72. Особенности работы и характеристики модемов adsl

ADSL – модемная технология, преобразует стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного доступа. Основное преимущество данной технологии в том, что нет необходимости прокладывать кабель до абонента. Используются уже проложенные телефонные кабели, на которые устанавливаются сплиттеры для разделения сигнала на "телефонный" и "модемный".

Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0…4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части — частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц – входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. Начиная с частоты 20кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты.

Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных в направлении от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием «постоянно установленного соединения», делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, а также для доступа к LAN  и т.п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объём информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость «входящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 24 Мбит/с и скорость «исходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 3,5 Мбит/с.

Выбор ADSL-технологии оправдан в тех случаях, когда требуется достичь высоких скоростей на больших расстояниях (до 5,5 км) от АТС до абонента и когда необходимо сохранить телефонную связь.

Обычно ADSL-технология используется в жилом секторе. Для одновременной передачи голосового трафика и данных по одной те- лефонной линии устанавливаются сплиттеры. Они могут быть как встроенными, так и внешними. Кроме «классической» технологии ADSL (включает в себя «облегченную» версию — ADSL Lite), современные концентраторы поддерживают улучшенные модификации технологии ADSL — ADSL2, ADSL2+.

Они разрабатывались с учетом возросших требований провайдеров и конечных пользователей к концентраторам. В ADSL2 увеличена скорость и дальность передачи информации, реализована функция адаптивного изменения скорости. Благодаря этим изменениям стала возможной поддержка большого количества новых приложений и дополнительных услуг. В ADSL2+ увеличена вдвое скорость приема информации на расстояниях до 1,5 км.

73. Радиосистемы передачи данных

К отличительным свойствам беспроводных технологий передачи данных можно отнести:

– мобильность

– возможность организации сети там, где прокладка кабеля технически невозможна.

– возможность объединить в сеть удаленных абонентов

– срочность.

Радиооборудование можно классифицировать по используемой частоте. От того, в каком диапазоне работает оборудование зависят такие показатели, как дальность связи, скорость передачи информации, зависимость от погодных условий, требование к обеспечению «прямой видимости».

1.6 – 30 МГц (коротковолновый диапазон). Системы работающие в диапазоне позволяют передавать данные и голосовые сообщения на расстояния до нескольких тысяч километров, что предоставляет уникальную возможность охвата значительных территорий, в том числе с гористым рельефом. Скорость передачи в КВ-системах относительно невысокая до 6 Кбит/с.

136 – 174 МГц – скорость передачи данных до 19.2 Kбит/с, дальность связи до 70 км, связь может осуществляться «из-за» угла и за горизонтом за счет искривления пути прохождения радиолуча у земли. Радиомодемы, работающие в этом диапазоне, используются для передачи файлов и электронной почты, позволяют организовать мобильный доступ в базы данных.

400 – 512 МГц – скорость передачи данных до 128 Кбит/с, дальность связи до 50 км. Желательно наличие прямой видимости, но возможна работа и на отраженных сигналах.

Выше 2ГГц –- возможна организация каналов передачи данных со скоростью более 2 Мбит/с, при этом обязательным является условие прямой видимости между антеннами. На этом участке радиочастотного спектра работает оборудование Radio-Еthernet  стандарт IEEE 802.11). Стандарт Radio-Ethernet имеет два основных применения. Первое из них – беспроводная локальная сеть в стенах одного здания или на территории предприятия. Второе применение стандарта Radio-Ethernet решает проблему подсоединения абонентов к большой сети передачи данных.

В Radio-Ethernet может применяться технология шумоподобных сигналов или широкополосных сигналов (ШПС). Узкополосные системы обладают существенным недостатком: если в частотном диапазоне такой системы появляются помехи, то качество связи резко падает. Именно эта незащищенность от помех узкополосных систем привела к разработке, сначала для военных целей, ШПС- технологии.

Стандарт 802.11 для получения шумоподобных сигналов предусматривает метод прямой последовательности (Direct SequenceSpread Spectrum-DSSS) и метод частотных скачков (Frequency Hopping Spread Spectrum-FHSS).

Принцип работы DSSS систем состоит в следующем: в передаваемый радиосигнал вноситься значительая избыточность путем передачи каждого бита информации одновременно в нескольких частотных каналах. Если на каком-либо из них (или сразу на нескольких) появляются помехи, система определяет правильный поток данных путем выбора наибольшего количества одинаковых потоков.

74. Беспроводная связь (инфракрасный интерфейс, технология Bluetooth).

Bluetooth – это фактический стандарт на миниатюрные недорогие средства передачи информации с помощью радиосвязи между мобильными (и настольными) компьютерами, мобильными телефонами и любыми другими портативными устройствами на небольшие расстояния. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10 – 100 метров друг от друга (дальность очень зависит от преград и помех), даже в разных помещениях(свободный от лицензирования диапазон 2,4–2,48 ГГц).

Спектр сигнала формируется по методу FHSS (широкополосный сигнал по методу часточных скачков). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование стоит недорого.

Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду. Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных иаудиосигнала (64 Кбит/с в обоих направлениях) используется различные схемы кодирования: аудио-сигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно. Без помехоустойчивого кодирования это обеспечивает передачу данных со скоростями 723,2 Кбит/с с обратным каналом 57,6 Кбит/с, или 433,9 Кбит/cв обоих направлениях

Инфракрасный порт – передатчик в виде светодиода(30 гр) и приемник в виде фотодиода(15гр), работающих в инфракрасном диапазоне. Длины волн, используемых для передачи данных через ИК-порт, колеблются от 850 до 880 нанометров.

Применение излучателей и приемников инфракрасного (ИК) диапазона позволяет осуществлять беспроводную связь между парой устройств, удаленных на расстояние до нескольких метров. Инфракрасная связь безопасна для здоровья, не создает помех в радиочастотном диапазоне и обеспечивает конфиденциальность передачи. ИК-лучи не проходят через стены, поэтому зона приема ограничивается небольшим, легко контролируемым пространством. Инфракрасный интерфейс имеют некоторые модели принтеров, им оснащают многие современные малогабаритные устройства: карманные компьютеры (PDA), мобильные телефоны, цифровые фотокамеры и т. п.

Различают инфракрасные системы низкой (до 115,2 Кбит/с), средней (1,152 Мбит/с) и высокой (4 Мбит/с) скорости. Низкоскоростные системы служат для обмена короткими сообщениями, высокоскоростные — для обмена файлами между компьютерами, подключения к компьютерной сети, вывода на принтер, проекционный аппарат и т. п. Ожидаются более высокие скорости обмена, которые позволят передавать «живое видео».