Linja e komunikimit fizik. Transmetimi fizik i të dhënave përmes linjave të komunikimit

Norma Baud(shkalla e informacionit ose xhiroja, të dy termat anglezë përdoren në mënyrë të ndërsjellë) është shkalla aktuale e rrjedhës së të dhënave që kalon nëpër rrjet. Kjo shpejtësi mund të jetë më e vogël se shpejtësia e sugjeruar e ngarkesës, pasi të dhënat në rrjet mund të korruptohen ose humbasin.

Kapaciteti i një kanali komunikimi (kapaciteti), i quajtur edhe gjerësia e brezit, përfaqëson shpejtësinë maksimale të mundshme të transferimit të të dhënave në kanal.

E veçanta e kësaj karakteristike është se ajo pasqyron jo vetëm parametrat e mediumit fizik të transmetimit, por edhe tiparet e metodës së zgjedhur të transmetimit të informacionit diskret mbi këtë medium.

Për shembull, kapaciteti i një kanali komunikimi në një Ethernet në një fibër optike është 10 Mbps. Kjo shpejtësi është më e shpejta e mundshme për një kombinim të teknologjisë Ethernet dhe fibrave optike. Megjithatë, për të njëjtën fibër optike, është e mundur të zhvillohet një teknologji tjetër e transmetimit të të dhënave që ndryshon në metodën e kodimit të të dhënave, frekuencën e orës dhe parametra të tjerë, e cila do të ketë një kapacitet të ndryshëm. Kështu, teknologjia Fast Ethernet siguron transmetimin e të dhënave mbi të njëjtën fibër optike me një shpejtësi maksimale prej 100 Mbit / s, dhe teknologjinë Gigabit Ethernet - 1000 Mbit / s. Transmetuesi i pajisjes së komunikimit duhet të funksionojë me një shpejtësi të barabartë me gjerësinë e brezit të kanalit. Kjo shpejtësi ndonjëherëquhet shpejtësia e biteve të transmetuesit.

Gjerësia e brezit- ky term mund të jetë mashtrues sepse përdoret me dy kuptime të ndryshme.

Ne fillim , me ndihmën e tij mund të karakterizojë mediumin e transmetimit. Në këtë rast, do të thotë gjerësia e brezit që linja transfertat pa anomali materiale. Origjina e termit është e qartë nga ky përkufizim.

Së dyti , termi "bandwidth" përdoret sinonimisht me termin "Kapaciteti i kanalit të komunikimit "... Në rastin e parë, gjerësia e brezit matet në herc (Hz), në të dytën, në bit për sekondë. Është e nevojshme të dallohen kuptimet e këtij termi sipas kontekstit, megjithëse ndonjëherë është mjaft e vështirë. Sigurisht, do të ishte më mirë të përdoreshin terma të ndryshëm për karakteristika të ndryshme, por ka tradita që është e vështirë të ndryshohen. Ky përdorim i dyfishtë i termit "bandwidth" ka hyrë tashmë në shumë standarde dhe libra, ndaj ne do të ndjekim qasjen e vendosur.

Gjithashtu duhet pasur parasysh se ky term në kuptimin e dytë është edhe më i zakonshëm se kapaciteti, ndaj nga dy sinonimet do të përdorim gjerësinë e brezit.

Një grup tjetër karakteristikash të një kanali komunikimi lidhet me aftësinë për të transmetuar informacion mbi kanal në njërën ose të dyja anët.

Kur dy kompjuterë ndërveprojnë, zakonisht kërkohet transferimi i informacionit në të dy drejtimet, nga kompjuteri A në kompjuterin B dhe anasjelltas. Edhe kur përdoruesit i duket se merr vetëm informacion (për shembull, shkarkon një skedar muzikor nga interneti) ose transmeton (dërgon një e-mail), shkëmbimi i informacionit shkon në dy drejtime. Ekziston thjesht një rrjedhë kryesore e të dhënave që i intereson përdoruesit, dhe një rrymë ndihmëse e drejtimit të kundërt, të cilat formojnë marrjen e këtyre të dhënave.

Kanalet e komunikimit fizik ndahen në disa lloje në varësi të faktit nëse ato mund të transmetojnë informacion në të dy drejtimet apo jo.

Kanal duplekssiguron transmetimin e njëkohshëm të informacionit në të dy drejtimet. Një kanal dupleks mund të përbëhet nga dy media fizike, secila prej të cilave përdoret për të transmetuar informacion vetëm në një drejtim. Një variant është i mundur kur një medium shërben për transmetimin e njëkohshëm të rrymave të kundërta, në këtë rast përdoren metoda shtesë për ndarjen e çdo rryme nga sinjali total.

Kanal gjysmë duplekssiguron gjithashtu transferimin e informacionit në të dy drejtimet, por jo njëkohësisht, por nga ana tjetër. Kjo do të thotë, gjatë një periudhe të caktuar kohore, informacioni transmetohet në një drejtim, dhe gjatë periudhës tjetër - në drejtim të kundërt.

Kanal Simplexlejon që informacioni të transmetohet vetëm në një drejtim. Shpesh, një lidhje dupleks përbëhet nga dy lidhje simplex.

Linjat e komunikimit

Kur ndërtohen rrjete, përdoren linja komunikimi në të cilat përdoren media të ndryshme fizike: telat e telefonit dhe telegrafit të pezulluar në ajër, të vendosura nën tokë dhe përgjatë dyshemesë së oqeanit, kabllot koaksiale bakri dhe fibra optike, që ngatërrojnë të gjitha zyrat moderne, çifte të përdredhura prej bakri, të gjitha valët depërtuese të radios

Merrni parasysh karakteristikat e përgjithshme të linjave të komunikimit, pavarësisht nga natyra e tyre fizike, si p.sh

Gjerësia e brezit,

xhiros,

Imuniteti dhe

Besueshmëria e transmetimit.

Gjerësia e vijës transmetimi është një karakteristikë themelore e një kanali komunikimi, pasi përcakton shpejtësinë maksimale të mundshme të informacionit të kanalit, i ciliquhet gjerësia e brezit të kanalit.

Formula Nyquist shpreh këtë varësi për një kanal ideal, dhe formula e Shannon merr parasysh praninë e zhurmës në një kanal real.

Klasifikimi i linjave të komunikimit

Kur përshkruani një sistem teknik që transferon informacionin midis nyjeve të rrjetit, disa emra mund të gjenden në literaturë:

linja e komunikimit,

kanal i përbërë,

kanali,

Lidhje.

Shpesh këto terma përdoren në mënyrë të ndërsjellë, dhe në shumë raste ky nuk është problem. Në të njëjtën kohë, ekziston edhe një specifikë në përdorimin e tyre.

Lidhja (lidhja) Është një segment që siguron transferimin e të dhënave ndërmjet dy nyjeve fqinje të rrjetit. Kjo do të thotë, lidhja nuk përmban pajisje të ndërmjetme ndërruese dhe shumëfishuese.

Kanali më së shpeshti tregojnë pjesën e brezit të lidhjes që përdoret në mënyrë të pavarur gjatë ndërrimit. Për shembull, një lidhje në rrjetin primar mund të përbëhet nga 30 kanale, secila prej të cilave ka një gjerësi brezi prej 64 Kbps.

QarkuËshtë rruga ndërmjet dy nyjeve fundore të rrjetit. Një lidhje e bashkuar formohet nga lidhje të veçanta të ndërmjetme dhe ndërlidhje në çelsat. Shpesh epiteti "i përbërë" hiqet dhe termi "kanal" përdoret për t'iu referuar si një kanali të përbërë ashtu edhe një kanali midis nyjeve ngjitur, domethënë brenda një lidhjeje.

Linja e komunikimit mund të përdoret si sinonim për cilindo nga tre termat e tjerë.

