Для полноценной работы современного офиса требуется хорошо продуманная и профессионально спроектированная система сетей . Эта многофункциональная система сетей, предназначенная для передачи различных данных - от телефонных до мультимедийных, от аналоговых до цифровых.
Профессиональный дизайн и установка компьютерной сети - ключ к стабильной и качественной работе. Важно, чтобы на каждом этапе проекта работы были проведены в строгом соответствии со стандартами создания для структурированных кабельных систем (СКС) и компьютерных локальных сетей (LAN).
СКС - это сложная иерархическая кабельная система, которая используется в отдельном здании или группе зданий. СКС состоит из многих элементов (например, медных и оптических кабелей, разъемов, модульных гнезд) и вспомогательного оборудования. Каждая кабельная система делится на подсистемы. И каждая подсистема выполняет определенную функцию. С такой структурной системой легче работать, она обеспечивает быстрый доступ к необходимым объектам.
Большой плюс кабельных или проводных систем в их универсальности. Их конструкция учитывает принцип открытой архитектуры, что позволяет нам открывать новые возможности и гибко реагировать на потребности организации. А для клиента, это значит – быстрое оснащение рабочих мест, не нарушая ритм работы всего предприятия.
Проводные сети - система высокой конфиденциальности, которая требует профессионального обслуживания. Пока один из недостатков проводных сетей является необходимость монтажных работ. Это ведет за собой "привязанность" к рабочему месту и отсутствие мобильности.
Сложность установки и настройки беспроводной сети является очевидной и поэтому это необходимо доверять специалистам, которые работают в нашей компании.
Проводные локальные сети являются основой любой компьютерной сети и способны превратить компьютер в очень гибкий и универсальный инструмент, без которого современный бизнес просто невозможен.
Локальная сеть позволяет сверхбыструю передачу данных между компьютерами, проводить работу с любой базой данных, осуществлять коллективный выход на просторы интернета, работать с электронной почтой, осуществлять печать информации на бумаге, используя только один сервер печати, и еще много того что оптимизирует рабочий процесс, и тем самым повышает эффективность работы компании.
Важно также и то, что специалисты компании Support Good Quality, способны выполнять все работы, необходимые для организации должной политики безопасности в области локальной компьютерной сети, создать эффективную антивирусную защиту и позаботиться об исключении возможности несанкционированного доступа извне (глобальной сети Интернет).
Беспроводные каналы связи
По сравнению с технологиями проводной связи, основными преимуществами беспроводных сетей являются быстрая и удобная установка, низкие затраты и мобильность персонала, обслуживающего системы, так как ненужно создавать проводные (кабельные) каналы и дорогостоящее стационарное оконечное и промежуточное оборудование. В большинстве беспроводных устройств используется технология распространения сигналов в узком диапазоне радиочастот (сотовые телефоны, пейджеры, радиоприемники). Существуют широкополосные и сверхширокополосные устройства, а также устройства с расширенным спектром, излучающие сигналы в широком диапазоне частот. Одним из преимуществ таких устройств является то, что они могут работать в той же среде, что и любые другие беспроводные устройства, использующие ту же полосу частот.
Выделяют три основных типа беспроводных сетей
:
1) радиосети свободного радиочастотного диапазона (сигнал передается сразу по нескольким частотам);
2) микроволновые (дальняя и спутниковая связь),
3) инфракрасные (лазерные, передаваемые когерентными пучками света).
Последние являются высокопроизводительными (высокоскоростными) системами. Инфракрасная технология обычно используется в секторе дистанционных устройств управления бытовой электронной техникой. Ограничения ее применения связано с возможностью работы на небольших расстояниях и только в пределах прямой видимости.
Существуют различные типы радиоканалов, отличающиеся используемым частотным диапазоном (короткие, средние, длинные, ультракороткие и сверхвысокочастотные волны) с амплитудной, частотной, фазовой и иной модуляцией и дальностью связи.
По способу организации используют системы одночастотной, двухчастотной и многочастотной радиосвязи.
Одночастотная связь
обычно применяется в режиме радиальной радиосвязи, то есть предоставляет возможность всем абонентам сети слышать вызывающего абонента и отвечать ему (симплексный режим).
Для организации прямой связи между двумя удаленными абонентами используется также одноканальная двухчастотная
(полудуплексная) радиосвязь – двухчастотный симплекс.
Многоканальные системы полудуплексной радиосвязи
формируются на основе транковых и радиорелейных систем.
Транкинговая (англ. «trunking») или транковая (англ. «trunked») связь (ствол, канал связи) означает канал связи, организуемый между двумя станциями или узлами сети, предназначенный для передачи информации группы пользователей в одном радиостволе (до 50 и более абонентов) с радиусом действия от 20 до 100 км. Эта профессиональная мобильная радиосвязь с автоматическим распределением свободных каналов среди большого числа подвижных абонентов позволяет эффективно использовать частотные каналы и существенно повышая пропускную способность системы.
Радиорелейная связь образуется путём строительства протяженных линий с приёмо-передающими станциями и антеннами (Рис. 8.2).
