7. Типы локальных сетей по методам передачи информации

Локальная сеть Ethernet (от лат. aether – эфир). Все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна). Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем. Топология – шина. Пакетная передача информации. Каналы передачи информации – электрические кабели или оптоволокно. Скорость передачи– 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с, 10 Гбит/с.

Применялись и другие типы локальных сетей: Token Ring и Arknet.

8. Физическая предающая среда

Физическая передающая среда – это линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных. Физическая передающая среда состоит из:

1. линий связи (каналы передачи информации): проводные, кабельные, на основе электромагнитных излучений;

2. соединительных элементов и устройств: сетевые платы (сетевые адаптеры), разъемы (коннекторы), репитеры, концентраторы, модемы (dial-up, ADSL-модем), сплиттер;

3. устройств уплотнения линии передачи данных: мультиплексоры, демультиплексоры;

4. устройств управления потоками данных: мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы.

1. Каналы передачи данных а) Беспроводные линии связи

(радиоканалы спутниковой и наземной связи, на базе инфракрасного диапазона электромагнитного излучения)

Сотовые каналы связи

В спутниковых системах используются радиосигналы от наземных станций и ретрансляции этих сигналов обратно на наземные станции. Спутники могут обеспечить охват почти всей поверхности Земли. Спутниковую связь используют на очень больших расстояниях в труднодоступных точках. Пропускная способность высокая – несколько десятков Мбит/c.

Пропускная способность – это количество информации, передаваемое каналом за единицу времени. За единицу измерения пропускной способности канала приняты бод или бит/с. 1 Бод = 1 бит/с.

Большая часть современных мобильных телефонов, представляют собой смартфоны и могут использоваться не только для звонков и передачи SMS-сообщений, но и с целью доступа в Интернет. Пользователям не всегда удобно оказываться в местах, где имеются сети второго поколения с медленной передачей данных.

Поколения сотовой связи

1G (generation – поколение) или NMT – 1-е поколение мобильной связи.

2G или GSM – 2-е поколение мобильной связи: до 9,6 Кбит/с.

3G – 3-е поколение мобильной связи: до 10 Мбит/с (СкайЛинк, Мегафон, МТС, Билайн).

4G – 4-е поколение: до 1 Гбит/с (Yota).

Первый стандарт сотовой связи для радиотрубок – 1G стандарт NMT (Nordic Mobile Telephone), который появился в 1981 году [12].

В 1991 году – 2G или GSM (Global System for Mobile Communications) стандарт. Уровень сигнала был слишком низким, GSM-операторы размещали большее количество базовых станций. Скорость передачи данных внутри GSM не превышает 9,6 Кбит/с, что не позволяет передачу более высококачественного звука, видео.

Стандарт GPRS (General Packet Radio Service – пакетная радиосвязь общего пользования), известный как 2.5G, – промежуточное звено между вторым (2G) и третьим (3G) поколением. GPRS – это надстройка над GSM, чтобы сделать доступным (то есть более быстрым и дешевым) пользование сетью Интернет. GPRS обеспечивает скорость передачи данных от 56 до 114 Кбит/c. Позднее GPRS эволюционировал в EDGE стандарт (2,75G), скорость передачи данных при котором стала 474 Кбит/c.

Сети 3G обеспечивают скорости передачи данных: для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) – не менее 144 Кбит/с, для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) – 384 Кбит/с, для неподвижных объектов на коротких расстояниях – 2,048 Мбит/с.

Сеть мобильной связи третьего поколения, благодаря высокой скорости передачи данных, позволяет осуществлять видеозвонки (когда собеседники видят друг друга на экранах мобильных телефонов), реализовывать различные мультимедийные сервисы, требующие высокую скорость передачи данных, а также предоставляет высокоскоростной доступ к интернету, в любой точке, где есть 3G сеть, что позволяет забыть о привязке к проводной точке доступа к интернету (дома или в офисе).

Главным отличием 3G от сетей второго поколения является индивидуализация, то есть, присвоение каждому абоненту IP-адреса, как в интернете. Абоненты могут находиться в сети постоянно, не беспокоясь о материальных средствах, так как оплата насчитывается не за время, а за трафик.

Технология LTE (Long-Term Evolution) – основное направление эволюции сетей сотовой связи третьего поколения (3G) – стандарт широкополосной сети мобильной связи.

Сети 4G на основе стандарта LTE способны работать практически по всей ширине спектра частот от 700 МГц до 2,7 ГГц. LTE обеспечивает теоретическую скорость передачи данных до 326,4 Мбит/с от базовой станции к пользователю и до 172,8 Мбит/с в обратном направлении.

Технология LTE приведет к появлению качественно новых мобильных сервисов: пользователи смогут в режиме реального времени получать видео высокого качества, работать с интерактивными службами и пр. К 4G относят также технологии беспроводной передачи интернет-данных Wi-Fi и WiMAX (в теории скорость может превышать 1 Гбит/сек).

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов).

Первой страной перешедшей на новые стандарты мобильной связи стала Япония. Все японские абоненты сотовой связи подключены к сетям стандартов 3G+ или LTE в 2012 году [12].

Радиоканалы для локальных сетей

Технология Wi-Fi (Wireless Fidelity – беспроводная преданность) – беспроводная связь (радиоканал) для локальных сетей. Современная технология соединения компьютеров в сеть или подключения их к Интернету. Высокоскоростной доступ ко всем ресурсам сети Интернет (электронная почта, Интернет-серфинг, ICQ и т.д.) с ноутбука, смартфона или карманного персонального компьютера (КПК) в зоне покрытия сети Wi-Fi. Обеспечивает подключение в двух режимах: точка-точка (для подключения двух ПК) и инфраструктурное соединение (для подключения несколько ПК). Одна точка доступа может обеспечить охват в радиусе до 200 метров. Технология обеспечивает одновременную работу в сети нескольких десятков активных пользователей, скорость передачи информации для конечного абонента может достигать 54 Мбит/с. Выпускаемые ноутбуки и КПК имеют встроенную поддержку Wi-Fi.

Bluetooth (синий зуб) – беспроводная персональная сеть. Обеспечивает обмен информацией между устройствами: карманные и персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитура и другое. Недорогая, повсеместно доступная радиочастота для ближней связи в радиусе от 1 до 200 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях. Скорость передачи данных до 24 Мбит/сек. Для обеспечения защиты данных от перехвата приемник и передатчик 1600 раз в секунду одновременно меняют частоту сигнала.