• Ieee-1394 (FireWire или I.Link)

• FireWire — это высокоскоростная локальная последовательная шина, способная передавать данные со скоростью 100, 200 и 400 Мбит/с (12,5, 25 и 50 Мбайт/с), а при работе с некоторыми типами файлов— до 1 Гбит/с. Стандарт на шину IEEE-1394 (официальное название шины FireWire) опубликован в конце 1995 года. Он разработан на основе FireWire, представленной фирмами Apple и Texas Instruments, и является частью стандарта Serial SCSI.

• Эта шина использует простой 6-проводной кабель, состоящий из двух различных пар линий, предназначенных для передачи тактовых импульсов и информации, а также двух линий питания. Как и USB, IEEE-1394 полностью поддерживает технологию Pug and Play, включая возможность горячего подключения (установка и извлечение компонентов без отключения питания системы). По структуре шина 1394 не так сложна, как параллельная шина SCSI, и устройства, подключаемые к ней, могут потреблять от нее ток до 1,5 А. По производительности шина IEEE-1394 превосходит Ultra-Wide SCSI, стоит гораздо меньше, а подсоединить устройства к ней намного проще. На рис. показаны компоненты разъемов шины 1394.

• Шина 1394 построена на разветвляющейся топологии и позволяет использовать до 63 узлов в цепочке и подсоединять при этом к каждому узлу до 16 устройств. Если этого недостаточно, то можно дополнительно подключить до 1023 шинных перемычек, которые могут соединять более 64000 узлов! Кроме того, шина 1394 может поддерживать устройства, построенные на одной шине, но работающие на разных скоростях передачи данных, как и SCSI. Большинство адаптеров 1394 имеют три узла, каждый из которых поддерживает 16 устройств.

• Для подключения периферии USB необходимо узловое устройство (чаще всего это компьютер), в то время как устройства IEEE-1394 можно подключать напрямую. Именно поэтому технология IEEE-1394 получила наибольшее распространение в цифровых видеоустройствах.

• Ieee-1394 (FireWire или I.Link)

а — 6-контактное гнездо, б — 4-контактное гнездо

Разъем А 4-конт.	6-конт.	Цепь	Провод	Разъем Б Цепь	6-конт.	4-конт.
-	1	Роwer	Белый	Роwer	1
-	2	GND	Черный	GND	2
1	3	ТРВ-	Красный	ТРА-	5	3
2	4	ТРВ+	Зеленый	ТРА+	6	4
3	5	ТРА-	Оранжевый	ТРВ-	3	1
4	6	ТРА+	Синий	ТРВ+	4	2
Экран	Экран	Экран	Экран	Экран	Экран	Экран

Вопрос №42

RJ11 для модемов

Интерфейсы RJ45 и RJ11 очень похожи друг на друга, но у RJ11 всего четыре контакта, а у RJ45 их восемь. В компьютерных системах RJ11 используется, главным образом, для подключения к модемам телефонной линии. Кроме того, существует множество переходников на RJ11, так как телефонные розетки в каждой стране могут быть собственного стандарта.

В сетях чаще всего используются разъёмы для витой пары. На данный момент 100-Мбит/с Ethernet уступает место гигабитному Ethernet (он работает на скоростях до 1 Гбит/с). Но все они используют вилки RJ45. Кабели Ethernet можно разделить на два вида.

Классический патч-кабель, который используется для подключения компьютера к концентратору или коммутатору.

Кабель с перекрёстной обжимкой, который используется для соединения между собой двух компьютеров.

Схема обжима RJ-45

Кабель Unshielded Twisted Pair (UTP, англ.: неэкранированная витая пара) обжимается специальным инструментом в соответствии с телекоммуникационными стандартами кабельных систем коммерческих зданий 568А и 568В. При обжиме используют коннектор RJ-45, имеющий 8 контактов, в зависимости от приложения используются несколько или все пары провода.

