###
  • Програми
  • Безпека
  • Новини
  • Цікаве
  • Поради
  • Новини
  • Огляди

    • Характеристика каналів зв'язку. Канали зв'язку: види, показники. Моделі дискретних каналів зв'язку

    22.04.2021 Новини

    Для організації передачі необхідно використовувати лінії та канали зв'язку, що здійснюють комунікацію між комп'ютерами, телефонами, телеграфами та іншими засобами зв'язку

    Інформація, що передається, знаходиться у фізичному середовищі, яка може складатися з різних типів кабелів і проводів, а також навколишнього простору.

    Чим відрізняються канали зв'язку від ліній зв'язку

    Незважаючи на те, що обидва поняття часто ототожнюються, вони мають деякі відмінності, про які потрібно знати для побудови коректної інформаційної комунікації.

    По каналах зв'язок передається в одну сторону або в дві, якщо обмін відбувається між приймачем та передавачем.

    Лінії зв'язку, своєю чергою, утворюються від з'єднання кількох каналів, й у яких може лише один канал.

    Існують такі лінії зв'язку:

    • Провідні;

    • Кабельні;

    • Бездротові.

    Розглянемо детальніше кожен тип ліній і дізнаємося про їх можливості, переваги та недоліки.

    Провідні (повітряні) лінії зв'язку

    Ці лінії можуть бути використані для передачі телеграфного, телефонного або комп'ютерного сигналу. Вони складаються з проводів, якими здійснюється обмін даними. Цей тип зв'язку підходить для передачі цифрових та аналогових сигналівтому його популярність досить висока.

    До недоліків такого підключення відноситься порівняно невисока швидкість передачі сигналу та низький ступінь захищеності від перешкод.

    Також можливе банальне самовільне підключення недобросовісних абонентів, що веде до зниження якості передачі даних та фінансових втрат компаній-мовників.

    Кабельні лінії зв'язку

    Структура кабелю може бути різною, але переважно всі вони складаються з груп провідників, які оброблені надійною ізоляцією.

    Для обміну даними у комп'ютерних мережах використовуються такі типи кабелів:

    • Кручена пара– складається з двох дротів, виготовлених з міді, що повиті один з одним і покриті неекранованою або екранованою оболонкою. Такий спосіб з'єднання провідників допомагає підвищити стійкість до перешкод, можливо, що в один кабель полягає відразу кілька кручених пар проводів. Таке підключення найдешевше і доступніше, монтаж кабелів досить простий, що і призводить до несанкціонованого підключення до мереж тих самих несумлінних абонентів.

    • Коаксіальний кабель– складається з центрального провідника, роль якого виконує мідний провід, і провідного екрану, найчастіше в якості використовується алюмінієва фольга або мідна оплетка. Між основним провідником та екраном розташовується ізолюючий матеріал, зовнішня частина екрану також покрита ізоляцією. Цей спосіб підключення більш витратний і трудомісткий, тому несанкціонованих підключень менше. Для таких ліній характерна гарна захищеність від перешкод та висока швидкість передачі інформації.

    • Оптоволоконний кабель– схожий за своєю будовою з коаксіальним, але замість мідного провідника в цьому кабелі використовується тонке скловолокно, роль внутрішньої ізоляції виконує пластикова або скляна оболонка, яка не дозволяє виходити світлу, вона утворює повне внутрішнє відображення. Примітно, що через волокно сигнали можуть проходити виключно в один бік, саме тому в кабелях вони розташовані попарно. Монтаж таких ліній зв'язку дуже трудомісткий, сам кабель досить чутливий до пошкоджень, але він забезпечує найвищу швидкістьпередачі сигналу до 3 Гбіт/с. За умови використання оптоволоконного кабелю на стороні передачі повинен використовуватися перетворювач електричного сигналу у світловий, а на стороні прийому – перетворювач світлового сигналу на електричний.

    Бездротові канали зв'язку

    Лінії та канали зв'язкуможуть бути збудовані на роботі бездротових наземних або супутникових радіоканалів.

    Радіорелейні канали – це група станцій-ретрансляторів, які розташовуються у порядку на певному віддаленні друг від друга.

    Станції та ретранслятори використовуються у сфері стільникового зв'язкута для передачі інших видів сигналів у межах одного міста чи регіону.

