Средства коммуникации

1. Средства коммуникации.

Рассмотрим основные средства и среды
(каналы) телекоммуникации (первичной сети
связи). К ним относятся:
. кабельные каналы
(витая пара и коаксиальные кабели);
. оптоволоконные каналы;
. радиоканалы.

2.

• Основным параметром всякого канала связи
является его пропускная способность,
определяющая максимальное количество
информации, передаваемое в единицу времени
без потерь и искажений.
• Общепринятой мерой измерения пропускной
способности является бод, или 1 бит/с.
• Например, низкокачественная телефонная связь
обеспечивает не более 2400 бод, высококачествен
ная - до 32 килобод (Кбод), цифровая телефония - до
64 Кбод и т. д.

3.

Уровень пропускной способности
определяется двумя характеристиками:
• частотный диапазон канала - интервал частот
«широкополосность» синусоидальных
колебаний, передаваемых без повреждений;
• динамический диапазон или отношение
«сигнал/шум», измеряемое обычно в
децибелах (дБ) .

4. Кабельные каналы

Кабельные каналы для целей телекоммуникаций
исторически использовались первыми.
• Витая пара. Наиболее дешевым кабельным
соединением является витое двухжильное
проводное соединение, часто называемое «витой
парой» (или скрученная пара, twisted pair).
Она позволяет передавать информацию со
скоростью до 100 Мбит/с, легко наращивается,
однако отличается слабой устойчивостью к помехам.
Длина кабеля не может превышать 1000 м при
скорости передачи 10 Мбит/с.

5. Различают два типа данного кабеля: . экранированная витая пара ; . неэкранированная витая пара .

Различают два типа данного кабеля:
. экранированная витая пара ;
. неэкранированная витая пара
витая пара
.

6.

Оба типа состоят из пары витых медных
проводов.
• Кабель «неэкранированная витая пара»
стал наиболее популярным благодаря
своей низкой стоимости, гибкости и
простоте установки. Единственным
недостатком такого кабеля является
уязвимость к электрическим помехам и
шумам в линии.
• Экранирование проводов витой пары
увеличивает стоимость и приближает ее
цену к цене коаксиального кабеля.

7. Коаксиальный кабель

1- центральный проводник;
2 - изолятор; 3 - проводник-экран; 4 - внешний изолятор
:
Коаксиальный кабель имеет среднюю цену,
хорошо помехо-защищен и применяется для связи
на относительно большие расстояния (несколько
километров). Скорость передачи информации от 1
до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может
достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель
используется для основной и широкополосной
передачи информации.

8. Оптоволоконные линии

Наиболее дорогими являются оптические проводники,
называемые оптоволоконным кабелем.
а
б
Сечение оптоволоконного кабеля (а); многожильный кабель (6):
1 - клэдинг; 2 - покрытие; 3 - волоконная жила;
4 - защитная оплетка; 5 - стальной трос
При построении сетей используются многожильные кабели. Свет
вводится в оптоволокно с помощью светоизлучающего диода или
полупроводникового лазера. В центре кабеля помещается стальной трос,
который используется при прокладке кабеля. С внешней стороны кабель
защищается стальной оплеткой и герметизируется эластичным
полимерным покрытием.

9.

• Данные передаются с помощью световых
импульсов, проходящих по оптическому
волокну. Внешнее воздействие помех
практически отсутствует. Вероятность
ошибки при передаче по оптическому
волокну составляет менее 10-10, что во
многих случаях делает не нужным контроль
целостности сообщений. Допустимое
удаление - более 50 км.
• Оптоволоконные линии связи работают в
частотном диапазоне 1013 - 1016 ,что на 6
порядков больше, чем в радиочастотных
каналах.(теоретически пропускная способность 50 000 Гбит/сек)

10.

• В настоящее время оптоволоконный кабель
поддерживает пакетную скорость передачи
данных 10,100 или 1000 Мбит/сек. Это связано с
ограниченным быстродействием оборудования,
преобразующего оптический сигнал в
электрический и обратно.
• В ближайшие годы следует ожидать увеличение
быстродействия таких устройств в 100-1000 раз.
• Сегодня увеличение протяженности
оптоволоконной сети происходит со скоростью
1000 км в день.