Рис. 8.2. Радиорелейные линии связи.
Она обеспечивает узкополосную высокочастотную передачу данных между ближайшими антеннами в пределах прямой видимости (примерно 50 км). Скорость передачи данных в такой сети достигает 155 Мбит/с.
В последнее время широкое распространение получают ячеистые сети
(«mesh»-сети или Wireless Mesh Networks, или «многоузловые» [англ. «multi-hop»] сети).
Технология ячеистых сетей позволяет развертывать беспроводную среду передачи данных, не требующую особого планирования ее архитектуры. Такие сети могут состоять из сотен и тысяч узлов. Их работа хорошо иллюстрируется на примере электронной почты. Каждый узел действует как передающая точка или маршрутизатор для других узлов. Для передачи данных на короткие расстояния не нужна большая мощность, в результате многоузловая сеть обеспечивает более высокую общую пропускную способность при ограниченной максимальной мощности передатчиков. Такую сеть выгодно использовать в домах, офисах, общественных местах, телекоммуникационных сетях поставщиков услуг и на промышленных предприятиях. Ее легко развернуть в аэропорту, во время конференции и т.д. Однако существуют и проблемы их распространения, связанные с установкой, взаимосовместимостью, качеством услуг и безопасностью.
Телеграфная связь – один из старейших видов связи. Она изобретена в России в 1832 г. П.Л. Шиллингом и первоначально использовала телеграфные аппараты с узкой рулонной бумажной лентой. Такая связь считается исключительно надежной, но характеризуется низкой скоростью передачи и не предназначена для широкого, особенно частного, использования.
Телефонная связь – самый распространенный вид оперативно-управленческой связи. Официально она появилась 14 февраля 1876 г., когда А. Белл (Александр Грейам, 1847–1922, США) зарегистрировал изобретение первого телефонного аппарата. Первая телефонная станция появилась в 1878 г. также в США (Нью-Хейвен).
Принцип телефонной связи
.
Телефонный микрофон, в который говорит абонент, преобразует колебания звука в аналоговый электрический сигнал. Сигнал передается по линиям связи на телефонный аппарат абонента, принимающего голосовую информацию, с помощью индуктивных катушек и мембраны, расположенных в телефонной трубке. Этот сигнал преобразуется в колебания звука (тональный сигнал) с полосой передаваемых частот по отечественным телефонным каналам, равной 300 Гц–3,4 кГц.
Телефонная связь представляет собой разветвленную структуру, объединяющую аппараты абонентов с ближайшими автоматическими телефонными станциями (АТС), соединяемыми между собой в единую телефонную сеть. Любой аппарат абонента соединяется абонентской линией с ближайшей АТС, удаленной от него на расстояние до 10 км («последняя миля»). На телефонной станции на время телефонных переговоров производится подключение телефонных каналов абонентских и соединительных линий (между АТС) и их разъединение по окончании переговоров. Широкое применение в организациях находят офисные телефонные системы (УАТС, ОАТС, ЭУАТС и др.).
Среди большого разнообразия современных телефонных аппаратов, подключаемых к АТС, все чаще используются радиотелефоны, а среди них аппараты, использующие стандарт микросотовой (пикосотовой) связи DECT
(Digital Enhanced Cordless Telecommunication – цифровой расширенный беспроводный телекоммуникационный стандарт). Емкость такой сети можно наращивать практически без ограничений, создавая сети DECT, охватывающие любую территорию (даже страны). При этом базовые станции располагаются на расстоянии 100–500 м друг от друга на открытой территории и примерно в 50 м – в помещении. При охвате больших территорий лучше использовать беспроводные сотовые сети типа GSM. Использование таких радиотелефонов обеспечивает в диапазоне 1880–1900 МГц надежную передачу речи и высокую помехоустойчивость.
Современные учрежденческие АТС (УАТС) предусматривают возможность подключения радио-телефонов DECT к локальной телефонной сети. Телефоны стандарта DECT считают самыми безопасными среди беспроводных мобильных аппаратов, т.к. максимальная излучаемая ими мощность не превышает 10 мВт (мощность GSM-аппаратов достигает 2 Вт). Используемый диапазон нечувствителен к помехам и допускает одновременную работу нескольких, расположенных рядом, систем практически в одном частотном диапазоне со скоростью передачи данных до 552 Кбит/с.
Сотовая радиотелефонная связь
(сотовая подвижная связь, СПС) появилась в конце 1970-х г. Ее также называют мобильной. Промышленные системы СПС появляются в США с 1983 г, а в России – с 1993 г. В 1998 г. Япония впервые обеспечила доступ мобильных телефонов в Интернет. В середине 1999 г. компания Ericsson первой представила устройство, поддерживающее протокол беспроводных приложений WAP, превратив мобильный телефон в терминал Интернета. Сотовая радиотелефония считается важной и популярной телекоммуникационной технологией. До середины 1990-х г. в ней активно использовались аналоговые способы передачи сигналов. Затем в них стали применять методы цифровой передачи данных.
