+ All Categories
Home > Documents > Curs Arhitecturi de Comunicatie Si Internet 2015 VP1

Curs Arhitecturi de Comunicatie Si Internet 2015 VP1

Date post: 09-Nov-2015
Category:
Upload: vlad-flavius
View: 258 times
Download: 7 times
Share this document with a friend
Description:
a
29
1 Arhitecturi de comunicaţie şi Internet - Curs -
Transcript
  • 1

    Arhitecturi de comunicaie i Internet

    - Curs -

  • 2

    Capitolul 1.

    1. Conceptul de reea

    Reeaua de calculatoare (network) este un ansamblu de calculatoare (sisteme de calcul) interconectate prin intermediul unor medii de comunicatie (cablu coaxial, fibra optica, linie telefonic, ghid de und) n scopul utilizrii n comun de ctre mai muli utilizatori a tuturor resurselor fizice (hardware), logice ( software de baz i aplicaii) i informaionale (baze de date, fiiere), asociate calculatoarelor din reea.

    Se spune despre dou calculatoare c sunt interconectate dac sunt capabile s schimbe informaie sau date ntre ele. n mod curent termenul reea nseamn un set de calculatoare i periferice (imprimante, plotere, modemuri, scanere, etc) ce sunt conectate mpreun. Conectarea poate fi direct (printr-un cablu) sau indirect (printr-un modem, de exemplu).

    n general, toate reelele au anumite componente, funcii i caracteristici comune, printre acestea sunt urmtoarele :

    - Servere - Calculatoare care ofer resurse partajate pentru utilizatorii reelei. - Clieni - Calculatoare de lucru (terminale, staii de lucru) care acceseaz resursele

    partajate n reea de un server. - Mediu de comunicaie - Modul si elementele in care sunt conectate calculatoarele n reea. - Date partajate - Fiiere puse la dispoziie de serverele de reea. - Imprimante sau alte periferice partajate Avantajele reelelor de calculatoare: - mprirea resurselor (fizice, logice, date): scopul este de a face toate programele,

    echipamentele i n special datele disponibile pentru oricine din reea, indiferent de localizarea fizic a resursei i a utilizatorului.

    - Creterea fiabilitii: fiierele pot fi copiate pe dou sau trei maini, astfel nct, dac una dintre ele nu este disponibil (datorit unei defeciuni hardware), pot fi utilizate celelalte copii.

    - Reducerea costurilor: Calculatoarele mici au un raport pre/calitate mult mai bun dect cele mari. Sistemele mari de calcul sunt mult mai rapide dect calculatoarele personale, dar cost de o mie de ori mai mult. Acest dezechilibru i-a determinat pe mai muli proiectani s construiasc sisteme formate din calculatoare personale, cte unul pentru fiecare utilizator, datele din reea fiind pstrate pe unul sau mai multe servere de fiiere partajate.

    - Scalabilitate: Reprezint posibilitatea ca, odat cu volumul de munc, s creasc treptat i performana sistemului prin adugarea de noi procesoare.

    - Mediu de comunicare ntre oameni: O reea de calculatoare poate furniza o mediu de comunicare puternic ntre oameni aflai la mare distan unii de alii.

    - Acces la informaii de la distan: O aplicaie reprezint accesul la instituii financiare. Muli oameni i pltesc electronic taxele i i administreaz electronic conturile bancare i investiiile. A devenit de asemenea popular practica de a face cumprturi de la domiciliu, cu posibilitatea de a studia cataloagele on-line a mii de firme.

    - Comunicarea rapid prin pota electronic - ntlniri virtuale (teleconferine, videoconferine, etc.) - nvmnt la distan - Comer electronic, etc. 6.1. Tipuri de reele n funcie de criteriul de clasificare care se are n vedere exist mai multe tipuri de reele de

    calculatoare. Criteriile cele mai des utilizate n clasificarea reelelor sunt:

  • 3

    Dup tehnologia de transmisie: - reele cu difuzare (broadcast); sunt acele reele care au un singur canal de comunicaie

    care este partajat (este accesibil) de toate calculatoarele din reea. Acest mod de transmitere este caracteristic reelelor LAN. - reele punct - la - punct; sunt acele reele care dispun de numeroase conexiuni ntre perechi de

    calculatoare individuale. Pentru a ajunge de la calculatorul surs la calculatorul destinaie, un pachet s-ar putea s fie nevoit s treac prin unul sau mai multe calculatoare intermediare.

    Dup scara la care opereaz reeaua (distana): - reele locale LAN (Local Area Network): sunt n general reele private localizate ntr-o

    singur cldire sau ntr-un campus de cel mult civa kilometri. - reele metropolitane MAN (Metropolitan Area Network): reprezint o extensie a reelelor

    LAN si utilizeaz n mod normal tehnologii similare cu acestea. Aceste reele pot fi att private ct i publice. O reea MAN conine numai un cablu sau dou, fr s conin elemente de comutare care dirijeaz pachetele pe una dintre cele cteva posibile linii de ieire. Un aspect important al acestui tip de reea este prezent unui mediu de difuzare la care sunt ataate toate calculatoarele. Aceste reele funcioneaz, n general, la nivel de ora.

    - reele de arie ntins WAN (Wide Area Network): sunt acele reele care acoper o arie geografic ntins - deseori o ar sau un continent ntreg. n aceast reea calculatoarele se numesc gazde (host). Gazdele sunt conectate ntre ele printr-o subreea de comunicaie, numit pe scurt subreea. Sarcina subreelei este s transmit mesajele de la gazda la gazda. Din punct de vedere al configurrii, specificul unei reele WAN este total diferit de cel al unei reele locale. ntr-o reea local se configureaz plcile de reea (NIC) din fiecare calculator sau alt echipament terminal conectat la reea i serverele locale, n timp ce ntr-o reea WAN accentul cade pe partea de configurare a routerelor sau a altor echipamente de comunicaii.

    - Internet-ul (GAN= Global Area Network): Ea descrie doar ntinderea WAN-ului la o dimensiune mondial i prin urmare global.

    Dup topologie: Topologia tip magistral sau bus este cea mai simpl si mai uzual metod de

    conectare a calculatoarelor n reea. Fiecare calculator este legat la un cablu coaxial comun. Acesta este nchis la cele dou capete cu rezistente numite terminatori. Toate calculatoarele conectate au drepturi egale n ceea ce privete accesul la reea i pot comunica ntre ele fr ca un calculator principal s reglementeze fluxul de date ntre calculatoarele din reea. Este o topologie pasiv, adic calculatoarele nu acioneaz pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul.

    Cea mai cunoscut topologie magistral este Ethernet. Dac un calculator se defecteaz, el nu afecteaz restul reelei, cu condiia ca placa de reea a calculatorului respectiv s nu fie defect. Cablul din aceast topologie poate fi prelungit prin intermediul unui dispozitiv numit repetor. Lungimea maxim a cablului utilizat pentru aceast topologie este de 185 m; dac lungimea cablului depete aceast valoare, putem utiliza acest dispozitiv, care mai are i rolul unui amplificator.

  • 4

    Prelungirea unei reele de tip bus prin intermediul unui repetor

    n cazul topologiei de tip stea toate calculatoarele sunt conectate la un nod central care joac

    un rol particular n funcionarea reelei. Orice comunicaie ntre dou calculatoare se va face prin intermediul nodului central, care se comport ca un comutator fa de reea. Cteva caracteristici ale acestei topologii sunt:

    - calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu la o component central numit concentrator (HUB - Host Unit Broadcast);

    - calculatoarele nu pot comunica direct ntre ele ci numai prin intermediul concentratorului - dac nodul central se defecteaz, cade ntreaga reea; - dac un calculator sau cablul care l conecteaz la hub se defecteaz, numai calculatorul

    respectiv nu poate s transmit sau s recepioneze date n reea;

    Topologie stea

    n cazul topologiei inel sau ring toate calculatoarele sunt legate succesiv ntre ele, dou cte dou, ultimul calculator fiind conectat cu primul. Cea mai cunoscut topologie inel este Token Ring de la IBM. n cadrul acestei topologii fiecare calculator recepioneaz datele de la predecesorul su, le verific si le transmite amplificat ctre calculatorul urmtor. Dintre caracteristicile mai importante ale acestei topologii sunt:

    - conecteaz calculatoarele printr-un cablul n form de bucl (nu exist capete libere); - este o topologie activ. Este acea topologie n care calculatoarele regenereaz semnalul i

    transfer datele n reea, fiecare calculator funcioneaz ca un repetor, amplificnd semnalul i transmindu-l mai departe, iar dac i este destinat l copiaz;

    - mesajul (numit jeton) transmis de ctre calculatorul surs este retras din bucl de ctre acelasi calculator atunci cnd i va reveni dup parcurgerea buclei;

    - defectarea unui calculator afecteaz ntreaga reea;

  • 5

    Topologia inel

    Topologia complet (mesh) presupune conectarea fiecrui calculator cu toate celelalte. Este cea mai performant i mai fiabil structur, ns chiar i pentru un numr mic de calculatoare nu este practic datorit numrului mare de interfee necesare pe calculatoare i volumului impresionant de cabluri care trebuie desfurate. Topologia mesh poate crea reele ce utilizeaz conexiuni cu mai multe noduri intermediare pentru transmiterea pachetelor IP ntre nodul iniiator i cel de destinaie. Abilitatea de a folosi ci diferite de propagare n funcie de condiiile specifice (interferen, limitri sau scderi ale puterii semnalului, obstacole, etc). Topologia mesh este una flexibil i eficient din punct de vedere al limii de band folosite, furnizeaz un trafic echilibrat, mobilitate i disponibilitate.

