تاثیر نویز روی کابل شبکه

تاثیر نویز روی کابل شبکه

تاثیر نویز روی کابل شبکه به شکل های گوناگونی انجام می پذیرد. بعضی از نویزها به صورت مغناطیسی، بعضی به صورت خازنی و بعضی از آن ها تأثیر دوگانه دارند.

تأثیر نویز روی سیگنال های صفر و یک شبکه سبب تغییر دامنه و شکل آن ها می شود. در بعضی مواقع تغییر به حدی زیاد است که گیرنده به خطا می افتد و سیگنال را اشتباه دریافت می کند.

وجود نویز در محیط های صنعتی امری طبیعی است زیرا انواع تجهیزات فشار قوی و الکتریکی در آن جا وجود دارد. اما کابل های شبکه به میزان و شدت این نویزها حساس هستند. بنابراین مقاوم سازی کابل شبکه در برابر نویزهای محیطی از اهمیت دو چندانی برخوردار است. تشخیص نویز و منبع آن یکی از مشکل ترین موارد در زمینه عیب یابی است.

ما در این مقاله قصد داریم شما را با انواع نویز و تاثیر نویز روی کابل شبکه بررسی کنیم، تا انتهای این مقاله ما را همراهی کنید:

آنچه در ادامه می خوانیم:

نویز چیست

داده های ارسال شده از کابل شبکه در طول مسیر تغییر می کنند که این تغییرات توسط نویز ایجاد می شود. نویزها سیگنال هایی اضافی و ناخواسته هستند که در مسیر، بین فرستنده و گیرنده وارد محیط ارسال می شوند.

البته با استفاده از مکانیزم های کنترل خطا مانند Parity و CRC، گیرنده تا حدی متوجه اشکال در بسته های دریافتی می شود. اما اگر نویز تأثیر مداوم داشته باشد، بسته های بعدی را هم خراب می کند و باعث مختل شدن ارتباط می گردد.

کابل شبکه

برای بررسی نویز روی کابل شبکه به صورت دقیق تر کابل لن را بررسی می کنیم:

کابل های شبکه از ۸ سیم مسی یا چهار زوج به هم تابیده شده تشکیل شده اند که تمام این سیم ها درون روکش کابل قرار دارند. با این حال انواع نویز روی سیگنال های عبوری از کابل شبکه تأثیر منفی می گذارند و حتی باعث از دست رفتن اطلاعات می شوند.

نویزپذیری در حالتی که کابل ها از زوج های به هم تابیده شده تشکیل شده اند، بسیار کمتر است به همین دلیل کابل شبکه نیز از زوج های به هم تابیده شده تشکیل شده است. هر جفت از سیم های کابل لن با نظم خاصی به دور هم پیچیده شده اند تا روی جفت های دیگر تداخل سیگنالی و نویز ایحاد نشود. در این وضعیت، کابل شبکه از  دستگاه های الکتریکی اطراف نیز تاثیر نمی گیرد و هیچ نویزی دریافت نمی کند.

نویز هم شنوایی یا Cross-talk

در بررسی تاثیر نویز روی کابل شبکه مهمترین انواع نوبز را بررسی می کنیم:

این نوع نویز به دلیل تداخل میدان های الکتریکی و مغناطیسی سیم و کابل ها با یکدیگر به وجود می آید. این اتفاق باعث تغییر و یا از بین رفتن سیگنال اصلی می شود. برای از بین بردن این نویز سه راه حل وجود دارد:

  • تابیدن سیم ها به دور هم

این روش باعث کم شدن تداخل می شود. دقت داشته باشید که هرچه سیم ها تاب بیشتری داشته باشند، نویز نیز کاهش پیدا می کند. به همین علت کابل های نسل بالاتری که پیچش بیشتری دارند، نویز کمتری دریافت می کنند.

  • استفاده از شیلد در کابل شبکه

با پیچیدن شیلد دور سیم ها توسط شیلدهای فلزی، امکان تداخل امواج کمتر می شود. همچنین با پیچیدن شیلد دور مجموع زوج ها، کابل های شبکه نیز با یکدیگر تداخل نخواهند داشت. در قسمت بررسی تاثیر نوبز روی کابل شبکه انواع کابل شبکه معمولی و محافظ در برابر فرکانس و نویز را مورد بررسی قرار می دهیم:

. برخی از کابل های شبکه به شیلدهایی مجهز شده اند که استفاده از این کابل ها دریافت نویز در شبکه را بسیار کاهش می دهد. به طور کلی کابل شبکه از لحاظ ساختار و شیلد به کار رفته درون آن ها به چند دسته تقسیم می شوند.

