Fiziki rabitə xətti. Rabitə xətləri

Rabitə əlaqəsi siqnalları ötürücüdən qəbulediciyə ötürmək üçün istifadə olunan fiziki mühit və avadanlıq toplusudur. Simli rabitə sistemlərində, bu, ilk növbədə, radio rabitə sistemlərində bir kabel və ya dalğa ötürücüdür, elektromaqnit dalğalarının ötürücüdən qəbulediciyə yayıldığı bir məkandır; Kanal vasitəsilə ötürüldükdə siqnal təhrif edilə bilər və müdaxilədən təsirlənə bilər. Qəbul edən cihaz qəbul edilən siqnalı emal edir , gələn təhrif edilmiş siqnal və səs-küyün cəmidir və ondan mesajı yenidən qurur, hansısa xəta ilə ötürülən mesajı göstərir. Başqa sözlə, qəbuledici siqnal analizinə əsaslanaraq, mümkün mesajlardan hansının ötürüldüyünü müəyyən etməlidir. Buna görə də qəbuledici cihaz elektrik rabitə sisteminin ən kritik və mürəkkəb elementlərindən biridir.

Elektrik rabitə sistemi texniki vasitələrin və paylayıcı vasitələrin məcmusu kimi başa düşülür. Rabitə sistemi anlayışına mesajların mənbəyi və istehlakçı daxildir.

Ötürülən mesajların növünə görə aşağıdakı elektrik rabitə sistemləri fərqləndirilir: nitqin ötürülməsi sistemləri (telefoniya); mətn ötürmə sistemləri (teleqrafiya); hərəkətsiz görüntülərin ötürülməsi sistemləri (fototeleqrafiya); hərəkətli təsvirin ötürülməsi sistemləri (televiziya), telemetraj, telenəzarət və məlumatların ötürülməsi sistemləri. Təyinatlarına görə telefon və televiziya sistemləri mesajların yüksək bədii surətdə təkrar istehsalı ilə xarakterizə olunan yayıma və xüsusi tətbiqi olan peşəkarlara (rəsmi rabitə, sənaye televiziyası və s.) bölünür. Telemetriya sistemində fiziki kəmiyyətlər(temperatur, təzyiq, sürət və s.) sensorlar vasitəsilə ötürücüyə göndərilən ilkin elektrik siqnalına çevrilir. Qəbul edən tərəfdə ötürülən fiziki kəmiyyət və ya onun dəyişiklikləri siqnaldan ayrılır və monitorinq üçün istifadə olunur. Telenəzarət sistemi müəyyən hərəkətləri avtomatik yerinə yetirmək üçün əmrlər ötürür. Çox vaxt bu əmrlər telemetriya sistemi tərəfindən ötürülən ölçmə nəticələrinə əsasən avtomatik olaraq yaradılır.

Yüksək səmərəli kompüterlərin tətbiqi hesablama vasitələri və obyektləri arasında məlumat mübadiləsini təmin edən məlumatların ötürülməsi sistemlərinin sürətli inkişafı zərurətinə səbəb olmuşdur. avtomatlaşdırılmış sistemlər idarəetmə. Bu telekommunikasiya növü məlumat ötürülməsinin sürəti və dəqiqliyi üçün yüksək tələblərlə xarakterizə olunur.

Coğrafi cəhətdən səpələnmiş bir çox istifadəçilər (abunəçilər) arasında mesaj mübadiləsi üçün mesajların müəyyən edilmiş ünvanlara ötürülməsini və paylanmasını təmin edən rabitə şəbəkələri yaradılır. müəyyən edilmiş vaxt və müəyyən edilmiş keyfiyyətlə).

Rabitə şəbəkəsi rabitə xətlərinin və keçid qovşaqlarının məcmusudur.

Kanalların və rabitə xətlərinin təsnifatı aparılır:

giriş və çıxışdakı siqnalların xarakterinə görə (fasiləsiz, diskret, diskret-fasiləsiz);

mesajların növləri üzrə (telefon, teleqraf, məlumatların ötürülməsi, televiziya, faks və s.);

yayılma mühitinin növünə görə (simli, radio, fiber optik və s.);

istifadə olunan tezliklərin diapazonuna görə (aşağı tezlikli (LF), yüksək tezlikli (HF), ultra yüksək tezlikli (mikrodalğalı) və s.);

ötürücü qurğuların strukturuna görə (birkanallı, çoxkanallı).

Hal-hazırda ən çox məqsədi ilə tam xüsusiyyətləri kanallar və rabitə xətləri, digər təsnifat meyarlarından istifadə oluna bilər (radio dalğalarının yayılması üsuluna, kanalların birləşdirilməsi və ayrılması üsuluna, texniki vasitələrin yerləşdirilməsinə, istismar məqsədinə və s.)

Ofisləri birləşdirmək üçün həmişə xüsusi rabitə xətlərindən istifadə olunub. Əvvəlcə birbaşa mis iki və ya dörd telli rabitə xətti ayrıldı, onun uclarında kanal meydana gətirən avadanlıq, adətən analoq modem quraşdırıldı. Belə rabitə xətlərinin təşkili üçün əhəmiyyətli bir məhdudiyyət iki amildir - rabitə xəttinin uzunluğu (xəttin icazə verilən maksimum müqaviməti ilə müəyyən edilir) və binada sərbəst cütlərin olması. Fiziki xüsusiyyətlər eyni kabeldə işləyən iki mis cütü arasında fərqlənə bilər və onlar rabitə sürətinə və məlumat ötürülməsi zamanı baş verən səhvlərin sayına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.

Belə kanallarda təqdim olunan sürətlər 9,6 kbit/s-dən 128 kbit/s-ə qədər (yəni, dial-up sürətləri ilə müqayisə edilə bilər) və daha sonra 2 Mbit/s və daha yüksək (xDSL texnologiyalarının yaranması ilə) arasında dəyişdi. Bu, kiçik bir ofisə və ya fərdi istifadəçiyə İnternetə çıxış təmin etmək üçün kifayətdir, lakin çox vaxt yerli ofis şəbəkələrini birləşdirmək üçün kifayət deyil.

Hal-hazırda şirkət ofisləri arasında ünsiyyətin təşkili üçün bu üsul olduqca nadir hallarda istifadə olunur. Bunun əsas səbəbləri məlumat ötürmə sürətinin qeyri-kafi olması, Aşağı keyfiyyət belə kanallarda təşkil edilən rabitə və zamanla dəyişə bilən və çox dərəcədə asılı olan xəttin keyfiyyətinə dair çox ciddi tələblər. hava şəraiti və marşrutun çəkildiyi kanalizasiya sisteminin vəziyyəti. Bir kabeldə işləyən bir neçə mis cütü üzərində paralel olaraq məlumat ötürərkən, bir cütdəki siqnalın qonşudakı siqnala qarşılıqlı təsiri səbəbindən əlavə müdaxilə baş verə bilər. Bu da səhvlərin sayını artırır və məlumat ötürmə sürətini azalmağa məcbur edir. Həmçinin, yerli şəbəkələri birləşdirmək üçün bu cür kanallarda verilən məlumat ötürmə sürəti çox vaxt qeyri-kafi olur.

İndi mis birbaşa cütlər əsasən DSL operatorları tərəfindən İnternetə çıxış təmin edərkən "son mil" i təşkil etmək üçün istifadə olunur.

Hal-hazırda, xüsusi bir xətt üzərində rabitə təşkil etmək üçün əlçatanlığı daha yüksək olan fiber-optik xətlərdən getdikcə daha çox istifadə olunur. Belə kanallarda məlumatların ötürülmə sürəti 10 Gbit/s-ə çatır, maksimal diapazon isə 70 km-ə qədər və ya daha artıqdır (1 Gbit/s sürətlə). Fiber optik cütü məlumat ötürmə operatorundan icarəyə götürə və ya təşkilata məxsus ola bilər. Sonuncu vəziyyətdə, kabelin çəkildiyi kanalizasiya sistemini də müstəqil olaraq icarəyə götürməli olacaqsınız. Həmçinin, təşkilat fiber-optik rabitə xətlərində nasazlıqları aşkar etməli və kabel qırıldığı təqdirdə onu bərpa etməli olacaq. Bu vəzifələr adətən kənardan verilir və ya daxili dəstək xidmətləri yaradılır.

Fiber-optik rabitə xətlərindən istifadənin bütün üstünlükləri ilə onun əsas çatışmazlıqları mis cütləri ilə eynidir - bu, ilk növbədə, kabel çəkmək və ya icarəyə götürmək ehtiyacı, həmçinin kanalın işini bərpa etmək üçün uzun prosedurdur. qəzalar (operatorlar qəza anından 24 və ya 48 saat ərzində rabitənin bərpasına zəmanət verirlər). Belə uzun fasilələr kabel marşrutlarının məcburi ayrılması ilə ehtiyat rabitə xətlərinin təşkilini, binaya ehtiyat girişlərin təşkilini və s. Bu həmişə mümkün olmur və fiber-optik xətlərin tikintisi və ya icarəsi hal-hazırda nisbətən yüksəkdir.

