Каналы связи

1. Каналы связи.

2.

При передачи информации по каналам связи на сигнал воздействует ряд помех,
что может привести к несоответствию между передаваемым и получаемым
сообщением, то есть к потере или искажению передаваемой информации. Защита
от помех в процессе передачи информации есть один из важнейших параметров
качества системы передачи информации.
СООБЩЕНИЕ
Источник
информации
СИГНАЛ + ПОМЕХА
Передатчик
СИГНАЛ + ПОМЕХА
КАНАЛ
СВЯЗИ
СООБЩЕНИЕ
Приемник
Потребитель
информации
Пропускная способность системы передачи информации – наибольшее
теоретически достижимое количество информации, которое может быть
передано по системе за единицу времени.

3.

От чего же зависит пропускная способность? Пропускная
способность системы связана со скоростью преобразования
информации в передатчике и приемнике и допустимой скоростью
передачи информации по каналу связи, зависящей от
физических свойств канала связи и природы сигнала.
Каналы связи (КС) служат для передачи сигнала и являются
общим звеном любой системы передачи информации.
По физической природе каналы связи подразделяются на:
механические, используемые для передачи материальных
носителей информации;
акустические, передающие звуковые сигналы;
оптические, передающие световые сигналы;
электрические, передающие электрические сигналы.

4.

Электрические и оптические каналы связи в зависимости от способа
передачи сигналов можно подразделить на:
проводные, использующие для передачи сигналов проводники (
электрические провода, кабели и счетоводы);
беспроводные, использующие для передачи сигналов электромагнитные
волны (радиоканалы, инфракрасные каналы и т.д.).
По форме представления передаваемой информации каналы делятся на:
аналоговые – каналы, по которым информация передается в непрерывной
форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической
величины;
цифровые – каналы, представленные в виде цифровых (дискретных,
импульсных) сигналов различной физической природы (скорость передачи
дискретной информации по каналу связи измеряется в бодах или символах в
секунду (cps, character per second)).

5.

По возможностям направления передаваемой информации каналы связи
подразделяются на:
симплексные, позволяющие передавать информацию только в одном
направлении;
полудуплексные, обеспечивающие попеременную передачу информации
как в прямом, так и в обратном направлениях;
дуплексные, позволяющие вести передачу информации одновременно в
прямом и обратном направлении.
По времени работы каналы делятся на:
коммутируемые, данные каналы создаются из отдельных участков
(сегментов) только на время передачи по ним информации, а по
окончании передачи такой канал ликвидируется (разъединяется);
некоммутируемые, такие каналы создаются на длительное время и
имеют постоянные характеристики по длине, пропускной способности,
помехозащищенности.

6.

Широко используемые в системах передачи данных электрические проводные
каналы связи различаются по пропускной способности:
низкоскоростные, скорость передачи информации, в которых от 50 до 200
бит/с.
среднескоростные, используют аналоговые (телефонные) каналы связи, в
них скорость передачи от 300 до 9600 бит/с. В новых стандартах V.32 – V.34
Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии
(МКККТ) от 14400 до 56000 бит/с.
высокоскоростные (широкополосные), обеспечивают скорость передачи
информации свыше 56000 бит/с.
Для организации высокоскоростных (широкополосных) каналов связи
используются различные кабели:
экранированные с витыми парами из медных проводов;
неэкранированные с витыми парами из медных проводов;
коаксиальные;
оптоволоконные.

7.

Витая пара представляет собой изолированные проводники, попарно свитые
между собой для уменьшения перекрестных электромагнитных наводок и
затухания сигнала при передачи на высоких частотах.
STP-кабели (экранированные с витыми
парами из медных проводов) имеют хорошие
технические характеристики, но неудобны в
работе и дороги.
UTP-кабели (неэкранированные с витыми
парами из медных проводов) широко
используются в вычислительных сетях.
Выделяют пять категорий витых пар: первая и вторая категории
предназначены для низкоскоростной передачи данных; третья, четвертая и
пятая используются при скоростях 16, 25, 155 Мбит/с. соответственно.
Эти кабели обладают хорошими техническими характеристиками,
сравнительно недороги, удобны в работе, не требуют заземления.

8.

Коаксиальный кабель представляет собой медный проводник, покрытый
диэлектриком и окруженный свитой из тонких медных проводков
экранирующей защитной оболочкой. Скорость передачи по коаксиальному
кабелю довольно высокая – до 300 Мбит/с, но он недостаточно удобен в
работе и имеет высокую стоимость.

9.

Оптоволоконный кабель. Состоит их стеклянных или пластиковых волокон
диаметром несколько миллиметров (световедущая жила) с высоким
показателем преломления, окруженных изоляцией с низким показателем
преломления и помещенный в защитную полиэтиленовую оболочку.
Источником излучения, распространяемого по оптоволоконному кабелю,
является светодиод или полупроводниковый лазер, приемником излучения –
фотодиод, который преобразует световые сигналы в электрические. Передача
светового луча по волокну основана на принципе полного внутреннего
отражения луча от стенок световедущей жилы, за счет чего обеспечивается
минимальное затухание сигнала.
Данный вид кабелей обеспечивает
высокий уровень защиты передаваемой
информации от внешних
электромагнитных полей и высокую
скорость передачи – до 1000 Мбит/с.
Кодирование информации для
передачи по данному каналу связи
производится с помощью аналоговой,
цифровой или импульсной модуляции
светового луча

10.

Оптоволоконный кабель
достаточно дорогой и используется
обычно для прокладки ответственных
магистральных каналов связи. Такой
кабель проложен по дну
Атлантического океана и связывает
Европу с Америкой. В вычислительных
сетях оптоволоконный кабель
используется на наиболее
ответственных участках (соединение
двух достаточно удаленных сегментов
сети, подключение к шлюзу Internet и
т.д.).

11.

12.

Высокоскоростные каналы связи также организуются также на базе
беспроводных радиоканалов.
Радиоканал – это беспроводной канал связи, прокладываемый
через эфир. Для формирования радиоканал используются
радиопередатчик и радиоприемник. Скорости передачи данных по
радиоканалу практически ограничиваются только полосой пропускания
приемопередающей аппаратуры. Радиоволновой диапазон определяется
используемой для передачи данных частотной полосой
электромагнитного спектра. Для коммерческих телекоммуникационных
систем чаще всего используются частотные диапазоны 902-928 МГц и 2,4
– 2,48 ГГц. Беспроводные каналы связи обладают плохой
помехозащищенностью, но обеспечивают пользователю максимальную
мобильность и быстроту реакции