Функции репитеров и концентраторов
Репитеры (повторители), как уже отмечалось, ретранслируют приходящие на них (на их порты) сигналы, восстанавливают их амплитуду и форму, что позволяет увеличивать длину сети. То же самое делают и простейшие репитерные концентраторы . Но помимо этой основной функции концентраторы Ethernet и Fast Ethernet обычно выполняют еще ряд функций по обнаружению и исправлению некоторых простейших ошибок сети. К этим ошибкам относятся следующие:
- ложная несущая (FCE – False Carrier Event) ;
- множественные коллизии (ECE – Excessive Collision Error) ;
- затянувшаяся передача (Jabber) .
Все эти ошибки могут вызываться неисправностями оборудования абонентов, высоким уровнем шумов и помех в кабеле, плохими контактами в разъемах и т.д.
Под ложной несущей понимается ситуация, когда концентратор получает от одного из своих портов (от единичного абонента или из сегмента) данные, не содержащие ограничителя начала потока данных, то есть преамбула пакета началась, но в ней нет признака начала кадра.
Если после старта передачи кадр не начался в течение заданного временного интервала (5 мкс для Fast Ethernet, 50 мкс для Ethernet), то концентратор посылает сигнал "Пробка" всем остальным портам, чтобы они обнаружили коллизию. Длительность этого сигнала также составляет 5 или 50 мкс. Затем выявленный порт переводится в состояние "Связь неустойчива" (Link Unstable) и отключается. Обратное включение порта концентратором может произойти только при поступлении от него правильного пакета, без ложной несущей .
Ситуация множественных коллизий фиксируется при выявлении в данном порту более 60 коллизий подряд. Концентратор считает количество коллизий в каждом порту и сбрасывает счетчик, если получает пакет без коллизии. Порт, в котором возникают множественные коллизии , отключается. Если в течение заданного времени (5 мкс для Fast Ethernet, 50 мкс для Ethernet) в этом порту не будет зафиксировано коллизий, то он снова включается.
Ситуация затянувшейся передачи фиксируется в случае, когда время передачи превышает более чем в три раза максимально возможную длительность пакета, то есть 400 мкс для Fast Ethernet или 4000 мкс для Ethernet. При обнаружении такой затянувшейся передачи соответствующий порт отключается. После окончания затянувшейся передачи данный порт снова включается.
Кроме перечисленных функций концентратор также активно способствует обнаружению любых коллизий в сети. При одновременном поступлении на его порты двух и более пакетов он, как и любой абонент, усиливает столкновение путем передачи во все порты сигнала "Пробка" в течение 32 битовых интервалов. В результате все передающие абоненты всех сегментов обязательно обнаруживают факт коллизии и прекращают свою передачу.
Таким образом, даже самый простой концентратор представляет собой довольно сложное устройство, позволяющее автоматически устранять некоторые неисправности и временные сбои. Таким образом, концентратор не только объединяет точки включения кабелей сети, но и активно улучшает условия обмена, повышает производительность сети, отключая время от времени неисправные или неустойчиво работающие сегменты. Впрочем, главный признак концентратора остается – он не производит никакой обработки информации, воспринимает пакеты как единое целое, не анализируя их содержимое.
Как и сетевые адаптеры , концентраторы могут быть односкоростными и двухскоростными. Для большей свободы в проектировании сети лучше выбирать именно двухскоростные (10/100 Мбит/с) концентраторы .
Чаще всего репитеры и концентраторы выполняются в виде отдельных автономных блоков, имеющих внутренний или внешний источник питания.
Некоторые концентраторы рассчитаны на подключение жестко заданного количества сегментов определенного типа (например, на четыре сегмента 10BASE2 или же на восемь сегментов 10BASE -T). Для этого на них устанавливаются соответствующие типу сегмента разъемы: BNC , RJ-45 , AUI или оптоволоконные разъемы.
Другие, более дорогие концентраторы , называемые наращиваемыми, стековыми ( Stackable ), имеют модульную структуру и позволяют гибко приспосабливать их к заданной конфигурации сети. В этом случае в каркас (стек) концентратора может быть установлено различное число (обычно до 8) сменных модулей, каждый из которых ориентирован на один или несколько сегментов какого-нибудь типа и имеет соответствующие разъемы для подключения кабеля сети (например, BNC , AUI , RJ-45 , ST-разъемы). Как правило, количество подключаемых сегментов (портов концентратора ) выбирается кратным четырем: 4, 8, 12, 16, 24. Наращиваемый концентратор может поддерживать, к примеру, 192 порта (восемь модулей, каждый из которых рассчитан на 24 сегмента). Структура такого наращиваемого концентратора показана на рис. 13.3 .