Bununla belə, bir şəhər daxilində bir neçə ofisin LAN şəbəkəsini 1 Gbit/s və ya daha yüksək sürətlə birləşdirmək lazımdırsa, hazırda xüsusi fiber-optik xətlərdən istifadənin alternativi yoxdur.

Bu həllərin üstünlükləri arasında fiber-optik xətlərin Fiber Kanal kimi protokollar üçün istifadə oluna bilməsi də var. İki obyekt arasında fiziki fiber-optik cütlərin çatışmazlığı varsa, CWDM və ya DWDM kimi sıxlaşdırma texnologiyalarından istifadə etmək mümkündür.
Bu halda şirkət bir fiber optik cütdə 8-dən 64-ə qədər müstəqil məlumat ötürmə kanalı alacaq.

Bu gün məhz fiber-optik rabitə xətləri müştəri mərkəzi ofislərini xüsusi məlumat emalı mərkəzləri ilə birləşdirmək, əsas və ehtiyat məlumat mərkəzlərini birləşdirmək lazım olduqda istifadə olunur. Fiber-optik xətt istənilən protokolun məlumatlarını eyni bina daxilində qurulmuş LAN sürətinə bərabər və ya ondan çox sürətlə ötürə bilər. Bu halda rabitə kanalı korporativ məlumat şəbəkəsinin darboğazı olmaqdan çıxır.

Əgər sizə yalnız IP və/yaxud Ethernet protokollarından istifadə etmək lazımdırsa, qiyməti hazırda ucuzlaşan metropoliten şəbəkələri (MAN) operatorlarından oxşar xidmətləri əldə edə bilərsiniz. MAN şəbəkəsində operator nasazlıqlara qarşı dözümlülük və məlumatların ötürülməsi marşrutlarının əsas kanallardan ehtiyat kanallara avtomatik ötürülməsi üçün həlləri müstəqil şəkildə həyata keçirir. Tipik olaraq, bu keçidlər avtomatik olaraq və xidmət istifadəçiləri tərəfindən nəzərə alınmadan baş verməlidir. Operatorda gecə-gündüz növbələr, kanalların monitorinqi sistemləri və fövqəladə hallar üçün prosedurlar var. Operator bütün müştəriləri üçün vahid həll variantından istifadə etdiyi üçün bu, adətən müştərinin öz ehtiyat sxemlərini və monitorinq və dəstək xidmətlərini yaratmasından daha ucuzdur.

Şirkət “son mil” rezervasiyasına diqqət yetirməlidir – yəni. bağlı ofisdən telekommunikasiya operatorunun ən yaxın mövcudluq nöqtəsinə qədər olan ərazi. Bu, adətən, bütün rabitə kanalını bir ofisdən digərinə müstəqil rezerv etməkdən daha asan və daha ucuzdur.
Yalnız müştəri trafiki fiziki olaraq ayrılmış məlumat ötürmə kanalları vasitəsilə hərəkət etdiyindən və kanal yaradan avadanlıq da müştəriyə məxsus olduğundan ötürülən məlumatlara icazəsiz girişin təşkili məlumatı mis və ya optik cütlərdən silmək üçün xüsusi tədbirlər tələb edir. Bununla belə, müştəri kabelin keçdiyi bütün əraziyə həmişə nəzarət etmədiyi üçün, əlavə qorunmaötürülən məlumatları, məsələn, şifrələməklə.

8.4 Telekommunikasiya operatorunun şəbəkəsində rəqəmsal icarəyə verilmiş xətt (sinxron kanal) (“təmiz kanal”)

Uzaq ofislərin daimi etibarlı əlaqəsi üçün, xüsusi rəqəmsal kanallar məlumat ötürülməsi. Bu zaman müştərinin avadanlığı sinxron portlar (V.35, X.21, E1) vasitəsilə rabitə provayderinin avadanlığına qoşulur və provayder öz şəbəkəsi (adətən TDM şəbəkəsi) üzərindən məlumat ötürülməsini təşkil edir. Eyni zamanda, ISO OSI modelinin keçid səviyyəsində kanalın bir ucunda müştərinin avadanlığı kanalın digər ucunda quraşdırılmış avadanlığı “görür” və buna görə də belə bir kanal aydın adlanır.

Bu üsul ofislərin LAN-larını birləşdirmək istifadəçilər üçün əlverişlidir, çünki praktiki olaraq ofislər arasındakı məsafədən asılı deyil və olduqca aşağı gecikmələrlə xarakterizə olunur (adətən yüzlərlə mikrosaniyə ərzində, yəni paket məlumat şəbəkələrindəkindən 2-3 böyüklük sırası azdır). E1 interfeysini təmin edərkən müştəri kanalı bir neçə müstəqil kanala bölmək imkanı əldə edir (öz multipleksorunu quraşdırmaqla).

Bununla belə, müasir tələblərə uyğun olaraq, belə kanallar üzrə məlumat ötürmə sürəti nisbətən aşağıdır (adətən 2 Mbit/s daxilində, baxmayaraq ki, E3, T3 və ya STM-1 kanalını icarəyə götürmək mümkündür). Məlumat ötürmə sürəti artdıqca, bu kanalın qiyməti də eyni sürətlə L3 VPN kanallarının icarə qiymətindən xeyli yüksəkdir;

Xüsusi nöqtə-nöqtə kanalları vasitəsilə rabitənin təşkili hər bir belə kanal üçün ayrıca portun istifadəsini tələb edir ki, bu da çoxlu sayda uzaq obyektlərin birləşdirilməsi halında həllin çevikliyini və miqyasını azaldır (Şəkil 3). Siz həmçinin yadda saxlamalısınız ki, 2 Mbit/s-dən aşağı sürətlə sinxron məlumat portunun qiyməti 100 Mbit/s Ethernet portunun qiymətini üstələyir və portun qiyməti onun sürətindən daha sürətlə artır.

Hal-hazırda, bu cür kanalların istifadəsi ilk növbədə səs trafikinin TDM kanalları üzərindən “saf formada” ötürülməsi zərurəti ilə və ola bilsin ki, bəzi xüsusi tətbiqlərlə müəyyən edilə bilər. Onlar həmçinin şirkətin maksimuma yaxın sürətlə kanalın daimi yüklənməsini təmin edə bildiyi hallarda istifadə etmək məsləhətdir.

Çox güman ki, korporativ məlumatların ötürülməsi üçün bu cür kanallardan istifadə perspektivləri olmayacaq. Aktiv mövcud şəbəkələr Telekommunikasiya operatorları hələ də onları təmin edirlər, lakin digər texnologiyalar (məsələn, MPLS VPN) aktiv şəkildə inkişaf etdirilir. orijinal əlaqəni pozmadan müştəri. Bununla belə, yadda saxlamaq lazımdır ki, ötürülən məlumatlar həmişə kanalı təmin edən operatorlar üçün mövcuddur. Buna görə də, bir çox şirkətlər xarici (icarəyə götürülmüş fiziki və ya virtual) kanallar vasitəsilə ötürülən istənilən daxili korporativ trafiki qorumağa meyllidirlər.

Şəkil 3 - Xüsusi rabitə kanalları əsasında SPD-nin təşkili

Rəqəmsal lizinq xəttinin əsas üstünlüyü: müştəri öz mülahizəsinə uyğun olaraq istifadə edilə bilən “təmiz” kanal alır. İstənilən kanal protokollarının məlumatları ötürülə bilər. Belə bir kanalın diapazonu faktiki olaraq qeyri-məhduddur. Belə kanallardakı gecikmələr onlarla mikrosaniyələrlə ölçülür.
Dezavantajları: nisbətən aşağı sürət məlumat ötürülməsi, eyni bant genişliyinə malik L3 VPN ilə müqayisədə daha yüksək kanal dəyəri.

Rabitə xətlərinin əsas növləri simli və simsiz bölünür. Simli rabitə xətlərində siqnalların yayıldığı fiziki mühit qəbuledici ilə ötürücü arasında mexaniki əlaqə yaradır. Simsiz rabitə xətləri ötürücü ilə qəbuledici arasında mexaniki əlaqənin olmaması, informasiya daşıyıcısının isə ətraf mühitdə yayılan elektromaqnit dalğaları olması ilə xarakterizə olunur.

Simli rabitə xətləri

Dizayn xüsusiyyətlərinə görə tel xətləri aşağıdakılara bölünür:

dirəklər arasında çəkilmiş və havada asılmış heç bir izolyasiya və ya qoruyucu qabığı olmayan məftillər olan antenna;
kabellər, bir qayda olaraq, bir neçə izolyasiya təbəqəsinə bağlanmış keçiricilərdən ibarətdir.

Yerüstü rabitə xətləri ənənəvi olaraq telefon və ya teleqraf siqnallarını daşıyır, lakin başqa variantlar olmadıqda, bu xətlər kompüter məlumatlarını ötürmək üçün istifadə olunur. Sürət xüsusiyyətləri və bu xətlərin səs-küy toxunulmazlığı arzuolunan çox şey yaradır. Simli rabitə xətləri sürətlə kabel xətləri ilə əvəz olunur.

Kabel elektrik xətləri rabitə üç əsas növə bölünür: bükülmüş mis naqillərə əsaslanan kabel, mis nüvəli koaksial kabel və fiber-optik kabel.