    Супутниковий зв'язок забезпечується супутниками, які розміщуються на земній орбіті та є ретрансляторами. Сигнал від наземної станції, що передає, йде до супутника, а від супутника він передається на наземну приймальну станцію.

    Такий метод комунікації дозволяє забезпечувати зв'язком жителів найвіддаленіших частин планети, оскільки супутники найчастіше запускаються не одним, а групами.

    Всі ретранслятори розташовуються на орбіті в деякому віддаленні один від одного, тому разом вони можуть охопити майже всю земну кулю.

    Приклади ліній та каналів зв'язку на виставці

    Дізнатися, які лінії та канали зв'язку використовують сучасні компанії, можна, можливо на спеціалізованій виставці «Зв'язок», яка відбудеться у ЦВК «Експоцентр»

    Виставка буде присвячена новинкам у сфері ІТ. На заході буде представлено останні технічні рішення для забезпечення комунікації.

    Читайте інші наші статті:

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

    Від джерела повідомлення (що говорить людини) повідомлення (мова) надходить на вхід пристрою (мікрофон). Передавальний пристрій перетворює повідомлення сигнали, які надходять на вхід каналу зв'язку. На виході каналу зв'язку приймальний пристрій(телефонний капсуль) за прийнятим сигналом відтворює передане повідомлення, останнє сприймається приймачем повідомлення (що слухає людиною). Передавач, канал зв'язку та приймач формують систему передачі інформації або систему зв'язку.

    За призначенням системи зв'язку розмежовують канали телесигналізації, телевимірювання, телеуправління (телекомандні), телеграфні, телефонні, звукове мовлення, факсимільні, телевізійного мовлення тощо.

    Канали зв'язку можуть мати багато форм, включаючи канали, що відповідають вимогам зберігання даних, які можуть передавати повідомлення, як тільки виникне ситуація.

    Приклади каналів зв'язку включають:

    • · З'єднання між ініціюючим та кінцевим вузлами ланцюга
    • · Буфер, на який повідомлення можуть бути покладені та отримані
    • · Виділений канал, що забезпечується середовищем або фізичним поділом, таким як багатопарний кабель, або електричним поділом, таким як частотне ущільнення каналів зв'язку або мультиплексування з тимчасовим поділом каналів
    • · Шлях для переміщення електричного або електромагнітного сигналу зазвичай відрізняється від інших паралельних шляхів
    • · Частина записуючого середовища, такий як доріжка або група доріжок, що дозволяє читати або записувати станцію або пристрій звуковідтворення.
    • · У комунікаційних системах, частина, що з'єднує джерело даних та приймач даних
    • · Специфічна радіочастота, пара або діапазон частот, що зазвичай позначається буквою, номером або кодовим словом і найчастіше виділена міжнародною угодою
    • · Простір в Internet Relay Chat (IRC) мережі, в якій учасники можуть зв'язуватися один з одним

    Всі ці комунікаційні канали поділяють ту властивість, що переносять інформацію, яка переноситься через канал сигналом.

    Прикладом каналу зв'язку може бути специфічна радіочастота, пара частот чи діапазон частот, зазвичай позначений буквою, номером чи кодовим словом і найчастіше виділена міжнародним угодою. Морське УКХ радіо використовує деякі 88 каналів в УКХ діапазоні для двонаправленої частотно-модульованої голосового зв'язку. Канал 16, наприклад, означає частоту 156,800 МГц.

    Телевізійні канали розташовані на частоті, визначальною фізичною величиною якого є мегагерці (МГц). Кожен канал має ширину 6 МГц. Крім цих фізичних каналів, телебачення також має віртуальні канали. Wi-Fi ( бездротова мережа) представляє собою канал зв'язку, що складається з неліцензованих каналів 1-13 в діапазоні від 2412 МГц до 2484 МГц з кроком 5 МГц.

    Державний іспит

    (State examination)

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

    (Пляскін)


    Канал зв'язку. 3

    Класифікація. 5

    Характеристики (параметри) каналів зв'язку. 10

    Умова передачі сигналів каналами зв'язку. 13

    Література 14


    Канал зв'язку

    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, 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 наступні 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 виділяють канали 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 як лінійнимиі нелінійними, тимчасовимиі просторово-часовими.

    Можлива класифікація каналів зв'язку по діапазону частот .

