Коаксиальный кабель состоит из твердого медного провода, расположенного в центре кабеля, покрытого изоляцией. Поверх изоляции натянут цилиндрический проводник, обычно выполненный в виде мелкой медной сетки. Он покрыт наружным защитным слоем изоляции (пластиковой оболочкой). Вид кабеля в разрезе показан на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Коаксиальный кабель
Конструкция и специальный тип экранирования коаксиального кабеля обеспечивает высокую пропускную способность и отличную помехозащищенность. Максимальная пропускная способность зависит от качества и длины. Современные кабели имеют полосу пропускания до нескольких гигагерц. Коаксиальные кабели широко применялись в телефонных системах, но теперь на линиях большой протяженности они все чаще заменяются оптоволоконными кабелями. Однако коаксиальные кабели все еще широко используются для кабельного телевидения, а также в некоторых региональных сетях.
2.2.4. Линии электропитания
Телефонные сети и кабельное телевидение — не единственные линии передачи данных, которые можно приспособить для пересылки информации. Есть и еще одна распространенная проводная сеть: электрическая. По линиям электропитания электричество поставляется в дома. Внутри домов электричество по проводам подводится к розеткам.
Идея использовать линии электропитания для передачи данных возникла довольно давно. Электрические компании таким способом много лет удаленно снимают показания. Кроме того, подобная низкоскоростная передача данных позволяет управлять различными домашними устройствами (например, по стандарту X10). В последние годы снова возродился интерес к высокоскоростной передаче информации по линиям электропитания, как внутри дома, так и за его пределами — для доступа к Интернету. Мы рассмотрим наиболее распространенный вариант: использование электропроводки внутри дома.
Удобство такого варианта очевидно. Просто подключите телевизор и ресивер к стенной розетке (это необходимо сделать в любом случае, так как устройствам нужно электропитание), и они смогут отправлять и получать фильмы по электрическим про-
водам. Подобная конфигурация показана на рис. 2.4. Никаких других разъемов или точек передачи радиосигналов нет. Сигнал данных накладывается на низкочастотный сигнал электропитания (на активном проводе — том, что находится под напряжением), и оба сигнала передаются по проводам одновременно.
Рис. 2.4. Сеть на основе домашней электропроводки
Сложность применения домашней электропроводки для построения сети передачи данных заключается в том, что основное ее предназначение — это распределение электроэнергии. Очевидно, что эти две задачи кардинально различаются. Электрические сигналы пересылаются с частотой 50-60 Гц, а более высокочастотные сигналы (их частота измеряется с единиц мегагерц) затухают. Свойства проводки в разных домах могут сильно отличаться, к тому же они меняются при включении и выключении бытовых приборов, что приводит к нестабильности сигналов данных. Неустановившийся ток при включении или выключении устройства создает электрический шум в большом диапазоне частот. А без тщательного скручивания (как в витой паре) электрическая проводка действует как тонкая антенна, собирая внешние сигналы и излучая собственные. Такое поведение означает, что для того чтобы отвечать нормативам стандартов, сигналам данных нужно исключать лицензированные частоты, такие как частоты, выделенные для любительских радиостанций.
Несмотря на перечисленные трудности, по обычной домашней электросети можно отправлять данные со скоростью как минимум 100 Мбит/с, используя схемы с предотвращением ослабления сигнала и подавлением ошибок. Для многих продуктов применяются запатентованные стандарты передачи данных по линиям электропитания, но международные стандарты пока что находятся в активной разработке.