Bükülmüş bir cüt naqil burulmuş cüt adlanır. Aralarındakı qarşılıqlı təsiri aradan qaldırmaq üçün tellər bükülür elektrik cərəyanları dirijorlarda. Bükülmüş cüt, bir cüt mis məftil izolyasiya edən qalxana bükülü olduqda və izolyasiya örtüyü olmadıqda qorunmayan versiyada mövcuddur. Bir və ya daha çox bükülmüş cüt qoruyucu qabığa malik olan kabellərə birləşdirilir.

Ekransız bükülmüş cüt kabel geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Həm telefonda, həm də istifadə olunur kompüter şəbəkələri. Hal-hazırda, UTP kabeli qısa məsafələrə [təxminən 100 metr] məlumat ötürmək üçün məşhur bir vasitədir. EIA/TIA-568A Amerika standartında təsvir olunan 3 və 5 kateqoriyalı kabellər kompüter şəbəkələrində geniş istifadə olunur.

Kateqoriya 3 kabel aşağı sürətli məlumat ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bunun üçün zəifləmə 16 MHz tezliyində müəyyən edilir və kabel uzunluğu 100 metr olan 13,1 dB-dən aşağı olmamalıdır. Kateqoriya 5 bükülmüş cüt kabel, 100 metrdən çox olmayan kabel uzunluğu ilə 100 MHz tezliyi üçün 22 dB-dən az olmayan bir zəifləmə ilə xarakterizə olunur. 100 MHz tezliyi ona görə seçilmişdir ki, bu kateqoriyaya aid olan kabel yüksək sürətli məlumat ötürülməsi üçün nəzərdə tutulub, onların siqnalları təxminən 100 MHz tezliyi ilə əhəmiyyətli harmoniklərə malikdir.

Kateqoriyasından asılı olmayaraq bütün UTP kabelləri 4 cüt versiyada mövcuddur. Dörd cütün hər biri var spesifik rəng və twist meydançası. UTP kabelinin üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:

rabitə xəttinin quraşdırılmasını asanlaşdıran kabel elastikliyi;
kifayət qədər yüksək ötürmə qabiliyyəti ilə aşağı qiymət [1 Gbit/s-ə qədər].

Ekransız bükülmüş cüt kabelin çatışmazlıqları aşağıdakılardır:

aşağı səs-küy toxunulmazlığı;
kabel uzunluğuna ciddi məhdudiyyət.

Qorunan burulmuş cüt STP ötürülən siqnalları müdaxilədən yaxşı qoruyur və xaricə daha az elektromaqnit dalğaları yayır. Bununla belə, torpaqlanmış bir qalxanın olması kabelin qiymətini artırır və onun quraşdırılmasını çətinləşdirir, çünki yüksək keyfiyyətli topraklama tələb olunur. STP kabeli əsasən diskret məlumat ötürmək üçün istifadə olunur, lakin səsi ötürmür.

STP parametrlərini müəyyən edən əsas standart IBM mülkiyyət standartıdır. Bu standartda kabellər kateqoriyalara deyil, növlərə bölünür. Tip 1 UTP Kateqoriya 5 ilə təxminən eyni xüsusiyyətlərə malikdir. O, torpaqlanmış keçirici örgü ilə qorunan 2 cüt telli mis naqillərdən ibarətdir. IBM Type 2 kabeli səs üçün əlavə edilmiş 2 cüt qorunmamış naqil olan Tip 1 kabeldir. Bütün IBM standart növləri STP üçün tətbiq edilmir.

Koaksial kabel bir-birindən izolyasiya edilmiş iki konsentrik keçiricidən ibarətdir, xarici biri boruya bənzəyir. Bu dizayn sayəsində koaksial kabel xarici elektromaqnit təsirlərə daha az həssasdır, buna görə də daha yüksək məlumat ötürmə sürətlərində istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, nisbətən qalın mərkəzi nüvəyə görə, bu kabellər elektrik siqnalının minimal zəifləməsi ilə xarakterizə olunur ki, bu da məlumatı kifayət qədər uzun məsafələrə ötürməyə imkan verir. Koaksial kabel 1 GHz/km-dən çox bant genişliyinə və 1 GHz-də 20 dB/km-dən az zəifləməyə malik ola bilər.

Müxtəlif növ şəbəkələrdə - telefon, televiziya və kompüterdə istifadə olunan çoxlu sayda koaksial kabel növləri var. Yerli kompüter şəbəkələri iki növ kabeldən istifadə edir: nazik koaksial kabel və qalın koaksial kabel.

İncə koaksial kabelin xarici diametri təxminən 5 mm, mərkəzi mis telin diametri isə 0,89 mm-dir. Bu kabel 185 metrə qədər məsafədə 10 MHz-ə qədər spektrli siqnalların ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Qalın koaksial kabelin xarici diametri təxminən 10 mm, mərkəzi mis telin diametri isə 2,17 mm-dir. Bu kabel 10 MHz-ə qədər spektrli siqnalları 500 metrə qədər məsafəyə ötürmək üçün nəzərdə tutulub.

İncə bir koaksial kabel qalın koaksial kabellə müqayisədə daha pis mexaniki və elektrik xüsusiyyətlərinə malikdir, lakin elastikliyinə görə quraşdırma üçün daha əlverişlidir.

Koaksial kabel bükülmüş cüt kabeldən bir neçə dəfə bahadır və onun xüsusiyyətləri, xüsusən fiber optik kabeldən daha aşağıdır, buna görə də kompüter şəbəkələri üçün rabitə sistemi qurarkən daha az və daha az istifadə olunur.

Fiber optik kabellər mərkəzi işıq keçiricisindən [nüvədən] - şüşə lifdən - başqa bir şüşə təbəqəsi ilə əhatə olunmuş - üzlükdən ibarətdir - bu, nüvədən daha aşağı sındırma indeksinə malikdir. Nüvəyə yayılan işıq şüaları qabıqdan əks olunaraq hüdudlarından kənara çıxmır. Hər bir şüşə lif siqnalları yalnız bir istiqamətdə ötürür.

Kırılma indeksinin paylanmasından və nüvənin diametrinin ölçüsündən asılı olaraq aşağıdakılar fərqlənir:

refraktiv indeksində addım dəyişikliyi ilə multimod lif;
qırılma indeksinin hamar dəyişməsi ilə multimod lifi;
tək rejimli lif.

Tək rejimli kabel işığın dalğa uzunluğu ilə müqayisə edilə bilən çox kiçik diametrli mərkəzi keçiricidən istifadə edir - 5 ilə 10 mikron. Bu halda, demək olar ki, bütün şüalar qabıqdan əks olunmadan nüvənin optik oxu boyunca yayılır. Tək rejimli kabelin ötürmə qabiliyyəti çox genişdir - hər kilometrə yüzlərlə gigahertsə qədər. Tək rejimli kabel üçün nazik, yüksək keyfiyyətli liflər hazırlamaq çətindir. texnoloji proses, bu da kabeli kifayət qədər baha edir.

Multimod kabellər texnoloji cəhətdən daha asan istehsal olunan daha geniş daxili nüvələrdən istifadə edir. Standartlar ən çox istifadə edilən iki çox rejimli kabeli müəyyən edir: 62,5/125 µm və 50/125 µm, 62,5 µm və ya 50 µm mərkəzi keçiricinin diametri, 125 µm isə xarici keçiricinin diametridir.

Çox rejimli kabellərdə çoxlu işıq şüaları eyni vaxtda daxili keçiricidə mövcuddur və xarici keçiricidən əks olunur. Dirijorun əks olunma bucağı şüa rejimi adlanır. Multimod kabellər daha dar bant genişliyinə malikdir - 500-dən 800 MHz/km-ə qədər. Bandın daralması əks olunma zamanı işıq enerjisinin itkisi, həmçinin müxtəlif rejimli şüaların müdaxiləsi nəticəsində baş verir.

Fiber optik kabellərdə işıq mənbələri kimi aşağıdakılar istifadə olunur:

LED-lər;
lazerlər.

LED-lər 0,85 və 1,3 mikron dalğa uzunluğunda işıq yaya bilər. Lazer emitentləri 1,3 və 1,55 mikron dalğa uzunluqlarında işləyir. Müasir lazerlərin sürəti 10 GHz və daha yüksək tezliklərdə işıq axını modulyasiya etməyə imkan verir.

Fiber optik kabellər əla elektromaqnit və mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir, onların dezavantajı quraşdırma işlərinin mürəkkəbliyi və yüksək qiymətidir.

Simsiz rabitə xətləri

Cədvəl simsiz rabitə kanallarında istifadə olunan elektromaqnit dalğalarının diapazonları haqqında məlumat verir.

Yerüstü radio kanalları və peyk rabitəsi radiodalğaların ötürücü və qəbuledicisindən istifadə etməklə formalaşır. Radio dalğaları f tezliyi 6000 GHz-dən az olan [dalğa uzunluğu l 100 mikrondan çox olan] elektromaqnit rəqsləridir. Dalğa uzunluğu və tezlik arasındakı əlaqə ilə verilir

f = c/lambda burada c = 3*10 8 m/s vakuumda işığın sürətidir.

