1.Відмінність ТКС від комп'ютерних мереж.

Слід розрізняти комп'ютерні та термінальні мережі. Комп'ютерні мережі пов'язують комп'ютери, кожен із яких може працювати автономно. Термінальні мережі зазвичай пов'язують потужні комп'ютери (мейнфрейми) із терміналами (пристроями введення - виведення інформації). Прикладом термінальних пристроїв та мереж може бути мережа банкоматів або кас продажу квитків.
Основна відмінність LAN від WAN полягає в якості використаних ліній зв'язку і в тому, що в ЛОМ існує тільки один шлях передачі даних між комп'ютерами, а в WAN їх безліч (існує надмірність каналів зв'язку). Так як лінії зв'язку в ЛОМ більш якісні, то швидкість передачі інформації в LAN набагато вище, ніж у WAN.

Але здійснюється постійне проникнення технологій LAN у WAN і навпаки, що значно підвищує якість мереж та розширює спектр послуг. Таким чином, відмінності між LAN та WAN поступово згладжуються.

Тенденція зближення (конвергенція) характерна не тільки для LAN та WAN, але й для телекомунікаційних мереж інших типів, до яких належать радіомережі, телефонні та телевізійні мережі. Телекомунікаційні мережі складаються з наступних компонентів: мережі доступу, магістралі, інформаційні центри.

Комп'ютерну мережу можна уявити багатошаровою моделлю, що складається з шарів:

• комп'ютери;
• комунікаційне обладнання;
• Операційні системи;
• мережеві програми.

  У комп'ютерних мережах використовуються різні типи та класи комп'ютерів. Комп'ютери та його характеристики визначають можливості комп'ютерних мереж.

  До комунікаційного обладнання належать: модеми, мережеві карти, мережеві кабелі та проміжна апаратура мереж. До проміжної апаратури відносяться: приймачі або трансівери (traceivers), повторювачі або репітери (repeaters), концентратори (hubs), мости (bridges), комутатори, маршрутизатори (routers), шлюзи (gateways).

2. СИНХРОННА І АСИНХРОННА ПЕРЕДАЧА ДАНИХ

При обміні даними каналами зв'язку використовуються три методипередачі даних:

1) Симплексна (односпрямована) – TV, радіо;

2) Напівдуплексна передача - (прийом та передача даних здійснюються по черзі);

3) Дуплексна (двонаправлена) – кожна станція одночасно передає та приймає дані.

Для передачі даних інформаційних системахнайчастіше застосовується послідовна (напівдуплексна) передача. Вона поділяється на два методи:

а) асинхронна передача;

б) синхронна передача.

а) При асинхронній передачі кожен символ передається окремою посилкою. Стартові біти попереджають про початок передачі. Потім передається символ. Для визначення достовірності передачі використовується біт парності (біт парності дорівнює 1, якщо кількість одиниць у символі непарно, і дорівнює 0 інакше). Останній біт сигналізує про закінчення передачі.

Переваги:

1) Нескладна відпрацьована система;

2) Недороге інтерфейсне устаткування.

Недоліки:

1) Третя частина пропускної спроможності втрачається на передачу службових бітів;

2) Невисока швидкість передачі даних у порівнянні з синхронною;

3) При множинні помилки за допомогою біта парності неможливо визначити достовірність отриманої інформації.

Асинхронна передачавикористовується в системах, де обмін даними відбувається іноді, і не потрібна висока швидкість передачі даних.

б) При використанні синхронного методудані передаються блоками. Для синхронізації роботи приймача та передавача на початку блоку передаються біти синхронізації. Потім передаються дані, код виявлення помилки та символ закінчення передачі. Код виявлення помилки обчислюється за вмістом поля даних та дозволяє однозначно визначити достовірність прийнятої інформації.

Переваги:

1) Висока ефективність передачі;

2) Висока швидкість передачі;

3) Надійний вбудований механізм виявлення помилок.

Недоліки:

3. Способи передачі цифрової інформації

Цифрові дані по провіднику передаються шляхом зміни поточної напруги: немає напруги - "0", є напруга - "1". Існують два способи передачі інформації по фізичному середовищі: цифровий і аналоговий.

Примітки: 1. Якщо всі абоненти комп'ютерної мережі ведуть передачу даних каналом на одній частоті, такий канал називається вузькосмуговим(Пропускає одну частоту).

2. Якщо кожен абонент працює на власній частоті по одному каналу, такий канал називається широкосмуговим(Пропускає багато частот). Використання широкосмугових каналів дозволяє заощаджувати їх кількості, але ускладнює процес управління обміном даними.

При цифровийабо вузькосмуговому способі передачі(рис. 6.10) дані передаються у тому природному вигляді на єдиної частоті. Вузькосмуговий спосіб дозволяє передавати тільки цифрову інформацію, забезпечує кожен Наразічасу можливість використання передавального середовища лише двома користувачами та допускає нормальну роботутільки на обмеженій відстані (довжина лінії зв'язку трохи більше 1000 м). У той же час вузькосмуговий спосіб передачі забезпечує високу швидкість обміну даними - до 10 Мбіт/с і дозволяє створювати обчислювальні мережі, що легко конфігуруються. Переважна кількість локальних обчислювальних мереж використовує вузькосмугову передачу.

6.10.Цифровий спосіб передачі Аналоговийспосібпередачі цифрових даних (рис. 6.11) забезпечує широкосмугову передачу з допомогою використання одному каналі сигналів різних несучих частот. При аналоговому способі передачі відбувається керування параметрами сигналу несучої частоти передачі по каналу зв'язку цифрових даних. Сигнал несучої частоти є гармонічним коливанням, що описується рівнянням: X = X max sin ( w t+j 0) де X max - амплітуда коливань; w-Частота коливань; t - Час; j 0 – початкова фаза коливань. Передати цифрові дані аналоговим каналом можна, керуючи одним з параметрів сигналу несучої частоти: амплітудою, частотою або фазою. Оскільки необхідно передавати дані у двійковому вигляді (послідовність одиниць і нулів), можна запропонувати такі способи управління (модуляції):амплітудний, частотний, фазовий. Найпростіше зрозуміти принцип амплітудний Рис. 6.11.а). Частотна Рис. 6.11.б). Найбільш складною для розуміння є фазова рис 6.11.в). У мережах високого рівня ієрархії - глобальних та регіональних використовується також і широкосмугова передачащо передбачає роботу для кожного абонента на своїй частоті в межах одного каналу. Це забезпечує взаємодію великої кількості абонентів за високої швидкості передачі даних. Широкополосна передача дозволяє поєднувати в одному каналі передачу цифрових даних, зображення та звуку, що є необхідною вимогою сучасних системмультимедіа.

