Kadar pemindahan data(kadar maklumat atau throughput, kedua-dua istilah Inggeris digunakan sama) ini ialah kelajuan sebenar aliran data yang melalui rangkaian. Kelajuan ini mungkin kurang daripada kelajuan beban yang ditawarkan kerana data pada rangkaian mungkin rosak atau hilang.

Kapasiti saluran komunikasi, juga dipanggil lebar jalur, mewakili kelajuan maksimum penghantaran maklumat yang mungkin melalui saluran.

Kekhususan ciri ini ialah ia mencerminkan bukan sahaja parameter medium penghantaran fizikal, tetapi juga ciri kaedah yang dipilih untuk menghantar maklumat diskret melalui medium ini.

Sebagai contoh, kapasiti saluran komunikasi dalam rangkaian Ethernet pada gentian optik ialah 10 Mbit/s. Kelajuan ini adalah maksimum yang mungkin untuk gabungan Ethernet dan teknologi gentian optik. Walau bagaimanapun, untuk gentian optik yang sama, adalah mungkin untuk membangunkan satu lagi teknologi penghantaran data, berbeza dalam kaedah pengekodan data, kekerapan jam dan parameter lain, yang akan mempunyai kapasiti yang berbeza. Oleh itu, teknologi Fast Ethernet menyediakan penghantaran data melalui gentian optik yang sama dengan kelajuan maksimum 100 Mbit/s, dan teknologi Gigabit Ethernet - 1000 Mbit/s. Pemancar peranti komunikasi mesti beroperasi pada kelajuan yang sama dengan kapasiti saluran. Kelajuan ini kadang-kadangdipanggil kadar bit penghantar.

Lebar jalurIstilah ini boleh mengelirukan kerana ia digunakan dengan dua makna yang berbeza.

Pertama sekali , boleh digunakan untuk mencirikan medium penghantaran. Dalam kes ini, ia bermakna lebar jalur frekuensi yang talian menghantar tanpa herotan yang ketara. Daripada definisi ini, asal usul istilah itu jelas.

Kedua , istilah "lebar jalur" digunakan secara sinonim dengan istilah "kapasiti saluran komunikasi". Dalam kes pertama, lebar jalur diukur dalam hertz (Hz), dalam kedua - dalam bit sesaat. Adalah perlu untuk membezakan makna istilah ini berdasarkan konteks, walaupun kadang-kadang ini agak sukar. Sudah tentu, adalah lebih baik untuk menggunakan istilah yang berbeza untuk ciri yang berbeza, tetapi terdapat tradisi yang sukar diubah. Penggunaan dwi istilah "lebar jalur" ini telah pun disertakan dalam banyak piawaian dan buku, jadi kami akan mengikut pendekatan yang telah ditetapkan.

Ia juga harus diambil kira bahawa istilah ini dalam makna kedua adalah lebih biasa daripada kapasiti, jadi daripada kedua-dua sinonim ini kita akan menggunakan lebar jalur.

Satu lagi kumpulan ciri saluran komunikasi dikaitkan dengan keupayaan untuk menghantar maklumat melalui saluran dalam satu atau kedua-dua arah.

Apabila dua komputer berinteraksi, biasanya perlu memindahkan maklumat dalam kedua-dua arah, dari komputer A ke komputer B dan belakang. Walaupun pengguna berfikir bahawa dia hanya menerima maklumat (contohnya, memuat turun fail muzik dari Internet) atau menghantar (menghantar e-mel), pertukaran maklumat berjalan dalam dua arah. Terdapat hanya aliran utama data yang menarik minat pengguna, dan aliran tambahan dalam arah yang bertentangan, yang membentuk resit untuk menerima data ini.

Saluran komunikasi fizikal terbahagi kepada beberapa jenis bergantung kepada sama ada ia boleh menghantar maklumat dalam kedua-dua arah atau tidak.

Saluran dupleksmemastikan penghantaran maklumat serentak dalam kedua-dua arah. Saluran dupleks boleh terdiri daripada dua media fizikal, setiap satunya digunakan untuk menghantar maklumat dalam satu arah sahaja. Ada kemungkinan bahawa satu medium berfungsi untuk penghantaran serentak aliran balas; dalam kes ini, kaedah tambahan digunakan untuk memisahkan setiap aliran daripada jumlah isyarat.

Saluran separuh dupleksjuga memastikan pemindahan maklumat dalam kedua-dua arah, tetapi tidak serentak, tetapi seterusnya. Iaitu, dalam tempoh masa tertentu maklumat dihantar ke satu arah, dan dalam tempoh seterusnya ke arah yang bertentangan.

Saluran Simplexmembenarkan maklumat dihantar dalam satu arah sahaja. Selalunya saluran dupleks terdiri daripada dua saluran simpleks.

Talian komunikasi

Apabila membina rangkaian, talian komunikasi digunakan yang menggunakan pelbagai media fizikal: wayar telefon dan telegraf yang digantung di udara, kabel sepaksi tembaga dan gentian optik diletakkan di bawah tanah dan di sepanjang dasar lautan, pasangan berpintal tembaga menjerat semua pejabat moden, semua gelombang radio menembusi

Mari kita pertimbangkan ciri umum talian komunikasi, bebas daripada sifat fizikalnya, seperti

Lebar jalur,

daya pengeluaran,

Kekebalan bunyi dan

Kebolehpercayaan penghantaran.

Lebar garisan penghantaran adalah ciri asas saluran komunikasi, kerana ia menentukan kelajuan maklumat maksimum yang mungkin bagi saluran, yangdipanggil kapasiti saluran.

Formula Nyquist menyatakan pergantungan ini untuk saluran yang ideal, dan formula Shannon mengambil kira kehadiran bunyi dalam saluran sebenar.

Klasifikasi talian komunikasi

Apabila menerangkan sistem teknikal yang menghantar maklumat antara nod rangkaian, beberapa nama boleh didapati dalam literatur:

talian komunikasi,

saluran kompaun,

saluran,

Pautan.

Selalunya istilah ini digunakan secara bergantian, dan dalam banyak kes ini tidak menyebabkan masalah. Pada masa yang sama, terdapat spesifik dalam penggunaannya.

Pautan ini ialah segmen yang menyediakan pemindahan data antara dua nod rangkaian jiran. Iaitu, pautan tidak mengandungi peranti pensuisan dan pemultipleksan perantaraan.

Saluran paling kerap menunjukkan bahagian kapasiti pautan yang digunakan secara bebas semasa pensuisan. Sebagai contoh, pautan rangkaian utama mungkin terdiri daripada 30 saluran, setiap satunya mempunyai kapasiti 64 Kbps.

Saluran komposit (litar)ini ialah laluan antara dua nod hujung rangkaian. Saluran komposit dibentuk oleh pautan perantaraan individu dan sambungan dalaman dalam suis. Selalunya julukan "komposit" diabaikan dan istilah "saluran" digunakan untuk merujuk kepada kedua-dua saluran komposit dan saluran antara nod jiran, iaitu, dalam pautan.

Talian komunikasi boleh digunakan sebagai sinonim untuk mana-mana tiga istilah yang lain.

Anda tidak seharusnya terlalu tegas tentang kekeliruan dalam istilah. Ini terutamanya terpakai kepada perbezaan dalam istilah antara telefon tradisional dan bidang rangkaian komputer yang lebih baharu. Proses penumpuan hanya memburukkan lagi masalah istilah, kerana banyak mekanisme rangkaian ini menjadi biasa, tetapi mengekalkan beberapa (kadang-kadang lebih) nama yang datang dari setiap medan.

Di samping itu, terdapat sebab objektif untuk pemahaman yang samar-samar tentang istilah tersebut. Dalam Rajah. Rajah 8.1 menunjukkan dua pilihan untuk talian komunikasi. Dalam kes pertama (Rajah 8.1, a) garisan terdiri daripada segmen kabel beberapa puluh meter panjang dan mewakili satu pautan.