Radio rabitəsi ilk növbədə kabel rabitəsi mümkün olmadıqda məlumat ötürmək üçün istifadə olunur - məsələn:

kanal az məskunlaşan və ya giriş çətin olan ərazilərdən keçdikdə;
Əlaqə saxlamaq mobil abunəçilər taksi sürücüsü, təcili yardım həkimi kimi.

Radio rabitəsinin əsas çatışmazlığı onun müdaxilələrə qarşı zəif toxunulmazlığıdır. Bu, ilk növbədə aşağı tezlikli radio dalğa diapazonlarına aiddir. Əməliyyat tezliyi nə qədər yüksək olarsa, rabitə sisteminin tutumu [kanalların sayı] bir o qədər çox olar, lakin iki nöqtə arasında birbaşa ötürmənin mümkün olduğu maksimum məsafələr bir o qədər kiçik olar. Birinci səbəb yeni yüksək tezlik diapazonlarının inkişaf etdirilməsi tendensiyası yaradır. Bununla belə, 30 GHz-dən çox tezlikli radio dalğaları atmosferdə radio dalğalarının udulması səbəbindən 5 km-dən çox olmayan və ya ondan çox olmayan məsafələr üçün işləyir.

Uzun məsafələrə ötürmə üçün bir-birindən 40 km-ə qədər məsafədə yerləşən radiorele [rele] stansiyaları zənciri istifadə olunur. Hər bir stansiyada radiodalğa qəbuledicisi və ötürücüsü olan bir qüllə var, siqnalı qəbul edir, gücləndirir və növbəti stansiyaya ötürür. Siqnal gücünü artırmaq və müdaxilənin təsirini azaltmaq üçün istiqamətli antenalardan istifadə olunur.

Peyk rabitəsi radioreledən onunla fərqlənir ki, o, təkrarlayıcı rolunu oynayır süni peyk Yer. Bu cür ünsiyyət daha çox şey təmin edir yüksək keyfiyyət informasiyanın ötürülmə yolu boyunca daha az aralıq qovşaqları tələb edən şəkildə ötürülməsi. Tez-tez radiorele və peyk rabitəsinin birləşməsindən istifadə olunur.

İnfraqırmızı və millimetr dalğa radiasiyasından istifadə olunur qısa məsafələr bloklarda uzaqdan nəzarət. Bu diapazonda şüalanmanın əsas çatışmazlığı onun maneədən keçməməsidir. Bir otaqda radiasiya digər otaqda radiasiyaya müdaxilə etmədikdə bu çatışmazlıq da üstünlükdür. Bu tezlik üçün icazə almağa ehtiyac yoxdur. Bu, daxili məlumatların ötürülməsi üçün əla kanaldır.

Görünən diapazon da ötürmə üçün istifadə olunur. Tipik olaraq işıq mənbəyi lazerdir. Koherent radiasiya asanlıqla fokuslanır. Ancaq yağış və ya duman məsələni korlayır. İsti gündə baş verən damdakı konveksiya cərəyanları belə ötürülməni poza bilər.

2.1. Rabitə xətlərinin növləri

Rabitə xətti ibarətdir ümumi hal elektrik informasiya siqnallarının, məlumat ötürmə avadanlığı və aralıq avadanlıqlarının ötürüldüyü fiziki mühitdən. Terminlə sinonimdir rabitə xətti termindir rabitə kanalı.

düyü. 1.1. Rabitə xəttinin tərkibi

Fiziki ötürücü mühit

Fiziki məlumat ötürmə mühiti (orta) kabel ola bilər, yəni naqillər dəsti, izolyasiya və qoruyucu örtüklər və birləşdirici bağlayıcılar, həmçinin elektromaqnit dalğalarının yayıldığı yer atmosferi və ya kosmos.

Məlumat ötürmə mühitindən asılı olaraq rabitə xətləri aşağıdakılara bölünür:

· məftilli (havadan);

· kabel (mis və fiber optik);

Kabel xətləri olduqca mürəkkəb strukturlardır. Kabel bir neçə izolyasiya təbəqəsinə bağlanmış keçiricilərdən ibarətdir: elektrik, elektromaqnit, mexaniki və həmçinin, bəlkə də, iqlim. Bundan əlavə, kabel müxtəlif avadanlıqları ona tez bir zamanda qoşmağa imkan verən bağlayıcılarla təchiz edilə bilər. Kompüter şəbəkələrində istifadə olunan üç əsas kabel növü var: burulmuş mis kabellər, mis koaksial kabellər və fiber optik kabellər.

Bükülmüş bir cüt tel deyilir bükülmüş cüt. Bükülmüş cüt qorunan versiyada mövcuddur (Qoruyucu Bükülmüş cüt, STP), bir cüt mis məftil izolyasiya sipərinə bükülmüş və ekransız olduqda (Qorxulmamış Bükülmüş cüt, UTP) izolyasiya sarğısı olmadıqda. Naqillərin bükülməsi xarici müdaxilənin kabel boyunca ötürülən faydalı siqnallara təsirini azaldır. Fiber optik kabel işıq siqnallarının keçdiyi nazik (5-60 mikron) liflərdən ibarətdir. Bu, ən yüksək keyfiyyətli kabel növüdür - o, məlumatların çox yüksək sürətlə (10 Gbit/s-ə qədər və daha yüksək) ötürülməsini təmin edir və üstəlik, digər ötürücü daşıyıcılardan daha yaxşıdır, məlumatları xarici müdaxilələrdən qoruyur.

Yerüstü və peyk radio kanalları radiodalğaların ötürücü və qəbuledicisindən istifadə etməklə formalaşır. Çox sayda var müxtəlif növlər həm istifadə olunan tezlik diapazonunda, həm də kanal diapazonunda fərqlənən radio kanalları. Qısa, orta və uzun dalğa diapazonları (KB, MW və LW), həmçinin amplituda modulyasiya (AM) diapazonları da istifadə olunan siqnal modulyasiya metodunun növünə əsaslanaraq, uzun məsafəli rabitəni təmin edir, lakin aşağı məlumat ötürmə sürəti ilə. Ən sürətli kanallar tezlik modulyasiyası (FM) ilə xarakterizə olunan ultra qısa dalğa (VHF) diapazonunda, həmçinin ultra yüksək tezlik diapazonunda (mikrodalğalar) işləyən kanallardır.

Bu gün kompüter şəbəkələrində fiziki məlumat ötürmə vasitələrinin demək olar ki, bütün təsvir edilmiş növləri istifadə olunur, lakin ən perspektivliləri fiber optikdir. Bükülmüş cüt həm də əla keyfiyyət-qiymət nisbəti və quraşdırma asanlığı ilə xarakterizə olunan məşhur bir vasitədir. Peyk kanalları və radio rabitəsindən ən çox kabel rabitəsindən istifadə edilə bilməyən hallarda istifadə edilir.

2.2. Rabitə xətlərinin xüsusiyyətləri

Rabitə xətlərinin əsas xüsusiyyətlərinə aşağıdakılar daxildir:

· amplituda-tezlik reaksiyası;

· bant;

· zəifləmə;

· səs-küyə toxunulmazlıq;

· xəttin yaxın sonunda kəsişmə;

· ötürmə qabiliyyəti;

· verilənlərin ötürülməsinin etibarlılığı;

· vahid dəyəri.

Əvvəlcə tərtibatçı kompüter şəbəkəsi məlumat ötürülməsinin ötürmə qabiliyyəti və etibarlılığı ilə maraqlanırlar, çünki bu xüsusiyyətlər yaradılmış şəbəkənin işinə və etibarlılığına birbaşa təsir göstərir. Bant və etibarlılıq həm rabitə xəttinin, həm də məlumatların ötürülməsi metodunun xüsusiyyətləridir. Ona görə də ötürmə üsulu (protokol) artıq müəyyən edilibsə, bu xüsusiyyətlər də məlumdur. Bununla belə, rabitə xətti üçün protokol müəyyən edilməyincə onun ötürmə qabiliyyətindən danışmaq olmaz. fiziki səviyyə. Məhz belə hallarda, ən uyğun mövcud protokol hələ müəyyən edilmədikdə, xəttin digər xüsusiyyətləri, məsələn, bant genişliyi, çarpaz əlaqə, səs-küy toxunulmazlığı və digər xüsusiyyətlər vacib olur. Rabitə xəttinin xüsusiyyətlərini müəyyən etmək üçün onun müəyyən istinad təsirlərinə reaksiyalarının təhlili tez-tez istifadə olunur.

Rabitə xətlərində siqnalların spektral təhlili

Harmonik analiz nəzəriyyəsindən məlumdur ki, istənilən dövri prosesi harmonik adlanan sonsuz sayda sinusoidal komponentlər kimi təqdim etmək olar və bütün harmoniklərin çoxluğuna ilkin siqnalın spektral parçalanması deyilir. Qeyri-dövri siqnallar davamlı tezlik spektri ilə sinusoidal siqnalların inteqralı kimi təqdim edilə bilər.