Mos jini shumë të rreptë në lidhje me konfuzionin e terminologjisë. Kjo është veçanërisht e vërtetë për dallimet në terminologjinë e telefonisë tradicionale dhe një zonë më të re - rrjetet kompjuterike. Procesi i konvergjencës vetëm sa e përkeqësoi problemin e terminologjisë, pasi shumë nga mekanizmat e këtyre rrjeteve u bënë të zakonshme, por ruajtën disa (ndonjëherë më shumë) emra nga çdo zonë.

Për më tepër, ka arsye objektive për një kuptim të paqartë të termave. Në fig. 8.1 tregon dy opsione për një linjë komunikimi. Në rastin e parë (Fig. 8.1, a), linja përbëhet nga një segment kabllor disa dhjetëra metra i gjatë dhe është një lidhje.

Në rastin e dytë (Fig. 8.1, b), linja e komunikimit është një kanal i përbërë i vendosur në një rrjet me komutim qark. Një rrjet i tillë mund të jetë një rrjet primar ose një rrjet telefonik.

Sidoqoftë, për një rrjet kompjuterik, kjo linjë është një lidhje, pasi lidh dy nyje fqinje, dhe të gjitha pajisjet e ndërmjetme komutuese janë transparente për këto nyje. Arsyeja e keqkuptimit të ndërsjellë në nivelin e termave të specialistëve të kompjuterave dhe specialistëve të rrjeteve parësore është e qartë këtu.

Rrjetet primare janë krijuar posaçërisht për të ofruar shërbime të kanaleve të transmetimit të të dhënave për rrjetet kompjuterike dhe telefonike, për të cilat në raste të tilla thonë se funksionojnë "mbi" rrjetet parësore dhe janë rrjete të mbivendosura.

Karakteristikat e linjës së komunikimit

Ju dhe unë duhet të kuptojmë koncepte të tilla si: zbërthimi harmonik, spektral (spektri) i sinjalit,Gjerësia e spektrit të sinjalit, formulat Furier, interferenca e jashtme, e brendshmeinterferenca, ose interferenca, dobësimi i sinjalit, dobësimi linear, dritare
transparenca, niveli absolut i fuqisë, niveli relativ
fuqia, pragu i ndjeshmërisë së marrësit, impedanca e valës,
imuniteti i linjës, lidhja elektrike, lidhja magnetike,
sinjal i induktuar, kryqëzim i afërt, ndërlidhje
interferenca nga skajet e largëta, mbrojtja e kabllove, besueshmëria e transmetimit
të dhënat, shkalla e gabimit të bitit, gjerësia e brezit, gjerësia e brezit
aftësia, fizike, ose lineare, kodimi, sinjali bartës,
frekuenca e bartësit, modulimi, ora, baud.

Le të fillojmë.

Analiza spektrale e sinjaleve në linjat e komunikimit

Një rol të rëndësishëm në përcaktimin e parametrave të linjave të komunikimit i caktohet zbërthimit spektral të sinjalit të transmetuar mbi këtë linjë. Nga teoria e analizës harmonike dihet se çdo proces periodik mund të paraqitet si një shumë e lëkundjeve sinusoidale të frekuencave të ndryshme dhe amplitudave të ndryshme (Fig. 8.3).

Çdo komponent i një sinusoidi quhet gjithashtu një harmonik, dhe grupi i të gjitha har-
Monique quhet dekompozimi spektral, ose spektri, i sinjalit origjinal.

Gjerësia e spektrit të sinjalit është diferenca midis frekuencave maksimale dhe minimale të grupit të sinusoideve që shtohen me sinjalin origjinal.

Sinjalet jo periodike mund të përfaqësohen si një integral i sinjaleve sinusoidale me një spektër të vazhdueshëm frekuencash. Në veçanti, zbërthimi spektral i një impulsi ideal (fuqia e njësisë dhe kohëzgjatja zero) ka përbërës të të gjithë spektrit të frekuencës, nga -oo në + oo (Fig. 8.4).

Teknika për gjetjen e spektrit të çdo sinjali burimor është i njohur mirë. Për disa sinjale që përshkruhen në mënyrë analitike (për shembull, për një sekuencë pulsesh drejtkëndëshe me të njëjtën kohëzgjatje dhe amplitudë), spektri llogaritet lehtësisht bazuar në Formulat e Furierit.

Për format valore arbitrare të hasura në praktikë, spektri mund të gjendet duke përdorur instrumente speciale - analizues të spektrit, të cilët matin spektrin e një sinjali real dhe shfaqin amplitudat e përbërësve harmonikë në ekran, i printojnë ato në një printer ose i transferojnë për përpunim dhe ruajtje në një kompjuter.

Shtrembërimi i një sinusoidi të çdo frekuence nga linja transmetuese çon, në fund të fundit, në shtrembërim të amplitudës dhe formës së sinjalit të transmetuar të çdo lloji. Shtrembërimi ndodh kur sinusoidet e frekuencave të ndryshme nuk janë të shtrembëruara në mënyrë të barabartë.

Nëse ky është një sinjal analog që transmeton fjalim, atëherë timbri i zërit ndryshon për shkak të shtrembërimit të mbitoneve - frekuencave anësore. Kur transmetohen sinjale pulsuese tipike për rrjetet kompjuterike, harmonikat me frekuencë të ulët dhe me frekuencë të lartë shtrembërohen, si rezultat, pjesët e përparme të pulsit humbasin formën e tyre drejtkëndore (Fig. 8.5) dhe sinjalet mund të njihen dobët në skajin marrës të linjës. .

Sinjalet e transmetuara janë të shtrembëruara për shkak të linjave të komunikimit të papërsosur. Një mjet transmetimi ideal që nuk ndërhyn në sinjalin e transmetuar duhet të ketë të paktën rezistencë zero, kapacitet dhe induktivitet. Megjithatë, në praktikë, telat e bakrit, për shembull, përfaqësojnë gjithmonë një kombinim të rezistencës aktive, ngarkesave kapacitative dhe induktive të shpërndara përgjatë gjatësisë (Fig. 8.6). Si rezultat, sinusoidet e frekuencave të ndryshme transmetohen nga këto linja në mënyra të ndryshme.

Përveç shtrembërimeve të sinjalit që rrjedhin nga parametrat fizikë jo idealë të linjës së komunikimit, ka edhe ndërhyrje të jashtme që kontribuojnë në shtrembërimin e formës valore në daljen e linjës. Kjo ndërhyrje krijohet nga motorë të ndryshëm elektrikë, pajisje elektronike, atmosferikefenomene etj. Pavarësisht masave mbrojtëse të marra nga projektuesit e kabllove dhe pranisë së pajisjeve amplifikuese dhe komutuese, nuk është e mundur të kompensohet plotësisht ndikimi i ndërhyrjeve të jashtme. Përveç ndërhyrjeve të jashtme në kabllo, ka edhe ndërhyrje të brendshme - i ashtuquajturi induksion i një palë përçuesish në tjetrin. Si rezultat, sinjalet në dalje të linjës së komunikimit mundkanë një formë të shtrembëruar (siç tregohet në figurën 8.5).

Zbutja dhe Impedanca Karakteristike

Shkalla e shtrembërimit të sinjaleve sinusoidale nga linjat e komunikimit vlerësohet nga karakteristika të tilla si dobësimi dhe gjerësia e brezit. Dobësimi tregon se sa zvogëlohet fuqia e sinjalit sinusoidal të referencës në daljen e një linje komunikimi në raport me fuqinë e sinjalit në hyrje të kësaj linje. Zbutja (A) zakonisht matet në decibel (dB) dhe llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme:

Këtu Рout është fuqia e sinjalit në daljen e linjës, Рin është fuqia e sinjalit në hyrjen e linjës. Meqenëse zbutja varet nga gjatësia e linjës së komunikimit, si karakteristikë e linjës së komunikimit përdoret si më poshtë:quhet zbutje lineare, pra zbutje në një linjë komunikimi me një gjatësi të caktuar. Për kabllot LAN, kjo gjatësi është zakonisht 100 m, pasi kjo vlerë është gjatësia maksimale e kabllit për shumë teknologji LAN. Për linjat e komunikimit territorial, zbutja lineare matet për një distancë prej 1 km.

