Канали зв’язку
Комп’ютерними телекомунікаційними системами називають обмін інформацією на відстані між декількома комп’ютерами.
Комп’ютерні канали зв’язку можна класифікувати за такими ознаками:
– За способом кодування інформації можна розділити на цифрові і аналогові;
– За способом комунікації можна розділити на виділені і комутовані;
– За способом передачі інформації поділяють на провідні та безпровідні, оптичні.
Аналогові – по аналогових каналах інформація, яка передається, представляється в безперервній формі, тобто у вигляді безперервного ряду значень будь-якої фізичної величини;
Цифрові – це канали, по яких пересилається інформація передається у вигляді цифрових (дискретних, імпульсних) сигналів тієї чи іншої фізичної природи.
Комутовані – це канали, створені з окремих ділянок тільки на час передачі по ним інформацією, після закінчення сеансу зв’язку такий канал розривається.
Виділені канали – це канали, які організовуються на тривалий час і мають постійні характеристики по довжині і пропускної здатності.
До основних характеристик каналів зв’язку відносять швидкість передачі інформації, надійність, вартість, резерви розвитку.
Швидкість передачі інформації вимірюється в біт / с і в бодах. Кількість змін інформаційного параметра сигналу в секунду вимірюється в бодах.
Бод – це така швидкість, коли передається один сигнал (наприклад, імпульс) в секунду незалежно від величини його зміни. Одиниця виміру біт / с відповідає одиничному зміни сигналу в каналі зв’язку і при простих методах кодування сигналу; коли будь-яка зміна буває тільки одиничним, можна прийняти, що: 1 бод = 1 біт / с; 1 Кбод = 103 біт / с; 1 Мбод = 106 біт / с і т. Д.
У разі якщо елемент даних може бути представлений не двома, а великою кількістю значень якого-небудь параметра сигналу, значення 1 бод буде більше 1 біт в секунду.
Надійність – передача інформації без її втрат і змін. Передавач і приймач – це апаратура передачі даних, пов’язують джерело і приймач інформації з каналом зв’язку. Прикладами апаратури передачі даних можуть служити модеми, термінальні адаптери, мережеві карти і т. Д.
Для поліпшення якості сигналу, що передається на великі відстані, використовується додаткова апаратура: повторювачі, комутатори, концентратори, маршрутизатори, мультиплексори.
На цих принципах заснована класифікація, що враховує пропускну здатність каналу зв’язку:
– Низькошвидкісні канали зв’язку, швидкість передачі інформації в них становить від 50 до 200 біт / с;
– Середньошвидкісні канали зв’язку, швидкість передачі в них від 300 до 9600 біт / с, а в нових стандартах до 56 000 біт / с;
– Високошвидкісні (широкосмугові) канали зв’язку, що забезпечують швидкість передачі інформації вище 56000 біт / с. Швидкісні характеристики каналу багато в чому залежать від використовуваних кабелів.
Вита пара – це ізольовані мідні дроти, звичайний діаметр яких становить 1 мм, попарно звиті один навколо іншого у вигляді спіралі. Це дозволяє зменшити електромагнітне взаємодія декількох розташованих поруч кручених пар. Найпоширенішим застосуванням кручений пари є телефонна лінія. Кручені пари, що тягнуться на великі відстані, об’єднуються в кабель, на який надівається захисне покриття. Якби пари проводів, що знаходяться всередині таких кабелів, які не були свити, то сигнали, що проходять по них, накладалися б один на одного. Телефонні кабелі діаметром кілька сантиметрів можна бачити простягнутими на стовпах. Кручені пари використовуються для передачі аналогових і цифрових сигналів. Смуга пропускання залежить від діаметру і довжини проводу, але на великих відстанях може досягти кілька мегабіт в секунду.
Існують два види кручений пари.
Неекрановані кручені пари мають досить високу пропускну здатність, зручні в роботі, не потребують заземлення і завдяки невисокій ціні широко поширені.
Неекранована кручена пара не застосовується в локальній мережі, в якій обробляється інформація з обмеженим доступом, тому що вона може посилити напруженість поля.
Екрановані кручені пари володіють хорошими технічними характеристиками, але мають високу вартість, жорсткі і незручні в роботі і вимагають заземлення. Даний вид кабелю застосовується в основному в мережах з обмеженим доступом до інформації.
Коаксіальний кабель – засіб передачі даних. Він краще екранований, ніж кручена пара, тому може забезпечити передачу даних на більш далекі відстані з більш високими швидкостями. Широко застосовуються два типи кабелів. Один використовується для передачі тільки цифрового сигналу, а інший тип кабелю – аналогового сигналу.
Коаксіальний кабель складається з покритого ізоляцією твердого мідного дроту, розташованого в центрі кабелю. Поверх ізоляції натягнутий циліндричний провідник, зазвичай виконаний у вигляді дрібної мідної сітки. Він покритий зовнішнім захисним шаром ізоляції (пластиковою оболонкою). Конструкція і спеціальний тип екранування коаксіальногокабелю забезпечують високу пропускну здатність і відмінну перешкодозахищеність.
Коаксіальні кабелі для телекомунікацій діляться на дві групи:
– “Товсті” коаксіали;
– “Тонкі” коаксіали.
Товстий коаксіальний кабель має зовнішнє діаметр 12,5 мм і досить товстий провідник (2,17 мм), що забезпечує хороші електричні та механічні характеристики. Швидкість передачі даних по товстому коаксіальному кабелю до 50 Мбіт / с, але, враховуючи певну незручність роботи з ним і його значну вартість, використовувати його в мережах передачі даних можна не завжди.
Тонкий коаксіальний кабель має зовнішнє діаметр 5-6 мм, він дешевше і зручніше в роботі, але тонкий провідник у ньому (0,9 мм) обумовлює гірші електричні та механічні характеристики. Швидкість передачі даних по “тонкому” коаксіалі не перевищує 10 Мбіт / с.
Коаксіальні кабелі широко застосовувалися в телефонних системах, але на лініях великої протяжності їх замінюють оптоволоконними кабелями. Однак коаксіальні кабелі широко використовуються для кабельного телебачення.
Оптоволоконні кабелі за своєю структурою нагадує виту пару. Основу волоконно-оптичного кабелю становить скляна серцевина, по якій поширюється світло, оточена твердим заповнювачем і поміщена в захисну оболонку діаметром 125 мкм.
В одному кабелі може міститися від одного до декількох сотень таких сердечників. Сердечник покритий шаром скла з більш низьким, ніж у сердечника, коефіцієнтом заломлення. Він призначений для більш надійного запобігання виходу світла за межі сердечника.
Зовнішнім шаром служить пластикова оболонка, що захищає скління. Джерелом розповсюджуваного по оптоволоконному кабелю світлового променя є перетворювач електричних сигналів в оптичні, наприклад світлодіод або напівпровідниковий лазер.
Кодування інформації здійснюється зміною інтенсивності світлового променя. Фізичною основою передачі світлового променя по волокну є принцип повного внутрішнього відбиття променя від стінок волокна, що забезпечує мінімальне загасання сигналу, найвищий захист від зовнішніх електромагнітних полів і високу швидкість передачі. По оптоволоконному кабелю, який має велике число волокон, можна передавати величезну кількість повідомлень. На іншому кінці кабелю приймає прилад перетворює світлові сигнали в електричні.
Швидкість передачі даних по оптоволоконному кабелю досягає 1000 Мбіт / с, але він дуже дорогий і використовується лише для прокладки відповідальних магістральних каналів зв’язку. Такий кабель пов’язує столиці і великі міста більшості країн світу, а також материки.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)