Вузькосмугова та широкосмугова передачі сигналів

У сучасних комп'ютерних мережах передачі кодованих сигналів по мережному кабелю найбільше застосування знаходять дві найпоширеніші технології: -вузькосмугова передача сигналів; -Широкополосна передача сигналів. Вузькосмугові (baseband) системи передають дані як цифрового сигналу однієї частоти (рис. 4.9). Рис. 4.9. Вузькосмугова передача. Сигнали є дискретні електричні або світлові імпульси. При такому способі вся ємність каналу комунікаційного використовується для передачі одного сигналу або, іншими словами, цифровий сигнал використовує всю смугу пропускання кабелю. Смуга пропускання – це різниця між max та min частотою, яка може бути передана по кабелю. Кожен пристрій у таких мережах посилає дані в обох напрямках, а деякі можуть одночасно їх передавати та приймати. Широкополосні (broadband) системи передають дані як аналогового сигналу, який використовує певний інтервал частот (рис. 4.10). Сигнали є безперервні (а не дискретні) електронні або оптичні хвилі. При такому способі сигнали передаються за фізичним середовищем в одному напрямку. Якщо забезпечити необхідну смугу пропускання, то по одному кабелю мережі можна одночасно передавати кілька сигналів (наприклад, кабельного телебачення, телефону і передача даних). Рис. 4.10. Широкополосна передача Кожній системі, що передає, виділяється частина смуги пропускання. Всі пристрої (в т.ч. і комп'ютери) налаштовуються так, щоб працювати з виділеною частиною смуги пропускання. У широкосмуговій системі сигнал передається лише одному напрямку. Для можливості прийому та передачі кожним із пристроїв необхідно забезпечити два шляхи проходження сигналу. Для цього можна: -використовувати два кабелі; -Розбити смугу пропускання кабелю на два канали, які працюють з різними частотами: один канал на передачу, інший - на прийом. Типи модуляції. амплітудний модуляції: "0" – відсутність сигналу, тобто. відсутність коливань несучої частоти; "1"- наявність сигналу, тобто. наявність коливань несучої частоти. Є коливання – одиниця, немає коливань – нуль (рис. 6.11.а). Частотна модуляція передбачає передачу сигналів 0 та 1 на різній частоті. При переході від 0 до 1 і 1 до 0 відбувається зміна сигналу несучої частоти (рис. 6.11.б).

Найбільш складною для розуміння є фазова модуляція. Суть її у цьому, що з переході від 0 до 1і від 1 до 0 змінюється фаза коливань, тобто. їх напрямок (рис 6.11.в).

4.Склад та види лінії зв'язку.

Залежно від середовища передачі даних лінії зв'язку поділяються на такі (рис. 2.2):

Провідні (повітряні) лінії зв'язкує дроти без будь-яких ізолюючих або екрануючих обплетень, прокладені між стовпами і висять у повітрі. За такими лініями зв'язку традиційно передаються телефонні або телеграфні сигнали, але за відсутності інших можливостей ці лінії використовують і передачі комп'ютерних даних. Швидкісні якості та перешкодозахищеність цих ліній залишають бажати багато кращого. Сьогодні провідні лінії зв'язку швидко витісняються кабельними.

Кабельні лінії є досить складною конструкцією. Кабель складається з провідників, укладених у кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, а також можливо кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання різного обладнання. У комп'ютерних мережах застосовуються три основні типи кабелів: кабелі на основі скручених пар мідних проводів, коаксіальні кабелі з мідною жилою, а також волоконно-оптичні кабелі.

Скручена пара проводів називається кручений парою (twisted pair). Віта пара існує в екранованому варіанті (Shielded Twistedpair, STP),коли пара мідних проводів обгортається в ізоляційний екран, і неекранованому (Unshielded Twistedpair, UTP)коли ізоляційна обгортка відсутня. Скручування дротів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали, що передаються кабелем. Коаксіальний кабель (coaxial)має несиметричну конструкцію і складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції. Існує кілька типів коаксіального кабелю, що відрізняються характеристиками та областями застосування – для локальних мереж, для глобальних мереж, для кабельного телебачення тощо. Волоконно-оптичний кабель (optical fiber)складається з тонких (5-60 мікрон) волокон, якими поширюються світлові сигнали. Це найбільш якісний тип кабелю - він забезпечує передачу даних з дуже високою швидкістю(до 10 Гбіт/с і вище) і до того ж краще за інших типів передавального середовища забезпечує захист даних від зовнішніх перешкод.

Радіоканали наземного та супутникового зв'язку утворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типіврадіоканалів, що відрізняються як частотним діапазоном, що використовується, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль (KB, СВ і ДВ), звані також діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM) за типом методу модуляції сигналу, що використовується в них, забезпечують далекий зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісними є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКВ), для яких характерна частотна модуляція (Frequency Modulation, FM), а також діапазони надвисоких частот (НВЧ або microwaves). У діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відображаються іоносферою Землі і для сталого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем та приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.

Достовірність передачі даних характеризує ймовірність спотворення для кожного біта даних, що передається. Іноді цей показник називають інтенсивністю бітових помилок (Bit Error Rate, BER). Величина BER для каналів зв'язку без додаткових засобів захисту від помилок (наприклад, кодів, що самокоректуються або протоколів з повторною передачею спотворених кадрів) становить, як правило,10 -4 - 10 -6 , в оптоволоконних лініях зв'язку - 10 -9 . Значення достовірності передачі, наприклад, в 10 -4 свідчить, що у середньому з 10000 біт спотворюється значення одного біта.

Спотворення біт відбуваються як із-за наявності перешкод на лінії, так і через спотворення форми сигналу обмеженою смугою пропускання лінії. Тому для підвищення достовірності даних, що передаються, потрібно підвищувати ступінь помехозащищенности лінії, знижувати рівень перехресних наведень в кабелі, а також використовувати більш широкосмугові лінії зв'язку.

5. Протокл. Стек протоколів. Інтерфейс

Протокол – це набір правил, щоб забезпечити передачу даних у мережах.

Протоколи характеризуються:

1 . Протоколи працюють на різних рівнях моделей OSI.

2 . Функції протоколу визначаються рівнем, де він працює.

3 . Декілька протоколів можуть працювати спільно. У цьому випадку вони утворюють стек .

Стек протоколів - Набір протоколів суміжних рівнів моделей OSI.

Модель OSI та рівні протоколів (функції):

7.Прикладний-Ініціація чи прийом запиту.

6.Представницький- Додавання в пакет формуючої та шифруючої інформації.

5.Сеансовий- додавання інформації про трафік (із зазначенням часу відправлення пакета).

4.Транспортний- Додавання інформації для обробки помилок.

3.Мережевий- додавання адресної інформації та інформації про місце пакету в послідовності пакетів, що передаються.

2.Канальний- Додавання інформації для перевірки помилок та підготовка даних для передачі по фізичному з'єднанню.

1.Фізичний- Передача пакета як потоку бітів.

Стандартні стеки протоколів різних фірм:

1.Набір протоколів ISO - ISO/OSI

2. Набір протоколів IBM – SNA

3. Набір протоколів Digital – DEC Net

4. Набір протоколів Novell – IPX/SPX

5. Набір протоколів Apple – Apple Talk

6. Набір протоколів Microsoft – TCP/IP

Приватним випадком декомпозиції завдання є багаторівневе уявлення, при якому вся безліч модулів, що вирішують підзавдання, розбивається на ієрархічно впорядковані групи - рівні. Для кожного рівня визначається набір функцій-запитів, з якими до модулів даного рівня можуть звертатися модулі вище рівня для вирішення своїх завдань. Такий формально визначений набір функцій, що виконуються даним рівнем для вище лежачого рівня, а також формати повідомлень, якими обмінюються два сусідні рівні під час своєї взаємодії, називається інтерфейсом.

Інтерфейс визначає сукупний сервіс, що надається цим рівнем вище лежачого рівня.

Лінія звязкускладається в загальному випадку з фізичного середовища, яким передаються електричні інформаційні сигнали, апаратури передачі даних і проміжної апаратури. Синонімом терміна лінія звязку(line) є термін канал зв'язку(channel).

Фізичне середовище передачі може бути кабель, тобто набір проводів, ізоляційних і захисних оболонок і сполучних роз'ємів, і навіть земну атмосферу чи космічний простір, якими поширюються електромагнітні хвилі.