Në mënyrë tipike, zbutja karakterizohet nga seksione pasive të linjës së komunikimit, të përbërë nga kabllo dhe seksione kryq, pa amplifikatorë dhe rigjenerues.

Meqenëse fuqia e sinjalit dalës të kabllit pa amplifikues të ndërmjetëm është më e vogël se fuqia e sinjalit të hyrjes, dobësimi i kabllit është gjithmonë negativ.

Shkalla e dobësimit të fuqisë së një sinjali sinusoidal varet nga frekuenca e sinusoidit, dhe kjo varësi përdoret gjithashtu për të karakterizuar linjën e komunikimit (Fig. 8.7).

Më shpesh, kur përshkruhen parametrat e një linje komunikimi, vlerat e dobësimit jepen vetëm për disa frekuenca. Kjo është për shkak të, nga njëra anë, dëshirës për të thjeshtuar matjet kur kontrolloni cilësinë e linjës. Nga ana tjetër, në praktikë, shpesh dihet paraprakisht frekuenca themelore e sinjalit të transmetuar, domethënë frekuenca harmonike e së cilës ka amplituda dhe fuqinë më të lartë. Prandaj, mjafton të dihet zbutja në këtë frekuencë për të vlerësuar afërsisht shtrembërimin e sinjaleve të transmetuara në linjë.

KUJDES

Siç u përmend më lart, zbutja është gjithmonë negative, por shenja minus shpesh anashkalohet dhe ndonjëherë lind konfuzioni. Deklarata se cilësia e linjës së komunikimit është sa më e lartë, aq më e madhe (duke marrë parasysh shenjën) dobësimi është plotësisht i saktë. Nëse e shpërfillim shenjën, pra kemi parasysh vlerën absolute të zbutjes, atëherë zbutja e një linje më cilësore është më e vogël. Le të japim një shembull. Për instalime elektrike të brendshme në ndërtesa, përdoret një kabllo me çifte të përdredhura të kategorisë 5. Ky kabllo, mbi të cilin funksionojnë pothuajse të gjitha teknologjitë LAN, karakterizohet nga një zbutje jo më pak se -23,6 dB për një frekuencë 100 MHz me një gjatësi kabllore 100. m. b ka një zbutje në një frekuencë prej 100 MHz jo më pak se -20,6 dB. Ne marrim atë - 20.6> -23.6, por 20.6< 23,6.

Në fig. 8.8 tregon zbutjen tipike kundrejt frekuencës për kabllot e pambrojtur me çifte të përdredhura të kategorisë 5 dhe 6.

Kablloja optike ka vlera dobësimi dukshëm më të ulëta (në vlerë absolute), zakonisht në rangun nga -0.2 deri në -3 dB me një gjatësi kabllore prej 1000 m, që do të thotë se është më cilësor se kablloja me çift të përdredhur. Pothuajse të gjitha fibrat optike kanë një varësi komplekse të zbutjes nga gjatësia e valës, e cila ka tre të ashtuquajturat dritare transparence. Në fig. 8.9 tregon varësinë karakteristike të dobësimit për një fibër optike. Nga figura mund të shihet se zona e përdorimit efektiv të fibrave moderne është e kufizuar në gjatësi vale prej 850 nm, 1300 nm dhe 1550 nm (përkatësisht 35 THz, 23 THz dhe 19.4 THz). Dritarja 1550 nm siguron humbjen më të ulët, dhe për këtë arsye diapazonin maksimal me një fuqi transmetuesi fiks dhe një ndjeshmëri fikse të marrësit

Si karakteristikë e fuqisë së sinjalit, ajo absolute dhe relative
nivelet relative të fuqisë. Niveli i fuqisë absolute matet në
watts, niveli relativ i fuqisë, si dobësimi, matet në vendim-
belah. Në këtë rast, si një vlerë bazë e fuqisë, në lidhje me të cilën
matet fuqia e sinjalit, merret një vlerë prej 1 mW. Kështu,
Niveli i fuqisë relative p llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme:

Këtu P është fuqia absolute e sinjalit në milivat, dhe dBm është një njësi matëse.
niveli i fuqisë relative të reniumit (decibel për mW). I afërm
vlerat e fuqisë janë të përshtatshme për t'u përdorur gjatë llogaritjes së buxhetit të energjisë
se linjat e komunikimit.

Thjeshtësia ekstreme e llogaritjes u bë e mundur për faktin se si
në të dhënat fillestare janë përdorur vlerat relative të fuqisë hyrëse
sinjalet dhe sinjalet dalëse. Vlera y e përdorur në shembull quhet
pragu i ndjeshmërisë së marrësit dhe përfaqëson fuqinë minimale
sinjal në hyrjen e marrësit, në të cilin është në gjendje të lokalizohet saktë
njohin informacionin diskret që përmban sinjali. Është e qartë se për
funksionimin normal të linjës së komunikimit, është e nevojshme që fuqia minimale
sinjali i transmetuesit, madje i dobësuar nga dobësimi i linjës së komunikimit, ka tejkaluar
pragu i ndjeshmërisë së marrësit: x - A> y. Kontrollimi i kësaj gjendje është
është thelbi i llogaritjes së buxhetit energjetik të linjës.

Një parametër i rëndësishëm i një linje komunikimi bakri është impedanca e saj karakteristike,
që përfaqëson rezistencën totale (komplekse) që takohet
një valë elektromagnetike me një frekuencë të caktuar kur përhapet përgjatë njërës
një zinxhir homogjen. Impedanca karakteristike matet në ohmë dhe varet nga e tillë
parametrat e linjës së komunikimit, të tilla si rezistenca aktive, induktiviteti linear
dhe kapaciteti linear, si dhe në frekuencën e vetë sinjalit. Impedanca e daljes
transmetuesi duhet të përputhet me rezistencën karakteristike të linjës,
përndryshe, dobësimi i sinjalit do të jetë i tepruar.

Imuniteti dhe besueshmëria

Imuniteti i një linje, siç nënkupton edhe emri, përcakton aftësinë e linjës për të përballuar efektet e zhurmës së krijuar në mjedisin e jashtëm ose në përçuesit e brendshëm të vetë kabllit. Imuniteti i një linje varet nga lloji i mediumit fizik të përdorur, si dhe nga mjetet mbrojtëse dhe shtypëse të vetë linjës. Linjat e radios janë më pak rezistente ndaj ndërhyrjeve, linjat kabllore kanë qëndrueshmëri të mirë dhe linjat me fibër optike, të cilat janë të pandjeshme ndaj rrezatimit elektromagnetik të jashtëm, janë të shkëlqyera. Në mënyrë tipike, për të zvogëluar ndërhyrjen nga fushat e jashtme elektromagnetike, përçuesit janë të mbrojtur dhe / ose të përdredhur.

Lidhja elektrike dhe magnetike janë parametra të një kabllo bakri që janë gjithashtu rezultat i ndërhyrjes. Lidhja elektrike përcaktohet nga raporti i rrymës së induktuar në qarkun e prekur me tensionin që vepron në qarkun ndikues. Lidhja magnetike është raporti i forcës elektromotore të induktuar në qarkun e prekur me rrymën në qarkun ndikues. Lidhja elektrike dhe magnetike rezulton në sinjale të induktuara (marrëveshje) në qarkun e prekur. Ekzistojnë disa parametra të ndryshëm që karakterizojnë imunitetin e një kablloje ndaj ndërhyrjeve.