Принцип организации СПС заключается в создании сети равноудаленных антенн с собственным радиооборудованием. Каждая из них обеспечивает вокруг себя зону устойчивой радиосвязи (англ. «cell» – сота). Любая сота работает в собственном диапазоне частот. В соте действуют своя базовая станция (англ. «Base Transceiver Station», BTS) и контроллер (англ. «Base Station Controller») следящий за качеством приема сигналов мобильных аппаратов пользователей. Когда это качество с данной станцией становится хуже, чем с соседней – она переключает аппарат пользователя на работу с лучшей соседней базовой станцией. Сотовый телефон автоматически переключается на связь с передатчиком, в зону обслуживания которого он перешел, а разговор абонента продолжается при его любом перемещении в зоне действия «сот». Расстояние между антеннами зависит от мощности, частоты приемо-передающего оборудования и топологии местности. Чем выше частота работы системы, тем меньше радиус действия антенн и расстояние между ними, то есть размер соты. Но в этом случае улучшается проникающая способность сигнала сквозь различные препятствия; можно уменьшить размеры индивидуальных аппаратов и увеличить число абонентских радиоканалов.
Мобильные телефоны используют следующие стандарты:
Стандарт GSM
(англ. «Global System for Mobile Communications» – глобальная система для мобильной связи), рассчитан на работу с частотами 900/1800 МГц в двухдиапазонной сети. Стандарт обеспечивает скорость обмена данными до 270 Кбит/с, а GPRS (англ. «General Packet Radio Service») – до 115,2 Кбит/с.
GPRS
– общий пакетный сервис радиосвязи. Он позволяет организовывать пакетно-коммутируемую сеть со скоростью передачи от 9 до 21,4 Кбит на канал, в и обеспечивает пользователям возможности просмотра веб-страниц, работу с электронной почтой, выполнение запросов к БД. При этом операторы GSM могут работать как беспроводные Интернет-провайдеры. C 1992 г. GSM широко распространяется в нашей стране.
Стандарт CDMA
(англ. «Code Division Multiple Access») обеспечивает многостационарный доступ с кодовым разделением каналов и использованием шумоподобных сигналов с расширенным спектром. Он появился практически одновременно в СССР и США в середине прошлого столетия. В 1960-е г. в США создают первые военные системы с использованием данной технологии. Первые коммерческие CDMA-сети начали работать в середине 1990-х г. в Гонконге, Корее, а затем в США, Австралии и других странах.
В России используются мобильные системы стандартов GSM и CDMA. С 2004 г. CDMA на частоте 450 МГц реазизует компания «Скай Линк». Этот стандарт обеспечит более качественную, чем GSM/GPRS голосовую связь, а также более высокие скорости передачи данных и доступа в Интернет. Мобильные аппараты более безопасны для пользователей – максимальная (пиковая) излучаемая мощность передатчиков CDMA не превышает 200 мВт, а средняя мощность – на порядок меньше.
Стандарт UMTS (англ. «Universal Mobile Telecommunications System») относится к третьему поколению систем мобильной телекоммуникации. В нем ис-пользуются полосы частот 1885–2025 и 2110–2200 МГц, а скорость передачи – от 144 Кбит/с. Одной из основных целей использования этого стандарта является создание всемирной беспроводной широкополосной инфраструктуры.
Сотовые аппараты поддерживают технологию Bluetooth – способ обмена данными в беспроводных системах на радиочастоте около 2,4 ГГц и расстоянии до 100 м. Она позволяет связывать различные электроприборы, например, для получения удаленного беспроводного доступа к Интернету и мобильному телефону со скоростью до 1 Мбит/с, а также к компьютерам; для организации беспроводной сети между телефоном, ноутбуком и стационарным компьютером.
Для доставки интерактивной информации на мобильные устройства предназначен применяемый в беспроводных системах протокол WAP (англ. «Wireless Application Protocol»). Он обеспечивает через Интернет беспроводный доступ к корпоративной информации («мобильные интрасети»).
Другим способом беспроводной связи являются оптические линии связи (лазерная или оптическая связь), использующие топологию «точка–точка». Метод передачи звука с помощью модулированного пучка света предложен в начале XX в., а первые коммерческие устройства появились в середине 1980-х г. Эта связь имеет высокую пропускную способность и помехозащищенность, не требует разрешения на использование радиочастотного диапазона и др. Такие лазерные системы поддерживают любые протоколы передачи данных. Исходный сигнал модулируется оптическим лазерным излучателем и в виде узкого светового луча передатчиком и оптической системой линз передается в атмосферу. На приемной стороне этот пучок света возбуждает фотодиод, регенерирующий модулированный сигнал. Распространяясь в атмосфере лазерный луч подвергается воздействию микроскопических частиц пыли, паров и капель жидкости (в т.ч. осадков), температуры и др. Эти воздействия снижают дальность связи, составляющую от единиц, до 10–15 км. Расстояние зависит также и от мощности передающих устройств, которая колеблется от десятков до сотен мВт и обусловлена потребностью обеспечения устойчивой связи. Система обеспечивает достоверность связи более чем на 99,9%. Удобство и малое время развертывания таких систем позволяют эффективно использовать их для создания резервных и аварийных каналов двусторонней связи, организации временной высокоскоростной и устойчивой связи, например, между двумя ЛВС, в системах видеонаблюдения и др.
