Виды сред соединения, используемые в сетевых технологиях
Линия связи состоит в общем случае из физической среды, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры.
Физическая передающая среда (medium) – пространство, в котором распространяются данные.
Физическая среда передачи данных может представлять собой провод, кабель, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.
Аппаратура передачи данных непосредственно связывает компьютеры или локальные сети пользователя с линией связи и является, таким образом, пограничным оборудованием. Традиционно аппаратуру передачи данных включают в состав линии связи.
Примерами АПД являются модемы, сетевые адаптеры, оптические модемы, устройства подключения к цифровым каналам.
Промежуточная аппаратура обычно используется на линиях связи большой протяженности. Промежуточная аппаратура решает две основные задачи:
· улучшение качества сигнала;
· создание постоянного составного канала связи между двумя абонентами сети.
Характеристики линий связи
Любой периодический процесс может быть представлен в виде суммы ряда синусоидальных колебаний различных частот и различных амплитуд. Каждая составляющая синусоида называется гармоникой, набор всех гармоник называют спектральным разложением, или спектром, исходного сигнала.
Ширина спектра сигнала – разность между максимальной и минимальной частотами набора синусоид, которые в сумме дают исходный сигнал.
Затухание – показывает, насколько уменьшается мощность эталонного синусоидального сигнала на выходе линии связи по отношению к мощности сигнала на входе этой линии. Затухание измеряется в децибелах (дБ) и вычисляется по формуле:
|
|
A = 10 lg Pout/Pin.
Так как затухание зависит от длины связи, то в качестве характеристики линии связи используется также погонное затухание – затухание на линии связи определенной длинны (для локальных сетей – 100 м, для муниципальных сетей – 1 км). Затухание также обычно приводят для различных частот сигнала.
В качестве характеристики мощности сигнала используются абсолютный и относительный уровни мощности. Абсолютный уровень мощности измеряется в ваттах, относительный уровень мощности – в децибелах.
Волновое сопротивление – представляет собой полное (комплексное) сопротивление, которое встречает электромагнитная волна определенной частоты при распространении вдоль однородной цепи. Измеряется в Омах и зависит от таких параметров линии связи, как активное сопротивление, погонная индуктивность и погонная емкость, а также от частоты самого сигнала.
Достоверность передачи данных (интенсивность битовых ошибок, Bit Error Rate – BER) – характеризует вероятность искажения каждого передаваемого бита данных.
Пропускная способность – скорость передачи данных. Измеряется в битах в секунду (бит/c, Кбит/с) и т.д.
Если для передачи данных используется модуляция, то сигнал передается с помощью несущей частоты. Количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду измеряется в бодах.
Соотношение между единицами бит в секунду и бодом зависит от числа состояний сигнала. Если несущий сигнал имеет более двух различимых состояний, то скорость в битах в секунду будет больше, чем в бодах. Если сигнал имеет два состояния (то есть несет информацию в 1 бит), то скорость в битах в секунду совпадает с количеством бодов. Если для надежного распознавания приемником пользовательской информации каждый бит в последовательности кодируется несколькими изменениями информационного параметра несущего сигнала, то скорость в битах в секунду меньше чем в бодах.
|
|
Искажение сигнала. Из-за несовершенства линий связи передаваемые сигнал может искажаться. При этом изменяется амплитуда и форма сигнала. Искажения формы проявляются также в том случае, когда синусоиды различных частот искажаются неодинаково. Для аналогового сигнала, передающего речь, изменяется тембр голоса. При передаче импульсных сигналов искажаются низкочастотные и высокочастотные гармоники, в результате фронты импульсов теряют свою форму.
Помехозащищенность. Помимо искажений сигналов существуют внешние и внутренние помехи, которые вносят свой вклад в искажение формы передаваемых сигналов. Внешние помехи создаются различными электронными устройствами, атмосферными явлениями и т.д. Внутренние помехи – различные наводки в линиях связи (наводки одной пары проводников на другую).
В зависимости от физической среды передачи данных линии связи разделяются на проводные и беспроводные.
Проводные линии связи
Проводные линии связи подразделяются на:
· проводные (воздушные)
· кабельные
Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего.
|
|
Расстояние – 2-10 км.
Кабельные линии связи
Кабельны е линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: витая пара, коаксиальные кабели, волоконно-оптические кабели.