Phương tiện truyền dẫn

Để bất kỳ mạng nào hoạt động hiệu quả, luồng dữ liệu thô phải được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác qua một số phương tiện. Có thể sử dụng nhiều phương tiện truyền dẫn khác nhau để truyền dữ liệu. Các phương tiện truyền dẫn này có thể có hai loại -

Guided- Trong phương tiện được dẫn đường, dữ liệu được truyền đi qua hệ thống cáp có một đường dẫn cố định. Ví dụ, dây đồng, dây cáp quang, v.v.
Unguided- Trong môi trường không có điều khiển, dữ liệu được truyền đi trong không gian tự do dưới dạng tín hiệu điện từ. Ví dụ, sóng vô tuyến, laser, v.v.

Mỗi phương tiện truyền dẫn đều có những ưu và nhược điểm riêng về băng thông, tốc độ, độ trễ, chi phí cho mỗi bit, dễ lắp đặt và bảo trì, v.v ... Hãy cùng thảo luận chi tiết về một số phương tiện được sử dụng phổ biến nhất.

Cáp xoắn đôi

Dây đồng là loại dây phổ biến nhất được sử dụng để truyền tín hiệu vì hiệu suất tốt với chi phí thấp. Chúng được sử dụng phổ biến nhất trong các đường dây điện thoại. Tuy nhiên, nếu hai hoặc nhiều dây nằm cùng nhau, chúng có thể gây nhiễu tín hiệu của nhau. Để giảm nhiễu điện từ này, các cặp dây đồng được xoắn lại với nhau theo hình xoắn ốc giống như một phân tử DNA. Dây đồng xoắn như vậy được gọi làtwisted pair. Để giảm sự giao thoa giữa các cặp xoắn gần đó, tốc độ xoắn khác nhau đối với mỗi cặp.

Có tới 25 cặp xoắn được ghép lại với nhau trong một lớp bọc bảo vệ để tạo thành cáp xoắn đôi là xương sống của hệ thống điện thoại và mạng Ethernet.

Ưu điểm của cáp xoắn đôi

Cáp xoắn đôi là loại cáp lâu đời nhất và phổ biến nhất trên toàn thế giới. Điều này là do nhiều lợi thế mà họ cung cấp -

Nhân viên được đào tạo dễ dàng có sẵn do đường cong học tập nông cạn
Có thể được sử dụng cho cả truyền dẫn analog và kỹ thuật số
Ít tốn kém cho quãng đường ngắn
Toàn bộ mạng không bị hỏng nếu một phần mạng bị hỏng

Nhược điểm của cáp xoắn đôi

Với nhiều ưu điểm của nó, cáp xoắn đôi cũng cung cấp một số nhược điểm -

Tín hiệu không thể đi xa nếu không có bộ lặp
Tỷ lệ lỗi cao cho khoảng cách lớn hơn 100m
Rất mỏng và do đó dễ bị gãy
Không thích hợp cho kết nối băng thông rộng

Bảo vệ cáp xoắn đôi

Để chống lại xu hướng nhận tín hiệu nhiễu của cáp xoắn đôi, dây được bảo vệ theo ba cách sau:

Mỗi cặp xoắn được che chắn.
Bộ nhiều cặp xoắn trong cáp được che chắn.
Mỗi cặp xoắn và sau đó tất cả các cặp được che chắn.

Các cặp xoắn như vậy được gọi là shielded twisted pair (STP) cables. Các dây không được che chắn mà chỉ đơn giản được bó lại với nhau trong một vỏ bảo vệ được gọi làunshielded twisted pair (UTP) cables. Các loại cáp này có thể có chiều dài tối đa là 100 mét.

Che chắn làm cho cáp cồng kềnh, vì vậy UTP phổ biến hơn STP. Cáp UTP được sử dụng làm kết nối mạng cuối cùng trong gia đình và văn phòng.

Cáp đồng trục

Coaxial cables là cáp đồng tốt hơn shieldingso với cáp xoắn đôi, để tín hiệu được truyền đi có thể truyền đi khoảng cách xa hơn với tốc độ cao hơn. Cáp đồng trục bao gồm các lớp này, bắt đầu từ lớp trong cùng -

Dây đồng cứng như core
Insulating material bao quanh lõi
Lưới bện dệt chặt chẽ của conducting material bao quanh insulator
Bảo vệ plastic sheath bọc dây

Cáp đồng trục được sử dụng rộng rãi cho cable TV kết nối và LANs.