    Topologie mesh

    Topologia magistrala-stea: reelele care utilizeaz acest tip de topologie au n structura

    lor mai multe reele cu topologie stea, conectate ntre ele prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistral, magistrala-stea. Dac un calculator se defecteaz, acest lucru nu va afecta bun funcionare a reelei, dar dac se defecteaz un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile s mai comunice cu restul reelei.

  • 6

    Topologia magistrala-stea

    Dup tipul mediului de transmisie a semnalelor - Reele prin medii ghidate (cablu coaxial, perechi de fire rsucite, fibr optic) - Reele prin medii neghidate (transmitere n infrarou, unde radio, microunde) Mediul de transmisie este responsabil cu transformarea informaiei binare n semnal

    (electric, optic, electromagnetic).

    Dup tipul sistemului de operare utilizat: Exist reele care sunt constituite din calculatoare care folosesc acelai sistem de operare, sau

    aceeai familie de sisteme de operare (de exemplu calculatoare cu mai multe versiuni ale sistemului de operare Windows), sau reele avnd n componen calculatoare cu mai multe tipuri se sisteme de opereare (Windows, Linux, Solaris, etc.). n acest caz din urm partajarea anumitor resurse devine mai dificil, dar exist soluii i n acest caz.

    Dup modul n care se realizeaz conexiunile ntre utilizatori: - Reele peer-to-peer: sunt acele reele n care partajarea resurselor nu este fcut de ctre un

    singur calculator, ci toate aceste resurse sunt puse la comun de ctre calculatoarele din reea. Toate calculatoarele sunt egale; fiecare nod de reea este i client i server, neexistnd un administrator responsabil pentru ntreaga reea. Acest tip de reea implic costuri mici, i de aceea sunt des utilizate de ctre firmele mici. Se utilizeaz atunci cnd zona este restrns, securitatea datelor nu este o problem, organizaia nu are o cretere n viitorul apropiat.

    - Reele bazate pe server: sunt acele reele care au n componena un server specializat: de fiiere i de tiprire; de aplicaii; de pot; de fax; de comunicaii. Avantajele reelelor bazate pe server: partajarea resurselor; securitate; salvarea de siguran a datelor; redundan; numr mare de utilizatori.

    Din cele descrise pn acum reiese faptul c toate reelele au anumite componente, funcii i caracteristici comune, precum:

    - server-ele sunt acele calculatoare care ofer resurse partajate pentru toi utilizatorii retelei; - clieni sunt acele calculatoare care acceseaz resursele partajate n retea de un server; - mediu de comunicaie, reprezint modul n care sunt conectate calculatoarele n retea (tipul

    cablului utilizat, a modemului); - date partajate, reprezint fiierele puse la dispoziie de severele de reea; - resurse: fiiere, imprimante i alte componente care pot fi folosite de utilizatorii reelei. - subreea, termenul este potrivit n contextul unei reele larg rspndite geografic, i se refer la

    colecia de router-e si linii de comunicaie aflate n proprietatea operatorului de retea;

  • 7

    - reea, reprezint combinaia dintre o subreea si gazdele sale (host - uri). n cazul unui LAN, reeaua este format din cablu i gazde;

    - inter-reea (internetwork), ea se formeaz atunci cnd se conecteaz ntre ele reele de tipuri diferite. Legarea unui LAN i a unui WAN, sau legarea a dou LAN - uri formeaz o inter - reea.

    2. Echipamente de reea a. Repetorul Principala funcie a repetorului este aceea de a extinde suprafaa acoperit de o reea.

    Repetorul este un echipament care primete un semnal i l retransmite la o putere mai mare, mpiedicnd ca atenuarea sa ating o valoare prea mare, sau l redirecioneaz, pentru ca semnalul s poat ocoli un obstacol. Sunt importante aspectele legate de cost i, n special, de latena introdus. Ambele trebuie s fie ct mai mici. Un repetor digital amplific, restaureaz, sincronizeaz sau aplic orice combinaie a acestor funcii asupra unui semnal digital. Comunicaiile intercontinentale sau cele pe sub ocean ar fi imposibile fr existena repetoarelor.

    Repetoarele opereaz pe stratul fizic al modelului de reea OSI. Deoarece la nivelul fizic nu exist date ci doar bii, repetorul nu este preocupat de identificarea destinaiei sau de verificarea unui cod de corecie, ci doar de semnalul electric pe care-l primete i de regenerarea acestuia. Repetoarele sunt utilizate n general pentru a extinde lungimea cablului acolo unde este nevoie. Pentru a putea fi utilizate, pachetele de date si protocoalele LLC (Logical Link Control controlul legturii logice) trebuie s fie identice pe ambele segmente (nu se pot conecta reele LAN 802.3 - Ethernet - cu reele LAN 802.5 - Token Ring); de asemenea ele trebuie s foloseasc aceeai metod de acces (CSMA/CD). De asemenea, repetorul este folosit pentru a face legtura dintre medii de transmisie diferite (cablu coaxial - fibr optic, cablu coaxial gros - cablu coaxial subire). Un dezavantaj al repetorului este acela c el copiaz semnalul electronic, inclusiv zgomotul, de la un segment de reea la altul.

    Repetor

    b. Concentratoare/Hub-uri

    Un hub este un echipament care dispune de mai multe porturi pentru conectare; biii primii pe

    unul din porturi vor fi imediat retrimii pe celelalte porturi; poate fi privit ca un repetor cu mai multe porturi. Este utilizat ca nod n structurile stea. Toate porturile concentratorului sunt cu drepturi egale. Primind un semnal de la o unitate din reea concentratorul l trimite la celelalte porturi active. Dac n acest timp la unul din porturi apare o eroare, acest port este izolat (segmentat) automat, iar dup nlturarea erorii portul devine din nou activ. Prelucrarea coliziunilor i controlul activ asupra liniilor de transmisie de obicei este efectuat de concentrator. Concentratoarele LAN inteligente (distribuitoare) se folosesc pentru conectarea nodurilor de reea cu coloanele vertebrale ale reelelor. Nodurile sunt conectate la distribuitoare ntr-o manier fizic de tip stea, indiferent dac acestea sunt folosite pentru o topologie de tip stea sau una de tip inel. O reea simpl poate const dintr-un distribuitor sau dou; reele mai mici nu necesit, de obicei, o coloan vertebral.

    Distribuitoarele au dou proprieti importante. Prima este c reflect toate datele de la fiecare port spre toate porturile distribuitorului. Dei distribuitoarele sunt cablate n stea, de fapt sub acest aspect ele se comport logic mai mult ca un segment de topologie de tip magistral. Datorit

  • 8

    aceste reflectri, nu se produce nici o filtrare sau logic de natur s previn coliziunile ntre pachetele transmise de oricare dintre nodurile conectate. A doua proprietate important a distribuitoarelor const din partiionarea automat (separare) a oricrui nod cu probleme fa de celelalte noduri, deconectnd practic nodul respectiv. O asemenea partiionare se produce, de exemplu, dac este detectat un scurtcircuit pe cablu, dac portul distribuitorului primete pachete n exces care inund reeaua sau dac este detectat o alt problem grav la un port dat al distribuitorului. Partiionarea automat mpiedic o conexiune care funcioneaz cu ntreruperi s provoace probleme tuturor celorlalte conexiuni. n reelele Ethernet se ntlnesc deseori repetoare multiport numite hub-uri sau concentratoare. Hub-urile vor transmite datele primite pe unul dintre porturi pe toate celelalte porturi.

    Exist dou tipuri de hub-uri: pasive i active. Hub-urile pasive ofer posibilitatea interconectrii la acelai mediu de transmisie a mai multor dispozitive, fr a regenera semnalul la trecerea prin ele. Hub-urile active vor oferi n plus regenerarea semnalului.

    Hubul sau repetorul multiport poate conecta mai multe cabluri, astfel nct toate vor face parte dintr-un segment de reea partajat. ntruct hubul este un dispozitiv de nivel fizic, el nu interpreteaz n niciun fel semnalul, ci doar l trimite mai departe pe toate porturile, cu excepia celui pe care a fost recepionat. n mod evident, aceasta duce la un risc foarte ridicat al producerii de coliziuni, tratarea tor rmnnd devenind responsabilitatea fiecrei staii conectate. n terminologia OSI, un hub este un dispozitiv de nivel fizic sau de nivel 1 (Physical Layer Device/L1 Device). Dac amplific semnalul, hub-ul este considerat activ, n caz contrar fiind vorba de unul pasiv. Hub-ul este nodul central (master) dintr-o reea "n stea" (Fig 14).

    Fig. 14: Interconectarea calculatoarelor printr-un hub

    n funcie de tipul i numrul porturilor din hub, acesta poate fi de tip: 1. Minihub - interconecteaz un numr redus (4;8) de utilizatori cu UTP. Unul din porturi

    permite conexiunea direct cu un alt hub sau switch, n vederea cascadrii. Folosete o surs extern de alimentare (PSU - Power Supply Unit).

  • 9

    2. Microhub - are aceleai caracteristici cu un minihub dar, suplimentar, este prevzut cu porturi adiionale pentru conexiuni cu BNC sau AUI (Attachment Unit Interface conector pe 15 pini, nvechit) sau conectori pentru fibr optic.

    3. Hub multiport - are un numr mai mare de porturi (12; 24) pentru conexiuni UTP, BNC/AUI. Un astfel de hub este prevzut cu un modul SNMP i poate fi expandat prin stivuire, pn la o limit superioar impus(de exemplu, maxim 5 sau 6 hub-uri n stiv).

