10. Линии связи: их типы, аппаратура, характеристики.

Линия связи состоит в общем случае из физической среды, по которой передаются электрические информационные сигналы, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры.

Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие:

проводные (воздушные); кабельные (медные и волоконно-оптические); радиоканалы наземной и спутниковой связи.

Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе.

Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн.

Аппаратура линий связи

Аппаратура передачи данных (АПД или DCE) непосредственно связывает компьютеры или локальные сети пользователя с линией. Традиционно аппаратуру передачи данных включают в состав линии связи. Примерами DCE являются модемы, терминальные адаптеры сетей ISDN, оптические модемы, устройства подключения к цифровым каналам. Обычно DCE работает на физическом уровне, отвечая за передачу и прием сигнала нужной формы и мощности в физическую среду.

Аппаратура пользователя линии связи, вырабатывающая данные для передачи по линии связи и подключаемая непосредственно к аппаратуре передачи данных, обобщенно носит название оконечное оборудование данных (ООД или DTE — Data Terminal Equipment). Примером DTE могут служить компьютеры или маршрутизаторы локальных сетей. Эту аппаратуру не включают в состав линии связи.

Промежуточная аппаратура обычно используется на линиях связи большой протяженности. Промежуточная аппаратура решает две основные задачи: О улучшение качества сигнала; О создание постоянного составного канала связи между двумя абонентами сети.

К основным характеристикам линий связи относятся:

полоса пропускания;затухание;помехоустойчивость;перекрестные наводки на ближнем конце линии;пропускная способность;достоверность передачи данных;удельная стоимость.

10. Стандарты кабельных систем в линиях связи, их применение, параметры. Использование оптоволокна в Ethernet.

Характеристики	Тонкий коаксиал (0,5 см)	Толстый коаксиал (1 см)	Витая пара	Оптоволокно
Эффективная длина кабеля	185 м	500 м	100 м	2 км
Скорость передачи	10 Mbit/s	10 Mbit/s	> 10 Mbit/s	>10 Mbit/s
Гибкость	Довольно гибкий	Менее гибкий	Самый гибкий	Не гибкий
Помехоустойчивость	Хорошо защищен	Хорошо защищен	Подвержен помехам	Не подвержен помехам
Обозначение по стандарту IEEE 802.3	10 base 2	10 base 5

Тонкий подключается через T-коннектор, а толстый – через устройство трансивер. Сигнал передается по жиле. Сверху изоляция, вокруг которой оплетка, ее роль – заземление и защита сигнала в жиле от внешних электромагнитных полей, помех от электромагнитных наводок от сигналов в соседних проводах.

Витая пара – два перевитых изолированного провода. UTP – не экранированная витая пара, STP – экранированная пара.

Существует 5 категорий не экранированной витой пары:

1. телефонный кабель для передачи речи – 1 пара

2. до 4 Mbit/s – 4 пары

3. до 10 Mbit/s - 4 пары с 9 витками на метр

4. до 16 Mbit/s – 4 пары

5. до 1000 Mbit/s – 4 пары.

При передачи сигнала по паре параллельных проводов, возникающее вокруг одного из них электромагнитное поле вызывает помехи в другом. Для устранения перекрестных помех экранирую каждую пару.

В оптоволокне цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде световых импульсов, в не электрических сигналов. Основа кабеля – оптоволокно – стеклянный цилиндр, покрытое слоем стекла – оболочка имеет отличный от жилы коэффициент проникновения. Оптоволокно передает сигнал только в одном направлении, по этому кабель состоит из двух волокон. У каждого на конце стоит коннектор

В стандартах кабелей оговаривается достаточно много характеристик:

• Затухание. Затухание измеряется в децибелах на метр

• Перекрестные наводки на ближнем конце. децибел для опред. частоты сигнала.

• Импеданс (волновое сопротивление) — это полное (активное и реактивное) сопротивление в электрической цепи.

• Активное сопротивление — это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от импеданса активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

• Емкость — это свойство металлических проводников накапливать энергию. Высокое значение емкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.

• Уровень внешнего электромагнитного излучения или электрический шум.

• Диаметр или плогцадъ сечения проводника.