Спутниковая связь образуется между специальными наземными станциями спутниковой связи и спутником с антеннами и приемо-передающим оборудованием. Для Она используется с целью циркулярного информационного обеспечения большого числа абонентов, как система широкополосного вещания (телевидение, звуковое вещание, передача газет), для организации виртуальных магистральных линий связи большой протяженности и др. Спутниковая связь позволяет охватить территории со слабо развитой инфраструктурой связи, расширить сферу и набор услуг, в т.ч. мультимедийных, радионавигационных и др. Принцип ее работы заключается в том, что сигнал от абонента поступает (в т.ч. по радиоканалу), как правило, на ближайшую наземную станцию, направляющую его на станцию спутниковой связи. Оттуда сигнал с помощью мощной антенны отправляется на спутник. К абоненту сигнал поступает аналогично, в обратном порядке.
Рис. 8.3.
| Спутники располагаются на одной из трех орбит (Рис. 8.3). Спутник, использующий геостационарную орбиту (англ. «Geostationary Earth Orbit», GEO), находится на высоте 36 тыс. км от Земли, и является неподвижным для наблюдателя. Он охватывает значительные области (территории) планеты. Средние орбиты (англ. «Mean Earth Orbit», MEO) обитания спутников характеризуются высотой 5–15 тыс. км, а на низких орбитах (англ. «Low Earth Orbit», LEO) высота размещения спутников не превышает 1,5 тыс. км. В этом случае они охватывают небольшие, локальные территории. Станции спутниковой связи делятся на: стационарные, переносные (перевозимые) и портативные. |
Они обеспечивают: телевидение и радиовещание для коллективных и индивидуальных пользователей; национальные и цифровые телефонные сети связи; поддержку системы коммерческой связи SMS (англ. «Satellite Multiservices System») для высокоскоростной передачи данных, проведения видеоконференций и межкомпьютерного обмена информацией; предоставление связи наземным подвижным объектам и др.
Станции спутниковой связи
используют для цифрового спутникового телевидения, телефорумов, просмотра видеофильмов, предоставления широкомасштабных образовательных, профессиональных и консультационных (в т.ч. медицинских) и иных услуг. Портативные станции спутниковой связи вместе с антенной умещаются в кейсе и имеют массу до 8,5 кг. Современные спутниковые телефоны могут работать как сотовые аппараты и весят менее 500 г.
Средства связи все больше ориентируются на обеспечение передачи различных видов данных. Для этого создаются сети передачи данных, использующие специальные каналы связи и методы передачи данных, предоставляющие пользователям различные виды передачи данных.
http://all-ht.ru/inf/systems/net_wireless_overview.html
Телекоммуникационная система.
Телекоммуникационная система – это совокупность аппаратно и программно совместимого оборудования, соединенного в единую систему с целью передачи данных из одного места в другое. Телекоммуникационная система способна передавать текстовую, графическую, голосовую или видеоинформацию.
Ниже перечислены основные компоненты телекоммуникационной системы:
1. Серверы, хранящие и обрабатывающие информацию.
2. Рабочие станции и пользовательские ПК, служащие для ввода запросов к базам данных, получения и обработки результатов запросов и выполнения других задач конечных пользователей информационных систем.
3. Коммуникационные каналы – линии связи, по которым данные передаются между отправителем и получателем информации. Коммуникационные каналы используют различные типысреды передачи данных: телефонные линии, волоконно-оптический кабель, коаксиальный кабель, беспроводные и другие каналы связи.
4. Активное оборудование – модемы, сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и проч. Эти устройства необходимы для передачи и приема данных.
5. Сетевое программное обеспечение, управляющее процессом передачи и приема данных и контролирующее работу отдельных частей коммуникационной системы.
Функции телекоммуникационной системы
Чтобы передать информацию из одного пункта и получить ее в другом, телекоммуникационной системе нужно выполнить некоторые операции, которые главным образом скрыты от пользователей. Прежде, чем телекоммуникационная система передаст информацию, ей необходимо установить соединение между передающей (sender) и принимающей (receiver) сторонами, рассчитать оптимальный маршрут передачи данных, выполнить первичную обработку передаваемой информации (например, необходимо проверить, что ваше сообщение передается именно тому, кому вы его отослали) и преобразовать скорость передачи компьютера в скорость, поддерживаемую линией связи. Наконец, телекоммуникационная система управляет потоком передаваемой информации (трафиком).
Виды аналоговой модуляции.
§ Амплитудная модуляция (АМ) - вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда.
§ Амплитудная модуляция с одной боковой полосой (SSB - однополосная АМ)
§ Балансная амплитудная модуляция (БАМ) - АМ с подавлением несущей
§ Квадратурная модуляция (QAM)
§ Угловая модуляция - вид модуляции, при котором передаваемый сигнал изменяет либо частоту ω, либо начальную фазу φ, амплитуда не изменяется. Подразделяется соответственно на частотную и фазовую модуляцию. Названа так потому что полная фаза гармонического колебания Ψ(t) = ωt + φ определяет текущее значение фазового угла.
