Network telecommunication - 1
Что такое модель?
Это упрощение миру
(с) Марникс Госсенс
В сетях все начинается с изучения модели. Две самые известные это OSI (7-уровневая) где-то из 80-х гг и TCP/IP (4-уровневая) где-то из 90-х. Но и там не все гладко, уровни не всегда сурово разделяются между собой, а некоторые вещи вообще могут относиться к нескольким уровням одновременно, поэтому будет изучать лично-собственную модель Госсенса:
Приложение(Application) - не приложения, а взаимодействие с приложениями
Сеть (Network)
Передача сигналов (Transmission)
Пойдем с нижнего уровня - что самое важное при передаче сигналов - это Multiplexing. Это когда через одну "трубу" (pipe) нужно одновременно организовать несколько каналов для разных приемников и передатчиков. Потому что тянуть для каждой пары "приемник - передатчик" индивидуальный кабель - дороговато будет. Для этого изобретены разные методы мультиплексирования -division multiplexing: TDM (time division multiplexing), FDM (frequency DM), CDM (code DM) etc их еще много разных, но 90% всех вариаций приходится на первые два метода: TDM и FDM. Потому логичнее сфокусироваться на них.
В чем проблема с несколькими сигналами в одном кабеле? Они все идут в одном диапазоне и => накладываются друг на друга. Как решить эту проблему? И тут выходит на сцену модуляция. Все помнят разложение Фурье про дуальность: время-частота, то есть сигнал во времени можно представить набором частот (спектром). Таким образом мы преобразовываем сигнал во времени, получаем его спектр и сдвигаем этот спектр туда, где он не пересекается ни с каким другим сигналом. Ловкость рук и никакого мошенничества. У сигнала есть фаза, частота, амплитуда - меняя эти параметры в разных видах и комбинациях, можно получить разные виды модуляции соответственно. Например, существует квадратурная модуляция: QAM=QM+FM
На что тут нужно обратить внимание:
- Bandwith mismatch. Приемник и передатчик должня быть способны получить этот сигнал. То есть если мы передаем, к примеру, оптический сигнал, то наш спектр должен умещаться в спектр, распознаваемый приемником.
- Compression mismatch - если спектр передаваемого сигнала шире того, который может принять приемник
- Spectrum mismatch - когда спектр сигнала не попадает в распознавемый спектр
Внимание вопрос: Почему когда мы говорим по телефону, мы можем одновременно слышать и говорить и эти сигналы не накладываются друг на друга? No interference другими словами.