Курсовой работы «Основные виды и стандарты линий связи для компьютерных сетей». Объем работы составляет 41 лис, количество рисунков 10, количество используемых источников 8 (стр. 5 из 7)
Модуляция со скачкообразным изменением частоты предусматривает быстрое переключение между несколькими заранее выделенными частотами. Передатчик и приемник должны быть очень хорошо синхронизированы, чтобы такая схема работала. За счет одновременной передачи на нескольких частотах можно расширить полосу пропускания.
Трансиверы, передающие сигнал с разнесением по спектру, имеют следующие характеристики:
· диапазон частот - сети с разнесением сигнала по спектру обычно работают на не лицензируемых частотах. В США распространены устройства, использующие диапазон от 902 до 928 МГц, но становятся доступными и устройства, функционирующие на частоте 2.4 ГГц;
· стоимость - хотя стоимость зависит от вида применяемого оборудования, по сравнению с другими беспроводными решениями радиосети с разнесением сигнала по спектру обычно недороги;
· инсталляция - зависит от типа оборудования;
· число узлов - данный тип сетей обычно реализуется как один домен, число узлов ограничивается полосой частот и непроизводительными потерями при коммуникациях;
· затухание - поскольку системы, передающие сигнал с разнесением по спектру, работают с малой мощностью, они дают слабый сигнал, подверженный затуханию;
· электромагнитные помехи - устойчивость к помехам низкая, но благодаря использованию разных частот для полного искажения сигнала помеха должна быть многочастотной. Подверженность перехвату информации низкая.
Спутниковые микроволновые системы передают сигнал между направленными параболическими антеннами. Они используют гигагерцовый диапазон частот и действуют в пределах прямой видимости. Основное отличие спутниковых систем в том, что одна антенна находится на спутнике, висящем над Землей на геостационарной орбите на высоте около 50 тыс. км. Таким образом, для спутниковых микроволновых систем достижимы самые отдаленные места и мобильные устройства.
Работают эти системы следующим образом: ЛС посылает по кабелю сигнал на антенну, которая передает его на орбитальный спутник. Спутник с помощью своей антенны транслирует сигнал в другой пункт на земле или, если этот пункт находится на противоположной стороне земного шара, на другой спутник.
Поскольку сигнал транслируется на расстояние в 50000 км на спутник и снова на Землю, спутниковые коммуникации покрывают расстояние между континентами так же легко, как дистанцию в несколько километров, однако при этом возникают задержки между передачей и приемом сигнала. Они называются задержками распространения и составляют от 0.5 до 5 секунд.
Спутниковые микроволновые системы имеют следующие характеристики:
· диапазон частот - спутниковые системы микроволновых коммуникаций работают в нижнем гигагерцовом диапазоне, обычно от 11 до 14 ГГц;
· стоимость таких систем и запуск спутника обходятся чрезвычайно дорого — в сотни миллионов долларов и больше. Некоторые компании, включая АТ&Т, Hughes Network System и Scientific-Atlanta, предлагают в аренду такие системы, что делает приемлемым использование их большим числом организаций. Между тем, хотя спутниковые коммуникации недешевы, прокладка кабеля на такие расстояния стоит еще дороже;
· инсталляция - спутниковых микроволновых систем представляет собой сложную техническую задачу. Лучше предоставить ее профессионалам — специалистам в данной области;
· пропускная способность - обычно скорость передачи данных составляет от 1 до 10 Мбит/с;
· затухание - зависит от частоты, размера антенны, мощности сигнала и атмосферных условий. Плохие атмосферные условия (дождь и туман) отрицательно влияют на микроволны высокой частоты;
· электромагнитные помехи - микроволновые сигналы подвержены действию ЕМI, преднамеренных помех и перехвату информации. Кроме того, на них влияют атмосферные условия.
В инфракрасных средах передачи данных для пересылки сигнала применяется свет. Сигнал испускается светодиодом (LED) или лазером (ILD), а принимается фотодиодами. В инфракрасных системах используется терагерцовый диапазон электромагнитного спектра.
Инфракрасная связь предусматривает наличие передатчика и приемника. При подключению к компьютеру внешнего устройства требуется специальный приемник инфракрасных лучей (трансивер, адаптер), находящийся в прямой видимости с устройством. Он подключается к инфракрасному порту компьютера, который должен быть предусмотрен на материской плате.
