İletişim hattı. İletişim hatları Fiziksel veri iletim ortamı

Baud hızı(bilgi hızı veya aktarım hızı, her iki İngilizce terim de birbirinin yerine kullanılır) ağdan geçen veri akışının gerçek hızıdır. Ağdaki veriler bozulabileceği veya kaybolabileceği için bu hız önerilen yükleme hızından daha düşük olabilir.

Bant genişliği olarak da adlandırılan bir iletişim kanalının kapasitesi (kapasitesi), kanal üzerinden mümkün olan maksimum veri aktarım hızını temsil eder.

Bu özelliğin özelliği, yalnızca fiziksel iletim ortamının parametrelerini değil, aynı zamanda bu ortam üzerinden seçilen ayrık bilgi aktarma yönteminin özelliklerini de yansıtmasıdır.

Örneğin, bir fiber optik üzerindeki Ethernet'teki bir iletişim kanalının kapasitesi 10 Mbps'dir. Bu hız, Ethernet ve optik fiber teknolojisinin bir kombinasyonu için mümkün olan en yüksek hızdır. Bununla birlikte, aynı optik fiber için, veri kodlama yöntemi, saat frekansı ve diğer parametrelerde farklılık gösteren ve farklı kapasiteye sahip başka bir veri iletim teknolojisi geliştirmek mümkündür. Böylece Fast Ethernet teknolojisi, aynı optik fiber üzerinden maksimum 100 Mbit / s hız ve Gigabit Ethernet teknolojisi - 1000 Mbit / s veri iletimi sağlar. verici iletişim cihazı kanalın bant genişliğine eşit bir hızda çalışmalıdır. Bu hız bazenvericinin bit hızı denir.

Bant genişliği- Bu terim iki farklı anlamda kullanıldığı için yanıltıcı olabilir.

Başta , onun yardımıyla iletim ortamını karakterize edebilir. Bu durumda, hattın bant genişliği anlamına gelir. transferler önemli bir yanlışlık olmadan. Terimin kökeni bu tanımdan açıktır.

ikinci olarak , "bant genişliği" terimi " terimi ile eşanlamlı olarak kullanılır.iletişim kanalı kapasitesi "... İlk durumda, bant genişliği hertz (Hz) cinsinden, ikinci durumda, saniyedeki bit sayısı cinsinden ölçülür. Bazen oldukça zor olsa da, bu terimin anlamlarını bağlama göre ayırt etmek gerekir. Tabii ki, farklı özellikler için farklı terimler kullanmak daha iyi olurdu, ancak değiştirilmesi zor gelenekler var. "Bant genişliği" teriminin bu çifte kullanımı zaten birçok standarda ve kitaba girmiştir, bu nedenle yerleşik yaklaşımı izleyeceğiz.

Bu terimin ikinci anlamında kapasiteden bile daha yaygın olduğu akılda tutulmalıdır, bu nedenle iki eşanlamlıdan bant genişliğini kullanacağız.

Bir iletişim kanalının diğer bir grup özelliği, bilgiyi kanal üzerinden bir veya iki tarafa iletme yeteneği ile ilişkilidir.

İki bilgisayar etkileşime girdiğinde, genellikle A bilgisayarından B bilgisayarına ve tersi olmak üzere her iki yönde de bilgi aktarmak gerekir. Kullanıcıya yalnızca bilgi aldığı (örneğin, İnternet'ten bir müzik dosyası indirdiği) veya ilettiği (gönderdiği) göründüğünde bile e-posta), bilgi alışverişi iki yöne gider. Basitçe, kullanıcıyı ilgilendiren bir ana veri akışı ve bu verilerin makbuzlarını oluşturan ters yönde bir yardımcı akış vardır.

Fiziksel iletişim kanalları, bilgiyi her iki yönde de iletebilmelerine göre çeşitli tiplere ayrılır.

dubleks kanalher iki yönde de eş zamanlı bilgi aktarımı sağlar. Bir çift yönlü kanal, her biri bilgiyi yalnızca bir yönde iletmek için kullanılan iki fiziksel ortamdan oluşabilir. Bir ortam karşı akışların eşzamanlı iletimine hizmet ettiğinde bir varyant mümkündür, bu durumda her akışı toplam sinyalden ayırmak için ek yöntemler kullanılır.

Yarım dubleks kanalayrıca her iki yönde de bilgi aktarımı sağlar, ancak aynı anda değil, sırayla. Yani, belirli bir süre boyunca, bilgi bir yönde ve bir sonraki dönemde - ters yönde iletilir.

tek yönlü kanalbilginin sadece bir yönde iletilmesine izin verir. Çoğu zaman, bir çift yönlü bağlantı, iki tek yönlü bağlantıdan oluşur.

iletişim hatları

Ağlar kurarken, çeşitli fiziksel ortamların kullanıldığı iletişim hatları kullanılır: havada asılı, yeraltında ve okyanus tabanı boyunca döşenen telefon ve telgraf telleri, tüm modern ofisleri dolaştıran bakır koaksiyel ve fiber optik kablolar, bakır bükümlü çiftler, tüm nüfuz eden radyo dalgaları

Fiziksel doğalarından bağımsız olarak iletişim hatlarının genel özelliklerini göz önünde bulundurun.

Bant genişliği,

verim,

bağışıklık ve

İletimin güvenilirliği.

Çizginin genişliği İletim, bir iletişim kanalının temel bir özelliğidir, çünkü kanalın mümkün olan maksimum bilgi hızını belirler.kanal bant genişliği denir.

Nyquist formülü ideal bir kanal için bu bağımlılığı ifade eder ve Shannon'ın formülü gerçek bir kanalda gürültünün varlığını hesaba katar.

İletişim hatlarının sınıflandırılması

Ağ düğümleri arasında bilgi aktaran teknik bir sistemi tanımlarken, literatürde birkaç isim bulunabilir:

iletişim hattı,

bileşik kanal,

kanal,

Bağlantı.

Genellikle bu terimler birbirinin yerine kullanılır ve çoğu durumda bu bir sorun değildir. Aynı zamanda, kullanımlarında da bir özgüllük vardır.

Bağlantı (bağlantı) İki komşu ağ düğümü arasında veri aktarımı sağlayan bir segmenttir. Yani link, ara anahtarlama ve çoğullama cihazları içermez.

Kanal çoğunlukla, bağlantı bant genişliğinin anahtarlama sırasında bağımsız olarak kullanılan kısmını belirtir. Örneğin, birincil ağdaki bir bağlantı, her biri 64 Kbps bant genişliğine sahip 30 kanaldan oluşabilir.

DevreAğın iki uç düğümü arasındaki yoldur. Bir eklenmiş bağlantı, ayrı ara bağlantılar ve anahtarlardaki ara bağlantılar tarafından oluşturulur. Çoğu zaman "bileşik" sıfatı atlanır ve "kanal" terimi hem bileşik bir kanala hem de bitişik düğümler arasındaki, yani bir bağlantı içindeki bir kanala atıfta bulunmak için kullanılır.

iletişim hattı diğer üç terimden herhangi biri ile eşanlamlı olarak kullanılabilir.

