Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 115
Текст из файла (страница 115)
Следует особо отметить, что телефонный КС является более узкополосным, чем телеграфный, но скорость передачи данных по нему выше благодаря обязательному наличию модема, сушественно снижаюшего г, передаваемого сигнала. При простом кодировании максимально достижимая скорость передачи данных по аналоговым каналам не превосходит 9600 бод = 9600 бит/с. Применяемые в пастояшее время сложные протоколы кодирования передаваемых данных используют не два, а несколько значений параметра сигнала для отображения элемента данных и позволяют достичь скорости передачи данных по аналоговым телефонным линиям связи 56 Кбит/с - 9600 бод. По цифровым КС, организованным на базе телефонных линий, скорость передачи данных благодаря уменьшению Г,.
и увеличению Н, (см. с. 536) оцифрованного сигнала также может быть выше (до 64 Кбит/с), а при мультиплексировании нескольких цифровых каналов в один в таком составном КС скорость передачи способна удваиваться, утраиваться и т. д.; существуют подобные каналы со скоростями в десятки и сотни мегабит в секунду. Физической средой передачи информации в низкоскоростных и среднескоростных КС обычно являются проводные линии связи: группы либо параллельных, либо скрученных («витая параа) проводов. Телефонные линии связи, в которых применяются параллельные провода, являются наиболее разветвленными и широко используемыми, хотя они и уступают по качеству передачи сигналов проводам витой пары. По телефонным линиям осуществляется передача звуковых (тональных) и факсимильных сообшений, они являются основой построения многих информационно-справочных систем, систем электронной почты и вычислительных сетей.
Линии и каналы связи 529 По телефонным линиям могут быть организованы и аналоговые, и цифровые каналы передачи информации. Рассмотрим телефонные линии, ввиду их массовой распространенности, несколько подробнее. «Простая старая телефонная система», в англоязычной аббревиатуре РОТБ (Рпш!г!че 01о Те!ерЬопе Бузгеш), состоит из двух частей: магистральной системы связи и сети доступа абонентов к ией. Самый обычный вариант доступа абоиеитов к магистральной системе — через абонентский аиалоговзяй канал связи. Большинство телефонных аппаратов подключаются к автоматической телефониой станции (АТС), являющейся уже элементом магистральной системы.
Телефонный микрофон преобразует звуковые колебания в аналоговый электрический сигнал, который и передается по абонентской линии в АТС. Требуемая для передачи человеческого голоса полоса частот составляет примерно 3 кГц, в диапазоне от 300 Гц до 3,3 кГц. При снятии телефонной трубки формируется сигнал о(г"-Ьоой, сообщающий АТС о вызове, и если телефонная станция ие заията, набирается нужный телефонный номер, который перелается в АТС в виде последовательиости импульсов (при импульсном наборе) или в виде комбинации сигналов звуковой частоты (при тональном наборе). Завершается разговор сигналом оп-ЬооЬ, формируемым при опускании трубки.
Такой тип процедуры вызова называется ш Ьаш), поскольку передача сигналов вызова производится по тому же каналу, что и передача речи. Для организации широкополосных КС используются различные линии связи, в частности: О неэкранированные с витыми парами из медных проводов (1) пзЬ~е!дед Тччзгед Ра!г — 1)ТР); С! экранированные с витыми парами из медных проводов (ЯЬ|е!оео Тю(зсед Ра(г — ЯТР); О волокоиио-оптические (Р(Ъег Орс!с СаЫе — РОС); С) коаксиальиые (Соах!а! СаЫе — СС); О беспроводные радиоканалы.
Витая пара — это изолированные проводники, попарно свитые между собой для уменьшения перекрестных паводок между проводниками. Такой кабель, состоящий обычно из небольшого количества витых пар (ииогда даже двух), характеризуется меньшим затуханием сигнала при передаче иа высоких частотах и меньшей чувствительностью к электромагнитным наводкам, чем параллельная пара проводов.
ЮТР-кабели чаще других используются в системах передачи данных, в частности, в вычислительных сетях. Выделяют пять категорий витых пар УТР: первая и вторая категории используются при низкоскоростной передаче данных; третья, четвертая и пятая — при скоростях передачи, соответственно, до 16, 25 и 155 Мбит/с (а при использовании стандарта технологии О!яаЬ~г ЕгЬегпес иа витой ларе, введенного в 1999 году, и до 1000 Мбит/с). При хороших технических характеристиках эти кабели сравнительно недороги, оии удобны в работе, ие иуждаются в заземлении.
