Типы сигналов: аналоговые и цифровые.

Информация передаётся по сети в виде электромагнитных сигналов. Сигналы могут быть двух видов: аналоговые и цифровые.

Аналоговый сигнал, например, передаёт голос по телефонным линиям связи, когда звуковой сигнал преобразуется в мембране микрофона в электрический. Таким образом, аналоговый сигнал – это непрерывный волновой сигнал.

Цифровой сигнал – в отличие от аналогового – дискретный, прерывистый, ре передаёт либо 1, либо 0: есть импульс – 1, нет импульса – 0. Такие сигналы – основа коммуникации практически во всех современных компьютерах.

Но если аналоговый сигнал может передаваться на большое расстояние, для чего специально готовится – усиливается, преобразовывается – цифровой сигнал этими свойствами не обладает. Для передачи по каналам связи его необходимо преобразовать в аналоговый сигнал. Такое преобразование осуществляет модем (модулятор/демодулятор). После преобразования
цифровой сигнал может быть передан по обычному аналоговому каналу связи на другой компьютер.

Типы каналов связи.

Канал связи соединяет отправителя и получателя информации. Чаще всего в роли обоих выступают компьютеры. Каналом связи для передачи данных могут использовать различные элементы: витую пару, коаксиальный кабель, оптоволокно, беспроводную связь, ретрансляторы, спутники и т.д.

Витая пара – провода телефонной связи, но скрученные – для исключения резонансных эффектов. Могут быть использованы для медленной передачи данных. Чудеса современных техников и программистов могут увеличить скорость передачи данных по витой паре до 10 мегабит в секунду максимум, реально – гораздо меньше. Плохо защищена от внешних воздействий. Относительно дешёвая.

Коаксиальный кабель – телевизионный кабель в жёсткой оболочке. Более защищён от внешних воздействий и обеспечивает более высокую скорость передачи – до 200 мегабит в секунду.

Кабели из оптического волокна (оптоволокно) – состоит из тысяч сплетённых нитей стеклянных или полимерных световодов – каждый тоньше человеческого волоса. Данные передаются с помощью световых импульсов, посылаемых лазером со скоростью от 500 килобит до нескольких миллиардов бит в секунду. Необходим для передачи больших объёмов данных. Обычно используется для устройства бэкбона сети (backbone) или стержня, магистрали сети, но не отдельных устройств компании.

Как правило, оптоволокно используется для устройства корпоративного ввода/вывода (trunk line – транк), тогда как витая пара и коаксиал – для разводки сети внутри зданий компании.

Беспроводная связь.

Беспроводная связь существует в спектре частот электромагнитных сигналов.

 

10^1

10^4

10^5

10^8

10^10

10^12

10^13

10^14

10^15

10^16

10^17

10^18

10^19

10^20

10^22

Живой звук

Радио АМ (длинные волны)   Радио KB   Радио FM   ТВ

УКВ   ТВ   Сотовая связь   Телефон   Пейджер

Микро-волны (micro-waves):   Радары   Спутники

Инфра-красное излучение   Remote control

Оптическое волокно

Ультрафиолет

Рентгеновские лучи

Гамма-лучи   Космическое излучение   PCS (personal communicational services) на космических высокочастотных волнах

 

Микроволновые системы – передают высокочастотные радиосигналы через атмосферу и широко распространены для передачи больших объёмов данных на дальние расстояния. Поскольку этот тип сигналов передаётся по прямой и не может огибать Землю по её контуру, для дальней передачи применяются наземные ретрансляторы, расположенные через 50 км. Другой способ ретрансляции – спутники. Спутниковые системы связи становятся особенно эффективными при передаче гигантских объёмов данных на географически значимые расстояния одновременно многим пространственно распределённым пользователям. В этом случае ни кабельная, ни микроволновая с ретрансляторами система не выдерживают конкуренцию по стоимости.

При этом особенно эффективны «низкоорбитные» спутники, находящиеся на орбитах, существенно более близких к поверхности Земли, чем обычные спутники, орбита которых» 22000 миль» 35 тыс. км. Низкоорбитные спутники дешевле, но главное – могут принимать более слабые сигналы от ретрансляторов. Эти спутники позволяют гарантировать телефонную связь (а значит – и телекоммуникационную) абоненту в любой точке Земли. Высота низкоорбитных спутников» ….. тыс. км. – они практически касаются атмосферы.

Наиболее распространённые виды беспроводной связи: сотовый телефон, пейджер, радар.