İstənilən mənbə siqnalının spektrini tapmaq texnikası yaxşı məlumdur. Analitik şəkildə yaxşı təsvir edilən bəzi siqnallar üçün spektr Furye düsturlarına əsasən asanlıqla hesablanır. Siqnallar üçün sərbəst forma, praktikada rast gəlinən spektri xüsusi cihazlardan - real siqnalın spektrini ölçən və harmonik komponentlərin amplitudalarını göstərən spektr analizatorlarından istifadə etməklə tapmaq olar. Hər hansı tezlikli sinusoidin ötürücü kanal tərəfindən təhrif edilməsi son nəticədə istənilən formalı ötürülən siqnalın təhrif olunmasına gətirib çıxarır, xüsusən də müxtəlif tezliklərin sinusoidləri fərqli şəkildə təhrif olunarsa. Kompüter şəbəkələri üçün xarakterik olan impuls siqnallarını ötürərkən aşağı tezlikli və yüksək tezlikli harmoniklər pozulur, nəticədə impuls cəbhələri düzbucaqlı formasını itirir. Nəticədə, siqnallar xəttin qəbuledici ucunda zəif tanınır.

Rabitə xətti fiziki parametrləri ideal olanlardan fərqli olduğuna görə ötürülən siqnalları təhrif edir. Məsələn, mis məftillər həmişə uzunluq boyunca paylanmış aktiv müqavimət, kapasitiv və induktiv yükün bəzi birləşməsini təmsil edir. Nəticədə, müxtəlif tezliklərin sinusoidləri üçün xəttin fərqli empedansları olacaq, yəni onlar fərqli şəkildə ötürüləcəklər. Fiber optik kabel də işığın ideal paylanmasına mane olan sapmalara malikdir. Rabitə xəttinə aralıq avadanlıq daxildirsə, o, əlavə təhrifə də səbəb ola bilər, çünki sinusoidlərin bütün spektrini sıfırdan sonsuza qədər eyni dərəcədə yaxşı ötürən qurğular yaratmaq mümkün deyil.

Rabitə xəttinin daxili fiziki parametrləri tərəfindən təqdim edilən siqnal təhriflərinə əlavə olaraq, xəttin çıxışında siqnal formasının pozulmasına kömək edən xarici səslər də var. Bu müdaxilə müxtəlif elektrik mühərrikləri tərəfindən yaradılır, elektron cihazlar, atmosfer hadisələri və s. Kabellərin və gücləndirici və kommutasiya avadanlığının tərtibatçıları tərəfindən görülən qoruyucu tədbirlərə baxmayaraq, xarici müdaxilənin təsirini tamamilə kompensasiya etmək mümkün deyil. Buna görə də, rabitə xəttinin çıxışındakı siqnallar adətən mürəkkəb formaya malikdir, ondan xəttin girişinə hansı diskret məlumatın verildiyini anlamaq bəzən çətin olur.

Sinusoidal siqnalların rabitə xətləri tərəfindən təhrif dərəcəsi müəyyən tezlikdə amplituda-tezliyə cavab, bant genişliyi və zəifləmə kimi xüsusiyyətlərdən istifadə etməklə qiymətləndirilir.

Amplituda-tezlik reaksiyası

Amplituda-tezlik reaksiyası rabitə xəttinin çıxışında sinusoidin amplitudasının ötürülən siqnalın bütün mümkün tezlikləri üçün onun girişindəki amplituda ilə müqayisədə necə zəiflədiyini göstərir. Amplituda əvəzinə, bu xüsusiyyət tez-tez onun gücü kimi bir siqnal parametrindən istifadə edir. Həqiqi xəttin amplituda-tezlik reaksiyasını bilmək demək olar ki, hər hansı bir giriş siqnalı üçün çıxış siqnalının formasını təyin etməyə imkan verir. Bunun üçün giriş siqnalının spektrini tapmaq, onu təşkil edən harmonikaların amplitudasını amplituda-tezlik xarakteristikasına uyğun çevirmək və sonra çevrilmiş harmonikləri əlavə etməklə çıxış siqnalının formasını tapmaq lazımdır.

Rabitə xətti haqqında amplituda-tezlik xarakteristikasının verdiyi məlumatların tamlığına baxmayaraq, onun istifadəsi çox çətin əldə edilməsi ilə çətinləşir. Buna görə də, praktikada amplituda-tezlik xarakteristikasının əvəzinə başqa, sadələşdirilmiş xüsusiyyətlərdən istifadə olunur - bant genişliyi və zəifləmə.

Bant

Bantçıxış siqnalının amplitudasının giriş siqnalına nisbətinin əvvəlcədən müəyyən edilmiş bəzi həddi, adətən 0,5-dən çox olduğu fasiləsiz tezlik diapazonudur. Yəni bant genişliyi tezlik diapazonunu müəyyən edir sinus dalğası, bu siqnal əhəmiyyətli təhrif olmadan rabitə xətti üzərindən ötürülür. Bant genişliyini bilmək, müəyyən dərəcədə yaxınlaşma dərəcəsinə qədər amplituda-tezlik cavabını bilməklə eyni nəticəni əldə etməyə imkan verir. Genişlik bant genişliyi rabitə xətti ilə məlumatın ötürülməsinin mümkün olan maksimal sürətinə ən böyük təsir göstərir.

Zəifləmə

Zəifləmə müəyyən tezlikli siqnalın xətt boyunca ötürülməsi zamanı siqnalın amplitudasının və ya gücünün nisbi azalması kimi müəyyən edilir. Beləliklə, zəifləmə xəttin amplituda-tezlik xarakteristikasından bir nöqtəni təmsil edir. Zəifləmə A adətən desibellə (dB) ölçülür və aşağıdakı düsturla hesablanır:

A = 10 log10 Pout /Pin,

burada Pout xəttin çıxışında siqnal gücüdür,
Рвх - xətt girişində siqnal gücü.

Aralıq gücləndiriciləri olmayan kabelin çıxış siqnalının gücü həmişə giriş siqnalının gücündən az olduğundan, kabelin zəifləməsi həmişə mənfi dəyərdir.

Mütləq güc səviyyəsi də desibellə ölçülür. Bu halda, cərəyan gücünün ölçüldüyünə nisbətən siqnal gücünün əsas dəyəri kimi 1 mVt dəyəri qəbul edilir. Beləliklə, güc səviyyəsi p aşağıdakı düsturla hesablanır:

р = 10 log10 Р/1mW [dBm],

burada P millivatlarda siqnal gücüdür,
dBm (dBm) güc səviyyəsinin ölçü vahididir (1 mVt üçün desibel).

Beləliklə, amplituda-tezliyə cavab, bant genişliyi və zəifləmə universal xüsusiyyətlərdir və onların biliyi bizə istənilən formalı siqnalların rabitə xətti ilə necə ötürüləcəyi barədə nəticə çıxarmağa imkan verir.

Bant genişliyi xəttin növündən və uzunluğundan asılıdır. Şəkildə. Şəkil 1.1-də müxtəlif növ rabitə xətlərinin bant genişlikləri, eləcə də rabitə texnologiyasında ən çox istifadə olunan tezlik diapazonları göstərilir.

düyü. 1.1. Rabitə bant genişliyi və populyar tezlik diapazonları

Xətt tutumu

Məhsuldarlıq xətt rabitə xətti üzərindən mümkün olan maksimum məlumat ötürmə sürətini xarakterizə edir. Bant genişliyi saniyədə bitlə ölçülür - bps, eləcə də saniyədə kilobit (Kbps), saniyədə meqabit (Mbps), saniyədə giqabit (Gbps) və s. kimi törəmə vahidlərlə ölçülür.

Rabitə xəttinin ötürmə qabiliyyəti təkcə onun xüsusiyyətlərindən, məsələn, amplituda-tezlik reaksiyasından deyil, həm də ötürülən siqnalların spektrindən asılıdır. Siqnalın əhəmiyyətli harmonikləri xəttin bant genişliyinə düşərsə, o zaman belə bir siqnal bu rabitə xətti ilə yaxşı ötürüləcək və qəbuledici ötürücü tərəfindən xətt boyunca göndərilən məlumatı düzgün tanıya biləcəkdir (şəkil 1.2a). . Əhəmiyyətli harmoniklər rabitə xəttinin bant genişliyindən kənara çıxarsa, o zaman siqnal əhəmiyyətli dərəcədə təhrif ediləcək, qəbuledici məlumatı tanıyarkən səhvlərə yol verəcək, bu da məlumatın verilmiş bant genişliyi ilə ötürülə bilməyəcəyi deməkdir (şəkil 1.2b). .

düyü. 1.2. Bağlantı bant genişliyi və siqnal spektri arasında uyğunluq

Rabitə xəttinə verilən siqnallar şəklində diskret məlumatların təqdim edilməsi metodunun seçimi deyilir fiziki və ya xətti kodlaşdırma. Siqnalların spektri və müvafiq olaraq xəttin tutumu seçilmiş kodlaşdırma metodundan asılıdır. Beləliklə, bir kodlaşdırma üsulu üçün bir xətt bir tutumlu ola bilər, digəri üçün isə başqa.

Əksər kodlaşdırma üsulları dövri siqnalın bəzi parametrlərində - sinusoidin tezliyində, amplitudasında və fazasında və ya nəbz ardıcıllığının potensialının işarəsində dəyişiklikdən istifadə edir. Parametrləri dəyişən dövri siqnal deyilir daşıyıcı siqnal və ya daşıyıcı tezliyi, sinusoid belə bir siqnal kimi istifadə olunarsa.

