Medij za prijenos podataka - komunikacijske linije (ili kanale) preko kojih računala mogu razmjenjivati informacije.
Ako topologija mreže nije u potpunosti povezana, različiti čvorovi su prisiljeni koristiti iste komunikacijske linije za prijenos svojih podataka. Na sl. čvorovi A i B koristiti zajednički kanal za prijenos poruka do čvora U, odnosno medij za prijenos podataka koristi više uređaja ili mrežnih čvorova. U ovom slučaju okolina se zove podijeljeno.
Računalo je povezano sa zajedničkim okruženjem pomoću mrežnog adaptera.
Ovisno o korištenom mediju za prijenos podataka, komunikacijske linije se dijele na:
Ožičeno;
Kabel;
Bežični.
Žičane komunikacijske linije grade se pomoću telefonskih ili telegrafskih žica. Takvo okruženje ima niske brzine prijenosa podataka i otpornost na smetnje, pa pri izgradnji mreže, ako je moguće, radije koriste kabel ili radio.
Ipak, danas se brzo razvijaju tehnologije koje omogućuju korištenje električnih žica kao komunikacijskih linija. Ono što takve tehnologije čini atraktivnim je mogućnost korištenja već postavljenih žica. Preko ovih žica energija se opskrbljuje kućama, stanovima, uredima, poduzećima itd., a paralelno se može odvijati i razmjena informacija.
Kabelski vodovi izgrađeni su na temelju posebnih kabela, koji su vodiči zatvoreni u nekoliko slojeva izolacije.
Industrija proizvodi veliki broj vrsta kabela, ali tri glavne vrste se koriste za izgradnju računalnih mreža:
Visokofrekventni koaksijalni kabeli s bakrenom jezgrom;
Kabeli na bazi upredenih parica bakrenih vodiča;
Svjetlovodni (ili optički) kabeli. Za kabele su tipični sljedeći parametri:
Bandwidth - frekvencijski raspon signala koje prenosi kabel;
Kašnjenje širenja signala;
Otpornost kabela na buku - stupanj zaštite kabela od učinaka smetnji i smetnji koje nastaju kako u vanjskom okruženju tako i na unutarnjim vodičima samog kabela;
Prigušenje je stupanj gubitka snage signala na izlazu komunikacijske linije u odnosu na snagu na ulazu te linije.
Karakteristična impedancija (za električne kabele) je ukupni otpor na koji nailazi elektromagnetski val određene frekvencije kada se širi duž homogenog kruga.
Koaksijalni kabel - Ovo je središnji bakreni vodič zatvoren u metalnu pletenicu (ekran) i odvojen od nje dielektrikom. Metalna pletenica obično je prekrivena vanjskim izolacijskim omotačem (slika 1.). Služi za prijenos informacija, a također štiti unutarnju jezgru kabela od smetnji uzrokovanih vanjskim elektromagnetskim poljima, tj. oklapa je.
Najčešće se koaksijalni kabel koristi u mrežama s topologijom "zajedničke sabirnice".
Riža. 1. "Debelo" (A) i "tanak" (b) koaksijalni kabel:
/ - središnji vodič; 2 - zaštitna pletenica; 3 - izolacijski
ljuska; 4 - dielektrik
"Debeli" koaksijalni kabel (RG-8, RG-11) ima
· karakteristična impedancija 50 Ohma,
promjer središnje bakrene žice 2,17 mm
· vanjski promjer je oko 10 mm.
"Tanki" koaksijalni kabel (RG-58) ima
karakteristična impedancija 50 Ohma
Promjer unutarnjeg vodiča je 0,89 mm
· vanjski promjer je oko 5 mm.
Kabel na na temelju upletenih parica - To je nekoliko parova izoliranih bakrenih vodiča upletenih u parove i zatvorenih u zajedničku dielektričnu ljusku.
Takav kabel može biti oklopljen (STP) ili neoklopljen (UTP). U oklopljenom kabelu, svaka upredena parica je zatvorena u metalnu pletenicu. To pomaže povećati otpornost komunikacijske linije na buku, kao i poboljšati zaštitu od prisluškivanja.
Neoklopljeni kabeli s upletenim paricama trenutno su primarni medij za prijenos podataka za neoptičke tehnologije.
Ovisno o karakteristikama, kabeli s upredenim paricama dijele se u pet kategorija:
Kabeli kategorije 3(UTP 3) imaju širinu pojasa od 16 MHz. Korišteni su i za prijenos podataka i za prijenos glasa, zbog čega se danas kabelski sustavi mnogih zgrada grade na kabelu 3. kategorije.
Kabeli 4. kategorije(UTP 4) - poboljšana verzija kabela kategorije 3, propusnost od 20 MHz, povećana otpornost na buku i niski gubici. U praksi se rijetko koristio, uglavnom tamo gdje je bilo potrebno povećati duljinu segmenta mreže.
Kabeli kategorije 5(UTP 5) posebno su dizajnirani za podršku tehnologijama velike brzine. Kategorija propusnosti kabela 5-100 MHz. Kabel kategorije 5 sada je zamijenio kabel kategorije 3 i sve nove LAN tehnologije oslanjaju se na njega.
