Лекция 4 27.2.2009 06:25:00 PM

Среда передачи данных

Среда передачи не входит в модель OSI. Ее свойства изучаются в разных областях физики.

Средой передачи данных в сетевых технологиях являются: свободное пространство, металлические проводники и оптоволокно. Переносчиком данных выступают электромагнитные колебания различной частоты и, соответственно, длин волн (краткое напоминание связи длины волны и частоты).

Используемые в разных технологиях диапазоны частот колебаний электромагнитного поля представлены на рисунке 3.1.

Название диапазона (рус.)	Название диапазона (англ.)	Частота	Длина волны
Высокочастотный	HF (high frequency)	3 - 30 МГц	100 - 10 м
Очень высокочастотный	VHF (very high frequency)	50 - 330 Мгц	6 – 0,9 м
Ультра высокочастотный	UHF (ultra high frequency)	300-3000 МГц	100-10 см
Сверх высокочастотный	SHF (super high frequency)	3 - 30 ГГц	10 см - 1 cм
Крайне высокочастотный (Миллиметровый)		30 – 300 ГГц	10 мм - 1 мм
Инфракрасный		150 – 395000 ГГц	2000 мкм - 0,76 мкм
Видимый		395000 – 750000 ГГц	0,76 мкм – 0,4 мкм

Первая часть данного разбиение привязана к метрической системе единиц длины, последняя строка определяется столь субъективным фактором, как диапазон зрения человека. Существует много других вариантов разбиений электромагнитного спектра. Обычно они определяются практическими потребностями их использования и устанавливаются государственными и межгосударственными регулирующими органами.

Приведем еще международное деление спектра в области ультра и сверхвысоких радиочастот:

Наименование диапазона	Частота	Длины волн	Пояснения
L (Long)	1 — 2 ГГц	15 — 30 см	наблюдение и контроль за воздушным движением
S (Short)	2 — 4 ГГц	7,5 — 15 см	управление воздушным движением, метеорология, морские радары
C (Compromise)	4 — 8 ГГц	3,75 — 7,5 см	метеорология, промежуточный диапазон между X и S
X	8 — 12 ГГц	2,5 — 3,75 см	управление оружием, наведение ракет, морские радары, погода, картографирование среднего разрешения; в США диапазон 10,525ГГц ± 25МГц используется в РЛС аэропортов.
Ku (under K)	12 — 18 ГГц	1,67 — 2,5 см	картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия
K (от немецкого kurz, то есть 'короткий')	18 — 27 ГГц	1,11 — 1,67 см	использование ограничено из-за сильного поглощения водяным паром, поэтому используются диапазоны Ku и Ka
Ka (above K)	27 — 40 ГГц	0,75 — 1,11 см	Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях

Данная терминология сложилась в ходе второй мировой войны в эпоху бурного развития радиолокации, и потом закрепилась для постоянного использования.

Сейчас частоты из этих диапазонов активно используются в спутниковой связи, мобильной телефонии и беспроводных ЛВС.

Bluetooth ISM-диапазон (Industry, Science and Medicine) 2.4—2.48 ГГц

Wi-Fi два нелицинзируемых (ISM) диапазона 2.4 и 5 ГГц

WiMAX базовая станция – пользователь 2 – 11 ГГц

Между базовыми станциями 10 – 66 ГГц

В России использование радиочастотного спектра регламентируется соответствующими правовыми актами, в том числе Постановление Правительства РФ от 15 июля 2006 г. N 439-23 "Об утверждении Таблицы распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации". Оно включает таблицу распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации. Не распределяются частоты до 9 КГц и не распределены частоты в диапазоне 275 - 1000 ГГц. Отдельно выделен перечень полос радиочастот, предназначенных для использования устройствами малого радиуса действия. В него включено 35 диапазонов из разных участков спектра. Например, интересны для нас следующие:

№	Допускаемые полосы радиочастот	Тип устройства малого радиуса действия	Условия использования
27.	2400 - 2483,5 МГц	Неспециализированные устройства
		Устройства локальных радиосетей	Устройства локальных радиосетей могут использовать полосу радиочастот 2400 - 2483,5 МГц с мощностью передатчика не более 100 мВт.
		Устройства для обнаружения передвижения и радиосигнализации
		Устройства для радиочастотной идентификации
		Устройства автоматической идентификации на железных дорогах	Использование устройств автоматической идентификации на железных дорогах ограничивается полосами радиочастот 2400 - 2420 МГц и 2446 - 2454 МГц.
28.	5150 - 5250 МГц	Устройства локальных радиосетей

Наиболее часто в практике построения ЛВС на сегодня однако используются медные кабели или оптическое волокно. Использование этих сред позволяет удешивить решения, обеспечить большие скорости передачи данных, обеспечить качественно иной уровень защиты передаваемых данных.

1. Стандарты

В любой индустрии важную роль играют системы стандартов. Их наличие делает системы различных производителей из разных регионов страны, континента, всего мира совместимыми между собой. Китайский утюг включается в домашнюю сетевую розетку и исправно работает. Точно также любой компьютер должен иметь возможность использовать среду передачи, смонтированную в вашем здании из материалов (кабелей, розеток и других элементов), произведенных как на всемирной фабрике (Китай), так и в других местах и имеющих самые разнообразные торговые марки.

Перечислим наиболее важные для нас стандарты, определяющие параметры среды передачи данных в ЛВС:

ANSI/TIA/EIA-568-А. Стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий. (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) – американский Октябрь 1995 года;

ANSI American National Standards Institute (Американский институт стандартов)

EIA Electronic Industries Association (Ассоциация электронной промышленности)

TIA Telecommunications Industry Association (Ассоциация телекоммуникационной промышленности)

ISO/IEC 11801. Информационные технологии. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков. (Generic cabling for customer premises) – международный Июль 1995 года;

ISO International Organization for Standardization (Международная организация по стандартизации)

IEC International Electromagnetic Commission (Международная электротехническая комиссия, МЭК)

EN 50173:1995. Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. (Generic cabling systems) – европейский Июль 1995 года.

EN European Standard (Европейский стандарт) разрабатывается организацией CENELEC - European Committee for Electrotechnical Standardization (Европейский комитет по электротехническим стандартам)