11. Беспроводные каналы

Применение радиоволн для телекоммуникаций
имеет более чем столетнюю историю.
• Радиоканалы для целей передачи информации
используют частотный диапазон 902-928 Мгц
(расстояния до 10 км. пропускная способность до
64 кбит/сек). 2,4 ГГц и 12 ГГц(до 50 км., до
8 Мбит/сек).Они используются там ,где не
существует кабельных или оптоволоконных
каналов или их создание невозможно или дорого.

12. Сетевые аппаратные средства

Сети базируются на аппаратных средствах и
программном обеспечении. Сетевые аппаратные
средства обеспечивают физические связи между
различными узлами сети и типично включают:
Модемы
сетевые интерфейсные платы, одна на каждый ПК;
сетевые устройства (концентраторы, мосты,
маршрутизаторы, переключатели и т. д.).
Предназначены для того, чтобы подключать различные
сегменты сети и для того, чтобы гарантировать, что
пакеты информации посылают предназначенному
адресату;
сетевые кабели, которые соединяют каждую сетевую
карту с концентратором или переключателем.

13.

• Моде́м (аббревиатура,
составленная из слов
модулятор-демодулятор) —
устройство, применяющееся в
системах связи и
выполняющее функцию
модуляции и демодуляции.
Модулятор осуществляет
модуляцию несущего сигнала,
то есть изменяет его
характеристики в соответствии
с изменениями входного
информационного сигнала,
демодулятор осуществляет
обратный процесс.

14.

• Частным случаем модема является широко
применяемое периферийное устройство для
компьютера, позволяющее ему связываться с
другим компьютером, оборудованным
модемом, через телефонную сеть
(телефонный модем) или кабельную сеть
(кабельный модем).
• Модем выполняет функцию оконечного
оборудования линии связи. При этом
формирование данных для передачи и
обработку принимаемых данных
осуществляет персональный компьютер.

15. Типы модемов для компьютеров

По исполнению:
• внешние — подключаются через COM, USB
порт или стандартный разъем в сетевой
карте.
• внутренние — устанавливаются внутрь
компьютера.
• встроенные — являются внутренней частью
устройства, например ноутбука.

16.

По виду соединения:
Модемы для коммутируемых телефонных
линий — наиболее распространённый тип
модемов .
• Кабельные — используются для обмена
данными по специализированным кабелям — к
примеру, через кабель коллективного
телевидения .
• Радио
• Сотовые — работают по протоколам сотовой
связи - GPRS, EDGE, 3G, 4G и т. п. Часто имеют
исполнения в виде USB-брелока.
• Спутниковые

17.

Сетевые карты
(адаптеры).
• Сетевые интерфейсные платы (Network lnterface
Card - NIC) устанавливаются на настольных и
портативных ПК, используются, чтобы
подключать ПК к сети, и обеспечивают
физическую связь между сетевой средой и
внутренней шиной компьютера.
• Существует целый спектр сетевых плат для
различных ПК, имеющих определенные
требования к производительности.
Характеризуются скоростью передачи данных и
способами подключения к сети.

18. Концентраторы.

• Концентраторы.
Все входящие в сеть ПК взаимодействуют
с концентратором (НиЬ или «хаб» )
В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между
рабочими станциями применяют пассивные (Passive НиЬ) и
активные (Active НиЬ) концентраторы.
• Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для
подключения 4, 8, 16 или 32 рабочих станций.
• Пассивный концентратор является исключительно разветвительным
устройством (максимум на три рабочие станции). Максимальное
расстояние от концентратора до рабочей станции составляет 100
метров, при этом скорость передачи данных такая же, как и для
коаксиального кабеля, - 1 О Мбит в секунду.

19. Коммутаторы.

Коммутаторы.
Осуществляют управление потоком данных,
обеспечивая физическую адресацию и управляя
доступом к физической среде.
Коммутатор предоставляет каждому устройству
(серверу, ПК или концентратору), подключенному
к одному из его портов, всю полосу пропускания
сети. Это повышает производительность и
уменьшает время отклика сети за счет сокращения
числа пользователей на сегмент.

20. Маршрутизаторы.

Маршрутизация – управление
перемещением информации
через множество сетей от источника до
адресата. Она противопоставляется коммутации
(соединению), которая исполняет подобную же
функцию. Различие заключается в том, что
соединение происходит на уровне 2 (уровень
связи) , тогда как маршрутизация - на уровне 3
(сетевой).