27. Волоконно-оптические технологии.
Оптическим волокном называют тонкий световод от 2 до 125 мкм в диаметре, способный канализировать световой луч. Эффективное распространение света в оптоволокне основано на принципе полного внутреннего отражения, достижимого если сердцевина оптоволокна имеет больший показатель преломления чем периферия. Для изготовления оптического волокна используются разного рода стекла и пластмассы. Волоконно-оптические системы обладают большей пропускаемой способностью при работе на значительных расстояниях. Затухание сигнала и дисперсионные искажения при распространении по оптоволокну значительно меньше, чем при распространении по витой паре или коаксиальному кабелю. Рабочая полоса частот волоконно-оптического кабеля на несколько порядков превышает полосы частот витой пары и коаксиального кабеля. Поэтому, потенциальная скорость передачи данных по оптоволокну сегодня практически не ограничена. Достигнутые скорости передачи данных в сотни Гбит/с на расстояниях в десятки километров. Линии волоконно-оптической связи практически не подвержены воздействию внешних электромагнитных полей и перекрестным наводкам, и сами не вызывают помех в другом оборудовании. Информацию, передаваемую по оптоволокну, почти невозможно перехватить. Оптическое волокно работает в диапазоне частот от 1014 до 1015 Гц. Лучше всего распространяется в трех частотных «окнах» с длинами волн около 850, 1300 и 1550 нм.
Если толщина сердцевины оптоволокна сопоставима с длиной волны, то возможен режим одномодового распространения света, характеризующийся наименьшими искажениями формы передаваемых импульсов. Оно обладает наилучшими коммуникативными характеристиками, применяется при дальней связи и в высокоскоростных сетях.
Если толщина сердцевины оптоволокна значительно превышает длину волны, то распространение носит многомодовый характер. В нем выражено дисперсное размывание формы импульсов, которое ограничивает пропускную способность. В градиентном оптоволокне условия многомодового распространения несколько лучше. Характеристики его между одномодным и многомодным.
28. Беспроводные локальные сети
Беспроводные локальные сети обеспечивают мобильность, возможность развертывания временных сетей, возможность создания локальных сетей в местах, где прокладка кабеля связана со значительными трудностями.
В диапозоне 2,4 ГГц работают беспроводные радиоинтерфейсы Bluetooth-обмен данными низкоскоростных мобильных устройств(сотовые телефоны, беспроводные гарнитуры, карманные компьютеры и др.)
Сегодня группу стандартов спецификаций 802.11a/b/g объединяют общим названием Wi-Fi.
Стандарт 802.11 b сегодня устаревает, на частотах 2,4…2,4835 ГГц, обеспечивает скорость: 5,5 и 11 Мб/с.Такие скорости недостаточны в наше время.
Стандарт 802.11 а: полоса частот 5,15…5,85 ГГц, скорость до 54 Мб/с. Полоса поелена на 3 рабочие зоны, каждая из которых имеет ширину 100 МНz и различную максимально допустимую мощность излучения. Устройства поддерживают скорости: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 или 54Мб/с. Однако условия распространения радиоволн в зданиях в диапозоне частот 5,5 ГГц хуже чем в диапозоне 2,4 ГГц, потому дальность связи в несколько раз меньше чем в 802.11 b. Оборудование 802.11 а дорого и не совместимо с 802.11 b.
Стандарт 802.11 g : чистая скорость передачи 54 Мбит/с и обратная совместимость с 802.11 b, благодаря диапозону частот 2,4ГГц.
Оборудование Wi-Fi выпускается в виде сетевых интерфейсов, а также в виде точек доступа, имеющих интерфейс Ethernet для включения в кабельную сеть. Любое устройство Wi-Fi имеет присвоенный при производстве уникальный МАС-адрес, а IP адрес назначается при настройке сети.
Сети Wi-Fi могут функционировать в двух базовых режимах:
1) с инфроструктурой-обязательно наличие хотя бы одной точки доступа, все узлы могут взаимодействовать только с точками доступа, а через них с кабельной сетью и друг с другом.
2) эпизодическая сеть(Ad-Hock)-нет точек доступа, все узлы сети равноправны и все могут взаимодействовать друг с другом. Взаимодействовать с кабельной сетью они могут только через те узлы, которые имеют дополнительные сетевые интерфейсы кабельной сети. Могут создаваться как временные.
Сейчас идут разработки сверхширокополосных систем, для увеличения пропускной способности и диапазона дальности Wi-Fi.