Линии и каналы связи

Для организации передачи данных необходимо использовать линии и каналы связи, которые осуществляют коммуникацию между техническими устройствами.

Передаваемая информация находится в физической среде, которая может состоять из различных типов кабелей и проводов, а также окружающего пространства.

Чем отличаются каналы связи от линий связи

Несмотря на то, что оба понятия часто отождествляются, они имеют некоторые различия, о которых нужно знать для построения корректной информационной коммуникации.

По каналам связь передается в одну сторону или в две, если обмен происходит между приемником и передатчиком.

Линии связи, в свою очередь, образовываются от соединения нескольких каналов, также в них может быть только один канал.

Кабельные линии связи

Структура кабеля может быть разной, но в основном все они состоят из групп проводников, которые обработаны надежной изоляцией.

Для обмена данными используются такие типы кабелей:

• Витая пара – состоит из двух проводов, изготовленных из меди, которые свиты друг с другом и покрыты неэкранированной или экранированной оболочкой. Такой способ соединения проводников помогает повысить помехоустойчивость, возможно, что в один кабель заключается сразу несколько витых пар проводов. Такое подключение самое дешевое и доступное, монтаж кабелей достаточно простой, что и приводит к несанкционированному подключению к сетям все тех же недобросовестных абонентов.

• Коаксиальный кабель – состоит из центрального проводника, роль которого исполняет медный провод, и проводящего экрана, чаще всего в его качестве используется алюминиевая фольга или медная оплетка. Между основным проводником и экраном располагается изолирующий материал, внешняя часть экрана также покрыта изоляцией. Этот метод подключения более затратный и трудоемкий, потому несанкционированных подключений меньше. Для таких линий характерна хорошая защищенность от помех и высокая скорость передачи информации.

• Оптоволоконный кабель – похож по своему строению с коаксиальным, но вместо медного проводника в этом кабеле используется тонкое стекловолокно, роль внутренней изоляции выполняет пластиковая или стеклянная оболочка, которая не позволяет свету выходить, она образовывает полное внутренне отражение. Примечательно, что через волокно сигналы могут проходить исключительно в одну сторону, именно по этой причине в кабелях они расположены попарно. Монтаж таких линий связи очень трудоемкий, сам кабель достаточно чувствительный к повреждениям, но при этом он обеспечивает высочайшую скорость передачи сигнала до 3 Гбит/с. При условии использования оптоволоконного кабеля на стороне передачи должен использоваться преобразователь электрического сигнала в световой, а на стороне приема – преобразователь светового сигнала в электрический.

Беспроводные каналы связи

Широкое распространение портативных гаджетов, таких как планшеты, смартфоны, нетбуки и другие устройства делает возможным доступ к информации везде, будь то учеба, работа, общественный транспорт или какое-то другое место дислокации.

Однако для полноценной работы всех вышеперечисленных устройств необходим доступ в сеть Интернет, иначе их ценность значительно снижается.

Обеспечить быстрое и комфортное подключение к сети могут беспроводные каналы связи, которые сейчас широко развиваются и модернизируются.

На данный момент любой пользователь может свободно перемещаться в информационном пространстве на высокой скорости.

По дальности передачи данных и количеству абонентов, которые могут одновременно пользоваться сетью, каналы различают: персональные, сенсорные, малые локальные, большие локальные, глобальные и спутниковые. Рассмотрим наиболее популярные стандарты.

Персональные беспроводные сети связи

• IrDA, или инфракрасный порт – работают в инфракрасном диапазоне световых волн. Применяются для передачи сигнала в пультах, поскольку имеют слишком ограниченную дальность приема и функционируют только при прямом наведении на приемник.

• Bluetooth – радиосвязь с малым радиусом действия, буквально до 200 метров. Особенность заключается в том, что она работает в диапазоне частот, которые свободны от лицензирования.

• Wireless USB – беспроводной аналог стандартного USB провода. Используется для корректного взаимодействия ПК с дополнительным оборудованием, например мышками, фотоаппаратами, принтерами и т.д. Характеризируется высокой скоростью передачи и невысокой дальностью, до 10 м, чего, в принципе, вполне достаточно для выполнения прямых функций.

Сенсорные беспроводные сети

Сенсорными считаются сети, которые состоят из автономных миниатюрных датчиков. Датчики могут быть световыми, температурными, реагирующими на движение и т.д.

Поскольку датчики автономные, мощность сигнала является очень ограниченной. Проблема заключается в том, что при увеличении мощности сигнала автоматически сокращается срок работы автономного датчика.

• DASH-7 – стандарт, работающий в диапазоне частот, который не лицензируется. Считается достаточно мощным, так как скорость передачи данных на расстоянии до 2 км составляет около 200 Кбит/с.
• Z-Wave – популярная технология радиосвязи, которая помогает организовывать сенсорные сети. Используется для дистанционного управления любыми бытовыми приборами, часто применяется в жилых домах или офисах. Особенность заключается в том, что все узлы обладают функцией ретрансляции данных, это значит, что вне диапазона прямой видимости датчиков сигнал ретранслируется другим узлам.

• One-Net – протокол, используемый для организации автоматической работы в зданиях или на объектах, которые находятся на отдалении друг от друга. Отличается высокой производительностью, поскольку может корректно работать в сетях, содержащих до 4096 узлов, содержащих средства для увеличения дальности сигнала, такие как ретрансляторы или координаторы. В условиях открытого пространства без помех и препятствий обеспечивает дальность приема до 500 м, а в помещениях – до 100 м.

• Wi-Fi – одна из наиболее популярных групп стандартов, которая используется для организации передачи сигнала в локальных сетях и публичного доступа в сеть Интернет. Используемые стандарты спецификации IEEE 802.11 применяются для широкополосной радиосвязи. Передает сигнал на расстоянии до 200 метров, обеспечивая скорость в 2 Мбит/с.

• RONJA – используется для передачи оптического сигнала. Для работы используется стандарт Ethernet, высокая скорость передачи данных до 10 Мбит/с обеспечивается при условии прямой видимости датчиков. Обеспечивает коммуникацию на расстоянии до 1.4 км.

Большие глобальные сети

Характеризуются передачей данных на большом расстоянии и участием в процессе обмена большого количества абонентов.

К ним относятся:

• WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access);
• HiperMAN;
• WiBro (Wireless Broadband);
• Classic WaveLAN.

Глобальные сети

Используются для передачи сигнала в глобальном масштабе, например между странами и континентами.

К ним относятся:

• Мобильная связь (поколения 2G, 3G, 3.5G и 4G);
• MMDS (технология для передачи данных в сфере телевещания).

Спутниковые сети

Беспроводные каналы связи этого типа обеспечивают передачу данных в труднодоступных местах. Работают посредством передачи сигнала через спутники, расположенные на орбите.

Самые популярные:

• Глонасс;
• GPS;
• Prodat;
• Odyssey;
• Global Star.