Terminoloji karmaşası konusunda çok katı olmayın. Bu, özellikle geleneksel telefon ve daha yeni bir alan - bilgisayar ağları terminolojisindeki farklılıklar için geçerlidir. Yakınsama süreci, bu ağların mekanizmalarının birçoğu ortak hale geldiğinden, ancak her alandan birkaç (bazen daha fazla) isim koruduğundan, terminoloji sorununu daha da kötüleştirdi.

Ek olarak, terimlerin belirsiz bir şekilde anlaşılmasının nesnel nedenleri vardır. İncirde. 8.1, bir iletişim hattı için iki seçeneği gösterir. İlk durumda (Şekil 8.1, a), hat, onlarca metre uzunluğunda bir kablo segmentinden oluşur ve bir bağlantıdır.

İkinci durumda (Şekil 8.1, b), iletişim hattı, devre anahtarlamalı bir ağda konuşlandırılmış birleşik bir kanaldır. Böyle bir ağ, birincil ağ veya telefon ağı olabilir.

Bununla birlikte, bir bilgisayar ağı için, bu hat bir bağlantıdır, çünkü iki komşu düğümü birbirine bağlar ve tüm anahtarlama ara ekipmanı bu düğümler için şeffaftır. Bilgisayar uzmanları ve birincil ağ uzmanları düzeyinde karşılıklı yanlış anlamanın nedeni burada açıktır.

Birincil ağlar, bilgisayar ve bilgisayar için veri iletim kanallarının hizmetlerini sağlamak için özel olarak oluşturulur. telefon ağları, bu gibi durumlarda birincil ağların "üstünde" çalıştıklarını ve üst üste binmiş ağlar olduklarını söylüyorlar.

İletişim hattı özellikleri

Sizin ve benim şu kavramları anlamamız gerekiyor: sinyalin harmonik, spektral ayrışması (spektrum),sinyal spektrum genişliği, Fourier formülleri, harici girişim, dahiligirişim veya girişim, sinyal zayıflaması, doğrusal zayıflama, pencere
şeffaflık, mutlak güç seviyesi, göreceli seviye
güç, alıcı hassasiyet eşiği, dalga empedansı,
hat bağışıklığı, elektrik bağlantısı, manyetik bağlantı,
indüklenmiş sinyal, yakın uç karışma, karışma
uzak uç parazit, kablo koruması, iletim güvenilirliği
veri, bit hata oranı, bant genişliği, bant genişliği
yetenek, fiziksel veya doğrusal, kodlama, taşıyıcı sinyal,
taşıyıcı frekansı, modülasyon, saat, baud.

Başlayalım.

İletişim hatlarındaki sinyallerin spektral analizi

İletişim hatlarının parametrelerinin belirlenmesinde önemli bir rol, bu hat üzerinden iletilen sinyalin spektral ayrışmasına atanır. Herhangi bir periyodik sürecin, farklı frekanslarda ve farklı genliklerde sinüzoidal salınımların bir toplamı olarak temsil edilebileceği harmonik analiz teorisinden bilinmektedir (Şekil 8.3).

Bir sinüzoidin her bileşeni aynı zamanda harmonik olarak da adlandırılır ve tüm harmoniklerin kümesine harmonik denir.
Monique, orijinal sinyalin spektral ayrışması veya spektrumu olarak adlandırılır.

Sinyal spektrumunun genişliği, orijinal sinyale eklenen sinüzoid setinin maksimum ve minimum frekansları arasındaki farktır.

Periyodik olmayan sinyaller, sürekli bir frekans spektrumu ile sinüzoidal sinyallerin bir integrali olarak temsil edilebilir. Özellikle, ideal bir darbenin (birim güç ve sıfır süre) spektral ayrışması, -oo'dan + oo'ya kadar tüm frekans spektrumunun bileşenlerine sahiptir (Şekil 8.4).

Herhangi bir kaynak sinyalinin spektrumunu bulma tekniği iyi bilinmektedir. Analitik olarak tanımlanan bazı sinyaller için (örneğin, aynı süre ve genliğe sahip bir dizi dikdörtgen darbe için), spektrum, aşağıdakilere dayalı olarak kolayca hesaplanır: Fourier formülleri.

sinyaller için serbest çalışma pratikte bulunan spektrum, özel aletler kullanılarak bulunabilir - gerçek bir sinyalin spektrumunu ölçen ve harmonik bileşenlerin genliklerini ekranda gösteren, bir yazıcıda yazdıran veya işleme ve depolama için aktaran spektrum analizörleri. bilgisayar.

Herhangi bir frekanstaki bir sinüzoidin verici hat tarafından bozulması, nihayetinde, her türlü iletilen sinyalin genliğinin ve şeklinin bozulmasına yol açar. Bozulma, farklı frekanslardaki sinüzoidler eşit şekilde bozulmadığında meydana gelir.

Bu, konuşma ileten bir analog sinyal ise, sesin tınısı, üst tonların - yan frekansların bozulması nedeniyle değişir. Bilgisayar ağları için tipik olan darbeli sinyalleri iletirken, düşük frekanslı ve yüksek frekanslı harmonikler bozulur, sonuç olarak darbe cepheleri dikdörtgen şeklini kaybeder (Şekil 8.5) ve sinyaller hattın alıcı ucunda zayıf bir şekilde tanınabilir .

Kusurlu iletişim hatları nedeniyle iletilen sinyaller bozulur. İletilen sinyale müdahale etmeyen ideal bir iletim ortamı, en azından sıfır direnç, kapasitans ve endüktansa sahip olmalıdır. Bununla birlikte, uygulamada, örneğin bakır teller her zaman uzunluk boyunca dağıtılan aktif direnç, kapasitif ve endüktif yüklerin bir kombinasyonunu temsil eder (Şekil 8.6). Sonuç olarak, farklı frekanslardaki sinüzoidler bu hatlar tarafından farklı şekillerde iletilir.

İletişim hattının ideal olmayan fiziksel parametrelerinden kaynaklanan sinyal bozulmalarına ek olarak, hat çıkışında dalga formunun bozulmasına katkıda bulunan harici parazitler de vardır. Bu girişim, çeşitli elektrik motorları, elektronik cihazlar, atmosferikfenomenler, vb. Kablo tasarımcıları tarafından alınan koruyucu önlemlere ve yükseltici ve anahtarlama ekipmanının varlığına rağmen, dış parazitin etkisini tam olarak telafi etmek mümkün değildir. Kablodaki harici parazite ek olarak, bir çift iletkenin diğerine indüksiyonu olarak adlandırılan dahili parazit de vardır. Sonuç olarak, iletişim hattının çıkışındaki sinyaller,çarpık bir şekle sahip (Şekil 8.5'te gösterildiği gibi).

Zayıflama ve Karakteristik Empedans

Sinüzoidal sinyallerin iletişim hatları tarafından bozulma derecesi, zayıflama ve bant genişliği gibi özelliklerle tahmin edilir. Zayıflama, bir iletişim hattının çıkışındaki referans sinüzoidal sinyalin gücünün, bu hattın girişindeki sinyal gücüne göre ne kadar azaldığını gösterir. Zayıflama (A) genellikle desibel (dB) cinsinden ölçülür ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Burada Рout, hat çıkışındaki sinyal gücü, Рin ise hat girişindeki sinyal gücüdür. Zayıflama, iletişim hattının uzunluğuna bağlı olduğundan, iletişim hattının bir özelliği olarak aşağıdakiler kullanılır:lineer zayıflama denir, yani, belirli bir uzunluktaki bir iletişim hattındaki zayıflama. LAN kabloları için bu uzunluk genellikle 100 m'dir, çünkü bu değer birçok LAN teknolojisi için maksimum kablo uzunluğudur. Bölgesel iletişim hatları için doğrusal zayıflama 1 km'lik bir mesafe için ölçülür.

