Узкополосная и широкополосная передача сигналов

В современных компьютерных сетях для передачи кодированных сигналов по сетевому кабелю наибольшее применение находят две наиболее распространенные технологии: узкополосная передача сигналов; широкополосная передача сигналов.

Узкополосные ( baseband) системы передают данные в виде цифрового сигнала одной частоты.Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного сигнала или, другими словами, цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля. Полоса пропускания - это разница между max и min частотой, которая может быть передана по кабелю. Каждое устройство в таких сетях посылает данные в обоих направлениях, а некоторые могут одновременно их передавать и принимать.

Широкополосные ( broadband) системы передают данные в виде аналогового сигнала, который использует некоторый интервал частот. Сигналы представляют собой непрерывные (а не дискретные) электронные или оптические волны. При таком способе сигналы передаются по физической среде в одном направлении.Если обеспечить выделение необходимой полосы пропускания, то по одному сетевому кабелю одновременно можно передавать несколько сигналов (например, кабельного телевидения, телефона и передача данных).

Обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой — как среда передачи — используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной. Возможности Идея беспроводной среды весьма привлекательна, так как ее компоненты: обеспечивают временное подключение к существующей кабельной сети; помогают организовать резервное копирование в существующую кабельную сеть: гарантируют определенный уровень мобильности; позволяют снять ограничения на максимальную протяженность сети, накладываемые медными или даже оптоволоконными кабелями.

Применение

Трудность установки кабеля — фактор, который дает беспроводной среде неоспоримое преимущество. Она может оказаться особенно полезной в следующих ситуациях: в помещениях, заполненных людьми (например, в прихожей или приемной); для людей, которые не работают на одном месте (например, для врачей или медсестер; в изолированных помещениях и зданиях; в помещениях, планировка которых часто меняется; в строениях (например, памятниках истории или архитектуры), где прокладывать кабель непозволительно.

Типы беспроводных сетей

В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

локальные вычислительные сети;

расширенные локальные вычислительные сети;

мобильные сети (переносные компьютеры).

Промежуточным этапом от кабельных сетей к беспроводным является способ передачи «точка-точка». Трансивер-устройство для подключения компьютера к сети, т.е. устройство устанавливающее прием и передачу сигнала.

ПЕРЕДАЧА «ТОЧКА-ТОЧКА». Позволяет передавать сигналы между двумя компьютерами или между компьютером и другим устройством (принтер,сканер). Трансивер для беспроводной передачи данных иногда называют точкой доступа. В беспроводных сетях чаще всего используют переносные или настенные трансиверы. Они устанавливают радиоконтакт между переносными устройствами. Однако такую сеть нельзя назвать полностью беспроводной из-за подключения трансиверов. Технология тока точка основана на последовательной передаче данных и обеспечивает высокоскоростную и безошибочную передачу данных применяя радиоканал точка точка а также проникновении сигнала через стены и перекрытия.

ИНФРАКРАСНЫЕ И ЛАЗЕРНЫЕ БЕСПРОВОДНЫЕ ЛВС.

Инфракрасные ЛВС в качестве среды передачи данных используют инфракрасные излучения. В подобных системах надо генерировать очень сильный сигнал. Этот способ обеспечивает большую скорость передачи данных т.к. инфракрасный свет имеет большой диапазон частот. Инфракрасные сети нормально функционируют на скорости 10Мбит/с. Разлдичают 4 типа инфракрасных сетей: - сети прямой видимости, между приемником и передатчиком (икапорт в телефоне); - сети на рассеянном излучении, сигнал отражается от стен, потолка и достигает приемника, дальность сети до 30 метров, скорость низкая; - сети на отраженном излучении, оптические трансиверы от рабочих станций передают сигналы в определенное место, откуда сигнал транслируется к приемнику; - широкополосные оптические сети, предоставляют услуги соответствующие жестким требованиям мультимедийной среды и не уступают кабельным системам. Достоинство инфракрасных сетей: скорость; удобство использования. Недостатки: трудность передачи сигнало более 30 метров; подверженность помехам со стороны сильных источников света. Лазарная технология похожа на инфракрасную. источником среды передачи данных является лазерный луч.

ЛВС С РАДИОПЕРЕДАЧЕЙ ДАННЫХ.