Bir saniyədə dövri daşıyıcı siqnalın məlumat parametrindəki dəyişikliklərin sayı ilə ölçülür baud. İnformasiya siqnalında bitişik dəyişikliklər arasında olan müddət ötürücü iş dövrü adlanır. Saniyədə bitlə olan xəttin tutumu ümumiyyətlə ötürmə sürəti ilə eyni deyil. O, ötürmə nömrəsindən daha yüksək və ya aşağı ola bilər və bu nisbət kodlaşdırma metodundan asılıdır.

Siqnal ikidən çox fərqləndirilə bilən vəziyyətə malikdirsə, saniyədə bit ilə ötürmə sürəti ötürmə sürətindən yüksək olacaqdır. Məsələn, informasiya parametrləri sinusoidin faza və amplitudasıdırsa və 0,90,180 və 270 dərəcə 4 faza vəziyyəti və iki siqnal amplituda qiyməti varsa, onda informasiya siqnalı 8 fərqləndirilən vəziyyətə malik ola bilər. Bu halda, 2400 baudda işləyən modem ( saat tezliyi 2400 Hz) məlumatı 7200 bps sürətlə ötürür, çünki bir siqnal dəyişikliyi ilə 3 bit məlumat ötürülür.

Xətt ötürmə qabiliyyəti təkcə fiziki deyil, həm də məntiqi kodlaşdırmadan təsirlənir. Məntiqi kodlaşdırma fiziki kodlaşdırmadan əvvəl yerinə yetirilir və ilkin məlumatın bitlərinin eyni informasiyanı daşıyan, lakin əlavə xüsusiyyətlərə malik olan bitlərin yeni ardıcıllığı ilə əvəz edilməsini nəzərdə tutur, məsələn, qəbul edən tərəfin qəbul edilmiş verilənlərdə səhvləri aşkar etmək imkanı. Məntiqi kodlaşdırmada, çox vaxt bitlərin orijinal ardıcıllığı daha uzun ardıcıllıqla əvəz olunur, buna görə kanal tutumu ilə əlaqədar olaraq faydalı məlumat eyni zamanda azalır.

Xətt tutumu ilə bant genişliyi arasında əlaqə

Dövri daşıyıcı siqnalın tezliyi nə qədər yüksək olarsa, vahid vaxtda bir o qədər çox məlumat xətt boyunca ötürülür və sabit fiziki kodlaşdırma üsulu ilə xəttin tutumu bir o qədər yüksəkdir. Lakin, dövri daşıyıcı siqnalın tezliyinin artması ilə bu siqnalın spektrinin genişliyi də artır ki, bu da ümumilikdə fiziki kodlaşdırma üçün seçilmiş siqnalların ardıcıllığını verəcəkdir. Bu xətt sinusoidlərin bu spektrini onun keçid diapazonu ilə müəyyən edilən təhriflərlə ötürür. Xəttin bant genişliyi ilə ötürülən informasiya siqnallarının spektrinin eni arasında uyğunsuzluq nə qədər çox olarsa, siqnallar bir o qədər təhrif olunur və məlumatın qəbuledici tərəf tərəfindən tanınmasında bir o qədər çox səhvlər olur, yəni məlumatın ötürülmə sürəti faktiki olaraq gözləniləndən aşağı olduğu ortaya çıxır.

Xəttin bant genişliyi ilə onun arasında əlaqə maksimum mümkün ötürmə qabiliyyəti Fiziki kodlaşdırmanın qəbul edilmiş metodundan asılı olmayaraq, Klod Şennon qurdu:

С = F log2 (1 + Рс/Рш),

burada C saniyədə bit ilə maksimum xətt tutumudur,
F hertzdə xəttin bant genişliyidir,
Рс - siqnal gücü,
Рш - səs-küy gücü.

Xəttin tutumu ötürücü gücünü artırmaq və ya rabitə xəttində səs-küy gücünü (müdaxiləni) azaltmaqla artırıla bilər. Bu komponentlərin hər ikisini dəyişdirmək çox çətindir. Transmitter gücünün artırılması onun ölçüsündə və dəyərinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb olur. Səs-küy səviyyələrinin azaldılması yaxşı olan xüsusi kabellərin istifadəsini tələb edir qoruyucu ekranlar, bu, çox baha başa gəlir, həmçinin ötürücüdə və aralıq avadanlıqda səs-küyün azaldılmasıdır, buna nail olmaq asan deyil. Bundan əlavə, faydalı siqnal güclərinin və səs-küyün ötürmə qabiliyyətinə təsiri, birbaşa mütənasib olan qədər sürətlə artmayan loqarifmik asılılıqla məhdudlaşır.

Şennonun düsturuna mahiyyətcə yaxın olan Nyquist tərəfindən əldə edilən aşağıdakı əlaqədir ki, bu da rabitə xəttinin maksimum mümkün ötürmə qabiliyyətini müəyyən edir, lakin xəttdəki səs-küyü nəzərə almadan:

C = 2F log2 M,

burada M informasiya parametrinin fərqləndirilən hallarının sayıdır.

Nyquist düsturu səs-küyün mövcudluğunu açıq şəkildə nəzərə almasa da, onun təsiri dolayısı ilə informasiya siqnalının vəziyyətlərinin sayının seçilməsində əks olunur. Mümkün siqnal vəziyyətlərinin sayı faktiki olaraq siqnal gücünün səs-küyə nisbəti ilə məhdudlaşır və Nyquist düsturu vəziyyətlərin sayının sabit tanınma imkanları nəzərə alınmaqla artıq seçildiyi halda maksimum məlumat ötürmə sürətini müəyyən edir. qəbuledici.

Yuxarıdakı əlaqələr xəttin tutumunun məhdudlaşdırıcı dəyərini verir və bu həddə yaxınlaşma dərəcəsi aşağıda müzakirə olunan xüsusi fiziki kodlaşdırma üsullarından asılıdır.

Xətt səs-küyünə toxunulmazlıq

Xətt səs-küyünə toxunulmazlıq daxili keçiricilərə xarici mühitdə yaranan müdaxilə səviyyəsini azaltmaq qabiliyyətini müəyyən edir. Xəttin səs-küy toxunulmazlığı istifadə olunan fiziki mühitin növündən, həmçinin xəttin özünün qoruyucu və səs-küyün qarşısını alan vasitələrindən asılıdır.

Near End Cross Talk - NEXT bir cüt keçirici boyunca ötürücünün çıxışı ilə ötürülən siqnalın elektromaqnit sahəsi digər keçirici cütlərdə müdaxilə siqnalı yaratdıqda kabelin daxili müdaxilə mənbələrinə qarşı səs-küy toxunulmazlığını təyin etmək. Əgər qəbuledici ikinci cütə qoşulubsa, o, daxili səs-küyü faydalı siqnal kimi səhv sala bilər. NEXT indikatoru desibellə ifadə edilir, 10 log Pout/Pnav-a bərabərdir, burada Pout çıxış siqnalının gücüdür, Pnav induksiya edilmiş siqnalın gücüdür. NEXT dəyəri nə qədər aşağı olarsa, kabel bir o qədər yaxşıdır.

Bəzi yeni texnologiyaların eyni vaxtda bir neçə məlumat ötürülməsindən istifadə etməsi səbəbindən bükülmüş cütlər, V Son vaxtlar göstərici istifadə edilməyə başlandı PowerSUM NEXT göstəricisinin modifikasiyası olan . Bu göstərici kabeldəki bütün ötürmə cütlərinin ümumi çarpışma gücünü əks etdirir.

Məlumat ötürülməsinin etibarlılığı

Məlumat ötürülməsinin etibarlılığı hər ötürülən məlumat biti üçün təhrif ehtimalını xarakterizə edir. Bəzən bu eyni göstərici adlanır bit səhv dərəcəsi (BER). Əlavə xəta mühafizəsi olmayan rabitə kanalları üçün BER dəyəri, bir qayda olaraq, fiber optik rabitə xətlərində 1-dir - 10-9. Məlumat ötürülməsinin etibarlılıq dəyəri, məsələn, 10-4, orta hesabla, 10.000 bitdən bir bitin dəyərinin təhrif edildiyini göstərir.

Bit təhrifi həm xəttdə müdaxilənin olması səbəbindən, həm də xəttin bant genişliyi ilə məhdudlaşan siqnal dalğa formasının təhrif edilməsi səbəbindən baş verir. Buna görə də ötürülən məlumatların etibarlılığını artırmaq üçün xəttin səs-küy toxunulmazlığının dərəcəsini artırmaq, kabeldə çarpazlaşma səviyyəsini azaltmaq, həmçinin daha çox genişzolaqlı rabitə xətlərindən istifadə etmək lazımdır.

