Лінії зв'язку та канали передачі даних. Мережеві технології, канали зв'язку та їх основні характеристики Які бувають канали зв'язку

1. Канал зв'язку

Канал зв'язку - система технічних засобів та середовище поширення сигналів для передачі повідомлень (не тільки даних) від джерела до одержувача (і навпаки). Канал зв'язку, який розуміється у вузькому значенні (тракт зв'язку), представляє лише фізичне середовище поширення сигналів, наприклад, фізичну лінію зв'язку.

Канал зв'язку призначений передачі сигналів між віддаленими пристроями. Сигнали несуть інформацію, призначену для подання користувачеві (людині), або використання прикладними програмами ЕОМ.

2 Канал зв'язку включає такі компоненти:

1) передавальний пристрій;

2) приймальний пристрій;

3) середовище передачі різної фізичної природи

Формований передавачем сигнал, що несе інформацію, після проходження через середовище передачі надходить на вхід приймального пристрою. Далі інформація виділяється із сигналу та передається споживачеві. Фізична природа сигналу вибирається таким чином, щоб він міг поширюватися через середовище передачі з мінімальним ослабленням та спотвореннями. Сигнал необхідний як переносник інформації, сам він інформації не несе. канал зв'язок віддалений одержувач

Тобто. це (канал) - технічний пристрій (техніка + середовище).

3. Характеристики (параметри) каналів зв'язку

1. Передаточна функція каналу: подається у вигляді амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) і показує, як загасає амплітуда синусоїди на виході каналу зв'язку в порівнянні з амплітудою на її вході для всіх можливих частот сигналу, що передається. Знання амплітудно-частотної характеристики реального каналу дозволяє визначити форму вихідного сигналу для будь-якого вхідного сигналу. Для цього необхідно знайти спектр вхідного сигналу, перетворити амплітуду складових гармонік відповідно до амплітудно-частотної характеристикою, а потім знайти форму вихідного сигналу, склавши перетворені гармоніки. Для експериментальної перевірки амплітудно-частотної характеристики потрібно провести тестування каналу еталонними (рівними по амплітуді) синусоїдами по всьому діапазону частот від нуля до деякого максимального значення, що може зустрітися у вхідних сигналах. Причому змінювати частоту вхідних синусоїд потрібно з невеликим кроком, а значить кількість експериментів має бути більшою.

2. Смуга пропускання: є похідною характеристикою АЧХ. Вона є безперервним діапазоном частот, для яких відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує деяку заздалегідь задану межу, тобто смуга пропускання визначає діапазон частот сигналу, при яких цей сигнал передається по каналу зв'язку без значних спотворень. Зазвичай смуга пропускання відраховується лише на рівні 0,7 від максимального значення АЧХ. Ширина смуги пропускання найбільше впливає на максимально можливу швидкість передачі інформації по каналу зв'язку.

3. Згасання: визначається як відносне зменшення амплітуди або потужності сигналу під час передачі каналом сигналу певної частоти. Часто при експлуатації каналу заздалегідь відома основна частота сигналу, що передається, тобто та частота, гармоніка якої має найбільшу амплітуду і потужність. Тому достатньо знати

згасання на цій частоті, щоб приблизно оцінити спотворення сигналів, що передаються по каналу. Точніші оцінки можливі при знанні згасання на декількох частотах, що відповідають декільком основним гармонікам сигналу, що передається.

Загасання зазвичай вимірюється в децибелах (дБ) і обчислюється за такою формулою:

Де Рвых – потужність сигналу на виході каналу, Рвх – потужність сигналу на вході каналу.

Згасання завжди розраховується для певної частоти та співвідноситься з довжиною каналу. Насправді завжди користуються поняттям " погонне згасання " , тобто. загасання сигналу на одиницю довжини каналу, наприклад, загасання 0.1 дБ/метр.

4. Швидкість передачі: характеризує кількість біт, що передаються каналом в одиницю часу. Вона вимірюється в бітах за секунду - біт/с, і навіть похідних одиницях: Кбіт/c, Мбіт/c, Гбіт/с. Швидкість передачі залежить від ширини смуги пропускання каналу, рівня шумів, виду кодування та модуляції.

