Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Николай Малых,
В публикациях 1999 года мы рассмотрели модель построения сетей (модель OSI) и достаточно подробно описали физический уровень локальных сетей Ethernet. В ближайших номерах планируется описать основные принципы работы модемов, используемых при организации каналов связи. Мы не будем рассматривать асинхронные модемы для коммутируемых линий, поскольку этому вопросу посвящено достаточно много книг и статей. Основным отличием модемов для коммутируемых телефонных линий от так называемых модемов для физических линий (short range modem и baseband modem) является то, что первые работают на каналах тональной частоты (ТЧ), полоса пропускания для которых ограничена каналообразующим телефонным оборудованием. Модемы для физических линий используют более широкополосный сигнал, позволяющий передавать данные во много раз быстрее с использованием синхронного режима и изощренных методов модуляции.
Модемы (МОДулятор/ДЕМодулятор) предназначены для передачи данных между удаленными устройствами DTE (компьютеры, терминалы, маршрутизаторы, мультиплексоры и т.п.) эффективным и недорогим путем с использованием доступных сред передачи. Поскольку для передачи данных используется 1 или 2 последовательных канала, модем должен осуществлять эффективное преобразование потока многоразрядных цифровых данных в поток импульсов, передаваемых через канал. Для того, чтобы обеспечить связь различных коммуникационных устройств по каналам с разными характеристиками, требуются модемы, удовлетворяющие широкому спектру требований.
Физическая среда, связывающая модемы (обычно эту среду называют линией) является одной из важнейших частей системы связи на основе модемов.
Поскольку организация линий требует расходов, всякий раз хочется передать как можно больше данных по имеющейся линии и максимально использовать существующие кабельные инфраструктуры (в частности, телефонные линии) для передачи данных. В настоящее время наибольшее распространение получили оптические и медные кабельные линии и радиоканалы. Мы не будем рассматривать радиомодемы, ограничившись описанием принципов работы модемов для медных и оптических линий.
Наиболее распространенной и недорогой средой передачи данных являются медные кабели с изолированными проводниками. Данные передаются как сигналы напряжения между 2-мя медными проводниками.
Канал между 2-мя модемами может состоять из 1-ой (2W) или 2-х (4W) пар проводников.
При использовании линий 4W каждая из пар служит для независимой передачи потока данных в одном направлении, что позволяет обеспечить полнодуплексную связь.
Некоторые из таких модемов 4W могут также работать в полудуплексном режиме по одной паре проводников.
Многие современные модемы могут обеспечивать полнодуплексную связь по 2-х проводной линии (2W).
Используемые для модемной связи пары проводников обычно являются частью многопарного кабеля (25, 100 пар или более), показанного на рис. 1. По физическим характеристикам пары таких кабелей обычно не соответствуют ни одной из категорий EIA/TIA, а во многих случаях проводники, арендованной у телефонной компании, пары даже не скручены между собой, т.е. не соответствуют определению twisted pair. В литературе на английском языке пары такого типа называют unconditioned twisted pair (скрученная пара без требований к категории).
|
Рис. 1. Медные проводники в многопарном кабеле |
Основным недостатком медных линий является ограниченная протяженность модемной связи по таким линиям и невысокая скорость передачи данных.
Дальность связи зависит от диаметра провода, поскольку затухание сигналов на данной частоте уменьшается с ростом диаметра проводников. В результате, при увеличении диаметра проводников растет протяженность линий.
В таблице показано соотношение между диаметром проводников и значением параметра AWG, принятого для обозначения качества проводников в США и других странах:
| AWG | мм |
| 19 | 0.9119 |
| 22 | 0.6426 |
| 24 | 0.5105 |
| 26 | 0.4039 |
| 28 | 0.3200 |
Оптические кабели обеспечивают целый ряд преимуществ по сравнению с медными линиями:
Недостатком оптических кабелей является их более высокая цена по сравнению с медными кабелями.
|
Рис. 2. Оптический кабель |
Оптический кабель состоит из сердечника, по которому передается поток оптического излучения, покрытия (Cladding) и защитной оболочки.
Оптические кабели делятся на 2 основных типа ≈ многомодовые и одномодовые:
Одномодовые волокна поддерживают распространение света только под фиксированным углом к оси волокна. Показатель преломления материала сердечника обычно не меняется в поперечном сечении волокна.
| а) многомодовое градиентное волокно | |
|
б) одномодовое волокно |
Одномодовые волокна имеют более высокий показатель преломления и меньший диаметр по сравнению с многомодовыми волокнами. В обозначении волокна (например, 9/125) первая цифра показывает диаметр сердечника, а вторая ≈ диаметр покрытия. Оба диаметра измеряются в микрометрах.
Многомодовые волокна поддерживают распространение света под несколькими углами к оси волокна. Многомодовые волокна зачастую имеют неоднородный (градиентный) показатель преломления. Многомодовые кабели существенно дешевле одномодовых. Используются 3 основных типа размера многомодовых волокон ≈ 50/125, 62.5/125 и 100/140.
Для передачи сигналов по оптическим кабелям используются в основном 3 значения длины волны ≈ 850 нм (светодиод ≈ СИД), 1300 нм (СИД или лазер) и 1550 нм (лазер). Выбор длины волн обусловлен наличием эффективных излучателей и ╚окнами прозрачности╩ волокон, показанными на рисунке. Из приведенного графика можно увидеть, что наиболее эффективна, с точки зрения дальности связи, передача на длине волны 1550 нм, но излучатели и приемники для этой длины волны отличаются более высокой ценой.
Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка
Главная страница
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл ╧ 77-4461 от 2 апреля 2021 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 118-6666, 118-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
e-mail:
Для пресс-релизов и новостей