Залежно від середовища передачі даних лінії зв'язку поділяються на:

§ провідні (повітряні);

§ кабельні (мідні та волоконно-оптичні);

§ радіоканали наземного та супутникового зв'язку.

Провідні (повітряні) лінії зв'язкує дроти без будь-яких ізолюючих або екрануючих обплетень, прокладені між стовпами і висять у повітрі. За такими лініями зв'язку традиційно передаються телефонні або телеграфні сигнали, але за відсутності інших можливостей ці лінії використовують і передачі комп'ютерних даних. Швидкісні якості та перешкодозахищеність цих ліній залишають бажати багато кращого. Сьогодні провідні лінії зв'язку швидко витісняються кабельними.

Кабельні лініїє досить складною конструкцією. Кабель складається з провідників, укладених у кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, а також можливо кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання різного обладнання. У комп'ютерних мережах застосовуються три основні типи кабелів: кабелі на основі скручених пар мідних проводів, коаксіальні кабелі з мідною жилою, а також волоконно-оптичні кабелі.

Скручена пара проводів називається кручений парою.Віта пара існує в екранованому варіанті , коли пара мідних проводів обгортається в ізоляційний екран, і неекранованому , коли ізоляційна обгортка відсутня. Скручування дротів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали, що передаються кабелем.

Коаксіальний кабельмає несиметричну конструкцію і складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції. Існує кілька типів коаксіального кабелю, що відрізняються характеристиками та областями застосування – для локальних мереж, для глобальних мереж, для кабельного телебачення тощо.

Волоконно-оптичний кабельскладається з тонких волокон, якими поширюються світлові сигнали. Це найбільш якісний тип кабелю - він забезпечує передачу даних з дуже високою швидкістю (до 10 Гбіт/с і вище) і краще за інші типи передавального середовища забезпечує захист даних від зовнішніх перешкод.

Радіоканали наземного та супутникового зв'язкуутворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, що відрізняються як частотним діапазоном, що використовується, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль (KB, СВ і ДВ), звані також діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM) за типом методу модуляції сигналу, що використовується в них, забезпечують далекий зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісними є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКХ), для яких характерна частотна модуляція, а також діапазони надвисоких частот (НВЧ або microwaves).

У діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відображаються іоносферою Землі і для сталого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем та приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.

У комп'ютерних мережах сьогодні застосовуються майже всі описані типи фізичних середовищ передачі, але найперспективнішими є волоконно-оптичні. На них сьогодні будуються як магістралі великих територіальних мереж, і високошвидкісні лінії зв'язку локальних мереж.

Популярним середовищем є також кручена пара, яка характеризується відмінним співвідношенням якості до вартості, а також простотою монтажу. За допомогою кручений пари зазвичай підключають кінцевих абонентів мереж на відстані до 100 метрів від концентратора. Супутникові канали та радіозв'язок використовуються найчастіше в тих випадках, коли кабельні зв'язки застосувати не можна - наприклад, при проходженні каналу через малонаселену місцевість або для зв'язку з мобільним користувачем мережі.

Навіть при розгляді найпростішої мережі, що складається всього з двох машин, можна побачити багато проблем, притаманні будь-якій обчислювальній мережі, у тому числі проблеми, пов'язані з фізичною передачею сигналів лініями зв'язку без вирішення якої неможливий будь-який вид зв'язку.

У обчислювальній техніці для представлення даних використовується двійковий код . Всередині комп'ютера одиницям та нулям даних відповідають дискретні електричні сигнали. Подання даних у вигляді електричних або оптичних сигналів називається кодуванням . Існують різні способикодування двійкових цифр 1 та 0, наприклад, потенційний спосіб, при якому одиниці відповідає один рівень напруги, а нулю - інший, або імпульсний спосіб, коли представлення цифр використовуються імпульси різної чи однієї полярності.

Аналогічні підходи можуть бути використані для кодування даних і при передачі між двома комп'ютерами по лініях зв'язку. Однак ці лінії зв'язку відрізняються за своїми електричними характеристиками від тих, що існують усередині комп'ютера. Головна відмінність зовнішніх ліній зв'язку від внутрішніх полягає в їх набагато більшої протяжності , а також у тому, що вони проходять поза екранованим корпусом по просторах, часто схильних до впливу сильних електромагнітних перешкод. Все це призводить до значно більших спотворень прямокутних імпульсів (наприклад, «завалювання» фронтів), ніж усередині комп'ютера. Тому для надійного розпізнавання імпульсів на приймальному кінці лінії зв'язку при передачі даних усередині та поза комп'ютером не завжди можна використовувати одні й ті самі швидкості та способи кодування. Наприклад, повільне наростання фронту імпульсу через високе ємнісне навантаження лінії вимагає передачі імпульсів з меншою швидкістю (щоб передній і задній фронти сусідніх імпульсів не перекривалися і імпульс встиг дорости до необхідного рівня).

У обчислювальних мережах застосовують як потенційне, так і імпульсне кодування дискретних даних , а також специфічний спосіб представлення даних, який ніколи не використовується всередині комп'ютера, - модуляцію(Рис. 3). При модуляції дискретна інформація є синусоїдальним сигналом тієї частоти, яку добре передає існуюча лінія зв'язку.

Потенційне або імпульсне кодування застосовується на каналах високої якості, а модуляція на основі синусоїдальних сигналів краще в тому випадку, коли канал вносить сильні спотворення передаються сигнали. Зазвичай модуляція використовується в глобальних мережахпри передачі даних через аналогові телефонні канали зв'язку, розроблені для передачі голосу в аналоговій формі і тому погано підходять для безпосередньої передачі імпульсів.

Для перетворення даних з одного виду на інший використовуються модеми.Термін «модем» - скорочення від слів модулятор/демодулятор. Двійковий нуль перетворюється, наприклад, їм сигнал низької, а одиниця - високої частоти. Інакше кажучи, перетворюючи дані, модем модулює частоту аналогового сигналу (рис. 4).

На спосіб передачі сигналом впливає кількість проводів в лініях зв'язку між комп'ютерами.

Передача даних може відбуватися паралельно (рис. 5) або послідовно (рис. 6).

Для скорочення вартості ліній зв'язку в мережах зазвичай прагнуть скорочення кількості проводів і через це використовують не паралельну передачу всіх біт одного байта або навіть кількох байт, як це робиться всередині комп'ютера, а послідовну, побітну передачу, що вимагає всього однієї пари проводів.

При з'єднанні комп'ютерів та пристроїв використовуються також три різні методи, що позначаються трьома різними термінами. З'єднання буває: симплексне, напівдуплексне та дуплексне(Мал. 7 ).

Про симплексне з'єднання говорять, коли дані переміщуються лише в одному напрямку. Напівдуплексне з'єднання дозволяє даними переміщатися в обох напрямках, але в різний час, і, нарешті, дуплексне з'єднання, коли дані йдуть в обох напрямках одночасно.

Рис. 7. Приклади потоків даних.

Іншим важливим поняттям є перемикання (комутація) з'єднання.

Будь-які мережі зв'язку підтримують певний спосіб комутації своїх абонентів. Цими абонентами можуть бути віддалені комп'ютери, локальні мережі, факс-апарати або просто співрозмовники, які спілкуються за допомогою телефонних апаратів. Практично неможливо надати кожній парі взаємодіючих абонентів свою власну комунічну (тобто постійне з'єднання) фізичну лінію зв'язку, якою вони могли б монопольно «володіти» протягом тривалого часу. Тому в будь-якій мережі завжди застосовується будь-який спосіб комутації абонентів, що забезпечує доступність наявних фізичних каналів одночасно для кількох сеансів зв'язку між абонентами мережі.