5. Перешкодостійкість каналу: характеризує його здатність забезпечувати передачу сигналів за умов перешкод. Перешкоди прийнято ділити на внутрішні (є теплові шуми апаратури) і зовнішні (вони різноманітні і залежить від середовища передачі). Перешкодостійкість каналу залежить від апаратних та алгоритмічних рішень з обробки прийнятого сигналу, які закладені в приймально-передавальний пристрій. Перешкодостійкість передачі сигналів через канал може бути підвищена за рахунок кодування та спеціальної обробки сигналу.

6. Динамічний діапазон: логарифм відношення максимальної потужності сигналів, що пропускаються каналом, до мінімальної.

7. Помехозащищенность: це перешкоднозахищеність, тобто. схибленість.

Державний іспит

(State examination)

Запитання №3 «Канали зв'язку. Класифікація каналів зв'язку. Параметри каналів зв'язку. Умова передачі сигналу каналом зв'язку».

(Пляскін)

Канал зв'язку. 3

Класифікація. 5

Характеристики (параметри) каналів зв'язку. 10

Умова передачі сигналів каналами зв'язку. 13

Література 14

Канал зв'язку

Канал зв'язку- система технічних засобів та середовище поширення сигналів для передачі повідомлень (не лише даних) від джерела до одержувача (і навпаки). Канал зв'язку, що розуміється у вузькому значенні ( тракт зв'язку), представляє лише фізичне середовище поширення сигналів, наприклад, фізичну лінію зв'язку.

Канал зв'язку включає такі компоненти:

1) передавальний пристрій;

2) приймальний пристрій;

3) середовище передачі різної фізичної природи (рис.1).

Рис.1. Каналу зв'язку (варіант №1)

Рис.2 Канал зв'язку (варіант №2)

Тобто. це (канал) - технічний пристрій (техніка + середовище).

Класифікація

Класифікацій буде наведено рівно три типи. Вибирайте на смак та колір:

Класифікація №1:

Існує безліч видів каналів зв'язку, серед яких найчастіше виділяють канали провіднийзв'язку ( повітряні, кабельні, світловодніта ін) та канали радіозв'язку (тропосферні, супутниковіта ін.). Такі канали у свою чергу прийнято кваліфікувати на основі характеристик вхідного та вихідного сигналів, а також зміни характеристик сигналів залежно від таких явищ, що відбуваються в каналі, як завмирання і згасання сигналів.

За типом середовища поширення канали зв'язку поділяються на:

Провідні;

Акустичні;

Оптичні;

Інфрачервоні;

Радіоканали.

Канали зв'язку також класифікують на:

· безперервні (на вході та виході каналу – безперервні сигнали),

· дискретні або цифрові (на вході та виході каналу – дискретні сигнали),

· безперервно-дискретні (на вході каналу-безперервні сигнали, а на виході-дискретні сигнали),

· дискретно-безперервні (на вході каналу-дискретні сигнали, а на виході-безперервні сигнали).

Канали можуть бути як лінійнимиі нелінійними, тимчасовимиі просторово-часовими.

Можлива класифікація каналів зв'язку по діапазону частот .

Системи передачі бувають одноканальніі багатоканальні. Тип системи визначається каналом зв'язку. Якщо система зв'язку побудована на однотипних каналах зв'язку, її назва визначається типовим назвою каналів. Інакше використовується деталізація класифікаційних ознак.

Класифікація №2 (детальніше):

1. Класифікація за діапазоном використовуваних частот

Ø Кілометрові (ДВ) 1-10 км, 30-300 кГц;

Гектометрові (СВ) 100-1000 м, 300-3000 кГц;

Ø Декаметрові (КВ) 10-100 м, 3-30 МГц;

Ø Метрові (МВ) 1-10 м, 30-300 МГц;

Ø Дециметрові (ДМВ) 10-100 см, 300-3000 МГц;

Ø Сантиметрові (СМВ) 1-10 см, 3-30 ГГц;

Ø Міліметрові (ММВ) 1-10 мм, 30-300 ГГц;

Ø Децимілімітрові (ДММВ) 0,1-1 мм, 300-3000 ГГц.

2. За спрямованістю ліній зв'язку

- спрямовані (використовуються різні провідники):

Ø коаксіальні,

Ø кручені пари на основі мідних провідників,

Ø волоконнооптичні.

- неспрямовані (радіолінії);

Ø прямої видимості;

Ø тропосферні;

Ø іоносферні

Ø космічні;

Ø радіорелейні (ретрансляція на дециметрових та більш коротких радіохвилях).

3. По виду повідомлень, що передаються:

Ø телеграфні;

Ø телефонні;

Ø передачі даних;

Ø факсимільні.

