Физический уровень эталонной модели взаимодействия открытых систем (мвос)

1. Линии связи

Линии связи – это физическая среда, в которой распространяются информационные сигналы, а также аппаратура передачи данных (АПД) и промежуточная аппаратура.

В качестве физической среды передачи данных может выступать:

1. Кабель – набор проводников изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов.

2. Атмосфера – беспроводные средства передачи данных

3. Космическое пространство

Все линии связи могут быть классифицированы следующим образом:

1. Воздушные линии связи (столбы с телеграфными проводами) – это провода без изоляции, вследствие чего подвержены различным атмосферным влиянием. Надежность крайне низка.

2. Кабельные линии связи (витая пара, оптоволокно, коаксиальный кабель).

Коаксиальный кабель представляет собой медную жилу, окруженную изоляцией, экраны в виде металлической оплетки и внешнюю оболочку.

Электронные сигналы, кодирующие данные, передаются по медной жиле.

Коаксиальный кабель обладает высокой пропускной способностью и помехозащищенностью. Он делится на толстый итонкий.

Позволяет передавать сигналы без затухания на расстояния от 185 до 255 (для тонкого) и до 500 м. Максимальная скорость передачи данных до 10 Мбит/с.

Коаксиальный кабель может подключаться к компьютеру через плату сетевого адаптера (тонкий), либо через трансивер (толстый).

Витая пара состоит из двух изолированных медных проводов, скрученных между собой.

Перекрученные провода позволяют уменьшить помехи от других витых пар.

В состав одного кабеля входит несколько медных жил – витых пар.

Максимальное расстояние от 30 до 100 м. Максимальная скорость от 10 Мбит/с до 1 Гбит/с.

Витая пара обладает высокой пропускной способностью и хорошей помехозащищенностью.

Может быть экранированная и неэкранированная. Подключается через плату сетевого адаптера.

Оптоволокно состоит из трех компонентов:

- стеклянный или пластиковый проводник (сердечник),

- окруженный слоем стеклянного или пластикового покрытия ,

- внешняя защитная оболочка.

Передача данных осуществляется с помощью лазерного или светодиодного датчика, посылающего однонаправленные световые импульсы по сердечнику.

Прием сигнала осуществляется фотодиодным приемником, который выполняет преобразования световых импульсов в электронные сигналы для последующей обработки данных компьютером.

Максимальная длина сигнала без затухания 2 км. Скорость от 10 Мбит/с до 2 Гбит/с.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи

Наземные

Рисунок.

Спутниковые

Рисунок.

В компьютерных сетях используются все вышеперечисленные физические связи.

Самой лучшей связью является оптоволокно.

Рисунок.

Лекция 4

2. Модуляция сигнала (выполняется на физическом уровне).

Еще одной задачей, решаемой на физическом уровне, является модуляция.

Под модуляцией сигнала понимается процесс преобразования первичного сигнала к виду, пригодному для использования в линии связи и предназначенному для передачи сообщения, путем воздействия на один или несколько его параметров.

На приемной стороне необходимо выполнить обратный процесс демодуляции, то есть извлечение из смодулированного сигнала информационного сообщения.

Для передачи аналогового сообщения с помощью аналогового сигнала можно использовать: амплитудную, частотную, фазовую модуляцию.

Для передачи аналогового сообщения с помощью детерминированного (цифрового) сигнала используется кодово-импульсная модуляция.

Пример 1.

Пример 2.