Переключення з'єднання дозволяє апаратним засобам мережі розділяти той самий фізичний канал зв'язку між багатьма пристроями. Два основних способи перемикання з'єднання - перемикання ланцюгів та перемикання пакетів.

Перемикання ланцюгів створює єдине безперервне з'єднання між двома мережевими пристроями. Поки ці пристрої взаємодіють, жодне інше не зможе скористатися цим з'єднанням для передачі власної інформації - воно змушене чекати, доки з'єднання не звільниться.

Простий приклад перемикача ланцюгів - перемикач типу А-В, службовець, щоб з'єднати два комп'ютери з одним принтером. Щоб один із комп'ютерів міг друкувати, ви повертаєте тумблер на перемикачі, встановлюючи безперервне з'єднання між комп'ютером та принтером. Утворюється з'єднання типу «крапка-крапка» . Як зображено на малюнку, тільки один комп'ютер може друкувати одночасно.

Рис. 6Переключення ланцюгів

Більшість сучасних мереж, включаючи Інтернет, використовують перемикання пакетів.Програми передачі в таких мережах ділять дані на шматочки, звані пакетами. У мережі пакетної комутації дані можуть бути одночасно одним пакетом, а можуть - в декількох. Дані прибудуть в одне і те ж місце призначення, незважаючи на те, що шляхи, якими вони йшли, можуть бути зовсім різні.

Для порівняння двох видів з'єднання в мережі, припустимо, що ми перервали канал у кожному з них. Наприклад, відключивши принтер від менеджера на мал. 6 (переставивши тумблер у положення В), ви позбавили можливості друкувати. З'єднання з перемиканням ланцюгів потребує безперервного каналу зв'язку.

Рис. 7. Перемикання пакетів

Навпаки, дані мережі з перемиканням пакетів можуть рухатися різними шляхами. Це видно з рис. 7. Дані необов'язково йдуть однією дорогою на шляху між офісним та домашнім комп'ютерами, розрив одного з каналів не призведе до втрати з'єднання – дані просто підуть іншим маршрутом. Мережі з перемиканням пакетів мають багато альтернативних маршрутів для пакетів.

Комутація пакетів - це техніка комутації абонентів, спеціально розроблена для ефективної передачі комп'ютерного трафіку.

Суть проблеми полягає в пульсуючий характер трафіку , що генерують типові мережеві програми. Наприклад, при зверненні до віддаленого файлового сервера користувач спочатку переглядає вміст каталогу сервера, що породжує передачу невеликого обсягу даних. Потім він відкриває необхідний файл текстовому редакторі, і ця операція може створити досить інтенсивний обмін даними, якщо файл містить об'ємні графічні включення. Після відображення кількох сторінок файлу користувач деякий час працює з ними локально, що взагалі не вимагає передачі даних по мережі, а потім повертає модифіковані копії сторінок на сервер – і це знову породжує інтенсивну передачу даних через мережу.

Коефіцієнт пульсації трафіку окремого користувача мережі, що дорівнює відношенню середньої інтенсивності обміну даними до максимально можливої, може становити 1:50 або 1:100. Якщо для описаної сесії організувати комутацію каналу між комп'ютером користувача та сервером, то більшу частину часу канал простоюватиме. У той же час, комутаційні можливості мережі будуть використовуватися і будуть недоступні іншим користувачам мережі.

При комутації пакетів всі передані користувачем мережі повідомлення розбиваються у вихідному вузлі порівняно невеликі частини, звані пакетами. Повідомленням називається логічно завершена порція даних - запит на передачу файлу, відповідь цей запит, що містить весь файл, і т.п.

Повідомлення можуть мати довільну довжину, від кількох байт до багатьох мегабайт. Навпаки, пакети зазвичай теж можуть мати змінну довжину, але у вузьких межах, наприклад, від 46 до 1500 байт. Кожен пакет забезпечується заголовком, в якому вказується адресна інформація, необхідна для доставки пакета вузлу призначення, а також номер пакета, який використовуватиметься вузлом призначення для збирання повідомлення.

Пакети транспортуються у мережі як незалежні інформаційні блоки. Комутатори мережі приймають пакети від кінцевих вузлів і підставі адресної інформації передають їх одне одному, а кінцевому підсумку - вузлу призначення.

Комутатори пакетної мережі відрізняються від комутаторів каналів тим, що вони мають внутрішню буферну пам'ять для тимчасового зберігання пакетів, якщо вихідний порт комутатора в момент прийняття пакета зайнятий передачею іншого пакета. У цьому випадку пакет знаходиться деякий час у черзі пакетів буферної пам'яті вихідного порту, а коли до нього дійде черга, він передається наступному комутатору. Така схема передачі дозволяє згладжувати пульсації трафіку на магістральних зв'язках між комутаторами і цим використовувати найефективнішим чином підвищення пропускну здатність мережі загалом.

Дійсно, для пари абонентів найбільш ефективним було б надання їм в одноосібне користування скомутованого каналу зв'язку, як це дається в мережах з комутацією каналів. У цьому способі час взаємодії пари абонентів було мінімальним, оскільки дані без затримок передавалися від одного абонента іншому.

Мережа з комутацією пакетів уповільнює процес взаємодії конкретної пари абонентів. Тим не менш, загальний обсяг передаваних мережею комп'ютерних даних в одиницю часу при техніці комутації пакетів буде вищим, ніж при техніці комутації каналів.

Зазвичай за рівності наданої швидкості доступу мережу з комутацією пакетів виявляється у 2-3 рази дешевше, ніж мережу з комутацією каналів, тобто публічна телефонна мережу.

Кожна з цих схем ( комутація каналів (circuit switching) або комутація пакетів (packet switching)) має свої переваги та недоліки, але за довгостроковими прогнозами багатьох фахівців майбутнє належить технології комутації пакетів, як гнучкішій та універсальній.

Мережі з комутацією каналів добре пристосовані для комутації даних з постійною швидкістю, коли одиницею комутації є окремий байт або пакет даних, а довгостроковий синхронний потік даних між двома абонентами.

Як мережі з комутацією пакетів, і мережі з комутацією каналів можна розділити на два класи за іншою ознакою - на мережі з динамічною комутацієюта мережі з постійною комутацією.

У першому випадку мережа дозволяє встановлювати з'єднання з ініціативи користувача мережі. Комутація виконується на час сеансу зв'язку, а потім (знову ж таки з ініціативи одного з взаємодіючих користувачів) зв'язок розривається. У загальному випадку, будь-який користувач мережі може з'єднатися з будь-яким іншим користувачем мережі. Зазвичай період з'єднання між парою користувачів при динамічній комутації становить від кількох секунд до кількох годин і завершується при виконанні певної роботи – передачі файлу, перегляду сторінки тексту або зображення тощо.

У другому випадку мережа не надає користувачеві можливості виконати динамічну комутацію з іншим довільним користувачем мережі. Натомість мережа дозволяє парі користувачів замовити з'єднання на тривалий період часу. З'єднання встановлюється не користувачами, а персоналом, який обслуговує мережу. Час, який встановлюється постійна комутація, міряється зазвичай кількома місяцями. Режим постійної комутації в мережах із комутацією каналів часто називається сервісом виділених (dedicated)або орендованих (leased) каналів.

Прикладами мереж, що підтримують режим динамічної комутації, є телефонні мережі загального користування, локальні мережі, мережа Internet.

Деякі типи мереж підтримують обидва режими роботи.