    Pentru o mai eficient supraveghere a funcionrii hub-ului, acesta este prevzut cu LED-uri de diagnosticare, pentru urmrirea funcionrii porturilor i a sursei de alimentare, eventual a legturii cu reeaua (network load).

    Odat cu scderea preurilor la switchuri, huburile au nceput s nu mai fie folosite n reele locale; ele mai pot fi vzute doar n infrastructuri mai vechi.

    Repetoare optice Limitrile distanei maxime la care se poate ntinde un segment de fibr optic sunt date numai

    de puterea de emitere a dispozitivelor terminale. De aceea, pentru extinderea ariei de acoperire n sistemele de fibr optic se folosesc repetoare i amplificatoare optice, capabile s regenereze semnalele pe distane de sute de kilometri.

    Un repetor folosit n comunicaia prin fibr optic, cunoscut i sub numele de OEO (Optical-Electrical-Optical) este un dispozitiv a crui principal funcie este s primeasc semnalul optic, s l transforme n semnal electric, s l prelucreze i apoi s emit din nou semnalul optic, eliminnd astfel atenuarea acestuia ce poate duce la erori de interpretare n cazul transmisiilor pe distane foarte mari. n ziua de azi, din cauza eficienei sczute i a costului mare de implementare, repetoarele au fost nlocuite cu amplificatoare optice (EDFA - Erbium Doped Fiber Amplifier). Acestea pot amplifica semnalul o dat la 1000 km fr a mai fi nevoie de conversii multiple ntre semnalele electrice i cele optice. Un amplificator optic crete puterea semnalului fr s l transforme n semnal electric, ceea ce nseamn c nu l regenereaz, ci doar l amplific. Aceast tehnic este posibil deoarece n mediul optic atenuarea este cea care limiteaz distanele i nu distorsiona rea semnalului. Inovaiile recente n domeniul fibrei optice i al comunicaiilor prin fibr optic au redus degradarea semnalului optic att de mult nct nevoia de regenerare a acestuia apare pe distante ce depesc cteva sute de kilometri. Aceasta a crescut eficienta reelelor optice, mai ales a celor ce se ntind pe sub oceane (Atlantis-2, TGN Atlantic, Hibernia), unde costul i eficiena amplificatoare lor este unul dintre factorii cheie ce determin performanta ntregului sistem de cablare.

    Repetoare wireless Pe lng regenerarea semnalului, repetoarele wireless sunt folosite i pentru ghidarea acestuia.

    Spre exemplu, dac ntre dou centre de emisie radio exist un obstacol (un deal mai nalt, sau un munte) i ele nu se "vd", comunicaia nu este posibil. Pentru c semnalul radio s poat fi recepionat i de cealalt parte a obstacolului, este necesar instalarea, chiar n vrf, a unui repetor wireless care s preia semnalul de pe un versant i s l emit ctre cellalt. Aceast tehnic este folosit pentru orice fel de transmisii fr fir: radio, televiziune, telefonie mobil, etc. Frecvenele undelor cu care se opereaz sunt cuprinse ntre frecvenele undelor radio i ale microundelor.

    Din punct de vedere al alimentrii cu energie electric, repetoarele wireless se mpart n active i pasive. Cele active constau n antene direcionale instalate n locaii cu nlimi ct mai mari (turnurile radio, de televiziune, etc), ce permit accesul la o surs de alimentare electric. n locurile greu accesibile (vrfuri de munte, deert, etc) sunt montate repetoarele pasive, care nu necesit o surs de energie electric, ns propag un semnal mult mai slab.

    Exist i repetoare radio pentru radio-amatori sau pentru cei care vor s extind zona de acoperire a echipamentelor wireless de putere mic. Acestea acoper distane mai scurte (de ordinul sutelor de metri).

    b. Puntea (Bridge)

  • 10

    Puntea sau bridge-ul este dispozitivul de interconectare ce poate lua decizii logice. Pentru el

    semnalele electrice se transform n octei i n date. Puntea lucreaz la nivelul legtur de date, subnivelul MAC (Media Access Control) si funcioneaz pe principiul c fiecare nod de reea are propria adres fizic. Puntea permite interconectarea reelelor LAN de acelai tip sau de tipuri diferite. Puntea utilizeaz o tabel de rutare pentru a memora informaiile despre adresele calculatoarelor unde se transfer datele. Iniial, tabela de rutare este goal, si pe parcurs ea este completat cu adresele surs ale calculatoarelor. Adresele surs, care de fapt sunt adresele MAC ale fiecrui nod, sunt adresele dispozitivelor care au iniiat transmisia. Spre deosebire de repetor, puntea este capabil s decodeze cadrul pe care-l primete pentru a face prelucrrile necesare transmiterii pe reeaua vecin. Puntea mut entiti de transfer, numite cache si controleaz validitatea coninutului transferat. Bridge-ul nu propag semnalul de nivel fizic (electric) ntre cele 2 segmente conectate i de aceea le separ la nivel fizic n segmente diferite de coliziune, mbuntind performana reelei.

    Modul de conectare a unei puni

    c. Comutatorul (Switch)

    Un comutator poate fi privit ca o punte cu mai multe porturi, cu cte o reea separat conectat pe fiecare port. Fa de puni, comutatoarele n general implementeaz metode de comutare mai rapide. Un cadru de date recepionat pe unul din porturi va fi analizat pentru a se decide pe care port s fie retransmis. Exterior se aseamn foarte mult cu un hub i este folosit, de asemenea, ca nod n structurile stea. Datorit direcionrii datelor doar ctre un singur alt port, o reea construit

  • 11

    cu switch-uri are performane semnificativ mai bune dect o reea construit cu hub-uri. Este orientat pe conexiuni, semnalul de intrare pe un port, regsindu-se numai pe ieirea portului care corespunde segmentului cu staia destinaie. Comutatorul interconecteaz mai multe staii sau segmente de reea, bazat pe adresele fizice surs i destinaie. Avantajul comutatorului fa de hub este funcia de segmentare a unui LAN, de separare pe domenii de coliziune, ceea ce reduce mult aglomerarea reelei.

    d. Ruterul este dispozitivul ce direcioneaz datele ntre dou reele care au tehnologii diferite i protocoale diferite. Ruterul cunoate adresa tuturor calculatoarelor pe care le vede n reea;

    - dirijeaz pachetele conform unor algoritmi de rutare (reuete s fac traducerea dintr-un protocol n alt protocol)

    - sunt dependente de protocol trebuie configurate exact pentru stiv de protocoale pe care o utilizeaz

    - iau decizii referitoare la calea cea mai bun pentru a trimite informaia de la un nod la altul, lund n considerare diferite informaii (nr.de hop-uri, congestii, disponibilitatea conexiunii, limea de band, etc.)

    Procesul de rutare sau de determinare a ci optime se bazeaz pe construirea i meninerea unei tabele de rutare. O intrare ntr-o tabela de rutare se numete rut i este compus din minim 3 elemente: adresa de reea, masca de reea, adresa urmatorului ruter i/sau interfaa de plecare. Utilizarea lor asigur o mai mare flexibilitate a reelei n ceea ce privete topologia acesteia.

    Interconectarea routerelor

    Diferena ntre o punte i un ruter este c n timp ce puntea opereaz cu adresele fizice ale

    calculatoarelor (luate din cadrul MAC) ruter-ele utilizeaz adresele logice (de reea) ale calculatorului. n timp ce o punte asociaz reele fizice diferite ntr-o singur reea logic, un ruter interconecteaz reele logice diferite. Aceste adrese logice sunt administrate de nivelul retea si nu depind de tipul retelei locale. O caracteristic este aceea c ruter-ele nu pot comunica direct cu calculatoarele aflate la

  • 12

    distant, din aceast cauz ele nu cerceteaz adresa sistemului destinaie, ci doar adresa reelei de destinaie. Datorit capacittii de a determina cel mai bun traseu, printr-o serie de legturi de date, de la o retea local n care se afl sistemul surs la reteaua local n care se afl sistemul destinatie, un sistem de ruter-e poate asigura mai multe trasee active ntre cele dou retele, fcnd posibil transmiterea mesajelor de la sistemul surs la sistemul destinatie pe ci diferite.

    e. Poarta (Gateway) Porile de acces, numite i gateway fac posibil comunicaia ntre sisteme de diferite arhitecturi

    si medii incompatibile. O poart conecteaz dou sisteme care nu folosesc acelai: protocol de comunicatie; structuri de formate; limbaje; arhitecturi.

    Termenul de poart se utilizeaz pentru a desemna orice dispozitiv care conecteaz dou sau mai multe reele de tipuri diferite. Porile reprezint de obicei servere dedicate ntr-o reea, care convertesc mesajele primite ntr-un limbaj de e-mail care poate fi neles de propriul sistem. Ele realizeaz o conversie de protocol pentru toate cele apte niveluri OSI , si opereaz la nivelul transport al modelului ISO / OSI. Sarcina unei pori este de a face conversia de la un set de protocoale de comunicaie la un alt set de protocoale de comunicaie. Din cele prezentate putem face urmtoarea legtura ntre nivelurile modelului OSI la care opereaz echipamentele si numele acestora:

    - nivelul fizic -> repetoare, copiaz bii individuali ntre segmente diferite de cablu; - nivelul legtur de date ->puni, interconecteaz reele LAN de acelai tip sau de tipuri

    diferite; - nivelul reea ->ruter-e, interconecteaz mai multe reele locale de tipuri diferite, dar care

    utilizeaz acelai protocol de nivel fizic - nivelul transport -> pori de acces, fac posibil comunicaia ntre sisteme de diferite arhitecturi

    si medii incompatibile. - de la nivelul 4 n sus -> pori de aplicaii, permit cooperarea de la nivelul 4 n sus. n concluzie gateway poate nsemna diferite lucruri, n funcie de contextul n care este utilizat.

    f. Convertorul Convertorul sau transceiver-ul (termen provenind din combinarea lui trans(mitter) cu (re)ceiver

    - ofer posibilitatea interconectrii a dou medii de comunicaie diferite. Convertoarele sunt clasificate n dou categorii: convertoare pasive i convertoare active, cele din urm necesitnd alimentarea la o surs de curent pentru a putea funciona.