2.3. Şəbəkə kabel standartları

Kabel keçiricilərdən, qoruyucu təbəqələrdən və izolyasiyadan ibarət olduqca mürəkkəb bir məhsuldur. Bəzi hallarda kabelə kabelləri avadanlıqla birləşdirən bağlayıcılar daxildir. Bundan əlavə, kabellərin və avadanlıqların sürətli keçidini təmin etmək üçün kəsiklər, çarpaz qutular və ya şkaflar adlanan müxtəlif elektromexaniki cihazlardan istifadə olunur. Kompüter şəbəkələri müəyyən standartlara cavab verən kabellərdən istifadə edir ki, bu da kabellərdən və birləşdirici qurğulardan şəbəkə kabel sistemi qurmağa imkan verir. müxtəlif istehsalçılar. Kabellərin standartlaşdırılması zamanı protokoldan asılı olmayan yanaşma qəbul edilmişdir. Yəni, standart yalnız müəyyən bir kabel növü və ya birləşdirici məhsulun təmin etməli olduğu elektrik, optik və mexaniki xüsusiyyətləri müəyyən edir.

Kabel standartları kifayət qədər çox xüsusiyyətləri nəzərdə tutur, bunlardan ən vacibləri aşağıda verilmişdir.

· Zəifləmə. Zəifləmə siqnalın müəyyən bir tezliyi və ya tezlik diapazonu üçün metr başına desibellə ölçülür.

· Near End Cross Talk (NEXT). Müəyyən bir siqnal tezliyi üçün desibellə ölçülür.

· Empedans (xarakterik müqavimət)--də ümumi (aktiv və reaktiv) müqavimətdir elektrik dövrəsi. Empedans Ohm ilə ölçülür və üçün nisbətən sabit bir dəyərdir kabel sistemləri.

· Aktiv müqavimət- bu müqavimətdir DC elektrik dövrəsində. Empedansdan fərqli olaraq, aktiv müqavimət tezlikdən asılı deyil və kabel uzunluğu ilə artır.

· Tutum- bu, metal keçiricilərin enerji toplamaq xüsusiyyətidir. Bir dielektrik ilə ayrılmış bir kabeldəki iki elektrik keçiricisi, yük saxlaya bilən bir kondansatör meydana gətirir. Kapasitans arzuolunmaz kəmiyyətdir.

· Xarici elektromaqnit şüalanma və ya elektrik səs-küyü səviyyəsi. Elektrik səsi keçiricidə arzuolunmaz alternativ gərginlikdir. Elektrik səs-küyü iki növdə olur: fon və impuls. Elektrik səs-küyü millivoltla ölçülür.

· Dirijorun diametri və ya kəsişmə sahəsi. Mis keçiricilər üçün Amerika AWG (American Wire Gauge) sistemi olduqca yaygındır ki, bu da bəzi adi keçirici növlərini, məsələn 22 AWG, 24 AWG, 26 AWG-ni təqdim edir. Dirijor tipinin sayı nə qədər böyükdürsə, onun diametri də bir o qədər kiçikdir.

diqqət yetirin müasir standartlar bükülmüş cüt kabellərə və fiber optik kabellərə diqqət yetirir.

Ekransız bükülmüş cüt kabellər

Mis ekransız UTP kabeli elektrik və mexaniki xüsusiyyətlərindən asılı olaraq 5 kateqoriyaya bölünür (1-ci kateqoriya - 5-ci kateqoriya). Aşağıda ən çox istifadə olunan kateqoriyalar verilmişdir.

Kabellər kateqoriya 1ötürmə sürəti tələblərinin minimal olduğu yerlərdə istifadə olunur. Tipik olaraq, bu rəqəmsal və analoq səs ötürülməsi və aşağı sürətli (20 Kbps-ə qədər) məlumat ötürülməsi üçün bir kabeldir. 1983-cü ilə qədər bu, telefon naqilləri üçün əsas kabel növü idi.

Kabellər kateqoriya 3 1991-ci ildə hazırlanarkən standartlaşdırıldı Ticarət Binaları üçün Telekommunikasiya Kabel Standartı(EIA-568), yüksək sürətli şəbəkə proqramlarını dəstəkləyən 16 MHz-ə qədər tezliklər üçün Kateqoriya 3 kabellərinin elektrik xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Kateqoriya 3 kabel həm məlumatların, həm də səslərin ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Telin bükülmə meydançası 1 ayaq üçün təxminən 3 növbədir (30,5 sm).

Kabellər kateqoriya 5 yüksək sürətli protokolları dəstəkləmək üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır. Onların xüsusiyyətləri 100 MHz-ə qədər diapazonda müəyyən edilir. Bu kabel məlumat ötürmə sürəti 100 Mbit/s olan protokolları dəstəkləyir - FDDI (TP-PMD fiziki standartı ilə), Fast Ethernet, l00VG-AnyLAN, həmçinin daha yüksək sürətli protokollar - 155 Mbit/s sürətlə ATM, və Gigabit Ethernet 1000 Mbit/s sürətlə.

Kateqoriyasından asılı olmayaraq bütün UTP kabelləri 4 cüt versiyada mövcuddur. Dörd kabel cütünün hər biri xüsusi rəngə və bükülmə hündürlüyünə malikdir. Tipik olaraq, iki cüt məlumat ötürülməsi üçün, ikisi isə səs ötürülməsi üçündür.

Kabelləri avadanlıqlara birləşdirmək üçün adi RJ-11 telefon konnektorlarına bənzər 8 pinli birləşdiricilər olan RJ-45 fişləri və rozetkaları istifadə olunur.

Ekranlı burulmuş cüt kabellər

Qorunan burulmuş cüt STP ötürülən siqnalları xarici müdaxilədən yaxşı qoruyur, həmçinin xaricə daha az elektromaqnit dalğaları yayır. Torpaqlanmış qalxanın olması kabelin qiymətini artırır və onun quraşdırılmasını çətinləşdirir. Ekranlı kabel yalnız məlumat ötürülməsi üçün istifadə olunur.

Ekranlanmış burulmuş cüt kabellərin parametrlərini müəyyən edən əsas standart IBM-in mülkiyyət standartıdır. Bu standartda kabellər kateqoriyalara deyil, növlərə bölünür: Tip I, Tip 2,..., Tip 9.

Ekranlı kabelin əsas növü IBM Type 1 kabelidir. Torpaqlanmış keçirici örgü ilə qorunan 2 cüt bükülmüş teldən ibarətdir. Elektrik parametrləri kabel növü 1 təxminən UTP kateqoriya 5 kabelinin parametrlərinə uyğundur, lakin Tip 1 kabelin xarakterik empedansı 150 Ohm-dur.

Bütün IBM kabel növləri ekranlaşdırılmış kabellər deyil - bəziləri ekranlaşdırılmamış telefon kabelinin (Tip 3) və fiber optik kabelin (Tip 5) xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir.

Fiber Optik Kabellər

Fiber optik kabellər mərkəzi işıq keçiricisindən (nüvədən) ibarətdir - şüşə lifi, başqa bir şüşə təbəqəsi ilə əhatə olunmuş - nüvədən daha aşağı sınma indeksinə malik olan örtük. İşıq şüaları nüvədən keçərkən öz hüdudlarından kənara çıxmır, qabığın örtük təbəqəsindən əks olunur. Kırılma göstəricisinin paylanmasından və nüvənin diametrinin ölçüsündən asılı olaraq aşağıdakılar fərqlənir:

· refraktiv indeksin pilləli dəyişməsi ilə multimod lif (şəkil 1.3a);

· qırılma indeksinin hamar dəyişməsi ilə multimod lif (şək. 1.36);

· tək rejimli lif (şək. 1.3c).

"Rejim" anlayışı kabelin daxili nüvəsində işıq şüalarının yayılması rejimini təsvir edir. Tək rejimli kabeldə (Single Mode Fiber, SMF)çox kiçik diametrli mərkəzi keçirici istifadə olunur, işığın dalğa uzunluğuna uyğundur - 5 ilə 10 mikrona qədər. Bu halda, demək olar ki, bütün işıq şüaları xarici keçiricidən əks olunmadan işıq bələdçisinin optik oxu boyunca yayılır. Tək rejimli kabelin ötürmə qabiliyyəti çox genişdir - hər kilometrə yüzlərlə gigahertsə qədər. Tək rejimli kabel üçün nazik, yüksək keyfiyyətli liflərin istehsalı mürəkkəb texnoloji prosesdir və bu, tək rejimli kabeli kifayət qədər bahalı edir. Bundan əlavə, enerjisinin əhəmiyyətli bir hissəsini itirmədən bir işıq şüasını belə kiçik diametrli bir lifə yönəltmək olduqca çətindir.

düyü. 1.3 . Optik kabel növləri

IN multimod kabellər (Multi Mode Fiber, MMF) Texnoloji cəhətdən daha asan istehsal olunan daha geniş daxili nüvələr istifadə olunur. Standartlar ən çox istifadə edilən iki multimod kabeli müəyyən edir: 62,5/125 µm və 50/125 µm, burada 62,5 µm və ya 50 µm mərkəzi keçiricinin diametri, 125 µm isə xarici keçiricinin diametridir.

Çox rejimli kabellərdə daxili keçiricidə eyni vaxtda bir neçə işıq şüaları mövcuddur və xarici keçiricidən müxtəlif açılarda əks olunur. Şüanın əks olunma bucağı şüa rejimi adlanır. Kırılma indeksinin hamar dəyişməsi ilə multimod kabellərdə hər rejimin yayılma rejimi daha mürəkkəbdir.

Multimod kabellər daha dar bant genişliyinə malikdir - 500-dən 800 MHz/km-ə qədər. Bantın daralması əks olunma zamanı işıq enerjisinin itkisi, həmçinin müxtəlif rejimli şüaların müdaxiləsi nəticəsində baş verir.

