KSE_7

2.12

Вывод:Полученное сообщение в цифровой форме поступает на вход кодера канала . На данном этапе выполняется совокупность действий, предназначенных для повышения помехоустойчивости передачи информации по каналу связи и объединения сообщений в групповые потоки для передачи по конкретным каналам связи.

Все дело в том, что в процессе передачи информации она может теряться, искажаться. Например, может возникать искажение звука в телефоне, на нее могут воздействовать атмосферные помехи, в телевидении возможно затемнение изображения. Эти помехи (шумы) искажают информацию. Если при передаче информации возникают помехи, то информация от источника к приемнику поступает в искаженном виде. При этом ошибки, возникающие при передаче информации, бывают 3-х видов: часть правильной информации заменяется на неправильную; к передаваемой информации добавляются лишние, посторонние сообщения; часть информации при передаче пропадает.

Широкое распространение в кодере канала получило использование методов помехоустойчивого кодирования, предназначенных для уменьшения и устранения ошибок, возникающих в каналах связи.

При блочном помехоустойчивом кодировании двоичные символы кодируемого сообщения разбиваются на блоки («слова») фиксированной длины, после чего каждый из блоков преобразуется в блок большей длины путем добавления проверочных символов. Математически эта процедура преобразования для блоковых кодов сводится к операции умножения на специальную матрицу, зависящую от конкретного вида кода. В настоящее время известны и используются коды Голея, Хэмиминга, Адамара, Рида- Соломона и др., а также их многочисленные модификации. Для ряда устройств передачи информации в сочетании с помехоустойчивым кодированием применяется процедура скремблирования, служащая для выравнивания характеристик цифрового потока.

В связи с появлением в современных системах связи иерархии каналов, отличающихся скоростями передачи информации и ее форматами, широкое распространение получили различные методы мультиплексирования, позволяющие объединять разнородные двоичные потоки для их передачи по высокоскоростным каналам связи.

Для мультиплексирования может использоваться метод, когда каждому из абонентов выделяется фиксированное число бит на каждом временном отрезке передачи информации. В этом случае информация, поступающая от различных абонентов, накапливается и передается в канале связи по мере поступления. При этом достигается существенная экономия ресурсов канала связи за счет того, что в паузах, возникающих при передаче сообщений одних абонентов, передаются сообщения других.

Полученные в результате цифровые потоки для передачи непосредственно в канал связи преобразуются в модулированный сигнал в модуляторе (рис. 8.2). Особенности распространения электромагнитных волн в различных каналах обусловили появление большого количества способов модуляции, применяемых при передаче информации по каналу.

Чтобы облегчить понимание того, зачем применяют различные виды модуляции и как она осуществляется в модуляторе (рис. 8.2), уместно сначала рассмотреть, несколько забегая вперед, что такое канал передачи информации [Data Communication Channel (DCC) или просто Channel].

3.1

Вывод: Наиболее популярным видом среды передачи данных для локальных сетей на небольшие расстояния становится витая пара. По сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Он также недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех. Для подключения витой пары к компьютеру используются разъемы (восьмиконтактные коннекторы) RJ-45.

Витая пара (TP - twisted pair) - кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Часто кабель на витой паре (точнее, на нескольких, как правило, 4 витых парах) называют просто «витая пара». Скручивание (перевивание вокруг друг друга) осуществляется для уменьшения внешних наводок (наводок от внешних источников) и перекрестных наводок (наводок от одного проводника другому проводнику из одной и той же пары). Кабель TP содержит несколько скрученных с различными шагами витых пар проводов и может иметь несколько дополнительных защитных, экранирующих и технологических элементов, которые образуют сердечник. Каждый провод снабжается изоляцией из сплошного или вспененного диэлектрика . Использование последнего несколько снижает удельную массу кабеля и значительно улучшает его частотные свойства, однако приводит к удорожанию готового изделия. Существует два типа витой пары: экранированная (STP - shielded twisted pair) и неэкранированная (UTP - unshielded twisted pair) При этом кабель UTP не содержит никаких экранов, а кабель STP может иметь экран вокруг каждой витой пары и, в дополнение к этому, еще один экран, охватывающий все витые пары (кабель S-STP).

3.2

Вывод: При передаче данных для сетей используется коаксиальный кабель (coaxial, от co - совместно и axis - ось), который представляет собой два соосных гибких металлических проводника, разделенных диэлектриком. Коаксиальный кабель обладает широкой полосой пропускания; это означает, что в ней можно организовать передачу трафика (потока информации) на высоких скоростях. Он также устойчив к электромагнитным помехам (по сравнению с витой парой) и способен передавать сигналы на большое расстояние.

Двужильный или твинаксиальный (twinaxial) кабель - коаксиальный кабель с двумя проводящими жилами, каждая из которых помещена в свой собственный слой диэлектрика.

Триаксиальный (triaxial) кабель отличается от коаксиального тем, что содержит дополнительный медный экранирующий слой, который располагается между обычным экранирующим слоем и внешним покрытием.

Квадраксильный (quadrax) кабель - кабель, содержащий две жилы подобно твиаксиальному и окруженный подобно триаксиальному дополнительным экранирующим проводящим слоем.

Кабели с четырехслойной защитой (quadshield) - кабели такого типа содержат четыре чередующихся защитных слоя из фольги и металлической.

