Канали зв 'язку: види, характеристики

Канали зв 'язку: види, характеристики

Для того щоб передавати різну інформацію, спочатку має бути створене середовище її поширення, яке являє собою сукупність ліній, або ж каналів передачі даних зі спеціалізованим приймально-передавальним обладнанням. Лінії, або ж канали зв 'язку, являють собою сполучну ланку в будь-якій сучасній системі передачі даних, і з точки зору організації підрозділюються на два основних типи - це лінії і канали.

Лінія зв 'язку являє собою безліч кабелів або ж проводів, за допомогою яких об' єднуються пункти зв 'язку між собою, а абоненти об' єднуються з найближчими вузлами. При цьому канали зв 'язку можуть бути створені різним чином залежно від особливостей певного об' єкта і схеми.


Якими вони можуть бути?

Вони можуть являти собою фізичні дротові канали, які ґрунтуються на використанні спеціалізованих кабелів, а також можуть бути хвильовими. Хвильові канали зв 'язку формуються для організації в певному середовищі всіляких видів радіозв' язку з використанням антен, а також виділеної смуги частот. При цьому як оптичні, так і електричні канали зв 'язку також підрозділюються на два основних типи - це дротові і бездротові. У зв 'язку з цим оптичний і електричний сигнал може передаватися через дроти, ефір, а також безліч інших способів.

У телефонній мережі після того як буде набраний номер, канал утворюється на той час, поки буде присутнє з 'єднання, наприклад, між двома абонентами, а також поки буде підтримуватися сеанс голосового зв' язку. Дротові канали зв 'язку формуються за допомогою використання спеціалізованого обладнання ущільнення, за допомогою якого можна протягом тривалого або ж короткого часу передавати через лінії зв' язку інформацію, яка подається з величезної кількості різних джерел. Такі лінії включають в себе одну або ж одночасно кілька пар кабелів і надають можливість передачі даних на досить велику відстань. Незалежно від того, які види каналів зв 'язку розглядаються, в радіозв' язку вони являють собою середовище передачі даних, яке організовується для якогось певного або ж одночасно декількох сеансів зв 'язку. Якщо мова йде саме про декілька сеансів, то в такому випадку може застосовуватися так званий частотний розподіл.

Які є види?

Точно так само, як і в сучасних засобах зв 'язку, існують різні види каналів зв' язку:

  • Цифрові.
  • Аналогові.
  • Аналогово-цифрові.

Цифрові

Даний варіант є на порядок більш дорогим порівняно з аналоговими. За допомогою таких каналів досягається гранично висока якість транслювання даних, а також з 'являється можливість впровадження різних механізмів, за допомогою яких досягається абсолютна цілісність каналів, висока ступінь захищеності інформації, а також використання цілого ряду інших сервісів. Для того щоб забезпечити передачу аналогової інформації через технічні канали зв 'язку цифрового типу, ця інформація спочатку перетворюється на цифрову.

Наприкінці 80-х років минулого століття з 'явилася спеціалізована цифрова мережа з інтеграцією послуг, більш відома сьогодні багатьом як ISDN. Передбачається, що така мережа з плином часу зможе перетворитися на глобальну цифрову магістраль, яка забезпечує з 'єднання офісних і домашніх комп' ютерів, забезпечуючи їм досить велику швидкість транслювання даних. Основні канали зв 'язку даного типу можуть бути:

  • Факс.
  • Телефон.
  • Пристрої передачі даних.
  • Спеціалізоване обладнання для проведення телеконференцій.
  • І безліч інших.

В якості конкуренції таким засобам можуть виступати сучасні технології, які сьогодні активно використовуються в мережах кабельного телебачення.


Інші різновиди

Залежно від того, яка забезпечується швидкість передачі каналів зв 'язку, вони підрозділюються на:

  • Низькошвидкісні. У дану категорію входять всілякі телеграфні лінії, які відрізняються надзвичайно низькою (майже відсутньою за нинішніми мірками) швидкістю передачі даних, яка досягає максимум 200 біт/с.
  • Середньошвидкісні. Тут присутні аналогові телефонні лінії, що забезпечують швидкість передачі до 56000 біт/с.
  • Високошвидкісні або ж, як їх ще називають, широкосмугові. Передача даних по каналах зв 'язку даного типу здійснюється на швидкості понад 56000 біт/с.

Залежно від того, які передбачаються можливості організації напрямків передачі даних, канали зв 'язку можуть підрозділюватися на такі типи:

  • Симплексні. Організація каналів зв 'язку даного типу забезпечує можливість транслювання даних тільки в якомусь певному напрямку.
  • Напівдуплексні. Використовуючи такі канали, дані можуть передаватися як в прямому, так і в зворотному напрямках.
  • Дуплексні або ж повнодуплексні. Використовуючи такі канали зворотного зв 'язку, дані можуть одночасно транслюватися в прямому і зворотному напрямках.