Near End Cross Talk (NEXT) përcakton qëndrueshmërinë e një kablloje kur ndërhyrja shkaktohet nga një sinjal i gjeneruar nga një transmetues i lidhur me një nga çiftet ngjitur në të njëjtin skaj të kabllit si ai i lidhur me kabllon e prekur. Marrësi çift ( fig 8.10). Eksponenti NEXT, i shprehur në decibel, është i barabartë me 10 lg Pout / Pind> ku Pout është fuqia e sinjalit në dalje, Pind është fuqia e sinjalit të induktuar.

Sa më e ulët të jetë vlera NEXT, aq më i mirë është kablloja. Për shembull, për një kabllo çift të përdredhur të kategorisë 5, NEXT duhet të jetë më pak se -27 dB në 100 MHz.

Far End Cross Talk (FEXT) ju lejon të vlerësoni imunitetin e një kablloje ndaj ndërhyrjeve kur transmetuesi dhe marrësi janë të lidhur në skaje të ndryshme të kabllit. Natyrisht, ky tregues duhet të jetë më i mirë se NEXT, pasi sinjali arrin në skajin e largët të kabllit, i dobësuar nga dobësimi i secilës palë.

Vlerat NEXT dhe FEXT zakonisht aplikohen në një kabllo të përbërë nga disa çifte të përdredhura, pasi në këtë rast, ndërhyrja e ndërsjellë e një çifti në tjetrin mund të arrijë vlera të konsiderueshme. Për një kabllo të vetme koaksiale (d.m.th., i përbërë nga një bërthamë e mbrojtur), ky tregues nuk ka kuptim, dhe për një kabllo koaksiale të dyfishtë gjithashtu nuk vlen për shkak të shkallës së lartë të mbrojtjes së secilës bërthamë. Fibrat optike gjithashtu nuk krijojnë ndonjë ndërhyrje të dukshme reciproke.

Për shkak të faktit se në disa teknologji të reja të dhënat transmetohen njëkohësisht mbi disa çifte të përdredhura, kohët e fundit kanë filluar të përdoren edhe treguesit e ndërlidhjes me prefiksin PS (PowerSUM - pickup i kombinuar), si PS NEXT dhe PS FEXT. Këta tregues pasqyrojnë rezistencën e kabllit ndaj fuqisë totale të ndërlidhjes në një nga çiftet e kabllove nga të gjitha çiftet e tjera transmetuese (Fig. 8.11).

Një tregues tjetër praktikisht i rëndësishëm është mbrojtja e kabllove (Atenuation / Crosstalk Ratio, ACR). Siguria përkufizohet si diferenca midis sinjalit të kërkuar dhe niveleve të ndërhyrjes. Sa më e lartë të jetë vlera e mbrojtjes së kabllove, aq më shumë, në përputhje me formulën Shannon, me një potencial më të lartë

shpejtësia mund të transmetojë të dhëna por ky kabllo. Në fig. 8.12 tregon një karakteristikë tipike të varësisë së imunitetit të një kablloje çift të përdredhur të pambrojtur nga frekuenca e sinjalit.

Besnikëria e transmetimit të të dhënave karakterizon probabilitetin e shtrembërimit të çdo biti të të dhënave të transmetuar. Kjo nganjëherë referohet si Shkalla e Gabimit të Bitit (BER). Vlera BER për linjat e komunikimit pa mjete shtesë mbrojtjeje kundër gabimeve (për shembull, kodet vetë-korrigjuese ose protokollet me ritransmetim të kornizave të shtrembëruara) është, si rregull, 10-4-10-6, në linjat e komunikimit me fibra optike - 10 ~ 9. Vlera e besueshmërisë së transmetimit të të dhënave, për shembull 10-4, tregon se, mesatarisht, nga 10 000 bit, vlera e një biti është e shtrembëruar.

Shpesh, frekuencat e ndërprerjes konsiderohen të jenë frekuencat në të cilat fuqia e sinjalit të daljes përgjysmohet në lidhje me sinjalin hyrës, që korrespondon me një zbutje prej -3 dB. Siç do të shohim më vonë, gjerësia e brezit ka ndikimin më të madh në shpejtësinë maksimale të mundshme të transferimit të të dhënave në linjën e komunikimit. Gjerësia e brezit varet nga lloji i linjës dhe gjatësia e saj. Në fig. 8.13 tregon gjerësinë e brezit të linjave të komunikimit të llojeve të ndryshme, si dhe diapazonin e frekuencës më të përdorur në teknologjinë e komunikimit.

Për shembull, meqenëse një protokoll i shtresës fizike përcaktohet gjithmonë për linjat dixhitale, i cili përcakton shpejtësinë e bit-it të transmetimit të të dhënave, atëherë gjerësia e brezit për to është gjithmonë e njohur - 64 Kbit / s, 2 Mbit / s, etj.

Në ato raste, kur është e nevojshme vetëm të zgjidhet se cili nga shumë protokollet ekzistues të përdoret në një linjë të caktuar, karakteristikat e tjera të linjës, si gjerësia e brezit, ndërlidhja, imuniteti ndaj zhurmës, etj., janë shumë të rëndësishme.

Shpejtësia, si shpejtësia e të dhënave, matet në bit për sekondë (bps), dhe gjithashtu në njësi të prejardhura si kilobit për sekondë (Kbps), etj.

Produktiviteti i linjave të komunikimit dhe pajisjeve të rrjetit të komunikimit është
Ajo matet në bit për sekondë, jo në bajt për sekondë. Kjo për faktin setë dhënat në rrjete transmetohen në mënyrë sekuenciale, domethënë pak nga pak, dhe jo paralelisht, byte, siç ndodh midis pajisjeve brenda një kompjuteri. Njësi të tilla matëse,si kilobit, megabit ose gigabit, në teknologjitë e rrjetit korrespondojnë rreptësisht me fuqitë prej 10(d.m.th., një kilobit është 1000 bit, dhe një megabit është 1 000 000 bit), siç është zakon në të gjitha
degët e shkencës dhe teknologjisë, dhe jo fuqitë e dy afër këtyre numrave, siç është zakonnë programim, ku parashtesa "kilo" është 210 = 1024, dhe "mega" është 220 = 1.048.576.

Shpejtësia e një linje komunikimi varet jo vetëm nga karakteristikat e saj, si p.sh
si dobësimi ashtu edhe gjerësia e brezit, por edhe nga spektri i sinjaleve të transmetuara.
Nëse harmonike të rëndësishme të sinjalit (d.m.th., ato harmonike, amplituda e të cilave është
japin kontributin kryesor në sinjalin që rezulton) bien në brezin e kalimit
linjë, atëherë një sinjal i tillë do të transmetohet mirë nga kjo linjë komunikimi,
dhe marrësi do të jetë në gjendje të njohë saktë informacionin e dërguar nga
transmetuesi (Fig. 8.14, a). Nëse harmonikat e rëndësishme shkojnë përtej
gjerësia e brezit të linjës së komunikimit, sinjali do të shtrembërohet ndjeshëm
Xia, dhe marrësi do të bëjë një gabim kur njeh informacionin (Fig. 8.14, b).

Bit dhe baud

Zgjedhja e mënyrës së paraqitjes së informacionit diskret në formën e sinjaleve,
transmetimi në një linjë komunikimi quhet kodim fizik ose linear.

Spektri i sinjaleve varet nga metoda e zgjedhur e kodimit dhe, në përputhje me rrethanat,
kapaciteti i linjës.