Posebno mjesto zauzima kabeli kategorije 6 i 7, koji su izdani relativno nedavno i imaju širinu pojasa od 200 odnosno 600 MHz. Kabeli kategorije 7 moraju biti oklopljeni; Kategorija 6 može, ali ne mora biti zaštićena. Koriste se u mrežama velike brzine na duljim kabelima od kategorije 5. Ovi kabeli su znatno skuplji i po cijeni su blizu optičkih kabela.
Optički kabel sastoji se od jednog ili više optičkih vlakana (svjetlovoda) izrađenih od kvarcnog stakla i zatvorenih u zajednički zaštitni omotač.
- 
Riža. 2. Vrste optičkih kabela:
A - višemodno vlakno sa stupnjevitom promjenom indeksa loma; b - multimodno vlakno s glatkom promjenom indeksa loma; V - jednomodno vlakno; 1 - način rada 1; 2 - način rada 2; 3 - staklena školjka; 4 - jezgra
Svaki svjetlovod sastoji se od staklene jezgre (centralnog vodiča) s visokim indeksom loma i staklene ljuske s niskim indeksom loma. Zbog toga se svjetlosne zrake šire po jezgri, uzastopno reflektirajući se od unutarnje granice staklene ljuske.
Ovisno o prirodi širenja svjetlosti, optički kabel se dijeli na (slika 2):
Jednomodno vlakno;
Višemodno vlakno sa stupnjevitom promjenom indeksa loma;
Višemodno vlakno s glatkom promjenom indeksa loma.
Greda moda je kut refleksije snopa u jezgri.
Jednomodni kabeli koriste jezgre vrlo malog promjera - 8-9 mikrona, što je usporedivo s valnom duljinom svjetlosti, tako da u takvom kabelu može postojati samo jedan mod.
Jednomodni kabel od 9/125 µm uobičajen je na tržištu. U ovoj oznaci 9 µm odgovara promjeru jezgre optičkog vlakna, a 125 µm promjeru staklene obloge.
Proizvodnja staklenih vlakana tako malog promjera složen je proces, zbog čega je jednomodni kabel prilično skup. No, njegove su karakteristike, u usporedbi s jeftinijim višemodnim kabelima, znatno veće, što ga omogućuje korištenje pri prijenosu podataka na velike udaljenosti.
Višemodno vlakno koristi šire jezgre, što ga čini jeftinijim od jednomodnog kabela. Najčešći višemodni kabeli su 50/125 µm i 62,5/125 µm. U jezgri ovog promjera svjetlost može putovati različitim stazama, odbijajući se pod različitim kutovima - postoji više od jednog načina snopa.
Višestruki načini dovode do disperzije impulsa prijenosa i smetnji snopa, što u konačnici dovodi do pogoršanja performansi kabela. Stoga se višemodni kabeli koriste uglavnom za prijenos podataka na kratkim udaljenostima (do 2000 m) pri brzinama ne većim od 1 Gbit/s.
Pri prijenosu preko optičkih kabela kao izvor svjetlosti koriste se poluvodički laseri ili LED diode. Valna duljina svjetlosti koju emitiraju obično je 850, 1300 ili 1550 nm, što odgovara određenim "prozorima prozirnosti" samog vlakna.
Kako bi računala međusobno komunicirala u mreži, moraju biti povezana pomoću nekog fizičkog prijenosnog medija. Glavne vrste prijenosnih medija koji se koriste u računalnim mrežama su:
javni analogni telefonski kanali;
digitalni kanali;
uskopojasni i širokopojasni kabelski kanali;
radio kanali i satelitski komunikacijski kanali;
optički komunikacijski kanali.
Analogni komunikacijski kanali prvi su korišteni za prijenos podataka u računalnim mrežama i omogućili su korištenje tada već razvijenih javnih telefonskih mreža. Prijenos podataka preko analognih kanala može se izvesti na dva načina. Kod prve metode telefonski kanali (jedan ili dva para žica) putem telefonskih centrala fizički povezuju dva uređaja koji ostvaruju komunikacijske funkcije s računalima koja su na njih povezana. Takve veze nazivaju se istaknutolinije ili izravne veze. Drugi način je uspostavljanje veze biranjem telefonskog broja (pomoću komutirani vodovi).
Kvaliteta prijenosa podataka namjenskim kanalima obično je veća, a veza konstantna. Osim toga, svaki namjenski kanal zahtijeva vlastiti komunikacijski uređaj (iako postoje i višekanalni komunikacijski uređaji), a kod dial-up komunikacije jedan komunikacijski uređaj može se koristiti za komunikaciju s drugim čvorovima.
Paralelno s korištenjem analognih telefonskih mreža za interakciju između računala, počele su se razvijati metode prijenosa podataka u diskretnom (digitalnom) obliku preko neopterećenih telefonskih kanala (na koje se ne dovodi električni napon koji se koristi u telefonskoj mreži) - digitalnih kanala.
Valja napomenuti da se uz diskretne podatke digitalnim kanalom mogu prenositi i analogne informacije (glas, video, faks itd.) pretvorene u digitalni oblik.