Ưu điểm của cáp đồng trục

Đây là những ưu điểm của cáp đồng trục -

Khả năng chống ồn tuyệt vời
Tín hiệu có thể truyền đi khoảng cách xa hơn với tốc độ cao hơn, ví dụ: 1 đến 2 Gbps cho 1 km cáp
Có thể được sử dụng cho cả tín hiệu tương tự và kỹ thuật số
Không tốn kém so với cáp quang
thật dễ dàng để cài đặt và bảo trì

Nhược điểm của cáp đồng trục

Đây là một số nhược điểm của cáp đồng trục -

Đắt hơn so với cáp xoắn đôi
Không tương thích với cáp xoắn đôi

Sợi quang

Các sợi thủy tinh hoặc nhựa mỏng được sử dụng để truyền dữ liệu bằng sóng ánh sáng được gọi là optical fibre. Điốt phát sáng (LED) hoặc Điốt laze (LD) phát ra sóng ánh sáng tạisource, được đọc bởi một detector ở một kết thúc khác. Optical fibre cablecó một bó các sợi hoặc sợi như vậy được bó lại với nhau trong một lớp bọc bảo vệ. Mỗi sợi được tạo thành từ ba lớp này, bắt đầu với lớp trong cùng -

Core làm bằng chất lượng cao silica glass hoặc là plastic
Cladding làm bằng chất lượng cao silica glass hoặc là plastic, với chỉ số khúc xạ thấp hơn lõi
Lớp bảo vệ bên ngoài được gọi là buffer

Lưu ý rằng cả lõi và lớp phủ đều được làm bằng vật liệu tương tự. Tuy nhiên, nhưrefractive index của lớp phủ thấp hơn, bất kỳ sóng ánh sáng lạc cố gắng thoát ra khỏi lõi đều bị phản xạ trở lại do total internal reflection.

Cáp quang đang nhanh chóng thay thế dây đồng trong đường dây điện thoại, đường truyền internet và thậm chí cả kết nối truyền hình cáp vì dữ liệu được truyền đi có thể truyền đi một khoảng cách rất xa mà không bị suy yếu. Single node cáp quang có thể có chiều dài đoạn tối đa là 2 km và băng thông lên đến 100 Mbps. Multi-node cáp quang có thể có chiều dài đoạn tối đa là 100 km và băng thông lên đến 2 Gbps.

Ưu điểm của cáp quang

Cáp quang thay thế nhanh chóng dây đồng vì những ưu điểm mà nó mang lại -

Băng tần cao
Miễn nhiễm với nhiễu điện từ
Thích hợp cho các khu công nghiệp và ồn ào
Tín hiệu mang dữ liệu có thể truyền đi quãng đường dài mà không bị suy yếu

Nhược điểm của cáp quang

Mặc dù độ dài đoạn dài và băng thông cao, sử dụng cáp quang có thể không phải là một lựa chọn khả thi cho mọi người do những nhược điểm này -

Cáp quang đắt tiền
Công nghệ tinh vi cần thiết để sản xuất, lắp đặt và bảo trì cáp quang
Sóng ánh sáng là một chiều, vì vậy cần có hai tần số để truyền song công

Hồng ngoại

Sóng hồng ngoại tần số thấp được sử dụng để liên lạc trong khoảng cách rất ngắn như điều khiển TV, loa không dây, cửa tự động, thiết bị cầm tay, v.v ... Tín hiệu hồng ngoại có thể truyền trong phòng nhưng không thể xuyên qua tường. Tuy nhiên, do phạm vi ngắn như vậy, nó được coi là một trong những phương thức truyền dẫn an toàn nhất.

Sóng radio

Truyền dữ liệu sử dụng tần số vô tuyến được gọi là radio-wave transmission. Tất cả chúng ta đều quen thuộc với các kênh radio phát các chương trình giải trí. Các đài phát thanh truyền sóng vô tuyến bằng cách sử dụngtransmitters, được nhận bởi bộ thu được cài đặt trong thiết bị của chúng tôi.

Cả máy phát và máy thu đều sử dụng ăng-ten để phát hoặc bắt tín hiệu vô tuyến. Các tần số vô tuyến này cũng có thể được sử dụng chodirect voice communication trong allocated range. Dòng sản phẩm này thường là 10 dặm.