كابل ها
 

 

  زوج به هم تابیده زره دار (STP)

  این نوع کابل شامل چهار زوج سیم به هم تابیده بوده و دور هر جفت از سیمهای داخل کابل یک لایه فلزی کشیده شده است. این لایه کمک مضاعفی به لغو تداخل الکترومغناطیسی می‌کند ولی در عوض اندازه، وزن و هزینه را افزایش می‌دهد. در ضمن این لایه فلزی خود ممکن است بصورت آنتن عمل کرده و پارازیت جذب کند.

  این سیم ها معمولاً جهت انتقال سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند. معمولاً در شبکه تلفن شهری از این نوع سیم استفاده می‌کنند. پهنای باند این رسانه به دو عامل ضخامت سیم و طول سیم بستگی دارد. حداکثر طول مجاز برای این سیمها 100متر بوده و برای مسافتهای طولانی تر نیاز به استفاده از تکرار کننده است.

زوج به هم تابیده زره دار (STP)

  زوج به هم تابیده بدون زره (UTP)

  این کابلها نیز شامل چهار زوج سیم به هم تابیده هستند. در این نوع کابل، زوج سیمها بصورت جداگانه روکش نشده اند و تنها یک روکش خارجی برای کل کابل ایجاد شده است، لذا این نوع کابلها قابلیت انعطاف بیشتری دارند و در بسیاری از شبکه‌های رایانه‌ای و تلفن از این نوع کابل استفاده شده است.

  این نوع کابل سریعترین رسانه ساخته شده با مس بوده و در شبکه‌های کامپیوتری به وفوور استفاده شده است. CAT3 ٬ CAT5 ٬ CAT6 ٬ CAT7 از مدل های این نوع رسانه به شمار می‌روند که در بازار به تمام آنها زوج تابیدهٔ بدون زره (UTP) گفته می‌شود.

زوج به هم تابیده بدون زره (UTP)

  کواکسیال

  کابل کواکسیال دارای غلافی فلزی است که باعث شده برتری هایی نسبت به زوج تابیده داشته باشد.

  کابل کواکسیال از یک سیم مسی (آلومنیمی) سخت به نام هسته (Core) لایه عایق استوانه‌ای توری فلزی و پوشش پلاستیکی تشکیل شده است. این کابل سرعت مناسبی دارد و نویز کمتری می‌گیرد. پهنای باند آن به کیفیت مواد به کار رفته و طول کامل ارتباط مستقیم دارد.

کواکسیال

  فیبر نوری

  فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد.

  یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند. فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌‌سازند.

  فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کاملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌‌دهند که باعث می‌شود که نور در هسته تابیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است.

  بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش قرار می‌گیرد. یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

  از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد:

    فیبر تک حالتی: یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌‌دهد
    فیبر چند حالتی: صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال می‌‌دهد

  طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج ۵۵/۱ میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج ۳/۱ میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده‌تری بود.

  در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده ۳/۱ میکرون قرار داشت، به محدوده ۵۵/۱ میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد

  وقتي پيامي مانند ديتا، تصوير، صدا و يا فيلم قرار است انتقال داده شود نياز به محيط انتقالي مثل فضاي آزاد که ارتباط «Wireless »بي‌سيم را شامل مي‌شود، خط دوسيمه تلفني، کابل کواکسيال و يا فيبرنوري است.

  در حقيقت مي‌توان گفت از نظر ساختاري فيبر نوري يک موج‌ بر استوانه‌اي از جنس شيشه يا پلاستيک است که از دو ناحيه مغزي و غلات يا هسته و پوسته با ضريب شکست متفاوت و دولايه پوششي اوليه و ثانويه پلاستيکي تشکيل شده است.

  فيبرنوري از امواج نور براي انتقال داده‌ها از طريق تارهاي شيشه يا پلاستيک بهره مي‌گيرد. هرچند استفاده از هسته پلاستيکي هزينه ساخت را پايين مي‌آورد، اما کيفيت شيشه را ندارد و بيشتر براي حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار مي‌رود.

  مغز و غلاف يا هسته و پوسته با هم يک رابط بازتابنده را تشکيل مي‌دهند. قطر هسته و پوسته حدود 125 ميکرون است (هر ميکرون معادل يک ميليونيوم متر است) چند لايه محافظ در يک پوشش حول پوسته قرار مي‌گيرد و يک پوشش محافظ پلاستيکي سخت لايه بيروني را تشکيل مي‌دهد اين لايه کل کابل را در خود نگه مي‌دارد که مي‌تواند شامل صدها فيبرنوري مختلف باشد.

   هر کابل نوري شامل دو رشته کابل مجزا يکي براي ارسال و ديگري دريافت داده در نظر گرفته مي‌شود.

