Jos kysyt, kuinka nopeasti elektronit virtaavat alas kaapelia pitkin, ryömintänopeus, keskimääräinen nopeus, jolla elektronit kulkevat johtimessa sähkökentän alaisena, on noin 1 mm sekunnissa. Aika hidasta siis. Mutta jos kiinnostava on nopeus, jolla informaatio voidaan välittää johtimessa, tämä määräytyy elektronien läpi värähtelevän sähkömagneettisen aallon nopeudella, joka etenee lähellä valon nopeutta. Johdon mitat ja sähköiset ominaisuudet, kuten sen induktanssi, vaikuttavat tarkkaan etenemisnopeuteen, mutta yleensä se on noin 90 prosenttia valon nopeudesta – noin 270,000 km/s.
Joten jos haluat saada tietoa pisteestä A pisteeseen B, tämä rajoittaa sinua. Mikään ei voi kulkea nopeammin kuin valon nopeus, ja tämä on rajoittava tekijä joidenkin elektroniikan, kuten prosessorien, suunnittelussa, jossa asioita kutistetaan pienemmäksi ja pienemmäksi, jotta kahden pisteen välinen etäisyys olisi mahdollisimman pieni, jotta se kasvaisi. nopeus, jolla asioita voidaan käsitellä. Vaikka kvanttimekaniikkaa käyttävät kehitystyöt voivat tarjota tavan kiertää tämä.
Pääasia, josta olemme yleensä kiinnostuneita kaapeleiden suhteen, on se, kuinka paljon dataa voidaan lähettää samanaikaisesti. Ja tähän vaikuttaa tiedon levitystapa ja kaapelin pituus. Mitä korkeampaa taajuutta käytetään, sitä suurempi vaimennus tai häviö tapahtuu, kun pääset pidemmälle kaapelissa. Yksi asioissa, joita tapahtuu kaikissa sähkövälineissä, mukaan lukien kaapeleissa, on se, että kohina syntyy satunnaisten elektronien törmäyksestä toisiinsa, ja jossain vaiheessa signaali tulee niin alhaiseksi, että se on verrattavissa tai pienempi kuin melutaso ja et pysty erottamaan näitä kahta toisistaan. Joten hyvin lyhyillä kaapeliajoilla taajuus voi olla korkea, mutta pidempiä ajoja sen on oltava pienempi.
Joten joitakin ohjeita tarvitaan, jotta tiedät, mitä kaapelia käyttää eri tilanteissa. Digitaalisessa tiedonsiirrossa kaksi yleisimmin käytettyä kaapelityyppiä ovat kierretty parikaapeli ja koaksiaali. Kierretyt parikaapelit voidaan määrittää kuljettamaan 10 Mbps (megabittiä sekunnissa), 100 Mbps ja 1000 Mbps (tai 1 gigabitti) jopa 100 metrin etäisyyksillä (sekä 10 metrin päähän molemmissa päissä). Koaksiaalikaapelit voidaan määrittää kuljettamaan 10 Mbps tai 100 Mbps jopa 500 metrin etäisyyksillä. Jotkut Internet-palveluntarjoajat voivat saada jopa 1000 Mbps tai 1 Gbps, vaikka tämä on harvinaista. Laboratorioissa käytetään joitain erikoiskaapeleita, joiden nopeus on jopa 10 Gbps.
Ethernet-yhteyksiin voidaan käyttää sekä kierrettyä pari- että koaksiaalikaapeleita; kierrettyä paria kutsutaan usein ohueksi Ethernetiksi ja koaksiaaliksi paksuksi Ethernetiksi. Ohut Ethernet, joka hankitaan usein CAT5E- tai CAT6-kaapelina, on se, mitä nykyään käytetään yleensä tietokonelaitteiden liittämiseen yhteen, ja luultavasti tietokoneeseen on liitetty osa, joka yhdistää ne Internetiin. Paksua Ethernetiä käytetään yleensä rakennusten runkokaapeleihin.
Yllä oleva liittyy ns. kantataajuusviestintään, eli modulaatiota ei ole. Jos käytetään modulaatiota, jossa data on päällekkäin modulaatiotaajuuden päälle, voidaan kuljettaa paljon suurempia datakapasiteettia. Ja erityisillä koodauslaitteistoilla kummassakin päässä tätä voidaan lisätä edelleen. Koet tämän joka kerta, kun katsot ohjelmaa televisiosta. Isossa-Britanniassa on 69 mahdollista UHF-kanavaa (tai niitä oli, kunnes osa niistä myytiin matkapuhelimen käyttöön), ja jokainen voi lähettää jopa noin 20 digitaalista televisioasemaa. Ja kaikki tämä tulee television antennista televisioon, jotta viritin selvittää ja näyttää valitsemasi aseman. Ajattele vain kuinka paljon dataa se on. Tämä on mahdollista, koska kuva koodataan ja pakataan lähetyspäässä ja dekoodataan sitten television päässä. Joten vaatimaton koaksiaalikaapeli, joka kulkee antennistasi televisioosi, kuljettaa valtavia määriä tietoa tai dataa, vaikka käytät vain pientä osaa siitä kerrallaan.