Отличие схем 568A и 568В состоит только в оранжевой и зеленых парах.

568А - 1-2 - бело-зеленый - зеленый, 3-6 бело-оранжевый - оранжевый 568B - 1-2 - бело-оранжевый - оранжевый, 3-6 бело-зеленый - зеленый

TIA/EIA 568B wiring
Name table:	Pin	Cable Color	Pin	Name
TX+	1	White/Orange	1	TX+
TX-	2	Orange	2	TX-
RX+	3	White/Green	3	RX+
	4	Blue	4
	5	White/Blue	5
RX-	6	Green	6	RX-
	7	White/Brown	7
	8	Brown	8

Вопрос №43

• Технологии и продукты

• Наиболее распространенными технологиями передачи данных по электрическим сетям 120/220 В являются:

• X-10 одноименной фирмы (http://www.x10.com);

• CEBus компании Intellon (http://www.intellon.com);

• LonWorks корпорации Echelon (http://www.echelon.com);

• Adaptive Networks, предложенная фирмой с таким же названием (http://www.adaptivenetworks.com);

• DPL 1000 производства NOR.WEB (http://www.nor.webdpl.com).

• Сложность организации связи по линиям электропитания заключается в том, что существующие электросети первоначально не предназначались для передачи данных.

• Они характеризуются высоким уровнем шумов и быстрым затуханием высокочастотного сигнала, а также тем, что коммуникационные параметры линии, постоянные для традиционных физических сред, существенно меняются во времени в зависимости от текущей нагрузки.

• Специфической особенностью линий электропитания является и их разветвленная древовидная топология. Кроме того, при организации связи должны быть обеспечены электромагнитная совместимость и экранирование процессов передачи данных от собственно электропотребления.

• Технология X-10 разработана в 1978 г. корпорацией Х-10 с ориентацией на задачи дистанционного управления светильниками и простейшими бытовыми приборами. Для передачи двоичной информации здесь используется генерация коротких радиоимпульсов частотой 120 кГц в момент перехода переменного напряжения через ноль. Выбор такой схемы кодирования обусловлен тем, что нулевое значение напряжения характеризуется меньшими уровнями шумов и влияния других устройств, подключенных к сети.

• Двоичной «1» соответствует передача частоты 120 кГц в течение 1 мс, а двоичному «0» — отсутствие радиоимпульса. В целях уменьшения ошибок для передачи одного бита используются два перехода через ноль. Поэтому скорость передачи ограничена величиной 60 бит/с (для сети 120 B, 60 Гц).

• Основными недостатками системы на базе Х-10 являются низкая скорость передачи и функциональная ограниченность.

• Единичный бит передается в виде трех импульсов с интервалом 3,33 мс (для сети с частотой напряжения 50 Гц), которые соответствуют нулям трех фаз трехфазной электрической сети

• Для передачи команды Х10 требуется одиннадцать циклов (периодов) силового напряжения.

• Первые два цикла передают стартовый код, cледующие четыре цикла представляют код дома (с А по Р) и последние пять циклов передают код прибора (с 1 по 16) или код функции (ВКЛ, ВЫКЛ и т.д.)

• Технология Intellon CEBus (Intellon SSC) создавалась компанией Intellon для передачи данных по линиям электропитания (120 В, 60 Гц) в соответствии со стандартом домашней сети CEBus (более подробную информацию об этом стандарте можно найти в Internet по адресу http://www.CEBus.com). Стандарт CEBus (EIA-600) определяет требования, которые сделают возможным взаимодействие бытовых приборов и устройств домашней автоматики на основе различных физических сред передачи: линий электропитания, радио- и инфракрасных каналов, коаксиального кабеля и др. Модель CEBus включает протоколы прикладного, сетевого, канального и физического уровней эталонной модели OSI.

• Microsoft приобрела лицензию на использование технологии Intellon CEBus для передачи данных по электрическим сетям.