Dalam kes kedua (Rajah 8.1, b), talian komunikasi ialah saluran komposit yang digunakan dalam rangkaian suis litar. Rangkaian ini mungkin rangkaian utama atau rangkaian telefon.

Walau bagaimanapun, untuk rangkaian komputer, baris ini mewakili pautan, kerana ia menghubungkan dua nod yang berjiran, dan semua peralatan perantara yang bertukar adalah telus kepada nod ini. Sebab salah faham bersama di peringkat istilah antara pakar komputer dan pakar rangkaian utama adalah jelas di sini.

Rangkaian utama dicipta khusus untuk menyediakan perkhidmatan penghantaran data untuk rangkaian komputer dan telefon, yang dalam kes sedemikian dikatakan beroperasi "di atas" rangkaian utama dan merupakan rangkaian tindanan.

Ciri-ciri talian komunikasi

Anda dan saya perlu memahami konsep seperti: harmonik, penguraian spektrum (spektrum) isyarat,lebar spektrum isyarat, formula Fourier, gangguan luar, dalamangangguan, atau gangguan, pengecilan isyarat, pengecilan linear, tingkap
ketelusan, tahap kuasa mutlak, tahap relatif
kuasa, ambang sensitiviti penerima, galangan ciri,
imuniti bunyi talian, komunikasi elektrik, komunikasi magnetik,
isyarat teraruh, crosstalk hampir hujung, crosstalk
gangguan di hujung, keselamatan kabel, kebolehpercayaan penghantaran
data, kadar ralat bit, lebar jalur, throughput
keupayaan, fizikal atau linear, pengekodan, isyarat pembawa,
frekuensi pembawa, modulasi, jam, baud.

Mari kita mulakan.

Analisis spektrum isyarat pada talian komunikasi

Peranan penting dalam menentukan parameter talian komunikasi diberikan kepada penguraian spektrum isyarat yang dihantar sepanjang talian ini. Daripada teori analisis harmonik diketahui bahawa sebarang proses berkala boleh diwakili sebagai jumlah ayunan sinusoidal dengan frekuensi yang berbeza dan amplitud yang berbeza (Rajah 8.3).

Setiap komponen sinusoid juga dipanggil harmonik, dan set semua harmonik
Monique dipanggil penguraian spektrum, atau spektrum, isyarat asal.

Lebar spektrum isyarat difahami sebagai perbezaan antara frekuensi maksimum dan minimum bagi set sinusoid yang bersama-sama memberikan isyarat asal.

Isyarat bukan berkala boleh diwakili sebagai integral bagi isyarat sinusoidal dengan spektrum frekuensi berterusan. Khususnya, penguraian spektrum nadi ideal (kuasa unit dan tempoh sifar) mempunyai komponen keseluruhan spektrum frekuensi, dari -oo hingga +oo (Rajah 8.4).

Teknik mencari spektrum mana-mana isyarat sumber adalah terkenal. Untuk beberapa isyarat yang diterangkan secara analitik (contohnya, untuk jujukan denyutan segi empat tepat dengan tempoh dan amplitud yang sama), spektrum mudah dikira berdasarkan Formula Fourier.

Untuk bentuk gelombang sewenang-wenang yang ditemui dalam amalan, spektrum boleh didapati menggunakan instrumen khas - penganalisis spektrum, yang mengukur spektrum isyarat sebenar dan memaparkan amplitud komponen harmonik pada skrin, mencetaknya pada pencetak, atau memindahkannya ke komputer untuk pemprosesan dan penyimpanan.

Herotan sinusoid daripada sebarang frekuensi oleh talian komunikasi pemancar akhirnya membawa kepada herotan amplitud dan bentuk isyarat yang dihantar dalam apa jua bentuk. Herotan bentuk berlaku apabila sinusoid dengan frekuensi yang berbeza diherotkan secara berbeza.

Jika ini adalah isyarat analog yang menghantar ucapan, maka nada suara berubah disebabkan oleh herotan nada frekuensi sisi. Apabila menghantar isyarat nadi, tipikal rangkaian komputer, harmonik frekuensi rendah dan frekuensi tinggi diherotkan, akibatnya, bahagian hadapan nadi kehilangan bentuk segi empat tepatnya (Rajah 8.5) dan isyarat mungkin kurang dikenali pada hujung penerima barisan.

Isyarat yang dihantar diherotkan kerana talian komunikasi yang tidak sempurna. Medium penghantaran yang ideal yang tidak memasukkan sebarang gangguan ke dalam isyarat yang dihantar sekurang-kurangnya mempunyai rintangan sifar, kemuatan dan kearuhan. Walau bagaimanapun, dalam amalan, wayar tembaga, sebagai contoh, sentiasa mewakili beberapa gabungan rintangan aktif, beban kapasitif dan induktif yang diedarkan sepanjang panjang (Rajah 8.6). Akibatnya, sinusoid dengan frekuensi yang berbeza dihantar secara berbeza oleh talian ini.

Selain herotan isyarat yang timbul disebabkan oleh parameter fizikal saluran komunikasi yang tidak ideal, terdapat juga bunyi luaran yang menyumbang kepada herotan bentuk isyarat pada output talian. Gangguan ini dicipta oleh pelbagai motor elektrik, peranti elektronik, atmosferafenomena, dsb. Walaupun langkah perlindungan yang diambil oleh pemaju kabel dan kehadiran peralatan penguat dan pensuisan, adalah tidak mungkin untuk mengimbangi sepenuhnya pengaruh gangguan luar. Sebagai tambahan kepada gangguan luaran dalam kabel, terdapat juga gangguan dalaman - gangguan yang dipanggil dari satu pasangan konduktor ke yang lain. Akibatnya, isyarat pada output talian komunikasi mungkinmempunyai bentuk yang herot (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.5).

Pengecilan dan impedans ciri

Tahap di mana isyarat sinusoidal diherotkan oleh talian komunikasi dinilai oleh ciri-ciri seperti pengecilan dan lebar jalur. Pengecilan menunjukkan berapa banyak kuasa isyarat sinusoidal rujukan pada output talian komunikasi berkurangan berhubung dengan kuasa isyarat pada input talian ini. Pengecilan (A) biasanya diukur dalam desibel (dB) dan dikira menggunakan formula berikut:

Di sini Рout kuasa isyarat pada output talian, Рin kuasa isyarat pada input talian. Oleh kerana pengecilan bergantung pada panjang talian komunikasi, perkara berikut digunakan sebagai ciri talian komunikasi:dipanggil pengecilan linear, iaitu pengecilan pada talian komunikasi dengan panjang tertentu. Untuk kabel LAN, 100 m biasanya digunakan sebagai panjang ini, kerana nilai ini ialah panjang kabel maksimum untuk kebanyakan teknologi LAN. Untuk talian komunikasi wilayah, pengecilan linear diukur untuk jarak 1 km.

Biasanya, pengecilan mencirikan bahagian pasif talian komunikasi, yang terdiri daripada kabel dan keratan rentas, tanpa penguat dan penjana semula.

Oleh kerana kuasa isyarat keluaran kabel tanpa penguat perantaraan adalah kurang daripada kuasa isyarat input, pengecilan kabel sentiasa bernilai negatif.

Tahap pengecilan kuasa isyarat sinusoidal bergantung pada frekuensi sinusoid, dan pergantungan ini juga digunakan untuk mencirikan talian komunikasi (Rajah 8.7).

Selalunya, apabila menerangkan parameter saluran komunikasi, nilai pengecilan diberikan hanya untuk beberapa nilai frekuensi. Ini dijelaskan, di satu pihak, dengan keinginan untuk memudahkan pengukuran apabila menyemak kualiti talian. Sebaliknya, dalam amalan, frekuensi asas isyarat yang dihantar sering diketahui lebih awal, iaitu frekuensi yang harmoniknya mempunyai amplitud dan kuasa yang paling besar. Oleh itu, adalah cukup untuk mengetahui pengecilan pada frekuensi ini untuk menganggarkan herotan isyarat yang dihantar sepanjang talian.

