Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
12
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
208.9 Кб
Скачать

2.2. Основні різновиди каналів зв’язку.

2.2.1. Канали зв’язку на основі кабельного з’єднання.

Канали зв'язку на основі з’єднання за допомогою кабелів представлені коаксіальним, крученою парою і оптоволоконним кабелем.

Використовуються коаксіальні кабелі: «товстий» діаметром 12,5 мм і «тонкий» діаметром 6,25 мм. «Товстий» кабель має менше загасання, кращу перешкодозахищеність та забезпечує можливість роботи на великих відстанях, але він погано гнеться, що ускладнює прокладку з'єднань в приміщеннях, і дорожчий за «тонкий».

Існують екрановані (STP - Shielded Twist Pair) і неекрановані (UTP - Unshielded Twist Pair) виті пари проводів. Екрановані пари порівняно дорогі. Неекрановані кручені пари мають кілька категорій (типів). Найбільш досконалою є кручена пара категорії 5, яка застосовна при частотах до 100 МГц, довжина з'єднань зазвичай не перевищує 100 м. Загасання на 100 МГц і при довжині 100 м становить близько 24 дБ, при 10 МГц і 100 м - 7 дБ.

Виті пари іноді називають збалансованою лінією в тому сенсі, що в двох проводах лінії передаються одні і ті ж рівні сигналу (по відношенню до землі), але різної полярності. При прийомі сприймається різницю сигналів, звана парафазним сигналом. Синфазні перешкоди при цьому самокомпенсуються.

Оптичні канали зв'язку реалізуються у вигляді волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ). Конструкція ВОЛЗ - кварцовий сердечник діаметром 10 мкм, покритий відбиває оболонкою із зовнішнім діаметром 125 ... 200 мкм. Типові характеристики ВОЛЗ: робота на хвилях 0,85 ... 1,55 мкм, загасання 0,7 дБ / км, смуга частот - до 2 ГГц; орієнтовна ціна - 4...5$ за 1 м. Граничні відстані D для передачі даних по ВОЛС (без ретрансляції) залежать від довжини хвилі випромінювання L: для L = 850 нм D = 5км, а для L = 1300 нм D = 50 км, але апаратурна реалізація дорожча.

ВОЛЗ є основою високошвидкісної передачі даних, особливо на великі відстані. Так, в даний час практично реалізований проект навколосвітнього каналу передачі даних на ВОЛЗ довжиною в 27,3 тис. км, кабель проходить по дну трьох океанів, Середземного та Червоного морів, інформаційна швидкість 5,3 Гбіт/с.

Саме на ВОЛЗ досягнуті рекордні швидкості передачі інформації. В експериментальній апаратурі з використанням методу мультиплексування з розділенням каналів по довжинах хвиль (WDM - Wavelengths Division Multiplexing) досягнута швидкість 1100 Гбіт/с на відстані 150 км. В одній з діючих систем на основі WDM передача йде зі швидкістю 40 Гбіт/с на відстані до 320 км.

У методі WDM виділяється кілька несучих частот (каналів). Так, в останньої згаданої системі є 16 таких каналів поблизу частоти 4 * 105 ГГц, віддалених один від одного на 103 ГГц, в кожному каналі досягається швидкість 2,5 Гбіт/с.

2.2.2. Бездротові канали зв'язку.

У бездротових каналах передача інформації здійснюється на основі поширення радіохвиль. У табл.1 наведені відомості про діапазони електромагнітних коливань, що використовуються в бездротових і оптичних каналах зв'язку.

Таблица 1

Діапазон

Довжина хвилі, м

Частота, ГГц

Застосування

Дециметровий

1..0,1

0,3..3

стільникові радіотелефони, ТБ, супутниковий зв’язок, РК в ЛОМ*

Сантиметровий

0,1..0,01

3..30

радіорелейні лінії, РК в ЛОМ, супутниковий зв’язок

Міліметровий

0,01..0,001

30..300

РК в ЛОМ

Інфрачервоний

0,001..7,5·10-7

3·102..4·105

WDМ**

Видиме світло

(7,5...4,0)·10-7

(4,0...7,5)105

*) РК в ЛОМ - радіоканали в локальних мережах и системах зв’язку;

**) WDM - мультиплексне розділення каналів по довжині хвилі

Для організації каналу ПД в діапазонах дециметрових хвиль (902 ... 928 МГц і 2,4 ... 2,5 ГГц) потрібна реєстрація каналу. Робота в діапазоні 5,725...5,85 ГГц поки ліцензування не потребує.

Чим вище несуча частота, тим більше місткість (число каналів) системи зв'язку, але тим менше граничні відстані, на яких можлива пряма передача між двома пунктами без ретрансляторів. Перша з причин і породжує тенденцію до освоєння нових більш високочастотних діапазонів.

