Безкабельні канали зв'язку

Окрім кабельних каналів в комп'ютерних мережах інколи використовуються також безкабельні канали. Їх головна перевага полягає в тому, що не потрібний ніякої прокладки дротів (не треба робити отворів в стінах, закріплювати кабель в трубах і жолобах, прокладати його під фальшполами, над підвісними стелями або у вентиляційних шахтах, шукати і усувати пошкодження). До того ж комп'ютери мережі можна легко переміщати в межах кімнати або будівлі, оскільки вони ні до чого не прив'язані.

Радіоканал використовує передачу інформації по радіохвилях, тому теоретично він може забезпечити зв'язок багато десяток, сотні і навіть тисячі кілометрів. Швидкість передачі досягає десятків мегабіт в секунду (тут багато що залежить від вибраної довжини хвилі і способу кодування).

Особливість радіоканалу полягає в тому, що сигнал вільно випромінюється в ефір, він не замкнутий в кабель, тому виникають проблеми сумісності з іншими джерелами радіохвиль (радио- і телевещательными станціями, радарами, радіолюбительськими і професійними передавачами і так далі). У радіоканалі використовується передача у вузькому діапазоні частот і модуляція інформаційним сигналом сигналу частоти, що несе.

Головним недоліком радіоканалу є його поганий захист від прослухування, оскільки радіохвилі розповсюджуються неконтрольовано. Інший великий недолік радіоканалу - слабкий перешкодозахисний.

Для локальних безпровідних мереж (WLAN - Wireless LAN) в даний час застосовуються підключення по радіоканалу на невеликих відстанях (звичайні до 100 метрів) і в межах прямої видимості. Найчастіше використовуються два частотні діапазони - 2,4 Ггц і 5 Ггц. Швидкість передачі - до 54 Мбіт/с. Поширений варіант із швидкістю 11 Мбіт/с.

Мережі WLAN дозволяють встановлювати безпровідні мережеві з'єднання на обмеженій території (зазвичай усередині офісної або університетської будівлі або в таких суспільних місцях, як аеропорти). Вони можуть використовуватися в тимчасових офісах або в інших місцях, де прокладка кабелів неосуществима, а також як доповнення до наявної дротяної локальної мережі, покликане забезпечити користувачам можливість працювати переміщаючись по будівлі.

Популярна технологія Wi-Fi (Wireless Fidelity) дозволяє організувати зв'язок між комп'ютерами числом від 2 до 15 за допомогою концентратора (званого точка доступу, Access Point, AP), або декількох концентраторів, якщо комп'ютерів від 10 до 50. Крім того, ця технологія дає можливість зв'язати дві локальні мережі на відстані до 25 кілометрів за допомогою потужних безпровідних мостів.

Для прикладу на (мал. 2.7) показано об'єднання комп'ютерів за допомогою однієї точки доступу. Поважно, що багато мобільних комп'ютерів (ноутбуки) вже мають вбудований контроллер Wi-Fi, що істотно спрощує їх підключення до безпровідної мережі.

Мал. 2.7. Об'єднання комп'ютерів за допомогою технології Wi-Fi

Радіоканал широко застосовується в глобальних мережах як для наземного, так і для супутникового зв'язку. У цьому застосуванні біля радіоканалу немає конкурентів, оскільки радіохвилі можуть дійти до будь-якої точки земної кулі.

Інфрачервоний канал також не вимагає сполучних дротів, оскільки використовує для зв'язку інфрачервоне випромінювання (подібно до пульта дистанційного керування домашнього телевізора). Головна його перевага в порівнянні з радіоканалом - нечутливість до електромагнітних перешкод, що дозволяє застосовувати його, наприклад, у виробничих умовах, де завжди багато перешкод від силового устаткування. Правда, в даному випадку потрібна досить висока потужність передачі, щоб не впливали ніякі інші джерела теплового (інфрачервоного) випромінювання. Погано працює інфрачервоний зв'язок і в умовах сильної запиленої повітря.

Швидкості передачі інформації по інфрачервоному каналу зазвичай не перевищують 5-10 Мбіт/с, але при використанні інфрачервоних лазерів може бути досягнута швидкість більше 100 Мбіт/с. Секретність передаваної інформації, як і в разі радіоканалу, не досягається, також потрібні порівняно дорогі приймачі і передавачі. Все це приводить до того, що застосовують інфрачервоні канали в локальних мережах досить рідко. В основному вони використовуються для зв'язку комп'ютерів з периферією (інтерфейс IRDA).

Інфрачервоні канали діляться на дві групи:

• Канали прямої видимості, в яких зв'язок здійснюється на променях, що йдуть безпосередньо від передавача до приймача. При цьому зв'язок можливий тільки за відсутності перешкод між комп'ютерами мережі. Зате протяжність каналу прямої видимості може досягати декількох кілометрів.

• Канали на розсіяному випромінюванні, які працюють на сигналах, відбитих від стенів, стелі, підлоги і інших перешкод. Перешкоди в даному випадку не перешкода, але зв'язок може здійснюватися тільки в межах одного приміщення.

Якщо говорити про можливі топологиях, то найприродніше всі безпровідні канали зв'язку личать для топології типа шина, в якій інформація передається одночасно всім абонентам. Але при використанні вузьконаправленої передачі і/або частотного розділення по каналах можна реалізувати будь-які топології (кільце, зірка, комбіновані топології) як на радіоканалі, так і на інфрачервоному каналі.

3. Лекція: Підключення ліній зв'язку і коди передачі інформації