Tipik olarak, zayıflama, amplifikatörler ve rejeneratörler olmadan kablolar ve kesitlerden oluşan iletişim hattının pasif bölümleri ile karakterize edilir.

Ara yükselticisiz kablonun çıkış sinyal gücü giriş sinyal gücünden daha az olduğu için kablo zayıflaması her zaman negatiftir.

Sinüzoidal bir sinyalin gücünün zayıflama derecesi, sinüzoidin frekansına bağlıdır ve bu bağımlılık ayrıca iletişim hattını karakterize etmek için kullanılır (Şekil 8.7).

Çoğu zaman, bir iletişim hattının parametrelerini tanımlarken, yalnızca birkaç frekans için zayıflama değerleri verilir. Bu, bir yandan hattın kalitesini kontrol ederken ölçümleri basitleştirme arzusundan kaynaklanmaktadır. Öte yandan, pratikte, iletilen sinyalin temel frekansı genellikle önceden bilinir, yani harmoniği en yüksek genliğe ve güce sahip olan frekans. Bu nedenle hat üzerinden iletilen sinyallerin distorsiyonunu yaklaşık olarak tahmin etmek için bu frekanstaki zayıflamayı bilmek yeterlidir.

DİKKAT

Yukarıda bahsedildiği gibi, zayıflama her zaman negatiftir, ancak eksi işareti genellikle atlanır ve bazen kafa karışıklığı ortaya çıkar. İletişim hattının kalitesi ne kadar yüksekse, zayıflama o kadar büyük (işareti dikkate alarak) ifadesi tamamen doğrudur. İşareti yok sayarsak yani zayıflamanın mutlak değerini aklımızda tutarsak daha kaliteli bir hattın zayıflaması daha azdır. Bir örnek verelim. Binalarda dahili kablolama için, Kategori 5 bükümlü çift kablo kullanılır.Üzerinde neredeyse tüm LAN teknolojilerinin çalıştığı bu kablo, 100 MHz'lik bir frekans için 100 MHz'lik bir frekans için -23.6 dB'den az olmayan bir zayıflama ile karakterize edilir. m.b, -20,6 dB'den az olmayan 100 MHz frekansında bir zayıflamaya sahiptir. Bunu anlıyoruz - 20.6> -23.6, ancak 20.6< 23,6.

İncirde. 8.8, Kategori 5 ve 6 blendajsız bükümlü çift kablolar için frekansa karşı tipik zayıflamayı gösterir.

Optik kablo, önemli ölçüde daha düşük (mutlak değerde) zayıflama değerlerine sahiptir, genellikle 1000 m kablo uzunluğu ile -0.2 ila -3 dB aralığındadır, bu da bükümlü çift kablodan daha kaliteli olduğu anlamına gelir. Hemen hemen tüm optik fiberler, üç şeffaflık penceresine sahip olan dalga boyuna karmaşık bir zayıflama bağımlılığına sahiptir. İncirde. 8.9, bir optik fiber için zayıflamanın karakteristik bağımlılığını gösterir. Modern fiberlerin etkin kullanım alanının 850 nm, 1300 nm ve 1550 nm (sırasıyla 35 THz, 23 THz ve 19.4 THz) dalga boyları ile sınırlı olduğu şekilden görülebilir. 1550 nm pencere, sabit bir verici gücü ve sabit bir alıcı hassasiyeti ile en düşük kaybı ve dolayısıyla maksimum menzili sağlar.

Sinyal gücünün bir özelliği olarak, mutlak ve bağıl
göreceli güç seviyeleri. Mutlak güç seviyesi ölçülür
watt, göreli güç seviyesi, zayıflama gibi, desi-
bela. Bu durumda, göreli bir güç temel değeri olarak,
sinyal gücü ölçülür, 1 mW değeri alınır. Böylece,
bağıl güç seviyesi p aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Burada P, miliwatt cinsinden mutlak sinyal gücüdür ve dBm bir ölçüm birimidir.
renyum bağıl güç seviyesi (mW başına desibel). Akraba
güç değerleri enerji bütçesini hesaplarken kullanıma uygundur
o iletişim hatları.

Hesaplamanın aşırı basitliği şu şekilde mümkün oldu:
ilk veriler, giriş gücünün nispi değerleri kullanıldı
sinyal ve çıkış sinyalleri. Örnekte kullanılan y değerine denir.
alıcı hassasiyet eşiği ve minimum gücü temsil eder
alıcının girişinde, doğru bir şekilde bulabildiği sinyal
sinyalde bulunan ayrık bilgileri bilir. için olduğu açıktır
iletişim hattının normal çalışması için minimum gücün
iletişim hattının zayıflamasıyla zayıflamış olsa bile verici sinyali aşıldı
alıcı hassasiyet eşiği: x - A> y. Bu koşulun kontrol edilmesi
hattın enerji bütçesini hesaplamanın özüdür.

Önemli bir parametre bakır iletişim hattı, karakteristik empedansıdır,
karşılayan toplam (karmaşık) direnci temsil eder.
biri boyunca yayılırken belirli bir frekansın elektromanyetik dalgası
homojen bir zincir Karakteristik empedans ohm cinsinden ölçülür ve buna bağlıdır.
aktif direnç, lineer endüktans gibi iletişim hattının parametreleri
ve lineer kapasite ile sinyalin kendisinin frekansı. Çıkış empedansı
verici, hattın karakteristik empedansına uygun olmalıdır,
aksi takdirde sinyal zayıflaması aşırı olacaktır.

Bağışıklık ve güvenilirlik

Bir hattın bağışıklığı, adından da anlaşılacağı gibi, hattın dış ortamda veya kablonun iç iletkenleri üzerinde üretilen gürültünün etkilerine dayanma kabiliyetini belirler. Bir hattın bağışıklığı, kullanılan fiziksel ortamın tipine ve hattın kendisinin koruma ve bastırma araçlarına bağlıdır. Radyo hatları parazite karşı en az dirençlidir, kablo hatları iyi bir stabiliteye sahiptir ve harici elektromanyetik radyasyona karşı duyarsız olan fiber optik hatlar mükemmeldir. Tipik olarak, harici elektromanyetik alanlardan kaynaklanan paraziti azaltmak için iletkenler blendajlıdır ve/veya bükülür.

Elektriksel ve manyetik kuplaj, aynı zamanda parazitin sonucu olan bir bakır kablonun parametreleridir. Elektrik bağlantısı, etkilenen devrede indüklenen akımın, etkileme devresinde hareket eden gerilime oranı ile tanımlanır. Manyetik kuplaj, etkilenen devrede indüklenen elektromotor kuvvetinin, etkileme devresindeki akıma oranıdır. Elektriksel ve manyetik bağlantı, etkilenen devrede indüklenen sinyallere (başlatmalara) neden olur. Bir kablonun parazite karşı direncini karakterize eden birkaç farklı parametre vardır.

