- •Ответы на контрольные вопросы по информатике
- •Появление и развитие информатики. Структура информатики.
- •Определение информационной технологии и новой информационной технологии. Этапы развития информационной технологии.
- •Составные части и основные области применения новой информационной технологии. Перспективы перехода к информационному обществу.
- •Информационный ресурс и его составляющие.
- •Виды информационных процессов.
- •Понятия информации, сообщения и данных.
- •Формы адекватности информации: синтаксическая, семантическая и прагматическая.
- •Синтаксические меры информации.
- •Вероятностный подход к измерению количества информации.
- •Показатели качества информации.
- •Позиционные системы счисления: основные понятия, представление целых неотрицательных и дробных чисел.
- •Позиционные системы счисления: перевод целых чисел из одной системы счисления в другую, арифметические действия над числами без знака.
- •Позиционные системы счисления: перевод дробных чисел из одной системы счисления в другую.
- •Представление отрицательных двоичных чисел. Прямой, обратный и дополнительный коды. Арифметические действия над числами с использованием дополнительного кода.
- •Представление символьной информации в эвм. Код ascii.
- •Формы записи чисел.
- •Формат представления чисел с фиксированной точкой.
- •Формат представления чисел с плавающей точкой в см эвм
- •Представление чисел с плавающей точкой в соответствии со стандартом ieee
- •Двоично-десятичный код.
- •Понятие сигнала. Структурная схема одноканальной системы передачи информации. Классификация систем передачи информации.
- •Классификация спи
- •Понятие модуляции. Виды модуляции.
- •Классификация сигналов. Понятия дискретизации и квантования. Примеры цифрового преобразования непрерывных сигналов.
- •Классификация проводных линий связи.
- •Понятие затухания и дисперсии.
- •Классификация беспроводных линий связи. Их использование в корпоративных и локальных сетях. Классификация беспроводных линий связи
- •Понятие канала связи их классификация. Типы выделенных и коммутируемых каналов.
- •Многоканальные линии связи. Методы разделения. Достоинства и недостатки.
- •Режимы передачи данных.
- •Кодирование данных. Основные понятия. Способы сигнального кодирования.
- •Параллельный способ передачи данных. Примеры параллельных интерфейсов.
- •Последовательный способ передачи данных. Примеры последовательных интерфейсов.
- •Синхронизация данных.
- •Достоверность передачи данных и надежность канала связи.
- •Определение локальной сети.
- •Основные компоненты локальной сети, их назначение и функции.
- •Топология локальных сетей. Понятие топологии. Шина. Звезда
- •Топология локальных сетей. Кольцо. Дерево. Смешанные топологии.
- •Эталонная семиуровневая модель обмена информацией в сети.7, 6 и 5 уровни.
- •Эталонная семиуровневая модель обмена информацией в сети. Первые четыре уровня.
- •Стандартные сетевые протоколы.
- •Способы адресации в вычислительных сетях
- •Элементы эвм.
- •Понятие, свойства и способы задания алгоритма.
- •Понятие архитектуры и структуры эвм.
- •Основные принципы архитектуры фон Неймана.
- •Структура персонального компьютера.
- •Структура памяти персонального компьютера. Оперативная память эвм.
- •Постоянная память. Bios.
- •Быстрая внутренняя кэш-память.
- •Классификация внешних устройств эвм. Устройства ввода информации.
- •Устройства вывода информации из эвм.
- •Классификация внешней памяти эвм. Основные параметры внешней памяти эвм.
Понятие затухания и дисперсии.
Затухание (attenuation) или, более точно, погонное затухание в линиях связи определяется потерями мощности сигнала, например на нагрев (для медных кабельных линий) или на поглощение и рассеивание излучения (для оптических волокон), и измеряется децибелами на км:
B (Att) =1/L·10 Lg·Pвх/Pвых (дБ/км),
где L – длина отрезка линии связи в км; Pвх – мощность сигнала на входе линии связи, Pвых – мощность, зафиксированная приемником на выходе.
Для электрических импульсных сигналов можно использовать другую формулу:
B (Att) =1/L·20 Lg·Uвх/Uвых (дБ/км),
где Uвх, Uвых – амплитуда напряжения сигнала на входе и выходе линии связи соответственно.
Затухание в 3 дБ/км означает уменьшение мощности в 2 раза, а уменьшение амплитуды сигнала в 2 раза соответствует затуханию 6 дБ/км.
В ЛВС на неэкранированной витой паре длины соединений обычно не превышают 100 м. Затухание при такой длине на частоте 100 МГц составляет около 24 дБ, а на частоте 10 МГц – около 7 дБ.
Типичные характеристики ВОЛС: SMF работают на волнах 1,3 или 1,55 мкм, затухание 0,3-0,4 и 0,2 - 0,25 дБ/км соответственно; MMF – на волнах 0,85 или 1,3 мкм и затухание 2,4-3,0 и 0,5 - 1,1 дБ/км соответственно.
В оптических линиях связи существенные потери мощности происходят также на стыках световодов (типовые значения 0,1-1 дБ).
Предельные расстояния L для передачи данных по ВОЛС (без усиления) зависят от длины волны излучения λ: для λ=0,85 мкм L = 5 км, а для λ=1,3 мкм L = 50 км, но аппаратурная реализация дороже.