4. На вигляд сигналів:

Ø аналогові;

Ø цифрові;

Ø імпульсні.

5. На вигляд модуляції (маніпуляції)

- В аналогових системах зв'язку:

Ø з амплітудною модуляцією;

Ø з односмуговою модуляцією;

Ø із частотною модуляцією.

- У цифрових системах зв'язку:

Ø з амплітудною маніпуляцією;

Ø із частотною маніпуляцією;

Ø з фазовою маніпуляцією;

Ø із відносною фазовою маніпуляцією;

Ø з тональною маніпуляцією (поодинокі елементи маніпулюють коливанням, що піднесуть (тоном), після чого здійснюється маніпуляція на вищій частоті).

6. За значенням бази радіосигналу

Ø широкосмугові (B>> 1);

Ø вузькосмугові (B»1).

7. За кількістю повідомлень, що одночасно передаються

Ø одноканальні;

Ø багатоканальні (частотний, тимчасовий, кодовий поділ каналів);

8. У напрямку обміну повідомлень

Ø односторонні;

Ø двосторонні.
9. По порядку обміну повідомлення

Ø симплексний зв'язок- двосторонній радіозв'язок, при якому передача та прийом кожної радіостанції здійснюється по черзі;

Ø дуплексний зв'язок- передача та прийом здійснюється одночасно (найбільш оперативна);

Ø напівдуплексний зв'язок- відноситься до симплексної, в якій передбачається автоматичний перехід з передачі на прийом та можливість перепиту кореспондента.

10. За способами захисту інформації, що передається

Ø відкритий зв'язок;

Ø закритий зв'язок (засекречений).

11. За ступенем автоматизації обміну інформацією

Ø неавтоматизовані - керування радіостанцією та обмін повідомленнями виконується оператором;

Ø автоматизовані - вручну здійснюється лише введення інформації;

Ø автоматичні - процес обміну повідомленнями виконується між автоматичним пристроєм та ЕОМ без участі оператора.

Класифікація №3 (щось може повторюватися):

1. За призначенням

Телефонні

Телеграфні

Телевізійні

Радіомовні

2. У напрямку передачі

Симплексні (передача лише в одному напрямку)

Напівдуплексні (передача по черзі в обох напрямках)

Дуплексні (передача одночасно в обох напрямках)

3. За характером лінії зв'язку

Механічні

Гідравлічні

Акустичні

Електричні (провідні)

Радіо (бездротові)

Оптичні

4. За характером сигналів на вході та виході каналу зв'язку

Аналогові (безперервні)

Дискретні за часом

Дискретні за рівнем сигналу

Цифрові (дискретні та за часом та за рівнем)

5. За кількістю каналів однією лінію зв'язку

Одноканальні

Багатоканальні

І ще малюнок сюди:

Рис.3. Класифікація ліній зв'язку.

Характеристики (параметри) каналів зв'язку

1. Передатна функція каналу: представляється у вигляді амплітудно-частотної характеристики (АЧХ)іпоказує, як згасає амплітуда синусоїди на виході каналу зв'язку в порівнянні з амплітудою на її вході для всіх можливих частот сигналу, що передається. Нормована амплітудно-частотна характеристика каналу показано на рис.4. Знання амплітудно-частотної характеристики реального каналу дозволяє визначити форму вихідного сигналу для будь-якого вхідного сигналу. Для цього необхідно знайти спектр вхідного сигналу, перетворити амплітуду складових гармонік відповідно до амплітудно-частотної характеристикою, а потім знайти форму вихідного сигналу, склавши перетворені гармоніки. Для експериментальної перевірки амплітудно-частотної характеристики потрібно провести тестування каналу еталонними (рівними по амплітуді) синусоїдами по всьому діапазону частот від нуля до деякого максимального значення, що може зустрітися у вхідних сигналах. Причому змінювати частоту вхідних синусоїд потрібно з невеликим кроком, а значить кількість експериментів має бути більшою.

- Відношення спектра вихідного сигналу до вхідного
- смуга пропуску

Рис.4 Нормована амплітудно-частотна характеристика каналу

2. Смуга пропуску: є похідною характеристикою АЧХ. Вона є безперервним діапазоном частот, для яких відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує деяку заздалегідь задану межу, тобто смуга пропускання визначає діапазон частот сигналу, при яких цей сигнал передається по каналу зв'язку без значних спотворень. Зазвичай смуга пропускання відраховується лише на рівні 0,7 від максимального значення АЧХ. Ширина смуги пропускання найбільше впливає на максимально можливу швидкість передачі інформації по каналу зв'язку.