Радіоканали входять необхідною складовою частиною в супутникові та радіорелейні системи зв'язку, що застосовуються в територіальних мережах, в стільникові системи мобільного зв'язку, вони використовуються в якості альтернативи кабельним системам в локальних мережах і при об'єднанні мереж окремих офісів і підприємств в корпоративні мережі. У багатьох випадках застосування радіоканалів виявляється більш дешевим рішенням в порівнянні з іншими варіантами.

У територіальних мережах на регіональному рівні часто використовуються радіорелейні лінії зв'язку (комутація каналів, діапазон частот 15 ... 23 ГГц, зв'язок у межах прямої видимості, що обмежує дальність між сусідніми станціями - до 50 км за умови розміщення антен на будовах типу веж). Послідовність станцій, що є ретрансляторами, дозволяє передавати інформацію на значні відстані.

Радіозв'язок використовується в корпоративних і локальних мережах, якщо утруднена прокладка інших каналів зв'язку. Радіоканал або виконує роль моста між підмережами, або є загальним середовищем передачі даних в ЛОМ, або служить з'єднанням між центральним і термінальними вузлами в мережі з централізованим управлінням.

У першому випадку (зв'язок двох мереж) - з'єднання з направленими антенами, дальність в межах прямої видимості (зазвичай до 15-20 км з розташуванням антен на дахах будівель). Міст має два адаптера: один для формування сигналів для радіоканалу, інший - для кабельної підмережі.

У разі використання радіоканалу в якості загального середовища передачі даних у ЛОМ мережу називають RadioЕthernet (стандарт IEEE 802.11), вона зазвичай використовується всередині будівель. До складу апаратури входять прийомопередавачі і антени. Зв'язок здійснюється на частотах від одного до декількох гігагерц. Відстані між вузлами - кілька десятків метрів.

У відповідності зі стандартом IEEE 802.11 можливі два способи передачі двійкової інформації в ЛОМ, обидва вони мають на меті забезпечити захист інформації від небажаного доступу.

Перший спосіб називається методом прямої послідовності (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum). У ньому вводиться надмірність - кожен біт даних представляється послідовністю з 11 елементів ("чіпів"). Ця послідовність створюється за алгоритмом, відомому учасникам зв'язку, і тому може бути дешифрована при прийомі. Надмірність підвищує перешкодостійкість, що дозволяє знизити вимоги до потужності передавача, а для збереження високої швидкості потрібно розширювати смугу пропускання.

Другий спосіб - метод частотних стрибків (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum). У цьому методі смуга пропускання ділиться на 79 піддіапазонів. Передавач через кожні 20 мс перемикається на новий піддіапазон, причому алгоритм зміни частот відомий тільки учасникам зв'язку і може змінюватися, що і ускладнює несанкціонований доступ до даних.

У варіанті використання радіоканалів для зв'язку центрального і периферійного вузлів центральний пункт має ненаправлену антену, а термінальні пункти при цьому використовують спрямовані антени. Дальність зв'язку становить також десятки метрів, а поза приміщеннями - сотні метрів.

В умовах високих рівнів електромагнітних перешкод іноді використовують інфрачервоні канали зв'язку. Останнім часом їх стали застосовувати не тільки в цехах, але і в офісах, де промені можна направляти над перегородками приміщення.

В обладнання бездротових каналів ПД входять:

- мережеві адаптери і радіомодеми, що поставляються разом з кімнатними антенами і драйверами. Розрізняються способами обробки сигналів, характеризуються частотою передачі, пропускною здатністю, дальністю зв'язку.

Мережевий адаптер вставляється в вільний роз'єм шини комп'ютера. Наприклад, адаптер WaveLAN (Lucent Technologies) підключається до шини ISA, працює на частоті 915 МГц, пропускна здатність 2 Мбіт/с.

Радіомодем підключається до цифрового ООД через стандартний інтерфейс. Наприклад, радіомодеми серії RAN (Multipoint Networks) можуть працювати в дуплексному або напівдуплексному режимах; з боку порту даних - інтерфейс RS-232C, RS-449 або V.35, швидкості до 128 кбіт / с; зі сторони радіопорта - частоти 400...512 або 820...960 МГц, ширина радіоканалу 25...200кГц.

Радіомости використовуються для об'єднання між собою кабельних сегментів і окремих ЛВС в межах прямої видимості і для організації магістральних каналів в опорних мережах, виконують ретрансляцію і фільтрацію пакетів. Наприклад, міст ARLAN 640 (Aironet) взаємодіє з мережами Ethernet, забезпечує 2 Мбіт/с

Соседние файлы в папке Практика перевода,Михнова-task