Ще однією проблемою, яку потрібно вирішувати під час передачі сигналів, є проблема взаємної синхронізації передавача одного комп'ютера із приймачем іншого . При організації взаємодії модулів усередині комп'ютера ця проблема вирішується дуже просто, тому що в цьому випадку всі модулі синхронізуються загального тактового генератора. Проблема синхронізації при зв'язку комп'ютерів може вирішуватися різними способами як за допомогою обміну спеціальними тактовими синхроімпульсами по окремій лінії, так і за допомогою періодичної синхронізації заздалегідь обумовленими кодами або імпульсами характерної форми, що відрізняється від форми імпульсів даних.

Асинхронна та синхронна передачі.При обміні даними фізично одиницею інформації є біт, тому засоби фізичного рівня завжди підтримують побітову синхронізацію між приймачем і передавачем.

Однак при поганій якостілінії зв'язку (зазвичай це відноситься до телефонних комутованих каналів) для здешевлення апаратури та підвищення надійності передачі даних вводять додаткові засоби синхронізації на рівні байт.

Такий режим роботи називається асинхроннимабо старт-стопним.Іншою причиною використання такого режиму роботи є наявність пристроїв, що генерують байти даних у випадкові моменти часу. Так працює клавіатура дисплея або іншого термінального пристрою, з якого людина вводить дані обробки їх комп'ютером.

В асинхронному режимі кожен байт даних супроводжується спеціальними сигналами "старт" та "стоп". Призначення цих сигналів полягає в тому, щоб, по-перше, сповістити приймач про надходження даних і, по-друге, щоб дати приймачеві достатньо часу для виконання деяких функцій, пов'язаних з синхронізацією, до надходження наступного байта.

Асинхронним описаний режим називається тому, що кожен байт може бути дещо зміщений у часі щодо побітових тактів попереднього байта.

Завдання надійного обміну двійковими сигналами, представленими відповідними електромагнітними сигналами, обчислювальних мережах вирішує певний клас обладнання. У локальних мережах це мережеві адаптери, а глобальних мережах - апаратура передачі, до якої належать, наприклад, розглянуті модеми. Це обладнання кодує та декодує кожен інформаційний біт, синхронізує передачу електромагнітних сигналів лініями зв'язку, перевіряє правильність передачі по контрольній суміі може виконувати деякі інші операції.

Контрольні питання:

3. Які лінії зв'язку використовуються у комп'ютерних мережах?

4. Які лінії зв'язку є найперспективнішими?

5. Як передаються двійкові сигнали у мережі? Що таке модуляція?

6. Навіщо використовується модем?

7. Що таке послідовна та паралельна передача даних?

8. Що таке симплексне, напівдуплексне та дуплексне з'єднання?

9. Що таке комутація з'єднання?

10. Які є два основні способи комутації з'єднання?

11. Що таке пакетна комутація та в чому її перевага?

12. Коли доцільно використати комутацію каналів?

13. Поясніть поняття асинхронної та синхронної передачі даних?

Канали передачі даних мережі Інтернет

Канал передачі даних - це засоби двостороннього обміну даними, які включають лінії зв'язку та апаратуру передачі (прийому) даних. Канали передачі даних пов'язують між собою джерела інформації та приймачі інформації.

Зразкове графічне зображеннязв'язків між мережами Інтернету

Підключення до Інтернету

Як ми вже говорили, комп'ютери постійно підключені доInternetта керуючі переміщеннямінформації у мережі(постійне з'єднання), називають серверами Internet .

Тимчасове підключення комп'ютера до сервера мережі називаютькомутованим підключенням. Якщо це підключення здійснюється дистанційно (за допомогою телефонних ліній зв'язку), то з'єднання називаютьз'єднанням віддаленого доступу.

Щоб підключитися доInternet, потрібно підключити комп'ютер до іншого комп'ютера, що має постійнийIP-Адреса. Кожен сервер мережі має постійнийIP - a д pec – це міжмережевий протокол (InternetProtocol, IP) відповідальний за адресацію.

Крім наявностіIP-адресадля підключення необхідний модем. Він має бути підключений до комп'ютера для з'єднання телефонним каналом із сервером Інтернет-провайдера. Модеми забезпечують передачу цифрових комп'ютерних даних аналоговими телефонними каналами зі швидкістю до 56 Кбіт/с.

З'єднання віддаленого доступу можна побачити на малюнку

Цифровий сигнал

Цифровий сигнал

Телефонна лінія (аналоговий сигнал)

Також необхідно купити час у Інтернет(абосервіс-провайдера) . Організації, які мають право на таке підключення, називаються постачальниками послугInternet. Зазвичай ці організації є комерційними і надають послуги підключення за договором.Інтернет-провайдери надають телефонні лінії, по яких доведеться дзвонити, щоб отримати доступ до Інтернету.

При укладанні договору обслуговування провайдер надає таку інформацію.

1. Номер телефону, за яким виконуєтьсяз'єднання віддаленого доступу за допомогою телефонної лінії та модему.

2. Ім'я користувача ( login), яке слід ввести для реєстрації на момент з'єднання.

3. Пароль ( password), введення якого підтверджує ім'я користувача.

Провайдери Інтернету мають високошвидкісні з'єднання своїх серверів з Інтернетом (1 Мбіт/с і вище) і тому можуть надати Інтернет-доступ телефонними каналами одночасно сотням і тисячам користувачів. Важливо, що телефонний номер залишається вільним. Звичайні та ADSL-модеми підключаються до USB-порту комп'ютера та до гнізда телефонної розетки.

приклад ADSL – модема Приклад звичайного модему

Багато провайдерів як додаткова послуга надають електронний. Поштова скринька, і можна отримувати повідомлення з будь-якої точки нашої планети. Якщо ця організація наукова чи навчальна, вона може надавати своїм співробітникам та партнерам безкоштовне підключення, але при цьому контролювати характер їхньої роботи в Мережі.

Великі організації підключають до Internet свої локальні мережі постійно, і самі стають частиною Internet.

Способів підключення до обладнання провайдера досить багато. Це підключення по телефонній лінії, що комутується, по виділеній лінії, по цифровому телефонному зв'язку, по мережі кабельного телебачення, по супутникових каналах, по радіоканалу.

Канали передачі даних

Залежно від фізичного середовища передачі даних канали зв'язку можна поділити на:

провідні лінії зв'язку без ізолюючих та екрануючих обплетень;

кабельні, де передачі сигналів використовуються такі лінії зв'язку як кабелі "вита пара", коаксіальні кабелі або оптоволоконні кабелі;

бездротові (радіоканали наземного та супутникового зв'язку), що використовують для передачі сигналів електромагнітні хвилі, які поширюються по ефіру.

Провідні лінії зв'язку

Провідні (повітряні) лінії зв'язку використовуються передачі телефонних і телеграфних сигналів, і навіть передачі комп'ютерних даних. Ці лінії зв'язку застосовуються як магістральні лінії зв'язку.

По провідних лініях зв'язку можуть бути організовані аналогові та цифрові каналипередачі даних. Швидкість передачі дротовими лініями є дуже низькою. Крім того, до недоліків цих ліній відносяться перешкодозахисність та можливість простого несанкціонованого підключення до мережі.

Кабельні канали зв'язку

У комп'ютерних мережах використовуються три типи кабелів.

Віта пара (twisted pair)

Кабель використовується для передачі даних на швидкості 10 Мбіт/с та 100 Мбіт/с.Коаксіальний кабель (coaxial cable)

Пропускна спроможність – 50-100 Мбіт/с. Допустима довжина лінії зв'язку – кілька кілометрів.