Благодаря высокой частоте (терагерцы) инфракрасная связь обеспечивает высокую пропускную способность. В то же время инфракрасным сигналам присущ крупный недостаток: они не могут проникать через стены и другие объекты, а приему мешают сильные источники света.
В инфракрасной среде передачи данных применяется свет очень узкого диапазона. Инфракрасные лучи распространяются в зоне прямой видимости или излучаются не направленно, отражаясь от стен и потолков. Передача "точка-точка" позволяет повысить скорость передачи информации, но устройства должны оставаться на своих местах. Кроме того, уменьшается затухание сигнала и затрудняется его перехват. Типичное компьютерное оборудование для такой передачи аналогично пультам дистанционного управления бытовой электроникой. Необходимо только точно сориентировать приемник и передатчик (рис.9).
 |
Рисунок 9 – Сеть с инфракрасной передачей «точка-точка»
Инфракрасные системы с передачей "точка-точка" обладают следующими характеристиками:
· диапазон частот - в инфракрасных коммуникациях используется нижний диапазон световых частот - от 100 ГГц до 1000 терагерц (ТГц);
· стоимость - стоимость зависит от вида используемого оборудования. Системы, действующие на большом расстоянии, где обычно применяются мощные лазеры, могут быть очень дорогими;
· инсталляция - инфракрасные системы коммуникаций "точка-точка" требуют точной установки. Если применяются мощные лазеры, необходимы дополнительные меры предосторожности, поскольку подобные устройства могут привести к ожогам глаз;
· пропускная способность - скорость передачи данных составляет от 100 Кбит/с до 16 Мбит/с (на расстоянии в километр);
· затухание зависит от качества и "чистоты" испускаемого света, а также от общих атмосферных условий и препятствий на пути сигнала;
· электромагнитные помехи - на инфракрасную передачу влияет интенсивный свет. Хорошо сфокусированные лучи препятствуют перехвату информации, поскольку прерывание сигнала сразу становится очевидным. Кроме того, зона возможного перехвата крайне ограничена.
 |
Системы инфракрасной связи с широковещательной передачей позволяют принимать один сигнал нескольким ресиверам. Одним из важных преимуществ подобного решения является мобильность. Рабочие станции или другие устройства гораздо легче перемещать с места на место, чем при коммуникациях "точка-точка" (рис.10).
Рисунок 10 – Инфракрасная связь с широковещательной передачей
Поскольку широковещательные инфракрасные сигналы не сфокусированы, как при передаче "точка-точка", такой тип систем дает более низкую пропускную способность. Обычно она составляет менее 1 Мбит/с, что слишком мало для большинства сетевых приложений. Системы инфракрасной связи с широковещательной передачей обладают следующими характеристиками:
· диапазон частот - в инфракрасных коммуникациях используется нижний диапазон световых частот - от 100 ГГц до 1000 ТГц;
· стоимость - стоимость зависит от требуемого качества света. Стандартное оборудование, применяемое в системах инфракрасной связи, достаточно недорогое. Мощная лазерная аппаратура значительно дороже;
· инсталляция - монтирование систем инфракрасных коммуникаций не представляет особых сложностей. Если устройства имеют хороший доступ и получают сильный сигнал, их можно расположить в любом месте в пределах досягаемости;
· число узлов – из-за низких скоростей в сети подобного типа можно объединить лишь незначительное число компьютеров. Между тем в приложениях, где передаются незначительные объемы данных, можно связать друг с другом любое число устройств. Таким образом, число узлов в сетях подобного типа сильно зависит от конкретного применения;
· затухание - широковещательная инфракрасная передача, как и передача "точка-точка", зависит от качества и "чистоты" испускаемого света, а также от общих атмосферных условий. Поскольку устройства можно легко переместить, препятствия обычно не представляют проблемы;
· электромагнитные помехи - на инфракрасную передачу влияет интенсивный свет. Поскольку широковещательная передача охватывает большую зону, перехватить сигнал здесь гораздо проще.
В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств разных производителей. Сегодня наиболее употребительными стандартами в мировой практике являются следующие:
1. американский стандарт EIA\TIA-568A, который был разработан совместными усилиями нескольких организаций: ANSI, EIA\TIA и лабораторией Underwriters Labs (UL). Стандарт EIA\TIA-568 разработан на основе предыдущей версии стандарта EIA\TIA-568 и дополнений к этому стандарту TSB-36 и TSB-40A;
2. международный стандарт ISO\IES 11801;
3. европейский стандарт EN50173.