Понятие среды передачи данных
Под средой передачи данных следует понимать набор оборудования с помощью
которого осуществляется взаимодействие между участниками соединения в рамках
сеанса связи.
В самом простом случае среда передачи может быть реализована в виде кабеля
(единственного или в составе группы) и/или использовать какой либо из видов
беспроводных технологий.
Для использовании кабеля в компьютерной сети должны быть однозначно описаны:
• тип кабельной системы и ее физические характеристики;
• формы и уровни информационного сигнала;
• способы разветвления среды передачи и подключения к ней;
• требования, выставляемые к сетевому оборудованию.
При использовании беспроводных технологий ограничений и требований еще больше,
поскольку каждая из этих сред имеет особые способы кодирования, декодирования и
применения сигнала в среде.
Обычно среда передачи работает в одном из следующих режимов:
Симплексная передача. Однонаправленный канал, сигналы проходят по нему всегда
только в одном направлении.
Полудуплексная передача. Сигналы могут передаваться в обоих направлениях по
единственному каналу связи, но в каждый момент времени сигналы передаются только
в одну сторону.
Дуплексная передача. Данный способ реализует полноценную двустороннюю связь по
единственному каналу связи.
Свойства среды передачи определяют уровень защиты передаваемых сигналов от
помех. Помехи бывают следующих типов:
Электромагнитные помехи представляют собой вторжение постороннего
электромагнитного сигнала, нарушающего форму полезного сигнала. Когда в полезный
сигнал добавляются внешние помехи, принимающий компьютер не может правильно
интерпретировать сигнал.
Радиочастотные помехи представляют собой сигналы радиопередатчиков и других
устройств, генерирующих сигналы на радиочастотах. К ним относятся также
процессоры и дисплеи компьютеров. Радиочастотным считается электромагнитное
излучение на частотах от 10 КГц до 100 ГГц. Излучение на частотах от 2 до 10 ГГц
называется также микроволновым.
Влияние радиочастотных помех устраняется с помощью помехозащитных фильтров,
применяемых в различных типах сетей.
Перекрестные помехи. К этому типу помех относятся сигналы проводов,
расположенных на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга. Протекающий по
проводу электрический ток создает электромагнитное поле, которое генерирует
сигналы в другом проводе, расположенном рядом. Довольно часто, разговаривая по
телефону, можно услышать приглушенные разговоры других людей. Причиной этого
являются перекрестные помехи.
Перекрестные помехи значительно уменьшаются, если скрутить два провода, как это
сделано в витой паре. Чем больше витков приходится на единицу длины, тем меньше
влияние помех.
Затухание сигналов. Проходя по кабелю, электрические и оптические сигналы
становятся все слабее. Чем больше расстояние до источника, тем слабее сигнал.
Такое ослабление сигнала с расстоянием называется затуханием сигнала. Затухание
является причиной того, что в спецификациях различных сетевых архитектур
указывается ограничение на длину кабеля. Если это ограничение соблюдается, то
эффект затухания не повлияет на нормальную работу канала связи.
Различные кабельные системы имеют различные допуски по диапазону рабочих частот
и скорости затухания сигнала (рисунок 1).
При увеличении частоты затухание увеличивается, потому что, чем выше частота
сигнала, тем интенсивнее рассеивание его электромагнитной энергии в окружающее
пространство. При увеличении частоты сам провод превращается из носителя сигнала
в антенну, рассеивающую его энергию в пространство.
Все стандарты относящиеся к среде передачи данных описываются на физическом
уровне модели OSI.