3. Згасання: визначається як відносне зменшення амплітуди або потужності сигналу під час передачі каналом сигналу певної частоти. Часто при експлуатації каналу заздалегідь відома основна частота сигналу, що передається, тобто та частота, гармоніка якої має найбільшу амплітуду і потужність. Тому достатньо знати згасання на цій частоті, щоб приблизно оцінити спотворення сигналів, що передаються по каналу. Точніші оцінки можливі при знанні згасання на декількох частотах, що відповідають декільком основним гармонікам сигналу, що передається.

Загасання зазвичай вимірюється в децибелах (дБ) і обчислюється за такою формулою: , де

Потужність сигналу на виході каналу,

Потужність сигналу на вході каналу.

4. Швидкість передачі: характеризує кількість біт, що передаються каналом в одиницю часу. Вона вимірюється в бітах за секунду - біт/с, а також похідних одиницях: Кбіт/c, Мбіт/c, Гбіт/с. Швидкість передачі залежить від ширини смуги пропускання каналу, рівня шумів, виду кодування та модуляції.

5. Перешкодостійкість каналу: характеризує його здатність забезпечувати передачу сигналів за умов перешкод. Перешкоди прийнято ділити на внутрішні(являє собою теплові шуми апаратури) та зовнішні(вони різноманітні та залежать від середовища передачі). Перешкодостійкість каналу залежить від апаратних та алгоритмічних рішень з обробки прийнятого сигналу, які закладені в приймально-передавальний пристрій. Перешкодостійкістьпередачі сигналів через канал може бути підвищеназа рахунок кодування та спеціальної обробкисигналу.

6. Динамічний діапазон : логарифм відношення максимальної потужності сигналів, що пропускаються каналом, до мінімальної.

7. Перешкодозахищеність: це схибленість, тобто. схибленість.

Тема 1.4: Основи локальних мереж

Тема 1.5: Базові технології локальних мереж

Тема 1.6: Основні програмні та апаратні компоненти ЛОМ

Локальні мережі

1.2. Середовище та методи передачі даних у обчислювальних мережах

1.2.2. Лінії зв'язку та канали передачі даних

Для побудови комп'ютерних мереж застосовуються лінії зв'язку, що використовують різне фізичне середовище. Як фізичне середовище в комунікаціях використовуються: метали (в основному мідь), надпрозоре скло (кварц) або пластик та ефір. Фізичне середовище передачі даних може являти собою кабель "кручена пара", коаксіальний кабель, волоконно-оптичний кабель і навколишній простір.

Лінії зв'язку чи лінії передачі - це проміжна апаратура і фізичне середовище, через яку передаються інформаційні сигнали (дані).

В одній лінії зв'язку можна утворити кілька каналів зв'язку (віртуальних або логічних каналів), наприклад, шляхом частотного або тимчасового поділу каналів. Канал зв'язку – це засіб односторонньої передачі даних. Якщо лінія зв'язку монопольно використовується каналом зв'язку, то цьому випадку лінію зв'язку називають каналом зв'язку.

Канал передачі даних - це засоби двостороннього обміну даними, які включають лінії зв'язку і апаратуру передачі (прийому) даних. Канали передачі пов'язують між собою джерела інформації та приймачі інформації.

Залежно від фізичного середовища передачі даних лінії зв'язку можна поділити на:

провідні лінії зв'язку без ізолюючих та екрануючих обплетень;
кабельні, де передачі сигналів використовуються такі лінії зв'язку як кабелі "вита пара", коаксіальні кабелі або оптоволоконні кабелі;
бездротові (радіоканали наземного та супутникового зв'язку), що використовують для передачі сигналів електромагнітні хвилі, які поширюються по ефіру.

Провідні лінії зв'язку

Дротові (повітряні) лінії зв'язку використовуються передачі телефонних і телеграфним сигналом, і навіть передачі комп'ютерних даних. Ці лінії зв'язку застосовуються як магістральні лінії зв'язку.

По провідних лініях зв'язку можуть бути організовані аналогові та цифрові канали передачі даних. Швидкість передачі по дротових лініях "простий старої телефонної лінії" (POST - Primitive Old Telephone System) є дуже низькою. Крім того, до недоліків цих ліній відносяться схибленість і можливість простого несанкціонованого підключення до мережі.

