Каналы передачи данных.
Существуют следующие группы каналов передачи данных:
Канал тональной частоты;
Широкополосный канал;
Транзитное соединение;
Канал звукового вещания.
Эти 4 группы относятся к многоканальным каналам.
При создании каналов применяются специальные методы для уменьшения искажения сигнала и помех. Для любого из каналов существует свой тип затухания, который накладывает ограничения на максимальное расстояние передачи данных без транзитных соединений.
При рассмотрении характеристик искажения и помех учитывается протяженность сегментов и наличие транзитных соединений.
Канал тональной частоты.
Одной из основных характеристик является остаточное затухание, которое не является постоянным, а меняется. Поэтому на частоте 800 Гц нормируется величина допустимой нестабильности.
Затухания для канала связи изменяется в Децибелах. Для простого канала тональной частоты величина среднего отклонения во времени остаточного затухания от его среднего значения на частоте 800 Гц должно быть не более 1дБ. При этом продолжительность линии равна 2,5 тыс.км.
Разность между средней и номинальной величинами остаточного затухания не должна превышать 0,5дБ.
Максимальноеотклонение5 остаточного затухания за 1 час от его номинального значения не должна быть больше или равна 2,2дБ с вероятностью 0,95.
Остаточное затухание на канале тональной частоты зависит собственно от частоты сигнала.
Характеристика, которая описывает эту зависимость – амплитудно-частотная характеристика канала.
Диапазон частот – 0,3 ÷ 3,4 кГц. В этих частотах, если значение характеристики будет const, то амплитудно-частотные искажения будут отсутствовать.
Построить в полосе частот канала тональной частоты частотно-независимую характеристику невозможно, этому мешают: трансформаторы, фильтры, усилители и т.д. поэтому величина остаточного затухания на разных частотах различна.
В зависимости от числа последовательно соединенных каналов тональной частоты допустимые величины превышения и понижения остаточного затухания изменяются.
Данная характеристика для одного канала.
Для 12 каналов (
Частотная зависимость отклонения остаточного затухания реального канала тональной частоты должно монотонно изменяться на выходя за нормированные пределы.
Второй вид искажений – фазовый сдвиг. Зависимость фазового сдвига, вносимого каналом, от частоты – ФЧХ. Возникают фазо-частотные искажения.
Они оцениваются величиной группового времени прохождения в полосе частот канала тональной частоты.
Фазо-частотные искажения оказывают наибольшее влияние на передачу дискретной информации, увеличивая вероятность ошибки => смещение отдельных компонент при передаче данных. Например, задержка звука.
Поэтому существует нормирование дополнительного группового времени прохождения в канале тональной частоты.
Нормирование происходит в тех же пределах.
Для расстояния 2,5км тыс.км – 0 задержка.
Свыше 2,5 тыс.км. могут использоваться фазо-корректирующее устройство.
Для канала тональной частоты также существует ограничение по времени передачи. Максимальная величина между наиболее удаленными узлами магистральной сети по времени передачи не должно быть больше 90мс.
При использовании средних каналов времени прохождения не должно быть больше 390 мс.
Третий вид искажений – нелинейные. Из-за наличия в канале нелинейных устройств.
Нелинейные искажения влияют на форму передаваемого сигнала.
Степень нелинейности канала в первом приближении оценивается его амплитудной характеристикой. Представляет зависимость остаточного затухания канала от уровней его на входе при определенной частоте.
При 0,3 ÷ 3,4 кГц остаточное затухание должно быть постоянным с точностью 0,3дБ.
При возрастании входных уровней затухание должно увеличиться от 1,7 до 8 дБ.
Для обеспечения характеристик на уровнях выше 3,5 на входе канала включаются специальные устройства – ограничители больших амплитуд.
Уровень, начиная с которого ограничитель больших амплитуд вносит в тракт большое затухание, называется пороговым.
Для обеспечения устройств – увеличивается загрузка канала.
Наиболее эффективно нелинейные искажения оцениваются коэффициентом нелинейных искажений:
Либо затухания нелинейности:
U1 – амплитуда U основной частоты;
U2,…,Un – амплитуда U соответствующих гармоник 2,3,…,n.
При преобладании одной из гармоник нелинейных искажений оценивается коэффициентом гармоник:
Коэффициент нелинейных искажений канала тональной частоты должно быть менее 1,5%, в том числе менее 1% по третьей гармонике для частоты 800 Гц.