PERHATIAN

Seperti yang dinyatakan di atas, pengecilan sentiasa mempunyai nilai negatif, tetapi tanda tolak sering ditinggalkan, kadangkala menyebabkan kekeliruan. Adalah betul untuk mengatakan bahawa semakin tinggi kualiti talian komunikasi (dengan mengambil kira tanda) pengecilan itu. Jika anda mengabaikan tanda itu, iaitu, perlu diingat nilai mutlak pengecilan, maka garisan yang berkualiti tinggi akan mempunyai pengurangan pengecilan. Mari kita beri contoh. Kabel pasangan terpiuh Kategori 5 digunakan untuk pendawaian dalaman dalam bangunan. Kabel ini, yang menjalankan hampir semua teknologi LAN, mempunyai pengecilan tidak kurang daripada -23.6 dB pada 100 MHz sepanjang kabel sepanjang 100 m. Kabel kategori b yang lebih baik mempunyai pengecilan pada frekuensi 100 MHz tidak kurang daripada -20.6 dB. Kami mendapat itu - 20.6 > -23.6, tetapi 20.6< 23,6.

Dalam Rajah. Rajah 8.8 menunjukkan pengecilan biasa berbanding kekerapan untuk kabel pasangan terpiuh Kategori 5 dan Kategori 6 tidak terlindung.

Kabel optik mempunyai nilai pengecilan (dalam nilai mutlak) yang jauh lebih rendah, biasanya dalam julat dari -0.2 hingga -3 dB sepanjang kabel 1000 m, dan oleh itu adalah kualiti yang lebih tinggi daripada kabel pasangan terpiuh. Hampir semua gentian optik mempunyai pergantungan kompleks pengecilan pada panjang gelombang, yang mempunyai tiga tingkap ketelusan yang dipanggil. Dalam Rajah. Rajah 8.9 menunjukkan pergantungan pengecilan ciri untuk gentian optik. Angka tersebut menunjukkan bahawa kawasan penggunaan berkesan gentian moden adalah terhad kepada panjang gelombang 850 nm, 1300 nm dan 1550 nm (masing-masing 35 THz, 23 THz dan 19.4 THz). Tetingkap 1550 nm memberikan kehilangan paling rendah, yang bermaksud julat maksimum pada kuasa pemancar tetap dan sensitiviti penerima tetap

Sebagai ciri kuasa isyarat, mutlak dan relatif
tahap kuasa nominal. Tahap kuasa mutlak diukur dalam
watt, aras kuasa relatif, seperti pengecilan, diukur dalam penentuan
belah. Selain itu, sebagai nilai kuasa asas, relatif kepada yang
Kuasa isyarat diukur dan nilai 1 mW diambil. Oleh itu,
Aras kuasa relatif p dikira menggunakan formula berikut:

Di sini kuasa isyarat mutlak P dalam miliwatt, dan unit ukuran dBm
aras kuasa relatif reniya (desibel setiap 1 mW). relatif
nilai kuasa mudah digunakan semasa mengira belanjawan tenaga
talian komunikasi itu.

Kesederhanaan pengiraan yang melampau menjadi mungkin disebabkan oleh fakta bahawa sebagai
data awal, nilai kuasa input relatif telah digunakan
isyarat keluaran dan keluaran. Kuantiti y yang digunakan dalam contoh dipanggil
ambang sensitiviti penerima dan mewakili kuasa minimum
isyarat pada input penerima di mana ia dapat mengesan dengan betul
mengetahui maklumat diskret yang terkandung dalam isyarat. Ia adalah jelas bahawa untuk
operasi biasa talian komunikasi memerlukan kuasa minimum
isyarat pemancar, walaupun dilemahkan oleh pengecilan talian komunikasi, melebihi
ambang sensitiviti penerima: x - A > y. Menyemak keadaan ini adalah
Ini adalah intipati pengiraan belanjawan tenaga talian.

Parameter penting bagi talian komunikasi tembaga ialah impedans cirinya,
mewakili jumlah rintangan (kompleks) yang memenuhi
gelombang elektromagnet frekuensi tertentu apabila merambat sepanjang satu
rantaian asli. Impedans ciri diukur dalam ohm dan bergantung padanya
parameter talian komunikasi, seperti rintangan aktif, kearuhan linear
dan kemuatan linear, serta pada frekuensi isyarat itu sendiri. Rintangan keluaran
Pemancar mesti dipadankan dengan impedans ciri talian,
jika tidak, pengecilan isyarat akan menjadi terlalu besar.

Kekebalan bunyi dan kebolehpercayaan

Kekebalan bunyi talian, seperti namanya, menentukan keupayaan talian untuk menahan pengaruh gangguan yang dicipta dalam persekitaran luaran atau pada konduktor dalaman kabel itu sendiri. Imuniti hingar bagi sesuatu talian bergantung pada jenis medium fizikal yang digunakan, serta pada alat pelindung dan penahan hingar bagi talian itu sendiri. Talian radio adalah yang paling tahan terhadap gangguan; talian kabel mempunyai rintangan yang baik dan talian gentian optik, yang tidak sensitif kepada sinaran elektromagnet luaran, mempunyai rintangan yang sangat baik. Biasanya, untuk mengurangkan gangguan yang disebabkan oleh medan elektromagnet luaran, konduktor dilindungi dan/atau dipintal.

Gandingan elektrik dan magnet adalah parameter kabel kuprum yang juga terhasil daripada gangguan. Gandingan elektrik ditentukan oleh nisbah arus teraruh dalam litar terjejas kepada voltan dalam litar pengaruh. Gandingan magnetik ialah nisbah daya gerak elektrik yang teraruh dalam litar dipengaruhi kepada arus dalam litar pengaruh. Hasil gandingan elektrik dan magnet adalah isyarat teraruh (crosstalk) dalam litar yang terjejas. Terdapat beberapa parameter berbeza yang mencirikan rintangan kabel terhadap gangguan.

Near End Cross Talk (NEXT) menentukan kestabilan kabel apabila crosstalk dijana oleh isyarat yang dijana oleh pemancar yang disambungkan ke salah satu pasangan bersebelahan pada hujung kabel yang sama seperti yang disambungkan ke kabel yang terjejas. pasangan penerima ( Rajah 8.10). Penunjuk SETERUSNYA, dinyatakan dalam desibel, bersamaan dengan 10 lg Pout/Pind> Di mana kuasa isyarat output Pout, kuasa isyarat teraruh Pind.

Lebih rendah nilai NEXT, lebih baik kabel. Jadi, untuk kabel pasangan terpiuh Kategori 5, NEXT hendaklah kurang daripada -27 dB pada 100 MHz.

Far End Cross Talk (FEXT) membolehkan anda menilai imuniti kabel terhadap gangguan apabila pemancar dan penerima disambungkan ke hujung kabel yang berbeza. Jelas sekali, penunjuk ini sepatutnya lebih baik daripada NEXT, kerana isyarat yang sampai ke hujung kabel dilemahkan oleh pengecilan setiap pasangan.

Penunjuk NEXT dan FEXT biasanya digunakan pada kabel yang terdiri daripada beberapa pasangan terpiuh, kerana dalam kes ini gangguan bersama antara satu pasangan dengan yang lain boleh mencapai nilai yang ketara. Untuk kabel sepaksi tunggal (iaitu, terdiri daripada satu teras terlindung), penunjuk ini tidak masuk akal, dan untuk kabel sepaksi berganda ia juga tidak digunakan kerana tahap perlindungan yang tinggi bagi setiap teras. Gentian optik juga tidak mewujudkan sebarang gangguan bersama yang ketara.