• Технология LonWorks (Local Operation NetWorks) разработана американской корпорацией Echelon с целью создания распределенных систем (сетей) управления промышленного и бытового назначения. LonWorks предоставляет средства и конструктивные блоки, необходимые для проектирования, монтажа и обслуживания интеллектуальных взаимодействующих узлов и подсистем, включающих различные типы датчиков, устройств управления, индикации и т.д.

• Основу технологии LonWorks составляет протокол LonTalk, используемый узлами сети для обмена информацией. Каждый узел сети должен содержать микропроцессор, реализующий функции данного протокола.

• Технология LonWorks находит применение прежде всего в системах жизнеобеспечения зданий, промышленной и домашней автоматики. Она является одной из лидирующих в области распределенных управляющих сетей.

• Технология DPL 1000, позволяющая передавать данные по электросетям со скоростью до 1 Мбит/с, разработана английской компанией NOR.WEB (совместное предприятие Nortel Networks и United Utilities).

• DPL 1000 можно по праву считать революционным шагом в развитии средств передачи данных по линиям электропитания, поскольку она открывает возможность практически всеобщего прямого доступа в Internet по крайне низким ценам. Если испытания, проводимые в настоящее время в нескольких странах Европы, подтвердят работоспособность систем на основе DPL1000, то в будущем можно ожидать существенных изменений на рынке провайдерских услуг и снижения расценок на доступ в Internet.

• DPL 1000 представляет собой законченное решение для передачи данных от понижающей трансформаторной подстанции до конечного пользователя в доме или офисе.

Вопрос №44

• Инфракрасный интерфейс IrDA

1. Длина волны 880 нм;

2. Конус излучения светодиода 30°;

3. Конус эффективного приема 15°;

4. Ограничение на максимальную/минимальную мощность передатчика;

5. Ограничение на максимальное/минимальное расстояние между приемником и передатчиком.

Вопрос №45

• Оптическое волокно представляет собой диэлектрический волновод, изготовленный из кварцевого стекла. Он имеет световедущую сердцевину с показателем преломления света n1, окруженную оболочкой с показателем преломления n2, причем n1>n2. Попадая в световедущую сердцевину, свет распространяется в ней за счет эффекта полного внутреннего отражения. Этот эффект имеет место при падении луча света на границу раздела двух сред из среды с большим показателем преломления n1 в среду с меньшим показателем n2, и наблюдается только до определенных значений угла падения, величина которого определяется различиями n1 и n2.

• Стандартное одномодовое оптическое волокно имеет диаметр сердцевины 9 мкм и диаметр оболочки 125 мкм. В этом волокне существует и распространяется только одна мода (точнее две вырожденные моды с ортогональными поляризациями), поэтому в нем отсутствует межмодовая дисперсия, что позволяет передавать сигналы на расстояние до 50 км со скоростью до 2,5 Гбит/с и выше без регенерации.

• Рабочие длины волн L1=1,31мкм и L2=1,55 мкм.

Оптическое волокно имеет ряд существенных преимуществ:

• Широкая полоса частот (до 1014 МГц) и низкое затухание света в волокне (~0,1-0,2 дБ/км) обеспечивают передачу массивов информации с высокими скоростями и на большие расстояния (до сотен километров без регенерации сигнала).

• Кварцевое стекло как среда передачи нечувствительно к электромагнитным полям. Поэтому волокно может прокладываться вместе с силовыми кабелями, без опасности возникновения наведенных помех и ошибок при передаче информации.

• Оптическое волокно пожаровзрывобезопасно, в волоконно-оптических сетях обеспечивается гальваническая развязка между передающим и приемным оборудованием.

• Оптическое волокно, как канал связи, имеет высокую степень защиты от прослушивания и несанкционированного съема информации.

• Волоконно-оптические линии имеют значительно меньшие объем и массу в расчете на единицу передаваемой информации, чем любые другие; исходным сырьем для изготовления волокна является кремний, запасы которого на земле практически неограниченны.

