Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Будучи двухточечной системой, ADSL является более защищенной, чем кабельная сеть. Любой абонент последней может запросто считывать все пакеты, проходящие мимо него. По этой причине любой приличный оператор кабельной сети предлагает шифрование трафика обоих направлений. И все же, даже если пакет перехвачен в зашифрованном виде, это менее безопасно, чем полное отсутствие возможности перехвата.

Телефонная система, вообще говоря, надежнее кабеля. Например, существует система резервного питания, которая позволяет телефонной сети работать даже при временных отключениях электричества. Если же отключится питание какого-либо усилителя кабельной сети, все пользователи, находящиеся в его ведении, сразу потеряют соединение.

Наконец, существует большой выбор провайдеров ADSL. Иногда это даже форсируется специальными законодательными актами. Этого не скажешь про операторов кабельных сетей. Далеко не всегда есть какой-либо выбор.

Вывод такой: ADSL и кабельные сети имеют много общего и отличаются друг от друга не так уж сильно. Они предлагают сравнимое качество обслуживания и, по мере роста конкуренции между ними, по-видимому, будут предлагать сравнимые цены.

Резюме

Физический уровень является базовым для сетей любого типа. Природа носителей информации накладывает два фундаментальных ограничения на все каналы, и это определяет их допустимую пропускную способность. Первое ограничение носит имя Найквиста и имеет отношение к идеальным бесшумным каналам. Второе ограничение, ограничение Шеннона, говорит о каналах с шумом.

Среда передачи данных может быть проводниковой или беспроводной. Основными проводниковыми средами являются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. Среди беспроводных сред следует выделить радио, микроволны, инфракрасное и лазерное излучение распространяющиеся по воздуху и спутниковую связь.

Цифровые методы модуляции посылают биты по проводниковым и беспроводным средам как аналоговые сигналы. Линейные коды работают в основной полосе частот, и сигналы могут быть помещены в полосу пропускания путем модулирования амплитуды, частоты и фазы несущей частоты. Каналы могут быть совместно использованы пользователями путем временного, частотного мультиплексирования времени и мультиплексирования с кодовым разделением.

Ключевым элементом большинства глобальных сетей является телефонная система. Ее главные компоненты — это местные линии, магистрали и коммутаторы. ADSL имеет скорость до 40 Мбит/с, достигая ее путем разделения местной линии на множество виртуальных каналов, которые работают параллельно. Это существенно превосходит скорости телефонных модемов. Пассивные оптические сети доставляют волокно до жилища, для еще больших скоростей доступа чем ADSL.

Магистрали переносят цифровые данные. В них применяются различные способы уплотнения. Спектральное уплотнение (WDM) обеспечивает много каналов большой емкости по отдельным волокнам. Временное (TDM) уплотнение распределяет каждую высокоскоростную связь между пользователями. Важны технологии как коммутации каналов, так и коммутации пакетов.

Для мобильных применений обычная стационарная телефонная сеть не подходит. Мобильные телефоны сейчас очень широко распространены в качестве средства передачи речи, однако растет и их роль как средства передачи данных. Первое поколение мобильных телефонных систем, 1G, было аналоговым, доминировала система AMPS. Второе поколение было цифровым, системы стандарта GSM сейчас наиболее широко распространены в мире. Сейчас разворачивается третье поколение, оно также цифровое и базируется на широкополосном CDMA, с WCDMA а также CDMA2000.

Альтернативной сетевой системой является кабельное телевидение. Оно сильно видоизменилось с коаксиального кабеля до гибридной оптокоаксиальной сети, от телевидения до телевидения и Интернета. В принципе, данная система обладает высокой пропускной способностью, но реальное качество обслуживания сильно зависит от числа и деятельности активных пользователей.

Вопросы

1. Сосчитайте коэффициенты Фурье для функции f(t) = t (0 < t <1).

2. По бесшумному каналу с полосой пропускания 4 кГц каждую 1 мс передаются отсчеты сигнала. Какова будет максимальная скорость передачи данных? Как изменится максимальная скорость передачи данных, если канал будет иметь шум с отношением сигнал/шум 30 дБ?

3. Ширина телевизионных каналов составляет 6 МГц. Сколько бит в секунду может быть передано по такому каналу при использовании четырехуровневых цифровых сигналов? Предполагается, что шума в канале нет.