Kështu, për një metodë kodimi, një linjë mund të ketë një të tillë
xhiros, dhe për një tjetër - një tjetër. Për shembull, një kabllo me çift të përdredhur
Rii 3 mund të transmetojë të dhëna me një gjerësi brezi prej 10 Mbps me a
kodimi sobe i standardit të shtresës fizike 10ВаБе-Т dhe 33 Mbit / s me një metodë
standardi i kodimit sobe 100Ваse-Т4.

Në përputhje me postulatin kryesor të teorisë së informacionit, çdo ndryshim i dukshëm i paparashikueshëm në sinjalin e marrë mbart informacion. Prandaj rrjedh sesinusoid, në të cilin amplituda, faza dhe frekuenca mbeten të pandryshuara, informacioni nuk ështëmbart, pasi ndryshimi i sinjalit, megjithëse ndodh, është absolutisht i parashikueshëm. Në mënyrë të ngjashme, pulset në autobusin e orës së kompjuterit nuk mbajnë informacion,meqenëse ndryshimet e tyre janë gjithashtu konstante në kohë. Por impulset në autobusin e të dhënave nuk mund të parashikohen paraprakisht, kjo i bën ato informuese, ato mbartin informacion
ndërmjet blloqeve ose pajisjeve individuale të kompjuterit.

Në shumicën e metodave të kodimit, përdoret një ndryshim në çdo parametër të një sinjali periodik - frekuenca, amplituda dhe faza e një sinusoidi, ose shenja e potencialit të një sekuence impulsesh. Një sinjal periodik, parametrat e të cilit janë subjekt i ndryshimeve, quhet sinjal bartës, dhe frekuenca e tij, nëse sinjali është sinusoidal, quhet frekuencë bartëse. Procesi i ndryshimit të parametrave të sinjalit bartës në përputhje me informacionin e transmetuar quhet modulim.

Nëse sinjali ndryshon në atë mënyrë që mund të dallohen vetëm dy nga gjendjet e tij, atëherë çdo ndryshim në të do të korrespondojë me njësinë më të vogël të informacionit - pak. Nëse sinjali mund të ketë më shumë se dy gjendje të dallueshme, atëherë çdo ndryshim në të do të ketë disa pjesë informacioni.

Transmetimi i informacionit diskret në rrjetet e telekomunikacionit është me kohë, domethënë, sinjali ndryshon në një interval kohor të caktuar, i quajtur cikël. Marrësi i informacionit konsideron se në fillim të çdo cikli vjen informacion i ri në hyrje të tij. Në këtë rast, pavarësisht nëse sinjali përsërit gjendjen e ciklit të mëparshëm ose nëse ka një gjendje të ndryshme nga ajo e mëparshme, marrësi merr informacion të ri nga transmetuesi. Për shembull, nëse cikli i orës është 0,3 s, dhe sinjali ka dy gjendje dhe 1 është i koduar me një potencial prej 5 volt, atëherë prania e një sinjali 5 volt në hyrjen e marrësit për 3 sekonda nënkupton marrjen e informacionit të përfaqësuar nga numri binar 1111111111.

Numri i ndryshimeve në parametrin e informacionit të sinjalit periodik bartës për sekondë matet në baud. Një baud është e barabartë me një ndryshim në parametrin e informacionit për sekondë. Për shembull, nëse cikli i transmetimit të informacionit është 0.1 sekondë, atëherë sinjali ndryshon me një shpejtësi prej 10 baud. Kështu, shpejtësia e baud-it përcaktohet tërësisht nga madhësia e ciklit.

Shpejtësia e informacionit matet në bit për sekondë dhe në përgjithësi nuk është e njëjtë me shpejtësinë e baud-it. Mund të jetë ose më e lartë ose më e ulët se shpejtësia

ndryshimet në parametrin e informacionit të matur në baud. Kjo marrëdhënie varet nga numri i gjendjeve të sinjalit. Për shembull, nëse sinjali ka më shumë se dy gjendje të dallueshme, atëherë me cikle të barabarta të orës dhe metodën përkatëse të kodimit, shpejtësia e informacionit në bit për sekondë mund të jetë më e lartë se shkalla e ndryshimit të sinjalit të informacionit në baud.

Le të jenë parametrat e informacionit faza dhe amplituda e sinusoidit, dhe ka 4 gjendje fazore në 0, 90, 180 dhe 270 ° dhe dy vlera të amplitudës së sinjalit, atëherë sinjali i informacionit mund të ketë 8 gjendje të dallueshme. Kjo do të thotë se çdo gjendje e këtij sinjali mbart informacion në 3 bit. Në këtë rast, një modem që funksionon me një shpejtësi prej 2400 baud (duke ndryshuar sinjalin e informacionit 2400 herë në sekondë) transmeton informacion me një shpejtësi prej 7200 bps, pasi me një ndryshim në sinjal transmetohen 3 bit informacion.

Nëse sinjali ka dy gjendje (d.m.th., ai mbart informacion në 1 bit), atëherë shpejtësia e informacionit zakonisht përkon me numrin e baud. Megjithatë, mund të vërehet edhe tabloja e kundërt, kur shpejtësia e informacionit është më e ulët se shkalla e ndryshimit të sinjalit të informacionit në baud. Kjo ndodh kur, për njohjen e besueshme të informacionit të përdoruesit nga marrësi, çdo bit në sekuencë është i koduar me disa ndryshime në parametrin e informacionit të sinjalit bartës. Për shembull, kur një vlerë biti i vetëm kodohet me një impuls pozitiv dhe një vlerë bit zero me një impuls të polaritetit negativ, sinjali fizik e ndryshon gjendjen e tij dy herë me çdo bit që transmetohet. Me këtë kodim, shpejtësia e linjës në bit për sekondë është gjysma e asaj të baud.

Sa më e lartë të jetë frekuenca e sinjalit periodik bartës, aq më e lartë mund të jetë frekuenca e modulimit dhe aq më e lartë mund të jetë gjerësia e brezit të linjës së komunikimit.

Megjithatë, nga ana tjetër, me një rritje të frekuencës së sinjalit të bartësit periodik, gjerësia e spektrit të këtij sinjali gjithashtu rritet.

Linja e transmeton këtë spektër të sinusoideve me ato shtrembërime që përcaktohen nga gjerësia e brezit të saj. Sa më i madh të jetë mospërputhja midis gjerësisë së brezit të linjës dhe gjerësisë së spektrit të sinjaleve të informacionit të transmetuar, aq më shumë sinjalet janë të shtrembëruara dhe aq më shumë ka gjasa të ketë gabime në njohjen e informacionit nga pala marrëse, që do të thotë se shpejtësia e mundshme e transmetimit të informacionit rezulton të jetë më e ulët.

Raporti i gjerësisë së brezit ndaj gjerësisë së brezit

Marrëdhënia midis gjerësisë së brezit të një linje dhe gjerësisë së brezit të saj, pavarësisht nga metoda e miratuar e kodimit fizik, u krijua nga Claude Shannon:

C = F log 2 (1 + Pc / Psh) -

Këtu C është gjerësia e brezit të linjës në bit për sekondë, F është gjerësia e brezit të linjës në herc, Pc është fuqia e sinjalit, Psh është fuqia e zhurmës.