Рис.
13.3.
Предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. В терминах модели OSI работает на физическом уровне. Одной из первых задач, которая стоит перед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи на максимально большое расстояние.
Физическая среда накладывает на этот процесс своё ограничение - рано или поздно мощность сигнала падает, и приём становится невозможным. При этом не имеет значения абсолютное значение амплитуды - для распознавания важно соотношение сигнал/шум.
Привычное для аналоговых систем усиление не годится для высокочастотных цифровых сигналов. Разумеется, при его использовании какой-то небольшой эффект может быть достигнут, но с увеличением расстояния искажения быстро нарушат целостность данных.
Проблема не нова, и в таких ситуациях применяют не усиление, а повторение сигнала. При этом устройство на входе должно принимать сигнал, далее распознавать его первоначальный вид, и генерировать на выходе его точную копию. Такая схема в теории может передавать данные на сколь угодно большие расстояния (если не учитывать особенности разделения физической среды в Ethernet).
Первоначально в Ethernet использовался коаксиальный кабель с топологией "шина", и нужно было соединять между собой всего несколько протяжённых сегментов. Для этого обычно использовались повторители (repeater), имевшие два порта. Несколько позже появились многопортовые устройства, называемые концентраторами (concentrator). Их физический смысл был точно такой же, но восстановленный сигнал транслировался на все активные порты, кроме того, с которого пришёл сигнал.
С появлением протокола 10baseT (витой пары) для избежания терминологической путаницы многопортовые повторители для витой пары стали называться сетевыми концентраторами (хабами), а коаксиальные - повторителями (репитерами), по крайней мере, в русскоязычной литературе. Эти названия хорошо прижились, и используются в настоящее время очень широко.
| Сетевое оборудование | |
|---|---|
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Репитер" в других словарях:
репитер - Пассивное устройство, повторяющее сигналы на CAN шине. Репитер используется для увеличения максимально возможного числа подсоединяемых узлов или для увеличения протяженности сетей (свыше 1 км) или для реализации древовидной либо сложной топологий … Справочник технического переводчика
Многие пользователи позиционируют репитеры как устройства для усиления GSM или WiFi сигнала.
В большинстве случаев они именно так и используются, однако с технической точки зрения репитеры гораздо сложнее и их функциональные возможности несколько шире.
По определению усилитель, это устройство, которое подключается к одному прибору: телефон, Модем, GSM или WiFi шлюзу и т.п. При этом его возможности сводятся к несложной последовательности операций:
- получить сигнал от приемной антенны;
- отфильтровать заданный диапазон частот;
- усилить до необходимого уровня.
После этого сигнал передается на подключённые устройства посредством кабеля. В большинстве случаев это не всегда удобно.
В отличие от усилителя репитер имеет определенные преимущества. Прежде всего, и это главное отличие, репитер модифицирует сигнал в оба направления, на прием и передачу. Принимая сигнал от базовой станции, он обрабатывает его и ретранслирует на определённую площадь.
Таким образом, все устройства, находящиеся в радиусе действия – мобильные телефоны, смартфоны, планшеты, модемы и другие устройства, имеющие точку приема GSM или WiFi, получают уверенный доступ к сети. Основной задачей при выборе такого репитера является определение его оптимальной мощности.
GSM РЕПИТЕР СОТОВОЙ СВЯЗИ
Казалось бы, современное покрытие GSM сигнала распространяется практически на всю территорию Российской Федерации.
Однако существует множество мест, которые номинально числятся в зоне покрытия, но воспользоваться в полной мере всеми услугами оператора сотовой связи не представляется возможным из-за слишком слабого сигнала. Кроме того, даже в больших городах имеются белые пятна, куда GSM сигнал проникает с трудом.
Существует две основные причины отсутствия сигнала мобильного оператора:
- удаленность от базовой передающей станции;
- наличие экранирующих препятствий (наличие высотных зданий, стены из железобетонных панелей, лес, неровности ландшафта и т.п.).
В некоторых случаях эти два фактора накладываются, и тогда единственным способом организации нормального доступа к сотовой связи является установка репитера.
Голосовая сотовая связь функционирует в частотном диапазоне 900 и 1800 МГц. GSM репитеры, которые используются исключительно для усиления "голоса" классифицируется по этому признаку. Устройства, поддерживающие один диапазон, имеют бюджетную стоимость, однако польза от их приобретения довольно сомнительна.