    Convertoare pasive n categoria convertoarelor pasive sunt convertoarele ce fac trecerea de la conectorul DB-15

    (AUI), la UTP sau BNC. Dei reelele locale pe cablu gros au disprut odat cu venirea anilor '90, interfeele AUI au fost interfeele Ethernet standard pentru routerele oferite de majoritatea productorilor de echipamente de reea, pn spre sfritul anilor '90. Pentru folosirea unei astfel de interfee ntr-o reea local este nevoie de un convertor. Din pcate, preul unui convertor AUI a rmas relativ ridicat. Convertoarele UTP - BNC nu s-au bucurat de o popularitate prea mare datorit integrrii funciei de conversie ntre mediul coaxial i cel torsadat la nivelul hubului, precum i a tendinei continue de scdere a preurilor pentru huburilor.

    Convertoare electric optic Cel mai frecvent ntlnite convertoare active fac trecerea de la mediul optic la cel electric.

    Aceste convertoare se numesc MC (Media Convertor), dei uneori sunt numite tot transceivere. O alternativ la folosirea unui astfel de convertor o reprezint switchurile, ce ofer att interfee optice, ct i porturi RJ-45 (Registered jack). Totui, costul unui astfel de switch este destul de mare.

    Convertoare electric - wireless

  • 13

    Dispozitivul care transform semnalul electric primit pe fir de cupru n und electromagnetic de nalt frecven este Acces-Point-ul. Standardele de transmisie wireless conin specificaiile de nivel fizic (distana, limea de band, puterea de transmisie) n strns legtur cu cele de nivel legtur de date.

    Nivelul fizic

    1. Semnale La nivel fizic, unitatea de organizare a datelor este bitul. Biii pot fi reprezentai i transmii

    printr-un canal de comunicaie cu ajutorul semnalelor. Rolul fundamental al nivelului fizic este acela de a transforma semnalul in bii. tiind c la nivel fizic se lucreaz doar cu semnale, sunt importante mijloacele prin care biii pot fi transportai cat mai eficient. n cele ce urmeaz vor fi prezentate diverse tehnici i dispozitive ce fac posibil optimizarea transferului de bii printr-un canal fizic.

    1.1. Tipuri de semnale Semnale analogice i digitale La nivelul cel mai general, un semnal este un fenomen fizic msurabil, care variaz n

    spaiu i/sau timp, utilizat pentru a transmite informaie. Semnalele pot fi continue sau discrete. De asemenea, o clasificare frecvent a semnalelor este cea analogic/digital (numeric). Semnalele digitale sunt discrete i cuantizate - adic pot fi reprezentate prin numere cu un anumit nivel de precizie prestabilit. Semnalele analogice sunt continue i, teoretic, ar putea fi reprezentate prin numere doar cu un nivel infinit de precizie (cu un numr infinit de zecimale). Semnalele analogice, cel mai adesea, sunt cele ntlnite n natur, cum ar fi vocea uman, ciripitul psrilor, uieratul vntului etc. Atunci cnd sunt reprezentate grafic ele seamn cu nite valuri mai mult sau mai puin simetrice. Cel mai simplu exemplu de semnal analogic este o sinusoid (Figura 1). Semnalele analogice variaz continuu in timp i de aceea nu au treceri brute de la o valoare la alta.

    Semnalele digitale, cel mai adesea, sunt cele folosite in tehnic i au la baz dou valori logice, 0 i 1, care au fiecare cte o reprezentare n funcie de modul n care sunt transmise. Impulsurile digitale (0 sau 1 logic) se numesc bii. Transmisia digital este de multe ori de preferat celei analogice deoarece este mai puin afectat de zgomote, fiind deci mai robust. Semnalele digitale menin un nivel constant de tensiune sau intensitate luminoas, apoi trec pe alt nivel constant. Exemplul simplu de mai jos ilustreaz faptul c transmisia digital e mai puin afectat de zgomote. Fie o linie pe care se dorete transmiterea numrului 7. Dac transmisia este analogic, se va transmite practic o und, n exemplu de fa amplitudinea fiind de 0,7 (dac s-ar fi dorit transmiterea numrului 5, ar fi trebuit folosit o amplitudine 0,5, etc.). Dac acea linie este afectat de interferene electromagnetice cu amplitudinea de 0,2, atunci la recepie se va citi 0,9, adic numrul 9. Transmisie eronat! Dac n schimb se folosete transmisia digital, va trebui convertit 7 n binar, iar numrul 111 va fi transmis digital. Transmisia poate avea 2 valori: spre exemplu, 0 logic ntre amplitudinile 0,1 i 0,4 i 1 logic ntre 0,8 i 1. Dac se dorete transmiterea lui 1 logic de 3 ori, practic vor fi transmise 3 impulsuri cu amplitudinea de 0,8. Dac la ele se adaug interferenele prezente pe linie, la cellalt capt vor fi citite 3 impulsuri de amplitudine 1, ceea ce nseamn tot 1 logic. Transmisie corect! Este adevrat c exist numeroase cazuri in care datorit interferenelor prea mari se emite 0 i se recepioneaz 1 sau invers, ns, n comparaie cu transmisia analogic, cea digital este mult mai precis i mai robust.

    Tipurile de semnale folosite n reele de calculatoare sunt n marea lor majoritate digitale.

  • 14

    Fig.1 Semnalul analogic si cel digital

    Trebuie fcut distincia intre tipul semnalului i tipul datelor transmise folosind acel

    semnal. la rndul lor, i datele se mpart in analogice sau digitale. Datele analogice sunt valori continue din cadrul unui interval de exemplu: sunetele din natur, nlimea unei coloane de mercur din termometru). Datele digitale sunt valori discrete (exemplu: un fiier text, cifrele afiate pe ecranul unui termometru digital). Un caz n care date analogice, cum ar fi vocea, sunt transmise printr-un semnal analogic, este cel al telefonului clasic.

    De obicei, pentru datele digitale se folosesc semnale digitale. Dac ns, se dorete transmiterea de date digitale printr-un mediu analogic, trebuie folosit un modem. Acesta preia datele digitale de transmis i le moduleaz, rezultnd un semnal analogic. la recepie, aplicnd procesul invers, demodularea, asupra semnalului analogic citit de pe mediu se obin datele digitale.

    Tehnologia Voice over IP permite transferul datelor analogice prin semnale digitale. Codificarea datelor se poate face software sau direct hardware. n figura 2 se prezint cele 4 cazuri de transmisie a datelor analogice i digitale, folosind semnale analogice i digitale.

  • 15

    Fig. 2. Date i semnale analogice, respectiv digitale

    Clasificarea semnalelor in funcie de modul de transmisie n funcie de natura generatorului de semnal i a mediului n care se propag, semnalele pot fi mprite n trei categorii:

    - Semnale electrice: const n impulsuri electrice ce folosesc ca suport pentru transmisie fire de cupru;

    - Semnale optice: se obin prin conversia semnalului electric in impulsuri luminoase care sunt transmise apoi printr-o fibr optic;

    - Unde electromagnetice (unde radio, microunde) (fr fir) se propag prin aer, sub form de unde radio sau microunde.

    1.2 Codarea Dea lungul timpului au existat numeroase forme de transport al informaiei pe distane

    lungi. Fiecare dintre aceste metode avea o anumit form de codare a informaiei. De exemplu, amerindienii fceau un foc mare pe un deal i cu ajutorul unei pturi formau rotocoale de fum. O variant de codare folosit ar putea fi: 3 rotocoale de fum nseamn c este vnat mult prin zon, 4 rotocoale mari i dou mici nseamn c vine furtuna, etc. Apariia codului Morse a revoluionat la vremea respectiv comunicaiile: fiecare liter avea propriul ei simbol format din semnale lungi i scurte.

    Procesul de transformare a informaiei ntr-un semnal ce poate fi transportat pe un canal fizic se numete codare. Transmiterea informaiei n reelele de calculatoare presupune aplicarea mai multor procese de codare la diferite niveluri ale stivei OSI - precum segmentarea datelor, comprimarea datelor sau criptarea. Desigur, pentru a transmite informaia, aceasta trebuie convertita intr-un semnal digital binar. La nivelul fizic, pasul urmtor const in codarea semnalului binar intr-un alt semnal adecvat mediului fizic - precum variaii ale nivelului de tensiune intr-un cablu de cupru, sau variaii ale luminozitii ntr-o fibr optic. Mai jos sunt prezentate cteva metode de codare ale semnalelor binare n semnale fizice.

