Aloqa liniyasining xususiyatlarini ikki guruhga bo'lish mumkin

Shakl 4. Optik tolali shaffof oynalar.

Optik kabel sezilarli darajada pastroq (mutlaq qiymatda) zaiflashuv o'lchamlari bilan ajralib turadi, odatda 0,2 dan 3 dB gacha bo'lgan kabel uzunligi 1000 m. Deyarli barcha optik tolalar zaiflashuvning to'lqin uzunligiga murakkab bog'liqligiga ega, uchta so- "shaffoflik oynalari" deb ataladi. Oddiy misol 4-rasmda ko'rsatilgan. Ko'rib turganingizdek, zamonaviy tolalardan samarali foydalanish maydoni 850, 1300 va 1550 nm to'lqin uzunliklari bilan cheklangan, 1550 nm oynasi esa eng kam yo'qotishni ta'minlaydi va shuning uchun maksimal belgilangan transmitter kuchi va qattiq qabul qiluvchi sezgirligidagi diapazon. Ishlab chiqarilgan multimodli kabelda ikkita birinchi shaffoflik oynasi mavjud, ya'ni 850 va 1300 nm va bitta rejimli kabelda 1310 va 1550 nm diapazonlarida ikkita shaffof oyna mavjud.
Transmitter quvvati ko'pincha signalning mutlaq quvvat darajasi bilan tavsiflanadi. Quvvat darajasi, zaiflashuv kabi, desibellarda o'lchanadi. Bunday holda, 1 mVt qiymati asosiy sifatida qabul qilinadi. Shunday qilib, p quvvat darajasi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
bu erda P - millivattdagi signal kuchi va dBm - quvvat darajasining o'lchov birligi (mVt uchun dB).
Mis aloqa liniyasining tarqalishining muhim ikkinchi darajali parametri uning xarakterli empedansidir. Ushbu parametr ma'lum bir chastotali elektromagnit to'lqin bir hil kontur bo'ylab tarqalayotganda uchrashadigan umumiy (murakkab) qarshilikdir. Xarakterli impedans Ohm bilan o'lchanadi va faol qarshilik, chiziqli indüktans va chiziqli sig'im kabi aloqa liniyasining asosiy parametrlariga, shuningdek signalning chastotasiga bog'liq. Transmitterning chiqish empedansi chiziqning xarakterli empedansiga mos kelishi kerak, aks holda signalning susayishi haddan tashqari katta bo'ladi.Chiziqning immuniteti uning tashqi muhitdan yoki kabelning o'tkazgichlaridan shovqin darajasini kamaytirish qobiliyatini belgilaydi. Bu ishlatiladigan jismoniy vositaning turiga, chiziqning o'zini himoya qilish va bostirish vositalariga bog'liq. Radio liniyalari shovqinlarga eng kam chidamli, kabel liniyalari yaxshi barqarorlikka ega va tashqi elektromagnit nurlanishga sezgir bo'lmagan optik tolali liniyalar juda yaxshi. Odatda, tashqi elektromagnit maydonlarning shovqinlarini kamaytirish uchun o'tkazgichlarni ekranlash va / yoki burish qo'llaniladi. Shovqin immunitetini tavsiflovchi qiymatlar aloqa liniyasining ta'sir parametrlariga tegishli.
Mis kabelining ta'sirining asosiy parametrlari elektr va magnit ulanishlardir. Elektr aloqasi ta'sirlangan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan induktsiya oqimining ta'sir qiluvchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishiga nisbati bilan aniqlanadi. Magnit bog'lanish - ta'sirlangan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektromotor kuchining ta'sir qiluvchi zanjirdagi oqimga nisbati. Elektr va magnit ulanishi ta'sirlangan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan indüksiyalangan signallarga (pikaplarga) olib keladi. Kabelning shovqinlarga qarshi immuniteti bir nechta turli parametrlar bilan tavsiflanadi.
Near End Cross Talk (KEYINGI) kabelning taʼsirlangan kabelga ulangani bilan bir xil uchidagi qoʻshni juftliklardan biriga ulangan transmitter tomonidan ishlab chiqarilgan signal tufayli shovqin paydo boʻlganda kabelning barqarorligiga ishora qiladi. . Desibellarda ifodalangan NEXT indeksi 10 lg Pout / Pnav ga teng, bu erda Pout - chiqish signalining kuchi, Pout - induktsiya qilingan signalning kuchi. NEXT qiymati qanchalik past bo'lsa, kabel shunchalik yaxshi bo'ladi. Misol uchun, 5-toifali o'ralgan juftlik uchun NEXT 100 MGts chastotada -27 dB dan yaxshiroq bo'lishi kerak.
Far End Cross Talk (FEXT) uzatuvchi va qabul qiluvchi kabelning turli uchlariga ulanganda kabelning shovqinga qarshi immunitetini tavsiflaydi. Shubhasiz, bu ko'rsatkich NEXT dan yaxshiroq bo'lishi kerak, chunki signal har bir juftlikdagi zaiflashuv tufayli zaiflashgan kabelning uzoq uchiga etib boradi.