530 Гпаеа 24. Техническое и программное обеспечение сетей БТР-кабели обладают хорошими техническими характеристиками, но имеют высокую стоимость, жестки и неудобны в работе и требуют заземления экрана. Они делятся на типы: Туре 1А, Туре 2А, Туре ЗА, Туре 5А, Туре 9А. Из них Туре ЗА определяет характеристики неэкранированного телефонного кабеля, а Туре 5А— волоконно-оптического кабеля. Наиболее популярен кабель Туре 1А стандарта 1ВМ, состоящий из двух пар скрученных проводов, экранированных проводящей оплеткой, которую положено заземлять.
Его характеристики примерно соответствуют характеристикам 1)ТР-кабеля категории 5. Коаксиальяый кабель представляет собой медный проводник, покрытый диэлектриком и окруженный свитой из тонких медных проводников экранирующей защитной оплеткой. Коаксиальные кабели для телекоммуникаций делятся на две группы: 12 «толстые» коаксиалы; О «тонкие» коаксиалы. Толстый коаксиальный кабель имеет наружный диаметр 12,5 мм и довольно толстый проводник (2,17 мм), обеспечивающий хорошие электрические и механические характеристики.
Скорость передачи данных по толстому коаксиальному кабелю достаточно высокая (до 50 Мбит/с), но, учитывая определенное неудобство работы с ним и его значительную стоимость, рекомендовать его для использования в сетях передачи данных можно далеко не всегда. Тонкий коаксиальный кабель имеет наружный диаметр 5-6 мм, он дешевле и удобнее в работе, но тонкий проводник в нем (0,9 мм) обусловливает худшие электрические (передает сигнал с допустимым затуханием на меньшее расстояние) и механические характеристики.
Рекомендуемые скорости передачи данных по «тонкому» коаксиалу не превышают 10 Мбит/с. Основу волоке>п>о-оптического кабеля составляют «внутренние подкабели» вЂ” стеклянные или пластиковые волокна диаметром 8-10 (одномодовые — однолучевые) и 50-60 мкм (многомодовые — многолучевые), окруженные твердым заполнителем и помещенные в защитную оболочку диаметром 125 мкм, В одном кабеле может содержаться от одного до нескольких сотен таких «внутренних подкабелей». Кабель, в свою очередь, окружен заполнителем и покрыт более толстой защитной оболочкой, внутри которой проложены кевларовые волокна, принимающие на себя обеспечение механической прочности кабеля. По одномодовому волокну (диаметр их 8-10 мкм) оптический сигнал распространяется, почти не отражаясь от стенок волокна (входит в волокно параллельно его стенкам), чем обеспечивается очень широкая полоса пропускания (до сотен гигагерц на километр).
По многомодовому волокну (его диаметр 40-100 мкм) распространяются сразу много волн различной длины, каждая из которых входит в волокно под своим углом и, соответственно, отражается от стенок волокна в разных местах (полоса пропускания многомодового волокна 500-800 МРц/км). Источником распространяемого по оптоволоконному кабелю светового луча является преобразователь электрических сигналов в оптические, например светодиод или полупроводниковый лазер. Кодирование информации осуществляется изменением интенсивности светового луча.
Физической основой передачи светового луча по волокну является принцип полного внутреннего отражения луча от сте- 531 Линии и каналы связи нок волокна, обеспечивающий минимальное затухание сигнала, наивысшую защиту от внешних электромагнитных полей и высокую скорость передачи. По оптоволоконному кабелю, имеющему большое число волокон, можно передавать огромное количество сообщений. На другом конце кабеля принимающий прибор преобразует световые сигналы в электрические.
Скорость передачи данных по оптоволоконному кабелю очень высока и достигает 1000 Мбит/с, но он очень дорог и используется обычно лишь для прокладки ответственных магистральных каналов связи. Такой кабель связывает столицы и крупные города большинства стран мира, а по дну Атлантического океана проложен кабель между Европой и Америкой. Оптоволоконный кабель соединяет Санкт-Петербург с Москвой, прибалтийскими и скандинавскими странами, кроме того, он проложен в тоннелях метро и проникает во все районы Санкт-Петербурга.
В вычислительных сетях, и в частности в сети Интернет, оптоволоконный кабель используется на наиболее ответственных их участках. Возможности оптоволоконных каналов поистине безграничны: по одному толстому магистральному оптоволоконному кабелю можно одновременно организовать несколько сот тысяч телефонных каналов, несколько тысяч видеотелефонных каналов и около тысячи телевизионных каналов. Беспроводные каналы связи Беспроводные интерфейсы были рассмотрены в главе 10.
В компьютерных сетях применяются в основном радиоканалы. Радиоканал — это беспроводный канал связи, прокладываемый через эфир. Система передачи данных (СПД) по радиоканалу включает в себя радиопередатчик и радиоприемник, настроенные на один и тот же радиоволновой диапазон, который определяется частотной полосой электромагнитного спектра, используемой для передачи данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