    1.3. Modularea Modularea se refer la modificarea unui semnal folosind un alt semnal. ntr-o transmisie radio

    semnalul cu ajutorul cruia este transportat informaia este o und, de exemplu o sinusoid. Transmitorul emite in permanen o sinusoid (caracterizat de amplitudine, frecven i faz) cu toi parametrii constani. n acest caz, cantitatea de informaie este nul, adic pe aceast sinusoid nu este transmis niciun fel de informaie util. n momentul n care ncepe transmisia datelor, semnalul util de date, adic biii, sunt folosii pentru a varia parametrii sinusoidei. Cu alte cuvinte, datele

  • 16

    adic biii - se reprezint prin modificri ale sinusoidei iniiale. innd cont de formula de definiie a unui semnal sinusoidal,

    x t A sin 2ft unde A reprezint amplitudinea, f frecvena iar faza semnalului, rezult ca pot fi modificai

    urmtorii parametri: amplitudinea: modulare AM - amplitude modulation; frecvena: modulare FM -frequency modulation; faza: modulare PM - phase modulation. Cele trei tipuri de modulaie sunt reprezentate n figura 3.

    Fig. 3. Modulaia n amplitudine (AM), frecven (FM) i faz (PM)

    Desigur, exist forme mult mai avansate de modulare, ns cele trei prezentate mai sus

    reprezint bazele modulrii semnalelor. Datele din calculator fiind digitale, pentru orice fel de comunicaie trec prin procesul de codare. Dac mediul de transmisie folosit este tot digital (de exemplu cablu UTP), datele sunt puse direct pe mediu, fr a mai fi nevoie de modulare. Pentru transmisiile pe legturi seriale sau pe cablu coaxial va fi folosit att codarea ct i modularea.

    1.4 Multiplexarea Multiplexarea este procedeul prin care mai multe canale de date sunt combinate ntr-un singur

    canal fizic. Demultiplexarea este procesul invers multiplexrii, de separare a canalelor iniiale din canalul fizic.

    Exist numeroase tehnici de multiplexare, ntre care se numr: TDM (Time Division Multiplexing): informaiilor din fiecare canal de date li se aloc o cuant

    de timp predefinit, indiferent dac pe acele canale se transmite sau nu. ATDM (Asynchronous time-division multiplexing): informaiilor din fiecare canal de date li

    se aloc o cuant de timp variabil, in funcie de numrul de canale utilizate in acel moment. FDM (Frequency Division Multiplexing): fiecare canal primete o anumit band de

    frecven.

  • 17

    Statistical multiplexing. Banda este alocat n mod dinamic fiecrui canal care are informaii de transmis.

    DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) este o form de multiplexare dezvoltat pentru transmisia pe fibr optic. DWDM este echivalentul optic al multiplexrii FDM. Aceste tipuri de multiplexri se refer la mrimea fizic ce st la baza separaiei canalelor. De exemplu, n cazul multiplexrii TDM, fiecrui canal de comunicaie i se aloc o cuant de timp, iar n cazul FDM, fiecrui canal i se aloc o anumit band de frecven. 1.5 Caracteristici ale semnalului a. Latena Latena, numit i ntrziere, este de dou tipuri: latena propagrii prin mediul de transmisie i latena trecerii prin echipamentele de reea. Primul tip de laten este dat de viteza de propagare a semnalului n mediul de transmisie specific i de distana ntre surs i destinaie. De exemplu, pentru o transmisie prin mediul electric viteza de propagare a semnalului este aproximativ dou treimi din viteza luminii. Aceasta nseamn c un impuls electric va parcurge un segment de reea de 100 m n: 6

    8100 0.5 10

    2( 3 10 )3

    secunde.

    A doua surs a latenei o reprezint echipamentele de reea folosite pe parcurs. Fiecare echipament execut operaii specifice, de la redresarea semnalului electric, pn la determinarea cii optime pe care trebuie trimis fiecare pachet. Latena dispozitivelor de interconectare variaz de la cteva microsecunde n cazul hub-ului i a convertoare lor de mediu, pn la milisecunde n cazul comutatoarelor i a routerelor. Astfel, comparativ cu latena introdus de un repetor Ethernet, de aproximativ 5,6 microsecunde, latena mediului de conectare este cu un ordin de mrime mai mic. Latena propagrii este n general semnificativ mai mic dect latena dispozitivelor de interconectare, astfel nct deseori este considerat drept neglijabil. Cu toate acestea, exist cazuri n care latena propagrii este factorul principal al ntrzierii totale a unui semnal, cel mai relevant exemplu fiind cel al comunicaiilor prin satelit. Folosirea sateliilor geostaionari face ca drumul total ntre surs i destinaie s fie de peste 75.000 km, aducnd latena total a oricrei transmisiuni n jurul valorii de 0,5 secunde.

    b. Atenuarea Atenuarea este un termen general care se refer la reducerea puterii unui semnal.

    Atenuarea are loc indiferent de tipul de semnal, analogic sau digital. Numit uneori i "pierdere" (loss), atenuarea este o consecin a transmiterii semnalului la distane mari. Atenuarea afecteaz reelele de calculatoare deoarece limiteaz distana maxim ntre dispozitivele acesteia. Dac distana este prea mare, din cauza atenurii, la destinaie nu se va mai putea interpreta semnalul corect.

  • 18

    Fig. 4. Atenuarea semnalului

    Pentru transmisia la distane mai mari dect permite tipul de cablu utilizat se folosesc anumite

    dispozitive, numite repetoare, care regenereaz semnalul (din punct de vedere electric, optic sau wireless). Atenuarea afecteaz toate tipurile de medii de transmisie, ns are valori diferite pentru fiecare mediu n parte. De exemplu, un semnal electric transmis pe un fir de cupru se atenueaz mai repede dect un semnal optic (transmis pe o fibra optic). Atenuarea n general se msoar n decibeli (dB), iar atenuarea specific unui anumit tip de cablu se msoar n decibeli/metru sau decibeli/kilometru. Fiecare tip de cablu are o atenuare specific. Cu ct aceast atenuare este mai mic, cu att acel cablu este considerat mai bun. Atenuarea este un factor foarte important de luat n calcul n cazul proiectrii reelelor de fibr optic. Echipamentele de fibr optic garanteaz o anumit distan (specificat n cartea tehnic), ns aceast distan este garantat pentru o fibr optic cu o anumit atenuare / km (specificat tot n cartea tehnic). Dac se folosete o fibr optic cu o atenuare mai mare, atunci distana maxim garantat va fi mai mic. Dac ns se folosete fibr optic de o mai bun calitate, transmisia va fi corect i la distane mai mari dect cea specificat.

    c. Reflexia Reflexia are loc de obicei atunci cnd un semnal ntlnete o linie de separaie ntre dou medii.

    Atunci, o anumit parte din semnal se reflect napoi n mediul din care a venit i o parte trece n mediul urmtor. Reflexia poate aprea n cazul semnalelor electrice cnd, de exemplu, impulsurile electrice sau biii ntlnesc o discontinuitate, moment n care o anumit parte din energia semnalului se reflect. Dac nu este controlat, aceast energie poate interfera cu biii transmii mai trziu. Milioane de bii sunt transmii n fiecare secund, iar aceast energie reflectat poate duce la multe transmisii nereuite. Un exemplu este o reea pe cablu coaxial care are nevoie de un terminator la fiecare capt. Dac nu ar avea acest terminator, la captul cablului ar aprea o linie de separare intre cele dou medii (aer i cupru), iar o parte din energie sar reflecta napoi n firul de cupru. Reflexia poate avea loc i n cazul sistemelor optice. Un semnal optic se reflect ori de cte ori ntlnete o discontinuitate n fibra de sticl, ca de exemplu atunci cnd se ataeaz un conector. De aceea este necesar o pregtire special n cazul atarii conectori lor de fibr optic, pentru a nu permite reflexia luminii napoi n fibr.

    d. Zgomotul Zgomotul este o cantitate de energie nedorit (electric, electromagnetic sau radio) care poate

    degrada calitatea semnalului transmis. Zgomotul afecteaz att transmisiile analogice ct i cele digitale. n cazul semnalelor analogice, semnalul devine bruiat i uor deformat. Un exemplu este o convorbire telefonic pe care se aude un zgomot de fond. n sistemele digitale, zgomotele afecteaz valorile biilor transmii (0 sau 1), la destinaie acetia putnd fi interpretai greit (adic 1 n loc de 0 i invers). Zgomotul poate avea mai multe cauze: cmpurile electrice provenite de la motoare electrice, lumina fluorescent (neoane), etc. - toate provenite de la surse exterioare cablului afectat.

  • 19

    Acest tip de zgomot se numete EMI (Electromagnetic Interference - Interferen Electromagnetic) dac provine de la surse electrice sau RFI (Radio Frequency Interference - Interferen Radio) cnd provine de la surse radio, radar sau microunde. Zgomotul mai poate proveni de la liniile de curent alternativ sau de la fulgere. Fiecare fir dintr-un cablu poate aciona ca o anten. Cnd acest lucru se ntmpl, firul practic absoarbe semnale electrice din celelalte fire din cablu sau din surse electrice exterioare cablului. Dac zgomotul electric rezultat atinge un nivel destul de nalt, poate deveni foarte dificil sau chiar imposibil pentru echipamentul de la cellalt capt s disting semnalul util de zgomot.