Оптоволоконний кабель (fiber optic)

Швидкість передачі 3Гбіт/c.

Бездротові (радіоканали наземного та супутникового зв'язку)

Використовують у разі підключення незручно розташованих або віддалених комп'ютерних мереж, коли прокладка кабелю утруднена або неможлива.

Радіоканали

Радіорелейні канали зв'язку складаються із послідовності станцій, що є ретрансляторами. Зв'язок здійснюється в межах прямої видимості, дальності між сусідніми станціями – до 50 км. Цифрові радіорелейні лінії зв'язку (ЦРРС) застосовуються як регіональні та місцеві системи зв'язку та передачі даних, а також для зв'язку між базовими станціями стільникового зв'язку.

Супутниковий канал

У супутникових системах використовуються антени прийому радіосигналів від наземних станцій і ретрансляції цих сигналів назад на наземні станції. У супутникових мережах використовуються три основних типи супутників, що знаходяться на геостаціонарних орбітах, середніх або низьких орбітах. Супутники запускаються зазвичай групами. Рознесені один від одного можуть забезпечити охоплення майже всієї поверхні Землі. Робота супутникового каналу передачі даних представлена ​​малюнку

Доцільніше використовувати супутниковий зв'язок для організації каналу зв'язку між станціями, розташованими на дуже великих відстанях, та можливості обслуговування абонентів у важкодоступних точках. Пропускна здатність висока – кілька десятків Мбіт/с.

Стільникові канали зв'язку

Радіоканали стільникового зв'язку будуються за тими самими принципами, що й стільникові телефонні мережі. Стільниковий зв'язок - це бездротова телекомунікаційна система, що складається з мережі наземних базових приймально-передаючих станцій та стільникового комутатора (або центру комутації мобільного зв'язку).

Технології доступу до Інтернету

Wi-Fi

Користувачі портативних комп'ютерів можуть підключатися до Інтернету за допомогою бездротовий технології Wi-Fi. На вокзалах, аеропортах та інших громадських місцях встановлюються точки доступу бездротового зв'язку, підключені до Інтернету. У радіусі 100 метрів портативний комп'ютер, оснащений бездротовим мережевою картою, автоматично отримує доступ до Інтернету зі швидкістю до 54 Мбіт/с.

PLC

PLC – нова телекомунікаційна технологія, що базується на використанні електромереж для високошвидкісного інформаційного обміну (Інтернет із розетки). Дозволяє передавати дані високовольтними лініями електропередач, без додаткових ліній зв'язку. Комп'ютер підключається до електричної мережі і виходить в Інтернет через ту саму розетку. Для підключення до домашньої мережіне потрібні додаткові кабелі. До домашньої мережі можна підключити різне обладнання: комп'ютери, телефони, охоронну сигналізацію, холодильники і т.д. об'єднанням у один сигнал. При цьому Інтернет-пристрої можуть "бачити" та декодувати інформацію.

Bluetooth

Bluetooth – це технологія передачі даних на короткі відстані (не більше 10 м). Швидкість передачі не перевищує 1 Мбіт/с.

WiMAX

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), аналогічно WiFi – технологія широкосмугового доступу до Інтернету. WiMAX, на відміну від традиційних технологійрадіодоступу, працює і на відбитому сигналі, поза прямою видимістю базової станції. Інформацію можна передавати на відстані до 50 км. зі швидкістю до 70 Мбіт/с.

WiMAX частково відповідає умовам мереж 4G, заснованих на пакетних протоколах передачі даних. До сімейства 4G відносять технології, які дозволяють передавати дані в мережах зі швидкістю вище 100 Мбіт/сек. та підвищеною якістю голосового зв'язку. Для передачі голосу 4G передбачена технологія VoIP.

RadioEthernet

RadioEthernet - технологія широкосмугового доступу до Інтернету забезпечує швидкість передачі даних від 1 до 11 Мбіт/с, яка ділиться між усіма активними користувачами. Для роботи RadioEthernet-каналу потрібна пряма видимість між антенами абонентських точок. Радіусдіїдо 30 км.

MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System)

MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System).Ці системи здатні обслуговувати територію в радіусі 50-60 км, при цьому пряма видимість передавача оператора не є обов'язковою. Середня гарантована швидкість передачі становить 500 Кбіт/с - 1 Мбіт/с, але можна забезпечити до 56 Мбіт/с однією канал.

Мобільний GPRS – Internet

Мобільний GPRS – Інтернет. Для користування послугою "Мобільний Інтернет" за допомогою технології GPRS необхідно мати телефон із вбудованим GPRS-модемом та комп'ютер. Технологія GPRS забезпечує швидкість передачі даних до 114 Кбіт/с. При використанні технології GPRS тарифікується не час підключення до Інтернету, а сумарний обсяг переданої та отриманої інформації. Ви зможете переглядати HTML-сторінки, перекачувати файли, працювати з електронною поштою та будь-якими іншими ресурсами Інтернету.

Мобільний CDMA – Інтернет

МобільнийCDMA – Internet.Мережа стандарту CDMA - це стаціонарний та мобільний зв'язок, а також швидкісний мобільний інтернет. Для користування послугою "Мобільний Інтернет" за допомогою технології CDMA необхідно мати телефон із вбудованим модемом CDMA або CDMA модем і комп'ютер. Технологія CDMA забезпечує швидкість передачі даних до 153 Кбіт/с або до 2400 Кбіт/с – за технологією EV-DO Revision 0.

На сьогоднішній день технологія CDMA надає послуги мобільного зв'язку третього покоління. Технології мобільного зв'язку 3G (third generation – третє покоління) – набір послуг, який забезпечує як високошвидкісний мобільний доступ до мережі Інтернет, так і організовує відеотелефонний зв'язок та мобільне телебачення. Мобільний зв'язок третього покоління будується на основі пакетної передачі даних. Мережі третього покоління 3G працюють у діапазоні близько 2 ГГц, передаючи дані зі швидкістю до 14 Мбіт/с.

Висновок: кожен спосіб підключення до мережі залежить від декількох показників, а саме від фінансового стану, населеного пунктута від потреб споживання ресурсів Інтернет.

Контрольна

Комунікація, зв'язок, радіоелектроніка та цифрові прилади

Канал зв'язку - система технічних засобів та середовище поширення сигналів для передачі повідомлень (не лише даних) від джерела до одержувача (і навпаки). Канал зв'язку, який розуміється у вузькому сенсі (тракт зв'язку), представляє лише фізичне середовище поширення сигналів, наприклад, фізичну лінію зв'язку.

Запитання №3 «Канали зв'язку. Класифікація каналів зв'язку. Параметри каналів зв'язку. Умова передачі сигналу каналом зв'язку».

Канал зв'язку

Канал зв'язку — система технічних засобів та середовище розповсюдження сигналів для передачі повідомлень (не лише даних) від джерела до отримувача (і навпаки). Канал зв'язку, що розуміється у вузькому значенні (тракт зв'язку ), представляє лише фізичне середовище поширення сигналів, наприклад, фізичну лінію зв'язку.

Канал зв'язку призначений передачі сигналів між віддаленими пристроями. Сигнали несуть інформацію, призначену для подання користувачеві (людині), або для використання прикладними програмамиЕОМ.

Канал зв'язку включає такі компоненти:

1. передавальний пристрій;
2. приймальний пристрій;
3. Середовище передачі різної фізичної природи (Рис.1).