Fiber optik kabellərdə işıq mənbələri kimi aşağıdakılar istifadə olunur:

· LED-lər;

· yarımkeçirici lazerlər.

Tək rejimli kabellər üçün yalnız yarımkeçirici lazerlər istifadə olunur, çünki optik lifin belə kiçik diametri ilə LED-in yaratdığı işıq axını böyük itkilər olmadan lifə yönəldilə bilməz. Çox rejimli kabellər daha ucuz LED emitentlərdən istifadə edir.

Məlumat ötürmək üçün dalğa uzunluğu 1550 nm (1,55 mikron), 1300 nm (1,3 mikron) və 850 nm (0,85 mikron) olan işıqdan istifadə olunur. LED-lər 850 nm və 1300 nm dalğa uzunluqlarında işıq yaya bilər. Dalğa uzunluğu 850 nm olan emitentlər dalğa uzunluğu 1300 nm olan emitentlərdən xeyli ucuzdur, lakin 850 nm dalğa uzunluğu üçün kabel bant genişliyi daha dardır, məsələn, 500 MHz/km əvəzinə 200 MHz/km.

Lazer emitentləri 1300 və 1550 nm dalğa uzunluqlarında işləyir. Müasir lazerlərin sürəti 10 GHz və daha yüksək tezliklərdə işıq axını modulyasiya etməyə imkan verir. Lazer emitentləri koherent işıq axını yaradır, bunun sayəsində optik liflərdə itkilər LED-lərin qeyri-koherent axınından istifadə edərkən daha az olur.

Optik liflərdə məlumat ötürmək üçün yalnız bir neçə dalğa uzunluğundan istifadə onların amplituda-tezlik xüsusiyyətlərinin özəlliyi ilə bağlıdır. Məhz bu diskret dalğa uzunluqları üçün siqnal gücünün ötürülməsində aydın maksimumlar müşahidə olunur və digər dalğalar üçün liflərdə zəifləmə əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir.

Fiber optik kabellər MIC, ST və SC konnektorlarından istifadə edərək avadanlıqlara qoşulur.

Fiber optik kabellər bütün növlər üçün əla xüsusiyyətlərə malikdir: elektromaqnit, mexaniki, lakin onların bir ciddi çatışmazlığı var - kabel uzunluğunu artırmaq lazımdırsa, lifləri birləşdiricilərə və bir-birinə bağlamaq çətinliyi. Optik lifin birləşdiriciyə qoşulması lif oxuna ciddi şəkildə perpendikulyar olan müstəvidə lifin dəqiq kəsilməsini, eləcə də mürəkkəb yapışdırma əməliyyatı vasitəsilə əlaqənin aparılmasını tələb edir.

Qəbuledici cihazda ikinci dərəcəli siqnallar səs, optik və ya mətn məlumatı şəklində yenidən mesaj siqnallarına çevrilir.

Etimologiya

“Telekommunikasiya” sözü New Lat dilindən gəlir. elektrik və digər yunan ἤλεκτρον (elektrikləşdirilmiş, parlaq metal; kəhrəba) və “knit” feli. Sinonim ingilisdilli ölkələrdə istifadə olunan “telekommunikasiya” (ingiliscə telekommunikasiya, fransızca télécommunication) sözüdür. Söz telekommunikasiya, öz növbəsində, yunan dilindən gəlir tele-(τηλε-) - “uzaq” və latdan. communicatio - mesaj, ötürmə (latınca communico - ümumi etmək), yəni bu sözün mənası məlumat ötürülməsinin qeyri-elektrik növlərini (optik teleqrafdan, səslərdən, gözətçi qüllələrində yanğından, poçtdan istifadə etməklə) ehtiva edir.

Telekommunikasiya təsnifatı

Telekommunikasiya, elektrik rabitəsi nəzəriyyəsinin elmi intizamının öyrənilməsi obyektidir.

Məlumat ötürülməsi növünə görə, hər şey müasir sistemlər telekommunikasiyalar şərti olaraq səs, video və mətnin ötürülməsi üçün nəzərdə tutulanlara təsnif edilir.

Mesajların məqsədindən asılı olaraq, telekommunikasiya növləri fərdi və kütləvi xarakterli məlumatların ötürülməsi üçün nəzərdə tutulanlar kimi təsnif edilə bilər.

Zaman parametrlərinə görə, telekommunikasiya növləri fəaliyyət göstərə bilər real vaxt və ya həyata keçirir təxirə salınmış çatdırılma mesajlar.

Əsas ilkin telekommunikasiya siqnalları bunlardır: telefon, audio yayım, faks, televiziya, teleqraf, məlumat ötürülməsi.

Ünsiyyət növləri

Kabel xətləri – ötürmə üçün elektrik siqnallarından istifadə edilir;
Radiorabitə - ötürülmə üçün radio dalğalarından istifadə olunur;
- Təkrarlayıcılardan istifadə etmədən DV, SV, HF və VHF rabitəsi
- Peyk rabitəsi - kosmik təkrarlayıcı(lar)dan istifadə edən rabitə
- Radiorele rabitəsi - yerüstü təkrarlayıcı(lar)dan istifadə etməklə rabitə
- Mobil rabitə - yerüstü baza stansiyaları şəbəkəsindən istifadə edərək radiorele rabitəsi

Fiber optik rabitə - ötürülmə üçün işıq dalğalarından istifadə edir.

-dən asılı olaraq mühəndislik üsulu Rabitə xətti təşkilatları aşağıdakılara bölünür:

peyk;
hava;
torpaq;
sualtı;
yeraltı.

Analoq rabitə fasiləsiz siqnalın ötürülməsidir.
Rəqəmsal rabitə informasiyanın diskret formada (rəqəmsal formada) ötürülməsidir. Rəqəmsal siqnal fiziki təbiətinə görə analoqdur, lakin onun köməyi ilə ötürülən məlumat siqnal səviyyələrinin sonlu dəsti ilə müəyyən edilir. Rəqəmsal siqnalı emal etmək üçün ədədi üsullardan istifadə olunur.

Siqnal

IN ümumi görünüş Rabitə sisteminə aşağıdakılar daxildir:

terminal avadanlığı: terminal avadanlığı, terminal qurğusu (terminal), terminal qurğusu, mesajın mənbəyi və alıcısı;
siqnal çevirmə cihazları(UPS) xəttin hər iki ucundan.

Terminal avadanlığı mesajların və siqnalların ilkin işlənməsini, mesajların mənbə tərəfindən verildiyi formadan (nitq, təsvir və s.) siqnala (mənbə, göndərən tərəfdə) və geriyə (qəbul edən tərəfdə) çevrilməsini təmin edir. ), gücləndirmə və s. P.

Siqnal çevirmə cihazları siqnalın təhrifdən qorunmasını, kanalın (kanalların) əmələ gəlməsini, qrup siqnalının (bir neçə kanalın siqnalının) mənbə tərəfindəki xətt ilə uyğunlaşdırılmasını, faydalı siqnal və müdaxilənin qarışığından qrup siqnalının bərpasını təmin edə bilər. , onun ayrı-ayrı kanallara bölünməsi, səhvlərin aşkarlanması və alıcı tərəfində düzəldilməsi. Modulyasiya qrup siqnalını yaratmaq və onu xəttlə uyğunlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

Rabitə xəttində gücləndiricilər və regeneratorlar kimi siqnal kondisioner cihazları ola bilər. Gücləndirici sadəcə müdaxilə ilə birlikdə siqnalı gücləndirir və istifadə olunur; analoq ötürmə sistemləri(ASP). Regenerator (“qəbuledici”) - siqnalı müdaxilə etmədən bərpa edir və istifadə olunan xətti siqnalı yenidən formalaşdırır. rəqəmsal sistemlər köçürmələr(DSP). Gücləndirmə/bərpa nöqtələrinə xidmət göstərilə bilər və ya nəzarətsiz ola bilər (müvafiq olaraq UPP, NUP, ORP və NRP).

DSP-də terminal avadanlığı DTE (Data Terminal Equipment, DTE), UPS - AKD ( məlumat bağlantısını dayandırma avadanlığı və ya keçid terminal avadanlığı, DCE). Məsələn, kompüter şəbəkələrində DTE-nin rolunu kompüter, ADC-ni isə modem yerinə yetirir.

Standartlaşdırma

Rabitə dünyasında standartlar son dərəcə vacibdir, çünki rabitə avadanlığı bir-biri ilə əlaqə qura bilməlidir. Rabitə standartlarını dərc edən bir neçə beynəlxalq təşkilat var. Onların arasında:

Beynəlxalq Telekommunikasiya İttifaqı Beynəlxalq Telekommunikasiya İttifaqı, BTİ) BMT agentliklərindən biridir.
(İngilis dili) Elektrik və Elektronika Mühəndisləri İnstitutu,IEEE).
İnternet İnkişafı Xüsusi Komissiyası İnternet Mühəndisliyi İş Qrupu, IETF).

Bundan əlavə, standartlar tez-tez (adətən de-fakto) telekommunikasiya avadanlıqları sənayesinin liderləri tərəfindən müəyyən edilir.