Najveće brzine na malim udaljenostima mogu se postići korištenjem posebno upredenog para žica (kako bi se izbjegla interakcija između susjednih žica), tzv. upletena parica(TP - Twisted Pair).
kabelski kanali, ili koaksijalni parovi, dva su cilindrična vodiča na istoj osi, odvojena dielektričnom prevlakom. Jedna vrsta koaksijalnog kabela (s otporom od 50 ohma) koristi se prvenstveno za prijenos uskopojasnih digitalnih signala, druga vrsta kabela (s impedancijom od 75 ohma) koristi se za prijenos širokopojasnih analognih i digitalnih signala. Uskopojasni i širokopojasni kabeli koji međusobno izravno povezuju komunikacijsku opremu omogućuju vam razmjenu podataka velikim brzinama (do nekoliko megabita/s) u analognom ili digitalnom obliku. Treba napomenuti da se na kratkim udaljenostima (osobito u lokalnim mrežama) kabelski kanali sve više zamjenjuju kanalima s upletenom paricom, a na velikim udaljenostima - optičkim komunikacijskim kanalima.
Upotreba u računalnim mrežama kao prijenosni medij Radio valovi različitih frekvencija isplativo je bilo za komunikaciju na velikim i ultra velikim udaljenostima (pomoću satelita), bilo za komunikaciju s teško dostupnim, mobilnim ili privremeno korištenim objektima.
Razmjena podataka putem radijskih kanala može se provoditi i analognim i digitalnim načinom prijenosa. Digitalne metode nedavno su dobile povlašteni razvoj, budući da omogućuju kombiniranje zemaljskih dijelova digitalnih mreža i satelitskih kanala ili radijskih kanala u jednoj mreži. Novi zamah u razvoju radijskih mreža bila je pojava mobilnih telefonskih komunikacija, koje omogućuju govornu komunikaciju i razmjenu podataka pomoću radiotelefona ili posebnih uređaja za razmjenu podataka.
Osim razmjene podataka u radijskom dometu, u novije vrijeme se koristi i za komunikaciju na malim udaljenostima (obično unutar prostorije). infracrveno zračenje.
U optičkim komunikacijskim kanalima Koristi se fenomen potpune unutarnje refleksije svjetlosti, poznat iz fizike, koji omogućuje prijenos svjetlosnih tokova unutar optičkog kabela na velike udaljenosti praktički bez gubitaka. Kao izvor svjetlosti u optičkom kabelu koriste se LED diode koje emitiraju svjetlost ili laserske diode, a kao prijemnici fotoćelije.
Svjetlovodni komunikacijski kanali, unatoč većoj cijeni u odnosu na druge vrste komunikacija, sve su rašireniji, i to za komunikaciju ne samo na malim udaljenostima, već iu unutargradskim i međugradskim područjima.
Tehnička sredstva komunikacije uključuju kabele, konektore i terminatore, mrežne adaptere, repetitore, razdjelnike, mostove, usmjerivače, pristupnike, kao i modeme koji omogućuju korištenje različitih protokola i topologija u jednom heterogenom sustavu.
Internetski kanali za prijenos podatakaDatoteka - to su sredstva dvosmjerne razmjene podataka koja uključuju komunikacijske linije i opremu za prijenos (prijem) podataka. Kanali za prijenos podataka povezuju izvore informacija i primatelje informacija.
Približan grafički prikaz veza između internetskih mreža
priključak za internet
Kao što smo već rekli, računala koja su stalno povezana sInterneti upravitelji kretanjainformacije na webu(stalna veza), nazvao poslužitelji Internet .
Poziva se privremeno povezivanje računala s mrežnim poslužiteljemdial-up veza. Ako se ova veza uspostavi na daljinu (pomoću telefonskih linija), tada se veza pozivaveza s daljinskim pristupom.
Za povezivanje sInternet, potrebno je povezati računalo s drugim računalom koje ima stalniIP-adresa. Svaki mrežni poslužitelj ima stalniIP - a d pec - Ovo mrežni protokol (InternetProtokol, IP) odgovoran za adresiranje.
Osim dostupnostiIP-adreseZa povezivanje je potreban modem. Mora biti povezan s računalom kako bi se putem telefonskog kanala povezao s poslužiteljem internetskog davatelja usluga. Modemi omogućuju prijenos digitalnih računalnih podataka preko analognih telefonskih kanala brzinama do 56 Kbps.
Veza s daljinskim pristupom može se jasno vidjeti na slici
Digitalni signal
Digitalni signal
Telefonska linija (analogni signal)
Također morate kupiti vrijeme s interneta(ilidavatelj usluga) . Organizacije koje daju pravo na takav priključak nazivaju se pružatelji uslugaInternet. Obično su te organizacije komercijalne i pružaju usluge povezivanja prema ugovoru.Davatelji internetskih usluga pružaju telefonske linije koje morate nazvati za pristup internetu.
Prilikom sklapanja ugovora o pružanju usluge pružatelj daje sljedeće podatke.
1. Broj telefona, prema kojem se provodidaljinski pristup putem telefonske linije i modema.
2. Korisničko ime ( prijaviti se), koji je potrebno unijeti za registraciju u trenutku spajanja.
3. Lozinka ( lozinka), čijim se unosom potvrđuje korisničko ime.
Pružatelji internetskih usluga imaju brze veze svojih poslužitelja s internetom (1 Mbit/s i više) i stoga mogu omogućiti pristup internetu putem telefonskih kanala stotinama i tisućama korisnika istovremeno. Važno je da telefonski broj ostane slobodan. Obični i ADSL modemi spajaju se na USB priključak računala i na telefonsku utičnicu.