  با گسترش فناوري‌هاي اطلاعات و ارسال پهناي باند بيشتر اطلاعات، ما احتياج به محيط‌هاي انتقال هدايت شده‌اي داريم که بتواند پهناي باند بيشتري را هدايت کند. پهناي باند بيشتر به معناي ارسال اطلاعات بيشتر يا سرعت بالاتر اطلاعات است. در حقيقت مي‌توان گفت ظرفيت و سرعت دو دليل اصلي استفاده از شبکه فيبرنوري است.

   امروزه يک کابل مسي انتقال داده را تنها با سرعت يک گيگابايت در ثانيه ممکن مي‌کند در حالي که يک فيبرنوري به ضخامت تار مو امکان انتقال‌هاي چندگانه را به طور همزمان با سرعتي حتي بيشتر از 10 گيگابايت در ثانيه به ما مي‌دهد که اين سرعت روز به روز افزايش مي‌يابد. از آنجايي که در فيبرنوري ما از امواج نوري يا ليزري استفاده مي‌کنيم که داراي فرکانس بسيار بالاتري از ماکروويو است بنابراين مي‌توان پهناي باند بيشتري را ارسال کرد. در مخابرات هرچه فرکانس امواجي که مي‌خواهيم اطلاعات را روي آن ارسال کنيم بيشتر باشد پهناي باند بيشتري را مي‌توانيم انتقال دهيم.

  استفاده از فيبرنوري چه مزايايي دارد؟ آيا با انتقال امواج از طريق ماهواره قابل مقايسه است؟

  اولين مزيتي که فيبرنوري دارد اين است که از تمام محيط‌هاي انتقالي که وجود دارد چه «Wireless »بي‌سيم و سيمي، و چه هدايت شده و غيرهدايت شده پهناي باند بيشتري به ما مي‌دهد يعني در حقيقت مي‌تواند اطلاعات بيشتري ارسال کند.

   ارتباطات ماهواره‌اي تنها فناوري است که مي‌تواند با فيبرنوري در زمينه انتقال داده‌ها رقابت کند. ولي چون فرکانس ليزري که استفاده مي‌شود از فرکانسي که در امواج ماهواره‌اي استفاده مي‌شود بيشتر است بنابراين داده‌هاي بيشتري از طريق فيبرنوري انتقال داده مي‌شود.

  استفاده از فيبرنوري يک روش نسبتا ايمن براي انتقال داده است زيرا برعکس کابل‌هاي مسي که ديتا را به صورت سيگنال‌هاي الکترونيکي حمل مي‌کنند فيبرنوري در مقابل سرقت اطلاعات آسيب‌پذير نيست. يعني کابل فيبرنوري را نمي‌توان قطع کرده و اطلاعات را به سرقت برد.

  مسئله ديگر ارزان قيمت بودن آن است به ويژه در مقايسه با ارتباطات از طريق ماهواره.

  يکي ديگر از مزاياي فيبرنوري در مقايسه با کابل‌هاي سيمي و کواکسيان سبک بودن و راحتي تعبيه آن بين دو نقطه است.

  نکته بعدي اين است که سيستم‌هاي کابلي در طول انتقال نياز به تکرارکننده يا ريپيتر زيادتري براي تقويت امواج دارند درحالي که براي يک سيستم کابل نوري به علت افت بسيار کمي که دارد تعداد تکرارکننده کمتري استفاده مي‌شود بايد گفت هرچه فيبر خالص‌تر و داراي طول موج بيشتري باشد پورت‌هاي نور کمتري جذب و تضعيف سيگنال کمتر مي‌شود و در نتيجه نياز به تکرارکننده که يک سيگنال را دريافت کرده و قبل از ارسال به قطعه بعدي فيبر، آن را تقويت مي‌کند کاهش مي‌يابد و همين باعث مي‌شود قيمت تمام شده سيستم پايين بيايد.

  از طرف ديگر فيبرهاي نوري از عوامل طبيعي کمتر تاثير مي‌پذيرند. بدين صورت که ميدان‌هاي مغناطيسي و يا الکتريکي شديد بر آن هيچ تاثيري نمي‌گذارد و خطر تداخل امواج پيش نمي‌آيد به همين دليل مي‌توان آنها را برخلاف کابل مسي از کنار کابل‌هاي فشار قوي يا ژنراتورهاي برق عبور داد.

  همچنين خواصي همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن، روز به روز به طور گسترده‌تري استفاده شود.

  آيا استفاده از فيبرنوري معايبي هم دارد؟

  راي اين که ديگر در فيبرنوري با سيگنال الکتريکي سروکار نداريم بايد از ادواتي مثل تقويت‌کننده‌ها و آشکارسازهاي نوري استفاده کنيم که تا حدودي گران است.

  از سوي ديگر از فيبرنوري فقط مي‌توان براي انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع‌هاي نوري استفاده کرد و نمي‌توان براي انتقال الکتريسيته استفاده کرد.

  اتصال فيبرنوري به يکديگر بسيار مشکل و وقت‌گير و نياز به يک کادر فني سطح بالا دارد يکي از ايرادهاي مهمي که به فيبرنوري وارد مي‌شود اين است که به راحتي کابل‌ها را نمي‌توان پيچ و خم داد زيرا زاويه تابش نور در داخل آن تغيير کرده و باعث مي‌شود نور از سطح آن خارج شود و از طرف ديگر آنها را نمي‌توان به راحتي قطع کرد و براي قطع آنها نياز به تخصص ويژه‌اي است چون در غير اين صورت زاويه شکست عوض مي‌شود.