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

    Класифікація №2 (детальніше):

    1. Класифікація за діапазоном використовуваних частот

    Ø Кілометрові (ДВ) 1-10 км, 30-300 кГц;

    Гектометрові (СВ) 100-1000 м, 300-3000 кГц;

    Ø Декаметрові (КВ) 10-100 м, 3-30 МГц;

    Ø Метрові (МВ) 1-10 м, 30-300 МГц;

    Ø Дециметрові (ДМВ) 10-100 см, 300-3000 МГц;

    Ø Сантиметрові (СМВ) 1-10 см, 3-30 ГГц;

    Ø Міліметрові (ММВ) 1-10 мм, 30-300 ГГц;

    Ø Децимілімітрові (ДММВ) 0,1-1 мм, 300-3000 ГГц.

    2. За спрямованістю ліній зв'язку

    - спрямовані (використовуються різні провідники):

    Ø коаксіальні,

    Ø виті парина основі мідних провідників,

    Ø волоконнооптичні.

    - неспрямовані (радіолінії);

    Ø прямої видимості;

    Ø тропосферні;

    Ø іоносферні

    Ø космічні;

    Ø радіорелейні (ретрансляція на дециметрових та більш коротких радіохвилях).

    3. По виду повідомлень, що передаються:

    Ø телеграфні;

    Ø телефонні;

    Ø передачі даних;

    Ø факсимільні.

    4. На вигляд сигналів:

    Ø аналогові;

    Ø цифрові;

    Ø імпульсні.

    5. На вигляд модуляції (маніпуляції)

    - В аналогових системах зв'язку:

    Ø з амплітудною модуляцією;

    Ø з односмуговою модуляцією;

    Ø із частотною модуляцією.

    - У цифрових системахзв'язку:

    Ø з амплітудною маніпуляцією;

    Ø із частотною маніпуляцією;

    Ø з фазовою маніпуляцією;

    Ø із відносною фазовою маніпуляцією;

    Ø з тональною маніпуляцією (поодинокі елементи маніпулюють коливанням, що піднесуть (тоном), після чого здійснюється маніпуляція на вищій частоті).

    6. За значенням бази радіосигналу

    Ø широкосмугові (B>> 1);

    Ø вузькосмугові (B»1).

    7. За кількістю повідомлень, що одночасно передаються

    Ø одноканальні;

    Ø багатоканальні (частотний, тимчасовий, кодовий поділ каналів);


    8. У напрямку обміну повідомлень

    Ø односторонні;

    Ø двосторонні.
    9. По порядку обміну повідомлення

    Ø симплексний зв'язок- двосторонній радіозв'язок, при якому передача та прийом кожної радіостанції здійснюється по черзі;

    Ø дуплексний зв'язок- передача та прийом здійснюється одночасно (найбільш оперативна);

    Ø 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

    Ø відкритий зв'язок;

    Ø закритий зв'язок (засекречений).

    11. За ступенем автоматизації обміну інформацією

    Ø неавтоматизовані - керування радіостанцією та обмін повідомленнями виконується оператором;

    Ø автоматизовані - вручну здійснюється лише введення інформації;

    Ø автоматичні - процес обміну 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 вигляді амплітудно-частотної характеристики (АЧХ)іпоказує, 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 потрібно провести тестування каналу еталонними (рівними по амплітуді) синусоїдами по всьому діапазону частот від нуля до деякого максимального значення, що може зустрітися у вхідних сигналах. Причому змінювати частоту вхідних синусоїд потрібно з невеликим кроком, а значить кількість експериментів має бути більшою.

    - Відношення спектра вихідного сигналу до вхідного
    - смуга пропуску

    Рис.4 Нормована амплітудно-частотна характеристика каналу

    2. 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.

    3. 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.

    Загасання 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.

    4. 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.

    5. Перешкодостійкість каналу: характеризує його здатність забезпечувати передачу сигналів за умов перешкод. Перешкоди прийнято ділити на внутрішні(являє собою теплові шуми апаратури) та зовнішні(вони різноманітні та залежать від середовища передачі). Перешкодостійкість каналу залежить від апаратних та алгоритмічних рішень з обробки прийнятого сигналу, які закладені в приймально-передавальний пристрій. Перешкодостійкістьпередачі сигналів через канал може бути підвищеназа рахунок кодування та спеціальної обробкисигналу.

    6. Динамічний діапазон : логарифм відносини максимальної потужностісигналів, що пропускаються каналом, до мінімальної.

    7. Перешкодозахищеність: це схибленість, тобто. схибленість.