Disebabkan fakta bahawa dalam sesetengah teknologi baharu, data dihantar serentak melalui beberapa pasangan terpiuh, penunjuk crosstalk dengan awalan PS (PowerSUM gabungan crosstalk), seperti PS NEXT dan PS FEXT, baru-baru ini juga mula digunakan. Penunjuk ini mencerminkan rintangan kabel kepada jumlah kuasa crosstalk pada salah satu pasangan kabel daripada semua pasangan pemancar lain (Rajah 8.11).

Satu lagi penunjuk penting yang praktikal ialah keselamatan kabel (Nisbah Attenuation/Crosstalk, ACR). Keselamatan ditakrifkan sebagai perbezaan antara tahap isyarat berguna dan gangguan. Semakin tinggi nilai perlindungan kabel, semakin tinggi, mengikut formula Shannon, semakin tinggi potensinya

kelajuan anda boleh memindahkan data menggunakan kabel ini. Dalam Rajah. Rajah 8.12 menunjukkan ciri tipikal pergantungan keselamatan kabel pada pasangan terpiuh tanpa pelindung pada frekuensi isyarat.

Kebolehpercayaan penghantaran data mencirikan kebarangkalian herotan setiap bit data yang dihantar. Kadangkala penunjuk yang sama ini dipanggil kadar ralat bit (BER). Nilai BER untuk talian komunikasi tanpa perlindungan ralat tambahan (contohnya, kod pembetulan sendiri atau protokol dengan penghantaran semula bingkai yang rosak) adalah, sebagai peraturan, 10-4-10-6, dalam talian komunikasi gentian optik 10~9. Nilai kebolehpercayaan penghantaran data, contohnya 10-4, menunjukkan bahawa secara purata, daripada 10,000 bit, nilai satu bit diherotkan.

Kekerapan di mana kuasa isyarat keluaran dikurangkan separuh berbanding isyarat masukan sering dianggap sebagai frekuensi cutoff, yang sepadan dengan pengecilan -3 dB. Seperti yang akan kita lihat nanti, lebar jalur mempunyai pengaruh terbesar pada kelajuan maksimum yang mungkin untuk pemindahan maklumat di sepanjang talian komunikasi. Lebar jalur bergantung pada jenis garisan dan panjangnya. Dalam Rajah. Rajah 8.13 menunjukkan lebar jalur pelbagai jenis talian komunikasi, serta julat frekuensi yang paling biasa digunakan dalam teknologi komunikasi

Sebagai contoh, oleh kerana protokol lapisan fizikal sentiasa ditakrifkan untuk talian digital, yang menentukan kadar bit pemindahan data, daya pemprosesan 64 Kbit/s, 2 Mbit/s, dsb. sentiasa diketahui oleh mereka.

Dalam kes apabila anda hanya perlu memilih yang mana antara banyak protokol sedia ada untuk digunakan pada baris tertentu, ciri-ciri lain talian, seperti lebar jalur, crosstalk, imuniti hingar, dsb., adalah sangat penting.

Lebar jalur, seperti kelajuan pemindahan data, diukur dalam bit sesaat (bps), serta dalam unit terbitan seperti kilobit sesaat (Kbps), dsb.

Kapasiti talian komunikasi dan peralatan rangkaian komunikasi adalah
Secara tradisional diukur dalam bit sesaat, bukan bait sesaat. Ini disebabkan oleh fakta bahawadata pada rangkaian dihantar secara berurutan, iaitu, sedikit demi sedikit, dan tidak selari, mengikut bait, seperti yang berlaku antara peranti di dalam komputer. Unit ukuran sedemikianseperti kilobit, megabit atau gigabit, dalam teknologi rangkaian sepadan dengan kuasa 10(iaitu, kilobit ialah 1000 bit, dan megabit ialah 1,000,000 bit), seperti kebiasaan dalam semua
cabang sains dan teknologi, dan bukan kuasa dua yang hampir dengan nombor ini, seperti biasadalam pengaturcaraan, di mana awalan "kilo" bersamaan dengan 210 = 1024, dan "mega" 220 = 1,048,576.

Daya tampung talian komunikasi bergantung bukan sahaja pada ciri-cirinya, seperti
kedua-dua pengecilan dan lebar jalur, tetapi juga pada spektrum isyarat yang dihantar.
Jika harmonik ketara isyarat (iaitu harmonik yang amplitudnya
membuat sumbangan utama kepada isyarat yang terhasil) jatuh ke dalam jalur laluan -
talian, maka isyarat sedemikian akan dihantar dengan baik oleh talian komunikasi ini,
dan penerima akan dapat mengenali dengan betul maklumat yang dihantar melalui
pemancar (Rajah 8.14, a). Jika harmonik yang ketara melampaui had,
lebar jalur komunikasi yang lebih rendah, isyarat akan diherotkan dengan ketara -
xia, dan penerima akan membuat kesilapan apabila mengecam maklumat (Rajah 8.14, b).

Bit dan baud

Memilih kaedah untuk menyampaikan maklumat diskret dalam bentuk isyarat
digunakan untuk talian komunikasi dipanggil fizikal, atau linear, pengekodan.

Spektrum isyarat bergantung pada kaedah pengekodan yang dipilih dan, dengan itu,
kapasiti talian.

Oleh itu, untuk satu kaedah pengekodan, satu baris boleh mempunyai satu
throughput, dan untuk satu lagi yang berbeza. Contohnya, kabel pasangan terpiuh
ria 3 boleh menghantar data dengan daya pemprosesan 10 Mbit/s dengan pertikaian
bermakna pengekodan standard lapisan fizikal 10BaBe-T dan 33 Mbit/s dengan keupayaan
sendiri pengekodan standard 100Base-T4.

Menurut postulat asas teori maklumat, sebarang perubahan yang boleh dilihat dan tidak dapat diramalkan dalam isyarat yang diterima membawa maklumat. Ia berikutan itusinusoid di mana amplitud, fasa dan kekerapan kekal tidak berubah, tiada maklumatmembawa, kerana perubahan isyarat, walaupun ia berlaku, benar-benar boleh diramal. Begitu juga, denyutan pada bas jam komputer tidak membawa maklumat,kerana perubahan mereka juga berterusan dari semasa ke semasa. Tetapi denyutan pada bas data tidak dapat diramalkan terlebih dahulu, inilah yang menjadikan mereka bermaklumat, mereka membawa maklumat
antara blok individu atau peranti komputer.

Kebanyakan kaedah pengekodan menggunakan perubahan dalam mana-mana parameter isyarat berkala - frekuensi, amplitud dan fasa sinusoid atau tanda potensi jujukan nadi. Isyarat berkala, parameter yang tertakluk kepada perubahan, dipanggil isyarat pembawa, dan kekerapannya, jika isyarat sinusoidal, dipanggil frekuensi pembawa. Proses menukar parameter isyarat pembawa mengikut maklumat yang dihantar dipanggil modulasi.

Sekiranya isyarat berubah sedemikian rupa sehingga hanya dua keadaannya yang boleh dibezakan, maka sebarang perubahan di dalamnya akan sepadan dengan unit maklumat terkecil - sedikit. Jika isyarat boleh mempunyai lebih daripada dua keadaan yang boleh dibezakan, maka sebarang perubahan di dalamnya akan membawa beberapa bit maklumat.

Penghantaran maklumat diskret dalam rangkaian telekomunikasi adalah jam, iaitu, isyarat berubah pada selang masa tetap, dipanggil jam. Penerima maklumat percaya bahawa pada permulaan setiap kitaran jam maklumat baru tiba pada inputnya. Dalam kes ini, tidak kira sama ada isyarat mengulangi keadaan jam sebelumnya atau sama ada ia mempunyai keadaan yang berbeza daripada yang sebelumnya, penerima menerima maklumat baharu daripada pemancar. Sebagai contoh, jika kitaran jam ialah 0.3 s, dan isyarat mempunyai dua keadaan dan 1 dikodkan dengan potensi 5 volt, maka kehadiran isyarat 5 volt pada input penerima selama 3 saat bermakna menerima maklumat yang diwakili oleh binari nombor 1111111111.

