Середовищем передачі інформації називаються ті лінії зв'язку (або канали
зв'язку), по яких виконується обмін інформацією між комп'ютерами. У переважній більшості комп'ютерних мереж
(особливо локальних) використовуються провідні або кабельні канали зв'язку,
хоча існують і бездротові мережі, які зараз знаходять усе більш широке
застосування, особливо в портативних комп'ютерах.
Інформація в локальних мережах
найчастіше передається в послідовному коді, тобто біт за бітом. Така передача
повільніше й складніше, ніж при використанні паралельного коду. Однак треба
враховувати те, що при більш швидкій паралельній передачі (по декількох кабелях
одночасно) збільшується кількість сполучних кабелів у кількість разів, рівну
кількості розрядів паралельного коду (наприклад, в 8 разів при 8-розрядному
коді). Це зовсім не дріб'язок, як може здатися на перший погляд. При значних
відстанях між абонентами мережі вартість кабелю цілком порівнянна з вартістю
комп'ютерів і навіть може перевершувати її. До того ж прокласти один кабель
набагато простіше, ніж 8, 16 або 32. Значно дешевше обійдеться також пошук
ушкоджень і ремонт кабелю.
Але це ще не все. Передача на великі
відстані при будь-якому типі кабелю вимагає складної передавальної й прийомної
апаратур, тому що при цьому необхідно формувати потужний сигнал на
передавальному кінці й детектувати слабкий сигнал на прийомному кінці. При
послідовній передачі для цього потрібно всього один передавач й один приймач.
При паралельній же кількість необхідних передавачів і приймачів зростає
пропорційно розрядності використовуваного паралельного коду. У зв'язку із цим,
навіть якщо розробляється мережа незначної довжини (порядку десятка метрів)
найчастіше вибирають послідовну передачу.
До того ж при паралельній
передачі надзвичайно важливо, щоб довжини окремих кабелів були точно рівні один
одному. Інакше в результаті проходження по кабелях різної довжини між сигналами
на прийомному кінці утвориться часове зрушення, що може привести до збоїв у
роботі або навіть до повної непрацездатності мережі. Наприклад, при швидкості
передачі 100 Мбіт/с і тривалості біта 10 нс це часове зрушення не повинно
перевищувати 5-10 нс. Таку величину зрушення дає різниця в довжинах кабелів в
1-2 метри. При довжині кабелю 1000 метрів це становить 0,1-0,2%.
Треба відзначити, що в деяких
високошвидкісних локальних мережах все-таки використовують паралельну передачу
по 2-4 кабелям, що дозволяє при заданій швидкості передачі застосовувати більш
дешеві кабелі з меншою смугою пропущення. Але припустима довжина кабелів при
цьому не перевищує сотні метрів. Прикладом може служити сегмент 100BASE-T4
мережі Fast Ethernet.
Промисловістю випускається
величезна кількість типів кабелів, наприклад, тільки одна найбільша кабельна
компанія Belden пропонує більше 2000 їхніх найменувань. Але всі кабелі можна
розділити на три великі групи:
- електричні (мідні) кабелі на основі кручених
пар проводів (twisted pair), які діляться на екрановані (shielded twisted
pair, STP) і неекрановані (unshielded twisted pair, UTP);
- електричні (мідні) коаксіальні кабелі
(coaxial cable);
- оптоволоконні кабелі (fibre optic).
Кожен тип кабелю має свої
переваги й недоліки, так що при виборі треба враховувати як особливості
розв'язуваного завдання, так й особливості конкретної мережі, у тому числі й
топології.
Можна виділити наступні основні
параметри кабелів, принципово важливі для використання в локальних мережах:
- Смуга пропущення кабелю (частотний
діапазон сигналів, що пропускає кабель) і загасання сигналу в кабелі. Два цих параметри тісно зв'язані між
собою, тому що з ростом частоти сигналу росте загасання сигналу. Треба
вибирати кабель, що на заданій частоті сигналу має прийнятне загасання.
Або ж треба вибирати частоту сигналу, на якій загасання ще прийнятне. Загасання виміряється в децибелах і пропорційно довжині
кабелю.
- Перешкодозахищеність кабелю й забезпечувана їм таємність передачі інформації. Ці
два взаємозалежних параметри показують, як кабель взаємодіє з навколишнім
середовищем, тобто, як він реагує на зовнішні перешкоди, і наскільки
просто прослухати інформацію, передану по кабелю.
- Швидкість поширення
сигналу по кабелю або,
зворотний параметр – затримка сигналу на метр
довжини кабелю. Цей параметр має принципове значення при виборі довжини
мережі. Типові величини швидкості поширення сигналу - від 0,6 до 0,8 від
швидкості поширення світла у вакуумі. Відповідно типові величини затримок
- від 4 до 5 нс/м.
- Для електричних кабелів дуже важлива величина
хвильового опору кабелю.
Хвильовий опір важливо враховувати при узгодженні кабелю для запобігання
відбиття сигналу від кінців кабелю. Хвильовий опір залежить від форми й взаєморозташування
провідників, від технології виготовлення й матеріалу діелектрика кабелю.
Типові значення хвильового опору - від 50 до 150 Ом.
У цей час діють наступні
стандарти на кабелі:
- EIA/TIA 568 (Commercial Building
Telecommunications Cabling Standard) - американський;
- ISO/IEC IS 11801 (Generic cabling for
customer premises) - міжнародний;
- CENELEC EN 50173 (Generic cabling systems) -
європейський.
Ці стандарти описують практично однакові кабельні системи, але
відрізняються термінологією й нормами на параметри.