Линии связи. Основные характеристики линий связи. Полоса пропускания. Достоверность передачи данных. Достоверность передачи данных

Линии связи.

Линия связи состоит из физической среды, по которой передаются электрические сигналы аппаратурой передачи данных и промежуточной аппаратуры. Промежуточная аппаратура усиливает и регенерирует сигналы и обеспечивает постоянную коммутацию между парой пользователей. Физическая среда передачи данных представляет собой кабель (набор проводов) изоляционные и защитные оболочек и соединительные разъёмы. Также сюда можно отнести земную атмосферу или космическое пространство, через которые передаются электромагнитные волны. В зависимости от среды передачи линии связи разделяются на:

- проводные (воздушные);

- кабельные (медные и волоконно-оптические);

- радиоканалы наземной и спутниковой связи.

Проводные линии представляют собой провода без изолирующей или экранирующей оболочек, проложенной между столбами в воздухе. По ним передаются телефонные или телеграфные сигналы и при отсутствии других возможностей по ним могу передаваться данные. Скорость и помехозащищённость - низкие.

Кабельные линии представляют собой кабель, состоящий из проводников заключенных в несколько слоёв изоляции электрической, электромагнитной, механической, климатической и т.д.

В компьютерных сетях наиболее часто применяются такие виды кабелей как:

- кабели на основе скрученных пар медных проводов;

- волоконно-оптические кабели;

- коаксиальные кабели с медной жилой.

Скрученная пара проводов называется витой парой. Витая пара существует в экранированном варианте (STP) и неэкранированном (UTP). Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемых по кабелю.

Коаксиальный кабель состоит из внутренней медной жилы, слоя изоляции и оплётки.

Волоконно-оптические кабели состоят из тонких (5-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это очень качественный тип кабеля, обеспечивающий передачу данных с очень высокой скоростью (10Гбит/сек. и выше), а также обеспечивающий отличную защиту данных от внешних помех.

Радиоканалы, наземные и спутниковые связи отличаются огромным количеством типов радиоканалов по используемому частотному диапазону и дальности канала.

В компьютерных сетях в настоящее время наиболее часто применяемые оптоволоконные кабели. Популярной средой является витая пара, которая характеризуется отличным соотношение качества и стоимости, а также простотой монтажа. Спутниковые каналы и радиосвязь используется в тех случаях, когда кабельные линии связи применить нельзя.

Основные характеристики линий связи.

Полоса пропускания определяет диапазон частот синусоидального сигнала. Этот сигнал передаётся по линии связи без значительных искажений. Полосы пропускания линий связи различных типов:

10Гц – самая низкая частота

100Гц-1000 Гц – телефонный канал тональной частоты

1000Гц-10кГц – звуковой диапазон

100Гц-100МГц – витая пара

100Гц-1ГГц – коаксиальный кабель

10Гц-10ГГц – волоконно-оптический сигнал

10ТГц-100ТГц – инфракрасные лучи

100ТГц-1000ТГц – видимый свет

1000ТГц-10000ТГц – ультрафиолетовые лучи

Затухание определяется как относительное уменьшение амплитуды или мощности сигналы при передаче по линии связи сигнала определённой частоты. Затухание обычно измеряется в децибелах (дБ).

А=10log10*Pвых/Pвх (дБ), где:

Pвых – мощность сигнала на выходе линии;

Pвх – мощность сигнала на входе линии.

Пропускная способность линии характеризует максимально возможную скорость передачи данных. Измеряется в битах/сек.

Помехоустойчивость линии определяет её способность уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде.Наименее помехоустойчивыми являются радиолинии, а наиболее помехоустойчивыми – волоконно-оптические линии.

Достоверность передачи данных характеризует вероятность искажения для каждого передаваемого бита данных.

Стандарты кабелей.

Наиболее важные характеристики кабелей:

1.затухание, для кабелей измеряется в дБ на метр;

2.волновое сопротивление (импеданс) –  это полное (активная или реактивная) сопротивление в электрической цепи. Измеряется в Омах (Ом).

3.ёмкость – это свойство металлических проводников накапливать энергию. Два электрических проводника в кабеле, разделённых диэлектриком называется конденсатором, способный накапливать заряд. Ёмкость является нежелательной величиной, поэтому её называют «паразитная» ёмкость. Высокое значение ёмкость в кабеле приводит к искажению сигнала