30.Опишите критерии выбора топологии сети. Проанализируйте основные характеристики и критерии выбора среды передачи для телекоммуникационных сетей связи.

Критерии выбора топологии сети:

1)минимальная длина линий связи;

2)равномерность загрузки линий связи;

3)стоимость аренды каналов;

4)максимальная надежность.

5)Количество предоставленных служб;

6)Количество абонентов;

7)Параметры качества обслуживания (QoS):

8)Масштабируемость сети;

9)Стоимость реализации сети и ее обслуживание;

10)Совместимость с существующей системой кабельных линий;

11)Совместимость с имеющимся сетевым оборудованием;

12)Возможность взаимосвязи с другими сетями.

Выбор оптимальной линии связи должен производиться с обязательной привязкой к местности объекта, для которого проектируется сеть и с учетом основных технологий.  Для передачи сигналов в сетях используются следующие виды каналов связи: кабельные, радиорелейные, спутниковые, оптические и радиоканалы. 

Характеристики выбора среды передачи:

1.Стоимость. Стоимость каждой среды передачи данных следует сравнить с ее производительностью и доступными ресурсами.

2.Сложность установки. Сложность установки зависит от конкретной ситуации, но можно провести некоторое обобщенное сопоставление сред передачи данных. Одни типы носителей устанавливаются с помощью простых инструментов и не требуют большой подготовки, другие нуждаются в длительном обучении сотрудников, и их установку лучше предоставить профессионалам.

3.Пропускная способность. Возможности среды передачи данных оцениваются по полосе пропускания. "Полоса пропускания" означает диапазон частот, пропускаемых средой передачи данных. В сетях она оценивается по числу бит, которые можно передать через данный носитель в секунду. На полосу частот кабеля влияют также методы передачи сигналов.

4.Затухание сигналов. При передаче электромагнитные сигналы слабеют. Это явление называется затуханием.

5.Электромагнитные помехи. Электромагнитные помехи влияют на передаваемый сигнал. Они вызываются внешними электромагнитными волнами, искажающими полезный сигнал. Некоторые среды передачи данных более подвержены электромагнитным помехам, чем другие.

6.Возможность несанкционированного прослушивания.

31.Проведите сравнительный анализ кабельных и беспроводных каналов связи (разновидности, достоинства и недостатки, сфера и условия применения).

Кабельные линии представляют достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции. Все кабели можно разделить на три большие группы:

1) электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов, которые делятся на экранированные (STP) и неэкранированные (UTP);

Достоинства: простота монтажа, кабель является самым дешевым и распространенным видом связи, простота реализации.

К недостаткам кабеля "витая пара" можно отнести возможность простого несанкционированного подключения к сети, относительно малая дальность, относительно малая емкость канала.

Примененяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “звезда”. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя RJ45. Кабель используется для передачи данных на скорости 10 Мбит/с и 100 Мбит/с.

2) электрические (медные) коаксиальные кабели. Имеют несимметричную конструкцию и состоят из внутренней медной жилые и оплетки, отделенной от жилыми слоем изоляции; Существует два типа коаксиального кабеля: тонкий коаксиальный кабель диаметром 5 мм и толстый коаксиальный кабель диаметром 10 мм. У толстого коаксиального кабеля затухание меньше, чем у тонкого.

Достоинства: широкая полоса пропускания сравнительно с витой парой; относительная простота монтажа и высокая помехозащищенность, несанкционированное подключение к коаксиальному кабелю сложнее, чем к витой паре.

Недостатки: стоимость коаксиального кабеля выше стоимости витой пары, низкая надежность при реализации "шины";

Коаксиальный кабель применяется, например, в локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “общая шина”. Пропускная способность – 50-100 Мбит/с.

3) оптоволоконные кабели, состоят из тонких (5-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы.

Существует три основных типа одномодовых волокон:

• Одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией (стандартное) (SMF)

• Одномодовое волокно со смещенной дисперсией (DSF)

• Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF)

Многомодовые волокна делятся на ступенчатые и градиентные

Достоинства: высокая скорость; стойкость к электромагнитным препятствиям; большая дальность; малые габариты и масса; несанкционированное подключение очень сложно.

Основные недостатки оптоволоконного кабеля – это сложность и высокая стоимость монтажа, небольшая механическая прочность и чувствительность к ионизирующим излучениям.

Оптоволокно сейчас широко применяется для организации каналов связи. Например, 100BaseFX, 1000BaseFX, Token Ring, FDDI, ATM и т.д.

Беспроводные (радиоканалы наземной и спутниковой связи) каналы используют для передачи сигналов электромагнитные волны, которые распространяются по эфиру.

Радиорелейные каналы связи состоят из последовательности станций, являющихся ретрансляторами. Связь осуществляется в пределах прямой видимости, дальности между соседними станциями - до 50 км. Цифровые радиорелейные линии связи (ЦРРС) применяются в качестве региональных и местных систем связи и передачи данных, а также для связи между базовыми станциями сотовой связи.

Достоинства: высокая пропускная способность, низкие затраты на обслуживание.

Недостатки: зависимость качества передачи от климатических условий, высокие затраты на строительство данного канала и оконечного оборудования.

Спутниковые каналы связи используются в основном на геостационарных орбитах.

Достоинства спутниковых каналов связи: данные каналы связи обладают высокими качествами передачи и высокой пропускной способностью, универсальность связи независимо от географического положения

Недостатки: высокая стоимость канала связи, большие задержки на прием/передачу.

Радиоканалы сотовой связи строятся по тем же принципам, что и сотовые телефонные сети. БС подключаются к ЦК, который обеспечивает связь, как между БС, так и с другими телефонными сетями и с глобальной сетью Интернет.

Различают:

• Радиоканалы WiMAX (расстояние до 50 км со скоростью до 70 Мбит/с)

• Радиоканалы MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) - радиус 50—60 км, можно обеспечить до 56 Мбит/с на один канал.

• Радиоканалы для локальных сетей (Wi-Fi) - скорость обмена данными до 11 Mбит/с при подключении точка-точка и до 54 Мбит/с при инфраструктурном соединении.

• Радиоканалы Bluetooht - расстояние не более 10 м и может быть использована для создания домашних сетей. Скорость передачи данных не превышает 1 Мбит/с.