Кабельні лінії зв'язку

Кабельні лінії зв'язку мають досить складну структуру. Кабель складається з провідників, ув'язнених у кілька шарів ізоляції. У комп'ютерних мережах використовуються три типи кабелів.

Кручена пара(twisted pair) - кабель зв'язку, який є кручена пара мідних проводів (або кілька пар проводів), укладених в екрановану оболонку. Пари проводів скручуються між собою з метою зменшення наведень. Віта пара є досить стійкою до перешкод. Існує два типи цього кабелю: неекранована кручена пара UTP і екранована кручена пара STP.

Характерним для цього кабелю є простота монтажу. Даний кабель є найдешевшим і найпоширенішим видом зв'язку, який знайшов широке застосування у найпоширеніших локальних мережах з архітектурою Ethernet, побудованих за топологією типу "зірка". Кабель підключається до мережних пристроїв за допомогою з'єднувача RJ45.

Кабель використовується передачі даних на швидкості 10 Мбіт/с і 100 Мбіт/с. Віта пара зазвичай використовується для зв'язку на відстань не більше кількох сотень метрів. До недоліків кабелю "кручена пара" можна віднести можливість простого несанкціонованого підключення до мережі.

Коаксіальний кабель(coaxial cable) - це кабель з центральним мідним дротом, який оточений шаром ізолюючого матеріалу для того, щоб відокремити центральний провідник від зовнішнього провідного екрана (мідної оплетки або шар алюмінієвої фольги). Зовнішній провідний екран кабелю покривається ізоляцією.

Існує два типи коаксіального кабелю: тонкий коаксіальний кабель діаметром 5 мм та товстий коаксіальний кабель діаметром 10 мм. У товстого коаксіального кабелю згасання менше, ніж у тонкого. Вартість коаксіального кабелю вища за вартість витої пари та виконання монтажу мережі складніше, ніж витою парою.

Коаксіальний кабель застосовується, наприклад, у локальних мережах з архітектурою Ethernet, побудованих за топологією типу "загальна шина".

Коаксіальний кабель більш схиблений, ніж кручена пара і знижує власне випромінювання. Пропускна спроможність – 50-100 Мбіт/с. Допустима довжина лінії зв'язку – кілька кілометрів. Несанкціоноване підключення до коаксіального кабелю складніше, ніж до кручений пари.

Кабельні оптоволоконні канали зв'язку. Оптоволоконний кабель (fiber optic) - це оптичне волокно на кремнієвій або пластмасовій основі, укладене в матеріал з низьким коефіцієнтом спотворення світла, який закритий зовнішньою оболонкою.

Оптичне волокно передає сигнали лише одному напрямку, тому кабель і двох волокон. На передавальному кінці оптоволоконного кабелю потрібно перетворення електричного сигналу світловий, але в приймальному кінці зворотне перетворення.

Основна перевага цього типу кабелю – надзвичайно високий рівень перешкодозахищеності та відсутність випромінювання. Несанкціоноване підключення дуже складне. Швидкість передачі 3Гбіт/c. Основні недоліки оптоволоконного кабелю - складність його монтажу, невелика механічна міцність і чутливість до іонізуючих випромінювань.

Бездротові (радіоканали наземного та супутникового зв'язку) канали передачі даних

Радіоканали наземного (радіорелейного та стільникового) та супутникового зв'язку утворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль і відносяться до технології бездротової передачі даних.

Радіорелейні канали передачі даних

Радіорелейні канали зв'язку складаються із послідовності станцій, які є ретрансляторами. Зв'язок здійснюється в межах прямої видимості, дальності між сусідніми станціями – до 50 км. Цифрові радіорелейні лінії зв'язку (ЦРРС) застосовуються як регіональні та місцеві системи зв'язку та передачі даних, а також для зв'язку між базовими станціями стільникового зв'язку.

Супутникові канали передачі даних

У супутникових системах використовуються антени НВЧ-діапазону частот для прийому радіосигналів від наземних станцій та ретрансляції цих сигналів назад на наземні станції. У супутникових мережах використовуються три основних типи супутників, що знаходяться на геостаціонарних орбітах, середніх чи низьких орбітах. Супутники запускаються зазвичай групами. Рознесені один від одного можуть забезпечити охоплення майже всієї поверхні Землі. Робота супутникового каналу передачі даних представлена малюнку

Мал. 1.