Более целесообразно приобрести GSM репитеры на несколько диапазонов. При этом преимущество у устройств поддерживающих 3G. К примеру: на 1800/2100 МГц или 900/2100 МГц, а с недавнего времени и 4G. Это дает возможность воспользоваться услугами высокоскоростного мобильного интернета по стандарту DC HSPA+ на скорости как минимум 42 Мбит/c.
Кроме поддержания определенного диапазона GSM репитеры различаются по мощности передаваемого сигнала, в прямой зависимости от которого находится такой важный показатель как площадь покрытия. Строгой классификации не существует, однако принято разделять существующие устройства по следующим категориям:
Зона покрытия:
- до 300 м 2 ;
- до 2000 м 2 ;
- более 2000 м 2 .
Мощность:
- маломощные до 10 мВт;
- средней мощности до 100 мВт;
- повышенной мощности более 100 мВт.
Взаимодействие между базовой станцией сотовой связи и GSM репетиром осуществляется через внешнюю антенну. Лучше всего если это устройство направленного действия. Покрытие на объекте осуществляется через внутренние GSM антенны, которых может быть несколько. Связь между GSM репитером и внутренними антеннами осуществляется по кабелю.
Для бюджетных маломощных репитеров все три устройства могут находиться в одном корпусе. Более функциональные, мощные и технические совершенные модели имеют несколько внутренних антенн, которые подключаются через сплиттеры (делители мощности) и могут обслуживать сооружения сложной планировки. Внутренние антенны являются ненаправленными и имеют круговую диаграмму распространения сигнала.
Настройка GSM репитера на даче.
Данная, практическая, часть статьи будет полезна для тех, у кого проблемы с сотовой связью на даче, загородном частном доме или в селе.
При приобретении репитера обязательно требуйте сертификат. В соответствии с законом №161-ФЗ от 02.06.2016г. За использование не сертифицированных средств связи (куда относится и репитеры) гражданам грозит штраф 3000-5000 руб. с конфискацией оборудования.
Перед выбором модели необходимо определить радио обстановку в зоне приема. Для этого можно воспользоваться специальными средствами. К примеру, 4G/3G/2G Signal Strength Tester. Однако такое устройство довольно дорогостоящие 150-300 евро. Если нет возможности взять его во временное пользование, тут целесообразно обойтись подручными средствами.
Воспользоваться функциями, которые имеют некоторые 3G-4G модемы. К примеру, Huawei Е3372 имеет функцию AT NETSCAN. С ее помощью можно просканировать весь эфир и определить не только наличие всех операторов сотовой связи, но и уровни сигнала от их базовых станций.
Значение уровня сигнала до -75 dBm обеспечивает хорошее качество связи. С изменением этого значения до -105 dBm величина сигнала уменьшается вплоть до полного пропадания соединения.
Можно также воспользоваться функциями смартфонов. Для того чтобы замерить уровень 3G или GSM сигнала на iPhone открываем скрытое инженерное меню, набрав 3001#12345#. Затем последовательно заходим в следующие пункты меню GSM Cell Environment → GSM Cell info → Neighboring Cell → 0-й канал.
Записываем полученные данные частот, диапазоны соответствуют определенным стандартам:
- 1 по 124 - GSM 900;
- 512 по 885 - GSM 1800;
- 974 по 1023 - E-GSM 900.
Внешние антенны и репитеры выбираются с соответствующими характеристиками.
Следующим этапом будет выбор радиочастотного коаксиального кабеля для связи между антенной и репетиром. Его характеристики должны соответствовать следующим значениям:
- волновое сопротивление - 50 Ом;
- минимальный коэффициент затухания в необходимой чистоте (в данном случае 1800-900 мГц);
- климатическое исполнение: стойкость к ультрафиолету, колебаниям температуры, влажности и т.п. Особенно это важно если прокладка кабеля планируется открытым способом по улице.
Если репитер приобретается не в комплекте (внешняя, внутренняя антенна и сам прибор), то при выборе внутренней антенны следует отдать предпочтение универсальным моделям, которые поддерживают все стандарты сотовой связи.
Напоминаем! GSM стандарты: 2G – GSM 900/1800мГц, 3G – 2100 мГц, LTE(4G) – 2700 мГц и WiFi - 2400 мГц.
При монтаже антенн и размещении репетитора необходимо максимально разнести внутреннюю и внешнюю антенны. Сигнал от внутренней, не должен приниматься внешней, иначе устройство будет неработоспособно.
ЧТО ТАКОЕ РЕПИТЕР WIFI?