Primjer ADSL modema
Primjer običnog modema
Mnogi pružatelji usluga nude elektronički poštanski sandučić kao dodatnu uslugu, a poruke možete primati s bilo kojeg mjesta na planeti. Ako je ova organizacija znanstvena ili obrazovna, ona svojim zaposlenicima i partnerima može omogućiti besplatnu vezu, ali u isto vrijeme kontrolirati prirodu njihovog rada na Mreži.
Velike organizacije povezuju svoje lokalne mreže s internetom na kontinuiranoj osnovi i same postaju dio interneta.
Postoji mnogo načina za povezivanje s opremom davatelja usluga. To je veza putem dial-up telefonske linije, putem iznajmljene linije, putem digitalne telefonske komunikacije, putem mreže kabelske televizije, putem satelitskih kanala, putem radio kanala.
Podatkovni kanali
Ovisno o fizičkom mediju prijenosa podataka, komunikacijske kanale možemo podijeliti na:
žičane komunikacijske linije bez izolacijskih i zaštitnih pletenica;
kabel, gdje se za prijenos signala koriste komunikacijske linije kao što su kabeli s upredenim paricama, koaksijalni kabeli ili kabeli s optičkim vlaknima;
bežični (radio kanali zemaljskih i satelitskih komunikacija), koji koriste elektromagnetske valove koji se šire zrakom za prijenos signala.
Žičane komunikacijske linije
Žičane (nadzemne) komunikacijske linije koriste se za prijenos telefonskih i telegrafskih signala, kao i za prijenos računalnih podataka. Ove komunikacijske linije koriste se kao glavne komunikacijske linije.
Analogni i digitalni kanali za prijenos podataka mogu se organizirati preko žičnih komunikacijskih linija. Brzina prijenosa preko žičanih linija je vrlo mala. Osim toga, nedostaci ovih vodova uključuju otpornost na buku i mogućnost jednostavnog neovlaštenog povezivanja s mrežom.
Kabelski komunikacijski kanali
Postoje tri vrste kabela koji se koriste u računalnim mrežama.
Upletena parica
Kabel služi za prijenos podataka brzinama od 10 Mbit/s i 100 Mbit/s.Koaksijalni kabel
Propusnost – 50-100 Mbit/s. Dopuštena duljina komunikacijskog voda je nekoliko kilometara.
Optički kabel
Brzina prijenosa podataka 3Gbit/s.
Bežični (zemaljski i satelitski radio kanali)
Koristi se u slučajevima povezivanja nezgodno smještenih ili udaljenih računalnih mreža, kada je polaganje kabela teško ili nemoguće.
Radio kanali
Radiorelejni komunikacijski kanali sastoje se od niza stanica koje su repetitori. Komunikacija se odvija unutar linije vidljivosti, domet između susjednih postaja je do 50 km. Digitalne radiorelejne komunikacijske linije (DRCL) koriste se kao regionalni i lokalni komunikacijski i prijenosni sustavi podataka, kao i za komunikaciju između mobilnih baznih stanica.
Satelitski kanal
Satelitski sustavi koriste antene za primanje radio signala sa zemaljskih stanica i prosljeđivanje tih signala natrag na zemaljske stanice. Satelitske mreže koriste tri glavne vrste satelita, koji su u geostacionarnim orbitama, srednjim orbitama ili niskim orbitama. Sateliti se obično lansiraju u grupama. Razmaknuti jedni od drugih, mogu pokriti gotovo cijelu površinu Zemlje. Rad satelitskog kanala za prijenos podataka prikazan je na slici.
Svrsishodnije je koristiti satelitske komunikacije za organiziranje komunikacijskog kanala između stanica koje se nalaze na vrlo velikim udaljenostima i za pružanje usluge pretplatnicima na najnepristupačnijim točkama. Propusnost je visoka - nekoliko desetaka Mbit/s.
Stanični komunikacijski kanali
Stanični radijski kanali izgrađeni su na istim principima kao i mobilne telefonske mreže. Mobilna komunikacija je bežični telekomunikacijski sustav koji se sastoji od mreže zemaljskih baznih primopredajnih stanica i mobilnog komutatora (ili mobilnog komutacionog centra).
Tehnologije pristupa internetu
WiFi
Korisnici prijenosnih računala mogu se spojiti na internet putem bežične Wi-Fi tehnologije. Bežične pristupne točke povezane s internetom instalirane su na željezničkim kolodvorima, zračnim lukama i drugim javnim mjestima. Unutar radijusa od 100 metara prijenosno računalo opremljeno bežičnom mrežnom karticom automatski dobiva pristup Internetu pri brzinama do 54 Mbit/s.
PLC
PLC je nova telekomunikacijska tehnologija koja se temelji na korištenju električnih mreža za brzu razmjenu informacija (Internet iz zidne utičnice). Omogućuje prijenos podataka preko visokonaponskih električnih vodova, bez dodatnih komunikacijskih linija. Računalo je spojeno na električnu mrežu i putem iste utičnice pristupa internetu. Za spajanje na kućnu mrežu nisu potrebni dodatni kabeli. Na svoju kućnu mrežu možete spojiti različitu opremu: računala, telefone, sigurnosne alarme, hladnjake itd. U ovoj tehnologiji, na temelju frekvencijske podjele signala, tok podataka velike brzine dijeli se na nekoliko niskobrzina, svaki od koji se prenosi na zasebnoj frekvenciji i potom spaja u jedan signal. U isto vrijeme, internetski uređaji mogu "vidjeti" i dekodirati informacije.