§ Частотная модуляция (ЧМ) - вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания.
§ Линейная частотная модуляция (ЛЧМ)
§ Фазовая модуляция (ФМ) - один из видов модуляции колебаний, при которой фаза несущего колебания управляется информационным сигналом.
§ Сигнально-кодовая модуляция (СКМ), в англоязычном варианте Signal Code Modulation (SCM)
§ Сигма-дельта модуляция (∑Δ)
Линии связи и физическая среда передачи данных.
Каналы связи (communications channels) – это линии связи, по которым одно сетевое устройство передает данные другому. Канал связи может использовать различные виды среды передачи данных: витую пару, коаксиальный кабель, волоконную оптику, радио- и инфракрасные волны, спутниковые линии связи. Каждый из типов каналов связи имеет свои преимущества и недостатки. Обычно высокоскоростные каналы боле дороги, зато по ним можно быстро передавать большие объемы данных (что снижает значение показателя цена/бит).
Проводные и беспроводные линии связи.
Кабельные линии связи.
Кабельные линии связи изначально использовались для организации компьютерных сетей. Исторически первыми были компьютерные сети на основе обычного кабеля – невитой пары. Затем стали использоваться витые пары, которые постепенно вытеснялись коаксиальными кабелями. Однако с улучшением характеристик витых пар начался обратный процесс – замена сетей на основе коаксиального кабеля сетями на основе витых пар. В последнее время все шире используются оптоволоконные кабели.
Невитая пара
Невитая пара – наиболее простая среда передачи данных. Представляет собой пару параллельных медных проводов, разделенных диэлектрической оболочкой (обычный старый телефонный провод)
Витая пара
Витая пара состоит из двух медных изолированных проводов, один из которых обвит вокруг другого. Вьющийся провод предназначен для устранения взаимного влияния между соседними витыми парами. Кабель с витой парой бывает экранированный (shielded twisted pair, STP) и неэкранированный (unshielded twisted pair, UTP). Экранированный кабель, помимо проводников, включает дополнительные экраны для каждой пары проводников (медная оплетка или фольга), ослабляющие их взаимное влияние и влияние внешних электрических полей.
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель широко использовался в первых стандартах ЛВС. Существует две его разновидности – толстый и тонкий. Центральный медный проводник коаксиального кабеля окружен изолирующим слоем, снаружи которого находится экран, представляющий собой стальную или медную оплетку. Весь кабель помещен во внешнюю оболочку из изоляционного материала.
Оптоволоконный кабель
Волоконно-оптические кабели предназначены для передачи больших объемов данных на высоких скоростях на большие расстояния. Данные передаются по кабелю с помощью лазерного или светодиодного передатчика, который посылает однонаправленные световые импульсы через центральное стеклянное волокно. Сигнал принимается на другом конце фотодиодным приемником, преобразующим световые импульсы в электрический сигнал.
Каждый оптоволоконный проводник передает сигналы только в одном направлении. Поэтому в компьютерных сетях для организации обмена данными в обоих направлениях необходимо использовать два независимо подключенных оптоволоконных кабеля с отдельными коннекторами.
Оптоволоконный кабель состоит из сердечника, выполненного из прозрачного оптоволокна, который окружен отражающим стекловолокном. Стекловолокно с сердечником покрыто защитным пластиком. Кроме того, в центре кабеля размещен стальной трос, который используется при прокладке линий связи. Сердечник оптоволоконного одноканального кабеля имеет толщину от 8 до 10 мкм, а в многоканальном – около 50 мкм.
Скорость передачи данных для оптоволоконного кабеля – от 100 Мбит/с до 2Гбит/с, а данные могут быть переданы без искажений на расстояние до двух километров. Оптоволоконный кабель обладает очень высокой помехозащищенностью. К тому же он невосприимчив к прослушиванию, что делает его особенно привлекательным для создания защищенных сетей. Недостатком является высокая стоимость, а также сложность в прокладке и установке. Он требует специальных соединителей и очень тщательного подключения к узлу сети.
В настоящее время оптоволоконные кабели используются в основном для территориально-распределенных сетей.
Беспроводные линии связи.
В качестве передающей среды могут использоваться:
· Радиоканалы. Недостатком является то, что радиоволны частично поглощаются атмосферой, особенно при высокой влажности. Эти каналы сильно подвержены влиянию помех, в том числе грозовых разрядов и солнечного излучения.
· Спутниковые каналы. Частоты от 4 до 20 ГГц. Обеспечивается скорость передачи данных около 50 Мбит/с.
В качестве передающей среды, как и в случае радиоканалов, используются радиоволны. Но сигнал передается не от одной наземной антенны к другой, а на спутник, и с него – на наземную антенну. Спутник должен находиться “в поле зрения антенны”. Используются либо геостационарные спутники, либо низколетящие спутники с сильно вытянутыми орбитами.