    КАНАЛИ ЗВ'ЯЗКУ


    1. Класифікація та характеристики каналу зв'язку

    Канал зв'язку – це сукупність засобів, призначених передачі сигналів (повідомлень).

    Для аналізу інформаційних процесіву каналі зв'язку можна використовувати його узагальнену схему, наведену на рис. 1.


    На рис. 1 прийнято такі позначення: X, Y, Z, W - сигнали, повідомлення; f – перешкода; ЛЗ – лінія зв'язку; ІІ, ПІ – джерело та приймач інформації; П – перетворювачі (кодування, модуляція, декодування, демодуляція).

    Існують різні типиканалів, які можна класифікувати за різними ознаками:

    1. За типом ліній зв'язку: провідні; кабельні; оптико-волоконні;

    лінії електропередач; радіоканали і т.д.

    2. За характером сигналів: безперервні; дискретні; дискретно-безперервні (сигнали на вході системи дискретні, а на виході безперервні, і навпаки).

    3. За перешкодами: канали без перешкод; з перешкодами.

    Канали зв'язку характеризуються:

    1. Місткість каналу визначається як добуток часу використання каналу T до, ширини спектра частот, що пропускаються каналом F до і динамічного діапазону D до ., який характеризує здатність каналу передавати різні рівні сигналів


    V до = T до F до D к. (1)

    Умови погодження сигналу з каналом:

    V c £ V k ; T c £ T k ; F c £ F k ; V c £ V k ; D c £ D k .

    2. Швидкість передачі – середня кількість інформації, що передається в одиницю часу.

    3. Пропускна здатністьканалу зв'язку – максимальна теоретично досяжна швидкість передачі за умови, що похибка вбирається у заданої величини.

    4. Надмірність – забезпечує достовірність інформації, що передається (R = 0¸1).

    Одним із завдань теорії інформації є визначення залежності швидкості передачі інформації та пропускної спроможності каналу зв'язку від параметрів каналу та характеристик сигналів та перешкод.

    Канал зв'язку образно порівнювати з дорогами. Вузькі дороги – мала пропускна спроможність, але дешево. Широкі дороги – хороша пропускна спроможність, але дорого. Пропускна здатність визначається «найвужчим» місцем.

    Швидкість передачі значною мірою залежить від передавальної середовища в каналах зв'язку, як яких використовуються різні типи ліній зв'язку.

    Провідні:

    1. Дротові – кручена пара (що частково пригнічує електромагнітне випромінюванняінших джерел). Швидкість передачі 1 Мбіт/с. Використовується в телефонних мережахта передачі даних.

    2. Коаксіальний кабель. Швидкість передачі 10-100 Мбіт/с - використовується в локальних мережах, кабельне телебаченняі т.д.

    3. Оптико-волоконна. Швидкість передачі 1 Гбіт/с.

    У середовищах 1-3 згасання в дБ лінійно залежить від відстані, тобто. потужність падає за експонентом. Тому через певну відстань потрібно ставити регенератори (підсилювачі).

    Радіолінії:

    1. Радіоканал. Швидкість передачі 100-400 Кбіт/с. Використовує радіочастоти до 1000 МГц. До 30 МГц за рахунок відбиття від іоносфери можливе поширення електромагнітних хвиль за межі прямої видимості. Але цей діапазон дуже зашумлений (наприклад, аматорським радіозв'язком). Від 30 до 1000 МГц – іоносфера прозора і потрібна пряма видимість. Антени встановлюються на висоті (іноді встановлюються регенератори). Використовуються в радіо та телебаченні.

    2. Мікрохвильові лінії. Швидкість передачі до 1 Гбіт/с. Використовують радіочастоти понад 1000 МГц. При цьому необхідна пряма видимість та гостроспрямовані параболічні антени. Відстань між регенераторами 10-200 км. Використовуються для телефонного зв'язку, телебачення та передачі даних.

    3. Супутниковий зв'язок. Використовуються мікрохвильові частоти, а супутник служить регенератором (причому багатьом станцій). Характеристики ті самі, що в мікрохвильових ліній.

    2. Пропускна спроможність дискретного каналу зв'язку

    Дискретний канал є сукупність засобів, призначених передачі дискретних сигналів .

    Пропускна здатність каналу зв'язку – найбільша теоретично досяжна швидкість передачі за умови, що похибка вбирається у заданої величини. Швидкість передачі – середня кількість інформації, що передається в одиницю часу. Визначимо вирази для розрахунку швидкості передачі інформації та пропускної спроможності дискретного каналу зв'язку.