WiFi репитеры в большей степени являются ретрансляторами сигнала основного роутера. Дело в том, что зона покрытия большинства моделей современных WiFi роутеров не превышает 45-50 м.
Конечно, производители обещают передачу сигнала на расстояние 200-500 м, однако небольшая приписка - "в зоне прямой видимости", означает, что расстояние измеряется по прямой без каких-либо преград.
Например, окно с обычным остеклением уменьшает эффективное расстояние до 70% от заявленного, деревянные стены до 30%, а несущие и железобетонные конструкции до 10%.
Таким образом, эффективное расстояние при прохождении через плотные преграды, особенно экранированные железобетоном, значительно уменьшается. На практике, принять качественный WiFi сигнал от точки доступа через две стены почти невозможно.
Внешне WiFi репитер выглядит как небольшое устройство, подключаемое к сети электроснабжения. Получение сигнала от роутера может происходить как через Ethernet кабель, так и беспроводным способом.
При приобретении WiFi ретранслятора необходимо обратить внимание на следующие характеристики:
- Диапазон частот. Бюджетные модели функционируют на стандартной частоте для WiFi 2400 мГц. Более современные устройства поддерживают оба диапазона 2,4 и 5 ГГц.
- Стандарты передачи данных. Поддержка стандартов зависит от рабочего диапазона. Как правило, двухдиапазонные модели поддерживают все существующие стандарты.
- Мощность и чувствительность.
Использование двухдиапазонных устройств на 2,4 и 5 ГГц предпочтительнее, так как с ними можно реализовать различные схемы подключения. К примеру, сигнал частотой 5 ГГц имеет улучшенные параметры приемо-передачи данных. Может осуществлять трансляцию на большее количество каналов с минимальными помехами. Однако он имеет меньшую зону покрытия, чем 2,4 ГГц.
Поэтому приобретая двухдиапазонное устройство можно реализовать связь роутера с репетитором по каналу 2,4 ГГц, а ретрансляцию на пользовательские устройства в диапазоне 5 ГГц.
Подключение и настройка WiFi репитера.
Подключение репитера к роутеру может осуществляться двумя способами:
1. Если оба устройства поддерживают функцию WPS (WiFi Protected Setup) достаточно включить ретранслятор, подождать его загрузки, а затем включить WPS на обоих устройствах. В некоторых случаях может понадобиться введение пин кода.
2. Если одно или оба устройства не поддерживают WPS функцию, то необходимо настроить связь через Web интерфейс.
Web настройка осуществляется следующим образом:
- WiFi репитер запускается, а затем через стандартный разъем Ethernet (rj-45) подключается к ПК;
- в адресной строке любого браузера вводится сетевой адрес устройства указанный в технической документации или на корпусе;
- в появившемся диалоговом окне вводится логин и пароль (информация также указана на корпусе);
- после открытия окна указывается регион и выбирается WiFi сеть из списка имеющихся, для подключения к ней вводится пароль.
Репитер своими руками.
Сделать репитер собственными руками с нуля, это задача для профессионального электронщика, да и он с этим вряд ли будет заморачиваться. Но существует несколько лайфхаков, позволяющих не только усилить передачу сигнала но использовать малоизвестные функции различных устройств.
Некоторые беспроводные устройства, особенно принимающие WiFi сигнал, могут функционировать в качестве ретрансляторов: камеры видеонаблюдения, розетки, смарт-лампочки. К примеру, Sengled Pulse Solo или Sengled Snap.
Кроме того многие современные WiFi роутеры имеют функцию повторителя. К примеру, практически все модели tp-link для активации необходимо в разделе "Беспроводный режим" отметить галочкой "Включить WDS".
* * *
© 2014 - 2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и официальных документов
Иногда так хочется сменить мобильного оператора. Такое желание возникает во время перебоев со связью. К сожалению, этот способ редко помогает. Плохая мобильная связь наблюдается в удаленных местах, подвальных этажах, сооружениях с толстыми стенами из бетона. В последнее время часто возникают проблемы при общении по мобильному телефону в крупных городах, это случается из-за большой нагрузки на аппаратуру ретрансляционной станции.
Люди пытаются поговорить, выискивая более подходящее место. Они стараются забраться повыше, выйти на улицу. Некоторые жители сельской местности даже поднимаются на чердак или крышу. Эти меры не всегда эффективны, намного проще купить GSM-ретранслятор, сделать это можно здесь. Прибор устанавливается в помещении и подключается к электросети и внешней антенне, принимающей сигнал. Затем его мощность увеличивается, он фильтруется от помех и поступает на передающую антенну, с которой отправляется на мобильный телефон.