Геостационарные находятся над экватором на высоте 36 тыс.км. Период обращения 24 часа, то есть спутник находится постоянно над одной и той же земной поверхности. Для обеспечения связи между любыми двумя точками достаточно 3-4 спутников. Недостатки: неудобно использовать в высоких широтах; не хватает места в космосе, так как спутники, обеспечивающие связь на одной частоте, должны быть разнесены не менее чем на 2 градуса.
Низколетящие спутники находятся на высоте около 1,5 тыс.км., период обращения 1-2 часа. В течение суток спутник проходит практически над всеми точками земной поверхности. Спутники работают в режиме “запомнить и передать”, т.е. принятая информация передается либо на земную антенну в тот момент, когда она находится “в поле зрения спутника”, либо на другой спутник.
Существует немало интересной литературы, которая касается теории и практики беспроводных компьютерных сетей. Часть литературы, из этого интересного списка, вы сможете найти в конце нашей статьи. Но я думаю, вам будет полезно и интересно ознакомиться и с тем, о чём поведу беседу я лично с вами. Советую запастись парой минут свободного времени. Что ж, поехали!
Предназначением компьютерных сетей было и остается возможность осуществления передачи данных между разными типами компьютерных устройств. Это возможно, независимо от вида технологии передачи данных: проводное или беспроводное соединение.
Проводные компьютерные сети появились раньше и имеют очень высокую скорость и согласованность соединения. Они гораздо надежнее и быстрее, чем беспроводные сети. Но в последнее время всё больше и больше устройств оснащается беспроводными модулями передачи данных, так как они позволяют свободно перемещаться в пределах определенной территории. С устройством, использующим беспроводную передачу данных вы можете свободно перемещаться: по комнате или квартире (в случае локальной сети); по всему городу или стране (в случае глобальной сети).
Понятное дело, интерес тех людей, которые не сидят на одном месте, а активно перемещаются, потребность в использовании беспроводных средств связи будет весьма высок. Особым спросом беспроводные сети пользуются у молодого подрастающего поколения.
Что такое беспроводная сеть?
В зарубежной литературе принято обозначать беспроводную сеть, как Wireless Area Network. Для сети с небольшим радиусом действия, например в пределах одного помещения, используют обозначение (Wireless LAN).
Это вид вычислительных сетей, который использует для связи и передачи данных между узлами и компонентами высокочастотные радиоволны.
Как организовать беспроводную сеть?
Для этого производят установку базовых станций (точек доступа, хот-спотов) и производят настройку адаптеров на компьютерных устройствах.
Построение беспроводной сети во многих случаях оказывается дешевле прокладки оптоволоконного кабеля.
На самом деле беспроводную сеть чаще всего применяют совместно с участками LAN проводного типа. Для многих квартир и домов беспроводная сеть является "последней милей" подключения к Интернет.
Направления применения WAN
1) Организация локальной сети. Здесь используются передатчики со всенаправленными антеннами.
2) связь двух удаленных друг от друга сегментов сети. Тут используют станции с направленными антеннами. Это дает возможность увеличения дальности связи до 20 километров (при использовании усилителей и достаточной высоты размещения антенн - до 50 километров).
Топология беспроводных сетей
По топологии схемы для объединения локальных сетей принято разделять на «точку-точку» и «звезду».
С помощью топологии «точка-точка» (режим Ad-hoc) соединяют два удаленных сегмента сети.
В топологии «звезда», одна из станций - центральная, которая взаимодействует со всеми прочими удаленными станциями, находящимися в зоне действия сети. Центральная станция оснащена всенаправленной антенной, а остальные удаленные станции имеют однонаправленные антенны.
Использование в центральной станции всенаправленной антенны определяет дальность связи между станциями расстоянием примерно 7 километров. Поэтому, если нужно соединить между собой сегменты локальной сети, которые удалены друг от друга на расстояние свыше 7 километров, используют топологию «точка-точка». При этом создается беспроводная сеть с кольцевой или другой, более усложненной топологией сети.
Излучаемая мощность передатчиком точки доступа или клиентской станцией, работающей по стандарту IEEE 802.11, обычно не достигает предела 0,1 Ватт, но большинство производителей беспроводных точек доступа вводят такое ограничением мощности лишь программно, и написав специальный драйвер можно поднять мощность до 0,5 Ватт. Для сравнения - мощность, пиковых сигналов мобильного телефона на порядок выше (в момент приема звонка - до 2 Ватт).
Так как, в отличие от сотового телефона, активные элементы сети располагаются на большем удалении от головы человека, можно сказать, что беспроводные компьютерные сети более безопасны с точки зрения здоровья, чем сотовые телефоны.
В том случае, когда беспроводную сеть используют для объединения сегментов локальной сети, разделенных большими расстояниями, антенны устройств, зачастую, размещают на открытом пространстве и на большой высоте.
Классификация беспроводных сетей
Исходя из технологий и передающих сред, можно выделить следующие разновидности беспроводных сетей:/p>
- сеть на радиомодеме;
- сеть на сотовом модеме;
- инфракрасные системы;
- система VSAT;
- система с использованием низкоорбитальных спутников;
- система с технологией SST;
- радиорелейные системы;
- системы лазерной связи.