Дротові

Дротові канали зв 'язку включають масу паралельних або ж скручених мідних проводів, волоконно-оптичних ліній зв' язку, а також спеціалізованих коаксіальних кабелів. Якщо розглядати, які канали зв 'язку використовують кабелі, варто виділити кілька основних:

  • Вітаючи пара. Забезпечує можливість передачі інформації на швидкості до 1 Мбіт/с.
  • Коаксіальні кабелі. До цієї групи належать кабелі формату TV, включаючи як тонкий, так і товстий. В даному випадку швидкість передачі даних вже досягає 15 Мбіт/с.
  • Оптоволоконні кабелі. Найбільш сучасний і продуктивний варіант. Канали зв 'язку передачі інформації даного типу передбачають швидкість близько 400 Мбіт/с, що значно перевищує всі інші технології.

Витая пара.

Являє собою ізольовані провідники, які між собою попарно звиваються для того, щоб значно знизити наводки між парами і провідниками. Варто відзначити, що на сьогоднішній день існує сім категорій вітих пар:

  • Перша і друга застосовуються для того, щоб забезпечити низькошвидкісну передачу даних, причому перша являє собою стандартний, добре відомий всім телефонний провід.
  • Третя, четверта і п 'ята категорії використовуються для забезпечення швидкостей передачі до 16, 25 і 155 Мбіт/с, при цьому різні категорії передбачають різну частоту.
  • Шоста і сьома категорії є найбільш продуктивними. Мова йде про можливість передачі даних на швидкості до 100 Гбіт/с, що являє собою найпродуктивніші характеристики каналів зв 'язку.

Найбільш поширеною на сьогоднішній день є третя категорія. Орієнтуючись на різні перспективні рішення, що стосуються необхідності постійно розвивати пропускну здатність мережі, найбільш оптимальним буде використовувати мережі зв 'язку (канали зв' язку) п 'ятої категорії, які забезпечують швидкість транслювання даних через стандартні телефонні лінії.

Коаксіальний кабель

Спеціалізований мідний провідник полягає всередину циліндричної екрануючої захисної оболонки, яка в 'ється з досить тонких жилок, а також є повністю ізольованою від провідника за допомогою діелектрика. Від стандартного телевізійного кабелю такий відрізняється тим, що в ньому присутній хвильовий опір. Через такі інформаційні канали зв 'язку дані можуть передаватися на швидкості до 300 Мбіт/с.

Даний формат кабелів підрозділюється на тонкий, який має товщину 5 мм, а також товстий - 10 мм. У сучасних ЛЗС часто прийнято використовувати тонкий кабель, так як він відрізняється граничною простотою в прокладанні і монтажі. Гранично висока вартість при непростій прокладці досить сильно обмежують можливості використання таких кабелів в сучасних мережах передачі інформації.


Мережі кабельного телебачення

Такі мережі ґрунтуються на застосуванні спеціалізованого коаксіального кабелю, аналоговий сигнал через який може транслюватися на відстань до декількох десятків кілометрів. Типова мережа кабельного телебачення відрізняється деревоподібною структурою, в якій основний вузол отримує сигнали зі спеціалізованого супутника або ж через ВОЛС. На сьогоднішній день активно використовуються такі мережі, в яких використовується волоконно-оптичний кабель, за допомогою якого забезпечується можливість обслуговування великих територій, а також транслювання більш об 'ємних даних, зберігаючи при цьому гранично високу якість сигналів при відсутності повторювачів.

При симетричній архітектурі зворотний і прямий сигнали транслюються за допомогою єдиного кабелю в різних діапазонах частот, і при цьому з різними швидкостями. Відповідно, зворотний сигнал повільніше прямого. У будь-якому випадку, використовуючи такі мережі, можна забезпечити швидкість передачі даних у кілька сотень разів більше порівняно зі стандартними телефонними лініями, у зв 'язку з чим останні вже давним-давно перестали використовувати.

В організаціях, в яких встановлюються власні кабельні мережі, найбільш часто використовуються симетричні схеми, оскільки в даному випадку як пряма, так і зворотна передача даних здійснюється на одній швидкості, яка становить приблизно 10 Мбіт/с.

Особливості використання дротів

Кількість проводів, які можуть використовуватися для об 'єднання домашніх комп' ютерів і різної електроніки, збільшується з кожним роком. Згідно зі статистикою, отриманою в процесі досліджень професійними фахівцями, в 150-метровій квартирі прокладається приблизно 3 км різних кабелів.

У 90-ті роки минулого століття британська компанія UnitedUtilities запропонувала досить цікаве рішення даної проблеми за допомогою власної розробки під назвою DigitalPowerLine, більш відомої сьогодні по скороченню DPL. Компанія запропонувала використовувати стандартні силові електромережі як середовище для забезпечення високошвидкісного транслювання даних, здійснюючи передачу пакетів інформації або ж голоси через звичайні електричні мережі, напруга яких становила 120 або 220 В.