3.3

Вывод:Волоконно-оптический кабель (fiber-optic cable) предназначен для организации физической сред передачи оптических сигналов. Такой кабель имеет огромную ширину полосы пропускания и может пересылать голосовые сигналы, видеосигналы и сигналы данных на очень большие расстояния. В связи с тем, что волоконно-оптический кабель для передачи данных использует оптические импульсы, а не электричество, он оказывается невосприимчивым к электромагнитным помехам. Отличительной особенностью волоконно-оптического кабеля является также то, что он обеспечивает более высокую безопасность информации, чем медный кабель. Это связано с тем, что нарушитель не может подслушивать сигналы, а должен физически подключиться к линии связи. Одномодовый (single-mode) кабель - волоконно-оптический кабель, имеющий диаметр сечения стержня менее 10 мкм, в результате чего световые лучи внутри него могут распространяться только по одному маршруту (по центральной моде). Одномодовый кабель обладает наилучшими характеристиками, но и является самым дорогим.

Многомодовый (multimode) кабель - волоконно-оптический кабель, внутри стержня которого световые лучи могут распространяться по нескольким маршрутам. В настоящее время на смену многопарным медным кабелям пришла волоконно-оптический линия связи (ВОЛС), которая передает цифровой поток со скоростью до 300Мбит/с (рис.8.17) и более (скорость передачи цифрового потока по 4-парному медному проводу 2Мбит/с).

3.4

Вывод:Наибольшее распространение в качестве носителей данных в атмосфере получили электромагнитные волны радиодиапазона (табл.2).

Таблица 2. Название диапазона			Длины волн, λ		Частоты, ν
СРадиоволны	верхдлинные		более 10 км		менее 30 кГц
	Длинные	10 км — 1 км		30 кГц — 300 кГц
	Средние	1 км — 100 м		300 кГц — 3 МГц
	Короткие	100 м — 10 м		3 МГц — 30 МГц
	Ультракороткие	10 м — 1 мм		30 МГц — 300 ГГц[4]

Они делятся на: сверхдлинные (декакилометровые), длинные (километровые), средние (гектометровые), короткие (декаметровые) и ультракороткие. Пять поддиапазонов волн с частотами от 30 МГц до 300 ГГц - метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые, субмиллиметровые - принято также называть ультракороткими волнами (УКВ). Кроме того, в последние три поддиапазона часто называют СВЧ-излучением.

3.5

Вывод: Топология сети, то есть физическая схема, отображающая расположение узлов (точек подключения кабелей) и соединение их кабелем, может быть следующих типов: «общая шина», «звезда», «кольцо». В шинной (магистральной) топологии используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключаются все компьютеры. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, однако информацию принимает только тот компьютер, чей адрес соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Шинную топологию можно расширить. Два кабельных сегмента можно состыковать в один длинный кабель с помощью цилиндрического соединителя BNC (баррел – коннектор). Концентратор (HUB) представляет собой устройство, предназначенное для соединения компьютеров при использовании топологии «звезда». Концентратор является узловой точкой сети, к которой подключаются компьютеры и периферийные устройства с сетевым интерфейсом. При кольцевой топологии все компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Коммутатор (switch), за счет того что каждый его порт снабжен собственным процессором, каждый из которых работает параллельно, позволяет направить поступивший в низ сигнал только в тот порт, к которому подключен требуемый компьютер.

3.6

Вывод:.WiFi представляет собой технологию, обеспечивающую беспроводной обмен данными с большой скоростью (108 Мбит/с) на средних расстояниях. Bluetooth. Bluetooth есть технология передачи данных со средними скоростями (до 3 Мбит/с) на малые и средние дистанции, а также технологию беспроводных локальных сетей.

Wi-Fi - это аббревиатура от Wireless Fidelity (дословно «беспроводная точность, преданность»). Такое название, напоминающее Hi-Fi, получил стандарт беспроводной передачи данных по радиоканалам IEEE 802.11b. Для передачи данных Wi-Fi использует частоту 2,4 ГГц. Скорость передачи данных 54 Мбит/с, однако ведутся работы, чтобы обеспечить скорость передачи данных до 320 Мбит/с.

Wi-Fi это технология, которая, прежде всего, обеспечивает компьютеру, ноутбуку, КПК или смартфону (мобильному телефону с дополнительными функциями КПК) быструю и удобную беспроводную связь. Bluetooth («Голубой зуб»), который стал одним из первых стандартов в области беспроводных сетей с малым радиусом действия (персональных сетей передачи данных).

Bluetooth был разработан консорциумом фирм-производителей мобильных электронных устройств. Стандарт получил достаточно широкое распространение, он поддержан IEEE под названием IEEE.802.15.1. Архитектура сетей Bluetooth может быть построена как «точка-точка», так и «точка-многоточка». Каждому изделию с Bluetooth при изготовлении присваивается уникальный 48-разрядный адрес. Базовая единица системы Bluetooth – пикосеть. Радиообмен в Bluetooth происходит на частотах 2,4–2,4835 ГГц. Весь этот диапазон разделён на 79 каналов. В каждый момент времени обмен происходит только по одному из них. После передачи одного пакета данных обмен переходит на другой канал. Частота переходов с канала на канал до 1600 Гц. Последняя версия Bluetooth 2.0 + EDR имеет расширенный набор скоростей. Это означает, что, помимо базовой скорости 1 Мбит/с, возможен обмен со скоростями 2 и 3 Мбит/с. Увеличение скорости передачи происходит за счет изменения методов модуляции.

13