    При передачі кожного символу в середньому каналом зв'язку проходить кількість інформації, що визначається за формулою

    I (Y, X) = I (X, Y) = H (X) - H (X / Y) = H (Y) - H (Y / X), (2)

    де: I (Y, X) – взаємна інформація, тобто. кількість інформації, що міститься у Y щодо X; H(X) – ентропія джерела повідомлень; H (X/Y) – умовна ентропія, визначальна втрату інформації однією символ, пов'язану з наявністю перешкод і спотворень.

    При передачі повідомлення X T тривалості T, що складається з n елементарних символів, середня кількість інформації, що передається з урахуванням симетрії взаємної кількості інформації дорівнює:

    I (Y T , X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n. (4)

    Швидкість передачі залежить від статистичних властивостей джерела, методу кодування і властивостей каналу.

    Пропускна спроможність дискретного каналу зв'язку

    . (5)

    Максимально-можливе значення, тобто. максимум функціоналу шукається по всьому безлічі функцій розподілу ймовірності p(x).

    Пропускна здатність залежить від технічних характеристикканалу (швидкості апаратури, виду модуляції, рівня перешкод та спотворень тощо). Одиницями виміру пропускної спроможності каналу є: , , , .


    Мережеві технології, канали зв'язку та їх основні характеристики.

    Ц ялини:

      Навчати основ мережевих технологій.

      Розвивати пізнавальний інтерес.

      Виховувати інформаційну культуру.

    П роверка домашнього завдання.

    Х від уроку:

    Мережева технологія - це узгоджений набір стандартних протоколів та програмно-апаратних засобів (наприклад, мережевих адаптерів, драйверів, кабелів та роз'ємів), достатній для побудови обчислювальної мережі.
    Сьогодні Інтернет – це поєднання великої кількості мереж. Кожна мережа складається з десятків та сотень серверів. Сервери з'єднані між собою безпосередньо різними лініями зв'язку: кабельними, наземним радіозв'язком, супутниковим радіозв'язком. До кожного сервера підключається велика кількість комп'ютерів та локальних комп'ютерних мережякі є клієнтами мережі. Клієнти можуть з'єднуватися з сервером не тільки прямими лініями, але й звичайними телефонними каналами.
    Каналами зв'язку називають технічні засоби, що дозволяють здійснювати передачу даних з відривом. У контексті, який ми розглядаємо, каналами зв'язку будемо називатизасоби встановлення зв'язку для передачі інформації між віддаленими комп'ютерами . Як технічні засоби передачі можуть використовуватися звичайні канали зв'язку (телефонні, телеграфні, супутникові тощо. буд.). Зараз прогресивнішими засобами вважаються канали зв'язку, побудовані спеціально для передачі цифрової інформації. До таких відносяться, наприклад, оптоволоконні мережі.

    Основними характеристиками каналів зв'язку єпропускна здатність іперешкодостійкість . Пропускна здатність відображає здатність каналу надсилати задану кількість повідомлень за одиницю часу. Цей параметр залежить від фізичних властивостей каналу зв'язку. Іншими словами,пропускна здатність - це обсяг даних, що передаються модемом в одиницю часу, без урахування додаткової службової інформації, наприклад стартового та стопового бітів, початкових кінцевих записів Стоків тощо.
    Перешкодостійкість задає параметр рівня спотворення інформації, що передається. Щоб уникнути зміни чи втрати інформації під час її передачі, використовують спеціальні методи, дозволяють скоротити вплив шумів.

    Класифікація комп'ютерних каналів зв'язку:

      за способом кодування:цифрові іаналогові ;

      за способом комунікації:виділені (постійне з'єднання) такомутовані (тимчасове з'єднання);

      за способом передачі сигналу:кабельні (кручена пара, коаксіальний кабель, оптико-волоконні, оптичні (світловоди), радіорелейні, бездротові, супутникові;телефонні , радіо (Радіорелейні, супутникові).

    Кручена пара складається з двох ізольованих дротів, звитих між собою. Скручування проводів зменшує вплив зовнішніх електромагнітних полів на сигнали, що передаються.

    Коаксіальний кабель в порівнянні з крученою парою має більш високу механічну міцність, помехозащищенность.

