مهندسی برق و ابزار دقیق

ايده های اوليه  

 
ايده مبادله اطلاعات به صورت ديجيتال ، تفکری جديد در عصر حاضر محسوب می گردد. درسال 1844 فردی با نام "ساموئل مورس"   ، يک پيام را  از Washington D.C به Baltimore و با استفاده از اختراع جديد خود (تلگراف)، ارسال نمود . با اين که از آن موقع زمانی زيادی گذشته است و ما امروزه شاهد شبکه های کامپيوتری بزرگ و در عين حال پيچيده ای می باشيم ولی می توان ادعا نمود که اصول کار ، همان اصول و مفاهيم گذشته است .
کدهای مورس ، نوع خاصی از سيستم باينری می باشند  که از نقطه و خط فاصله با ترکيبات متفاوت به منظور ارائه حروف و اعداد ، استفاده می نمايد . شبکه های مدرن داده از يک و صفر ، استفاده می نمايند . بزگترين تفاوت موجود بين سيستم های مدرن مبادله اطلاعات و سيستم پيشنهادی "مورس " ، سرعت مبادله اطلاعات در آنان است.تلگراف های اواسط قرن 19 ، قادر به ارسال چهار تا پنج نقطه و يا خط فاصله در هر ثانيه بودند ، در حالی که هم اينک کامپيوترها  با سرعتی معادل يک گيگابيت در ثانيه  با يکديگر ارتباط برقرار می نمايند (ارسال  1،000،000،000 صفر و يا يک در هر ثانيه).
تلگراف و تله تايپ رايتر ، پيشگام  مبادله داده می باشند . در طی سی و پنج سال اخير همه چيز با سرعت بالا و غيرقابل تصوری تغيير نموده است. ضرورت ارتباط کامپيوترها با يکديگر و  با سرعت بالا ، مهمترين علل پياده سازی تجهيزات شبکه ای سريع ، کابل هائی با مشخصات بالا و سخت افزارهای ارتباطی پيشرفته است . 

پياده سازی تکنولوژی های جديد شبکه
اترنت در سال 1970 توسط شرکت زيراکس و در مرکز تحقيقات Palo Alto در کاليفرنيا پياده سازی گرديد . در سال 1979 شرکت های DEC و اينتل با پيوستن به زيراکس ،  سيستم اترنت را برای استفاده عموم ، استاندارد نمودند . اولين مشخصه استاندارد در سال 1980 توسط سه شرکت فوق و با نام Ethernet Blue Book ارائه گرديد . ( استاندارد DIX ) .
اترنت يک سيستم ده مگابيت در ثانيه است ( ده ميليون صفر و يا يک در ثانيه)  که از يک کابل کواکسيال بزرگ  به عنوان ستون فقرات و  کابل های کواکسيال کوتاه  در فواصل 5 / 2 متر به منظور ايستگاههای کاری استفاده می نمايد . کابل کواکسيالی که به عنوان ستون فقرات استفاده می گردد ، Thick Ethernet و يا 10Basee5 ناميده می شود که در آن  10 به سرعت انتقال اطلاعات در شبکه اشاره داشته ( 10 مگابيت در ثانيه ) و واژه Base نشاندهنده سيستم Base band است . در سيستم فوق ، از تمامی پهنای باند به منظور انتقال اطلاعات استفاده می گردد . در Broad band   به منظور استفاده همزمان ، پهنای باند به کانال های متعددی تقسيم می گردد . عدد 5 نيز شکل خلاصه شده ای برای نشان دادن حداکثر طول کابلی است که می توان استفاده نمود ( در اين مورد خاص 500 متر ) .
موسسه IEEE در سال 1983 نسخه رسمی استاندارد اترنت را با نام IEEE 802.3  و در سال 1985 ، نسخه شماره دو را با نام IEEE 802.3a ارائه نمود . اين نسخه با نام Thin Ethernet  و يا 10Base2  معروف گرديد. ( حداکثر طول کابل 185 متر می باشد و عدد 2 نشاندهنده اين موضوع است که طول کابل می تواند تا مرز 200 متر نيز برسد )
از سال 1983 تاکنون ، استانداردهای متفاوتی ارائه شده است که يکی از اهداف مهم آنان ، تامين پهنای باند مناسب به منظور انتقال اطلاعات است . ما امروزه شاهد رسيدن به مرز گيگابيت در شبکه های کامپيوتری می باشيم .

کابل های (UTP (Unshielded Twisted Pair
کابل UTP يکی از متداولترين کابل های استفاده شده در شبکه های مخابراتی و کامپيوتری است . از کابل های فوق ، علاوه بر شبکه های کامپيوتری در سيستم های تلفن نيز استفاده می گردد ( CAT1 ). شش نوع کابل UTP  متفاوت وجود داشته که می توان با توجه به نوع شبکه و اهداف مورد نظر از آنان استفاده نمود . کابل CAT5 ، متداولترين نوع کابل UTP محسوب می گردد .

مشخصه های کابل UTP
با توجه به مشخصه های کابل های UTP ، امکان استفاده ، نصب و  توسعه سريع و آسان آنان ، فراهم می آورد . جدول زير انواع کابل های UTP را نشان می دهد :

توضيحات :

• تقسيم بندی هر يک از گروه های فوق بر اساس نوع کابل مسی و  Jack انجام شده است .
• از کابل های  CAT1 ، به دليل عدم حمايت ترافيک مناسب،  در شبکه های کامپيوتری استفاده نمی گردد .
• از کابل های گروه   CAT2, CAT3, CAT4, CAT5  و CAT6 در شبکه ها استفاده می گردد .کابل های فوق ،  قادر به حمايت از ترافيک تلفن و شبکه های کامپيوتری می باشند .
•  از کابل های CAT2 در شبکه های Token Ring استفاده شده و سرعتی بالغ بر 4 مگابيت در ثانيه را ارائه می نمايند .
• برای شبکه هائی با سرعت بالا ( يکصد مگا بيت در ثانيه )  از کابل های CAT5 و برای سرعت ده مگابيت در ثانيه از کابل های CAT3 استفاده می گردد.
•  در کابل های CAT3 ,CAT4 و CAT5 از چهار زوج کابل مسی استفاده شده است . CAT5  نسبت به CAT3  دارای تعداد بيشتری پيچش در هر اينچ می باشد . بنابراين اين نوع از کابل ها سرعت و مسافت بيشتر ی را حمايت می نمايند .
• از کابل های CAT3 و CAT4 در شبکه هایToken Ring استفاده می گردد .
• حداکثر مسافت در  کابل های  CAT3 ، يکصد متر است .
• حداکثر مسافت در کابل های  CAT4 ، دويست متر است .
• کابل CAT6 با هدف استفاده در شبکه های اترنت گيگابيت طراحی شده است . در اين رابطه استانداردهائی نيز وجود دارد که امکان انتقال اطلاعات گيگابيت بر روی کابل های CAT5 را فراهم می نمايد( CAT5e ) .کابل های CAT6 مشابه کابل های CAT5 بوده ولی بين 4 زوج کابل آنان از يک جداکننده فيزيکی به منظور کاهش پارازيت های الکترومغناطيسی استفاده شده و سرعتی بالغ بر يکهزار مگابيت در ثانيه را ارائه می نمايند.