Передача сигналов на большие расстояния

(в пределах города)

В пределах одной комнаты RS-232 может быть использована, но не может быть использована для передачи сигнала в пределах города, так как при этом проявляется проблема затухания сигнала.

Затухание сигнала является причиной того, что изменение электрического напряжения нельзя использовать для передачи данных на большие расстояния. Было установлено, что непрерывно колеблющийся сигнал распространяется дальше других сигналов. Этот факт лёг в основу большинства систем связи на большие расстояния.

Вместо передачи электрического тока, который изменяется только при изменении значения бита, в системах передачи данных на большие расстояния передаётся непрерывно колеблющийся сигнал, как правило, синусоидальной формы, который называется несущей. Для передачи данных передатчик слегка изменяет несущую. Эти изменения носят общее название модуляция.

Методы применения модулированной волны несущей для дальней связи не возникли вместе с компьютерными сетями. Эти методы были изобретены для использования в телефонии, радиовещании и телевидении.

В большинстве компьютерных сетей, предназначенных для передачи данных на большое расстояние, используется такая же схема, как и в радиостанции, независимо от того, передаются ли данные с помощью медных кабелей, оптоволоконных кабелей, микроволнового излучения или радиочастот.

Передатчик вырабатывает непрерывно колеблющийся сигнал несущей. Сигнал несущей модулируется в соответствии с передаваемыми данными. Как и радиоприёмник, приёмник звена дальней связи должен быть настроен на распознавание несущей, используемой передатчиком. Приёмник отслеживает входящий сигнал несущей, выделяет модулирующий сигнал, реконструирует первоначальные данные и отбрасывает несущую.

В сетевых технологиях используется ряд методов модуляции, включая методы амплитудной и частотной модуляции (АМ и ЧМ).

АМ и ЧМ хорошо приспособлены для передачи звукового сигнала, и оба этих метода требуют для передачи одного бита не менее одного цикла изменения волны несущей.

Согласно теореме Найквиста, число битов, передаваемых за единицу времени, может быть увеличено. Для этого должна использоваться схема, позволяющая кодировать в одном цикле несущей несколько битов. Поэтому в компьютерных сетях часто используют другие методы модуляции, которые позволяют передавать большее число битов. Наиболее часто используется фазовая модуляция (ФМ), которая предусматривает применение для кодирования данных изменение точки отсчёта волны несущей. Каждое такое изменение называется сдвигом фазы.

Пример: восемь возможных значений (два в кубе).

В этом случае передатчик использует три бита для выбора одного из восьми возможных значений сдвига:

где B – число изменений сигнала несущей в Гц.

При использовании ФМ число бит/сек. может в несколько раз превышать скорость в бодах.

Аппаратные средства модема, используемые для модуляции и демодуляции.

Аппаратная схема, которая принимает последовательность битов данных и модулирует волну несущей в соответствии с этими битами, называется модулятором.

Аппаратная схема, принимающая модулированную волну несущей и восстанавливающая последовательность битов данных, называется демодулятором.

Таким образом, передача данных на большие расстояния требует применения модулятора на одном конце линии и демодулятора на другом конце. Чаще всего применяются дуплексные сетевые системы. Для обеспечения дуплексной передачи на каждом конце соединения должен быть модулятор, который используется для передачи данных, и демодулятор, который используется для приёма данных.

Для связи модемов используется четырёхпроводная линия.

Дата добавления: 2014-01-06