Bluetooth
Bluetooth je tehnologija za prijenos podataka na kratke udaljenosti (ne više od 10 m). Brzina prijenosa podataka ne prelazi 1 Mbit/s.
WiMAX
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), slično WiFi-u – širokopojasna tehnologija pristupa internetu. WiMAX, za razliku od tradicionalnih tehnologija radijskog pristupa, također radi na reflektiranom signalu, izvan linije vidljivosti bazne stanice. Informacije se mogu prenositi na udaljenosti do 50 km brzinama do 70 Mbit/s.
WiMAX djelomično zadovoljava uvjete 4G mreža temeljenih na protokolima za paketni prijenos podataka. Obitelj 4G uključuje tehnologije koje omogućuju prijenos podataka preko mobilnih mreža brzinama iznad 100 Mbit/s. i poboljšana kvaliteta glasa. VoIP tehnologija je predviđena za prijenos glasa u 4G.
RadioEthernet
RadioEthernet - tehnologija širokopojasnog pristupa internetu omogućuje brzine prijenosa podataka od 1 do 11 Mbit/s koje se dijele na sve aktivne korisnike. Za rad RadioEthernet kanala potrebna je izravna vidljivost između antena pretplatničkih točaka. Radiusakcijeprije 30 km.
MMDS (višekanalni distribucijski sustav s više točaka)
MMDS (višekanalni višetočkasti distribucijski sustav).Ovi sustavi mogu opsluživati područje u radijusu od 50-60 km, pri čemu izravna vidljivost odašiljača operatera nije potrebna. Prosječna zajamčena brzina prijenosa podataka je 500 Kbps - 1 Mbps, ali može se osigurati do 56 Mbps po kanalu.
Mobilni GPRS – Internet
Mobilni GPRS – Internet. Za korištenje usluge Mobilni Internet putem GPRS tehnologije potrebno je imati telefon s ugrađenim GPRS modemom i računalo. GPRS tehnologija omogućuje brzine prijenosa podataka do 114 Kbps. Pri korištenju GPRS tehnologije ne naplaćuje se vrijeme spajanja na Internet, već ukupna količina poslanih i primljenih informacija. Moći ćete pregledavati HTML stranice, preuzimati datoteke, raditi s e-poštom i svim drugim internetskim resursima.
Mobilni CDMA – Internet
MobilniCDMA - Internet.Mreža CDMA standarda omogućuje fiksnu i mobilnu komunikaciju, kao i brzi mobilni internet. Za korištenje usluge Mobilni internet putem CDMA tehnologije potrebno je imati telefon s ugrađenim CDMA modemom ili CDMA modem i računalo. CDMA tehnologija omogućuje brzine prijenosa podataka do 153 Kbps ili do 2400 Kbps - korištenjem tehnologije EV-DO Revision 0.
Trenutno CDMA tehnologija pruža usluge mobilne komunikacije treće generacije. 3G mobilne komunikacijske tehnologije (treća generacija) - skup usluga koji pruža i brzi mobilni pristup Internetu i organizira video telefoniju i mobilnu televiziju. Mobilne komunikacije treće generacije temelje se na paketnom prijenosu podataka. 3G mreže treće generacije rade u rasponu od oko 2 GHz, prenoseći podatke brzinama do 14 Mbit/s.
Zaključak: Svaki način spajanja na mrežu ovisi o nekoliko pokazatelja, a to su financijska situacija, lokacija i potrebe za korištenjem internetskih resursa.
Kanali veze
DZa prijenos podataka tvore medij za njihovu distribuciju - skup vodova ili kanala za prijenos podataka te opremu za prijem i prijenos. Komunikacijske linije ili kanali zajednička su poveznica svakog sustava prijenosa podataka i sa stajališta organiziranja komunikacije dijele se na linije i kanale. Komunikacijska linija – to su fizičke žice ili kabeli koji međusobno povezuju komunikacijske točke (čvorove), a pretplatnike s obližnjim čvorovima.
Kanali veze se formira na razne načine.
Mogu biti kao fizički žičani kanali – formirana od komunikacijskih kabela, i valni kanali– formiran za organiziranje u bilo kojem mediju (na primjer, u zraku) različitih vrsta radiokomunikacija pomoću antena i namjenskog frekvencijskog pojasa. U ovom slučaju, električni i optički komunikacijski kanali (formirani odgovarajućim signalima) dijele se na: ožičen I bežični(radio, infracrveni i drugi) kanali. Dakle, optički, kao i električni signal, može se širiti kroz žice, zrakom i drugim medijima.
U telefonskoj mreži, nakon biranja broja, formira se kanal za vrijeme trajanja veze, na primjer, dva pretplatnika i sesije glasovne komunikacije između njih. U žičanim sustavima prijenosa podataka, kanal se formira korištenjem opreme za kompresiju, koja omogućuje prijenos podataka iz velikog (tisuće) izvora istovremeno tijekom dugog ili kratkog vremenskog razdoblja preko komunikacijske linije. Takvi vodovi sastoje se od jednog ili više parova žica (kabela) i omogućuju prijenos podataka na različite udaljenosti. Uvjet " kanal „u radijskim komunikacijama znači medij za prijenos podataka organiziran za jednu ili više istovremeno vođenih komunikacijskih sesija. U drugom slučaju, na primjer, može se koristiti frekvencijska podjela kanala.
