Перешкодостійкість лінії визначає її здатність зменшувати рівень перешкод, створюваних у зовнішньому середовищі, на внутрішніх провідниках. Перешкодостійкість лінії залежить від типу використовуваної фізичної середовища, а також від екранують і пригнічують перешкоди коштів самої лінії. Найменш перешкодостійкими є радіолінії, гарною стійкістю володіють кабельні лінії і відмінною - волоконно-оптичні лінії, малочутливі до зовнішнього електромагнітного випромінювання. Зазвичай для зменшення перешкод, що з'являються з-за зовнішніх електромагнітних полів, провідники екранують і / або скручують.
Перехресні наведення на ближньому кінці (Near End Cross Talk - NEXT) визначають стійкість кабелю до внутрішніх джерел перешкод, коли електромагнітне поле сигналу, що передається виходом передавача по одній парі провідників, наводить на іншу пару провідників сигнал перешкоди. Якщо до другої пари буде підключений приймач, то він може прийняти наведену внутрішню перешкоду за корисний сигнал. Показник NEXT, виражений в децибелах, дорівнює 10 log Рвих / Рнав. де Рвих - потужність вихідного сигналу, Рнав - потужність наведеного сигналу.
Показник NEXT зазвичай використовується стосовно кабелю, що складається з декількох кручених пар, так як в цьому випадку взаємні наведення однієї пари на іншу можуть досягати значних величин. Для одинарного коаксіальногокабелю (тобто складається з однієї екранованої жили) цей показник не має сенсу, а для подвійного коаксіальногокабелю він також не застосовується внаслідок високого ступеня захищеності кожної жили. Оптичні волокна також не створюють помітних перешкод один для одного.
У зв'язку з тим, що в деяких нових технологіях використовується передача даних одночасно за кількома крученим парам, останнім часом почали застосовувати показник PowerSUM. що є модифікацією показника NEXT. Цей показник відображає сумарну потужність перехресних наведень від всіх передавальних пар в кабелі.
Достовірність передачі даних характеризує ймовірність спотворення для кожного переданого біта даних. Іноді цей же показник називають інтенсивністю бітових помилок (Bit Error Rate, BER). Величина BER для каналів зв'язку без додаткових засобів захисту від помилок (наприклад, самокорегуюча кодів або протоколів з повторною перекручених кадрів) складає, як правило, 10 -4 - 10 -6. в оптоволоконних лініях зв'язку - 10 -9. Значення вірогідності передачі даних, наприклад, в 10 -4 говорить про те, що в середньому з 10000 біт спотворюється значення одного біта.
Спотворення біт відбуваються як через наявність перешкод на лінії, так і через спотворень форми сигналу обмеженою пропускною здатністю лінії. Тому для підвищення достовірності переданих даних потрібно підвищувати ступінь перешкодозахищеності лінії, знижувати рівень перехресних наведень у кабелі, а також використовувати більш широкосмугові лінії зв'язку.
стандарти кабелів
Кабель - це досить складний виріб, що складається з провідників, шарів екрану і ізоляції. У деяких випадках до складу кабелю входять роз'єми, за допомогою яких кабелі приєднуються до обладнання. Крім цього, для забезпечення швидкої перекоммутации кабелів і обладнання використовуються різні електромеханічні пристрої, які називаються кросовими секціями, кросовими коробками або шафами.
У комп'ютерних мережах застосовуються кабелі, що задовольняють певним стандартам, що дозволяє будувати кабельну систему мережі з кабелів і сполучних пристроїв різних виробників. Сьогодні найбільш вживаними стандартами в світовій практиці є наступні.
Американський стандарт EIA / TIA-568A, який був розроблений спільними зусиллями декількох організацій: ANSI, EIA / TIA і лабораторією Underwriters Labs (UL). Стандарт EIA / TIA-568 розроблений на основі попередньої версії стандарту EIA / TIA-568 і доповнень до цього стандарту TSB-36 і TSB-40A).
Міжнародний стандарт ISO / IEC 11801.
Європейський стандарт EN50173.
Ці стандарти близькі між собою і по багатьох позиціях пред'являють до кабелів ідентичні вимоги. Однак є і відмінності між цими стандартами, наприклад, в міжнародний стандарт 11801 і європейський EN50173 увійшли деякі типи кабелів, які відсутні в стандарті EIA / TAI-568A.
Крім цих відкритих стандартів, багато компаній свого часу розробили свої фірмові стандарти, з яких до цих пір має практичне значення тільки один - стандарт компанії IBM.