Доцільніше використовувати супутниковий зв'язок для організації каналу зв'язку між станціями, розташованими на дуже великих відстанях, та можливості обслуговування абонентів у важкодоступних точках. Пропускна здатність висока – кілька десятків Мбіт/с.

Стільникові канали передачі даних

Радіоканали стільникового зв'язку будуються за тими самими принципами, як і стільникові телефонні мережі. Стільниковий зв'язок - це бездротова телекомунікаційна система, що складається з мережі наземних базових приймально-передавальних станцій та стільникового комутатора (або центру комутації мобільного зв'язку).

Базові станції підключаються до центру комутації, який забезпечує зв'язок як між базовими станціями, так і з іншими телефонними мережами та з глобальною мережею Інтернет. За функціями, що виконуються, центр комутації аналогічний звичайної АТС проводового зв'язку.

LMDS (Local Multipoint Distribution System) – це стандарт стільникових мереж бездротової передачі інформації для фіксованих абонентів. Система будується за стільниковим принципом, одна базова станція дозволяє охопити район радіусом кілька кілометрів (до 10 км) та підключити кілька тисяч абонентів. Самі БС поєднуються друг з одним високошвидкісними наземними каналами зв'язку чи радіоканалами. Швидкість передачі до 45 Мбіт/c.

Радіоканали передачі даних WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) аналогічні Wi-Fi. WiMAX, на відміну від традиційних технологій радіодоступу, працює і на відбитому сигналі, поза прямою видимістю базової станції. Експерти вважають, що мобільні мережі WiMAX відкривають набагато цікавіші перспективи для користувачів, ніж фіксований WiMAX, призначений для корпоративних замовників. Інформацію можна передавати на відстані до 50 км. зі швидкістю до 70 Мбіт/с.

Радіоканали передачі даних MMDS(Multichannel Multipoint Distribution System). Ці системи здатні обслуговувати територію в радіусі 50-60 км, при цьому пряма видимість передавача оператора не є обов'язковою. Середня гарантована швидкість передачі становить 500 Кбіт/с - 1 Мбіт/с, але можна забезпечити до 56 Мбіт/с однією канал.

Радіоканали передачі даних для локальних мереж. Стандартом бездротового зв'язку для локальних мереж є технологія Wi-Fi. Wi-Fi забезпечує підключення у двох режимах: точка-точка (для підключення двох ПК) та інфраструктурне з'єднання (для підключення кілька ПК до однієї точки доступу). Швидкість обміну даними до 11 Мбіт/с при підключенні точка-точка та до 54 Мбіт/с при інфраструктурному з'єднанні.

Радіоканали передачі даних Bluetooht- це технологія передачі на короткі відстані (не більше 10 м) і може бути використана для створення домашніх мереж. Швидкість передачі не перевищує 1 Мбіт/с.

Мережеві технології, канали зв'язку та їх основні характеристики.

Ц ялини:

Навчати основ мережевих технологій.

Розвивати пізнавальний інтерес.

Виховувати інформаційну культуру.

П роверка домашнього завдання.

Х від уроку:

Мережева технологія - це узгоджений набір стандартних протоколів та програмно-апаратних засобів (наприклад, мережевих адаптерів, драйверів, кабелів та роз'ємів), достатній для побудови обчислювальної мережі.
Сьогодні Інтернет – це поєднання великої кількості мереж. Кожна мережа складається з десятків та сотень серверів. Сервери з'єднані між собою безпосередньо різними лініями зв'язку: кабельними, наземним радіозв'язком, супутниковим радіозв'язком. До кожного сервера підключається велика кількість комп'ютерів та локальних мереж, які є клієнтами мережі. Клієнти можуть з'єднуватися з сервером не тільки прямими лініями, але й звичайними телефонними каналами.
Каналами зв'язку називають технічні засоби, що дозволяють здійснювати передачу даних з відривом. У контексті, який ми розглядаємо, каналами зв'язку будемо називатизасоби встановлення зв'язку для передачі інформації між віддаленими комп'ютерами . Як технічні засоби передачі можуть використовуватися звичайні канали зв'язку (телефонні, телеграфні, супутникові тощо. буд.). Нині найпрогресивнішими засобами вважаються канали зв'язку, побудовані спеціально передачі цифрової інформації. До таких відносяться, наприклад, оптоволоконні мережі.

