Všechna přenosová média mají reálné obvodové vlastnosti. To znamená, že se na nich projevují dvě nežádoucí vlastnosti a to útlum a zkreslení (popřípadě přeslechy, interference).
Nejdříve k útlumu. Sám o sobě snižuje amplitudu přenášeného signálu a je přímo úměrný délce přenosového média. To znamená, že čím delší médium(kabel) použijeme o to větší bude útlum a o to větší bude změna signálu. U zkreslení platí, že jen deformuje přenášený signál.
Rozeznáváme dva druhy vodičů. A to drátového a éterového typu. Vodiče drátového typu, anglicky guided line wires, se dále dělí na metalické a optické, a dále na samostatné vodiče. Vodiče éterového typu, anglicky wireless, se dělí dále na víc kapitol.
Přenosové médium
Drátového (vodičového) typu – signál je veden v podobě elektromagnetického vlnění podél pevného média
Metalická – používány na sítích střední a poslední míle, na páteřních sítích jsou používány optické kabely
- Kroucenou dvoulinku (Twist)
- Koaxiální kabel (Coax)
Optická – na páteřních sítích
- Optická vlákna
Kroucená dvoulinka
Kroucená dvoulinka (Twist) je nejjednodušší z vodičů používaných na vedení sítě internet. Její problém je, že má vysoký měrný odpor na nejnižších kmitočtech a to že mají nejmenší šířku přenosového pásma. Z toho vyplývá, že mají tím pádem nejmenší přenosový potenciál, který je v dnešní době využit téměř naplno.
Problém při vzniku kroucené dvoulinky byl též v tom, že každé dva vodiče, vedené souběžně vedle sebe, fungují jako anténa (to znamená že něco ze svého okolí přijímají a něco vysílají). Možným opatřením vyjma izolace vodičů je jejich pravidelné zkroucení. Tím se efekt antény zmenší. Dojde k tomu tím, že se vyzařované elektromagnetické vlny navzájem vyruší. Ovšem jen pokud je pravidelné a vhodně dimenzované zkroucení linky dodrženo (typicky je to jedenkrát za 7,5cm až 10cm).
U kroucené dvoulinky rozlišujeme několik kategorií, a to.
- Kategorii 3 – šíře frekvenčního rozsahu do 10MHz: Používá se při přenosech až do 10Mbit/s
- Kategorie 5 – šíře frekvenčního rozsahu do 100MHz -120MHz: Používají se na přenosech až pro 100Mbit/s – 150Mbit/s
Dnes nejpoužívanějíší kategorii twistu
- Kategorie 6: šíře frekvenčního rozsahu do 200MHz
- Kategorie 7: vyšší frekvence
Používaná kabeláž má typicky více než jeden kroucený pár. Například počítačové obsahují nejčastěji 4 páry, zatímco telefonní až stovky párů. Jak bylo zmíněno výše, pro zmenšení anténního efektu kroucené dvoulinky lze též požít stínění. Používají se tři druhy stínění.
UTP (Unshielded Twiste Pair) – žádné stínění
ScTP (Screened Twist Pair) – stínění společné pro všechny páry v kabelu
STP (Shielded Twist Pair) – samostatné stínění každého páru v kabelu
Klasické použití téhle kabeláže bylo pro realizaci takzvané místní smyčky (účastnického vedení), což je dvoubodové spojení mezi telefonní ústřednou a telefonní zásuvkou v bytě, kanceláři atd. Tato kabeláž se začala používat i při výrobě redundantních telefonních rozvodů v rámci objektů, od pobočkové telefonní ústředny (PBX).
Na všechny tyhle využití se pokládá takzvaná „voice grade“ (hlasová) dvoulinka, která spíše odpovídá standardu UTP kategorie 3. Také se kroucená dvoulinka používá pro síťové rozvody v sítích LAN v rámci objektů. Při výrobě sítí byla projevena snaha o využití již existujících obvodů, což se dařilo zejména v USA, kde bylo prokabelováno velice nadměrně. To znamená, že tam existoval přebytek volných nepoužitých konců (respektive PoP). Kroucená dvoulinka dovoluje vytvářet pouze dvoubodové sítě. Tím pádem je topologie jejich sítí stromovitá.
Koaxiální kabel
Koaxiální kabely. Jeho skladba je tvořena dvěma soustřednými (koaxiálními) vodičemi. Středový vodič je odstíněn vodivým opletením, které funguje zároveň jako druhý pól. Proto koaxiální kabel méně vyzařuje elektorimagnetické vlnění. Tím pádem má vyšší odolnost proti vyzařování a jím způsobené interferenci. Proto se dá koaxiální vedení využít na větší vzdálenost, řádově až kilometry. Také se dá využít na vyšších frekvencích než kroucená dvoulinka.