При передаче световых сигналов по многомодовым волокнам наряду с потерями мощности происходят временные искажения, проявляющиеся в расползании светового импульса и приводящие к "наползанию" соседних импульсов друг на друга и, как следствие, либо к появлению ошибок, либо к снижению скорости передачи. Такое искажение импульсов называют дисперсией.
Причина дисперсии связана:
во-первых, с наличием нескольких лучей (мод), входящих в световод под разными углами и распространяющихся по нему различными путями. Это приводит к различному времени прихода лучей к концу линии (модовая дисперсия, присутствующая только в многомодовом волокне);
во-вторых, так как источник излучает свет в некотором диапазоне длин волн (у лазера спектральная ширина излучения – 2 нм, у светодиода – 40 нм), а световые волны различной длины распространяются по волокну с разной скоростью из-за зависимости показателя преломления светопроводящего материала от длины волны, то возникает материальная дисперсия (присутствует во всех оптических волокнах).
При оценке дисперсии пользуются временной характеристикой дисперсии τβ, мкс/км, которая показывает величину уширения импульса при прохождении им расстояния в 1 км, или полосой пропускания - величиной обратной уширению МГц×км.
Классификация беспроводных линий связи. Их использование в корпоративных и локальных сетях. Классификация беспроводных линий связи
Декаметровые (короткие) волны (КВ), высокие частоты (ВЧ) - частота 0,003-0,03 ГГц., длина волны 1000-10м., применяется в радиовещании и дальней связи.
Метровые (ультракороткие) волны (УКВ), очень высокие частоты (ОВЧ) - частота 0,03-0,3 ГГц., длина волны 10-1м., применяется в радиовещании, телевидении, ближней связи (в том числе пейджинговой)
Дециметровые волны, ультравысокие частоты (УВЧ) - частота 3-30 ГГц., длина волны 0,1-0,01м., применяется в радиорелейных линиях, спутниковой связи, ЛВС
Миллиметровые волны, крайне высокие частоты (КВЧ) - частота 30-300 ГГц., длина волны 0,01-0,001м., применяется в спутниковой связи, радиолокации.
Инфракрасный диапазон - частота 3,1- 4×105 ГГц., длина волны 9,5-7,5×10-7м., применяется в ЛВС.
Чем выше рабочая частота, тем больше емкость (число каналов) системы связи, но тем меньше предельные расстояния, на которых возможна прямая передача между двумя пунктами без ретрансляторов. Первая из причин и порождает тенденцию к освоению новых более высокочастотных диапазонов.
Радиолинии, в частности спутниковая связь, в основном используются глобальных компьютерных сетях (WAN – wide area network).
В корпоративных и локальных сетях радиосвязь используется, если затруднена прокладка других каналов связи.
Радиолиния может являться при этом
мостом между подсетями (двухточечное соединение, point-to-point).
В корпоративных сетях (охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или нескольких близко расположенных зданиях) часто реализуется связь двух сегментов ЛВС, расположенных в отдельных зданиях. Эта связь организуется с помощью двухточечного соединения с направленными антеннами, расположенными на крышах зданий, с дальностью в пределах прямой видимости (обычно до 15-20 км). Компьютер, обеспечивающий такаю связь (мост) имеет два адаптера: один для формирования сигналов для радиолинии, другой – для кабельной подсети.
общей средой передачи данных в беспроводных ЛВС (WLAN-wireless LAN, Wi-Fi- wireless fidelity).
Для организации беспроводных ЛВС используются радиоволны частотой 902-928 МГц, 2,40-2,483 ГГц и 5,15-5,825 ГГц. Стандарты:
-RadioEthernet IEEE 802.11 (скорость передачи до 1Мбит/с, диапазон частот 902-928 МГц) - почти не используется,
-Wi-Fi IEEE 802.11b (до 11Мбит/с, диапазон 2,40-2,483 ГГц)
-Wi-Fi IEEE 802.11a (до 54 Мбит/c, диапазон 5,15-5,825 ГГц)
-Wi-Fi IEEE 802.11g (до 54 Мбит/с, диапазон как у 802.11b)
- Wi-Fi IEEE 802.11n (до 450 Мбит/с, диапазон как у 802.11b)
Расстояния между узлами до 50 метров внутри помещений (indoor) и до 300 м вне помещений (outdoor).
соединением между центральным и терминальными узлами (в сети с централизованным управлением).
Для связи центрального и периферийного узлов центральный пункт имеет ненаправленную или секторную антенну, а терминальные пункты при этом используют направленные антенны. Дальность связи составляет также десятки метров, а вне помещений – сотни метров.
В условиях высоких уровней электромагнитных помех используют сети с инфракрасным излучением (IrDA), сигналы в которых передаются на расстояние до 30 м со скоростью 10 Мбит/с.
Существуют два метода инфракрасной передачи – рассеивающая и прямая. В последнее время инфракрасные линии связи стали применять не только в цехах с высоким уровнем электромагнитных помех, но и в обычных офисах, где лучи можно направлять над перегородками помещения.
Главным недостатком инфракрасных линий является подверженность световым помехам со стороны сильных источников света (например, окон).
Лазерные системы связи применяются в основном для охраны особо важных объектов, при этом реализуется важный принцип однородности системы, когда и зондирующие (обнаружение и идентификация объектов) и информационно-связные функции осуществляются с помощью одних и тех же средств.
Достоинством лазерных систем является существенное повышение безопасности и надежности передачи, а недостатком – высокая стоимость, более высокая мощность, а также использование видимой части спектра, что приводит к возможности затухания сигнала из-за атмосферных помех.