Аппаратная реализация передачи данных Способы передачи данных
Существует два способа передачи информации по каналам связи: цифровой и аналоговый.
При цифровом способе данные передаются в виде единиц и нулей. Причем единица передается высоким уровнем напряжения, а ноль нулевым напряжением, как это показано на рис. 1.44.
Рис. 1.44. Цифровой способ передачи данных
Нормальная работа здесь возможна только на ограниченном расстоянии (длина линии связи не более 1 км). Этот способ обеспечивает скорость передачи 10 Мбит/с и позволяет создавать легко конфигурируемые ВС. Подавляющее число ЛВС используют этот способ передачи данных.
Аналоговый способ передачи данных обеспечивает широкополосную передачу за счёт использования в одном канале различных несущих частот.
Существует три способа передачи сигнала аналоговым способом:
Импульсный (амплитудный);
Частотный;
Фазовый.
При амплитудном способе передачи осуществляется амплитудная модуляция сигнала. При этом единица передается синусоидой определенной амплитуды, а ноль — нулевым напряжением, как это показано на рис. 1.45.
Рис. 1.45. Амплитудный способ передачи данных
При частотном способе передачи осуществляется частотная модуляция сигнала. При этом единица передается синусоидой определенной частоты, а ноль синусоидой такой же амплитуды, но более низкой в сравнении с единицей частоты. Такая передача продемонстрирована на рис. 1.46. В сравнении с амплитудной передачей такой сигнал более защищен от помех и его скорость передачи более высокая.
Рис. 1.46. Частотный способ передачи данных
При фазовом способе единица и ноль передаются синусоидой одинаковой частоты, но в момент смены единицы или нуля фаза синусоиды изменяется на 180 градусов. Такая передача наиболее помехозащищенная и скоростная. Фазовый способ требует дорогостоящего оборудования и в ВС не используется. Вид сигнала при фазовом способе передачи продемонстрирован на рис. 1.47.
Рис. 1.47. Фазовый способ передачи данных
На телефонных линиях в настоящее время используется амплитудный и частотный способы передачи.
В сетях высокого уровня иерархии — глобальных и региональных — используется также широкополосная передача, которая предусматривает работу для каждого абонента на своей частоте в пределах одного канала. Это обеспечивает взаимодействие большого числа абонентов при высокой скорости передачи.
Аппаратные средства приема передачи
Чтобы обеспечить передачу информации из ЭВМ в канал связи, необходимо согласовать сигналы внутреннего интерфейса ЭВМ с параметрами сигналов в каналах связи. Техническое устройство, выполняющее функцию сопряжения ЭВМ с каналом связи называется адаптером или сетевым адаптером. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи. Синхронная передача осуществляется синхронным адаптером, а асинхронная — асинхронным адаптером.
Кроме одноканальных адаптеров используются и многоканальные — мультиплексоры.
В последнее время в сетях со сложной конфигурацией и большим числом абонентов для реализации функций сопряжения стали применяться специальные связные процессоры.
Для передачи цифровой информации по каналу связи необходимо поток битов преобразовать в аналоговый сигнал и наоборот. Такие преобразования выполняют специальные устройства — модемы. Аналоговый сигнал с амплитудной модуляцией преобразуется амплитудным модемом, а частотный — частотным модемом.
Наиболее дорогим компонентом ВС является канал связи. Поэтому при построении ряда ВС стараются сэкономить на каналах связи, коммутируя несколько каналов на один внешний. Для выполнения этих функций используются концентраторы.
В ЛВС передача данных идёт в цифровом виде и длина линии связи ограничена. Для увеличения протяжённости линии используются повторители (аналогичные устройства есть и в телефонной линии), которые усиливают сигнал до нужной величины и избавляют его от помех.