    Un sistem de transmisie poate fi afectat de unele dintre aceste tipuri de zgomot i imun la altele. De exemplu, transmisia optic este imun la interferenele electrice, deoarece semnalul purtat nu are natur electric, ci optic. Acest lucru le face ideale pentru legturile din exteriorul cldirii, unde transmisia pe firele de cupru ar putea fi influenat de fulgere, cmpuri electrice din alte surse, etc.

    e. Crosstalk Cablurile de cupru sunt afectate de interferene electromagnetice de la diferite surse din afara

    cablului. Totui, cea mai important surs de zgomot pentru cablurile de cupru o reprezint efectul numit crosstalk: interferena semnalelor ntre dou fire din interiorul aceluiai cablu. Una dintre cele mai eficiente metode de prevenire a efectului de crosstalk este torsadarea firelor. Prin torsadare, cmpurile electrice se anuleaz i firele din celelalte perechi nu mai sunt influenate de semnalul din perechea iniial. De multe ori apar ns probleme la ataarea conectorilor deoarece atunci cnd se dorete ataarea unui conector la captul unui cablu trebuie nti detorsadate toate perechile din interiorul cablului. Dac se las o bucat prea mare detorsadat, n acea zon cmpurile electrice generate de fiecare fir dintr-o pereche nu se vor mai anula i va aprea o interferen intre fire, numit NEXT (Near-End Crosstalk). Acest parametru, NEXT, este specific fiecrui cablu. Cu ct un cablu este terminat (adic mufa este sertizat) cu mai mult atenie, cu att efectul NEXT va fi mai mic. Valoarea maxim a parametrului NEXT este specific fiecrei categorii de cablu (Cat3, Cat5, Cat6): cu cat categoria este mai mare, cu att interferena NEXT trebuie s fie mai mic (adic se impune o calitate mai ridicat a sertizrii cablurilor). Terminarea cu grij a cablurilor este cea mai important metod de prevenire a efectului de crosstalk.

    2. Medii de transmisie: Scopul nivelului fizic este de a transporta informaia reprezentat sub forma unei secvene de

    bii de la o surs la destinaie. Pentru transmisia efectiv pot fi utilizate diverse medii fizice. Fiecare dintre ele este definit de lrgime proprie de band , ntrziere, cost, dar i de uurina de instalare i ntreinere. Aceste medii pot fi mprite n dou grupe mari: medii ghidate, cum sunt cablul de cupru i fibrele optice i medii neghidate, cum sunt undele radio i laserul.

    2.1. Soluii de comunicaie pe cupru 2.1 Cablul coaxial Reele de cablu coaxial au avut perioada de impact maxim la jumtatea anilor '90. Odat cu

    apariia mediilor torsadate (UTP, STP) popularitatea lor a nceput s scad. Dei ofer o mai bun ecranare i permit distane mai mari, mediul coaxial este unul analogic, spre deosebire de mediul torsadat unde transmisia se realizeaz digital. Eliminarea etapelor de conversie digital-analogic au permis costuri mai reduse pentru echipamentele de reea destinate reelelor bazate pe UTP. n plus, folosirea unor perechi distincte pentru transmisie i recepie fac din UTP un mediu de comunicaie full-duplex, spre deosebire de reelele bazate pe medii de transmisie coaxiale. Reelele de date bazate pe cablu coaxial mai pot fi nc ntlnite n cazul unor mici reele de cartier, dar in ultimii ani acestea au devenit extrem de rare.

  • 20

    El are o ecranare mai bun dect cablurile torsadate, putnd acoperi distane mai mari la rate de transfer mai mari. Exist dou tipuri de cabluri coaxiale folosite pe scar larg . Primul, cablul de 50 de ohmi, este folosit frecvent cnd se dorete transmisie digital de la nceput. Al doilea tip, cablul de 75 de ohmi, este frecvent folosit n transmisia analogic i televiziunea prin cablu, dar devine tot mai important o data cu apariia Internetului prin cablu. Aceast clasificare are la baz un criteriu stabilit mai mult pe considerente istorice dect pe considerente tehnice (de exemplu, primele antene dipol aveau o impedan de 300 de ohmi i existau transformatoare de impedan 4 : 1 , care erau uor de folosit). Un cablu coaxial este format dintr-o srm de cupru rigid , protejat de un material izolator.

    Acest material este ncapsulat ntr-un conductor circular, de obicei sub forma unei plase strns ntreesute. Conductorul exterior este acoperit cu un nveli de plastic protector. n fig. 2-4 este prezentat o vedere n seciune a cablului coaxial.

    Fig. 5. Cablul coaxial

    Structura i ecranarea cablului coaxial asigur o bun mpletire a necesitilor semnificative de lrgime de band i totodat de imunitate excelent la zgomot. Lrgimea de band poate depinde de calitatea cablului, de lungime, i de raportul semnal-zgomot al semnalului de date. Cablurile moderne au o band de frecven de aproape 1 GHz. Cablurile coaxiale erau folosite pe scar larg n sistemul telefonic pentru linii ntinse pe distane mari, dar au fost n mare parte nlocuite cu fibre optice. Oricum, cablul coaxial poate fi utilizat n continuare n televiziunea prin cablu i n unele reele locale.

    2.2 Cablul torsadat Cablul torsadat este format din mai multe fire de cupru izolate, avnd o grosime tipic de l mm,

    mpletite dou cte dou (torsadate). Majoritatea cablurilor torsadate folosite pentru reele locale conin opt fire, aadar, patru perechi. Rsucirea firelor dintr-o pereche este necesar pentru anularea efectului de anten caracteristic liniilor lungi. Acest efect ar produce interferene electrice, ceea ce ar conduce la pierderi de date.

    Fig. 6 Cablu UTP

    Pe lng interferenele cauzate de cmpurile electrice induse de alte fire din interiorul aceluiai

    cablu, pot aprea i interferente din surse exterioare cablului (de exemplu: existena unui motor electric in apropiere, sau, pentru cablurile aflate in exteriorul cldirilor, descrcrile electrice din atmosfer).

  • 21

    O metod prin care se ncearc reducerea la minim a interferentelor exterioare este transmiterea diferenial. Transmiterea diferenial, sau transmiterea n mod balansat, presupune ca semnalul util transmis s reprezinte diferena dintre semnalele electrice de pe cele dou fire ale unei perechi. Astfel, dac apar interferene electrice de la surse exterioare cablului, acestea vor afecta ambele fire n mod egal, diferena dintre semnale rmnnd constant. O alt metod de prevenire a interferenelor exterioare este ecranarea cablurilor. Ecranarea presupune existena unui nveli format dintr-o plas sau o foi metalic ce are rol de cuc Faraday. Din punct de vedere al ecranrii, exist dou feluri de cabluri torsadate: ecranate (shielded) i neecranate (unshielded). Cele neecranate se numesc UTP (unshielded twisted pair) i sunt cele mai folosite n cadrul reelelor locale de calculatoare, fiind, de altfel, i cele mai ieftine.

    Dezavantajul cablurilor UTP este c nu pot fi folosite n exteriorul cldirilor, deoarece ar fi supuse unor posibile ocuri electrice foarte mari, ce ar duce la defectarea echipamentelor conectate. De aceea, n exteriorul cldirilor se folosete, n general, cablu ecranat: ScTP (screened twisted pair), STP (shielded twisted pair) sau S/STP (screened shielded twisted pair).

    ScTP, numit i Screened unshielded twisted pair (S/UTP) sau FTP (foiled twisted pair) are un singur nveli de ecranare exterior i este doar cu puin mai gros dect UTP.

    Fig. 7 Cablu ScTP (S/UTP sau FTP)

    Cablul STP are cte un nveli separat pentru fiecare pereche.

    Fig. 8. Shielded twisted pair (STP or STP-A)

    Cablul Screened shielded twisted pair (S/STP sau Screened Fully shielded Twisted Pair S/FTP)

    are, pe lng nveliul de ecranare identic cu cel de la ScTP, cte un nveli separat pentru fiecare pereche. Acest lucru l face mult mai rezistent la interferene, dar i mult mai scump. n plus, fiind mai rigid, este i ceva mai greu de manevrat.

  • 22

    Fig. 9. Screened shielded twisted pair (S/STP or S/FTP)

    Din punct de vedere al maleabilitii, cablurile torsadate se mpart n solide i liate. Cele solide

    au n interiorul fiecruia dintre cele opt fire ale cablu lui cte un singur fir de cupru de aproximativ 1mm, spre deosebire de cele liate, la care fiecare fir este format dintr-o mulime de fire foarte subiri. Cablurile liate sunt mai flexibile, fiind potrivite pentru cablrile orizontale (de la priza de perete pn la staia utilizatorului), n timp ce cablurile solide sunt folosite la cablrile verticale (acolo unde este nevoie, de obicei, de cabluri rigide).

    2.3 Standarde pentru medii torsadate Colecia IEEE 802.3 (http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3) cuprinde standardele ce

    definesc nivelul fizic i subnivelul MAC al nivelului legtur de date pentru Ethernet. Este definit cte un standard pentru fiecare tip de mediu de transmisie folosit. Astfel, n aceast colecie se regsesc, printre altele, standardele pentru cablu UTP, standardele pentru Ethernet pe cablu coaxial (10BASE5, 10BASE2), Ethernet prin fibr optic (10BASE-F, 100BASE-FX, etc.) sau descrierea tehnologiei PoE (Power over Ethernet).