При одночастотной радиопередаче приемник и передатчик настраивают на одну частоту. Прямая видимость не обязательна. Площадь вещания 4,5 кв.км. при этом методе сигнал высокой частоты способен проникать через металлические или железобетонные конструкции. При радиопередаче в рассеянном спектре сигналы передаются в некотором диапазоне частот. Доступные частоты делятся на каналы. Каждый канал - некоторый интервал частот. Адаптер в течение некоторго промежутка времени настроен на один интервал затем переключается на следующий и т.д. причем переключение всех компьютеров сети должно происходить синхронно. Сети основанные на такой передаче данных работают со скоростью до 2х Мбит/с на расстоянии 3,2 км на открытой местности и соскоростью до 2х Мбит/с на расстоянии 120 метров внутри здания.

МОБИЛЬНЫЕ СЕТИ.

В беспроводных мобильных сетях в качестве среды передачи выступают мобильные телефонные системы и общественные службы. Существует 3 способа организации таких сетей: - на пакетном радиосоединении; - сотовые сети; - микроволновые системы. Имея при себе переносной компьютер при помощи мобильных сетей возможно обмениваться файлами, электронной почтой и др.информацией, но такая система довольно медленна. Скорость передачи данных от 8 до 34 Кбит/с. Для подключения такого способа передачи данных используют сетевые адаптеры использующие технологию сотовой связи. Небольшие антенны переносных ПК связывают их с окружающими радиотрансляторами. При пакетном радиосоединении данные разбиваются на пакеты в которых содержатся: имя отправителя, имя получателя, информация для коррекции ошибок и сами данные. Пакеты отправляются на спутник и со спутника транслируются в шировещательном режиме. Сотовые сети при передаче данных используют сотовые цифровые пакеты. Такие паекты работают по технологии сотовых телефонов. Данные передаются по существующим каналам для передачи речи в те моменты когда эти сети не заняты. Достоинства: быстрая переча данных. Микроволновые системы. Такая система включает в себя два радиотрансивера (приемник и передатчик) для генерации сигналов и две направленные антенны. Система работает в зоне прямой видимости либо через спутник. Микроволновая технология – самый распространенный способ передачи данных на большие расстояния.

19. Геометрическое моделирование. Представление геометрических объектов (точка, прямая, линия, плоскость, поверхность, фигура). Представление геометрических преобразований плоскости и пространства. Алгоритмы построения линий и поверхностей.

Рассмотрим линейное преобразование плоскости, т. е. уравнения с помощью которых некоторые точки плоскости (x, y) ставятся в соответствии точка (x”, y”) этой же плоскости. Итак, x”=A₁₁x+A₁₂y+A₁₃ ; y”= A₂₁ y+A₂₂y+A₂₃.

Добавим к этим уравнениям еще одно 1= A₃₁ x+A₃₂x+A₃₃. это уравнение будет справедливым, если A₃₁ =A₃₂ =0 и A₃₃=1. Теперь систему уравнений м/о представить в матричной форме.

Эта матрица квадратная. Кривая на плоскости задает зависимость м/у значениями x и y координат. Эта зависимость называется функциональной. М/о задавать значения точек с помощью пар. Прямую м/о задать уравнением Ay=Bx+C. С др. стороны это же уравнение м/о задать формулой двух неизвестных . Называется функциональной формулой прямой. Точка принадлежит прямой тогда и только тогда, когда =0. Т. о. вся плоскость оказывается разделенной на три области:

Область, в которой >0 2)Область, в которой < 0 3)Прямая, т. е. =0. единственен. Запишем что =Bx+C-Ay. Область положительных значений совпадает с областью отрицательных значений предыдущей функции и наоборот. Функциональное представление прямой позволяет не только указать с какой стороны от прямой лежит эта точка, но и вычислить расстояние от этой точки до прямой. По определению область называется выпуклой, если отрезок, соединяющий любые две точки этой области, целиком принадлежит этой области. Рассмотрим выпуклый n-угольник, который задан координатами вершин в порядке обхода по и против часовой стрелки. Две соседние точки определяют прямую, которую можем записать в виде функциональной зависимости. Следовательно, точка лежит на прямой, и подстановка координат даст или положительное, или отрицательное число в зависимости от направления обхода прямоугольника.