Nga kjo marrëdhënie rezulton se nuk ka kufi teorik të gjerësisë së brezit për një linjë fikse të gjerësisë së brezit. Sidoqoftë, në praktikë, ekziston një kufi i tillë. Në të vërtetë, është e mundur të rritet kapaciteti i linjës duke rritur fuqinë e transmetuesit ose duke zvogëluar fuqinë e zhurmës (ndërhyrjes) në linjën e komunikimit. Të dy këta komponentë janë shumë të vështirë për t'u ndryshuar. Një rritje në fuqinë e transmetuesit çon në një rritje të konsiderueshme të madhësisë dhe kostos së tij. Ulja e nivelit të zhurmës kërkon përdorimin e kabllove speciale me mbrojtje të mirë, që kushton shumë, si dhe reduktimin e zhurmës në transmetues dhe pajisje të ndërmjetme, gjë që nuk është e lehtë për t'u arritur. Për më tepër, efekti i fuqisë së sinjalit të dobishëm dhe zhurmës në xhiros është i kufizuar nga varësia logaritmike, e cila rritet shumë më pak se ajo proporcionale e drejtpërdrejtë. Pra, me një raport fillestar mjaft tipik të fuqisë sinjal-zhurmë, një rritje 100-fish e fuqisë së transmetuesit do të japë vetëm një rritje prej 15% në xhiron e linjës.

Në thelb afër formulës së Shannon-it është një tjetër raport i marrë nga Nyquist, i cili gjithashtu përcakton gjerësinë maksimale të mundshme të brezit të një linje komunikimi, por pa marrë parasysh zhurmën në linjë:

C = 2 Flog2 M.

Këtu M është numri i gjendjeve të dallueshme të parametrit të informacionit.

Nëse sinjali ka dy gjendje të dallueshme, atëherë gjerësia e brezit është e barabartë me dyfishin e gjerësisë së brezit të linjës së komunikimit (Fig. 8.15, a). Nëse transmetuesi përdor më shumë se dy gjendje të qëndrueshme të sinjalit për të koduar të dhënat, atëherë kapaciteti i linjës rritet, pasi në një cikël funksionimi transmetuesi transmeton disa bit të të dhënave origjinale, për shembull, 2 bit në prani të katër gjendjeve të dallueshme të sinjalit ( Fig. 8.15, b).

Edhe pse formula Nyquist nuk merr parasysh në mënyrë eksplicite praninë e zhurmës, në mënyrë indirekte
ndikimi i tij reflektohet në zgjedhjen e numrit të gjendjeve të sinjalit të informacionit
nala. Numri i shteteve duhet të rritet për të rritur qarkullimin e linjës së komunikimit, por në praktikë kjo parandalohet nga zhurma në linjë. Për shembull, gjerësia e brezit të linjës, sinjali i së cilës është treguar në Fig. 8.15, b, mund të dyfishohet duke përdorur jo 4, por 16 nivele për të koduar të dhënat. Sidoqoftë, nëse amplituda e zhurmës herë pas here tejkalon diferencën midis niveleve ngjitur, atëherë marrësi nuk do të jetë në gjendje të njohë në mënyrë të qëndrueshme të dhënat e transmetuara. Prandaj, numri i gjendjeve të mundshme të sinjalit në fakt është i kufizuar nga raporti i fuqisë së sinjalit ndaj zhurmës, dhe formula Nyquist përcakton shpejtësinë maksimale të transferimit të të dhënave në rastin kur numri i gjendjeve tashmë është zgjedhur duke marrë parasysh aftësitë e njohjes së qëndrueshme. nga marrësi.

Çift i përdredhur i mbrojtur dhe i pambrojtur

Çift i përdredhur quhet një palë tela të përdredhur. Ky lloj i mediumit të transmetimit të të dhënave është shumë i popullarizuar dhe përbën bazën e një numri të madh kabllosh të brendshëm dhe të jashtëm. Një kabllo mund të përbëhet nga disa çifte të përdredhura (kabllot e jashtme ndonjëherë përmbajnë deri në disa dhjetëra çifte të tilla).

Përdredhja e telave zvogëlon ndikimin e ndërhyrjes së jashtme dhe të ndërsjellë në sinjalet e kërkuara të transmetuara mbi kabllo.

Karakteristikat kryesore të dizajnit të kabllove janë paraqitur në mënyrë skematike në Fig. 8.16.

Kabllot e çifteve të përdredhura janë simetrike , domethënë ato përbëhen nga dy përçues strukturorë identikë. Një kabllo e balancuar e çifteve të përdredhur mund të jetë ose të mbrojtura dhe i pambrojtur.

Është e nevojshme të bëhet dallimi midis elektrike izolimi i bërthamave përçuese, i cili është i disponueshëm në çdo kabllo, ngaelektromagnetikeizolim. E para përbëhet nga një shtresë dielektrike jo përcjellëse - letër ose një polimer, siç është klorur polivinil ose polistireni. Në rastin e dytë, përveç izolimit elektrik, bërthamat përçuese vendosen edhe brenda një mburoje elektromagnetike, e cila përdoret më shpesh si një gërshet përçues bakri.

Bazuar në kabllopalë e përdredhur e pambrojtur,përdoret për instalime elektrike

brenda godinës, e ndarë sipas standardeve ndërkombëtare në kategoritë (nga 1 në 7).

Kabllot e kategorisë 1 zbatohen aty ku janë kërkesat për shpejtësi
janë minimale. Ky është zakonisht një kabllo për transmetimin e zërit dixhital dhe analog.
dhe transferim të të dhënave me shpejtësi të ulët (deri në 20 Kbps). Deri në vitin 1983, ishte
një lloj i ri kabllo për instalime elektrike telefonike.

Kabllot e kategorisë 2 u përdorën për herë të parë nga IBM për të ndërtuar
sistemi i vet kabllor. Kërkesa kryesore për kabllot e kësaj kategorie është
Rii - aftësia për të transmetuar sinjale me një spektër deri në 1 MHz.

Kabllot e kategorisë 3 u standardizuan në 1991. Standardi EIA-568
përcaktoi karakteristikat elektrike të kabllove për frekuencat në diapazonin deri në
16 MHz. Kabllot e kategorisë 3 të dizajnuara si për transmetimin e të dhënave dhe
dhe për transmetimin e zërit, tani përbëjnë bazën e shumë sistemeve kabllore
ndërtesat.

Kabllot e kategorisë 4 përfaqësojnë një version pak të përmirësuar të
të bardhët e kategorisë 3. Kabllot e kategorisë 4 duhet t'i rezistojnë provave për një orë.
për transmetimin e një sinjali prej 20 MHz dhe siguron rritje të imunitetit ndaj zhurmës
shpejtësi të lartë dhe humbje të ulët të sinjalit. Në praktikë, ato përdoren rrallë.

Kabllot e kategorisë 5 janë projektuar posaçërisht për të mbështetur të lartë
protokollet me shpejtësi të lartë. Karakteristikat e tyre përcaktohen në intervalin deri në
100 MHz. Shumica e teknologjive me shpejtësi të lartë (FDDI, Fast Ethernet,
ATM dhe Gigabit Ethernet) janë fokusuar në përdorimin e kabllove të çifteve të përdredhura
5. Kablloja e kategorisë 5 zëvendësoi kabllon e kategorisë 3, dhe sot
të gjitha sistemet e reja kabllore të ndërtesave të mëdha janë ndërtuar mbi këtë lloj
kabllo (e kombinuar me fibra optike).

Kabllot zënë një vend të veçantë kategoritë 6 dhe 7, të cilat industria filloi të prodhojë relativisht kohët e fundit. Për kabllot e kategorisë 6, specifikimet janë të specifikuara deri në 250 MHz dhe për kabllot e kategorisë 7 deri në 600 MHz. Kabllot e kategorisë 7 duhet të jenë të mbrojtura, si çdo palë ashtu edhe i gjithë kablloja në tërësi. Kablloja e kategorisë 6 mund të jetë ose e mbrojtur ose e pambrojtur. Qëllimi kryesor i këtyre kabllove është të mbështesin protokollet me shpejtësi të lartë mbi gjatësinë e kabllove më të gjata se kabllot UTP të kategorisë 5.

Të gjitha kabllot UTP, pavarësisht nga kategoria e tyre, janë të disponueshme në dizajn me 4 palë. Secila nga katër çiftet e kabllove ka një ngjyrë dhe lartësi specifike. Zakonisht dy palë janë për transmetimin e të dhënave dhe dy për transmetimin e zërit.

