Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Именно поэтому корпорации MCI удалось быстро внедриться в рынок междугородной связи. Компания Sprint пошла другим путем: она была образована Южной Тихоокеанской железной дорогой (South Pacific Railroad),которая уже владела правами на большой участок пути и просто закапывала кабель рядом с железнодорожным полотном.Кроме того, микроволновая связь является относительно недорогой. Установка двух примитивных вышек (это могут быть просто большие столбы на четырехрастяжках) с антеннами на каждой из них, скорее всего, обойдется дешевле, чемпрокладка 50 км кабеля в перенаселенной городской местности или в горах.
Этоможет быть также дешевле, чем аренда оптоволоконной линии у телефоннойкомпании, особенно если телефонная компания еще не полностью расплатиласьза медный кабель, который она уже сменила на оптоволоконный.Политика распределения частотдаже если какой-нибудь честный чиновник видит, что иностранная фирма можетсделать для отечественного потребителя больше, чем иные национальные компании, то ему придется долго это доказывать, преодолевая сопротивление своихколлег.Такие наблюдения в конце концов привели к созданию альтернативного алгоритма — обычной лотереи среди компаний, желающих получить свою долюспектрального пирога. Проблема здесь лишь в том, что в лотерее могут участвовать и фирмы, совершенно не заинтересованные ни в каких частотах.
Например,если определенный частотный диапазон достается какому-нибудь крупному ресторану, он может очень выгодно продать его, ничем не рискуя.Этот алгоритм очень бурно критиковался за то, что выиграть могут совершенно случайные лица. Результатом стало внедрение третьего алгоритма — аукциона. На аукционных торгах частоту выигрывал тот покупатель, который могвыложить наибольшую сумму. Когда в Англии в 2000 году проводился аукционмежду операторами мобильной связи третьего поколения, ожидаемая сумма доходов составляла 4 миллиарда долларов.
Она достигла 40 миллиардов, поскольку операторы просто впали в бешенство в борьбе за будущее своего бизнеса,предпочитая умереть, но не уйти с рынка мобильной связи. Эти события оченьзаинтересовали правительства других стран, которые тоже были не прочь получить такой доход, не прикладывая никак усилий. На аукционную систему перешли многие, и она работала, оставляя на своем пути обессиленные такой конкурентной борьбой компании, в один миг оказавшиеся на грани банкротства.В лучшем случае компаниям, выигравшим частоту, требуется несколько лет,чтобы выплатить все свои долги.Совершенно другим подходом является следующий: вообще не распределятьчастоты. Пусть каждый работает на той частоте, которая ему больше нравится,но следит за мощностью своих передатчиков: она не должна быть такой, чтобысигналы накладывались друг на друга.
В соответствии с этим принципом, былорешено выделить несколько частотных диапазонов, называемых ISM (Industrial,Scientific, Medical, то есть промышленные, научные, медицинские). Для работы вэтих диапазонах не требуется специальной лицензии. Устройства, открывающиеворота гаража, домашние радиотелефоны, радиоуправляемые игрушки, беспроводные мыши и многие-многие другие устройства работают на ISM. Для уменьшения интерференции между независимыми устройствами, работающими в одноми том же диапазоне, комиссией FCC им предписывается использовать технологию расширенного спектра (см. ранее). Такие правила принимаются во всем мире.Конкретные диапазоны ISM в разных странах свои. Например, в США устройства мощностью менее 1 Вт могут использовать диапазоны, показанные нарис.
2.11, без получения лицензии FCC. Диапазон 900 МГц— это лучшее, чтоесть во всем наборе ISM, но он уже перегружен и к тому же доступен не во всехстранах. Диапазон 2,4 ГГц работает в большинстве стран, но подвержен помехамот микроволновых печей и радарных устройств. В этом же диапазоне работаетсистема Bluetooth и некоторые ЛВС стандарта 802.11. Есть еще один, новый стандартный диапазон 5,7 ГГц, но он находится в начальной стадии своего развития,поэтому оборудование для него стоит очень дорого.
Однако, поскольку многиесети 802.11 активно используют его, он становится все более популярным.NataHaus.RUДля предотвращения анархии при использовании частот существуют определенные национальные и международные соглашения, касающиеся политики их распределения. Понятно, что всем хочется сделать связь максимально быстрой, поэтому все хотели бы получить в свое распоряжение максимально широкий спектр.Национальные правительства распределяют частоты между AM- и FM-радиостанциями, телевидением, операторами сотовой связи, а также телефоннымикомпаниями, полицией, морскими и аэронавигационными службами, военными,администрацией и еще многими другими потенциальными клиентами. Международное агентство ITU-R (WARC) пытается скоординировать действия различных структур, чтобы можно было производить устройства, способные работатьв любой точке планеты.
Тем не менее, рекомендации ITU-R не являются обязательными для исполнения. Так, например, Федеральная комиссия по связи, FCC(Federal Communication Commision), занимающаяся раздачей частотных диапазонов в США, иногда пренебрегает этими рекомендациями — чаще всего из-за соответствующей убедительной просьбы какой-нибудь влиятельной политическойгруппировки, которой требуется конкретная часть спектра.Даже если определенный диапазон выделен под конкретные цели (например,под сотовую связь), то встает новый вопрос: как распределять те или иные частоты внутри диапазона между операторами связи? В прошлом были популярнытри алгоритма.
