Коаксиальный кабель и его современное применение

Коаксиальный кабель, или коаксиал, — это более старый тип медного кабеля, устроенный совсем иначе, чем витая пара. В его центре находится цельная медная жила, окружённая несколькими слоями, расположенными на одной центральной оси, откуда и происходит название. Хотя витая пара вытеснила коаксиал из большинства сетей, он далеко не исчез. Он по-прежнему передаёт интернет и телевизионный сигнал в миллионы домов, поэтому на экзамене необходимо уметь его узнавать.

Коаксиальный кабель состоит из четырёх слоёв вокруг общего центра:

• Центральный проводник — цельный медный провод, передающий сигнал.
• Диэлектрический изолятор — пластик, отделяющий жилу от экрана.
• Металлический экран — фольга или оплётка, блокирующая помехи.
• Внешняя оболочка — защитное пластиковое покрытие.

Экранированная конструкция делает коаксиал очень устойчивым к EMI, поэтому сигнал может проходить большие расстояния с небольшими потерями.

Толстый экран вокруг центрального проводника — главная особенность коаксиала. Он блокирует внешние электромагнитные помехи и удерживает сигнал внутри кабеля. Поэтому раньше коаксиал использовали в магистралях сетей с общей шиной, а сегодня он хорошо подходит для кабельного телевидения и широкополосной связи, где сигнал проходит от провайдера на значительное расстояние до дома.

На экзамене встречаются два типа коаксиального кабеля. RG-6 толще, лучше экранирован и используется для современного кабельного интернета, телевидения и спутникового телевидения, особенно на длинных участках. RG-59 тоньше и имеет менее эффективное экранирование; он распространён в старых установках и на коротких участках, например для аналогового видео. Если речь идёт о широкополосной связи, сегодня следует выбирать RG-6 благодаря его лучшим характеристикам на высоких частотах.

В коаксиальном кабеле используются навинчивающиеся или нажимные разъёмы, а не RJ45. Наиболее распространён разъём F-типа — резьбовая вилка на задней панели кабельного модема или телевизора. В старых системах и лабораторных установках использовался разъём BNC (Bayonet Neill-Concelman) с байонетной фиксацией; когда-то его применяли в устаревших сетях Ethernet на коаксиальном кабеле. Для экзамена достаточно узнавать F-type и BNC по названию.

Главная современная область применения коаксиала — кабельный широкополосный интернет. Провайдеры передают данные по тому же коаксиальному кабелю, по которому идёт кабельное телевидение, используя стандарт DOCSIS (спецификация интерфейса передачи данных по кабельным сетям). Кабельный модем подключается к коаксиалу разъёмом F-типа и преобразует сигнал в Ethernet для маршрутизатора. Миллионы домов получают интернет именно таким способом.

Кабельные провайдеры часто используют сеть HFC (гибридную оптоволоконно-коаксиальную сеть). Оптоволокно передаёт данные на высокой скорости от провайдера до узлов в районах, а затем коаксиальный кабель проходит последний участок до каждого дома. Такой подход объединяет высокую скорость оптоволокна на больших расстояниях с низкой стоимостью коаксиала на последнем участке. Это практический пример смешивания сред — тема, которая снова встретится при изучении оптоволокна.

У коаксиала есть недостатки, из-за которых он почти исчез из офисных LAN. Он толще и жёстче витой пары, его сложнее прокладывать и оконцевать, а в старых сетях на коаксиале использовалась общая шина, где одна неисправность могла вывести из строя весь сегмент. Витая пара с коммутаторами оказалась дешевле, быстрее и удобнее в обслуживании локальных сетей, поэтому коаксиал перешёл в основном в сферу широкополосной связи и видео.

Коаксиальный кабель по-прежнему широко используется в трёх областях:

• Кабельный интернет — линия от настенной розетки до модема.
• Кабельное и спутниковое телевидение — распределение сигнала в домах.
• Некоторые камеры безопасности — старые линии видеонаблюдения CCTV.

Вряд ли вы станете прокладывать коаксиал в новой офисной LAN, но наверняка встретите его в качестве линии широкополосного доступа, введённой в здание.

Есть ещё одна техническая деталь: коаксиальные кабели имеют номинальный импеданс, измеряемый в омах, и он должен соответствовать оборудованию. Коаксиальные кабели для кабельного телевидения и Интернета, например RG-6 и RG-59, имеют импеданс 75 Ом. В старых коаксиальных сетях Ethernet, например в давно вышедшем из употребления «thinnet», использовались кабели с импедансом 50 Ом. Смешивание импедансов вызывает отражение сигнала и ошибки. Для экзамена достаточно запомнить: широкополосные и видео-коаксиальные кабели соответствуют 75 Ом.

Для экзамена запомните: коаксиальный кабель — это экранированный медный кабель с центральным проводником, который в основном используется для кабельного Интернета и TV. RG-6 предназначен для современного широкополосного доступа, RG-59 — для старых коротких линий, разъём F-типа — для кабельных модемов, а BNC — для устаревшего коаксиального оборудования. Также важно знать, что DOCSIS — это стандарт кабельного Интернета, а сети HFC объединяют оптоволокно с коаксиальным кабелем на участке «последней мили».

Проверьте свои знания о коаксиальных кабелях.

Вы узнали, что коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, изолятора, экрана и оболочки, благодаря чему хорошо защищён от помех. RG-6 используется для современного кабельного Интернета и TV, а RG-59 подходит для старых коротких линий. Разъём F-типа подключается к кабельным модемам, а BNC встречается на устаревшем оборудовании. Кабельный Интернет использует DOCSIS поверх коаксиального кабеля, а провайдеры строят сети HFC, объединяющие оптоволокно с коаксиальным кабелем на участке «последней мили». Коаксиальные кабели по-прежнему применяются в широкополосных сетях, телевидении и некоторых камерах, хотя в офисных LAN победила витая пара.