Ji°φ Peterka

Koaxißlnφ kabely pat°φ mezi p°enosovß mΘdia resp. p°enosovΘ cesty linkovΘho (tΘ₧: drßtovΘho) typu, a vzhledem ke svΘmu konstrukΦnφmu provedenφ jsou oznaΦovßny za tzv. asymetrickΘ. Koaxißlnφ kabel toti₧ p°enßÜφ elektrickΘ signßly prost°ednictvφm dvou vodiΦ∙, jejich₧ postavenφ a role nenφ stejnß (resp. je asymetrickß): jeden z vodiΦ∙ je tvo°en² siln∞jÜφm, nejΦast∞ji m∞d∞n²m drßtkem, a prochßzφ st°edem celΘho kabelu. Druh² vodiΦ je tvo°en² hustou vodivou sφ¥kou, kterß äobtΘkß" izolaΦnφ vrstvu obklopujφcφ st°edov² vodiΦ (viz obrßzek). Lidov∞ se mu °φkß äopletenφ", co₧ dosti nßzorn∞ vystihuje podstatu v∞ci. D∙le₧itΘ p°itom je, ₧e toto vodivΘ äopletenφ" mß za ·kol odsti≥ovat st°edov² vodiΦ od okolnφch vliv∙ (zejmΘna od vn∞jÜφho elektromagnetickΘho pole), a stejn∞ tak brßnit vyza°ovßnφ opaΦn²m sm∞rem. Samotn² p°enßÜen² signßl je p°itom reprezentovßn nap∞tφm mezi ob∞ma vodiΦi (st°edov²m a jeho vodiv²m opletenφm), neboli rozdφlem elektrick²ch potencißl∙ obou vodiΦ∙.

ProΦ se ale tomuto druhu kabelu vlastn∞ °φkß äkoaxißlnφ"? V doslovnΘm p°ekladu to znamenß äsouosΘ" (co-axißlnφ), a je to proto, ₧e osy obou vodiΦ∙ spl²vajφ a prochßzφ geometrick²m st°edem kabelu.

Impedance kabelu a jejφ d∙sledky

D∙le₧it²m parametrem ka₧dΘho koaxißlnφho kabelu je tzv. impedance (Φi: charakteristickß impedance), m∞°enß v Ohmech. Vyjad°uje odpor, kter² kabel klade st°φdavΘmu proudu. Ve sv∞t∞ poΦφtaΦ∙ se pou₧φvajφ nejΦast∞ji koaxißlnφ kabely s impedancφ 50 Ohm∙, zatφmco nap°φklad pro rozvody televiznφho signßlu to jsou kabely s impedancφ 75 Ohm∙. Z toho takΘ vypl²vß, ₧e pro vzßjemnΘ propojovßnφ poΦφtaΦ∙ nenφ obecn∞ mo₧nΘ pou₧φt ten sam² kabel, kter² se pou₧φvß nap°φklad pro spoleΦnΘ televiznφ antΘny.

Jakmile se rozhodneme pou₧φt koaxißlnφ kabel pro pot°eby propojenφ poΦφtaΦ∙, musφme mφt na pam∞ti jeden velmi d∙le₧it² fakt, kter² souvisφ prßv∞ s charakteristickou impedancφ kabelu: jde o povinnost zakonΦit oba konce kabelu pomocφ tzv. zakonΦovacφch Φlen∙ (lidov∞: terminßtor∙). D∙vodem je skuteΦnost, ₧e pokud bychom tak neuΦinili, a nechali t°eba jen jeden konec kabelu nezakonΦen², dochßzelo by na n∞m k odraz∙m p°enßÜenΘho signßlu - ten by se nejprve Üφ°il jednφm sm∞rem, ke konci kabelu, a pak by se na nezakonΦenΘm konci odrß₧el zp∞t, vracel se v opaΦnΘm sm∞ru a interferoval (prolφnal se) se signßlem p°ichßzejφcφm v protism∞ru. V²sledkem by bylo takovΘ zkreslenφ, kterΘ by u₧iteΦn² signßl zcela znehodnotilo.