Bilangan perubahan dalam parameter maklumat isyarat pembawa berkala sesaat diukur dalam baud. Satu baud adalah sama dengan satu perubahan parameter maklumat sesaat. Sebagai contoh, jika kitaran penghantaran maklumat ialah 0.1 saat, maka isyarat berubah pada kelajuan 10 baud. Oleh itu, kadar baud ditentukan sepenuhnya oleh saiz kitaran jam.

Kelajuan maklumat diukur dalam bit sesaat dan secara amnya tidak bertepatan dengan kelajuan baud. Ia boleh sama ada kelajuan yang lebih tinggi atau lebih rendah

perubahan dalam parameter maklumat yang diukur dalam baud. Nisbah ini bergantung pada bilangan keadaan isyarat. Sebagai contoh, jika isyarat mempunyai lebih daripada dua keadaan yang boleh dibezakan, maka dengan kitaran jam yang sama dan kaedah pengekodan yang sesuai, kadar maklumat dalam bit sesaat boleh lebih tinggi daripada kadar perubahan isyarat maklumat dalam baud.

Biarkan parameter maklumat adalah fasa dan amplitud sinusoid, dan 4 keadaan fasa 0, 90, 180 dan 270° dan dua nilai amplitud isyarat dibezakan, maka isyarat maklumat boleh mempunyai 8 keadaan yang boleh dibezakan. Ini bermakna mana-mana keadaan isyarat ini membawa 3 bit maklumat. Dalam kes ini, modem yang beroperasi pada kelajuan 2400 baud (menukar isyarat maklumat 2400 kali sesaat) menghantar maklumat pada kelajuan 7200 bps, kerana dengan satu perubahan isyarat 3 bit maklumat dihantar.

Jika isyarat mempunyai dua keadaan (iaitu, ia membawa maklumat 1 bit), maka kelajuan maklumat biasanya bertepatan dengan bilangan baud. Walau bagaimanapun, gambar yang bertentangan juga boleh diperhatikan apabila kelajuan maklumat lebih rendah daripada kadar perubahan isyarat maklumat dalam baud. Ini berlaku dalam kes di mana, untuk pengecaman maklumat pengguna yang boleh dipercayai oleh penerima, setiap bit dalam urutan dikodkan oleh beberapa perubahan dalam parameter maklumat isyarat pembawa. Sebagai contoh, apabila mengekod nilai satu bit dengan nadi kekutuban positif, dan nilai bit sifar dengan nadi kekutuban negatif, isyarat fizikal menukar keadaannya dua kali apabila menghantar setiap bit. Dengan pengekodan ini, kelajuan talian dalam bit sesaat adalah dua kali lebih rendah daripada dalam baud.

Semakin tinggi frekuensi isyarat pembawa berkala, semakin tinggi frekuensi modulasi dan semakin tinggi kapasiti pautan komunikasi.

Walau bagaimanapun, sebaliknya, apabila kekerapan isyarat pembawa berkala meningkat, lebar spektrum isyarat ini juga meningkat.

Talian menghantar spektrum sinusoid ini dengan herotan yang ditentukan oleh jalur laluannya. Semakin besar percanggahan antara jalur lebar talian dan lebar spektrum isyarat maklumat yang dihantar, semakin banyak isyarat diherotkan dan semakin besar kemungkinan ralat dalam pengecaman maklumat oleh pihak penerima, yang bermaksud bahawa kelajuan penghantaran maklumat yang mungkin adalah lebih rendah.

Lebar Jalur lwn Nisbah Throughput

Hubungan antara lebar jalur garis dan daya pemprosesannya, tanpa mengira kaedah pengekodan fizikal yang diterima pakai, telah ditubuhkan oleh Claude Shannon:

С = F log 2 (1 + Рс/Рш) -

Di sini C ialah kapasiti talian dalam bit sesaat, F ialah lebar jalur dalam hertz, Pc ialah kuasa isyarat, Psh ialah kuasa hingar.

Daripada perhubungan ini, ia berikutan bahawa tiada had teori untuk daya tampung talian dengan lebar jalur tetap. Walau bagaimanapun, dalam amalan terdapat had sedemikian. Malah, adalah mungkin untuk meningkatkan daya tampung talian dengan meningkatkan kuasa pemancar atau mengurangkan kuasa hingar (gangguan) dalam talian komunikasi. Kedua-dua komponen ini sangat sukar untuk diubah. Meningkatkan kuasa pemancar membawa kepada peningkatan ketara dalam saiz dan kosnya. Mengurangkan tahap hingar memerlukan penggunaan kabel khas dengan skrin pelindung yang baik, yang sangat mahal, serta mengurangkan bunyi dalam pemancar dan peralatan perantaraan, yang tidak mudah dicapai. Di samping itu, pengaruh kuasa isyarat dan bunyi yang berguna pada daya pemprosesan dihadkan oleh pergantungan logaritma, yang tidak berkembang secepat yang berkadar terus. Oleh itu, dengan nisbah permulaan yang agak tipikal bagi kuasa isyarat kepada kuasa hingar sebanyak 100 kali ganda, menggandakan kuasa pemancar akan memberikan hanya peningkatan 15% dalam kapasiti talian.

Pada dasarnya hampir kepada formula Shannon ialah satu lagi hubungan yang diperoleh oleh Nyquist, yang juga menentukan daya pemprosesan maksimum yang mungkin bagi talian komunikasi, tetapi tanpa mengambil kira bunyi dalam talian:

C = 2Flog2 M.

Di sini M ialah bilangan keadaan yang boleh dibezakan bagi parameter maklumat.

Jika isyarat mempunyai dua keadaan yang boleh dibezakan, maka daya tampung adalah sama dengan dua kali lebar jalur komunikasi (Rajah 8.15, a). Jika pemancar menggunakan lebih daripada dua keadaan isyarat yang stabil untuk mengekod data, maka kapasiti talian meningkat, kerana dalam satu kitaran jam, pemancar menghantar beberapa bit data asal, contohnya 2 bit jika terdapat empat keadaan isyarat yang boleh dibezakan (Rajah 8.15). , b).

Walaupun formula Nyquist tidak secara eksplisit mengambil kira kehadiran bunyi, ia secara tidak langsung
pengaruhnya dicerminkan dalam pilihan bilangan keadaan isyarat maklumat
nala. Untuk meningkatkan daya pengeluaran talian komunikasi, bilangan negeri harus ditambah, tetapi dalam praktiknya ini dihalang oleh hingar pada talian. Sebagai contoh, kapasiti garisan yang isyaratnya ditunjukkan dalam Rajah. 8.15, b, boleh digandakan dengan menggunakan bukan 4, tetapi 16 tahap untuk pengekodan data. Walau bagaimanapun, jika amplitud hingar sekali-sekala melebihi perbezaan antara aras bersebelahan, maka penerima tidak akan dapat mengecam data yang dihantar dengan pasti. Oleh itu, bilangan keadaan isyarat yang mungkin sebenarnya dihadkan oleh nisbah kuasa isyarat kepada bunyi, dan formula Nyquist menentukan kadar pemindahan data maksimum dalam kes apabila bilangan keadaan telah dipilih dengan mengambil kira keupayaan pengecaman yang stabil oleh penerima.

Pasangan terpiuh terlindung dan tidak terlindung

pasangan berpintal dipanggil sepasang wayar berpintal. Jenis medium penghantaran data ini sangat popular dan menjadi asas kepada sejumlah besar kabel dalaman dan luaran. Kabel mungkin terdiri daripada beberapa pasangan terpiuh (kabel luaran kadangkala mengandungi sehingga beberapa dozen pasangan sedemikian).