Near End Cross Talk (NEXT), etkilenen kabloya bağlı olan ile kablonun aynı ucundaki bitişik çiftlerden birine bağlı bir verici tarafından oluşturulan bir sinyalin parazite neden olması durumunda, bir kablonun kararlılığını belirler. alıcı çifti ( Şekil 8.10). Desibel cinsinden ifade edilen NEXT üssü, 10 lg Pout / Pind>'e eşittir; burada Pout çıkış sinyal gücü, Pind ise indüklenen sinyal gücüdür.

NEXT değeri ne kadar düşükse, daha iyi kablo... Örneğin, Kategori 5 bükümlü çift kablo için, SONRAKİ 100 MHz'de -27 dB'den az olmalıdır.

Uzak Uç Çapraz Konuşma (FEXT), verici ve alıcı kablonun farklı uçlarına bağlandığında bir kablonun parazite karşı bağışıklığını değerlendirmenize olanak tanır. Açıkçası, bu gösterge NEXT'den daha iyi olmalıdır, çünkü sinyal kablonun uzak ucuna ulaşır ve her bir çiftin zayıflamasıyla zayıflatılır.

NEXT ve FEXT değerleri genellikle birkaç bükümlü çiftten oluşan bir kabloya uygulanır, çünkü bu durumda bir çiftin diğerine karşılıklı girişimi önemli değerlere ulaşabilir. Tek bir koaksiyel kablo için (yani, bir korumalı çekirdekten oluşur), bu gösterge anlamlı değildir ve çift koaksiyel kablo için de her bir çekirdeğin yüksek koruma derecesi nedeniyle geçerli değildir. Optik fiberler ayrıca gözle görülür herhangi bir karşılıklı girişim oluşturmazlar.

Bazı yeni teknolojilerde verilerin aynı anda birkaç bükümlü çift üzerinden iletilmesi nedeniyle, son zamanlarda PS NEXT ve PS FEXT gibi PS öneki (PowerSUM - kombine başlatma) ile karışma göstergeleri de kullanılmaya başlandı. Bu göstergeler, kablonun, diğer tüm verici çiftlerden gelen kablo çiftlerinden birindeki toplam karışma gücüne direncini yansıtır (Şekil 8.11).

Pratik olarak önemli bir diğer gösterge de kablo korumasıdır (Zayıflama / Çapraz Konuşma Oranı, ACR). Güvenlik, istenen sinyal ve girişim seviyeleri arasındaki fark olarak tanımlanır. Kablo korumanın değeri ne kadar yüksekse, Shannon formülüne göre potansiyel olarak daha yüksek

hız veri iletebilir ama bu kablo. İncirde. 8.12, blendajsız bükümlü çift kablonun bağışıklığının sinyal frekansına bağımlılığının tipik bir özelliğini gösterir.

Veri iletiminin doğruluğu, iletilen her veri bitinin bozulma olasılığını karakterize eder. Bu bazen Bit Hata Oranı (BER) olarak adlandırılır. Hatalara karşı ek koruma araçları olmayan iletişim hatları için BER değeri (örneğin, kendi kendini düzelten kodlar veya bozuk çerçevelerin yeniden iletimi ile protokoller) fiber optik iletişim hatlarında kural olarak 10-4-10-6'dır - 10 ~ 9. Veri iletiminin güvenilirliğinin değeri, örneğin 10-4, ortalama olarak 10.000 bitten bir bitin değerinin bozulduğunu gösterir.

Sıklıkla, kesme frekansları, -3 dB'lik bir zayıflamaya karşılık gelen, giriş sinyaline göre çıkış sinyali gücünün yarıya indirildiği frekanslar olarak kabul edilir. Daha sonra göreceğimiz gibi, bant genişliği, iletişim hattı üzerinden mümkün olan maksimum veri aktarım hızı üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Bant genişliği, hattın türüne ve uzunluğuna bağlıdır. İncirde. 8.13, iletişim hatlarının bant genişliğini gösterir farklı şekiller yanı sıra iletişim teknolojisinde en sık kullanılan frekans aralıkları

Örneğin, veri iletiminin bit hızını belirleyen dijital hatlar için her zaman fiziksel bir katman protokolü tanımlandığından, onlar için bant genişliği her zaman bilinir - 64 Kbit / s, 2 Mbit / s, vb.

Bu durumlarda, belirli bir hat üzerinde mevcut birçok protokolden hangisinin kullanılacağını seçmek gerektiğinde, hattın bant genişliği, karışma, gürültü bağışıklığı vb. gibi diğer özellikleri çok önemlidir.

Veri hızı gibi verim de saniyedeki bit sayısı (bps) ve ayrıca kilobit/saniye (Kbps) gibi türetilmiş birimlerle ölçülür.

İletişim hatlarının ve iletişim ağı ekipmanının verimi,
Saniyedeki bayt cinsinden değil, saniyedeki bit cinsinden ölçülür. Bunun nedeni şudur:ağlardaki veriler sırayla, yani bir bilgisayar içindeki aygıtlar arasında olduğu gibi paralel baytlar halinde değil, bit bit iletilir. Bu tür ölçü birimleri,kilobit, megabit veya gigabit olarak ağ teknolojileri kesinlikle 10'un kuvvetlerine karşılık gelir(yani, bir kilobit 1000 bittir ve bir megabit 1 000 000 bittir), hepsinde olduğu gibi
bilim ve teknoloji dalları ve alışılageldiği gibi bu sayılara yakın iki kuvvet değil"kilo" önekinin 210 = 1024 ve "mega"nın 220 = 1.048.576 olduğu programlamada.

Bir iletişim hattının çıktısı, yalnızca özelliklerine bağlı değildir;
hem zayıflama hem de bant genişliği değil, aynı zamanda iletilen sinyallerin spektrumundan.
Eğer önemli sinyal harmonikleri (yani, genlikleri yüksek olan harmonikler)
ortaya çıkan sinyale ana katkıyı yapın) geçiş bandına düşer
hattı, o zaman böyle bir sinyal bu iletişim hattı tarafından iyi bir şekilde iletilecektir,
ve alıcı tarafından gönderilen bilgileri doğru bir şekilde tanıyabilecektir.
verici (Şekil 8.14, a). Önemli harmonikler sınırın ötesine geçerse
iletişim hattının bant genişliği, sinyal önemli ölçüde bozulur
Xia ve alıcı bilgiyi tanırken bir hata yapacaktır (Şekil 8.14, b).

Bitler ve baud

Ayrık bilgiyi sinyal şeklinde sunma yolunun seçimi,
bir iletişim hattında iletilen, fiziksel veya doğrusal kodlama olarak adlandırılır.

Sinyallerin spektrumu, seçilen kodlama yöntemine bağlıdır ve buna göre,
hat kapasitesi.

Böylece, bir kodlama yöntemi için, bir satırda bir tane olabilir.
verim ve diğeri için - başka. Örneğin, bükümlü bir çift kablo
Rii 3, 10 Mbps bant genişliği ile veri iletebilir.
fiziksel katman standardı 10ВаБе-Т ve 33 Mbit / s'nin bir yöntemle sobe kodlaması
sobe kodlama standardı 100Ваse-Т4.

