Компютърни мрежи



страница6/23
Дата25.07.2016
Размер1.86 Mb.
#6605
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

3.Физическо ниво


Физическото ниво е най-“ниското” ниво в архитектурата на Еталонния модел OSI. Основната функция на физическото ниво е установяването на достоверен обмен на битове в процеса на взаимодействие между РОС. Функционалността физическото ниво е тясно свързана с конкретната средата за комуникация. Основният принцип при извеждане на функционалността на това ниво е параметризирането на физическата комуникационна среда. Параметрите могат да се представят като непрекъснати (аналогова среда) и прекъснати (цифрова среда) функции на независимия аргумент – време.

Физическото ниво осигурява преноса на потока от двоично кодирани вълнови форми в съответната физическа среда. Обектите на физическото ниво предоставят на каналното ниво множество сервизни функции, които могат да се обобщят по следния начин:



  • Предоставяне на услуги и средствата за установяване, поддържане и разединяване на физическите съединения, с цел предаване на последователността от битове между обектите на каналното ниво;

  • Идентифициране на физическите комуникационни среди;

  • Осигуряване на механизми за шумоустойчиво кодиране на логическите нива, чрез разпознаваемо манипулиране на физически параметри на преносната среда;

  • Предоставяне на информация за състоянието на преносната среда.

В архитектурен план физическите съединения се реализират на базата на множество преносни среди и съответните технически средства, осигуряващи шумоустойчивото предаване на логическите нива “0” и “1”.

В системата от функции на физическо ниво е възможно да се обособят група, функциите, които са относително независими от конкретната физическа преносна среда – това са функциите свързани с реализирането на шумоустойчиви методи за кодиране на абстрактните логически нива

На физическо ниво от гледна точка на Еталонния модел се разглеждат четири типа стандартизационни обекта, наречени характеристики,които очертават границите на функционалността на физическото ниво.


  • механични;

  • електрически;

  • функционални;

  • процедурни.


3.1.Механични характеристики – типове, начини на физическо свързване и други.


Механичните характеристики определят организацията на свързване на РОС с каналната апаратура и физическата среда. Непосредственото свързване се извършва чрез съединители (куплунзи) и свързващи (интерфейсни) кабел. Тези характеристики се делят на два вида:

а). механични характеристики на преносната среда;

б). механични характеристики на съединителните елементи.

3.1.1.Механичните характеристики свързани с преносната среда.


Механичните характеристики на преносната среда се свързват с класифицирането на преносните среди от гледна точка на механизма за осъществяване на информационния пренос. Обособяват се две основни групи преносни среди: галванични и негалванични.

* Галванични – условията за пренос на информацията са свързани с насоченото движение на електрони в средата, т.е. с протичане на ток. Галваничните среди, в зависимост от конфигурацията на кабелната среда от своя страна се разделят на симетрични и несиметрични. А всички останали среди са негалванични.

Типични представители на симетричните галванични преносни среди са т.н. усукани двойки (Twisted Pair -TP). Като кабелна технология усуканите двойки се изпълняват под формата на бифилярно навита двойка проводници. Това изпълнение на кабелната среда осигурява минимално разсейване на сигнална мощност и линеен характер на зависимостта между активното съпротивление и дължина (затихването на полезния сигнал е правопропорционално на дължината на кабелния сегмент). С такъв тип преносни се реализират кабелни сегменти с пределна дължина до 100 м. Изпълнена по тази технология физическата среда е уязвима по отношение на разпространяващи се в пространството променливи електромагнитни полета.

Създадени са и се произвеждат се три типа симетрични галванично свързани среди:


  • неекранирана усукана двойка - Unshielded Twisted Pairs (UTP);

  • екранирана усукана двойка - Shielded Twisted Pairs (STP);

  • двойно екранирана усукана двойка - Shielded and Foiled TP (SFTP).

    Въвеждането на екранировка намалява влиянието на смущаващи въздействия с електромагнитна природа и подобрява честотните свойства на преносната среда.



Несиметрични галванични среди са т.н. коаксиални кабели (Coax Cable). Физическта среда се изпълнява под формата на проводима сърцевина, изолирана от проводима оплетка, като токовия контур се затваря между сърцевината и оплетката.