Основними характеристиками каналів зв'язку єпропускна здатність іперешкодостійкість . Пропускна здатність відображає здатність каналу надсилати задану кількість повідомлень за одиницю часу. Цей параметр залежить від фізичних властивостей каналу зв'язку. Іншими словами,пропускна здатність - це обсяг даних, що передаються модемом в одиницю часу, без урахування додаткової службової інформації, наприклад стартового та стопового бітів, початкових кінцевих записів Стоків тощо.
Перешкодостійкість задає параметр рівня спотворення інформації, що передається. Щоб уникнути зміни чи втрати інформації під час її передачі, використовують спеціальні методи, дозволяють скоротити вплив шумів.

Класифікація комп'ютерних каналів зв'язку:

за способом кодування:цифрові іаналогові ;

за способом комунікації:виділені (постійне з'єднання) такомутовані (тимчасове з'єднання);

за способом передачі сигналу:кабельні (вита пара, коаксіальний кабель, оптико-волоконні, оптичні (світловоди), радіорелейні, бездротові, супутникові;телефонні , радіо (Радіорелейні, супутникові).

Кручена пара складається з двох ізольованих дротів, звитих між собою. Скручування проводів зменшує вплив зовнішніх електромагнітних полів на сигнали, що передаються.

Коаксіальний кабель в порівнянні з крученою парою має більш високу механічну міцність, помехозащищенность.

Оптоволоконний кабель - ідеальне передавальне середовище, він не схильний до дії електромагнітних полів і сам практично не має випромінювання.

Лінії зв'язку:
Радіорелейні лінії зв'язку (РРЛ) призначені для передачі сигналів у діапазонах дециметрових, сантиметрових та міліметрових хвиль. Передача здійснюється через систему ретрансляторів, розташованих на відстані прямої видимості.

Бездротове мережеве обладнання призначено передачі по радіоканалах інформації між комп'ютерами, мережевими та іншими спеціалізованими пристроями.

Супутникові лінії зв'язку працюють у 9 - 11 діапазонах частот і, у перспективі, в оптичних діапазонах. У цих системах сигнал із земної станції посилається на супутник, що містить приймальну апаратуру, там посилюється, обробляється і посилається назад на Землю, забезпечуючи зв'язок на великі відстані та перекриваючи великі площі.

Канали зв'язку поділяються насимплексні ідуплексні . В одному випадку інформація передається лише в одному напрямку, що є менш ефективним засобом. В іншому випадку інформація передається у двох напрямках, причому одночасно можуть передаватися кілька повідомлень.

Як фізичний процес, що здійснює передачу даних на відстані, використовуютьсигнали . На цей процес можуть впливати різні явища, які створюютьперешкоди (наприклад, це може бути напруга стороннього походження, що з'являється в каналах зв'язку та обмежує дальність передачі корисних сигналів).

Залежно від джерела виникнення та від характеру їхнього впливу перешкоди поділяються на:

власні перешкоди каналу зв'язку;

взаємні , що створюються впливом каналів один на одного;

зовнішні - Від сторонніх електромагнітних полів.

Практика показала, що звільнення від шумів (перешкод) неможливе через природні (непереборні) причини їх виникнення. Тоді було запропоновано ідею пошуку можливості захисту у самому переданому тексті (К.Э. Шеннон). Найкращим способом стало використання надлишкового коду. Функція захисту інформації при передачі каналами зв'язку включає три компоненти:підтвердження , виявлення помилок іповідомлення про них, повернення у вихідний стан. Інформація кодується відповідним чином, разом з основним змістом передається інформація про розмір інформації, що передається. При отриманні інформації звіряється інформація про довжину повідомлення з вихідним станом, при розбіжності значень пункт передачі інформації передається сигнал про необхідність повторного пересилання.

Проксі-сервер - проміжний, транзитний веб-сервер, який використовується як посередник між браузером та кінцевим веб-сервером. Основна причина використання проксі-сервера – економія обсягу передачі інформації та збільшення швидкості доступу за рахунок кешування. Наприклад, якщо більшість співробітників компанії часто користуються одним і тим же веб-сервером, що містить актуальний курс валют, ця інформація збережеться в проксі, і, таким чином, сторінки будуть запрошені з оригінального сервера всього 1 раз. При використанні проксі компанії потрібна лише одна публічна IP-адреса.

Протокол (protocol) - сукупність правил, що регламентують формат та процедури обміну інформацією між двома незалежними процесами чи пристроями.

