Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Сигналы и среда передачи



Самым «модным» физическим процессом, используемым для передачи сигна­лов интерфейсов, являются электромагнитные колебания различных частотных диапазонов. Наиболее привычные электрические сигналы — это электромагнит­ные колебания сравнительно низкочастотного диапазона (до десятков и сотен мегагерц), передаваемые по электрическим проводам. Передатчик такого сигнала посылает в электрическую линию связи (кабель) сигнал в виде определен­ных уровней напряжения или тока, приемник на другом конце линии получает сигнал, в той или иной степени похожий на переданный. Волновые явления за­ставляют применять для передачи сигнала специальные конструкции электри­ческих кабелей — коаксиальные кабели, витые (скрученные) пары проводов и некоторые другие. Назначение этих конструкций — максимально сохранить форму передаваемого сигнала, не выпустить его за пределы кабеля и, по воз­можности, не впустить внешние помехи. Последние два пункта имеют особое значение для обеспечения безопасности передачи информации (в плане конфи­денциальности) — недопущения (осложнения) ее «подслушивания» и злонаме­ренного искажения извне. Проводная передача электрического сигнала реали­зована в подавляющем большинстве интерфейсов периферийных устройств, обеспечивая дальность передачи в единицы, десятки и сотни метров со скоростя­ми до единиц гигабит в секунду; она же доминирует и в компьютерных сетях.

Электромагнитные колебания с частотами в десятки и сотни мегагерц пригод­ны и для беспроводной радиопередачи сигналов. Для беспроводной связи широ­ко используется микроволновый диапазон частот около 2,4 ГГц. В этом диапа­зоне радиоволны распространяются по прямой (нет эффекта огибания, свой­ственного длинным волнам), с некоторым затуханием проходя сквозь стены зданий. Осложняет связь отражение сигнала от различных предметов, в резуль­тате которого приемник получает не только прямой сигнал от передатчика, но и отраженные сигналы, приходящие с некоторой задержкой относительного прямого. Из-за этого эффекта многолучевого приема в некоторых точках про­странства на определенных частотах связь оказывается невозможной, но доста­точно немного сместить приемник (или передатчик) или изменить частоту, как связь появляется. С замиранием сигнала из-за многолучевого приема борются разными способами. Беспроводные интерфейсы привлекательны отсутствием кабелей и разъемов, которые нужно прокладывать и соединять для организа­ции связи, — соединяемым устройствам достаточно лишь оказаться в зоне дей­ствия. Однако это имеет и обратную сторону — среда передачи полностью от­крыта, в том числе для злоумышленников, которые могут перехватывать сигнал для съема информации и передавать свой сигнал для вредоносных действий. Эти проблемы безопасности имеют решения, выходящие за рамки уровня фи­зической передачи сигнала. А вот обратная сторона медали: высокая и постоян­но растущая «заселенность» радиоэфира, вызывающая интерференцию (неже­лательное взаимодействие) излучений различной аппаратуры (беспроводных и сотовых телефонов, аппаратуры беспроводных локальных сетей, микроволно­вых печей и других устройств).

Если двигаться дальше в сторону повышения частоты электромагнитных коле­баний, то мы попадаем сначала в инфракрасный диапазон, к которому примы­кает и видимый оптический диапазон. Эти диапазоны также используются для оптической передачи сигналов как по проводам (оптоволокну), так и без прово­дов.

Инфракрасный порт — стандартный IrDA и его фирменные предшественники HP-SIR и ASK IR — уже долгие годы используется для беспроводного подключения периферии (принтеров и других устройств) к компьютерам. Особенно эффектно это подключение выглядит с малогабаритными устройствами, кото­рые соизмеримы кабелям и разъемам традиционных интерфейсов (а то и меньше их). Малая (по сравнению с радиоинтерфейсом) зона охвата не всегда является недостатком — ее проще контролировать на предмет несанкционированных подключений, будучи уверенным, что из-за стенки никто не подключится и не подслушает.

В проводной оптической связи световые импульсы инфракрасного диапазона передаются по стеклянному или пластиковому оптоволокну. Стеклянное во­локно в основном используется в телекоммуникациях, где требуется дальность связи, измеряемая сотнями метров и десятками (и даже сотнями) километров. Недостаток стеклянной оптики — дороговизна оконечных устройств (приемо­передатчиков) и соединительной аппаратуры, сам же кабель может быть дешев­ле медного. В интерфейсах, не требующих больших расстояний (до десятков метров), с успехом применяется пластиковое волокно, для которого и кабели, и разъемы существенно дешевле. Примеры оптического интерфейса в совре­менном персональном компьютере — Toslink (оптическая версия цифрового аудиоинтерфейса S/PDIF) и Fibre Channel (FCAL), с помощью которого под­ключают устройства хранения данных.

Говоря об оптических и радиоинтерфейсах, следует отметить, что они обеспе­чивают полную гальваническую развязку соединяемых устройств. Кроме того, оптический интерфейс нечувствителен к электромагнитным помехам. В ряде случаев эти свойства имеют решающее значение, например при соединении оборудования на энергетических объектах, в производственных помещениях с сильными источниками помех и т. п. Проводные оптические интерфейсы — наиболее защищенные от несанкционированного подключения. Съем информа­ции без механического вмешательства в кабельное хозяйство практически не­возможен, при необходимости можно организовать мониторинг состояния ли­нии и своевременно засечь попытку подключения.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.