کابل شبکه UTP

این کابل ها به هیچ گونه فویل و شیلدی مجهز نشده اند به همین دلیل دریافت نویز بیشتری نسبت به سایر کابل های لن دارند. از این محصولات در محیط های کم نویز استفاده می شود. این کابل ها ارزان ترین نوع کابل های لن هستند.

کابل شبکه FTP

در ساختار این کابل از یک لایه فویل آلومینیومی استفاده شده است که تا حدودی می تواند در مقابل دریافت نویز مقاومت کند. فویل داخل کابل نیز جهت جبوگیری از نویز به کار برده شده است.

کابل شبکه STP

این کابل ها از یک شیلد یا محافظ بافته شده در ساختار خود استفاده کرده اند. این شیلد از جنس آلومینیوم است و به صورت مشبک طراحی شده است. از این نوع کابل های لن می توان در محیط هایی که کابل شبکه کنار کابل برق قرار گرفته استفاده کرد. شیلد جهت تخلیه اثرات القایی و الکتریسیته ساکن در ساختار کابل ها استفاده می شود.

کابل شبکه SFTP:

بهترین نوع کابل شبکه، کابل لن SFTP است. این کابل ها تا حد بسیار زیادی در مقابل دریافت نویز از خود مقاومت نشان می دهند. از این کابل ه اغلب در شبکه هایی با امنیت و اهمیت بالا استفاده می شود و یکی از گران ترین نوع کابل های شبکه هستند.

  • استفاده از کابل شبکه در رده بالا

کابل شبکه براساس پهنای باند، کیفیت انتقال، سرعت و نویزپذیری به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند که به آن ها رده و یا Category گفته می شود. امروزه کابل های شبکه در گروه های Cat5، Cat5e، Cat6، Cat6a، Cat7، Cat7a و Cat8 به بازار عرضه می شود. هرچه عدد مقابل Cat بزرگ تر باشد و گروه کابل بیشتر باشد، کابل شبکه کیفیت بیشتری داشته و نویزپذیری آن بسیار کمتر می شود.

در بسیاری از کابل های شبکه Cat5e به بعد، نوعی پلاستیک تفکیک کننده زوج کابل های شبکه به نام Cross Web به کار برده شد. این پلاستیک از ایجاد نویز میان زوج های کابل شبکه جلوگیری می کند.

انواع نویز

به صورت کلی 4 نوع نویز داریم که به مهمترین آن در قسمت بالا اشاره کردیم :

در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم. این نویزها به صورت داخلی و خارجی روی کابل های شبکه تأثیر می گذارند. نویز داخلی به وسیله تغییرات در جریان سیم ایجاد می شود. به عنوان مثال، هر سیم روی سیم کناری خود نویز ایجاد می کند. نویز خارجی نیز توسط عوامل زیادی مانند تجهیزات برق، امواج وایرلس و … به وجود می آید.

نویز سفید (گرمایی)

این نویز توسط الکترون هایی ایجاد می شود که در دماهای بالاتر از صفر (کلوین) برانگیخته می شوند و به صورت تصادفی در سیم ها جریان پیدا می کنند. این نویز همیشه وجود دارد و هیچ راهی برای از بین بردن بردن کامل آن نیست. اما می توانیم با استفاده از مدولاسیون مناسب، تأثیر نویز رو کاهش بدهیم.

نویز اعوجاج مدولاسیون متقابل

این نوع نویز زمانی اتفاق می افتد که دو سیگنال با فرکانس های متفاوت از یک مسیر عبور کنند. در این موقعیت در بعضی از فرکانس ها، سیگنال ها بر هم نهی دارند و امکان دارد که تغییر کنند. یا حتی در بعضی مواقع، به یک سیگنال دیگر تبدیل می شوند. برای رفع این نویز باید از شیوه Orthogonal Frequency-Division Multiplexing یا OFDM استفاده کرد.

نویز تداخل چند مسیره

این نوع نویز بیشتر در ارسال داده ها به صورت وایرلس اتفاق می افتد. زمانی که داده ها توسط یک دستگاه ارسال می شوند، ممکن است چند سیگنال، مشابه سیگنال اصلی، از طریق چند مسیر دیگر به صورت ناخواسته فرستاده شوند. این سیگنال ها با تأخیر زمانی در مقصد دریافت می شوند و با سیگنال اصلی تداخل می کنند. این تداخل می تواند باعث از دست رفتن داده ها و یا تغییر در آن ها شود.

نتیجه گیری

نویزها همیشه و در تمام سیستم ها وجود دارند و نمی توان آن ها را کاملاً از بین برد. اما می توان تأثیر آنها را با استفاده از روش های گفته شده کاهش داد.