آشنایی با تأثیر نویز روی کابل شبکه و انواع آن‌ها

تأثیر نویز روی انواع کابل شبکه:

در این مقاله می‌خوام تأثیر نویز روی انواع کابل شبکه زوج تابیده‌شده یا Twisted Pair رو بررسی و به صورت مختصر انواع نویز رو معرفی کنم. با من همراه باشید.

کابل شبکه از 8 سیم مسی یا چهار زوج تابیده‌شده تشکیل شده که تمام این سیم‌ها درون روکش کابل شبکه قرار گرفتن. با این حال انواع نویز می‌تونن روی سیگنال‌های عبوری از کابل شبکه تأثیر منفی بذارن و حتی باعث از دست رفتن اطلاعات بشن.

داده‌های ارسال‌شده از یک کابل شبکه معمولاً در طول مسیر خودشون تغییر می‌کنن که این تغییرات به وسیله نویز ایجاد می‌شه. نویز به صورت زیر تعریف می‌شه:

انواع نویز:

4 نوع کلی نویز شامل نویز سفید، نویز هم‌شنوایی یا Cross-talk، نویز تداخل چند مسیره و اعوجاج مدولاسیون متقابل وجود دارن. این نویزها می‌تونن به صورت داخلی یا خارجی روی کابل شبکه تأثیر بذارن. نویز داخلی به وسیله تغییرات در جریان سیم ایجاد می‌شه (مثلاً هر سیم می‌تونه روی سیم بغلیش نویز ایجاد‌ کنه). نویز خارجی توسط عوامل زیادی چون تجهیزات برق، امواج وایرلس و … به وجود میاد.

نویز سفید (گرمایی):

نویز سفید یا نویز گرمایی توسط الکترون‌هایی ایجاد می‌شه که در دماهای بالاتر از صفر کلوین برانگیخنه می‌شن و به صورت تصادفی در سیم‌ها جریان پیدا می‌کنن. این نوع نویز همیشه وجود داره و هیچ راهی برای از بین بردن کامل اون وجود نداره. با این حال می‌تونیم با استفاده از مدولاسیون مناسب تأثیر نویز رو کاهش بدیم.

نویز هم شنوایی یا Cross-Talk:

نویز کراس‌تاک به دلیل تداخل میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی (تداخل الکترومغناطیسی یا EMI) سیم‌ها و کابل‌ها با همدیگه به وجود میاد و باعث می‌شه سیگنال اصلی تغییر کنه یا از بین بره. برای حذف این نویز دو راه‌حل در کابل‌های شبکه استفاده می‌شه:

• تابیدن سیم‌ها به دور هم؛ با این روش امکان تداخل کمتر می‌شه. هر چه سیم‌ها تاب بیشتری داشته باشن این نویز کاهش پیدا می‌کنه. بخاطر همین کابل‌های نسل بالاتر چون پیچش بیشتری دارن، نویز کمتری دریافت می‌کنن.
• استفاده از شیلد در کابل شبکه: با پیچیده شدن شیلد به دور سیم‌ها توسط شیلدهای فلزی امکان تداخل امواج کمتر می‌شه. همچنین با پیچیدن شیلد به دور مجموع زوج‌ها، کابل‌های شبکه با یکدیگر تداخل نخواهند داشت.

نویز اعوجاج مدولاسیون متقابل:

این نویز زمانی اتفاق می‌افته که دو سیگنال با فرکانس‌های متفاوت از یک مسیر عبور می‌کنن. در این صورت در بعضی فرکانس‌ها، سیگنال‌ها برهم نهی خواهند داشت و ممکنه تغییر کنن و حتی به یک سیگنال دیگه تبدیل بشن. برای رفع این نویز باید از شیوه Orthogonal Frequency-Division Multiplexing یا OFDM استفاده کرد که توضیح اون به زمان زیادی نیاز داره و اینجا نمی‌خوام بحثو خیلی تخصصی کنم.

نویز تداخل چند مسیره:

این نویز بیشتر در ارسال داده‌ها به صورت وایرلس اتفاق می‌افته. زمانی که داده‌ها توسط یک دستگاه ارسال میشن، ممکنه چند سیگنال مشابه سیگنال اصلی، از طریق چند مسیر دیگه به صورت ناخواسته فرستاده بشن (مثلاً بازتاب همون سیگنال از یه مسیر دیگه به مقصد برسه). این سیگنال‌ها با تأخیر زمانی در مقصد دریافت می‌شن و با سیگنال اصلی تداخل می‌کنن. این تداخل می‌تونه باعث از دست رفتن داده‌ها یا تغییر اون‌ها بشه.

نویز همیشه و در همه سیستم‌ها وجود داره و هیچ‌وقت نمی‌شه اون رو کاملا از بین برد. اما تأثیر نویز روی کابل شبکه رو می‌تونیم با استفاده از انواع شیلد مانند فویل و شیلد بافته شده تا حد زیادی کاهش داد. به همین دلیله که انواع کابل شبکه SFTP و … توسعه داده شده‌اند و هر کس بنابر کاربرد و محیط استفاده از کابل شبکه از اون‌ها استفاده کند. در محیط‌های پر نویزی مانند کارخانه‌ها و … به کار بردن کابل شبکه شیلد‌دار به شدت توصیه می‌شه.