Kao i komunikacijski mediji, komunikacijske linije ili kanali dijele se na: analogne, digitalne i analogno-digitalne.
Digitalne komunikacije (komunikacijski kanali) su pouzdaniji od analognih. Omogućuju kvalitetan prijenos informacija i omogućuju implementaciju mehanizama koji jamče integritet kanala, zaštitu podataka i korištenje drugih usluga. Za prijenos analogne informacije preko digitalnog kanala, ona se pretvara u digitalni oblik.
Krajem 1980-ih bilo je digitalna mreža s integracijom usluga ( Digitalna mreža s integriranim uslugama – ISDN). Očekuje se da će postati globalna digitalna okosnica koja će povezivati uredska i kućna računala, pružajući im brzi prijenos podataka (do 2 Mbit/s ili više). Standardni četverožilni pretplatnički uređaji ISDN mogu biti: telefon, faks uređaj, uređaji za prijenos podataka, oprema za telekonferencije i drugo. Mogu se natjecati s modernim tehnologijama koje se koriste u mrežama kabelske televizije.
Po propusnost komunikacijski kanali se dijele na:
● mala brzina (telegraf, brzina prijenosa informacija od 50 do 200 baud/s). Podsjetimo se da je 1 baud = 1 bit/sek,
● srednja brzina (analogni telefon, od 300–9600 do 56000 bps za računala),
● velika brzina ili širokopojasni(brzina prijenosa informacija preko 56000 bit/s). Budući da je 1 bajt jednak 8 bitova, možete jednostavno pretvoriti, na primjer, 56000 bps = 7 KB/s.
Ovisno o mogućnostima organiziranja pravaca prijenosa informacija kanali veze dijele se na:
¨ jednostavan, omogućujući prijenos informacija samo u jednom smjeru;
¨ polu dupleks, osiguravajući naizmjenični prijenos informacija u smjeru naprijed i nazad;
¨ duplex ili full duplex, omogućujući simultani prijenos informacija u smjeru naprijed i nazad.
Žičani komunikacijski kanali predstavljaju skupinu paralelnih ili upletenih (upredena parica) bakrenih žica, koaksijalnih kabela i svjetlovodnih komunikacijskih linija (FOCL). U žičanim kanalima koriste se sljedeće vrste kabela:
1. Upletena parica (brzina prijenosa podataka – 1 Mbit/sec).
2. Koaksijalni kabel (TV tip, tanki i debeli) – brzina prijenosa podataka – 15 Mbit/sec.
3. Svjetlovodni kabel (brzina prijenosa podataka – 400 Mbit/s).
1. Upletena parica (engleski: "upleteni par" ") - izolirani vodiči, upleteni zajedno u parove kako bi se smanjile smetnje između vodiča i parova. Postoji pet kategorija upletenih parica. Prva i druga kategorija koriste se za prijenos podataka malim brzinama, a prva je standardna telefonska pretplatnička žica. Treća, četvrta i peta kategorija koriste se pri brzinama prijenosa do 16, 25 odnosno 155 Mbit/s, a treća ( Token Ring) i četvrti (Ethernet ) za frekvencije do 10 MHz, a peti – do 100 MHz. Treća kategorija je najraširenija. Usredotočujući se na obećavajuća rješenja vezana uz potrebu povećanja kapaciteta mreže, trebali biste koristiti opremu pete kategorije, koja omogućuje prijenos podataka preko redovnih telefonskih linija i LAN-a brzinama do 1 Mbit/s.
Takve žice sadrže dva ili četiri para i mogu imati oklop od aluminijske folije. U potonjem slučaju nazivaju se oklopljeni kabeli s upredenim paricama. oklopljeni upleteni par", STP ). Neoklopljene žice se nazivaju UTP (engleski: “unshielded twisted pair”).
2. Koaksijalni kabel – (Sl. 14-1) bakreni vodič (ili aluminijska žica obložena bakrom) unutar cilindričnog zaštitnog omotača izrađenog od tankih bakrenih vodiča, izoliranih od vodiča dielektrikom (koji ispunjava prostor između njih). Od standardnog televizijskog kabela razlikuje se po karakterističnoj impedanciji. Prvi ima 75 Ohma, a drugi 50 Ohma. Pomoću ovog kabela brzina prijenosa podataka doseže 300 Mbit/s. Postoje tanki (Ø 0,2 inča/5 mm) i debeli (Ø 0,4 inča/10 mm) koaksijalni kabeli. U LAN-u se obično koristi tanak kabel jer ga je lakše postaviti i instalirati. Značajni troškovi i složenost instalacije ograničavaju njegovu upotrebu u podatkovnim mrežama.
