Лекции по Вычислительным системам, сетям и телекоммуникациям   

10. Построение телекоммуникационных систем на физическом уровне модели OSI

10.1. Общая характеристика каналов связи телекоммуникационных систем

Физический уровень отвечает за транспортировку информации непосредственно через физическую среду передачи.

Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используются проводные или кабельные каналы связи, хотя существуют и беспроводные сети, которые сейчас находят все более широкое применение, особенно в портативных компьютерах.

Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей. Но все кабели можно разделить на три большие группы:

-       электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов (twisted pair), которые делятся на:

-       экранированные (shielded twisted pair, STP);

-       неэкранированные (unshielded twisted pair, UTP);

-       электрические (медные) коаксиальные кабели (coaxial cable);

-       оптоволоконные кабели (fiber optic).

Каждый тип кабеля имеет свои преимущества и недостатки, так что при выборе надо учитывать как особенности решаемой задачи, так и особенности конкретной сети, в том числе и используемую топологию.

Можно выделить следующие основные параметры кабелей, принципиально важные для использования в локальных сетях:

-       Полоса пропускания кабеля (частотный диапазон сигналов, пропускаемых кабелем) и затухание сигнала в кабеле. Два этих параметра тесно связаны между собой, так как с ростом частоты сигнала растет затухание сигнала. Надо выбирать кабель, который на заданной частоте сигнала имеет приемлемое затухание.

-       Помехозащищенность кабеля и обеспечиваемая им секретность передачи информации. Эти два взаимосвязанных параметра показывают, как кабель взаимодействует с окружающей средой, то есть, как он реагирует на внешние помехи, и насколько просто прослушать информацию, передаваемую по кабелю.

-       Скорость распространения сигнала по кабелю или, обратный параметр – задержка сигнала на метр длины кабеля. Этот параметр имеет принципиальное значение при выборе длины сети. Типичные величины скорости распространения сигнала – от 0,6 до 0,8 от скорости распространения света в вакууме. Соответственно типичные величины задержек – от 4 до 5 нс/м.

-       Для электрических кабелей очень важна величина волнового сопротивления кабеля. Волновое сопротивление важно учитывать при согласовании кабеля для предотвращения отражения сигнала от концов кабеля. Типичные значения волнового сопротивления – от 50 до 150 Ом.

Таблица 10.1 – Характеристики основных каналов связи

Типовой канал связи

Расстояние

Скорость

Неэкранированная витая пара  

до 90 м

10-155 Мбит/с

Коаксиальный кабель

до 2 км

2-44 Мбит/с

Телефонная линия 

-

56,6 Кбит/с

Оптоволоконный

до 10 км

до 10 Гбит/с

Радиоканал

до 70 км

до 400 Кбит/с

Экранированная витая пара 

до 300 м

16Мбит/с



*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.