Линии связи.

Лекция 4. Основы передачи дискретных данных.

Любая сетевая технология должна обеспечить надежную и быструю передачу дискретных данных на физическом уровне по линиям связи. И все сетевые технологии при всех их отличиях базируются на общих принципах передачи дискретных данных. Эти принципы находят свое воплощение в:

· методах представления двоичных сигналов (т.е. нулей и единиц) с помощью импульсных или синусоидальных сигналов в линиях связи различной физической природы,

· методах обнаружения и коррекции ошибок,

· методах компрессии и

· методах коммутации.

Линия или канал связи состоит в общем случае из:

· физической среды (media), по которой передаются электрические сигналы,

· аппаратуры передачи данных,

· промежуточной аппаратуры.

В зависимости от среды линии делятся на:

· проводные или воздушные,

· кабельные (медные и волоконно – оптические),

· радиоканалы наземной и спутниковой связи.

Проводные (воздушные) линии - провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и вися­щие в воздухе. Традиционно передают телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии исполь­зуются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехоза­щищенность плохие. Сегодня быстро вытесняются кабельными.

Кабельные линии - проводники, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Три основных типа кабеля:

· кабели на основе скрученных пар медных проводов,

· коак­сиальные кабели с медной жилой,

· волоконно-оптические кабели.

Витая пара существует в экранированном варианте (Shielded Twisted Pair, STP), когда пара мед­ных проводов обертывается в изоляционный экран, и неэкранированном (Unshielded TwistedPair, UTP), когда изоляционная обертка отсутствует. Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на сигналы.

Коаксиальный кабель - несимметричная конструкция и состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Суще­ствует несколько типов коаксиального кабеля — для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельно­го телевидения и т. п.

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля — он обеспечивает передачу данных со скоростью до 10 Гбит/с и выше и к тому же лучше других типов обеспечивает защиту данных от внешних помех.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Это могут быть каналы в диапазоне коротких, средних и длинных волн (KB, CB и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции. Обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных.

УКВ, для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation, FM), а также диапазонах сверхвысо­ких частот (СВЧ или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты использу­ют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выпол­няется.