  استفاده از فيبرنوري چه تاثيري در گسترش فناوري اطلاعات و ارتباطات دارد؟

  امروزه با توجه به سرعت توليد علم و دانش نياز به افزايش سرعت تبادل آنها بيشتر شده است. دنيا به سمتي مي‌رود که از ابزاري استفاده کند که با ارائه پهناي باند بيشتر همزمان افراد بيشتري به راحتي و با سرعت زياد اطلاعات را در اختيار داشته باشند يا همزمان بتوانند به راحتي با موبايل يا تلفن صحبت کنند و به اينترنت وصل شوند و فيبرنوري يکي از فناوري‌هايي است که مي‌تواند اين امکان را فراهم کند.

  بکارگيري فيبرنوري براي انتقال اطلاعات از سال 1966 شکل گرفت ولي تا سال 1976 عملا در انتقال داده قابل استفاده نبود ولي اکنون شرکت‌هاي تلويزيون کابلي و شرکت‌هاي چند مليتي جهت انتقال داده‌ها و اطلاعات مالي در سراسر جهان و... از فيبرنوري استفاده مي‌کنند.

  اکنون در ايران با توجه به زياد شدن کاربران اينترنت، استفاده کنندگان از تلفن ثابت و موبايل و مهم‌تر از همه به خاطر اين که ايران در مسير شاهراه اطلاعات بين اروپا و چين قراردارد ضرورت استفاده از شبکه فيبرنوري حس شده و بهره‌برداري از آن اجرايي مي‌شود. البته بايد توجه داشت استفاده از فيبرنوري به موازات استفاده از بقيه سيستم‌هاي انتقال اطلاعات صورت مي‌گيرد.

  فيبرنوري چه کاربردهاي ديگري دارد؟

  استفاده از حسگرهاي فيبرنوري براي اندازه‌گيري کميت‌هاي فيزيکي مانند جريان الکتريکي، ميدان مغناطيسي، فشار، حرارت و جابجايي آلودگي آب‌هاي دريا، سطح مايعات، تشعشعات پرتوهاي گاما و ايکس بهره گرفته مي‌شود.

  يکي ديگر از کاربردها فيبرنوري در صنايع دفاعي و نظامي است که از آن جمله مي‌توان به برقراري ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدايت موشک‌ها و ارتباط زيردريايي‌ها اشاره کرد.

   فيبرنوري در پزشکي نيز کاربردهاي فراواني دارد از جمله در دزيمتري غدد سرطاني، شناسايي نارسايي‌هاي داخلي بدن، جراحي ليزري، استفاده در دندانپزشکي و اندازه‌گيري خون و مايعات بدن.

  ظرفيت و سرعت زياد و ايمني اطلاعات از دلايل اصلي استفاده از شبکه فيبرنوري است.

   در مخابرات: براي انتقال پيام هاي مخابراتي با سرعت و ظرفيت بالا در ارتباط بين مراكز تلفن شهري و انتقال اطلاعات شبكه رايانه اي و همچنين براي برقراي ارتباط تلويزيوني به صورت CABLE-TV

  در پزشكي: براي اندوسكوپي و جراحي ليزري

  درصنعت: براي انتقال نور ليزر به منظور برش دقيق فلزات، شبكه بندي رايانه هاي صنعتي

  در احساسگرها ( SENSORS ) به منظور اندازه گيري فشار جريان برق، حرارت، پلاريزاسيون، شتاب و چرخش

  در امور نظامي براي هدايت موشكهاي محل ياب و ...

  شبکه ملي فيبر نوري

  با افتتاح شبکه ملي فيبر نوري کشور به طول 57 هزار کيلومتر، همه شهرها و مراکز استان‌ها و نقاط مرزي کشور از شبکه زيرساختي لازم با کيفيت بالا برخوردار مي‌شوند. اين شبکه قرار است به شبکه فيبر نوري کشورهاي همسايه نيز متصل شود.

   مزاياي فيبرنوري در مقايسه با كابل مسي

  فيبرنوري سبك تر و ارزانتر از كابل مسي است و حجم كمتري را اشغال مي كند. ظرفيت انتقال فيبرنوري چندين هزار برابر كابل مسي است، بطوريكه در كشور ژاپن، يك تار فيبرنوري نه هزار و 500 ارتباط و درايران مي تواند حدود چهار هزار ارتباط تلفني را برقرار كند.

  فيبرنوري فاقد اثرات نويز محيطي است و طول عمرش هم بيشتر است، همچنين در انتقال اطلاعات تلفات كمتري دارد.

  
  منبع:ويكي پديا
  
back
طراحي شده توسط مرکز خدمات کامپيوتري دفتر برنامه ريزي و تاليف کتب درسي