Первый из них, часто называемый конкурсом красоты, подразумевал подробные объяснения претендентов, доказывающие, что именно предлагаемый ими сервис лучше всего отвечает интересам общественности. После этого «жюри» решает, чья история выглядит самой красивой. Такая направленностьна угождение администрации, зачастую подкрепленная, что называется, рублем,ведет лишь к развитию взяточничества, коррупции, непотизма и т.
д. Более того,137138Беспроводная связьГлава 2. Физический уровеньШиринаполосы26МГцЧастота902 928МГц МГц125МГц83,5МГц2,4ГГц2,4835ГГц5,735ГГц5,860ГГцРис. 2 . 1 1 . Диапазоны ISM в СШАИнфракрасные и миллиметровые волныИнфракрасное и миллиметровое излучения без использования кабеля широкоприменяется для связи на небольших расстояниях. Дистанционные пульты управления для телевизоров, видеомагнитофонов и стереоаппаратуры используют инфракрасное излучение. Они относительно направленные, дешевые и легко устанавливаемые, но имеют один важный недостаток: инфракрасное излучение непроходит сквозь твердые объекты (попробуйте встать между телевизором и пультом). Мы начали с рассмотрения длинных радиоволн и постепенно продвигаемсяк видимому свету, и уже инфракрасные волны мало напоминают радиоволныи ведут себя, как свет.С другой стороны, тот факт, что инфракрасные волны не проходят сквозь стены, является также и положительным.
Ведь это означает, что инфракрасная система в одной части здания не будет интерферировать с подобной системой в соседней комнате — вы, к счастью, не сможете управлять со своего пульта телевизоромсоседа. Кроме того, это повышает защищенность инфракрасной системы от прослушивания по сравнению с радиосистемой. По этой причине для использованияинфракрасной системы связи не требуется государственная лицензия, в отличиеот радиосвязи (кроме диапазонов ISM). Связь в инфракрасном диапазоне применяется в настольных вычислительных системах (например, для связи ноутбуковс принтерами), но все же не играет значимой роли в телекоммуникации.139Узкий луч является сильной стороной лазера, однако он создает и некоторыепроблемы. Чтобы попасть миллиметровым лучом в мишень диаметром 1 мм нарасстоянии 500 м, требуется снайперское искусство высочайшей пробы.
Обычнона лазеры устанавливаются линзы для небольшой расфокусировки луча.Недостатком лазерного луча является также неспособность проходить сквозьдождь или густой туман, хотя в солнечные ясные дни он работает прекрасно.Тем не менее, автор однажды присутствовал на конференции в современнойевропейской гостинице, где организаторы заботливо предоставили комнату, полную терминалов, чтобы участники конференции могли читать свою электронную почту во время скучных презентаций.
Поскольку местная телефонная станция не желала устанавливать большое количество телефонных линий всего натри дня, организаторы установили лазер на крыше и нацелили его на здание университетского компьютерного центра, который находится на расстоянии нескольких километров. В ночь перед конференцией они проверили связь — она работала прекрасно. В 9 часов следующего утра, в ясный солнечный день связь былаполностью потеряна и отсутствовала весь день. Вечером организаторы опять тщательно проверили связь и снова убедились в ее прекрасной работе.
На следующий день связи опять не было.Когда конференция закончилась, организаторы обсудили эту проблему. Каквыяснилось, в дневное время солнце нагревало крышу, горячий воздух от нееподнимался и отклонял лазерный луч, начинавший танцевать вокруг детектора(рис. 2.12). Этот эффект можно наблюдать невооруженным глазом в жаркий деньна шоссе или над горячим радиатором автомобиля. Борясь с этим эффектом,астрономы располагают свои телескопы высоко в горах, подальше от атмосферы.NataHaus.RUСвязь в видимом диапазонеНенаправленные оптические сигналы использовались в течение нескольких веков.
Герой американской войны за независимость Пол Ревер (Paul Revere) в 1775 годув Бостоне использовал двоичные оптические сигналы, информируя с колокольниСтарой Северной церкви (Old North Church) население о наступлении англичан.Более современным приложением является соединение локальных сетей в двух зданиях при помощи лазеров, установленных на крышах. Связь с помощью когерентных волн лазера является сугубо однонаправленной, поэтому для двусторонней связи необходимо на каждой крыше установить по лазеру и по фотодетектору.
Такаятехнология позволяет организовать связь с очень высокой пропускной способностью при очень низкой цене. Кроме того, такая система довольно просто монтируется и, в отличие от микроволновой связи, не требует лицензии FCC (Федеральнойкомиссии связи США).-Лазерный лучбьет мимодетектораФотодетектор*Район турбуленцииш1••Лазер^Горячий воздухподнимаетсянад крышейРис.
2.12. Конвекционные потоки мешают работать лазерной системе. На рисункеизображена двунаправленная система с двумя лазерами140Глава 2. Физический уровеньСпутники связиСпутники связиВысота, кмВ 1950-х и начале 60-х годов люди пытались организовать связь при помощи сигналов, отраженных от металлических метеозондов. К сожалению, мощность таких сигналов была слишком мала, и их практическое значение оказалось ничтожным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