При стандартизації кабелів прийнятий протокольно-незалежний підхід. Це означає, що в стандарті отоварюються електричні, оптичні і механічні характеристики, яким повинен задовольняти той чи інший тип кабелю або з'єднувального вироби - роз'єму, кросової коробки і т. П. Однак для якого протоколу призначений даний кабель, стандарт не визначає. Тому не можна придбати кабель для протоколу Ethernet або FDDI, потрібно просто знати, які типи стандартних кабелів підтримують протоколи Ethernet і FDDI.
У ранніх версіях стандартів визначалися тільки характеристики кабелів, без з'єднувачів. В останніх версіях стандартів з'явилися вимоги до елементів сполучення (документи TSB-36 і TSB-40A, що увійшли потім до стандарт 568А), а також до ліній (каналів). що представляють типову збірку елементів кабельної системи, що складається з шнура від робочої станції до розетки, самої розетки, основного кабелю (завдовжки до 90 м для кручений пари), точки переходу (наприклад, ще однієї розетки або жорсткого кросового з'єднання) і шнура до активного обладнання, наприклад концентратора або комутатора.
Ми зупинимося лише на основних вимогах до самих кабелів, не розглядаючи характеристик з'єднувальних елементів і зібраних ліній.
У стандартах кабелів обмовляється досить багато характеристик, з яких найбільш важливі перераховані нижче (перші дві з них вже були досить детально розглянуті).
Загасання (Attenuation). Загасання вимірюється в децибелах на метр для певної частоти або діапазону частот сигналу.
Перехресні наведення на ближньому кінці (Near End Cross Talk, NEXT). Вимірюються в децибелах для певної частоти сигналу.
Імпеданс (хвильовий опір) - це повне (активний і реактивний) опір в електричному ланцюзі. Імпеданс вимірюється в Омах і є відносно сталою величиною для кабельних систем (наприклад, для коаксіальних кабелів, використовуваних в стандартах Ethernet, імпеданс кабелю повинен становити 50 Ом). Для неекранованої кручений пари найбільш часто використовувані значення імпедансу - 100 і 120 Ом. В області високих частот (100-200 МГц) імпеданс залежить від частоти.
Активний опір - це опір постійному струму в електричному ланцюзі. На відміну від імпедансу активний опір не залежить від частоти і зростає зі збільшенням довжини кабелю.
Ємність - це властивість металевих провідників накопичувати енергію. Два електричних провідника в кабелі, розділені діелектриком, є конденсатор, здатний накопичувати заряд. Ємність є небажаною величиною, тому слід прагнути до того, щоб вона була якомога менше (іноді застосовують термін «паразитна ємність»). Високе значення ємності в кабелі приводить до спотворення сигналу і обмежує смугу пропускання лінії.
Діаметр або площа перетину провідника. Для мідних провідників досить вживаною є американська система AWG (American Wire Gauge), яка вводить деякі умовні типи провідників, наприклад 22 AWG, 24 AWG, 26 AWG. Чим більше номер типу провідника, тим менше його діаметр. В обчислювальних мережах найбільш вживаними є типи провідників, наведені вище як приклади. У європейських і міжнародних стандартах діаметр провідника вказується в міліметрах. Природно, наведений перелік характеристик далеко не повний, причому в ньому представлені тільки електромагнітні характеристики і його потрібно доповнити механічними і конструктивними характеристиками, визначальними тип ізоляції, конструкцію роз'єму і т. П. Крім універсальних характеристик, таких, наприклад, як загасання, які застосовні для всіх типів кабелів, існують характеристики, які можна застосовувати лише до певного типу кабелю. Наприклад, параметр крок скрутки проводів використовується тільки для характеристики кручений пари, а параметр NEXT застосуємо тільки до багатопарному кабелі на основі витої пари.
повне хвильовий опір в діапазоні частот до 100 МГц дорівнює 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускає також кабель з хвильовим опором 120 Ом);
величина перехресних наведень NEXT в залежності від частоти сигналу повинна приймати значення не менше 74 дБ на частоті 150 кГц і не менше 32 дБ на частоті 100 МГц;
загасання має граничні значення від 0,8 дБ (на частоті 64 кГц) до 22 дБ (на частоті 100 МГц);
активний опір не повинно перевищувати 9,4 Ом на 100 м;
ємність кабелю не повинна перевищувати 5,6 нф на 100 м.