    Standardul ce conine cerinele pentru transmiterea a 10Mbit/s pe cablu UTP este standardul 10BASE-T. n mod similar, pentru 100 Mbit/s i 1000Mbit/s (1 Gbit/s) exist 100BASE-T, respectiv l000BASE-T (numit i Gigabit Ethernet). Numele standardului deriv din unele aspecte legate de mediului fizic: Numrul reprezint viteza maxim teoretic exprimat n megabii pe secund. "BASE" este prescurtarea pentru baseband, ceea ce nseamn c fiecare fir este folosit ca un singur canal de comunicaie, pe care se transmite ntr-o singur frecven. Cu alte cuvinte, nu se aplic nicio form de multiplexare. Litera de la sfrit reprezint tipul cablului, n acest caz, "T" nseamn torsadat (twisted). Aadar, 100BASE-T este o denumire generic pentru un standard care asigur o vitez de 100Mbit/s pe cablu torsadat.

    n particular, sunt definite trei forme: 100BASE-TX, 100BASE-T4 i 100BASE-T2. 100BASE-TX indic utilizarea unui cablu de categorie cel puin CAT5 i folosirea a 2 perechi de fire din cele 4. Sufixul T4 indic folosirea a 4 perechi pentru comunicaie. 100BASE-T4 i 100BASE-T2 nu se mai folosesc, fiind standarde nvechite. Toate aceste standarde opereaz pe segmente de cablu cu lungimi de maxim 100 de metri.

    n 2006 a fost publicat standardul 10GBASET pentru conexiuni de 10 Gigabit/s prin cablu torsadat. Cantitatea de informaie transferat ntre un emitor i un receptor este proporional cu frecventa semnalelor pe mediul de transmisie. n cazul semnalelor electrice, frecvena este dat de calitatea cuprului de a fi mai bun sau mai puin bun conductor de curent electric. Aceast calitate

  • 23

    depinde de densitatea de impuriti caracteristic materialului. De aceea, exist mai multe categorii de cabluri, o categorie mai mare implicnd performane mai bune.

    2.4 Categorii de medii torsadate Categoriile de cabluri torsadate au fost definite n setul de standarde TIA/EIA-568-B de ctre

    asociaia american Telecommunications Industry Association (TIA). Acesta s-a dovedit a fi standardul cu cea mai larg acceptare n piaa productorilor de soluii pentru nivelul fizic.

    http://www.youtube.com/watch?v=0tNeZivx30s (how cable is made)

    a. UTP CAT1-4 Cablul ncadrat la categoria 1 (CAT1) este cel folosit n serviciile de telefonie clasic (POTS

    Plain Old Telephone Service) sau soneriile de la ui. Aceast etichetare este cumva improprie, ntruct setul de standarde TIA/EIA-568-B nu recunoate n momentul de fa dect categoriile 3, 5e, 6 i 6a.

    Standardul CAT3 a fost folosit n anii "90 pentru TokenRing i pentru Ethernet, ajungnd la viteze de pn la 10Mbit/s. Astzi, acesta este folosit n sistemele de telefonie i poate fi uor adaptat pentru Voice over IP (VoIP) ntruct viteza de 10Mbit/s pe care o ofer depete cu mult cerinele de 0,08Mbit/s ale unui telefon VoIP la ncrcare maxim. n plus, CAT3 este compatibil cu tehnologia Power over Ethernet (definit in standardul 802.3af PoE), tehnologie ce descrie un sistem prin care odat cu datele se transfer i energie electric, tocmai n scopul alimentrii anumitor aparate aflate la distan, precum telefoanele VoIP. Apariia standardului 100BASE-T4 a dus la creterea vitezei la 100Mbit/s prin utilizarea a 4 perechi de fire (i nu doar 2 cum prevedea standardul anterior), ceea ce a permis infrastructurilor mai vechi, deja existente, de cabluri CAT3 s ofere o lime de band mai mare. Cu toate acestea, utilizarea sa pentru comunicaiile de date a sczut odat cu apariia standardului CAT5.

    Standardul CAT4 oferea o frecven cu puin mai mare dect CAT3, 20MHz fa de 16MHz i era utilizat pentru o variant mbuntit a reelelor Token Ring.

    b. UTP CAT5 i CAT5e Specificaiile cablului de categoria 5, definite n TIA/EIA568B, indic o frecven maxim de

    100MHz. CAT5 este folosit n special n reele de 100Mbit/s (Fast Ethernet) dar poate fi utilizat i pentru Gigabit Ethernet.

    Odat cu definirea n 2001 a CAT5e (enhanced) n TIA/EIAS68B, specificaiile variantei originale CAT5 nu mai sunt recunoscute n aceste standarde.

    UTP CAT5e a devenit cel mai rspndit mediu de transmisie pentru reelele locale. Datorit performantelor mbuntite fa de versiunea original, i datorit unui pre mult mai mic dect al CAT6, CAT5e este cea mai potrivit alegere pentru infrastructura reelelor Gigabit Ethernet. Cu toate acestea, CAT5e menine recomandarea limitrii segmentelor de cablu la 100 de metri, la fel ca i n cazul celorlalte tipuri de cabluri definite de TIA/EIA.

    Este de reinut faptul c standardul folosit pentru Gigabit Ethernet, 1000BASE-T, impune utilizarea a 4 perechi de fire torsadate, spre deosebire de versiunile anterioare (10BASET i 100BASET) care foloseau n comunicaie doar dou perechi. Aadar, standardul de Ethernet ales pentru infrastructur este cel care specific numrul de perechi necesare n comunicaie, i nu standardul de cablu. Categoria specific doar caracteristicile specifice cablului. precum: numrul de perechi existente, pasul de torsadare, diametrul firelor i cel mai important, limita superioar de frecven. Astfel, un cablu CAT5e folosit pentru 100BASET (FastEthernet) utilizeaz n comunicaie 2 perechi de fire din cele 4 disponibile, n timp ce acelai cablu pentru infrastructuri de 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) necesit toate cele 4 perechi.

    c. UTP CAT6, CAT6a

  • 24

    UTP CAT6 aduce mbuntiri majore, precum impunerea unui pas de torsadare mult mai mic dect la CAT5 i o limit superioar de frecven de 250MHz, fiind conceput special pentru reelele Gigabit Ethernet. Standardul de cablu categoria 6 pstreaz compatibilitatea cu standardele CAT5, CAT5e i CAT3.

    Dei CAT6 este mai frecvent folosit n reelele Gigabit Ethernet, specificaiile sale permit i implementarea standardului 10GBASE-T (aprut n 2006), dar numai pe segmente de 55 de metri. Pentru a face posibil utilizarea standardului 10BASE-T pe lungimi de 100 de metri, se impune folosirea unui nou tip de cablu, definit ca standard TIA in februarie 2008, i anume categoria 6a. Cablul UTP CAT6a (augmented) opereaz la frecvene de pn la 500MHz (dublu fa de CAT6), fiind destinat infrastructurilor de l0GBASET (10 Gigabit Ethernet).

    d. UTP CAT7, CAT8 Standardul de cablul categoria 7 (CAT7) are un pas de torsadare i mai mic dect CAT6 i, in

    combinaie cu conectori de tip GG45, poate trata semnale cu banda de frecvent de pn la 625MHz. n plus, fiecare dintre cele patru perechi de fire este ecranat individual (pe lng nveliul exterior al cablului). Categoria 7 este i cea mai strict n privina normelor de siguran referitoare la comportamentul cablurilor n situaii de incendiu: viteza de rspndire a focului, substane emanate, etc. Un exemplu care s justifice necesitatea unor astfel de reglementri este cel al cablurilor cu nveliul din PVC, foarte populare datorit preului sczut. n momentul n care iau foc, aceste cabluri degaj substane foarte toxice omului.

    UTP CAT8 este destinat infrastructurilor multimedia, un astfel de cablu putnd transporta simultan oricare patru servicii de tip TV, video, satelit, audio, date, etc. Cablul UTP Cat 8 opereaz cu frecvene de 1200MHz i poate ajunge la maxim 1400MHz.

    n figura 10 sunt prezentate principalele categorii de cabluri UTP.

  • 25

    Fig. 10: Categorii de cablu UTP

    2.5 Tipuri de cabluri UTP Procedura de fixare a firelor unui cablu ntr-un conector se numete sertizare. Standardul TIA/EIA-568-B specific dou moduri n care pot fi ordonate firele la o terminaie a cablului, seciunea corespunztoare fiind probabil i cea mai cunoscut din ntreaga documentaie. Pentru a fi uor identificate, cele opt fire sunt colorate diferit. Culorile folosite pentru cele patru perechi sunt: albastru, verde, portocaliu i maro. Pentru a deosebi firele unei perechi, unul are nveliul de culoare uniform, cellalt avnd doar o dung din culoarea respectiv pe fond alb. Cele dou moduri specificate de TIA/E1A-568-B pentru ordonarea firelor se numesc T568A (standard folosit mai mult n Statele Unite) i T568B (folosit n general in Europa).

  • 26

    Fig. 11 Codurile culorilor n cablul UTP

    Tehnologiile 100BaseTX i 10BaseT folosesc doar dou perechi din cele patru: una pentru transmisie (Tx+ i Tx-) i una pentru recepie (RK+ i Rx-). Conform standardelor de mai sus, acestea sunt portocaliu i verde (pinii 1,2,3 i 6). Atenie: firele de Tx precum i firele de Rx trebuie s fac parte din aceeai pereche! Se observ c prima pereche ajunge pe pinii 1 i 2 iar a doua pereche pe pinii 3 i 6. n funcie de corespondena perechilor dintr-un capt cu pinii de la cellalt capt, cablurile se mpart n trei categorii: a. Cablul Straight-through Cablul direct (straight-through) are ambele capete sertizate conform aceluiai standard (T568A - T568A in SUA, sau T5686 - T5688 n Europa). Se folosete atunci cnd se conecteaz o staie la un switch sau la un hub. Cele dou capete avnd aceeai ordine a firelor, fiecare pin al conectorului dintr-un capt comunic direct cu pin-ul corespunztor al conectorului de la cellalt capt al cablului. Atunci cnd se conecteaz o staie la un switch sau hub se folosete un cablu direct. b. Crossover Cablul crossover se folosete la conectarea a dou calculatoare ntre ele, fr a mai folosi un switch sau un hub. Prin felul in care este construit acest cablu, pinul 1 de la un capt va

