Слайд 2
ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ
Информация может передаваться по проводам за счет
изменения какой-либо физической величины, например напряжения или силы тока.
Представив значение напряжения или силы тока в виде однозначной функции времени g(t), мы сможем смоделировать поведение сигнала и подвергнуть его математическому анализу. Этому анализу и посвящены следующие разделы.
Слайд 3
Ряды Фурье
Где f = 1/Т – основная частота
(гармоника), аn и bn – амплитуды синусов и косинусов
n-й гармоники, а с – константа. Подобное разложение называется рядом Фурье. Разложенная в ряд Фурье функция может быть восстановлена по элементам этого ряда, то есть если период Т и амплитуды гармоник известны, то исходная функция может быть восстановлена с помощью суммы ряда
Слайд 4
Сигналы с ограниченным спектром
Слайд 5
Макс. V передачи данных через канал
максимальная скорость передачи
данных = 2H log2 V, бит/с (H – полоса,
V – кол-во дискрет)
максимальная скорость передачи данных = F log2(l+S/N) (F – частота, S/N – отношение сигнал-шум)
Слайд 6
Магнитные носители
Стандартная кассета с лентой Ultrium вмещает 200
Гбайт. В коробку размером 60x60x60 помещается около 1000 таких
кассет, что дает общую емкость 1600 Тбит (1,6 Пбит). Коробка с кассетами может быть доставлена в пределах США в течение 24 часов службой Federal Express или другой компанией. Эффективная полоса пропускания при такой передаче составляет 1600 Тбит/86 400 с, или 19 Гбит/с. Если же пункт назначения находится всего в часе езды, то пропускная способность составит свыше 400 Гбит/с.
Ни одна компьютерная сеть пока не в состоянии даже приблизиться к таким показателям.
Слайд 7
Витая пара
самое распространенное применение - телефонная линия
может передавать
сигнал без ослабления мощности на несколько километров
до 1988 года
большинство офисных зданий были оснащены кабелями третьей категории: 4 обычных телефонов или по 2 многоканальных телефона
с 1988 года витая пара категории 5: для высокоскоростной компьютерной связи
Слайд 8
Коаксиальный кабель
экранирование: обеспечивает передачу данных на более дальние
расстояния с более высокими скоростями
Современные кабели имеют полосу пропускания
около 1 ГГц
широко используются для кабельного телевидения, а также в некоторых региональных сетях
широко применялись в телефонных системах, но теперь на линиях большой протяженности их все чаще заменяют оптоволоконными кабелями
Слайд 9
Волоконная оптика
Первый персональный компьютер фирмы IBM, созданный в
1981 году, работал с тактовой частотой 4,77 МГц. Спустя
20 лет этот показатель вырос до 2 ГГц. Прирост множителя составил 20 за декаду.
скорость передачи данных выросла с 56 Кбит/с (ARPANET) до 1 Гбит/с (современная оптическая связь), это означает рост в 125 раз за каждые 10 лет
предел в 10 Гбит/с обусловлен нашей неспособностью быстрее преобразовывать электрические сигналы в оптические и обратно
Слайд 10
Сравнение оптики и медного провода
Оптика обеспечивает значительно более
высокие скорости передачи, чем медный провод
Оптика не подвержена коррозии,
поскольку стекло является химически нейтральным
Волокно: тонкое и легкое
не теряют свет, и к ним довольно сложно подключиться, что способствует их надежности и сохранности
Минус: для двухсторонней связи требуется либо два кабеля, либо две частотные полосы в одном кабеле, стоимость
Слайд 11
Беспроводная связь
Удобство использования
в будущем останется только два типа
связи – оптоволоконная и беспроводная
зародилась на Гавайских островах, где
людей разделяли большие пространства Тихого океана и обычная телефонная система оказалась неприменима