Kabllo me fije optike

Kabllo me fije optikepërbëhet nga fibra xhami të hollë (5-60 mikron) fleksibël (fibra optike) nëpër të cilat përhapen sinjalet e dritës. Ky është lloji më cilësor i kabllove - siguron transmetimin e të dhënave me një shpejtësi shumë të lartë (deri në 10 Gbit / s dhe më të lartë) dhe, për më tepër, më mirë se llojet e tjera të mediumit të transmetimit, siguron mbrojtje të të dhënave nga ndërhyrjet e jashtme (për shkak të natyra e përhapjes së dritës, sinjale të tilla mbrohen lehtësisht).

Çdo udhëzues drite përbëhet nga një përcjellës qendror i dritës (bërthamë) - një fibër qelqi dhe një veshje qelqi, e cila ka një indeks thyes më të ulët se bërthama. Duke u përhapur përgjatë bërthamës, rrezet e dritës nuk shkojnë përtej kufijve të saj, duke reflektuar nga shtresa mbuluese e guaskës. Në varësi të shpërndarjes së indeksit të thyerjes dhe madhësisë së diametrit të bërthamës, ekzistojnë:

fibër multimodale me një ndryshim hapi në indeksin e thyerjes (Fig.8.17, a)\

fibër multimodale me një ndryshim të qetë në indeksin e thyerjes (Fig. 8.17, b) \

fibër me një modalitet (Fig.8.17, v).

Termi "mode" përshkruan mënyrën e përhapjes së rrezeve të dritës në bërthamën e kabllit.

Në një kabllo të vetme mode(Single Mode Fiber, SMF) përdor një përcjellës qendror me një diametër shumë të vogël, në përpjesëtim me gjatësinë e valës së dritës - nga 5 në 10 mikronë. Në këtë rast, praktikisht të gjitha rrezet e dritës përhapen përgjatë boshtit optik të fibrës pa u reflektuar nga përcjellësi i jashtëm. Përfundimi i prodhimit

V kabllot multimode(Multi Mode Fiber, MMF) përdor bërthama të brendshme më të gjera që janë më të lehta për t'u prodhuar. Në kabllot multimode, rrezet e shumta të dritës ekzistojnë njëkohësisht në përcjellësin e brendshëm, duke kërcyer nga përcjellësi i jashtëm në kënde të ndryshme. Këndi i reflektimit të rrezes quhet modës rreze. Në kabllot multimodale me një ndryshim gradual të indeksit të thyerjes, mënyra e reflektimit të rrezeve është komplekse. Ndërhyrja që rezulton degradon cilësinë e sinjalit të transmetuar, gjë që çon në shtrembërim të pulseve të transmetuara në fibrën optike multimode. Për këtë arsye, karakteristikat e performancës së kabllove multimode janë inferiore se ato të kabllove me një modalitet.

Si rezultat, kabllot multimode përdoren kryesisht për transmetimin e të dhënave me shpejtësi jo më shumë se 1 Gbit / s në distanca të shkurtra (deri në 300-2000 m), dhe kabllot me një modalitet përdoren për transmetimin e të dhënave me shpejtësi ultra të larta. disa dhjetëra gigabit për sekondë (dhe kur përdorni teknologjinë DWDM - deri në disa terabit për sekondë) në distanca deri në disa dhjetëra dhe madje qindra kilometra (komunikim në distanca të gjata).

Më poshtë përdoren si burime drite në kabllot me fibra optike:

LED, ose dioda që lëshojnë dritë (Light Emitted Diode, LED);

lazer gjysmëpërçues, ose dioda lazer.

Për kabllot me një modalitet, përdoren vetëm diodat lazer, pasi me një diametër kaq të vogël të fibrës optike, fluksi i dritës i krijuar nga LED nuk mund të drejtohet në fibër pa humbje të mëdha - ai ka një model rrezatimi tepër të gjerë, ndërsa dioda lazer është e ngushtë. Emituesit më të lirë LED përdoren vetëm për kabllot multimode.

Kostoja e kabllove me fibra optike nuk është shumë më e lartë se kostoja e kabllove me çifte të përdredhura, por puna e instalimit me fibër optike është shumë më e shtrenjtë për shkak të punës së mundimshme të operacioneve dhe kostos së lartë të pajisjeve të instalimit të përdorura.

konkluzionet

Në varësi të llojit të pajisjeve të ndërmjetme, të gjitha linjat e komunikimit ndahen në analoge dhe dixhitale. Në linjat analoge, pajisjet e ndërmjetme janë krijuar për të përforcuar sinjalet analoge. Linjat analoge përdorin multipleksimin e frekuencës.

Në linjat e komunikimit dixhital, sinjalet e transmetuara kanë një numër të kufizuar gjendjesh. Në linja të tilla, përdoren pajisje speciale të ndërmjetme - rigjenerues, të cilët përmirësojnë formën e pulseve dhe sigurojnë risinkronizimin e tyre, domethënë rivendosin periudhën e përsëritjes së tyre. Pajisjet e ndërmjetme për shumëfishimin dhe ndërrimin e rrjeteve primare funksionojnë në parimin e shumëfishimit të kohës së kanaleve, kur çdo kanali me shpejtësi të ulët i ndahet një pjesë e caktuar e kohës (slot-kohë, ose kuantike) të një kanali me shpejtësi të lartë.

Gjerësia e brezit përcakton gamën e frekuencave që transmetohen nga lidhja me zbutje të pranueshme.

Rrjedha e një linje komunikimi varet nga parametrat e saj të brendshëm, në veçanti - gjerësia e brezit, parametrat e jashtëm - niveli i ndërhyrjes dhe shkalla e zbutjes së ndërhyrjes, si dhe metoda e miratuar e kodimit të të dhënave diskrete.

Formula e Shannon përcakton gjerësinë e brezit maksimal të mundshëm të një linje komunikimi në vlera fikse të gjerësisë së brezit të linjës dhe raportit të fuqisë sinjal-zhurmë.

Formula Nyquist shpreh gjerësinë e brezit maksimal të mundshëm të një linje komunikimi në terma të gjerësisë së brezit dhe numrit të gjendjeve të sinjalit të informacionit.

Kabllot e çifteve të përdredhura ndahen në kabllo të pambrojtur (UTP) dhe të mbrojtura (STP). Kabllot UTP janë më të lehta për t'u prodhuar dhe instaluar, por kabllot STP ofrojnë një nivel më të lartë sigurie.

Kabllot me fibra optike kanë karakteristika të shkëlqyera elektromagnetike dhe mekanike, disavantazhi i të cilave është kompleksiteti dhe kostoja e lartë e punës së instalimit.

1. Si ndryshon një lidhje nga një kanal komunikimi i përbërë?
   1. A mund të përbëhet një kanal i përbërë nga lidhje? Dhe anasjelltas?
   2. A mundet një kanal dixhital të mbajë të dhëna analoge?
   3. Cilat janë karakteristikat e tipit të linjës së komunikimit: niveli i zhurmës, gjerësia e brezit, kapaciteti linear?
   4. Çfarë masash mund të merren për të rritur shpejtësinë e informacionit të një lidhjeje:

O zvogëloni gjatësinë e kabllit;

O zgjidhni një kabllo me më pak rezistencë;

O zgjidhni një kabllo me një gjerësi bande më të gjerë;

Aplikoni një metodë kodimi me një spektër më të ngushtë.