Kabelske TV mreže (CATV ) izgrađeni su pomoću koaksijalnog kabela, preko kojeg se analogni signal prenosio na udaljenosti do nekoliko desetaka kilometara. Tipična kabelska mreža televizor ima strukturu stabla gdje glavni čvor prima signale s komunikacijskog satelita ili putem optičkih komunikacijskih linija. U današnje vrijeme pojavljuju se mreže koje koriste koaksijalni i optički kabel, što omogućuje opsluživanje velikih područja i prijenos veće količine informacija, osiguravajući visokokvalitetni signal čak i bez upotrebe repetitora. Takve mreže se nazivaju hibrid( HFC).
Sa simetričnom arhitekturom, signali naprijed i nazad prenose se preko jednog kabela u različitim frekvencijskim rasponima pri različitim brzinama (natrag je sporiji).
U svakom slučaju, brzina preuzimanja podataka u takvim mrežama višestruko je veća (i do 1000 puta) nego u standardnim telefonskim linijama. Podaci preuzeti putem telefonske linije unutar 20 minuta mogu se preuzeti putem kabelske mreže za 1-2 sekunde.
U organizacijama s vlastitim kabelskim mrežama poželjno je koristiti simetrične sheme, jer je u ovom slučaju brzina prijenosa naprijed i natrag ista i iznosi približno 10 Mbit/s. Sada se proizvode modemi koji mogu prenositi informacije brzinama do 30 Mbit/s ili više.
Broj žica koje se koriste za kućna računala i elektroniku stalno raste. Prema procjeni stručnjaka, u stanu od 150 metara polaže se do 3 km raznih kabela. Devedesetih godina prošlog stoljeća jedna je britanska tvrtka predložila rješenje ovog problema United Utilities , razvivši tehnologijuDigitalniVlastCrta(DPL). Predložila je korištenje običnog električne mreže napajanja kao mreže ili medij za brzi prijenos podataka, prijenos govornih i podatkovnih paketa preko jednostavnih električnih mreža napona 120/220 V.
Najveći uspjeh na tom području postigla je izraelska tvrtka Main.net koja je razvila tehnologijuDalekovodKomunikacije(PLC), koji omogućuje prijenos podataka i glasa (VoIP) brzinama od 2 do 10 Mbit/s. U ovom slučaju, tok podataka velike brzine podijeljen je na nekoliko niskobrzinskih, odaslanih na zasebnim frekvencijama podnosača i zatim kombiniran u jedan signal (frekvencijska podjela signala).
PLC tehnologija je prikladna za prijenos podataka malim brzinama (kućna automatizacija, kućanski uređaji itd.), pristup Internetu brzinama manjim od 1 Mbit/s, za aplikacije koje zahtijevaju brze veze (video na zahtjev, video konferencije itd.). ). U isto vrijeme, električni kablovi koji opskrbljuju zgradu služe kao "zadnja milja", a električna žica unutar zgrade služi kao "zadnji inč" za prijenos podataka.
Uz malu udaljenost između međuprimopredajne točke (trafostanice) i zgrade, brzina prijenosa doseže do 4,5 Mbit/s. PLC tehnologija može se koristiti za stvaranje lokalne mreže u malom uredu ili stambenoj zgradi, budući da minimalna brzina prijenosa omogućuje pokrivanje udaljenosti do 200–300 m. Ova tehnologija omogućuje implementaciju usluga daljinskog nadzora, sigurnosti doma, kontrolu njegovih načina rada, resursa itd., čineći koncept inteligentnog doma. Očekuje se da će uz njegovu pomoć biti moguće organizirati izravan pristup Internetu.
3. Svjetlovodni kabel
sastoji se od kvarcne jezgre promjera 10 μm (mikrona) okružene reflektirajućom zaštitnom ljuskom vanjskog promjera 125–200 μm (slika 14-2). Informacije se prenose pretvaranjem električnih signala u svjetlosne signale pomoću, na primjer, LED diode. Informacija se kodira promjenom intenziteta svjetlosnog toka. Prilikom prijenosa informacija, zraka reflektirana od stijenki vlakna dolazi do prijemnog kraja uz minimalno prigušenje. Ovaj kabel pruža potpunu zaštitu od vanjskih elektromagnetskih polja i visokih brzina prijenosa podataka (do 1000 Mbit/s). Omogućuje vam da istovremeno organizirate rad nekoliko stotina tisuća telefonskih, nekoliko tisuća videotelefonskih i oko tisuću televizijskih kanala. Svjetlovodni kabeli su teški za neovlašteno spajanje, vatrootporni, ali dosta skupi i zahtijevaju uređaje za pretvaranje svjetlosnih signala u električne (lasere) i obrnuto. Takvi se kabeli u pravilu koriste pri postavljanju magistralnih komunikacijskih vodova (FOCL). Jedinstvena svojstva kabela omogućuju njegovu upotrebu za organiziranje internetskih mreža.
Postoje komunikacijski kanali prebacio(stvoren samo za vrijeme trajanja sesije prijenosa informacija, na primjer, telefon) i neprekidni(dodijeljen pretplatniku na duži vremenski period i ne ovisi o vremenu prijenosa podataka - namjenski).