Формований передавачем сигнал, що несе інформацію, після проходження через середовище передачі надходить на вхід приймального пристрою. Далі інформація виділяється із сигналу та передається споживачеві. Фізична природа сигналу вибирається таким чином, щоб він міг поширюватися через середовище передачі з мінімальним ослабленням та спотвореннями. Сигнал необхідний як переносник інформації, сам він інформації не несе.

Рис.1. Каналу зв'язку (варіант №1)

Рис.2 Канал зв'язку (варіант №2)

Тобто. це (канал) - технічний пристрій (техніка + середовище).

Класифікація

Класифікацій буде наведено рівно три типи. Вибирайте на смак та колір:

Класифікація №1:

Існує безліч видів каналів зв'язку, серед яких найчастіше виділяютьканали провіднийзв'язку ( повітряні, кабельні, світловодніта ін) та канали радіозв'язку (тропосферні, супутниковіта ін.). Такі канали у свою чергу прийнято кваліфікувати на основі характеристик вхідного та вихідного сигналів, а також зміни характеристик сигналів залежно від таких явищ, що відбуваються в каналі, як завмирання і згасання сигналів.

За типом середовища поширення канали зв'язку поділяються на:

• провідні;
• акустичні;
• оптичні;
• інфрачервоні;
• радіоканали.

Канали зв'язку також класифікують на:

• безперервні (на вході та виході каналу – безперервні сигнали),
• дискретні або цифрові (на вході та виході каналу – дискретні сигнали),
• безперервно-дискретні (на вході каналу-безперервні сигнали, а на виході-дискретні сигнали),
• дискретно-безперервні (на вході каналу-дискретні сигнали, а на виході-безперервні сигнали).

Канали можуть бути яклінійними та нелінійними, тимчасовими та просторово-часовими.

Можлива класифікація каналів зв'язку по діапазону частот.

Системи передачі буваютьодноканальні та багатоканальні . Тип системи визначається каналом зв'язку. Якщо система зв'язку побудована на однотипних каналах зв'язку, її назва визначається типовою назвою каналів. Інакше використовується деталізація класифікаційних ознак.

Класифікація №2 (детальніше):

1. Класифікація за діапазоном використовуваних частот

• Кілометрові (ДВ) 1-10 км, 30-300 кГц;
• Гектометрові (СВ) 100-1000 м, 300-3000 кГц;
• Декаметрові (КВ) 10-100 м, 3-30 МГц;
• Метрові (МВ) 1-10 м, 30-300 МГц;
• Дециметрові (ДМВ) 10-100 см, 300-3000 МГц;
• Сантиметрові (СМВ) 1-10 см, 3-30 ГГц;
• Міліметрові (ММВ) 1-10 мм, 30-300 ГГц;
• Децимілімітрові (ДММВ) 0,1-1 мм, 300-3000 ГГц.
  1. За спрямованістю ліній зв'язку
     • спрямовані ( використовуються різні провідники):
• коаксіальні,
• кручені пари на основі мідних провідників,
• волоконно-оптичні.
  • ненаправлені (радіолінії);
• прямий видимості;
• тропосферні;
• іоносферні
• космічні;
• радіорелейні (ретрансляція на дециметрових і коротших радіохвилях).
  1. 
     По виду повідомлень, що передаються:
• телеграфні;
• телефонні;
• передачі даних;
• факсимільні.
  1. З вигляду сигналів:
• аналогові;
• цифрові;
• імпульсні.
  1. По виду модуляції (маніпуляції)
     • В аналогових системах зв'язку:
• з амплітудною модуляцією;
• з односмуговою модуляцією;
• із частотною модуляцією.
• В цифрових системахзв'язку:
• з амплітудною маніпуляцією;
• із частотною маніпуляцією;
• із фазовою маніпуляцією;
• із відносною фазовою маніпуляцією;
• з тональною маніпуляцією (поодинокі елементи маніпулюють коливанням, що піднесуть (тоном), після чого здійснюється маніпуляція на вищій частоті).
  1. За значенням бази радіосигналу
• широкосмугові (B>> 1);
• вузькосмугові (B»1).

7. За кількістю повідомлень, що одночасно передаються

• одноканальні;
• багатоканальні (частотний, тимчасовий, кодовий поділ каналів);
  

8. У напрямку обміну повідомлень

• односторонні;
• двосторонні.
  9. По порядку обміну повідомлення
• симплексний зв'язок- двосторонній радіозв'язок, при якому передача та прийом кожної радіостанції здійснюється по черзі;
• дуплексний зв'язок- передача та прийом здійснюється одночасно (найбільш оперативна);
• напівдуплексний зв'язок- відноситься до симплексної, в якій передбачається автоматичний перехід з передачі на прийом та можливість перепиту кореспондента.

10. За способами захисту інформації, що передається

• відкритий зв'язок;
• закритий зв'язок (засекречений).

11. За ступенем автоматизації обміну інформацією

• неавтоматизовані - управління радіостанцією та обмін повідомленнями виконується оператором;
• автоматизовані - вручну здійснюється лише введення інформації;
• автоматичні — обмін повідомленнями виконується між автоматичним пристроєм та ЕОМ без участі оператора.

Класифікація №3 (щось може повторюватися):

1. За призначенням

Телефонні

Телеграфні

Телевізійні

- радіомовні

2. У напрямку передачі

- симплексні (передача лише в одному напрямку)

- напівдуплексні (передача по черзі в обох напрямках)

- дуплексні (передача одночасно в обох напрямках)

3. За характером лінії зв'язку

Механічні

Гідравлічні

Акустичні

- електричні (провідні)

- радіо (бездротові)

Оптичні

4. За характером сигналів на вході та виході каналу зв'язку

- аналогові (безперервні)

- дискретні за часом

- дискретні за рівнем сигналу

- цифрові (дискретні та за часом та за рівнем)

5. За кількістю каналів однією лінію зв'язку

Одноканальні

Багатоканальні

І ще малюнок сюди:

Рис.3. Класифікація ліній зв'язку.

Характеристики (параметри) каналів зв'язку

1. Передатна функція каналу: представляється у виглядіамплітудно-частотної характеристики (АЧХ)і показує, як згасає амплітуда синусоїди на виході каналу зв'язку в порівнянні з амплітудою на її вході для всіх можливих частот сигналу, що передається. Нормована амплітудно-частотна характеристика каналу показано на рис.4. Знання амплітудно-частотної характеристики реального каналу дозволяє визначити форму вихідного сигналу для будь-якого вхідного сигналу. Для цього необхідно знайти спектр вхідного сигналу, перетворити амплітуду складових гармонік відповідно до амплітудно-частотної характеристикою, а потім знайти форму вихідного сигналу, склавши перетворені гармоніки. Для експериментальної перевірки амплітудно-частотної характеристики необхідно провести тестування каналу еталонними (рівними по амплітуді) синусоїдами по всьому діапазону частот від нуля до деякого максимального значення, яке може зустрітися у вхідних сигналах. Причому міняти частоту вхідних синусоїд потрібно з невеликим кроком, а значить кількість експериментів має бути більшою.

- Відношення спектра вихідного сигналу до вхідного
- Смуга пропускання

Рис.4 Нормована амплітудно-частотна характеристика каналу

1. Смуга пропуску: є похідною характеристикою АЧХ. Вона є безперервним діапазоном частот, для яких відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує деяку заздалегідь задану межу, тобто смуга пропускання визначає діапазон частот сигналу, при яких цей сигнал передається по каналу зв'язку без значних спотворень. Зазвичай смуга пропускання відраховується лише на рівні 0,7 від максимального значення АЧХ. Ширина смуги пропускання найбільше впливає на максимально можливу швидкість передачі інформації по каналу зв'язку.
2. Згасання: визначається як відносне зменшення амплітуди або потужності сигналу під час передачі каналом сигналу певної частоти. Часто при експлуатації каналу заздалегідь відома основна частота сигналу, що передається, тобто та частота, гармоніка якої має найбільшу амплітуду і потужність. Тому достатньо знати згасання на цій частоті, щоб приблизно оцінити спотворення сигналів, що передаються по каналу. Точніші оцінки можливі при знанні згасання на декількох частотах, що відповідають декільком основним гармонікам сигналу, що передається.