    Оптоволоконний кабель - ідеальне передавальне середовище, він не схильний до дії електромагнітних полів і сам практично не має випромінювання.

    Лінії зв'язку:
    Радіорелейні лінії зв'язку (РРЛ) призначені для передачі сигналів у діапазонах дециметрових, сантиметрових та міліметрових хвиль. Передача здійснюється через систему ретрансляторів, розташованих на відстані прямої видимості.

    Бездротове мережеве обладнання призначено передачі по радіоканалах інформації між комп'ютерами, мережевими та іншими спеціалізованими пристроями.

    Супутникові лініїзв'язку працюють у 9 - 11 діапазонах частот і, у перспективі, в оптичних діапазонах. У цих системах сигнал із земної станції посилається на супутник, що містить приймальну апаратуру, там посилюється, обробляється і посилається назад на Землю, забезпечуючи зв'язок на великі відстаніта перекриваючи великі площі.


    Канали зв'язку поділяються насимплексні ідуплексні . В одному випадку інформація передається тільки в одному напрямку, що менш ефективним засобом. В іншому випадку інформація передається у двох напрямках, причому одночасно можуть передаватися кілька повідомлень.


    Як фізичний процес, що здійснює передачу даних на відстані, використовуютьсигнали . На цей процес можуть впливати різні явища, які створюютьперешкоди (наприклад, це може бути напруга стороннього походження, що з'являється в каналах зв'язку та обмежує дальність передачі корисних сигналів).


    Залежно від джерела виникнення та від характеру їхнього впливу перешкоди поділяються на:

      власні перешкоди каналу зв'язку;

      взаємні , що створюються впливом каналів один на одного;

      зовнішні - Від сторонніх електромагнітних полів.


    Практика показала, що звільнення від шумів (перешкод) неможливе через природні (непереборні) причини їх виникнення. Тоді було запропоновано ідею пошуку можливості захисту у самому переданому тексті (К.Э. Шеннон). Найкращим способомстало використання надлишкового коду. Функція захисту інформації при передачі каналами зв'язку включає три компоненти:підтвердження , виявлення помилок іповідомлення про них, повернення у вихідний стан. Інформація кодується відповідним чином, разом з основним змістом передається інформація про розмір інформації, що передається. При отриманні інформації звіряється інформація про довжину повідомлення з вихідним станом, при розбіжності значень пункт передачі інформації передається сигнал про необхідність повторного пересилання.

    Проксі-сервер - проміжний, транзитний веб-сервер, який використовується як посередник між браузером та кінцевим веб-сервером. Основна причина використання проксі-сервера – економія обсягу передачі інформації та збільшення швидкості доступу за рахунок кешування. Наприклад, якщо більшість співробітників компанії часто користуються одним і тим же веб-сервером, що містить актуальний курс валют, ця інформація збережеться в проксі, і, таким чином, сторінки будуть запрошені з оригінального сервера всього 1 раз. При використанні проксі компанії потрібна лише одна публічна IP-адреса.

    Протокол (protocol) - сукупність правил, що регламентують формат та процедури обміну інформацією між двома незалежними процесами чи пристроями.

    Протокол мережевий (network protocol) - сукупність правил і угод, що використовуються під час передачі даних.


    Розрізняють три основні типи протоколів, що працюють у різних мережах та з різними операційними системами: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface).
    Протокол управління передачею/міжмережевий протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - набір протоколів, розроблений для Інтернету і його основою. TCP гарантує, що кожен надісланий байт дійде до одержувача без втрат. IP надає локальні IP-адреси фізичним мережевим адресам, забезпечуючи цим адресний простір з яким працюють маршрутизатори.


    До сімейства TCP/IP входять:

      протокол Telnet, який дозволяє віддаленим терміналам підключатися до віддалених вузлів (комп'ютерів);

      система доменної адресації DNS, що дозволяє користувачам адресуватися до вузлів мережі за символьним доменному іменізамість цифрової IP-адреси;

      протокол передачі файлів FTP, який визначає механізм зберігання та передачі файлів;

      протокол передачі гіпертексту HTTP

    Запитання та завдання

      Що називається мережевими технологіями?

      Що таке канали зв'язку?

      Назвіть основні характеристики каналів зв'язку.

      Наведіть класифікацію каналів зв'язку.

      Що таке проксі-сервер?

      Що таке протоколи?

      Яку функцію виконує протокол TCP/IP?

    Домашнє завдання : конспект.