40. Параметры линий связи

Линия связи - это совокупность технических устройств и физической среды, обеспечивающая распространение сигналов от передатчика к приёмнику.

Виды линий связи:

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.

К основным параметрами линий связи относятся:

- амплитудно-частотная характеристика;

- полоса пропускания;

- затухание;

- помехоустойчивость;

- перекрестные наводки на ближнем конце линии;

- пропускная способность;

- достоверность передачи данных;

- удельная стоимость.

АЧХ - Это зависимость амплитуды от его частоты на выходе устройства. Измеряется при постоянной амплитуде изменяемого по частоте колебания на входе устройства и линейном режиме его работы. Для наглядности АЧХ строят в виде графика: по оси ординат откладывают амплитуды (часто в Дб) или относительные амплитуды, а по оси абсцисс - частоты (иногда в логарифмическом масштабе).

Полоса пропускания (bandwidth) - это непрерывный диапазон частот, для кото­рого отношение амплитуды выходного сигнала к входному превышает некоторый заранее заданный предел (обычно 0,5). То есть определяет диа­пазон частот синусоидального сигнала, которые передаются без значительных искажений. Этот параметр зависит от типа линии и ее протяженности.

Пропускная способность линии (throughput) характеризует максимально возможную скорость передачи данных по линии связи. Пропускная способность измеря­ется в битах в секунду - бит/с, а также в производных единицах, таких как килобит секунду (Кбит/с), мегабит в секунду (Мбит/с), гигабит в секунду (Гбит/с) и т. д.

С вязь между полосой пропускания линии и ее максимально возможной пропуск­ной способностью, вне зависимости от принятого способа физического кодирования, установил Клод Шеннон:

• где С – максимальная пропускная способность линии, бит/с;

• F – ширина полосы пропускания линии, Гц;

• Р_С – мощность сигнала;

• Р_Ш – мощность шума.

Помехоустойчивость линии определяет ее способность уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде, на внутренних проводниках. Помехоустойчивость линии зависит от типа используемой физической среды, а также от экранирующих и подавляющих помехи средств самой линии. Наименее помехоустойчивыми явля­ются радиолинии, хорошей устойчивостью обладают кабельные линии и отличной — волоконно-оптические линии.

Затухание сигнала в линии связи представляет из себя отношение мощностей (или амплитуд) синусоидальных колебаний заданной частоты на входе и выходе линии связи. Единицей измерения затухания является - Децибел (дБ). Для вычисления затухания применяются две похожие формулы:

• А = 10lgPвых/Pвх

• A = 20lgAвых/Aвх

Из формул видно, что разница заключается в том, какое отношение мы используем. В первом случаем у нас мощность (P), а во втором - амплитуда(А). Еще отметим, что выходная величина всегда меньше входной, поэтому затухание всегда будет отрицательным значением.

Достоверность передачи данных или интенсивность битовых ошибок (Bit Error Rate, BER) характеризует вероятность искажения для каждого передаваемого бита данных.

Перекрестные наводки на ближнем конце (Near End Cross Talk — NEXT) опреде­ляют помехоустойчивость кабеля к внутренним источникам помех, когда электромаг­нитное поле сигнала, передаваемого выходом передатчика по одной паре проводников, наводит на другую пару проводников сигнал помехи.

В связи с тем, что в некоторых новых технологиях используется передача дан­ных одновременно по нескольким витым парам, в последнее время стал приме­няться показатель PowerSUM, являющийся модификацией показателя NEXT. Этот показатель отражает суммарную мощность перекрестных наводок от всех передаю­щих пар в кабеле.

121