Федеральной комиссией по электросвязи США (FCC) были определены следующие категории PCS (Personal Communication Services) и соответствующие полосы частот:
- сотовая связь;
- цифровая передачи речи и данных;
- узкополосные PCS (диапазон 900-901, 930-931, 940-941 МГц) для скоростных пейджерных сетей, двунаправленного передачи сообщений, передача сообщений вещания;
- широкополосные PCS (120, 1850-2200 МГц);
- нелицензированные PCS (40 МГц, от 1890 до 1930 МГц) обеспечивают передачу данных со скоростью до 10 Мбит/с.;
- беспроводные ЛМ и АТС организаций в ближайшем радиусе действия;
- в пределах одного здания или группы зданий.
Стандарты беспроводных сетей
В настоящее время существует несколько общепринятых стандартов связи, которые используют одну и ту же (стандарт разработанный IEEE, начинается с «802.11») или разные технологии передачи данных. Для построения локальных беспроводных сетей преимущественно используют Wi-Fi и WiMAX. Остальные стандарты вы можете посмотреть в таблице.
Стандартом IEEE 802.11 определяется 2 режима работы >беспроводных сети - Ad-hoc и клиент-сервер.
Режим Ad-hoc («точка-точка») - это сеть, связь в которой между клиентскими станциями устанавливается напрямую, без использования дополнительной точки доступа.
Режим беспроводной сети "клиент-сервер" состоит из нескольких точек доступа, подключенных к проводной сети, и набора беспроводных станций (клиентов). В связи с тем, что с помощью сетей обеспечивается доступ к файловому серверу, серверу базы данных, принтеру и другим устройствам, чаще всего применятся именно этот режим.
Wi-Fi
Данное слово слышал хотя бы один раз в жизни почти каждый человек на Земле. Полноценное обозначение Wi-Fi, пишется как «wireless fidelity», то есть «беспроводная безукоризненность».
Система Wi-Fi использует не требующие лицензирования диапазоны частот для обеспечения доступа к сети и её стоимость существенно ниже, чем WiMAX. К тому же установка и настройка Wi-Fi достаточно проста. Этим и объясняется её популярность среди обычных пользователей.
Во многих кафе, торговых центрах, вокзалах и аэропортах есть зоны, где можно найти бесплатную точку доступа Wi-Fi.
Единственным минусом, который присущ сети Wi-Fi можно назвать её короткий радиус действия. Обычно он составляет десятки метров в пределах видимости.
Рынок компьютерных гаджетов тоже не стоит на месте и предлагает всё новые и новые модели. Поэтому большинство портативных устройств (ноутбук, КПК, смартфон) уже имеют встроенное средство для работы с беспроводными сетями.
Если же в компьютер или ноутбук не встроена специальная плата для соединения с беспроводной сетью, то её можно отдельно приобрести и установить. Для ноутбука чаще покупают Wi-Fi-карточки, которые устанавливают в разъем PCMCIA, или они выполнены в виде внешнего USB-адаптера. Для настольного персонального компьютера промышленность изготавливает PCI-карты, а для КПК или смартфона это Wi-Fi SDIO карта.
Особенности распространения радиосигналов
В проводных сетях направление распространения сигнала совпадает с жилами кабеля, а протяженность сети - его длинной, беспроводной сигнал менее предсказуем.
На качество и путь распространения радиосигнала влияют такие факторы:
- дифракция
- отражение
- многолучевая интерференция
- поглощение
- преломление
- рассеяние
Без подключения внешней дополнительной антенны устойчивая связь для оборудования стандарта IEEE 802.11b достигается примерно на расстоянии:
- в открытом пространстве - 500 метров,
- комнате, разделенной перегородками из кирпича или гипсокартона - 100 метров,
- офисе из нескольких комнат - 30 метров.
Следует учитывать, что через стены железобетонных конструкций (несущие стены многоквартирных домов) радиоволны частотой 2,4 ГГц могут вообще не проходить, поэтому по комнатам, разделенных подобным препятствием необходимо расставлять несколько точек доступа.
Проводные и беспроводные линии связи являются звеньями соединения информационных станций, модулей распределения и пользователей. На сегодняшний день все большую популярность приобретают беспроводные передачи. Но в силу дороговизны по сравнению с проводными не все предприятия могут их себе установить. Однако и проводные линии не отличаются высокой доступностью, но многие из них имеют достаточно высокий спектр функционирования и надежности.
Виды проводных линий связи
Большинство сетевых нормативов определяет условные и обязательные свойства проводящей аппаратной составной. К ним относят:
- пропускающую линию;
- сопротивляемость волн;
- сигнальный удел обеспечения;
- степень протекции.
Устройства представлены кабелями с медной текстурой и оптически-волоконной:
- Коаксиальный кабель имеет медное строение, и происхождение выступает как центральное звено, оцепленное изоляционной средой.
- Витая пара выглядит как восемь и более пар свернутых звеньев связи. Свивание используется для понижения уровня помех, влияющих с внутренней среды, и наружных, воздействующих на нее. У свитой обусловленным типом пары возникает подобная система свойств, как сопротивление волн.