Протокол мережевий (network protocol) - сукупність правил і угод, що використовуються під час передачі даних.

Розрізняють три основних типи протоколів, що працюють у різних мережах та з різними операційними системами: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface).
Протокол управління передачею/міжмережевий протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - набір протоколів, розроблений для Інтернету і його основою. TCP гарантує, що кожен надісланий байт дійде до одержувача без втрат. IP надає локальні IP-адреси фізичним мережевим адресам, забезпечуючи цим адресний простір з яким працюють маршрутизатори.

До сімейства TCP/IP входять:

протокол Telnet, який дозволяє віддаленим терміналам підключатися до віддалених вузлів (комп'ютерів);

система доменної адресації DNS, що дозволяє користувачам адресуватися до вузлів мережі за символьним доменом імені замість цифрової IP-адреси;

протокол передачі файлів FTP, який визначає механізм зберігання та передачі файлів;

протокол передачі гіпертексту HTTP

Запитання та завдання

Що називається мережевими технологіями?

Що таке канали зв'язку?

Назвіть основні характеристики каналів зв'язку.

Наведіть класифікацію каналів зв'язку.

Що таке проксі-сервер?

Що таке протоколи?

Яку функцію виконує протокол TCP/IP?

Домашнє завдання : конспект.

Канал зв'язку - це система технічних засобів та середовище поширення сигналів для передачі повідомлень (не лише даних) від джерела до одержувача (і навпаки). Канал зв'язку, який розуміється у вузькому значенні, представляє лише фізичне середовище поширення сигналів, наприклад, фізичну лінію зв'язку.

Від джерела повідомлення (що говорить людини) повідомлення (мова) надходить на вхід пристрою (мікрофон). Передавальний пристрій перетворює повідомлення сигнали, які надходять на вхід каналу зв'язку. На виході каналу зв'язку приймальний пристрій (телефонний капсуль) за прийнятим сигналом відтворює передане повідомлення, останнє сприймається приймачем повідомлення (що слухає людиною). Передавач, канал зв'язку та приймач формують систему передачі інформації або систему зв'язку.

За призначенням системи зв'язку розмежовують канали телесигналізації, телевимірювання, телеуправління (телекомандні), телеграфні, телефонні, звукове мовлення, факсимільні, телевізійного мовлення тощо.

Канали зв'язку можуть мати багато форм, включаючи канали, що відповідають вимогам зберігання даних, які можуть передавати повідомлення, як тільки виникне ситуація.

Приклади каналів зв'язку включають:

· З'єднання між ініціюючим та кінцевим вузлами ланцюга
· Буфер, на який повідомлення можуть бути покладені та отримані
· Виділений канал, що забезпечується середовищем або фізичним поділом, таким як багатопарний кабель, або електричним поділом, таким як частотне ущільнення каналів зв'язку або мультиплексування з тимчасовим поділом каналів
· Шлях для переміщення електричного або електромагнітного сигналу зазвичай відрізняється від інших паралельних шляхів
· Частина записуючого середовища, такий як доріжка або група доріжок, що дозволяє читати або записувати станцію або пристрій звуковідтворення.
· У комунікаційних системах, частина, що з'єднує джерело даних та приймач даних
· Специфічна радіочастота, пара або діапазон частот, що зазвичай позначається буквою, номером або кодовим словом і найчастіше виділена міжнародною угодою
· Простір в Internet Relay Chat (IRC) мережі, в якій учасники можуть зв'язуватися один з одним

Всі ці комунікаційні канали поділяють ту властивість, що переносять інформацію, яка переноситься через канал сигналом.

Прикладом каналу зв'язку може бути специфічна радіочастота, пара частот чи діапазон частот, зазвичай позначений буквою, номером чи кодовим словом і найчастіше виділена міжнародним угодою. Морське УКХ радіо використовує деякі 88 каналів в УКХ діапазоні для двонаправленого частотно-модульованого голосового зв'язку. Канал 16, наприклад, означає частоту 156,800 МГц.

Телевізійні канали розташовані на частоті, визначальною фізичною величиною якого є мегагерці (МГц). Кожен канал має ширину 6 МГц. Крім цих фізичних каналів, телебачення також має віртуальні канали. Wi-Fi (бездротова мережа) є каналом зв'язку, що складається з неліцензованих каналів 1-13 в діапазоні від 2412 МГц до 2484 МГц з кроком в 5 МГц.

Категорії

Популярне