Згасання зазвичай вимірюється в децибелах (дБ) і обчислюється за такою формулою:, де

- Потужність сигналу на виході каналу,

- Потужність сигналу на вході каналу.

Згасання завжди розраховується для певної частоти та співвідноситься з довжиною каналу. Насправді завжди користуються поняттям " погонне згасання " , тобто. загасання сигналу на одиницю довжини каналу, наприклад, загасання 0.1 дБ/метр.

1. Швидкість передачі: характеризує кількість біт, що передаються каналом в одиницю часу. Вона вимірюється в бітах за секунду.біт/с , а також похідних одиницях:Кбіт/c, Мбіт/c, Гбіт/с. Швидкість передачі залежить від ширини смуги пропускання каналу, рівня шумів, виду кодування та модуляції.
2. Перешкодостійкість каналу: характеризує його здатність забезпечувати передачу сигналів за умов перешкод. Перешкоди прийнято ділити навнутрішні (являє собоютеплові шуми апаратури) та зовнішні (вони різноманітні тазалежать від середовища передачі). Перешкодостійкість каналу залежить від апаратних та алгоритмічних рішень з обробки прийнятого сигналу, які закладені в приймально-передавальний пристрій.Перешкодостійкістьпередачі сигналів через каналможе бути підвищеназа рахунок кодування та спеціальної обробкисигналу.
3. Динамічний діапазон: логарифм відношення максимальної потужності сигналів, що пропускаються каналом, до мінімальної.
4. Перешкодозахищеність:це схибленість, т.е.е. схибленість.

Умова передачі сигналів каналами зв'язку.

Канал, насправді, це фільтр. Щоб сигнал пройшов через нього без спотворень, обсяг цього каналу має бути більшим за сигнал або дорівнює йому (див. рис).

Математично умову можна записати так: , де

; (1)

У наведених формулах

– смуга пропускання каналу, або смуга частот, яку канал може пропустити при нормованому загасанні сигналу;

- динамічний діапазон, що дорівнює відношенню максимально допустимого рівня сигналу в каналі до рівня перешкод, нормованих для цього типів каналів;

– час, протягом якого канал використовується передачі даних;

- Ширину спектра частот сигналу, тобто інтервал за шкалою частотного спектру, Займаний сигналом;

- динамічний діапазон, що дорівнює відношенню середньої потужності сигналу до середньої потужності перешкоди в каналі;

- Тривалість сигналу, або час його існування.

Інша форма запису умови (розгорнута):

P. S .: Параметр «Об'єм каналу» в деяких джерелах також вказується як один із параметрів каналу зв'язку, але не скрізь. Математична формула наведена вище (1).

Література

1. http://edu.dvgups.ru/METDOC/ENF/BGD/BGD_CHS/METOD/ANDREEV/WEBUMK/frame/1.htm;

2. http://supervideoman.narod.ru/index.htm.

А також інші роботи, які можуть Вас зацікавити
72783.		Бізнес планування, його роль та призначення. Основні розділи бізнес-плану їх коротка характеристика	116.5 KB
	Бізнес планування є особливим видом планування. Бізнес-плани розробляються у разі створення нового підприємства сфери послуг; при обґрунтуванні заявок на кредити; при виході нові ринки збуту тощо.
72785.		Розрахунок електродинамічних характеристик прямокутних хвилеводів	144.24 KB
	Критична довжина хвилі з урахуванням діелектричної проникності Критична частота Виберемо для цього хвилі в хвилеводі робочу довжину хвилі. Робоча довжина хвилі Робоча частота Обчислимо потужність, що переноситься хвилею заданого типу по хвилеводу на вибраній частоті.
72786.		Сигналізатор рівня води на базі транзистора BS547	730.5 KB
	Сигналізатори рівня води дозволяють автоматизувати управління та контроль у технологічних процесах; тобто. знизити вплив людського фактора, що дозволяє, з одного боку, підвищити якість продукції та оптимізувати витрати сировини, а, з іншого, знизити вимоги до кваліфікації та досвіду персоналу.
72787.		Організація процесу приготування та приготування напівфабрикатів для складної кулінарної продукції	274.5 KB
	При написанні курсової роботи учень повинен мати практичний досвід: розробки асортименту напівфабрикатів з м'яса риби та свійської птиці для складних страв; розрахунку маси м'яса риби та свійської птиці для напівфабрикатів; організації технологічного процесу підготовки м'яса риби та домашньої...
72790.		Екологічне страхування	220.18 KB
	Метою курсової роботи є вивчення теоретичних положень про поняття екологічного страхування, про його види та форми, тенденції розвитку зобов'язальних відносин у сфері екологічного страхування, що регулюють їх правових норм, а також законодавства про екологічне страхування, та відповідних їм практичних рекомендацій.

Для передачі по каналам зв'язку використовуються спеціальні коди. Вони стандартизовані та визначені рекомендаціями ISO (International Organization for Standardization) – Міжнародної організації зі стандартизації (МОС) або Міжнародного консультативного комітету з телефонії та телеграфії (МККТТ).

Найбільш поширеним кодом передачі каналами зв'язку є код KOI-7, прийнятий для обміну інформацією практично в усьому світі. KOI-7 дозволяє кодувати 128-символьні таблиці, тобто фактично кодує лише англомовні та числові дані. Для кодування символів національних алфавітів використовують модифікацію коду KOI-7, яку називають KOI-8. Це восьмибітна кодова таблиця, що кодує 28 = 256 символів англійської та національних алфавітів, а також числові дані. Для російської застосовують таблицю KOI-8R, української – KOI-8U і т.д. Крім того, останніми роками широкий розвиток отримала також передача даних у кодових таблицях ASCII, Win-1251, Unicode.

Слід звернути увагу ще один спосіб зв'язку між ЕОМ, коли ЕОМ об'єднані в комплекс за допомогою інтерфейсного кабелю та за допомогою двопровідної лінії зв'язку.

Примітка.Інтерфейсний кабель – це набір проводів, якими передаються сигнали від одного пристрою комп'ютера до іншого. Щоб забезпечити швидкодію, кожного сигналу виділено окремий провід. Сигнали передаються у певній послідовності та певних комбінаціях.

Для передачі кодової комбінації використовуються стільки ліній, скільки бітів ця комбінація містить. Кожен біт передається окремим проводом. Це паралельна передача чи передача паралельним кодом.Перевага такий передачі віддається з організацією локальних МВК, для внутрішніх зв'язків ЕОМ і за невеликих відстанях між абонентами мережі. Передача паралельним кодом забезпечує високу швидкодію, але вимагає підвищених витрат на створення фізичного передавального середовища і має погану перешкоду. У обчислювальних мережах передача паралельними кодами не використовується.

Для передачі кодової комбінації двопровідної лінії група бітів передається по одному проводу біт за бітом. Це передача інформації послідовним кодом.Вона, природно, повільніше, оскільки вимагає перетворення даних у паралельний код для подальшої обробки в ЕОМ, але економічно вигідніша для передачі повідомлень на великі відстані

Браузери