- Оптоволоконный проводник представлен комплексом шести и более волокон, облаченных в изоляторы, и производится двух образцов: одноподовый и многоподовый. Их разница в распределении световой информации в волокне; в одноподовом проводе излучение (отправленное в единый миг часа) преодолевает равную дистанцию и добирается до трансмиттера синхронно, а в многоподовом сигнальный луч рассыпается.
Виды беспроводных линий связи
Беспроводные линии представлены режимными устройствами различных конфигурационных способностей.
- Инфраструктурный BSS. Состоит из серверной точки с проводным подключением и несколькими независимыми пользователями. Довольно популярен для предприятий с конкретной единичной локализацией.
- Режим демонстрации IBSS, который представлен между точечным соединением.
Пункты доступа характеризуются как некабельные компоненты сети, что дают возможность нескольким пользователям применять данное оснащение вместо центрального коммутирующего генератора сети.
Проводные и беспроводные линии связи активно взаимодействуют между собой и способны пристроить свои передающие информацию возможности в любого характера локализациях. Проводная сетевая система также призвана защищать систему безопасности данных внутри корпорации.
Беспроводные линии на выставке
Выставочное событие «Связь» состоится в этом году на территории российской площадки концентрирования передовых идей промышленности, информации и ее передачи – в Центральном выставочном комплексе «Экспоцентр». Здесь презентуют свои достижения в области программирования и интернет-трансмиссий лидирующие интернациональные и отечественные корпорации, предприятия телевидения и радиосвязи.
Среди экспонатов будет продемонстрировано инновационное проводное и беспроводное коммуникационное оборудование, программы и приложения сервисного и делового характера, трансмиттеры, сотовые сигнальные новинки и многое другое.
Передача информации между компьютерами.Проводная и беспроводная связь.
Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи :
объединение двух рядом расположенных компьютеров посредством специального кабеля ;
передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных, беспроводных или спутниковых линий связи;
объединение компьютеров в компьютерную сеть
Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим - роль пользователя этих ресурсов . В этом случае первый компьютер называется сервером , а второй - клиентом или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.
Сервер (англ. serve - обслуживать) - это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).
Клиент (иначе, рабочая станция) - любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.
Компьютерная сеть (англ. ComputerNetWork, от net - сеть, и work - работа) - это система обмена информацией между компьютерами.
Пользователи компьютерной сети получают возможность совместно использовать её программные, технические, информационные и организационные ресурсы.
Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций и др.) и соединяющих их ветвей.
Ветвь сети - это путь, соединяющий два смежных узла.
Узлы сети бывают трёх типов:
оконечный узел - расположен в конце только одной ветви;
промежуточный узел - расположен на концах более чем одной ветви;
смежный узел - такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.
Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами. Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией .
Наиболее распространенные виды топологий сетей:
Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
Важнейшая характеристика компьютерной сети - её архитектура.
В современном мире, переживающем информационный бум, всё большее значение приобретает проводная связь - телефония и интернет, которая позволяет людям не только общаться друг с другом на огромном расстоянии, но и пересылать за какие-то доли секунды огромные объёмы информации.
Существует несколько типов проводных линий связи :
медная витая пара проводов
коаксиальный кабель
волоконно-оптическая линия связи
Самой распространённой, дешёвой и простой в монтаже и последующем техническом обслуживании является витая пара. Волоконно-оптическая линия связи, напротив, является наиболее сложной и дорогостоящей.
Несмотря на бурное развитие в последние годы всевозможных средств беспроводной связи, таких, как мобильные или спутниковые телефоны, проводная связь, видимо, будет сохранять свои позиции ещё долгое время.
Основными преимуществами проводной связи перед беспроводной являются простота устройства линий связи и стабильность передаваемого сигнала (качество которого, например, практически не зависит от погодных условий).
Прокладка проводных (кабельных) линий связи для предоставления услуг телефонии и интернет, связана со значительными материальными затратами, а также представляет собой весьма трудоёмкий процесс. Однако, несмотря на подобные сложности, инфраструктура проводной связи постоянно обновляется и совершенствуется.
Беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе. 1. PAN (персональные сети) - короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства - КПК, мобильные телефоны, принтеры и т. п. С помощью таких сетей реализуется простая синхронизация данных, устраняются проблемы с обилием кабелей в офисах, реализуется простой обмен информацией в небольших рабочих группах. Наиболее перспективный стандарт для PAN - это Bluetooth. 2. WLAN (беспроводные локальные сети) - радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. п. Обычно такие сети используются для продолжения проводных корпоративных локальных сетей. В небольших компаниях WLAN могут полностью заменить проводные соединения. Основной стандарт для WLAN - 802.11. 3. WWAN (беспроводные сети широкого действия) - беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету.
На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. wirelessfidelity - беспроводная связь) - стандарт широкополосной беспроводной связи, разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.
Будущее развития телекоммуникационных услуг в немалой степени заключается в грамотном сочетании проводной и беспроводной связи, где каждый вид связи будет использоваться там, где это наиболее оптимально.
