Каналы связи. Пропускная способность канала, способы передачи данных, методы кодирования и защиты от ошибок. Классификация каналов по направлениям передачи

Физические среды установления соединений и их особенности.

Традиционной и наиболее широко распространенной физической средой передачи информации в сетях являются кабели. Альтернативой кабелю являются беспроводная (wireless) связь с помощью инфракрасного излучения и радиосвязь.

Кабелем (cable) называют конструкцию из нескольких проводов, заключенных в общий чулок (jacket), защищающий их от внешних воздействий. Кабели разделяют на электрические, называемые медными (copper cable), и оптоволоконные (fiber-optic cable).

Электрические кабели.Для передачи эл-их сигналов м\у двумя точками необходима замкнутая электрическая цепь, соединяющая передатчик и приемник. Сигналы по проводам могут передаваться в потенциальном или токовом представлении.

При потенциальном представлении информативным является уровень напряжения сигнала, переданный передатчиком и полученный приемником. Передача с потенциальным представлением м\б асимметричной или симметричной. При асимметричной передаче один из проводов, соединяющих узлы, назначается общим - его потенциал относительно земли остается более или менее постоянным. Информативным (полезным сигналом) является потенциал на сигнальном проводе относительно общего провода. В сетевых технологиях асимметричная передача используется, например, в классической реализации Ethernet на коаксиальном кабеле. При симметричной (дифференциальной или балансной) передаче оба провода цепи являются равноправными, а информативна разность потенциалов м\у ними. Передатчики для обоих проводов генерируют симметричные сигналы, приемники имеют симметричные дифференциальные входы. Симметрия подразумевает совпадение характеристик цепей для обоих проводов. Дифференциальная передача применяется в большинстве современных сетевых технологий.

При токовом представлении информативно наличие или отсутствие тока в цепи. Токовое представление используется, например, в интерфейсе «токовая петля», он же ИРПС. Токовые интерфейсы при невысокой пропускной способности (до 10 кбит\с) обеспечивают большую дальность связи – до нескольких километров.

В локальных сетях наиболее широкое применение получили способы передачи сигналов с потенциальным представлением. Для передачи сигналов используют две основные разновидности кабеля – коаксиальный кабель и витые пары проводников. Коаксиальный кабель используется для асимметричной передачи, витая пара – для симметричной.

Оптические кабели позволяют передавать сигналы в более широкой полосе частот и на большие расстояния, обеспечивая полную гальваническую развязку соединяемых устройств. По оптическим свойствам различают одномодовое (SM, Single Mode) и многомодовое (MM, Multi Mode) волокно. Оптические кабели характеризуются погонным затуханием сигнала на определенных длинах волн. Многомодовое волокно характеризуется и полосой пропускания, связывающий допустимую частоту импульсного сигнала и расстояние передачи. Одномодовое волокно имеет лучшие параметры передачи, но более дорогое оконечное и соединительное оборудование.

Оптические кабели дороже медных. Кроме того они не позволяют передавать энергию для питания устройств, что также сужает область их применения.

Каналы связи. Пропускная способность канала, способы передачи данных, методы кодирования и защиты от ошибок. Классификация каналов по направлениям передачи.

Кабели смежных подсистем могут объединяться в длинные каналы связи, свойства которых хуже, чем для отдельных составляющих.

Пропускная способность канала связи – полоса пропускания – кол-во информации, проходящей ч\з линию связи в единицу времени. Полоса пропускания определяется как максимальная частота импульсов, различимых приемником.

Кодирование определяет способ представления данных переданных по линии.

Виды кодирования:

1.Логическое - преобразование бит сформированного кадра MAC–уровня в последовательность символов, подлежащих физическому кодированию с целью передачи их по линии связи. Логическое кодирование связано с появлением избыточности в битовых потоках, когда один бит м\б закодирован одним, двумя или тремя видами.

2.Физическое (сигнальное) кодирование определяет правила представления дискретных сигналов продуктов логического кодирования.