коммутациялық бірінші желілік жұмысы принциптік уақытта каналдарды мультиплексорлайды. (TIME DIVISION MULTIPLEXING, TDM), бірнеше аз жылдамдықта каналдар анықталған үлесті уақыттарында анықталып, ажыратыларда (тайм-слот, немесе квант) жоғары жылдамдық каналы.

Қазіргі уақытта аналогтық каналдар біріншілік желіде жаңа түрде қолданыла бастады, қолданған әдіс мультиплексорлық ұзындығымен толқыны. (WAVELINGTH DIVISION MULTIPLEXING, WDM). Біріншілік желіде WDM әрбір канал өзінің ақпараттарын түстік толқында анықталған ұзындықта беріледі. (және жауапты жиілік). Бұндай канал сондай-ақ спектрлық каналдар деп аталады, сонымен қатар олармен анықталған спектрда түстік жарықтанғыш қолданылады. Аппаратура берілетін дискреттік компьютерлік мәліметтердің аналогтық байланыс сызығысен осындай белгілер аппаратуралар анықталынады, цифрлық сызықта жұмыс үшін қамтылған.

Аналогтық байланыс жолы қамтылған үшін берілген сигналдар формалары және ешқандай керектікті жарияламайтын және нолдік аппаратураның берілетін мәліметі. (бұл әділдік үшін желілер FDM WDM (DWDM) цифрлық барлық берілетін сызықтағы импульстардың стандарттық параметрлері. Басқадай сөздермен цифрлық байланыс жолы протоколы физикалық жағдайда анықталынады, аналогтық сызықтық жоқ(желі және бұндағы ереже ескерілген) кейбір желілер DWDM берілген ақпарат үшін спекрлық каналдар цифрлық анықталған түрдегіні керек етеді.

1. 
   Байланыс жолдарының үлгілері
   
2. 
   Байланыс жолдарының аспабы
   
3. 
   Қателердің стандарттары