لایه فیزیکی

Article on other languages:

• Fyzická_vrstva
• Det_fysiske_lag
• OSI-Modell#Schicht_1_.E2.80.93_Bit.C3.BCbertragungsschicht
• Physical_Layer
• Geruza_fisikoa
• Couche_physique
• השכבה_הפיזית_של_מודל_ה-OSI
• Fizikai_réteg
• Lapisan_fisik
• Livello_fisico
• 物理層
• Fizikālais_slānis
• Физичко_ниво
• Fysieke_laag
• Det_fysiske_laget
• Camada_física
• Fyzická_vrstva_(OSI)
• Fizična_plast
• Fysiskt_skikt
• Fiziksel_katman
• 物理层

	del.icio.us
	Digg
	Furl
	Reddit
	Rojo
	Add to OnlyWire

لایه فیزیکی پایین ترین لایه در مدل مرجع ارتباط سامانه‌های باز (OSI) می باشد.اين لايه وظيفه انتقال بيتها از طريق كانال مخابراتی را عهده دار مي شود. مسائل طراحی در اين لايه عمدتاً از نوع فيزيكی، الكتريكی، تايمينگ، رسانه فيزيكی انتقال است. در این لایه باید نقش عوامل طبیعی را نیز در نظر داشته باشیم. در این بخش بیشتر درباره نحوه انتقال فیزیکی اطلاعات بحث می گردد. این رسانه ها را می توان در دو دسته تقسیم بندی نمود:

• رسانه های هدایت پذیر همچون سیم مسی و فیبر نوری.
• رسانه های هدایت ناپذیر همچون بیسیم ٬ امواج رادیوی زمینی و ماهواره.

رسانه های فیزیکی مختلف با توجه پارامتر های پهنای باند٬ تأخیر انتشار٬ سهولت نصب و نگهداری مقایسه می گردند.

رسانه های هدایت پذیر

این سبک انتقال اطلاعات به کمک نوار مغناطیسی، دیسک٬ سی دی٬ دی وی دی و یا سیم انجام می گیرد.

زوج تابیده یکی از با سابقه ترین رسانه های انتقال است که بر پایه انتقال ولتاژ یا آمپراژ عمل می کند. زوج تابیده، دو رشته سیم مسی یا آلومنیمی به هم تابیده است که توسط روکشی عایق پوشانده شده اند.

علت تاباندن سیمها به دور یکدیگر این است که هر رشته سیم بلندی میتواند به صورت یک آنتن عمل کند، تاباندن این دو رشته سیم به دور هم جهت خنثی سازی تداخل الکترومغناطیسی یکدیگر و لذا جلوگیری از ایجاد پارازیت و نیز صرفه جویی در اتلاف انرژی است.

زوج به هم تابیده زره دار (STP)

زوج تابیدهٔ زره دار(STP)

این نوع کابل شامل چهار زوج سیم به هم تابیده بوده و دور هر جفت از سیمهای داخل کابل یک لایه فلزی کشیده شده است. این لایه کمک مضاعفی به لغو تداخل الکترومغناطیسی می‌کند ولی در عوض اندازه، وزن و هزینه را افزایش می‌دهد. در ضمن این لایه فلزی خود ممکن است بصورت آنتن عمل کرده و پارازیت جذب کند. این سیم ها معمولاً جهت انتقال سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند. معمولاً در شبکه تلفن شهری از این نوع سیم استفاده می‌کنند. پهنای باند این رسانه به دو عامل ضخامت سیم و طول سیم بستگی دارد. حداکثر طول مجاز برای این سیمها 100متر بوده و برای مسافتهای طولانی تر نیاز به استفاده از تکرار کننده است.

زوج تابیدهٔ بدون زره (UTP)

زوج به هم تابیده بدون زره (UTP)

این کابلها نیز شامل چهار زوج سیم به هم تابیده هستند. در این نوع کابل، زوج سیمها بصورت جداگانه روکش نشده اند و تنها یک روکش خارجی برای کل کابل ایجاد شده است، لذا این نوع کابلها قابلیت انعطاف بیشتری دارند و در بسیاری از شبکه های رایانه ای و تلفن از این نوع کابل استفاده شده است. این نوع کابل سریعترین رسانه ساخته شده با مس بوده و در شبکه های کامپیوتری به وفوور استفاده شده است. CAT3 ٬ CAT5 ٬ CAT6 ٬ CAT7 از مدل های این نوع رسانه به شمار می روند که در بازار به تمام آنها زوج تابیدهٔ بدون زره (UTP) گفته می شود.

کابل کواکسیال

کابل کواکسیال دارای غلافی فلزی است که باعث شده برتری هایی نسبت به زوج تابیده داشته باشد. کابل کواکسیال از یک سیم مسی (آلومنیمی) سخت به نام هسته (Core) لایه عایق استوانه ای توری فلزی و پوشش پلاستیکی تشکیل شده است. این کابل سرعت مناسبی دارد و نویز کمتری می گیرد. پهنای باند آن به کیفیت مواد به کار رفته و طول کامل ارتباط مستقیم دارد.

فیبر نوری

فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند. فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌‌سازند. فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کاملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌‌دهند که باعث می‌شود که نور در هسته تابیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است.

بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش قرار می‌گیرد. یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد:

• فیبر تک حالتی: یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌‌دهد
• فیبر چند حالتی: صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال می‌‌دهد

طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج ۵۵/۱ میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج ۳/۱ میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده‌تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده ۳/۱ میکرون قرار داشت، به محدوده ۵۵/۱ میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.

نوشتارهای مرتبط

• مدل مرجع OSI
• مقايسه مدلهاي OSI و TCP/IP
• مدل مرجع TCP/IP
• فیبر نوری

منابع

1. شبكه هاي كامپيوتري، آندروس اس.تنن بام، ويراست چهارم(2003)
2. دانشنامه آزاد ويكي پديا بخش لاتين
3. دانشنامه آزاد ويكي پديا بخش فارسی