Memusing wayar mengurangkan kesan gangguan luaran dan bersama pada isyarat berguna yang dihantar sepanjang kabel.

Ciri-ciri utama reka bentuk kabel ditunjukkan secara skematik dalam Rajah. 8.16.

Kabel pasangan berpintal adalah simetri , iaitu, ia terdiri daripada dua konduktor yang sama strukturnya. Kabel pasangan terpiuh simetri boleh sama ada terlindung dan tidak terlindung.

Ia adalah perlu untuk membezakan antara elektrik penebat teras konduktif, yang terdapat dalam mana-mana kabel, darielektromagnetpengasingan. Yang pertama terdiri daripada lapisan kertas atau polimer dielektrik tidak konduktif, seperti polivinil klorida atau polistirena. Dalam kes kedua, sebagai tambahan kepada penebat elektrik, wayar konduktif juga diletakkan di dalam perisai elektromagnet, yang paling kerap digunakan sebagai jalinan tembaga konduktif.

berasaskan kabelpasangan terpiuh tanpa pelindung,digunakan untuk pendawaian

di dalam bangunan, dibahagikan mengikut piawaian antarabangsa kepada kategori (dari 1 hingga 7).

Kabel kategori 1 digunakan di mana keperluan kelajuan penghantaran
yang minimum. Biasanya ini adalah kabel untuk penghantaran suara digital dan analog
dan penghantaran data berkelajuan rendah (sehingga 20 Kbit/s). Sehingga tahun 1983 ia adalah yang utama
jenis kabel baru untuk pendawaian telefon.

Kabel kategori 2 pertama kali digunakan oleh IBM semasa membina
sistem kabel sendiri. Keperluan utama untuk kabel kategori ini ialah
keupayaan rii untuk menghantar isyarat dengan spektrum sehingga 1 MHz.

Kabel kategori 3 telah diseragamkan pada tahun 1991. Piawaian EIA-568
menentukan ciri elektrik kabel untuk frekuensi dalam julat sehingga
16 MHz. Kabel kategori 3 direka untuk kedua-dua data dan
dan untuk penghantaran suara, kini menjadi asas kepada banyak sistem kabel
bangunan.

Kabel kategori 4 mewakili versi yang dipertingkatkan sedikit
kabel kategori 3. Kabel kategori 4 mesti tahan ujian selama sejam
Penghantaran isyarat 20 MHz dan memberikan peningkatan imuniti bunyi
serba boleh dan kehilangan isyarat yang rendah. Dalam amalan mereka jarang digunakan.

Kabel kategori 5 direka khas untuk menyokong tinggi
protokol berkelajuan tinggi. Ciri-ciri mereka ditentukan dalam julat sehingga
100 MHz. Kebanyakan teknologi berkelajuan tinggi (FDDI, Fast Ethernet,
ATM dan Gigabit Ethernet) tertumpu kepada penggunaan kabel pasangan terpiuh
goria 5. Kabel Kategori 5 menggantikan kabel Kategori 3, dan hari ini
semua sistem kabel baru bangunan besar dibina pada jenis ini
kabel (dalam kombinasi dengan gentian optik).

Kabel menduduki tempat yang istimewa kategori 6 dan 7, yang industri mula menghasilkan agak baru-baru ini. Untuk kabel kategori 6, ciri ditentukan sehingga frekuensi 250 MHz, dan untuk kabel kategori 7 sehingga 600 MHz. Kabel kategori 7 mesti dilindungi, kedua-dua pasangan dan keseluruhan kabel secara keseluruhan. Kabel Kategori 6 boleh sama ada terlindung atau tidak terlindung. Tujuan utama kabel ini adalah untuk menyokong protokol berkelajuan tinggi sepanjang kabel yang lebih panjang daripada kabel UTP Kategori 5.

Semua kabel UTP, tanpa mengira kategorinya, tersedia dalam versi 4 pasangan. Setiap daripada empat pasangan kabel mempunyai warna dan pic pintal tertentu. Biasanya, dua pasang adalah untuk penghantaran data dan dua adalah untuk penghantaran suara.

Kabel Gentian Optik

Kabel Gentian Optikterdiri daripada gentian kaca fleksibel nipis (5-60 mikron) (panduan cahaya gentian) di mana isyarat cahaya merambat. Ini adalah jenis kabel yang berkualiti tinggi; ia menyediakan penghantaran data pada kelajuan yang sangat tinggi (sehingga 10 Gbit/s dan lebih tinggi) dan, lebih-lebih lagi, lebih baik daripada jenis media penghantaran lain, melindungi data daripada gangguan luaran (disebabkan oleh ciri-ciri perambatan cahaya, isyarat sedemikian mudah dilindungi).

Setiap panduan cahaya terdiri daripada gentian kaca konduktor cahaya pusat (teras), dan cangkerang kaca, yang mempunyai indeks biasan yang lebih rendah daripada teras. Semasa merebak melalui teras, sinaran cahaya tidak melampaui hadnya, memantul dari lapisan penutup cangkerang. Bergantung pada taburan indeks biasan dan saiz diameter teras, berikut dibezakan:

gentian berbilang mod dengan perubahan langkah dalam indeks biasan (Rajah 8.17, A)\

gentian berbilang mod dengan perubahan lancar dalam indeks biasan (Rajah 8.17, b)\

gentian mod tunggal (Rajah 8.17, V).

Konsep "mod" menerangkan cara perambatan sinar cahaya dalam teras kabel.

Dalam kabel mod tunggal(Single Mode Fiber, SMF) menggunakan konduktor pusat berdiameter sangat kecil, sepadan dengan panjang gelombang cahaya dari 5 hingga 10 mikron. Dalam kes ini, hampir semua sinar cahaya merambat sepanjang paksi optik panduan cahaya tanpa dipantulkan daripada konduktor luaran. Pembuatan tamat

DALAM kabel pelbagai mod(Multi Mode Fiber, MMF) menggunakan teras dalaman yang lebih luas, yang lebih mudah untuk dihasilkan secara teknologi. Dalam kabel multimod, beberapa sinar cahaya secara serentak wujud dalam konduktor dalam dan dipantulkan dari konduktor luar pada sudut yang berbeza. Sudut pantulan rasuk dipanggil fesyen rasuk. Dalam kabel multimod dengan perubahan lancar dalam indeks biasan, mod pantulan sinar adalah kompleks. Gangguan yang terhasil merendahkan kualiti isyarat yang dihantar, yang membawa kepada herotan denyutan yang dihantar dalam gentian optik berbilang mod. Atas sebab ini, ciri teknikal kabel berbilang mod adalah lebih teruk daripada kabel mod tunggal.

Akibatnya, kabel berbilang mod digunakan terutamanya untuk penghantaran data pada kelajuan tidak lebih daripada 1 Gbit/s pada jarak dekat (sehingga 300-2000 m), dan kabel mod tunggal digunakan terutamanya untuk penghantaran data pada kelajuan ultra tinggi. daripada beberapa puluh gigabit sesaat (dan apabila menggunakan teknologi DWDM sehingga beberapa terabit sesaat) dalam jarak sehingga beberapa puluh malah ratusan kilometer (komunikasi jarak jauh).

Berikut digunakan sebagai sumber cahaya dalam kabel gentian optik:

LED, atau diod pemancar cahaya (Diod Pancaran Cahaya, LED);

laser semikonduktor, atau diod laser.

Untuk kabel mod tunggal, hanya diod laser digunakan, kerana dengan diameter gentian optik yang begitu kecil, fluks cahaya yang dihasilkan oleh LED tidak boleh diarahkan ke dalam gentian tanpa kehilangan besar; ia mempunyai corak sinaran yang terlalu luas, manakala diod laser mempunyai yang sempit. Pemancar LED yang lebih murah hanya digunakan untuk kabel berbilang mod.

