Апаратура ліній зв'язку

Апаратура передачі даних (DCE — Data Cіrcuіt termіnatіng Equіpment) безпосередньо зв'язує комп'ютери або локальні мережі користувача з лінією зв'язку і є, таким чином, прикордонним устаткуванням. Традиційно апаратуру передачі даних включають до складу лінії зв'язку. Прикладами DCE є модеми, термінальні адаптери мереж ІSDN, оптичні модеми, пристрої підключення до цифрових каналів. Звичайно DCE працює на фізичному рівні, відповідаючи за передачу й прийом сигналу потрібної форми й потужності у фізичне середовище.

Апаратура користувача лінії зв'язку виробляє дані для передачі по лінії зв'язку і безпосередньо підключена до апаратури передачі даних (DTE — Data Termіnal Equіpment). Прикладом DTE можуть служити комп'ютери або маршрутиза­тори локальних мереж. Цю апаратуру не включають до складу лінії зв'язку.

Поділ устаткування на класи DCE і DTE у локальних мережах є досить умовним. Наприклад, адаптер локальної мережі можна вважати як приналежністю комп'ютера, тобто DTE, так і складовою частиною каналу зв'язку, тобто DCE.

Проміжна апаратура звичайно використовується на лініях зв'язку великої довжини. Проміжна апаратуру вирішує два основні завдання:

• поліпшення якості сигналу;

• створення постійного складеного каналу зв'язку між двома абонентами мережі.

У локальних мережах проміжна апаратура може зовсім не використовуватися, якщо довжина фізичного середовища — кабелів або радиоефиру — дозволяє одному мережному адаптеру приймати сигнали безпосередньо від іншого мережного адаптера, без проміжного посилення. У противному випадку застосовуються пристрої типу повторювачів і концентраторів.

У глобальних мережах необхідно забезпечити якісну передачу сигналів на відстані в сотні й тисячі кілометрів. Тому без підсилювачів сигналів, встановлених через певні відстані, побудувати територіальну лінію зв'язку неможливо. У глобальній мережі необхідна також і проміжна апаратура іншого роду — мультиплексори, демультиплексори та комутатори. Ця апаратура вирішує інше завдання, тобто створює між двома абонентами мережі складений канал з відрізків фізичного середовища, що не комутуюється — кабелів з підсилювачами. Важливо відзначити, що наведені на рис.3.1 мультиплексори, демультиплексори та комутатори утворюють складений канал на довгостроковій основі, наприклад на місяць або рік, причому абонент не може впливати на процес комутації цього каналу. Наявність проміжної комутаційної апаратури робить непотрібним прокладення окремої кабельної лінії для кожної пари вузлів мережі, що з'єднуються. Замість цього між мультиплексорами та комутаторами використовується високошвидкісне фізичне середовище, наприклад волоконно-оптичний або коаксіальний кабель, по якому передаються одночасно дані від великого числа порівняно низькошвидкісних абонентських ліній. А коли потрібно утворити постійне з'єднання між якими-небудь двома кінцевими вузлами мережі, що перебувають, наприклад, у різних містах, то мультиплексори, комутатори й демультиплексори настроюються оператором каналу відповідним чином. Високошвид­кісний канал звичайно називають ущільненим каналом.

Проміжна апаратура каналу зв'язку прозора для користувача, він її не помічає.

Залежно від типу проміжної апаратури всі лінії зв'язку діляться на аналогові та цифрові. В аналогових лініях проміжна апаратура призначена для посилення аналогових сигналів, тобто сигналів, які мають безперервний діапазон значень. Такі лінії зв'язку традиційно застосовувалися в телефонних мережах для зв'язку АТС між собою. Для створення високошвидкісних каналів, які мультиплексують небагато низькошвидкісних аналогових абонентських каналів, при аналоговому підході звичайно використовують техніку частотного мультиплексування (Frequency Dіvіsіon Multіplexіng, FDM).

У цифрових лініях зв'язку передані сигнали мають кінцеве число станів. Як правило, елементарний сигнал, тобто сигнал, переданий за один такт роботи передавальної апаратури, має 2 або 3 стани, які передаються в лініях зв'язку імпульсами прямокутної форми. За допомогою таких сигналів передаються як комп'ютерні дані, так і оцифровані мова й зображення. У цифрових каналах зв'язку використовується проміжна апаратура, що поліпшує форму імпульсів та забезпечує їх ресинхронізацію, тобто відновлює період їхнього проходження. Проміжна апаратура цифрових каналів (мультиплексори, демультиплексори, комутатори) працює за принципом часового мультиплексування каналів (Tіme Dіvіsіon Multіplexіng, TDM), коли кожному низькошвидкісному каналу виділяється певна частка часу (тайм-слот або квант) високошвидкісного каналу.

Апаратура передачі дискретних комп'ютерних даних по аналогових і цифрових лініях зв'язку істотно відрізняється, тому що в першому випадку лінія зв'язку призначена для передачі сигналів довільної форми й не висуває ніяких вимог до способу подання одиниць і нулів апаратурами передачі даних, а в другому — всі параметри переданих лінією імпульсів стандартизовані. Інакше кажучи, на цифрових лініях зв'язку протокол фізичного рівня визначений, а на аналогових лініях — ні.

Для характеристики здатності лінії передавати сигнали довільної форми без значних перекручувань застосовується ряд показників, що використають як тестовий сигнал синусоїди різної частоти. До цих показників ставляться: амплітудно-частотна характеристика, смуга пропущення й загасання сигналу на певній частоті.