Bilgi teorisinin ana varsayımına göre, alınan sinyaldeki herhangi bir fark edilebilir öngörülemeyen değişiklik bilgi taşır. Bu nedenle şu şekildedir:genlik, faz ve frekansın değişmeden kaldığı sinüzoid, bilgi değiltaşır, çünkü sinyaldeki değişiklik meydana gelmesine rağmen kesinlikle tahmin edilebilirdir. Benzer şekilde, bilgisayar saat veri yolundaki darbeler bilgi taşımaz,çünkü onların değişiklikleri de zaman içinde sabittir. Ancak veri yolundaki darbeler önceden tahmin edilemez, bu onları bilgilendirici yapar, bilgi taşırlar.
bilgisayarın ayrı blokları veya aygıtları arasında.

Çoğu kodlama yönteminde, periyodik bir sinyalin herhangi bir parametresindeki bir değişiklik kullanılır - bir sinüzoidin frekansı, genliği ve fazı veya bir darbe dizisinin potansiyelinin işareti. Parametreleri değişikliğe tabi olan periyodik bir sinyale taşıyıcı sinyal, sinyal sinüzoidal ise frekansına taşıyıcı frekansı denir. Taşıyıcı sinyalin parametrelerini iletilen bilgilere göre değiştirme işlemine modülasyon denir.

Sinyal, durumlarından yalnızca ikisinin ayırt edilebileceği şekilde değişirse, içindeki herhangi bir değişiklik en küçük bilgi birimine - biraz - karşılık gelecektir. Sinyal ikiden fazla ayırt edilebilir duruma sahip olabilirse, sinyaldeki herhangi bir değişiklik birkaç bit bilgi taşıyacaktır.

Telekomünikasyon ağlarında ayrık bilgilerin iletimi zamanlıdır, yani sinyal, döngü adı verilen sabit bir zaman aralığında değişir. Bilgiyi alan kişi, her döngünün başında girdisine yeni bilgilerin geldiğini düşünür. Bu durumda, sinyalin önceki döngünün durumunu tekrar edip etmemesine veya öncekinden farklı bir duruma sahip olup olmamasına bakılmaksızın, alıcı vericiden yeni bilgiler alır. Örneğin, saat döngüsü 0,3 s ise ve sinyal iki duruma sahipse ve 1, 5 voltluk bir potansiyelle kodlanmışsa, o zaman alıcının girişinde 3 saniye boyunca 5 voltluk bir sinyalin varlığı, ile temsil edilen bilgileri almak anlamına gelir. ikili sayı 11111111111

Saniyede taşıyıcı periyodik sinyalin bilgi parametresindeki değişiklik sayısı baud cinsinden ölçülür. Bir baud, saniyede bilgi parametresindeki bir değişikliğe eşittir. Örneğin, bilgi aktarım döngüsü 0,1 saniye ise, sinyal 10 baud hızında değişir. Bu nedenle, baud hızı tamamen döngünün boyutuna göre belirlenir.

Bilgi hızı saniyede bit olarak ölçülür ve genellikle baud hızı ile aynı değildir. Hızdan daha yüksek veya daha düşük olabilir

baud cinsinden ölçülen bilgi parametresindeki değişiklikler. Bu ilişki, sinyal durumlarının sayısına bağlıdır. Örneğin, sinyalin ikiden fazla ayırt edilebilir durumu varsa, o zaman eşit saat döngüleri ve karşılık gelen kodlama yöntemiyle, saniyedeki bit cinsinden bilgi hızı, baud'daki bilgi sinyalinin değişim hızından daha yüksek olabilir.

Bilgi parametreleri sinüzoidin fazı ve genliği olsun ve 0, 90, 180 ve 270 ° 'de 4 faz durumu ve sinyal genliğinin iki değeri var, o zaman bilgi sinyali 8 ayırt edilebilir duruma sahip olabilir. Bu, bu sinyalin herhangi bir durumunun 3 bit olarak bilgi taşıdığı anlamına gelir. Bu durumda, 2400 baud hızında çalışan bir modem (bilgi sinyalini saniyede 2400 kez değiştirerek) bilgiyi 7200 bps hızında iletir, çünkü sinyaldeki bir değişiklikle 3 bit bilgi iletilir.

Sinyalin iki durumu varsa (yani 1 bitlik bilgi taşır), bu durumda bilgi hızı genellikle baud sayısıyla çakışır. Bununla birlikte, bilgi hızı, baud'daki bilgi sinyalinin değişim hızından daha düşük olduğunda, tam tersi bir resim de gözlemlenebilir. Bu, kullanıcı bilgisinin alıcı tarafından güvenilir bir şekilde tanınması için, dizideki her bit, taşıyıcı sinyalin bilgi parametresinde birkaç değişiklikle kodlandığında meydana gelir. Örneğin, tek bir bit değeri pozitif bir darbe ile kodlandığında ve bir sıfır bit değeri bir negatif polarite darbesi ile kodlandığında, her bir bit iletildiğinde fiziksel sinyal durumunu iki kez değiştirir. Bu kodlamayla, bit/saniye cinsinden hat hızı, baud'unkinin yarısıdır.

Taşıyıcı periyodik sinyalin frekansı ne kadar yüksek olursa, modülasyon frekansı o kadar yüksek olabilir ve iletişim hattının bant genişliği o kadar yüksek olabilir.

Ancak diğer yandan periyodik taşıyıcı sinyalin frekansının artmasıyla bu sinyalin spektrumunun genişliği de artar.

Hat, bu sinüzoid spektrumunu bant genişliği tarafından belirlenen bozulmalarla iletir. Hattın bant genişliği ile iletilen bilgi sinyallerinin spektrum genişliği arasındaki fark ne kadar büyük olursa, sinyaller o kadar fazla bozulur ve alıcı taraf tarafından bilginin tanınmasında daha olası hatalar olur, bu da olası bilgi iletim hızı anlamına gelir. daha düşük çıkıyor.

Bant genişliği / bant genişliği oranı

Bir hattın bant genişliği ile bant genişliği arasındaki ilişki, kabul edilen fiziksel kodlama yönteminden bağımsız olarak Claude Shannon tarafından kurulmuştur:

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

Burada C, saniyede bit cinsinden hat bant genişliği, F hertz cinsinden hat bant genişliği, Pc sinyal gücü, Psh gürültü gücüdür.

Bu ilişkiden, sabit bir bant genişliği hattı için teorik bir bant genişliği sınırı olmadığı sonucu çıkar. Ancak pratikte böyle bir sınır var. Nitekim iletişim hattındaki verici gücünü artırarak veya gürültü (parazit) gücünü azaltarak hat kapasitesini artırmak mümkündür. Bu bileşenlerin her ikisinin de değiştirilmesi çok zordur. Verici gücündeki bir artış, boyutunda ve maliyetinde önemli bir artışa yol açar. Gürültü seviyesini azaltmak, iyi performans gösteren özel kabloların kullanılmasını gerektirir. koruyucu ekranlarçok pahalı olan verici ve ara ekipmandaki gürültünün azaltılmasının yanı sıra elde edilmesi kolay değildir. Ek olarak, yararlı sinyalin ve gürültünün verim üzerindeki etkisi, doğrudan orantılı olandan çok daha yavaş büyüyen logaritmik bağımlılıkla sınırlıdır. Bu nedenle, oldukça tipik bir başlangıç ​​sinyal-gürültü güç oranıyla, verici gücündeki 100 katlık bir artış, hat veriminde yalnızca %15'lik bir artış sağlayacaktır.

Nyquist tarafından elde edilen ve bir iletişim hattının mümkün olan maksimum bant genişliğini de belirleyen, ancak hattaki gürültüyü hesaba katmadan, esasen Shannon'ın formülüne yakın olan başka bir orandır:

C = 2Flog2 M.

Burada M, bilgi parametresinin ayırt edilebilir durumlarının sayısıdır.

Sinyalin ayırt edilebilir iki durumu varsa, bant genişliği iletişim hattının bant genişliğinin iki katına eşittir (Şekil 8.15, a). Verici verileri kodlamak için ikiden fazla kararlı sinyal durumu kullanıyorsa, hat kapasitesi artar, çünkü bir çalışma döngüsünde verici orijinal verinin birkaç bitini, örneğin dört ayırt edilebilir sinyal durumunun varlığında 2 bit iletir ( Şekil 8.15, b).

Nyquist formülü gürültünün varlığını açıkça hesaba katmasa da, dolaylı olarak
etkisi, bilgi sinyalinin durum sayısının seçimine yansır
nala. İletişim hattının verimini artırmak için durum sayısı artırılmalıdır, ancak pratikte bu hattaki gürültü ile önlenir. Örneğin, sinyali Şekil 2'de gösterilen hattın bant genişliği. 8.15, b, verileri kodlamak için 4 değil, 16 seviye kullanılarak ikiye katlanabilir. Ancak, gürültünün genliği zaman zaman bitişik seviyeler arasındaki farkı aşarsa, alıcı iletilen verileri sürekli olarak tanıyamayacaktır. Bu nedenle, olası sinyal durumlarının sayısı aslında sinyal gücünün gürültüye oranı ile sınırlıdır ve Nyquist formülü, kararlı tanıma yetenekleri dikkate alınarak durum sayısının zaten seçilmiş olması durumunda maksimum veri aktarım hızını belirler. alıcı tarafından.

Korumalı ve korumasız bükümlü çift

Bükülmüş çift bükülü tel çifti denir. Bu tür veri iletim ortamı çok popülerdir ve çok sayıda dahili ve harici kablonun temelini oluşturur. Bir kablo birkaç bükümlü çiftten oluşabilir (harici kablolar bazen bu türden birkaç düzine çift içerir).

Tellerin bükülmesi, kablo üzerinden iletilen istenen sinyaller üzerindeki harici ve karşılıklı parazitin etkisini azaltır.

Kablo tasarımının ana özellikleri şematik olarak Şek. 8.16.

Bükümlü çift kablolar simetrik , yani, yapısal olarak aynı iki iletkenden oluşurlar. Dengeli bir bükümlü çift kablo şunlardan biri olabilir: korumalı ve korumasız.

Elektrik ile ayırt etmek gerekir. herhangi bir kabloda mevcut olan iletken damarların yalıtımıelektromanyetikizolasyon. Birincisi, iletken olmayan bir dielektrik katmandan oluşur - kağıt veya polivinil klorür veya polistiren gibi bir polimer. İkinci durumda, elektrik yalıtımına ek olarak, iletken çekirdekler de çoğunlukla iletken bakır örgü olarak kullanılan bir elektromanyetik kalkanın içine yerleştirilir.

Kablo bazlıKorumasız Twisted Pair,kablolama için kullanılır

Binanın içinde, uluslararası standartlarda bölünmüş kategoriler (1'den 7'ye kadar).

Kategori 1 kablolar hız gereksinimlerinin olduğu yerlerde uygulayın
minimaldir. Bu genellikle dijital ve analog ses iletimi için bir kablodur.
ve düşük hızlı (20 Kbps'ye kadar) veri aktarımı. 1983 yılına kadar,
telefon kablolaması için yeni bir kablo türü.

Kategori 2 kablolar oluşturmak için ilk kez IBM tarafından kullanıldı.
Kendi kablo sistemi. Bu kategorideki kablolar için temel gereksinim,
Rii - 1 MHz'e kadar spektrumlu sinyalleri iletme yeteneği.

Kategori 3 kablolar 1991 yılında standardize edilmiştir. EIA-568 standardı
aralığındaki frekanslar için kabloların elektriksel özelliklerini belirledi.
16 MHz. Hem veri iletimi hem de veri iletimi için tasarlanmış Kategori 3 kabloları
ve ses iletimi için artık birçok kablo sisteminin temelini oluşturuyor
binalar.

Kategori 4 kablolar biraz geliştirilmiş bir versiyonunu temsil eder.
kategori 3 beyazlar Kategori 4 kabloların testlere bir saat dayanması gerekir.
20 MHz'lik bir sinyalin iletilmesine ve gürültü bağışıklığının arttırılmasına
yüksek hız ve düşük sinyal kaybı. Uygulamada, nadiren kullanılırlar.

Kategori 5 kablolar yüksek desteklemek için özel olarak tasarlanmıştır
yüksek hızlı protokoller. Özelliklerine kadar olan aralıkta belirlenir.
100 MHz. Çoğunluk yüksek hızlı teknolojiler(FDDI, Hızlı Ethernet,
ATM ve Gigabit Ethernet), çift bükümlü kabloların kullanımına odaklanmıştır.
5. Kategori 5 kablosu, kategori 3 kablosunun yerini aldı ve bugün
hepsi yeni kablo sistemleri büyük binalar bu tip üzerine inşa edilmiştir
kablo (fiber optik ile birlikte).

Kablolar özel bir yer tutuyor kategori 6 ve 7, endüstrinin nispeten yakın zamanda üretmeye başladığı. Kategori 6 kablo için, özellikler 250 MHz'e kadar ve Kategori 7 kablolar için 600 MHz'e kadar belirtilmiştir. Kategori 7 kablolar, hem her bir çift hem de bir bütün olarak tüm kablo için blendajlı olmalıdır. Kategori 6 kablo blendajlı veya blendajsız olabilir. Bu kabloların temel amacı, Kategori 5 UTP kablosundan daha uzun kablo uzunlukları üzerinden yüksek hızlı protokolleri desteklemektir.

Kategorilerine bakılmaksızın tüm UTP kabloları 4 çift tasarımda mevcuttur. Dört kablo çiftinin her birinin belirli bir rengi ve perdesi vardır. Genellikle iki çift veri iletimi ve iki çift ses iletimi içindir.

Fiber optik kablo

Fiber optik kabloışık sinyallerinin yayıldığı ince (5-60 mikron) esnek cam fiberlerden (optik fiberler) oluşur. Bu, en yüksek kaliteli kablo türüdür - çok yüksek bir hızda (10 Gbit / s'ye kadar ve daha yüksek) veri iletimi sağlar ve ayrıca diğer iletim ortam türlerinden daha iyi, harici parazitlerden (nedeniyle) veri koruması sağlar. ışık yayılımının doğası gereği, bu tür sinyaller kolayca korunur).

Her ışık kılavuzu, merkezi bir ışık iletkeni (çekirdek) - bir cam elyafı ve çekirdekten daha düşük bir kırılma indisine sahip bir cam kaplamadan oluşur. Çekirdek boyunca yayılan ışık ışınları, kabuğun örtü tabakasından yansıyarak sınırlarının ötesine geçmez. Kırılma indisinin dağılımına ve çekirdek çapının boyutuna bağlı olarak:

kırılma indeksinde adım değişikliği olan çok modlu fiber (Şekil 8.17, a)\

kırılma indeksinde yumuşak bir değişiklik olan çok modlu fiber (Şekil 8.17, b) \

tek modlu fiber (Şekil 8.17, v).

"Mod" terimi, kablonun çekirdeğindeki ışık ışınlarının yayılma modunu tanımlar.

Tek modlu bir kabloda(Tek Modlu Fiber, SMF) 5 ila 10 mikron arasında ışığın dalga boyu ile orantılı, çok küçük çaplı bir merkez iletken kullanır. Bu durumda, pratik olarak tüm ışık ışınları, dış iletkenden yansıtılmadan fiberin optik ekseni boyunca yayılır. Üretim bitti

V çok modlu kablolar(Çok Modlu Fiber, MMF) üretimi daha kolay olan daha geniş iç çekirdekler kullanır. Çok modlu kablolarda, iç iletkende aynı anda birden fazla ışık huzmesi bulunur ve dış iletkenden farklı açılarda sıçrar. Işının yansıma açısına denir moda ışın. Kırılma indisinde kademeli bir değişiklik olan çok modlu kablolarda, ışınların yansıma modu karmaşıktır. Ortaya çıkan girişim, iletilen sinyalin kalitesini düşürür, bu da çok modlu optik fiberde iletilen darbelerin bozulmasına yol açar. Bu yüzden özelliklerçok modlu kablolar, tek modlu kablolardan daha kötüdür.

Sonuç olarak, çok modlu kablolar temel olarak kısa mesafelerde (300-2000 m'ye kadar) 1 Gbit / s'den fazla olmayan hızlarda veri iletimi için kullanılır ve ultra yüksek hızlarda veri iletimi için tek modlu kablolar kullanılır. Saniyede birkaç on gigabit (ve DWDM teknolojisini kullanırken - saniyede birkaç terabite kadar) birkaç on ve hatta yüzlerce kilometreye kadar mesafelerde (uzun mesafeli iletişim).

Fiber optik kablolarda ışık kaynağı olarak aşağıdakiler kullanılır:

LED'ler veya ışık yayan diyotlar (Işık Yayan Diyot, LED);

yarı iletken lazerler veya lazer diyotları.

Tek modlu kablolar için, yalnızca lazer diyotları kullanılır, çünkü optik fiberin bu kadar küçük bir çapıyla, LED tarafından oluşturulan ışık akısı, büyük kayıplar olmadan fibere yönlendirilemez - aşırı geniş bir radyasyon düzenine sahipken, lazer diyotu dar. Daha ucuz LED yayıcılar yalnızca çok modlu kablolar için kullanılır.

Fiber optik kabloların maliyeti bükümlü çift kabloların maliyetinden çok daha yüksek değildir, ancak optik fiber ile kurulum çalışmaları, işlemlerin zahmetli olması ve kullanılan kurulum ekipmanlarının yüksek maliyeti nedeniyle çok daha pahalıdır.

sonuçlar

Ara ekipmanın türüne bağlı olarak, tüm iletişim hatları analog ve dijital olarak ayrılır. Analog hatlarda, ara ekipman analog sinyalleri yükseltmek için tasarlanmıştır. Analog hatlar frekans çoğullamayı kullanır.

Sayısal iletişim hatlarında, iletilen sinyaller sonlu sayıda duruma sahiptir. Bu tür hatlarda, özel ara ekipman kullanılır - darbelerin şeklini iyileştiren ve yeniden senkronizasyonlarını sağlayan, yani tekrarlama sürelerini eski haline getiren rejeneratörler. Birincil ağların çoğullanması ve anahtarlanması için ara ekipman, her bir düşük hızlı kanala yüksek hızlı bir kanalın belirli bir zaman dilimi (zaman aralığı veya kuantum) tahsis edildiğinde, kanalların zaman çoğullaması ilkesine göre çalışır.

Bant genişliği, bağlantı tarafından kabul edilebilir zayıflama ile iletilen frekans aralığını tanımlar.

Bir iletişim hattının verimi, dahili parametrelerine, özellikle - bant genişliği, harici parametreler - parazit düzeyine ve parazitin zayıflama derecesine ve ayrıca benimsenen ayrık verileri kodlama yöntemine bağlıdır.

Shannon'ın formülü, hat bant genişliği ve sinyal-gürültü güç oranının sabit değerlerinde bir iletişim hattının mümkün olan maksimum bant genişliğini tanımlar.

Nyquist formülü, bir iletişim hattının mümkün olan maksimum bant genişliğini, bant genişliği ve bilgi sinyalinin durum sayısı cinsinden ifade eder.

Bükümlü çift kablolar blendajsız (UTP) ve blendajlı (STP) kablolara ayrılır. UTP kablolarının üretimi ve montajı daha kolaydır, ancak STP kabloları daha yüksek düzeyde güvenlik sağlar.

Fiber optik kablolar, dezavantajı karmaşıklık ve kurulum işinin yüksek maliyeti olan mükemmel elektromanyetik ve mekanik özelliklere sahiptir.

1. Bir bağlantının bileşik iletişim kanalından farkı nedir?
   1. Bileşik bir kanal bağlantılardan oluşabilir mi? Ve tam tersi?
   2. Dijital bir kanal analog veri taşıyabilir mi?
   3. Ne tür iletişim hattı özellikleri şunlardır: gürültü seviyesi, bant genişliği, doğrusal kapasite?
   4. Bir bağlantının bilgi hızını artırmak için ne gibi önlemler alınabilir:

O kablo uzunluğunu azaltın;

O daha az dirençli bir kablo seçin;

O daha geniş bant genişliğine sahip bir kablo seçin;

Daha dar spektrumlu bir kodlama yöntemi uygulayın.

1. Bilgi sinyalinin durum sayısını artırarak kanal kapasitesini artırmak neden her zaman mümkün değildir?
   1. Kablolardaki paraziti bastırmak için hangi mekanizma kullanılır? UTP?
   2. Hangi kablo daha kaliteli sinyalleri iletir - daha yüksek parametre değeriyle SONRAKİ veya daha az?
   3. İdeal bir darbenin spektrum genişliği nedir?
   4. Optik kablo türlerini adlandırın.
   5. Çalışan bir ağda bir kablo değiştirilirse ne olur? STP kablolu UTP? Cevap seçenekleri:

Dış parazit daha verimli bir şekilde bastırılacağından, ağdaki bozuk çerçevelerin oranı azalacaktır;

Ah hiçbir şey değişmeyecek;

Vericilerin çıkış empedansı kablonun empedansı ile eşleşmediğinden ağdaki bozuk çerçevelerin oranı artacaktır.

1. Yatay bir alt sistemde fiber optik kablo kullanmak neden sorunludur?
   1. Bilinen miktarlar:

Minimum verici gücü P çıkışı (dBm);

O A kablosunun yakalama zayıflaması (dB / km);

Alıcı hassasiyeti eşiği P cinsinden (dBm).

Sinyallerin normal olarak iletildiği iletişim hattının mümkün olan maksimum uzunluğunun bulunması gerekir.

1. Verici gücü 0,01 mW ve bağlantıdaki gürültü gücü 0,0001 mW ise, 20 kHz bağlantı bant genişliğinde saniyede bit cinsinden veri hızındaki teorik sınır ne olur?
   1. Bant genişliğinin 600 kHz olduğunu ve kodlama yönteminin 10 sinyal durumu kullandığını biliyorsanız, her yön için çift yönlü iletişim hattının bant genişliğini belirleyin.
   2. 128 baytlık bir paket iletimi durumunda sinyal yayılma gecikmesini ve veri iletim gecikmesini hesaplayın (sinyal yayılma hızını 300.000 km / s'lik bir boşlukta ışık hızına eşit olarak düşünün):

О 100 Mbit / s iletim hızında 100 m uzunluğunda bükümlü çift kablo üzerinden;

О 10 Mbps iletim hızında 2 km uzunluğunda bir koaksiyel kablo üzerinden;

O 128 Kbps iletim hızında 72.000 km uzunluğunda bir uydu kanalı üzerinden.

1. Vericinin saat frekansının 125 MHz olduğunu ve sinyalin 5 durumu olduğunu biliyorsanız, iletişim hattının hızını hesaplayın.
   1. Alıcı ve verici ağ adaptörü bitişik kablo çiftlerine bağlı UTP. Verici 30 dBm'lik bir güce sahipse, alıcının girişinde iletilen girişimin gücü nedir ve gösterge SONRAKİ kablo -20 dB mi?
   2. Bilelim ki modem 33.6 kbps hızında tam dubleks modda veri iletir. İletişim hattının bant genişliği 3,43 kHz ise, sinyalinin kaç durumu vardır?

SAYFA 20

Alıcı cihazda ikincil sinyaller, ses, optik veya metin bilgisi şeklinde mesaj sinyallerine geri dönüştürülür.

etimoloji

"Telekomünikasyon" kelimesi yeni lat'den geliyor. elektrik ve diğer Yunan. ἤλεκτρον (elektrik, parlak metal; kehribar) ve "örgü" fiili. Eşanlamlısı, İngilizce konuşulan ülkelerde kullanılan "telekomünikasyon" (Fransızca télécommunication) kelimesidir. Kelime telekomünikasyon, sırayla, Yunanca geliyor tele(τηλε-) - "uzak" ve enlemden. communicatio - mesaj, iletim (Latince Communico'dan - genel yapıyorum), yani bu kelimenin anlamı elektriksel olmayan bilgi iletimi türlerini de içerir (optik telgraf, sesler, gözetleme kulelerinde yangın, posta).

Telekomünikasyon sınıflandırması

Telekomünikasyon, elektrik iletişiminin bilimsel disiplin teorisinin çalışma amacıdır.

Bilgi aktarımının türüne göre, tüm modern sistemler telekomünikasyon geleneksel olarak ses, video, metin iletimine yönelik olanlar olarak sınıflandırılır.

Mesajların amacına bağlı olarak, telekomünikasyon türleri, bireysel ve kitlesel nitelikteki bilgilerin iletilmesi için nitelendirilebilir.

Zaman parametreleri açısından, telekomünikasyon türleri faaliyet gösterebilmektedir. gerçek zaman ya yürütmek gecikmeli teslimat mesajlar.

Telekomünikasyonun ana birincil sinyalleri şunlardır: telefon, ses yayını, faks, televizyon, telgraf, veri iletimi.

iletişim türleri

• Kablo hatları - iletim için elektrik sinyalleri kullanılır;
• Radyo iletişimi - iletim için radyo dalgaları kullanılır;
  • Tekrarlayıcı kullanmadan DV-, SV-, HF- ve VHF-iletişim
  • Uydu iletişimi - uzay tekrarlayıcı (lar) kullanarak iletişim
  • Radyo röle iletişimi - karasal tekrarlayıcı (lar) kullanarak iletişim
  • Hücresel iletişim - bir yer baz istasyonu ağı kullanarak radyo röle iletişimi

• Fiber optik iletişim - iletim için ışık dalgaları kullanılır.

Mühendislik organizasyon yöntemine bağlı olarak, iletişim hatları aşağıdakilere ayrılır:

• uydu;
• hava;
• karasal;
• su altı;
• yeraltı.

• Analog iletişim, sürekli bir sinyal iletimidir.
• Dijital iletişim, bilginin ayrık biçimde (dijital biçimde) iletilmesidir. Dijital bir sinyal, fiziksel doğası gereği analogdur, ancak onun yardımıyla iletilen bilgi, sonlu bir dizi sinyal seviyesi tarafından belirlenir. Sayısal bir sinyali işlemek için sayısal yöntemler kullanılır.

sinyal

Genel olarak, iletişim sistemi şunları içerir:

• terminal ekipmanı: terminal ekipmanı, terminal cihazı (terminal), terminal cihazı, mesajın kaynağı ve alıcısı;
• sinyal dönüştürme cihazları(OOI) hattın her iki ucunda.

Terminal ekipmanı, bir mesajın ve bir sinyalin birincil işlenmesini, mesajların kaynak tarafından sağlandığı formdan (konuşma, görüntü vb.) Bir sinyale (kaynak tarafında, gönderici tarafında) ve bunun tersini sağlar (alıcının yanında), amplifikasyon vb. NS.

Sinyal dönüştürme cihazları, sinyali bozulmadan koruyabilir, kanal(lar)ı şekillendirebilir, grup sinyalini (birkaç kanalın sinyali) kaynak tarafındaki hat ile eşleştirebilir, grup sinyalini faydalı sinyal ve girişimin bir karışımından kurtarabilir, bölerek bireysel kanallara, alıcı tarafında hata algılama ve düzeltme. Modülasyon, grup sinyalini oluşturmak ve hat ile eşleştirmek için kullanılır.

İletişim hattı, amplifikatörler ve rejeneratörler gibi sinyal koşullandırma cihazlarını içerebilir. Amplifikatör, parazitle birlikte sinyali basitçe yükseltir ve daha fazla aktarır, kullanılır. analog iletim sistemleri(ASP). Rejeneratör ("yeniden alıcı") - doğrusal sinyalin karışması ve yeniden şekillendirilmesi olmadan sinyal kurtarma işlemini gerçekleştirir, şu durumlarda kullanılır: dijital iletim sistemleri(DSP). Amplifikasyon / rejenerasyon noktaları servis verilebilir ve servis edilemez (sırasıyla OUP, NUP, ORP ve NRP).

DSP'de terminal ekipmanına DTE (Data Terminal Equipment, DTE), MTP'ye DCE ( veri bağlantısı sonlandırma ekipmanı veya hat terminal ekipmanı, DCE). Örneğin, bilgisayar ağlarında DTE'nin rolü bilgisayar tarafından oynanır ve DCE modemdir.

Standardizasyon

İletişim dünyasında standartlar son derece önemlidir çünkü iletişim ekipmanlarının birbirleriyle iletişim kurabilmesi gerekir. İletişim standartlarını yayınlayan birkaç uluslararası kuruluş vardır. Aralarında:

• Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (İng. Uluslararası Telekomünikasyon Birliği, ITU) BM kuruluşlarından biridir.
• (İng. Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü, IEEE).
• İnternet Geliştirme Özel Komisyonu (İng. İnternet Mühendisliği Görev Gücü, IETF).

Ek olarak, standartlar genellikle (genellikle fiili olarak) telekomünikasyon ekipmanı endüstrisinin liderleri tarafından belirlenir.