- •С. Ф. Храпский
- •Удк 681.3
- •Предисловие
- •Введение
- •Общие сведения о структурной организации, классификации, хронологии разработки и основных характеристиках вычислительных машин и систем
- •1.1. Теоретические и технические предпосылки разработки электронных вычислительных устройств
- •1.2. Структурная организация
- •1.3. Хронология разработки и эволюции
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Центральные процессоры вычислительных машин
- •2.1. Назначение, состав и основные характеристики процессоров
- •2.2. Архитектурные способы повышения производительности процессоров
- •2.3. История разработки микропроцессоров и эволюции их характеристик
- •2.4. Процессоры для портативных мобильных компьютеров
- •2.5. Процессоры для высокопроизводительных вычислительных машин и систем
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Запоминающие устройства вычислительных машин
- •3.1. Назначение, характеристики, типы запоминающих устройств и основные принципы их построения
- •3.3. Организация, функционирование и характеристики запоминающих устройств основной памяти
- •Важнейшие характеристики основных типов микросхем памяти представлены в табл. 3.1.
- •Характеристики основных типов микросхем памяти
- •3.4. Организация и функционирование кэш-памяти
- •3.5. Внешние запоминающие устройства на магнитных дисках
- •3.6. Внешние запоминающие устройства на магнитных лентах
- •3.7. Внешние запоминающие устройства на оптических дисках
- •3.8. Внешние запоминающие устройства на мобильных носителях информации
- •4. Устройства ввода-вывода информации
- •4.1. Устройства ввода информации
- •4.3. Компоненты аудиоподсистемы вычислительных машин
- •4.4. Печатающие устройства
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Организация коммуникаций функциональных устройств вычислительных машин
- •5.1. Общие понятия
- •5.2. Арбитраж шин
- •5.3. Физические аспекты передачи информации по шинам
- •5.4. Способы повышения эффективности шин
- •5.5. Эволюция и современное состояние шин персональных компьютеров
- •Контрольные вопросы и задания
- •6.1. Классификация вычислительных сетей
- •6.2. Основные понятия многоуровневого сетевого взаимодействия
- •6.3. Общие сведения о телекоммуникационных системах
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Физический уровень сетевых телекоммуникаций
- •7.1. Общие понятия
- •7.2. Кабельные линии связи
- •7.3. Беспроводные линии связи
- •7.4. Характеристики линий связи
- •7.5. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •Контрольные вопросы и задания
- •8. Канальный уровень сетевых телекоммуникаций
- •8.1. Организация канального уровня
- •8.2. Протокол передачи данных hdlc
- •8.3. Протокол передачи данных ррр
- •8.4. Управление доступом к среде передачи данных
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. Основные типы аппаратных сетевых устройств физического и канального уровней
- •9.1. Сетевые адаптеры
- •9.2. Концентраторы
- •9.3. Мосты и коммутаторы
- •Контрольные вопросы и задания
- •10. Базовые сетевые технологии
- •10.1. Сетевые стандарты и спецификации
- •10.2. Технология локальных сетей Ethernet
- •10.3. Технология локальных сетей Fast Ethernet
- •10.4. Сетевая технология Gigabit Ethernet
- •10.5. Технология Token Ring
- •10.6. Технологии беспроводных локальных сетей
- •10.7. Технология беспроводных региональных сетей
- •10.8. Технология Bluetooth
- •Контрольные вопросы и задания
- •11. Объединение сетей средствами сетевого и транспортного уровней
- •11.1. Общие сведения о протоколах сетевого
- •11.2. Адресация ip-протокола
- •11.3. Маршрутизация и маршрутизаторы
- •Контрольные вопросы и задания
- •12. Технологии удаленного доступа и глобальных сетевых связей
- •12.1. Удаленные соединения
- •12.2. Технологии глобальных сетевых связей
- •Контрольные вопросы и задания
- •13. Организация и характеристики многопроцессорных вычислительных комплексов
- •13.1. Классификация и архитектура многопроцессорных вычислительных комплексов
- •13.2. Организация коммуникационных сред
- •13.3. Способы организации коммутации
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Словарь терминов и определений
- •Алфавитно-предметный указатель
- •Вычислительная сеть 9, 197
- •Домен коллизий 250 Доступ к сети удаленный 315
- •Список основных сокращений
7.3. Беспроводные линии связи
Беспроводные линии связи чаще всего реализуются посредством передачи радиосигналов в различных диапазонах радиоволн.
Диапазоны длинных (3–300 КГц), средних (300–3000 КГц) и коротких (3–30 МГц) радиоволн обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы ультракоротких волн (30–3000 МГц) и микроволн или субмиллиметровых волн (3–6000 ГГц). В диапазонах микроволн (или СВЧ – сверхвысоких частот) для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Беспроводная передача информации на таких частотах осуществляется на основе спутниковых или радиорелейных каналов, обеспечивающих выполнение требуемых условий.
Для телекоммуникационных систем обычно используются диапазоны радиочастот 902–928 МГц и 2,4–2,484 ГГц.
Традиционные радиоканалы имеют плохую помехозащищен-ность, но обеспечивают пользователю мобильность и опера-тивность связи. В вычислительных сетях беспроводные каналы связи используются в тех случаях, когда применение кабельных каналов является затруднительным или слишком дорогостоящим из-за больших расстояний.
Инфракрасная (ИК) технология беспроводной передачи данных использует часть электромагнитного спектра между видимым светом и самыми короткими микроволнами. ИК-передача может осуществляться посредством прямого и рассеянного (отраженного) излучения. Для прямой инфракрасной передачи требуется наличие прямой видимости между источником и приемником ИК-излучения (такая передача используется, например, в пультах дистанционного управления телевидеоаудиотехники, ИК-клавиатурах, беспроводных манипуляторах-указателях типа «мышь» и т.п.). Рассеянное ИК-излучение предполагает прием ИК-приемником отраженных сигналов, например, от окружающих стен или потолка, и не требует расположения приемников и излучателей в зоне прямой видимости. В таком случае для устойчивой передачи сигналов требуется существенное повышение мощности ИК-излучателей, однако и при этом зона действия рассеивающих ИК-систем обычно не превышает 30 м.
Наиболее высокоскоростной является лазерная технология беспроводной связи. В качестве основных преимуществ лазерных систем связи, на основе которых обеспечивается весьма существенное повышение безопасности и надежности информационного обмена, можно выделить практически абсолютную защищенность канала от несанкционированного доступа и, как следствие, высокий уровень помехоустойчивости и помехозащищенности. Это обеспечивает возможность устойчивого криптографирования, а также отсутствие ярко выраженных демаскирующих признаков (в основном побочных электромагнитных излучений) и возможность дополнительной маскировки (позволяющей скрыть не только передаваемую информацию, но и сам факт информационного обмена), а также принципиальную простоту построения и функционирования лазерных систем. Кроме того, эти системы безопасны для человека, так как средняя плотность мощности излучения в лазерных системах различного назначения в десятки тысяч раз меньше мощности солнечной радиации. К недостаткам использования лазеров можно отнести их относительно высокие показатели удельной стоимости и потребляемой энергии, а также использование видимой части спектра, что приводит к потенциальной угрозе затухания сигнала из-за влияния атмосферных помех.
Лазерные системы беспроводной связи развиваются в направлении повышения скорости обмена и дальности связи. В последнее время наблюдается тенденция к удешевлению этих систем. Защищенность системы лазерной связи от ошибок составляет 99,99%, а при использовании резервных систем радиосвязи – еще выше.