Лекция №7 (7 октября 2008) Множественный доступ с разделением частоты (fdma)

При использовании метода FDMA, называемого также методом множественного доступа с разделением волны (WDMA), широкая полоса пропускания канала делится на ряд узких полос, разделенных между собой защитными полосами.

В каждой узкой полосе создается логический канал, а размеры узких полос могут быть разными. Передаваемые по логическим каналам сигналы накладываются на разные несущие и по этому не должны пересекаться в частотной области, однако, иногда, несмотря на наличие защитных полос спектральная составляющая сигнала может выходить за границы логического канала, вызывая тем самым шум в соседнем логическом канале. В оптических каналах разделение частоты осуществляется направлением каждой из них в луче света с различными частотами, благодаря чему пропускная способность канала может быть увеличена в несколько раз. При осуществлении такого мультиплексирования в один, световод излучает несколько лазеров на разных частотах, а излучение каждого из них проходит независимо от другого. На приемном конце разделения частот сигналов, прошедших физических канал, осуществляется путем фильтрации выходных сигналов.

Метод FDMA относительно прост, но для его реализации необходимы приемники и передатчики, работающие на различных частотах.

Среды передачи информации

Средой передачи информации называются те линии связи, по которым производится обмен информации между абонентами. В большинстве компьютерных сетей используются проводные каналы связи, хотя существуют также и беспроводные технологии. Все выпускаемые в настоящее время кабели можно разделить на три большие группы:

• Коаксиальные кабели;

• Витые кабели;

• Оптоволоконные кабели.

Каждый тип кабелей имеет свои преимущества и недостатки, поэтому при выборе типа кабеля необходимо учитывать как особенности решаемой задачи, так и особенности конкретной сети, например, ее топологию.

Кабели на основе витых пар проводов

Витые пары проводов используются в настоящее время в самых дешевых и популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных изолированных медных проводов в единой диэлектрической оболочке. Этот кабель довольно гибкий и удобный для прокладки.

Кабель на основе витых пар делится на:

• STP – Shielded Twisted Pair;

• UTP – Unshielded Twisted Pair.

Не экранированные витые пары характеризуются слабой защищенностью от внешних электромагнитных помех, а также от прослушивания передаваемой информации. Прослушивание кабеля может осуществляться как при помощи контактного метода, так и с помощью радиоперехвата излучаемого кабелем электромагнитного поля. Для устранения этих недостатков применяется экранирование. В случае экранирования витой пары каждая из витых пар помещается в металлическую оплетку, играющую роль экрана, для уменьшения излучений кабеля, защиты от внешних ЭМ помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга. Экранированная витая пара дороже чем, не экранированная, а при ее использовании необходимо применять специальный разъем.

Основные достоинства неэкранированных витых пар:

• Простота монтажа разъемов на концах кабеля;

• Простота ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабелей.

Все остальные характеристики у витых пар хуже, чем у других кабелей. Например, высокое затухание сигналов по сравнению с другими кабелями и низкая помехозащищенность приводят к тому, что линии связи на основе витых пар проводов довольно короткие.

Согласно существующим стандартам имеется несколько категорий витых пар проводов.

Кабель первой категории – обычный телефонный кабель. Пары проводов у которого не витые. По кабелю первой категории можно передавать только речь, но не данные, а сам тип кабеля имеет достаточно большой разброс параметров.

Кабель второй категории – кабель для передачи данных в полосе частот до одного Мегагерца. Данный кабель используется крайне редко.

Кабель третьей категории – кабель для передачи данных в полосе частот до 16-ти МГц. Этот кабель состоит из витых пар с девятью витками на 1 метр длины. Это самый простой тип кабелей из рекомендованных стандартами для локальных сетей.

Кабель четвертой категории – кабель, передающий данные в полосе частот до 20-ти МГц. Разработан для работы в локальный вычислительных сетях по стандарту 802.5.

Стандартами на кабельные системы рекомендуется переход с кабеля третьей категории на кабель пятой категории.

Кабель четвертой категории – кабель рассчитан на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар с 27 витками на 1 метр длины. Этот кабель применяется в сетях типа Fast Ethernet.

Стандартом на кабельные системы задаются также такие параметры как максимальное затухание сигнала, передаваемого по кабелю на разных частотах и величина перекрестной наводки, которая характеризует влияние различных проводов кабеля друг на друга.

Для монтажа кабелей на витых парах используются разъемы RJ-45.

Чаще всего используются в топологиях «Звезда» или «Кольцо». Топология «Шина» ориентирована на коаксиальный кабель. Внешние терминаторы, согласующие неподключенные концы кабеля, для витых пар никогда не применяются.

Кабели на основе витых пар выпускаются на основе двух оболочек:

• Кабель в поливинилхлоридной оболочке;

• Кабель в тефлоновой оболочке.

Кабель в ПВХ оболочке дешевле и предназначен для работы в сравнительно комфортных условиях и называется также «non-plenum», в то время как кабель в тефлоновой оболочке обозначают как «plenum». Plenum – пространство под фальшполом или над подвесным потолком. Для прокладки в этих условиях лучше подходит кабель в тефлоновой оболочке.

Каждый из проводов входящих в кабель на основе витых пар, как правило, имеет свой цвет изоляции, что существенно облегчает монтаж разъемов.