С физической средой передачи

Аппаратура сопряжения оконечных устройств сети

Аппаратура сопряжения оконечных устройств сети с физической средой передачи определяется классом DCE. В состав ее парка входят следующие устройства.

Сетевой адаптер или сетевая интерфейсная карта (NIC). Встраиваемое интерфейсное устройство. Является источником и приемником данных в конечных узлах со стороны сети. Совместно со своим драйвером (системной программой) осуществляет передачу и прием кадров локальных сегментах (реализует функции физического уровня модели OSI/ISO и подуровня МАС - доступа к среде). Его тип должен соответствовать назначению компьютера и его сетевой активности (клиент, сервер), а также выбранной сетевой технологии.

Модемы. Устройства для передачи данных на дальние расстояния по выделенным или коммутируемым аналоговым каналам. На аналоговых каналах для аппаратуры передачи данных физический и канальный протоколы жестко не определены. Отсутствие физического протокола проводит к тому, что пропускная способность канала определяется пропускной способностью модема, который использует пользователь. Модем также устанавливает нужный ему протокол физического уровня для канала.

Современные модемы имеют ряд возможностей, расширяющих сферу их применения. Так голосовой модем способен преобразовывать звуковой сигнал в цифровой вид, в котором он передается по линии связи. Аудио сигнал сжимается, например, с использованием адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции. На приемной стороне выполняются обратные преобразования. С помощью голосового модема могут быть реализованы звуковая почта, автоответчик и другие речевые функции. Звуковое сообщение может передаваться по электронной почте или в диалоговом режиме и воспроизводиться голосовым модемом через внутренний динамик или через мультимедийные средства компьютера (звуковую карту). Средства обработки звуковых сигналов позволяют модему автоматически определять номер вызывающего абонента (АОН), распознавать сигналы тонального набора номера.

Модемы во время сеанса связи могу работать в симметричном, дуплексном или полудуплексном режимах. Для повышения эффективной скорости используются различные методы сжатия информации, реализуемые как в виде аппаратного обеспечения, так и в виде программного обеспечения.

xDSL-модемы. Позволяют превратить абонентскую линию обычной телефонной сети из аналоговой в цифровую (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия). Физическая абонентская линия (пара проводов) позволяет пропускать сигнал в полосе до 1 МГц и, следовательно, на ней могут быть достигнуты скорости передачи гораздо выше, чем предел установленный для обычных модемов (56 Кбит/с). Достижимая скорость передачи зависит от длины абонентской линии и ее качества (сечения провода, материала изоляции, шага скрутки, однородности и т.д.).

Полоса пропускания сигнала, как правило, разделяется между встречными потоками данных на основе частотного принципа разделения каналов (FDM). При этом, пропускная способность линии может быть распределена между прямым и обратным сигналами как симметрично так и асимметрично. В случае подключения пользователя к Интернет асимметричное распределение выгоднее, поскольку поток к абоненту гораздо больше обратного. В связи с этим асимметричная технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) получила наибольшее распространение. Скорость передачи к абоненту может достигать 6.1 Мбит/с на линиях до 3.7 км при диаметре провода 0.5 мм, от абонента – 16 - 640 Кбит/с.

Технологии хDSL позволяют одновременно и независимо использовать одну и туже телефонную линию и для передачи данных, и для телефонных переговоров, чего не позволяют обычные модемы для коммутируемых линий. Идея заключается в том, что на обоих концах абонентской линии (на АТС и у абонента) устанавливаются разделительные фильтры (splitter). Низкочастотная (до 3.5 Кгц) составляющая сигнала заводится на порт АТС и телефонний аппарат у абонента, а высокочастотная (свыше 4 Кгц) используется для передачи данных с помощью хDSL-модемов. Кабельные модемы. Предназначены для работы через сети кабельного телевидения, для которых используется широкополосный коаксиальный кабель с импедансом 75 Ом. Передача данных ведется параллельно с видео вещанием. Как и АDSL, кабельные модемы асимметричны. Скорость к пользователю может достигать десятков мегабит в секунду, от пользователя – значительно ниже. Кабельные модемы могут быть симплексными – модем пользователя принимает только нисходящий поток данных от модема оператора кабельного TV. При этом восходящий поток данных от пользователя должен передаваться по иному каналу (например, коммутируемому телефонному).

DSU/CSU устройства. Используются для работы по цифровым линиям сетей с технологией TDM (временного уплотнения), поддерживающих передачу цифрового потока на разных скоростях. В качестве DCE здесь выступают два компонента: DSU (Data Service Unit) – устройство обработки данных и CSU (Channel Service Unit) – устройство обслуживания канала (см. рис. 3).

Рисунок 3. Подключение устройств DTE

к цифровой линии

Рисунок 4. Подключение DTE к линии ISDN; ТА – терминальный адаптер

Терминальный адаптер ISDN. Предназначен для подключения аппаратуры класса DTE к каналам цифровых сетей с интеграцией служб (ISDN) (см. рис.4). Для компьютеров выполняется в виде сетевой интерфейсной карты. Позволяет использовать информационные каналы, как для передачи данных, так и для телефонной связи. Модуляция-демодуляция в этом устройстве не выполняется, поскольку его интерфейсы с обеих сторон цифровые. Специальное программное обеспечение позволяет расширить спектр служб (передача факсов, звука) и обеспечить поддержку сетевых протоколов.

Модемный пул. Сборка из нескольких модемов, которые со стороны, обращенной к DTE, объединены общим портом с интерфейсом локальной сети (ЛВС). Каждый модем пула подключается к своему телекоммуникационному каналу. Устройство позволяет нескольким внешним пользователям одновременно осуществлять доступ к ЛВС в режиме дозвона (dial-in), либо абонентам ЛВС пользоваться индивидуальными выходами во внешнюю сеть (dial-out) (см. рис. 5).

Рисунок 5. Использование модемного пула

LAN-модемы. Комбинация в одном устройстве модема и маршрутизатора. Позволяет пользоваться одним выходом во внешнюю сеть группе абонентов локальной сети.

Преобразователи интерфейсов. Устройства, реализующие переход от одной среды передачи к другой (например, медного кабеля к оптоволокну) без логического преобразования сигналов.

Оптические модемы. Модемы для работы по волоконно-оптическим линиям связи.

Дата добавления: 2014-01-11