Na rozdíl od kroucené dvoulinky je koaxiání kabeláž též odolnější a robustnější. Ale zato, je o mnoho méně ohebná. Také náklady jsou, na její zbudování jsou větší než u kroucené dvoulinky. Stále se hodně používá v oblasti telekomunikaci, a to například pro rozvody kabelových televizních sítí. Taky je používán na vedení signálu k anténě, či od antény. A to jak na televizích, tak i v amatérském radiovysílání, či práci v bezdrátových sítích.
Dále se koaxiální kabel používá i v rámci sítí HFC. Jedná se o sítě Hybrid Fiber-Coax. Pracuje na principu toho, že část sítě směrem k páteřní sítě je vedena optickým vláknem, zatímco část nejblíže k uživateli je vedena koaxiálním kabelem. Dříve se též používal i v sítích LAN. Původně Ethernet vznikl s předpokladem, že bude používat koaxiální kabel, proto byly starší sítě budovány sběrnicovou topologií. V dnešní době se dá stále koaxiální kabel používat, ale není moc oblíben. Existují dvě verze – 10Base5 a 10Base2. Taky existuje již nepoužívaná verze 10Broad36.
Optická vlákna
Optická vlákna mají stále obrovskou rezervu přenosové kapacity. Možnosti optických vláken jsou dnes využívány jen z malé části. Důvod toho je, že pracují s vysokými frekvencemi. To je zapříčiněno prací s viditelným světlem, které má frekvenci přibližně 108MHz. Tím pádem se dá uvažovat že frekvenční rozsah optického kabelu je právě toto číslo. To znamená, že nabízí obrovskou šíři přenosového pásma. Dle Shannonovi teorie mohou i tyhle přenosy dosáhnout vysokých přenosových rychlostí.
Další výhodou této technologie například nízký odpor a s ním související nízký útlum. Tím pádem je možné optickou kabeláž vést až na vzdálenosti desítek kilometrů bez ztráty kvality dat. Absolutně žádné elektromagnetické vyzařování a žádná ztráta dat, způsobena necitlivostí na vnější elektromagnetické rušení. Z toho všeho vyplývá, že optické kabely je možné položit kamkoliv na velké vzdálenosti.
A díky technologii WDM (respektive DWDM) lze jedno optické vlákno rozdělit na několik částí, využitelných pro samostatné přenosy. Tím dojde k tomu, že každá „barva nese svoje vlastní data“. Tím se násobí přenosový potenciál. Ke všem těmhle výhodám může být přenos i obousměrný. Bohužel se s výhodami táhnou i nevýhody, promítající se do vysoké ceny, křehkosti a malé mechanické odolnosti a náročného konektorování.
Princip optických vláken vyhází ze Schnellova zákona: část paprsku, která dopadána rozhraní dvou prostředí s různou optickou hustotou, se odráží zpět a část prostupuje do druhého prostředí, ale pokud dopadne pod dostatečně malým úhlem, měřeným od osy takzvanou numerickou aparaturou, dochází k odražení celého paprsku.
Dalším typem médií jsou média bezdrátového přenosu a to satelitní, mikrovlnné, infračervené, rádiové a free-space optika, které nejsou součástí této práce.
Pokračování příští týden.
Diskuze: 
Diskuze k článku
zajDee, 10. 4. 2006 (13:55):
Podle http://cs.wikipedia.org/wiki/Sv%C4%9Btlo je frekvence světla úplně někde jinde, než těch 108 MHz 🙂
Pavel, 10. 4. 2006 (08:11):
Po obsahové stránce se seriál neodvažuji hodnotit (doufám, že se něco přiučím), ale trochu mi vadí kostrbatý jazyk (doporučuji přečíst si text před odesláním nahlas) a hrubky ("podle Shannonovi teorie")
Jan Hruby, 9. 4. 2006 (10:09):
Uznavam ze je tam mala chybka a to, ze ta udavana frekvence je 10 na osmou. A tykaje se druheho dotazu vychazel jsem z teoreticke rovnice Shannona a Hartleyho (snad) ktera se tomuto venovala u urocovala vztah mezi sirkou pasma a prenosovou rychlovsti atd.
frankee, 6. 4. 2006 (07:19):
no a navic oproti tomu co uvadel Jimmy je tam chybka
"Tím pádem se dá uvažovat že frekvenční rozsah optického kabelu je právě toto číslo."
To je blbost. Z hodnoty frekvence nelze určit ani náhodou šířku pásma. (lze tam najít jakousi souvislost, ale není lineární a pro všechny způsoby přenosu stejná. Např. optické kabely mají frekvenční "okna", kde je malý útlum v nějaké šířce pásma. Na jiných frekvencích se přenášet nedá. Maximálně lze při výrobě dosáhnout toho, že je tam těch oken víc.
Jimmy, 5. 4. 2006 (08:56):
prací s viditelným světlem, které má frekvenci přibližně 108MHz – Nevšiml jsem si, že by FM rádio bylo vidět, řekl bych, že je zde chyba několika řádů 😉