Най-важната характеристика на този тип преносна среда е ,че характеристичното и съпротивление не е функция на дължината на кабелния сегмент. Друга характеристика на този тип преносна среда е високата шумозащитеност. Коаксиалните кабели са надеждно защитени от влиянието на външни електромагнитно въздействия, като от друга страна собственото им излъчване е минимално и не води до съществени енергийни загуби на предаваните сигнали

Несиметричните среди създават условия за предаване на данни на значителни разстояния при запазване на честотните свойства и осигуряване на добри скоростни характеристики за информационния пренос.

* Негалванични – условията за пренос на информацията не са свързани с насоченото движение на електрони в средата – такива са оптичните и ефирните преносни среди.

Негалванични оптични среди като технология на информационния пренос се основават на идеята за каскадно последователно отражение на светлинен лъч(и) от видимия спектър.


Оптичния кабел се изпълнява със сърцевина от оптично активен материал, характеризиращ се с висок коефициент на отражение. Върху сърцевината тороидално са “нанесени” последователни редове от огледала (SiO2). Външен цилиндър е също изработен от оптична активна материя, с по-малък коефициент на отражение, върху която са разположени срещуположните концентрични редове огледала.

Вътрешна сърцевина (оптична среда)



Външен цилиндър



Фиг. 3.1


Идеята за последователно отражение е развита по два начина на базата на два типа конструкции на системата огледала и сътвестващите на конструкцията дължини на вълната на кохерентния опорен източник:

  • Single Mod (едномодови влакна) – 1300 nm

  • Multi Mod (многомодови влакна) – 850 nm

Разликата между Single Mod и Multi Mod конструкциите е геометрията на огледалата и параматъра-носител на информационния пренос, съответно величината светлинен поток за Single Mod и осветеност за Multi Mod.

Single Mod (едномодовите влакна) имат по-малък диаметър на сърцевината. Този вид оптика се основава на единичното каскадно отражение (едно плоско огледало на всеки ред) на един фокусиран високо енергетичен лъч. Светлинния източник е твърдотелен микролазер. Метода осигурява минимални оптични загуби и широка на ефективно предавана честотна лента.

Multi Mod (многомодовите влакна) има по-голям диаметър на сърцевината и технологично се реализира по-голяма осветеност. Този вид оптика се основава на множествено каскадно отражение (огледалото е съставено от множество хорди)едно плоско огледало на всеки ред) на един саветлинен лъч с ниска интензивност. Светлинния източник е кохерентен полупроводников диод.Метода се характеризира с по-големи оптични загуби в кабела и по-малко разстояние на покриване.

Фиг. 3.2


Сравнителна характеристика на двата типа оптични преносни среди:

Дължина на кабелния сегмент

  • Single Mod – единично отражение – от 3 до 30 км

  • Multi Mod – много отражения – от 1 до 2 км

Честотни характеристики (ефективно пропускана честотна лента)

  • Single Mod – до 20 GHz

  • Multi Mod – до 200 MHz

Скоростни характеристики:

  • Single Mod – до 10 Gbps

  • Multi Mod – до 100 Mbps


3.1.2.Механични характеристики на съединителните елементи. Тип на съединителите.


Осигуряването на непосредствената физическа връзка на РОС и каналната приемо/предавателна апаратура се извършва чрез съединители и свързващи кабели. Механичните характеристики определят конструктивното изпълнение и типа на свързване на съединителите, начин на закрепване и схемата на разположение на контактите и веригите.

В спецификацията на всеки интерфейс на физическо ниво намира място детайлно описание на използваните за конкретната преносна среда и конструктивните изисквания към свързването на тези съединители с преносната среда.

Осигуряването на стандартизационните изисквания предполага използването на специализирано оборудване и квалифициран персонал при монтажните операции на съединителите. Неправилен монтаж на съединител е една от типичните неизправности водеща до откази във функционалността на физическото ниво.


Каталог: docs -> Bachelor -> IV%20Kurs -> Sem%20VII
Sem%20VII -> Модул tcp/ip компютърни комуникации
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 1
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 11 Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 11
Sem%20VII -> Програма по дисциплината : "интернет технологии" включена в учебния план на специалността: " Компютърни системи и технологии"
Sem%20VII -> Модул Frame Relay Компютърни комуникации
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 6
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 9
Sem%20VII -> Програма по дисциплината : "мрежово програмиране" включена в учебния план на специалността: " Компютърни системи и технологии"


Сподели с приятели:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница