Линии связи

Классификация линий связи
Характеристики линий связи
Проводные линии связи

Классификация линий связи

Звено (link) — это сегмент, обеспечивающий передачу данных между двумя соседними узлами сети. Звено не содержит промежуточных устройств коммутации и мультиплексирования, но может включать усилители и регенераторы сигналов.
Каналом (channel) чаще всего обозначают часть пропускной способности звена, используемую независимо при коммутации. Например, звено первичной сети может состоять из 30 каналов, каждый из которых обладает пропускной способностью 64 Кбит/с.
Составной канал (circuit) — это путь между двумя конечными узлами сети. Составной канал образуется отдельными каналами промежуточных звеньев и внутренними соединениями в коммутаторах. Часто эпитет ≪составной≫ опускается, и термином «канал» называют как составной канал, так и канал между соседними узлами, то есть в пределах звена.
Линия связи может использоваться как синоним для любого из трех остальных терминов.

2

Классификация линий связи

Состоит из сегмента кабеля длиной несколько десятков метров и представляет собой звено

Представляет собой составной канал, проложенный в сети с коммутацией каналов

3

Классификация линий связи

Для передачи информации в компьютерных сетях используются электромагнитные колебания — взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей.

Электромагнитные колебания могут распространяться в различных средах, которые делятся на два класса:
Направленные среды, или проводные среды. В этом случае электромагнитные волны перемещаются по физически ограниченному пути, например, по медному проводнику (передача электрического напряжения/тока) или волоконно-оптическому волокну. На основе таких проводников строятся проводные (воздушные) или кабельные линии
Ненаправленные среды, или беспроводные среды. Электромагнитные волны распространяются свободно в среде, пропускающей электромагнитное излучение: в земной атмосфере, космическом пространстве, воде, грунте

4

Классификация линий связи

5

Классификация линий связи

Аппаратура передачи данных (Data Circuit-terminating Equipment, DCE) в компьютерных сетях непосредственно присоединяет компьютеры или коммутаторы к линиям связи и является, таким образом, пограничным, или оконечным, оборудованием линии связи

6

Классификация линий связи

Аппаратура пользователя линии связи, вырабатывающая данные для передачи по линии связи и подключаемая непосредственно к аппаратуре передачи данных, носит обобщенное название оконечное оборудование данных (Data Terminal Equipment, DTE).
Примером DTE могут служить компьютеры, коммутаторы и маршрутизаторы. Эту аппаратуру не включают в состав линии связи. Устройства DCE и DTE обычно располагаются на коротких расстояниях друг от друга.

7

Классификация линий связи

В зависимости от типа промежуточной аппаратуры все линии связи делятся на аналоговые и цифровые

8

Характеристики линий связи

Процессы могут описываться аналоговыми и дискретными, периодическими и непериодическими функциями

9

Характеристики линий связи

10

Характеристики линий связи

Частным, но фундаментальным случаем аналоговой периодической функции является синусоида.
Синусоида — волнообразная плоская кривая, которая является графиком периодической тригонометрической функции у = sin х, где у равен отношению противолежащего катета к гипотенузе угла х. Период функции равен 2π, поскольку значение функции у = sin х при любом х совпадает с ее значением при х+2π. Фундаментальное значение этой функции состоит в том, что многие природные процессы описываются этой функцией, например, изменение высоты маятника в зависимости от времени, высота волны в жидкости, уровень напряжения в электрической сети.

11

Характеристики линий связи

В общем случае синусоида как функция от времени y(t) = A sin (2πƒt+φ) имеет следующие параметры

12

Характеристики линий связи

Амплитуда (А) — максимальное значение функции; например, для модулированного сигнала, передаваемого по линии связи, амплитуда равна максимальному уровню напряжения этого сигнала.
Период (Т) — время, в течение которого функция выполняет один цикл, y(t) = y(t + Т).
Частота (f) — величина, обратная периоду f = 1/Т. Она также называется циклической частотой. Частота определяет, сколько полных колебаний синусоиды происходит за единицу времени, измеряется в 1/с или в герцах. Коэффициент 2л/ при аргументе t носит специальное название круговой или радианной частоты, обозначается со, его можно также выразить через Т: ω =2π/T.
Фаза — относительное значение аргумента t в пределах одного периода. Фаза колебания показывает, какая часть периода t/Tпрошла с момента прохождения синусоидой начальной точки, за которую часто принимают последнее прохождение синусоиды через нуль, при движении из отрицательной в положительную область. Фазу также удобно использовать для описания относительного расположения двух синусоид. Разность фаз двух синусоид называется сдвигом фаз. Начальное значение фазы ср показывает сдвиг синусоиды относительно начала точки отсчета времени, влево — при положительном значении фазы и вправо — при отрицательном.

13

Характеристики линий связи

У синусоиды у(х) имеется параметр — длина волны, который является аналогом периода синусоиды y(t). Длина волны (X) определяется как расстояние, на которое перемещается волна за время, равное периоду Т, и, таким образом, скорость распространения волны в V данной среде равна V = λ/Т. В вакууме все электромагнитные волны распространяются со скоростью, равной 300 000 км/с, независимо от их частоты. Эта скорость с (си) называется скоростью света. Таким образом, для вакуума справедливо фундаментальное соотношение с = λ /Тили с = λ f

14

Характеристики линий связи

Из теории гармонического анализа Фурье известно, что любой периодический процесс можно представить в виде суммы бесконечного набора синусоидальных колебаний различных частот и различных амплитуд. Этот набор называют спектральным разложением, разложением Фурье или спектром, а синусоидальное колебание определенной частоты — гармоникой

15

Характеристики линий связи

16

17

Характеристики линий связи

18

Характеристики линий связи

Для нахождения этой зависимости необходимо протестировать данную среду набором эталонных синусоидальных сигналов заданной амплитуды, но различной частоты, изменяя ее с некоторым шагом. Генерация синусоидального сигнала не представляет собой трудности, поскольку, как замечено, он присущ многим физическим процессам, например, переменному электрическому току или звуковым или световым волнам. Найденная зависимость изменения амплитуды сигнала после прохождения среды для ряда последовательных частот называется амплитудно-частотной характеристикой среды

19