Kos kabel gentian optik tidak jauh lebih tinggi daripada kos kabel pasangan terpiuh, tetapi kerja pemasangan dengan gentian optik jauh lebih mahal disebabkan oleh operasi intensif buruh dan kos tinggi peralatan pemasangan yang digunakan.

kesimpulan

Bergantung pada jenis peralatan perantaraan, semua talian komunikasi dibahagikan kepada analog dan digital. Dalam talian analog, peralatan perantaraan direka untuk menguatkan isyarat analog. Talian analog menggunakan pemultipleksan frekuensi.

Dalam talian komunikasi digital, isyarat yang dihantar mempunyai bilangan keadaan yang terhad. Dalam baris sedemikian, peralatan perantaraan khas digunakan - penjana semula, yang memperbaiki bentuk denyutan dan memastikan penyegerakan semula mereka, iaitu, mereka memulihkan tempoh pengulangan mereka. Peralatan pemultipleksan dan pensuisan perantaraan rangkaian utama beroperasi pada prinsip pemultipleksan masa saluran, apabila setiap saluran berkelajuan rendah diperuntukkan bahagian masa tertentu (slot masa, atau kuantum) saluran berkelajuan tinggi.

Lebar jalur mentakrifkan julat frekuensi yang boleh dihantar oleh talian komunikasi dengan pengecilan yang boleh diterima.

Daya tampung talian komunikasi bergantung pada parameter dalamannya, khususnya lebar jalur, parameter luaran, tahap gangguan dan tahap pengecilan gangguan, serta kaedah pengekodan data diskret yang diterima pakai.

Formula Shannon menentukan daya pemprosesan maksimum yang mungkin bagi talian komunikasi pada nilai tetap jalur lebar talian dan nisbah kuasa isyarat-ke-bunyi.

Formula Nyquist menyatakan kapasiti maksimum yang mungkin bagi pautan komunikasi melalui lebar jalur dan bilangan keadaan isyarat maklumat.

Kabel pasangan terpiuh dibahagikan kepada unshielded (UTP) dan shielded (STP). Kabel UTP lebih mudah dibuat dan dipasang, tetapi kabel STP memberikan tahap keselamatan yang lebih tinggi.

Kabel gentian optik mempunyai ciri elektromagnet dan mekanikal yang sangat baik; kelemahannya ialah kerumitan dan kos kerja pemasangan yang tinggi.

1. Bagaimanakah pautan berbeza daripada saluran komunikasi komposit?
   1. Bolehkah saluran kompaun terdiri daripada pautan? Bagaimana pula sebaliknya?
   2. Bolehkah saluran digital membawa data analog?
   3. Apakah jenis ciri talian komunikasi termasuk: tahap hingar, lebar jalur, kemuatan linear?
   4. Apakah langkah yang boleh diambil untuk meningkatkan kelajuan maklumat pautan:

О mengurangkan panjang kabel;

О pilih kabel dengan rintangan yang lebih rendah;

О pilih kabel dengan lebar jalur yang lebih luas;

o gunakan kaedah pengekodan dengan spektrum yang lebih sempit.

1. Mengapa tidak selalu mungkin untuk meningkatkan kapasiti saluran dengan meningkatkan bilangan keadaan isyarat maklumat?
   1. Apakah mekanisme yang digunakan untuk menyekat gangguan dalam kabel? UTP?
   2. Kabel mana yang menghantar isyarat lebih baik dengan nilai parameter yang lebih tinggi SETERUSNYA atau kurang?
   3. Apakah lebar spektrum nadi yang ideal?
   4. Namakan jenis kabel optik.
   5. Apakah yang berlaku jika anda menggantikan kabel dalam rangkaian yang berfungsi? Kabel UTP STP? Jawapan yang mungkin:

Perkadaran bingkai yang herot dalam rangkaian akan berkurangan, kerana gangguan luaran akan ditindas dengan lebih berkesan;

Oh tiada apa yang akan berubah;

Perkadaran bingkai herot dalam rangkaian akan meningkat, kerana impedans keluaran pemancar tidak sepadan dengan galangan kabel.

1. Mengapakah ia bermasalah untuk menggunakan kabel gentian optik dalam subsistem mendatar?
   1. Kuantiti yang diketahui ialah:

О kuasa pemancar minimum P keluar (dBm);

О pengecilan kabel A (dB/km);

O ambang sensitiviti penerima P dalam (dBm).

Ia diperlukan untuk mencari panjang maksimum yang mungkin bagi talian komunikasi di mana isyarat dihantar secara normal.

1. Apakah had teori untuk kadar data dalam bit sesaat ke atas pautan lebar jalur 20 kHz jika kuasa pemancar ialah 0.01 mW dan kuasa hingar pautan ialah 0.0001 mW?
   1. Tentukan kapasiti talian komunikasi dupleks untuk setiap arah jika diketahui bahawa lebar jalurnya ialah 600 kHz dan kaedah pengekodan menggunakan 10 keadaan isyarat.
   2. Kira kelewatan perambatan isyarat dan kelewatan penghantaran data untuk kes penghantaran paket 128 bait (andaikan kelajuan perambatan isyarat adalah sama dengan kelajuan cahaya dalam vakum 300,000 km/s):

O melalui kabel pasangan terpiuh sepanjang 100 m pada kelajuan penghantaran 100 Mbit/s;

O melalui kabel sepaksi sepanjang 2 km pada kelajuan penghantaran 10 Mbit/s;

O melalui saluran satelit dengan panjang 72,000 km pada kelajuan penghantaran 128 Kbit/s.

1. Kira kelajuan talian komunikasi jika anda tahu bahawa frekuensi jam pemancar ialah 125 MHz dan isyarat mempunyai 5 keadaan.
   1. Penerima dan pemancar penyesuai rangkaian disambungkan kepada pasangan kabel bersebelahan UTP. Apakah kuasa gangguan teraruh pada input penerima jika pemancar mempunyai kuasa 30 dBm, dan penunjuk SETERUSNYA kabel ialah -20 dB?
   2. Perlu diketahui bahawa modem menghantar data dalam mod dupleks penuh pada kelajuan 33.6 Kbps. Berapakah keadaan isyaratnya jika lebar jalur komunikasi ialah 3.43 kHz?

MUKA SURAT 20

Talian komunikasi (Rajah 3.7) secara amnya terdiri daripada medium fizikal yang melaluinya isyarat maklumat elektrik, peralatan penghantaran data dan peralatan perantaraan dihantar. Sinonim untuk istilah "talian komunikasi" ialah istilah "saluran komunikasi".

nasi. 3.7. Komposisi talian komunikasi

Media fizikal penghantaran data ialah kabel, iaitu satu set wayar, sarung penebat dan pelindung serta penyambung penyambung, serta atmosfera bumi atau angkasa lepas yang melaluinya gelombang elektromagnet merambat.

Bergantung pada medium penghantaran data, talian komunikasi (Rajah 3.8) dibahagikan kepada:

Berwayar (udara);

Kabel (tembaga dan gentian optik);

Saluran radio komunikasi darat dan satelit.

nasi. 3.8. Jenis talian komunikasi

Talian komunikasi berwayar (atas) ialah wayar tanpa sebarang jalinan penebat atau perisai, diletakkan di antara tiang dan digantung di udara. Talian komunikasi sedemikian secara tradisinya membawa isyarat telefon atau telegraf, tetapi jika tiada pilihan lain, talian ini juga digunakan untuk menghantar data komputer. Kelajuan dan keimunan bunyi garisan ini meninggalkan banyak perkara yang diingini. Hari ini, talian komunikasi berwayar dengan cepat digantikan dengan talian kabel.