  • 27

    corespunde pinului 3 de la cellalt capt, iar pinul 2 pinului 6. Aceasta nseamn c datele transmise prin perechea Tx de la un capt vor ajunge pe pinii de Rx de la conectorul opus. Astfel, dou calculatoare pot transfera date direct ntre ele, fr a mai trece printr-un alt echipament, dac plcile lor de reea sunt legate printr-un cablu crossover. ntruct singura diferen dintre T568A i T568B este inversarea perechii portocalii cu perechea verde, un cablu crossover poate fi vzut ca avnd un conector sertizat conform T568A i pe cellalt conform T568B. Un astfel de cablu va funciona pentru standardul 10BASE-T sau 10BASE-TX, unde se folosesc doar 2 perechi. Pentru 1000BASE-T (Gigabit crossover) ns, trebuie inversate i celelalte dou perechi (albastru i maro), i, n plus, schimbate ntre ele firele fiecrei perechi (cea dungat cu cea uniform). Pentru a transfera date direct ntre dou staii, se folosete un cablu crossover. c. Rollover Cablul de consol (rollover) este folosit atunci cnd se dorete conectarea pe un port de consol a unui router. Exist mai multe variante de cabluri ce pot fi folosite pentru a face legtura ntre un PC i un port de consol al unui router. ntotdeauna portul calculatorului pentru o astfel de legtur este unul serial (DB-9 sau DB-25). Portul de pe router poate fi DB-25 sau RJ45. Astfel, se poate folosi un cablu ce are ca terminatori o muf DB-9 i una RJ-45 sau un cablu rollover i un adaptor RJ45 - DB9 (sau RJ45 - DB25).

    3. Soluii de comunicaie pe fibr optic Fibra optic este cel mai nou mediu de transmisie dezvoltat pentru reele de calculatoare, avnd numeroase avantaje fa de cablurile de cupru, dintre care cele mai importante sunt viteza de transmisie superioar pe care o suport i imunitatea la interferene electrice. Principalele dezavantaje sunt costul i dificultatea manevrrii i instalrii. Acest mediu este folosit cu preponderen pentru legturi punct la punct la distane mari (peste cteva sute de metri). Un sistem de transmisie pe fibr optic este format dintr-un emitor (LED sau laser), o fibr transportoare i un receptor. Semnalul pe fibr optic este, de fapt, unda luminoas emis de un LED sau de un laser, in funcie de tipul de fibr. Interiorul fibrei optice este format din miez (core) i nveli (cladding), dou tuburi concentrice de sticl, inseparabile, avnd indici de reflexie diferii. Propagarea semnalului se bazeaz pe fenomenul de reflexie total. Cladding-ul, foarte subire, cu diametrul de 125 microni, este nvelit n trei straturi protectoare: un strat numit buffer, de obicei colorat, un nveli rezistent de protecie fabricat din kevlar (din acest material se fabric i vestele anti-glon) numit aramid yarn i un nveli exterior din PVC (jacket). Aceste trei straturi au rol de protecie pentru partea din sticl care este foarte fragil.

    Fig. 12. Fibra optic: 1. Core: 8 m diam. 2. Cladding: 125 m diam.

    3. Buffer: 250 m diam. 4. Jacket: 400 m diam.

  • 28

    n funcie de modul de transmisie i, implicit, de dimensiunea core-ului, fibrele optice se mpart n dou categorii: single-mode i multi-mode. Fibra optic single-mode permite distane mai mari de transmisie dect cea multi-mode, ns este mult mai scump i impune precauii speciale. De asemenea, echipamentele pentru single-mode sunt mai scumpe dect cele pentru multi-mode. Din punct de vedere al vitezei maxime de transmisie, limita fizic este impus de tehnologia folosit de echipamentele terminale, mai exact de viteza cu care sunt convertite impulsurile electrice n semnal optic, limita teoretic a limii de band pe fibra optic n sine fiind foarte mare (-80 Tbps). Dei, de exemplu, standardul Ethernet 802.3 pentru transmisie pe fibra optic limiteaz lungimea unui segment de fibr optic multi-mode la 2 km i unul de single-mode la 3 km, trebuie menionat c aceste limite se refer la modul de funcionare CSMA-CD (atunci cnd sunt posibile coliziuni). Deoarece n cazul legturilor de fibr optic sunt implicate conexiuni punct la punct, unde transmisia este full-duplex i nu exist posibilitatea apariiei coliziunilor, limitarea distanei maxime la care se poate ntinde un segment de fibr optic este dat numai de puterea de emitere a dispozitivelor terminale, putnd ajunge n cazul transmisiei single-mode i la 120 de km pentru FastEthernet i mult mai mult pentru alte tehnologii.

    Fig. 13: Comparaie ntre laser i LED.

    Avantajele firului de cupru, preul sczut, instalarea facil, faptul c nu necesit atenie sporit n utilizare, fac firele de cupru mediul ideal pentru cablri n reele mici i mijlocii, n interiorul cldirilor, unde nu se justific fibra optic. Printre dezavantajele majore ale firelor de cupru se numr: sunt susceptibile la interferene electrice i pot fi folosite pe distane relativ mici - oricum mult, mult mai mici dect echivalentul lor n fibr optic.

    Fibra optic are multe avantaje. n primul rnd, lrgimea de band pe care o suport este mai mare dect a cuprului. Un singur cablu de fibr optic multi-mode (ce conine mai multe fibre) poate purta acum aproape 5 milioane de convorbiri telefonice simultane. Fibra are avantajul c nu este afectat de ocurile electrice, de interferena cmpului electromagnetic. De asemenea, nu este afectat de substane le chimice corozive din aer, fiind ideal pentru mediul industrial. Companiile de telefoane prefer fibra i din alt motiv: este subire i foarte uoar. 900 de cabluri torsadate de 1 km lungime cntresc 7250 kg. Un cablu ce conine 24 fibre i are aceeai capacitate cntrete doar 60 kg, acest lucru reducnd drastic necesitatea unor echipamente mecanice scumpe care trebuie ntreinute. n fine, fibrele optice introduc o atenuare neglijabil i sunt foarte dificil de interceptat. Acest lucru le ofer o excelent securitate. Motivul pentru care fibra este mai bun dect cuprul este intrinsec. Electronii n micare dintr-un cablu interacioneaz cu ali electroni i sunt influenai de ali electroni din afara cablului. Fotonii dintr-o fibr nu interacioneaz intre ei i nu sunt afectai de fotonii din exterior. Pe de alt parte, fibra este o tehnologie mai puin familiar i necesit o pregtire pe care muli ingineri nu o au. Terminarea fibrei (adic ataarea conectorilor) este un procedeu dificil care necesit mult pregtire i experien. De asemenea, fibra optic este suficient de pretenioas i, de aceea, necesit o utilizare mai atent dect cablul UTP (nu trebuie ndoit prea tare, clcat sau strns, etc.). Deoarece transmisia optic este prin natura ei unidirecional, comunicaiile bidirecionale necesit fie dou fibre, fie dou

  • 29

    benzi de frecven diferite pe aceeai fibr. Nu n ultimul rnd, interfeele pentru fibr cost mult mai mult dect interfeele electrice. Cu toate acestea, este foarte probabil c n viitor toate comunicaiile de date pe lungimi mai mari de cteva zeci de kilometri se vor face prin fibr optic.

    4. Comunicaii fr fir Comunicaiile fr fir au cunoscut o dezvoltare continu mai ales datorit apariiei

    dispozitivelor mobile (laptop, telefon mobil, tablete etc.) care trebuie conectate la internet. Pentru aceti utilizatori mobili cablul torsadat, cablul coaxial i fibrele optice nu sunt de nici un folos. Comunicaiile fr fir sunt avantajoase chiar i pentru echipamentele fixe, n anumite mprejurri. De exemplu, n cazul n care conectarea unei cldiri cu ajutorul fibrei este dificil datorit terenului (muni, jungle, mlatini etc.), comunicaia fr fir poate fi mai bun. Comunicaiile fr fir se pot realiza folosind ca mediu de transmisie undele radio sau lumina din domeniul vizibil sau infrarou.

    Atunci cnd electronii se afl n micare, ei creeaz unde electromagnetice care se pot propaga prin spaiu (chiar i n vid). Numrul de oscilaii electromagnetice in unitatea de timp (secund) poart numele de frecven, f, i este msurat n Hz (n onoarea lui Heinrich Hertz). Distana dintre dou maxime (sau minime) consecutive este numit lungime de und. Notaia universal a lungimii de und este (lambda). Cnd o anten dimensionat corespunztor este ataat unui circuit, undele electromagnetice pot fi difuzate eficient i interceptate de un receptor, aflat la o anumit distan. Acest principiu st la baza tuturor comunicaiilor fr fir.

    n vid, toate undele electromagnetice se transmit cu aceeai vitez, indiferent de frecven, Aceast vitez, numit de obicei viteza luminii, c, este de aproximativ de 810x3 m/s. n alte medii de propagare, cum ar fi de pild firele de cupru, viteza scade la aproape 2/3 din aceast valoare i devine uor dependent cu frecvena.

    Relaia fundamental dintre f, i c (n vid) este f = c. n fig. 14 este prezentat spectrul electromagnetic. Domeniile corespunztoare undelor radio,

    microundelor, undelor infraroii i luminii vizibile din spectru pot fi folosite pentru transmiterea informaiei prin modularea amplitudinii, frecvenei sau fazei undelor. Lumina ultraviolet , razele X i razele gama ar fi chiar mai performante datorit frecvenelor lor mai nalte, dar ele sunt greu de produs i de modulat, nu se propag bine prin cldiri i sunt periculoase pentru fiinele vii.

    Fig. 14. Spectrul electromagnetic


Recommended