Vysv∞tlenφ faktu, ₧e na konci opat°enΘm zakonΦovacφm Φlenem k odraz∙m nedochßzφ, je t°eba hledat ve fyzice, konkrΘtn∞ v teorii obvod∙. D∙le₧itΘ p°itom je, ₧e zakonΦovacφ Φlen musφ b²t tvo°en (b∞₧n²m, tzv. ohmick²m) odporem, s velikostφ Φφseln∞ rovnou impedanci koaxißlnφho kabelu. Tak₧e pro zakonΦenφ jednoho 50-OhmovΘho koaxißlnφho kabelu budete pot°ebovat dva zakonΦovacφ Φleny o velikosti 50 Ohm∙. Nezapome≥te na to, a m∞jte to na pam∞ti t°eba i tehdy, kdy₧ vßm n∞kdo z legrace odpojφ jeden z takov²chto zakonΦujφcφch Φlen∙ z existujφcφho kabelovΘho segmentu. Rßzem po n∞m nep°enesete ani binßrnφ tvar p°φsloveΦnΘho pφsmene ä╥".

Tlust² a tenk² koaxißlnφ kabel

Ve sv∞t∞ poΦφtaΦ∙, a zvlßÜt∞ pak v souvislosti s technologiφ Ethernetu, se nejvφce proslavily dva druhy koaxißlnφch kabel∙, lidov∞ oznaΦovanΘ jako ätlust²" a ätenk²". To proto, ₧e ätlust²" mß pr∙m∞r cca 1 cm, a ätenk²" zhruba poloviΦnφ. Historicky starÜφ ätlust²" koaxißlnφ kabel m∞l n∞kolikanßsobnΘ vodivΘ opletenφ, a vyrßb∞l se nejΦast∞ji v charakteristickΘ ₧lutΘ barv∞ (proto se mu takΘ n∞kdy °φkalo ä₧lut² kabel"). Byl ovÜem relativn∞ drah² a hlavn∞ mßlo ohebn², co₧ zp∙sobovalo problΘmy p°i jeho instalaci. Proto se pozd∞ji p°eÜlo na ätenk²" kabel, kter² mß krom∞ poloviΦnφho pr∙m∞ru i jednoduÜÜφ provedenφ - mß nap°φklad jen dvojitΘ Φi pouze jednoduchΘ vodivΘ opletenφ, ale zato je v²razn∞ ohebn∞jÜφ, a samoz°ejm∞ takΘ lacin∞jÜφ. Platφ za to ovÜem menÜφm dosahem, kter² m∙₧e mφt souvisl² segment tohoto kabelu.

SdφlenΘ mΘdium a sb∞rnicovß topologie

Koaxißlnφ kabely m∞ly velk² v²znam pro rozvoj p°enosov²ch technologiφ v oblasti lokßlnφch sφtφ - p°i jistΘm zjednoduÜenφ lze dokonce °φci, ₧e nejznßm∞jÜφ takovßto technologie, Ethernet, byla doslova uÜita na mφru mo₧nostem a vlastnostem koaxißlnφch kabel∙. Tyto vlastnosti si pak klasick² Ethernet pon∞kud paradoxn∞ podr₧el i potΘ, co se z koaxißlnφch kabel∙ p°est∞hoval na jinß p°enosovß mΘdia, nap°φklad na kroucenou dvoulinku v rßmci dnes tak oblφbenΘ strukturovanΘ kabelß₧e.

Charakteristickß vlastnost koaxißlnφch kabel∙, kterß tak poznamenala celkovou koncepci Ethernetu, mß sv∙j p∙vod v mo₧nosti vytvß°et na koaxißlnφm kabelu odboΦky (pro p°ipojovßnφ jednotliv²ch uzl∙). KonkrΘtnφ zp∙sob vytvß°enφ t∞chto odboΦek se sice pon∞kud liÜφ podle toho, zda jde o tlust² Φi tenk² kabel, ale d∙le₧itΘ je ₧e odboΦky vytvß°et lze (na rozdφl od kroucenΘ dvoulinky, kde je vytvß°et nelze). V d∙sledku toho pak p°i p°ipojovßnφ jednotliv²ch uzl∙ ke koaxißlnφmu kabelu vznikß sφ¥ov² segment se sb∞rnicovou topologiφ. Samotn² koaxißlnφ kabel pak p°edstavuje p°enosovΘ mΘdium, kterΘ je k dispozici vÜem p°ipojen²m uzl∙m, resp. je vÜemi t∞mito uzly sdφleno - proto se takΘ o koaxißlnφm kabelu °φkß, ₧e je sdφlen²m (angl.: shared) p°enosov²m mΘdiem.