Качественная и стабильная связь обеспечивается даже в том случае, если на усилитель сигнала сотовой связи для квартиры поступает совсем слабенький сигнал. Достигается это за счет многократного увеличения его мощности. Использовать репитер рекомендуется везде, где замечены проблемы с мобильной связью.
Приобретение и установка репитера – отличный способ получить доступ к всем услугам оператора: пересылке текстовых и видео сообщений, совершению звонков, интернет-соединению, закачке файлов и другим. Подобная техника уже нашла обширное применение во многих регионах мира, где пользователи испытывали затруднения с сотовой связью.
Репитер не только увеличивает входной уровень радиоволн, но и нейтрализует помехи, устраняет такие явления, как замирание и затухание сигнала, неразборчивость речи. При использовании усилителей gsm вероятность искажения информации минимизируется. Этот момент чрезвычайно важен для деловых людей, ведь при решении важных проблем имеет значение каждое слово.
Даже если в здании находится несколько пользователей, для обеспечения стойкой связи достаточно установить один усилитель gsm. Настройка оборудования совершается в автоматическом режиме. Внутри прибора находится небольшой блок, отслеживающий уровень входящего сигнала, в зависимости от этих сведений настраивается аппаратура. Таким образом, постоянно поддерживается оптимальный режим работы усилителя.
Когда прием осложнен, мощность мобильного телефона порой достигает 2 Вт. Если используется усилитель сотового сигнала для квартиры, этот параметр уменьшается в десятки раз. В итоге вредное излучение телефонного аппарата становится минимальным, из чего можно сделать вывод, что усилитель сотовой связи не только существенно улучшает ее качество, но и способствует сбережению здоровья людей.
Повторитель напряжения — это самый простой из возможных усилителей, обладающих отрицательной обратной связью (ООС). Выходное напряжение точно равно входному напряжению. Если оно ничем не отличаются, то вы можете спросить — зачем это нужно, если от этого ничего не изменяется?
Суть в том, что речь идет о напряжении, а не о токе. Так вот, повторитель напряжения почти не потребляет тока от источника сигнала, и позволяет получить довольно высокий ток со своего выхода.
Нам часто приходится иметь дело с активными радиокомпонентами, которые имеют очень малый выходной ток. Примером такого компонента является или . Подключение к ним элементов с низким сопротивлением приведет к уменьшению напряжения выходного сигнала, генерируемого этими источники.
В такой ситуации имеет смысл использовать повторитель напряжения. Он имеет высокое входное сопротивление, поэтому он не снижает и не искажает входной сигнал, а так же обладает низким выходным сопротивлением, что позволяет подключить энергоемкие компоненты, например, светодиод.
Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS...
Richmeters RM101 - удобный цифровой мультиметр с автоматическим изменен...
Измерение: напряжения, тока, сопротивления, емкости, частоты...
Набор для сборки регулируемого блока питания...
Чтобы понять, как работает повторитель напряжения, мы должны знать три элементарных правила, определяющие работу операционного усилителя:
Правило №1 - операционный усилитель оказывает воздействие своим выходом на вход через ООС (отрицательная обратная связь), в результате чего напряжения на обоих входах, как на инвертирующем (-), так и на неинвертирующем (+) выравнивается.
Правило №2 - входы усилителя не потребляют ток
Правило №3 - напряжения на входах и выходе должны быть в диапазоне между положительным и отрицательным напряжением питания ОУ.
Предположим, что входное напряжение стало 3В, а в настоящее время на выходе у нас 1В. Что произойдет? Усилитель определяет, что между инвертирующим входом (-) и неинвертирующим (+) разница составляет 2В.
Поэтому, в соответствии с правилом №1, выходное напряжение увеличивается до тех пор, пока напряжения на входах не сравняют. Ситуацию дополнительно упрощает тот факт, что выход соединен непосредственно с инвертирующим входом (-), и это неизбежно приводит к тому, что напряжение на этих двух выводах становиться одинаковым.
Часто, в схеме повторителя напряжения, можно встретить дополнительный резистор в цепи обратной связи. Он необходим там, где требуется повышенная точность. Правила №1 и №2 относятся к идеальному операционному усилителю, которого в реальности нет.
Напряжения на входах не могут быть идеально одинаковыми, через них протекает небольшой ток, поэтому напряжение на выходе может отличаться от входного напряжения на несколько милливольт. Резистор R предназначен для уменьшения влияния этих недостатков. Он должен иметь сопротивление равное сопротивлению источника сигнала.