1. Pse nuk është gjithmonë e mundur të rritet kapaciteti i kanalit duke rritur numrin e gjendjeve të sinjalit të informacionit?
   1. Çfarë mekanizmi përdoret për të shtypur ndërhyrjet në kabllo UTP?
   2. Cili kabllo transmeton sinjale me cilësi më të lartë - me një vlerë më të lartë parametri NEXT apo më pak?
   3. Sa është gjerësia e spektrit të një impulsi ideal?
   4. Emërtoni llojet e kabllove optike.
   5. Çfarë ndodh nëse një kabllo zëvendësohet në një rrjet pune UTP me kabllo STP? Opsionet e përgjigjes:

Përqindja e kornizave të shtrembëruara në rrjet do të ulet, pasi ndërhyrja e jashtme do të shtypet në mënyrë më efikase;

Oh asgjë nuk do të ndryshojë;

Përqindja e kornizave të shtrembëruara në rrjet do të rritet, pasi impedanca e daljes së transmetuesve nuk përputhet me rezistencën e plotë të kabllit.

1. Pse është problematike përdorimi i kabllove me fibra optike në një nënsistem horizontal?
   1. Sasitë e njohura janë:

Fuqia minimale e transmetuesit P out (dBm);

O zbutja e kabllit A (dB / km);

Pragu i ndjeshmërisë së marrësit P në (dBm).

Kërkohet të gjendet gjatësia maksimale e mundshme e linjës së komunikimit në të cilën sinjalet transmetohen normalisht.

1. Cili do të ishte kufiri teorik në shpejtësinë e të dhënave në bit për sekondë mbi një gjerësi brezi lidhjeje 20 kHz nëse fuqia e transmetuesit është 0,01 mW dhe fuqia e zhurmës në lidhje është 0,0001 mW?
   1. Përcaktoni gjerësinë e brezit të një linje komunikimi dupleks për çdo drejtim nëse e dini që gjerësia e brezit të saj është 600 kHz dhe metoda e kodimit përdor 10 gjendje sinjali.
   2. Llogaritni vonesën e përhapjes së sinjalit dhe vonesën e transmetimit të të dhënave për rastin e një transmetimi të paketave 128 bajt (konsideroni shpejtësinë e përhapjes së sinjalit të barabartë me shpejtësinë e dritës në një vakum prej 300,000 km / s):

О mbi një kabllo çift të përdredhur 100 m të gjatë me një shpejtësi transmetimi prej 100 Mbit / s;

О mbi një kabllo koaksiale 2 km të gjatë me shpejtësi transmetimi 10 Mbps;

O nëpërmjet një kanali satelitor me një gjatësi prej 72,000 km me një shpejtësi transmetimi prej 128 Kbps.

1. Llogaritni shpejtësinë e linjës së komunikimit nëse e dini që frekuenca e orës së transmetuesit është 125 MHz, dhe sinjali ka 5 gjendje.
   1. Marrësi dhe transmetuesi i përshtatësit të rrjetit janë të lidhur me çifte kabllosh ngjitur UTP. Sa është fuqia e ndërhyrjes së kryer në hyrjen e marrësit, nëse transmetuesi ka një fuqi prej 30 dBm, dhe treguesi TJETËR kabllo është -20 dB?
   2. Le të dihet se modemi transmeton të dhëna në modalitetin full duplex me një shpejtësi prej 33.6 kbps. Sa gjendje ka sinjali i tij nëse gjerësia e brezit të linjës së komunikimit është 3.43 kHz?

FAQJA 20

Një lidhje komunikimi i referohet mediumit fizik dhe grumbullimit të pajisjeve të përdorura për të bartur sinjale nga një transmetues në një marrës. Në sistemet e komunikimit me tela, kjo është, para së gjithash, një kabllo ose një valëdhënës; në sistemet e komunikimit radio, është një zonë e hapësirës në të cilën valët elektromagnetike përhapen nga një transmetues në një marrës. Kur transmetohet përmes një kanali, sinjali mund të shtrembërohet dhe mund të ndikohet nga interferenca. Pajisja marrëse përpunon sinjalin e marrë , e cila është shuma e sinjalit të shtrembëruar dhe interferencës hyrëse, dhe rikthen mesazhin prej tij, i cili e shfaq mesazhin e transmetuar me disa gabime. Me fjalë të tjera, marrësi, bazuar në analizën e sinjalit, duhet të përcaktojë se cili nga mesazhet e mundshme është transmetuar. Prandaj, pajisja marrëse është një nga elementët më kritikë dhe komplekse të sistemit të komunikimit elektrik.

Një sistem komunikimi elektrik kuptohet si një grup mjetesh teknike dhe mjetesh shpërndarjeje. Koncepti i një sistemi komunikimi përfshin burimin dhe konsumatorin e mesazheve.

Sipas llojit të mesazheve të transmetuara, dallohen këto sisteme të komunikimit elektrik: sistemet e transmetimit të zërit (telefonia); sistemet e transmetimit të tekstit (telegrafi); sisteme të transmetimit të imazheve të palëvizshme (fototelegrafi); sistemet e transmetimit të imazheve në lëvizje (televizioni), sistemet e telemetrisë, telekontrollit dhe transmetimit të të dhënave. Sipas qëllimit të tyre, sistemet telefonike dhe televizive ndahen në transmetime, të karakterizuara nga një shkallë e lartë riprodhimi artistik i mesazheve, dhe profesionale, me një aplikim të veçantë (komunikim zyre, televizion industrial etj.). Në sistemin e telemetrisë, madhësitë fizike (temperatura, presioni, shpejtësia, etj.) shndërrohen me ndihmën e sensorëve në një sinjal elektrik primar që i jepet transmetuesit. Në fundin marrës, sasia fizike e transmetuar ose ndryshimet e saj nxirren nga sinjali dhe përdoren për monitorim. Në sistemin e telekomandimit, komandat transmetohen për të kryer automatikisht veprime të caktuara. Shpesh këto komanda gjenerohen automatikisht bazuar në rezultatet e matjeve të transmetuara nga sistemi i telemetrisë.

Futja e kompjuterëve me efikasitet të lartë ka çuar në nevojën për zhvillimin e shpejtë të sistemeve të transmetimit të të dhënave që sigurojnë shkëmbimin e informacionit midis pajisjeve kompjuterike dhe objekteve të sistemeve të automatizuara të kontrollit. Ky lloj telekomunikacioni karakterizohet nga kërkesa të larta për shpejtësinë dhe besnikërinë e transmetimit të informacionit.

Për shkëmbimin e mesazheve ndërmjet shumë përdoruesve (abonentëve) të shpërndarë gjeografikisht, krijohen rrjete komunikimi që sigurojnë transmetimin dhe shpërndarjen e mesazheve në adresat e specifikuara (në një kohë të caktuar dhe me një cilësi të caktuar).

Një rrjet komunikimi është një koleksion i linjave të komunikimit dhe nyjeve komutuese.

Klasifikimi i kanaleve dhe linjave të komunikimit kryhet:

nga natyra e sinjaleve në hyrje dhe dalje (të vazhdueshme, diskrete, diskrete-vazhdimësi);

sipas llojit të mesazheve (telefoni, telegrafi, transmetimi i të dhënave, televizioni, faksimili etj.);

sipas llojit të mjetit të përhapjes (me kabllo, radio, fibër optike, etj.);

nga diapazoni i frekuencave të përdorura (me frekuencë të ulët (LF), me frekuencë të lartë (HF), me frekuencë ultra të lartë (UHF), etj.);

nga struktura e pajisjeve të transmetuesit (njëkanalësh, shumëkanalësh).

Aktualisht, me qëllim të karakterizimit sa më të plotë të kanaleve dhe linjave të komunikimit, mund të përdoren edhe veçori të tjera klasifikimi (sipas metodës së përhapjes së valëve të radios, metodës së kombinimit dhe ndarjes së kanaleve, vendosjes së mjeteve teknike, operacionale qëllimi, etj.)