Talian kabel adalah struktur yang agak kompleks. Kabel terdiri daripada konduktor yang disertakan dalam beberapa lapisan penebat: elektrik, elektromagnet, mekanikal, dan juga, mungkin, iklim. Di samping itu, kabel boleh dilengkapi dengan penyambung yang membolehkan anda menyambungkan pelbagai peralatan dengan cepat kepadanya. Terdapat tiga jenis kabel utama yang digunakan dalam rangkaian komputer: kabel tembaga pasangan terpiuh, kabel sepaksi kuprum dan kabel gentian optik.

Sepasang wayar berpintal dipanggil pasangan berpintal. Pasangan terpiuh datang dalam pasangan terlindung (STP), di mana sepasang wayar tembaga dibalut dengan perisai penebat, dan tidak terlindung (UTP), apabila tiada pembalut penebat. Memusing wayar mengurangkan kesan gangguan luaran pada isyarat berguna yang dihantar sepanjang kabel. Kabel sepaksi mempunyai reka bentuk asimetri dan terdiri daripada teras dan jalinan kuprum dalam, dipisahkan daripada teras oleh lapisan penebat. Terdapat beberapa jenis kabel sepaksi, berbeza dalam ciri dan kawasan aplikasi - untuk rangkaian tempatan, untuk rangkaian global, untuk televisyen kabel. Kabel gentian optik terdiri daripada gentian nipis (5-60 mikron) yang melaluinya isyarat cahaya bergerak. Ini adalah jenis kabel yang lebih berkualiti - ia menyediakan penghantaran data pada kelajuan yang sangat tinggi (sehingga 10 Gbit/s dan lebih tinggi) dan, lebih-lebih lagi, lebih baik daripada jenis media penghantaran lain, melindungi data daripada gangguan luaran.

Saluran radio untuk komunikasi darat dan satelit dibentuk menggunakan pemancar dan penerima gelombang radio. Terdapat sejumlah besar jenis saluran radio yang berbeza, berbeza dalam julat frekuensi yang digunakan dan dalam julat saluran. Jalur gelombang pendek, sederhana dan panjang (KB, CB dan LW), juga dipanggil jalur modulasi amplitud (AM) selepas jenis modulasi isyarat yang mereka gunakan, menyediakan komunikasi jarak jauh, tetapi pada kadar data yang rendah. Saluran terpantas ialah saluran yang beroperasi dalam julat gelombang ultra-pendek (VHF), yang dicirikan oleh modulasi frekuensi (FM), serta dalam julat frekuensi ultra-tinggi (gelombang mikro). Dalam julat gelombang mikro (melebihi 4 GHz), isyarat tidak lagi dipantulkan oleh ionosfera Bumi. Untuk komunikasi yang stabil, garis penglihatan antara pemancar dan penerima diperlukan. Oleh itu, frekuensi sedemikian digunakan sama ada oleh saluran satelit atau saluran geganti radio, di mana syarat ini dipenuhi.

Dalam rangkaian komputer hari ini, hampir semua jenis media penghantaran data fizikal yang diterangkan digunakan, tetapi yang paling menjanjikan ialah gentian optik. Hari ini, kedua-dua tulang belakang rangkaian wilayah yang besar dan talian komunikasi berkelajuan tinggi rangkaian tempatan dibina di atasnya. Pasangan berpintal juga merupakan medium yang popular, dicirikan oleh nisbah kualiti kepada kos yang sangat baik dan kemudahan pemasangan. Menggunakan kabel pasangan terpiuh, pengguna akhir rangkaian biasanya disambungkan pada jarak sehingga 100 meter dari hab. Saluran satelit dan komunikasi radio digunakan paling kerap dalam kes di mana komunikasi kabel tidak boleh digunakan - contohnya, apabila saluran melalui kawasan yang jarang penduduk atau untuk berkomunikasi dengan pengguna rangkaian mudah alih, seperti pemandu trak atau doktor membuat pusingan .

Pautan komunikasi ialah medium fizikal dan koleksi perkakasan yang digunakan untuk menghantar isyarat daripada pemancar kepada penerima. Dalam sistem komunikasi berwayar, ini, pertama sekali, kabel atau pandu gelombang; dalam sistem komunikasi radio, ia adalah kawasan ruang di mana gelombang elektromagnet merambat dari pemancar ke penerima. Apabila dihantar melalui saluran, isyarat mungkin diherotkan dan mungkin terjejas oleh gangguan. Peranti penerima memproses isyarat yang diterima , yang merupakan jumlah isyarat dan bunyi yang herot masuk, dan membina semula mesej daripadanya, yang, dengan beberapa ralat, memaparkan mesej yang dihantar. Dengan kata lain, penerima mesti, berdasarkan analisis isyarat, menentukan mesej yang mungkin dihantar. Oleh itu, peranti penerima adalah salah satu elemen yang paling kritikal dan kompleks dalam sistem komunikasi elektrik.

Sistem komunikasi elektrik difahami sebagai satu set cara teknikal dan media pengedaran. Konsep sistem komunikasi merangkumi sumber dan pengguna mesej.

Berdasarkan jenis mesej yang dihantar, sistem komunikasi elektrik berikut dibezakan: sistem penghantaran pertuturan (telefoni); sistem penghantaran teks (telegrafi); sistem penghantaran imej pegun (fototelegrafi); sistem penghantaran imej bergerak (televisyen), telemeter, telekawalan dan sistem penghantaran data. Menurut tujuan mereka, sistem telefon dan televisyen dibahagikan kepada siaran, dicirikan oleh tahap tinggi pengeluaran semula artistik mesej, dan profesional, mempunyai aplikasi khas (komunikasi rasmi, televisyen industri, dll.). Dalam sistem telemetri, kuantiti fizikal (suhu, tekanan, kelajuan, dll.) ditukar menggunakan penderia kepada isyarat elektrik utama yang dihantar kepada pemancar. Pada bahagian penerima, kuantiti fizikal yang dihantar atau perubahannya dipisahkan daripada isyarat dan digunakan untuk pemantauan. Sistem telekawalan menghantar arahan untuk melakukan tindakan tertentu secara automatik. Selalunya arahan ini dijana secara automatik berdasarkan hasil pengukuran yang dihantar oleh sistem telemetri.

Pengenalan komputer yang sangat cekap telah membawa kepada keperluan untuk pembangunan pesat sistem penghantaran data yang memastikan pertukaran maklumat antara alat pengkomputeran dan objek sistem kawalan automatik. Jenis telekomunikasi ini dicirikan oleh keperluan yang tinggi untuk kelajuan dan ketepatan pemindahan maklumat.

Untuk bertukar-tukar mesej antara ramai pengguna (pelanggan) yang tersebar secara geografi, rangkaian komunikasi dicipta yang memastikan penghantaran dan pengedaran mesej ke alamat tertentu (pada masa yang ditetapkan dan dengan kualiti yang ditentukan).

Rangkaian komunikasi ialah koleksi talian komunikasi dan nod pensuisan.

Klasifikasi saluran dan talian komunikasi dijalankan:

dengan sifat isyarat pada input dan output (berterusan, diskret, diskret-berterusan);

mengikut jenis mesej (telefon, telegraf, penghantaran data, televisyen, faks, dsb.);

mengikut jenis medium penyebaran (berwayar, radio, gentian optik, dll.);

oleh julat frekuensi yang digunakan (frekuensi rendah (LF), frekuensi tinggi (HF), frekuensi ultra tinggi (gelombang mikro), dll.);

mengikut struktur peranti transceiver (saluran tunggal, berbilang saluran).

Pada masa ini, untuk mencirikan saluran dan saluran komunikasi sepenuhnya, kriteria klasifikasi lain boleh digunakan (mengikut kaedah penyebaran gelombang radio, kaedah menggabungkan dan mengasingkan saluran, penempatan cara teknikal, tujuan operasi, dll.)