Sdφlen² charakter p°enosovΘho mΘdia znamenß mj. to, ₧e kdy₧ jeden uzel n∞co vysφlß, äslyÜφ" to (a mohou to p°ijφmat) vÜechny ostatnφ uzly. Jde o analogii vÜesm∞rovΘho Üφ°enφ rßdiov²ch vln (by¥ zde existujφ jen dva mo₧nΘ sm∞ry, k ob∞ma konc∙m koaxißlnφho kabelu), a proto se v tΘto souvislosti hovo°φ o vÜesm∞rovΘm Üφ°enφ (anglicky: broadcast). No a prßv∞ na tΘto vlastnosti (vÜesm∞rovΘm Üφ°enφ) je postavena celß koncepce klasickΘho Ethernetu, vΦetn∞ jeho p°φstupovΘ metody (metody CSMA/CD, kterß °eÜφ p°φpadnΘ konflikty v situacφch, kdy chce vysφlat vφce uzl∙ souΦasn∞). Ale o tom si budeme podrobn∞ji povφdat a₧ v samostatnΘm modulu v∞novanΘm Ethernetu.

Koaxißlnφ kabel v zßkladnφm a p°elo₧enΘm pßsmu

Prvnφ verze Ethernetu, pochßzejφcφ z roku 1980, byla uzp∙sobena vlastnostem tlustΘho koaxißlnφho kabelu. D∙sledkem pak bylo nap°φklad to, ₧e souvisl² kus takovΘhoto kabelu (souvisl² kabelov² segment) mohl mφt maximßlnφ dΘlku 500 metr∙. Dnes se p°φsluÜnΘ specifikace, °φkajφcφ jak provozovat Ethernet nad tφmto tlust²m koaxißlnφm kabelem, oznaΦujφ jako (standard) 10 Base 5.

Tenk² koaxißlnφ kabel, na kter² se pozd∞ji z vysloven∞ praktick²ch d∙vod∙ p°eÜlo, pak m∞l pon∞kud horÜφ p°enosovΘ vlastnosti, a v d∙sledku toho p°i stejnΘ p°enosovΘ rychlosti v²razn∞ klesl maximßlnφ dosah souvislΘho kabelovΘho segmentu - na pouh²ch 185 metr∙ (zaokrouhleno 200 metr∙). P°φsluÜn² standard, t²kajφcφ se provozovßnφ Ethernetu po takovΘmto tenkΘm koaxißlnφm kabelu, nese oznaΦenφ 10 Base 2. Podobn∞ jako v p°edchozφm p°φpad∞ zde 10 znamenß p°enosovou rychlost (10 Mbps), äBase" °φkß ₧e jde o p°enos v tzv. zßkladnφm pßsmu (baseband p°enos, viz p°edchozφ modul), a poslednφ Φφslice udßvß maximßlnφ dΘlku souvislΘho kabelovΘho segmentu (ve stovkßch metr∙).

D°φve p°itom existovala jeÜt∞ jedna dalÜφ verze Ethernetu, pou₧φvajφcφ p°enos po koaxißlnφm kabelu televiznφho typu, v tzv. p°elo₧enΘm pßsmu (tzv. broadband p°enos). P°φsluÜn² standard nesl oznaΦenφ 10 Broad 36, co₧ naznaΦuje ₧e jeden souvisl² kabelov² segment zde mohl mφt dΘlku a₧ 3,6 km.

Minulost, souΦasnost a budoucnost koaxißlnφho kabelu v poΦφtaΦov²ch sφtφch

Koaxißlnφ kabely sehrßly velmi v²znamnou roli p°i budovßnφ poΦφtaΦov²ch sφtφ, zejmΘna t∞ch lokßlnφch. Byly relativn∞ lacinΘ, vcelku nenßroΦnΘ na manipulaci, a takΘ dosti odolnΘ. Lze se s nimi stßle jeÜt∞ setkat u mnoha lokßlnφch sφtφ, kterΘ jsou dosud v provozu. Pro budovßnφ nov²ch lokßlnφch sφtφ se vÜak koaxißlnφ kabely pou₧φvajφ ji₧ jen zcela vyjφmeΦn∞ - dnes jednoznaΦn∞ p°evlßdß tzv. kroucenß dvoulinka, kterß si sebou p°inesla hned celou ucelenou filosofii budovßnφ modernφch kabelov²ch rozvod∙ (koncepci tzv. strukturovanΘ kabelß₧e).

Koaxißlnφ kabely vÜak p°esto nejsou zcela mrtvΘ - zajφmav² comeback toti₧ za₧φvajφ v souvislosti s budovßnφm rozvod∙ kabelov²ch televizφ. Ty se budujφ bu∩ na optick²ch vlßknech, nebo prßv∞ na koaxißlnφch kabelech, a krom∞ televiznφch po°ad∙ mohou slou₧it i pot°ebßm datov²ch p°enos∙, konkrΘtn∞ nap°φklad p°φstupu k Internetu. Ale to si takΘ nechßme na n∞kdy jindy.