Za izgradnju računalnih mreža koriste se komunikacijske linije koje koriste različite fizičke medije. U komunikaciji se koriste sljedeći fizički mediji: metali (uglavnom bakar), ultraprozirno staklo (kvarc) ili plastika i eter. Fizički prijenosni medij može biti kabel s upredenom paricom, koaksijalni kabel, optički kabel i okolno okruženje. Komunikacijske linije ili podatkovne linije su posredna oprema i fizički medij preko kojeg se prenose informacijski signali (podaci). U jednoj komunikacijskoj liniji može se formirati više komunikacijskih kanala (virtualnih ili logičkih kanala), npr. frekvencijskom ili vremenskom podjelom kanala. Komunikacijski kanal je sredstvo jednosmjernog prijenosa podataka. Ako komunikacijsku liniju koristi isključivo komunikacijski kanal, tada se komunikacijska linija u tom slučaju naziva komunikacijskim kanalom. Kanal za prijenos podataka je sredstvo dvosmjerne razmjene podataka, koje uključuje komunikacijske linije i opremu za prijenos (prijem) podataka. Kanali za prijenos podataka povezuju izvore informacija i primatelje informacija. Ovisno o fizičkom mediju prijenosa podataka, komunikacijske kanale možemo podijeliti na:
žičane komunikacijske vodove bez izolacijskih i zaštitnih pletenica;
kabel, gdje se za prijenos signala koriste komunikacijske linije kao što su kabeli s upredenim paricama, koaksijalni kabeli ili kabeli s optičkim vlaknima;
bežični (radio kanali zemaljskih i satelitskih komunikacija), koji koriste elektromagnetske valove koji se šire zrakom za prijenos signala.
Žičane komunikacijske linije
Žičani (zračni) komunikacijski vodovi služe za prijenos telefonskih i telegrafskih signala, kao i za prijenos računalnih podataka. Ove komunikacijske linije koriste se kao glavne komunikacijske linije. Analogni i digitalni kanali za prijenos podataka mogu se organizirati preko žičnih komunikacijskih linija. Brzine prijenosa preko žičanih linija prvobitnog starog telefonskog sustava (POST) vrlo su male. Osim toga, nedostaci ovih vodova uključuju otpornost na buku i mogućnost jednostavnog neovlaštenog povezivanja s mrežom.
Kabelski komunikacijski kanali
Kabelske komunikacijske linije imaju prilično složenu strukturu. Kabel se sastoji od vodiča zatvorenih u nekoliko slojeva izolacije. Postoje tri vrste kabela koji se koriste u računalnim mrežama. upletena parica(upredena parica) - komunikacijski kabel, koji je upleteni par bakrenih žica (ili nekoliko pari žica) zatvoren u oklopljenom omotaču. Parovi žica su međusobno upleteni kako bi se smanjile smetnje. Kabel s upletenom paricom prilično je otporan na buku. Postoje dvije vrste ovog kabela: UTP neoklopljena upredena parica i STP oklopljena upredena parica. Ovaj kabel karakterizira jednostavnost instalacije. Ovaj kabel je najjeftiniji i najčešći tip komunikacije, koji se široko koristi u najčešćim lokalnim mrežama s Ethernet arhitekturom, izgrađenom na topologiji zvijezde. Kabel je povezan s mrežnim uređajima pomoću RJ45 konektora. Kabel služi za prijenos podataka brzinama od 10 Mbit/s i 100 Mbit/s. Upleteni kabel obično se koristi za komunikaciju na udaljenosti ne većoj od nekoliko stotina metara. Nedostaci kabela s upletenim paricama uključuju mogućnost jednostavnog neovlaštenog povezivanja s mrežom. Koaksijalni kabel(koaksijalni kabel) je kabel sa središnjim bakrenim vodičem koji je okružen slojem izolacijskog materijala kako bi se središnji vodič odvojio od vanjskog vodljivog oklopa (bakrena pletenica ili sloj aluminijske folije). Vanjski vodljivi zaslon kabela prekriven je izolacijom. Postoje dvije vrste koaksijalnog kabela: tanki koaksijalni kabel promjera 5 mm i debeli koaksijalni kabel promjera 10 mm. Debeli koaksijalni kabel ima manje prigušenja od tankog. Cijena koaksijalnog kabela veća je od cijene upredene parice, a instalacija mreže je teža nego s upredenom paricom. Koaksijalni kabel se koristi, na primjer, u lokalnim mrežama s Ethernet arhitekturom, izgrađenom pomoću topologije "zajedničke sabirnice". Koaksijalni kabel je otporniji na buku od upredene parice i smanjuje vlastito zračenje. Propusnost – 50-100 Mbit/s. Dopuštena duljina komunikacijskog voda je nekoliko kilometara. Neovlašteno spajanje na koaksijalni kabel je teže nego na kabel s upredenom paricom. Kabelski svjetlovodni komunikacijski kanali. Optičko vlakno je optičko vlakno na bazi silicija ili plastike umotano u materijal s niskim indeksom loma koji je okružen vanjskim omotačem.
Optičko vlakno prenosi signale samo u jednom smjeru, pa se kabel sastoji od dva vlakna. Na odašiljačkom kraju optičkog kabela potrebna je pretvorba električnog signala u svjetlosni, a na prijemnom kraju obrnuta pretvorba. Glavna prednost ove vrste kabela je njegova izuzetno visoka razina otpornosti na buku i odsutnost zračenja. Neovlašteno povezivanje je vrlo teško. Brzina prijenosa podataka 3Gbit/s. Glavni nedostaci optičkog kabela su složenost njegove instalacije, niska mehanička čvrstoća i osjetljivost na ionizirajuće zračenje.