Найбільш успішною з цієї точки зору є ізраїльська компанія під назвою Main.net, яка першою випустила технологію PLC (PowerlceCommunications). За допомогою цієї технології передача голосу або ж даних здійснювалася зі швидкістю до 10 Мбіт/с, при цьому потік інформації розподілявся на кілька низькошвидкісних, які передавалися на окремих частотах, і в кінцевому підсумку знову об 'єднувалися в єдиний сигнал.

Використання технології PLC на сьогоднішній день є актуальним тільки в умовах транслювання даних на невеликій швидкості, у зв 'язку з чим використовується в домашній автоматиці, різних побутових пристроях та іншому обладнанні. За допомогою такої технології досягається можливість виходу в інтернет на швидкості близько 1 Мбіт/с для тих додатків, яким потрібна висока швидкість з 'єднання.

При невеликій відстані між будівлею і проміжною приймальною точкою, якою служить трансформаторна підстанція, швидкість транслювання даних може досягати 4.5 Мбіт/с. Використання цієї технології активно здійснюється при формуванні локальної мережі в якомусь житловому будинку або ж невеликому офісі, оскільки мінімальна швидкість передачі забезпечує можливість покриття відстані до 300 метрів. За допомогою цієї технології забезпечується можливість реалізації різних послуг, пов 'язаних з дистанційним моніторингом, охороною об' єктів, а також управлінням режимами об 'єктів та їх ресурсами, що входить в елементи інтелектуального будинку.

Оптоволоконний кабель

Даний кабель складається зі спеціалізованого кварцового серцевого діаметр якого становить всього лише 10 мікронів. Цей сердечник оточується унікальною відбиваючою захисною оболонкою, зовнішній діаметр якої становить близько 200 мікрон. Передача даних здійснюється за допомогою трансформації електричних сигналів у світлові, використовуючи, наприклад, який-небудь світлодіод. Кодування даних здійснюється за допомогою зміни інтенсивності світлового потоку.

Здійснюючи передачу даних, промінь, який відображається від стінок волокна, в якому підсумку надходить на приймальний кінець, маючи при цьому мінімальне загасання. За допомогою такого кабелю досягається гранично високий ступінь захисту від впливу з боку будь-яких зовнішніх електромагнітних полів, а також досягається досить висока швидкість передачі даних, яка може досягати 1000 Мбіт/с.


Використовуючи оптоволоконний кабель, є можливість одночасної організації роботи відразу декількох сотень тисяч телефонних, відеотелефонних, а також телевізійних каналів. Якщо говорити про інші переваги, притаманні таким кабелям, варто зазначити такі:

  • Гранично висока складність несанкціонованого підключення.
  • Максимально високий ступінь захисту від будь-яких загорянь.
  • Досить висока швидкість передачі даних.

Однак якщо говорити про те, які недоліки мають такі системи, варто виділити те, що вони є досить дорогими і обумовлюють необхідність трансформації світлових лазерів в електричні і навпаки. Використання таких кабелів у переважній більшості випадків здійснюється в процесі прокладання магістральних ліній зв 'язку, а унікальні властивості кабелю зробили його ще й досить поширеним серед провайдерів, що забезпечують організацію мережі інтернет.

Комутація

Крім усього іншого, канали зв 'язку можуть бути комутованими або ж некомутованими. Перші створюються тільки на певний час, поки потрібно передавати дані, в той час як некомутовані виділяються абоненту на конкретний проміжок часу, і не мають ніякої залежності від того, протягом якого часу здійснювалася передача даних.

WiMAX

Такі лінії, на відміну від традиційних технологій радіодоступу, можуть функціонувати також на відображеному сигналі, який не знаходиться в прямій видимості тієї чи іншої базової станції. Думка експертів сьогодні однозначно сходиться в тому, що такі мобільні мережі розкривають для користувачів величезні перспективи в порівнянні з фіксованим WiMAX, який є призначеним для корпоративних замовників. У цьому випадку інформація може транслюватися на досить велику відстань (до 50 км), при цьому характеристики каналів зв 'язку даного типу включають швидкість до 70 Мбіт/с.

Супутникові

Супутникові системи передбачають використання спеціалізованих антен СВЧ-діапазону частот, які використовуються для прийому радіосигналів від будь-яких наземних станцій, і потім ретранслюють отримані сигнали назад на інші наземні станції. Варто зазначити, що такі мережі передбачають використання трьох основних видів супутників, розташованих на середніх або низьких, а також геостаціонарних орбітах. У переважній більшості випадків прийнято запускати супутники групами, оскільки, розносячись один від одного, з їх допомогою забезпечується охоплення всієї поверхні нашої планети.