Волоконно - оптические приемопередатчики

• Широко используемый в технике передач мультиплексор с разделением времени (TDM) (устройство, разделяющее время доступа к скоростному каналу между подключенными к мультиплексору низкоскоростными линиями), позволяет увеличить скорость передачи до 10 Гб/сек. Современные быстродействующие волоконно - оптические системы предлагают следующие стандарты скорости передач:

Стандарт SONET	Стандарт SDH	Скорость передачи бит/сек
OC 1	-	51,84 Мб/сек
OC 3	STM 1	155,52 Мб/сек
OC 12	STM 4	622,08 Мб/сек
OC 48	STM 16	2,4883 Гб/сек
OC 192	STM 64	9,9533 Гб/сек

Оптические приемники

• Оптические приемники обнаруживают сигналы, передаваемые по волоконно - оптическому кабелю и преобразовывают его в электрические сигналы, которые затем усиливают и далее восстанавливают их форму, а также синхросигналы. В зависимости от скорости передачи и системной специфики устройства, поток данных может быть преобразован из последовательного вида в параллельный. На рисунке представлено преобразование, передача и приём сигнала приемопередатчиком в последовательном или параллельном виде, а также формирование синхросигнала.

• Методы мультиплексного разделения длины волны (WDM) или спектральное уплотнение дают возможность увеличить плотность передачи данных. Для этого многочисленные мультиплексные потоки информации посылаются по одному оптоволоконному каналу с использованием передачи каждого потока на разных длинах волны.

Электронно-оптический приемопередатчик

Оптоэлектронный передатчик данных.

Оптоэлектронный приемник данных.

Вопрос №46

Техническое решение проблемы беспроводной вычислительной сети отработано достаточно давно – стандарт IEEE 802.11, радиоEthernet, предоставляет широкие возможности для построения профессиональных сетей со скоростью обмена до 11 Мбит/с в нелицензируемом в ряде стран диапазоне ISM (Industrial, Scientific, Medicine — промышленный, научный и медицинский 900, 2400 и 5800 МГц). Он же определяет соединения в ИК-диапазоне (до 16 Мбит/с). Основной недостаток IEEE 802.11 - относительно высокая сложность и стоимость оборудования.

На базе данной спецификации были разработаны беспроводные технологии Bluetooth и HomeRF (SWAP) – более простые и дешевые решения для потребительского рынка.

1. Радиоинтерфейс, двоичная частотная модуляция.

2. Частота каналов 2402+к (МГц), к=0..78

(сокращенный вариант – 2454+к, к=0..23)

3. Мощность 1, 2.5 или 100 мВт

4. Скорость передачи:

• Асимметричный режим 723.2/ 57.6 кб/с

• Симметричный режим 433.9 кб/с

5. Дальность передачи 10-300 метров

6. Протокол Bluetooth поддерживает как соединения типа точка-точка, так и точка-многоточка. Два или более использующих один и тот же канал устройства образуют пикосеть (piconet). Одно из устройств работает как основное (master), а остальные – как подчиненные (slaves). В одной пикосети может быть до семи активных подчиненных устройств, при этом остальные подчиненные устройства находятся в состоянии "парковки", оставаясь синхронизированными с основным устройством. Взаимодействующие пикосети образуют “распределенную сеть” (scatternet).

7. Спецификация Bluetooth описывает пакетный способ передачи информации с временным мультплексированием. Радиообмен происходит в полосе частот 2400–2483,5 МГц ISM-диапазона. В радиотракте применен метод расширения спектра посредством частотных скачков и двухуровневая частотная модуляция с фильтром Гаусса (binary Gaussian Frequency Shift Keying).

Код доступа	Заголовок	Передаваемая информация
72 бита	54 бита	0—2745 бит

Структура устройства Bluetooth

Вопрос №47.