NEXT va FEXT ko'rsatkichlari odatda bir juftdan ikkinchisiga o'zaro shovqin sezilarli qiymatlarga erishishi mumkin bo'lgan bir nechta buralgan juftliklardan iborat kabelga nisbatan qo'llaniladi. Yagona koaksiyal kabel uchun (ya'ni, bitta ekranlangan yadrodan iborat) bunday ko'rsatkich mantiqiy emas, har bir yadroning yuqori darajadagi himoyasi tufayli u ikki tomonlama koaksiyal kabelga taalluqli emas. Optik tolalar ham bir-biriga sezilarli darajada aralashmaydi.
Ba'zi yangi texnologiyalarda ma'lumotlarni uzatish bir vaqtning o'zida bir nechta o'ralgan juftliklar orqali amalga oshirilganligi sababli, yaqinda umumiy ko'rsatkichlar (PowerSUM, PS) - PS NEXT va PS FEXT qo'llanila boshlandi. Ular boshqa barcha uzatuvchi juftlarning kabel juftlaridan birida o'zaro bog'lanishning umumiy quvvatiga kabelning qarshiligini aks ettiradi.
Uzatish muhitining juda muhim xarakteristikasi simi qarshilik indeksi (ACR) bo'lib, bu kerakli signal va shovqin darajasi o'rtasidagi farqdir. Qiymat qanchalik baland bo'lsa, ko'rsatilgan kabel orqali ma'lumot uzatish tezligi shunchalik yuqori bo'lishi mumkin.Ma'lumotlarni uzatishning ishonchliligi har bir uzatilgan ma'lumotlar biti uchun buzilish ehtimolini tavsiflaydi. Bu ba'zan Bit xato tezligi (BER) deb ataladi. Xatolardan qo'shimcha himoya vositalariga ega bo'lmagan aloqa kanallari uchun BER qiymati (masalan, o'z-o'zini tuzatuvchi kodlar yoki buzilgan ramkalarni qayta uzatish bilan protokollar), qoida tariqasida, 10-4-10-6, optik tolali aloqa liniyalarida esa BER qiymati. - 10-9. Ma'lumot uzatish ishonchliligi qiymati, masalan, 10-4, o'rtacha 10 000 bitdan bir bitning qiymati noto'g'ri talqin qilinganligini ko'rsatadi.Bit xatolar chiziq shovqini va cheklangan chiziq o'tkazuvchanligi tufayli to'lqin shakli buzilishidan kelib chiqadi. Shuning uchun uzatiladigan ma'lumotlarning ishonchliligini oshirish uchun liniyaning shovqinga chidamliligi darajasini oshirish, kabeldagi o'zaro bog'lanish darajasini pasaytirish, shuningdek, ish chastotalarining kengroq tarmoqli kengligi bilan aloqa liniyalaridan foydalanish kerak.
Tarmoqli kengligi yana bir ikkinchi darajali xususiyatdir. Bir tomondan, u to'g'ridan-to'g'ri zaiflashuvga bog'liq bo'lsa, ikkinchidan, bu aloqa liniyasining maksimal mumkin bo'lgan ma'lumot uzatish tezligi kabi muhim ko'rsatkichiga bevosita ta'sir qiladi.
Tarmoqli kengligi - bu zaiflashuv oldindan belgilangan chegaradan oshmaydigan chastotalarning uzluksiz diapazoni. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, tarmoqli kengligi sinusoidal signalning chastota diapazonini aniqlaydi, bunda bu signal aloqa liniyasi orqali sezilarli buzilishlarsiz uzatiladi (ko'pincha chastotalar chegara chastotalari sifatida qabul qilinadi, bu erda chiqish signali quvvati kirish signaliga nisbatan ikki baravar kamayadi). bu -3 dB zaiflashuvga to'g'ri keladi) ... Quyida ko'rib turganimizdek, tarmoqli kengligi aloqa liniyasi orqali maksimal mumkin bo'lgan ma'lumotlarni uzatish tezligiga eng katta ta'sir ko'rsatadi.
Shunday qilib, chastota reaktsiyasi, tarmoqli kengligi va zaiflashuvi universal xususiyatlar bo'lib, ularni bilish har qanday shakldagi signallarning aloqa liniyasi orqali qanday uzatilishi haqida xulosa chiqarishga imkon beradi.O'tkazish qobiliyati (vaqt birligi uchun uzatiladigan ma'lumotlar bitlari soni) va ma'lumotlarni uzatishning ishonchliligi (buzilmagan bitni etkazish ehtimoli yoki uning buzilishi ehtimoli) kompyuter tarmog'i dizaynerlarini birinchi navbatda qiziqtiradi, chunki bu xususiyatlar to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi. yaratilayotgan tarmoqning ishlashi va ishonchliligi.
Ma'lumotlarni uzatishning o'tkazish qobiliyati va ishonchliligi jismoniy vositaning xususiyatlariga va ma'lumotlarni uzatish usuliga bog'liq. Shuning uchun, fizik qatlam protokolini aniqlashdan oldin aloqa liniyasining tarmoqli kengligi haqida gapirish mumkin emas. Chiziqning o'tkazuvchanligi aloqa liniyasi orqali ma'lumotlarni uzatishning mumkin bo'lgan maksimal tezligini tavsiflaydi. U sekundiga bit (bps), shuningdek olingan birliklar bilan o'lchanadi - sekundiga kilobit (Kbps), soniyasiga megabit (Mbps), soniyasiga gigabit (Gbps) va boshqalar.
Aloqa liniyalari va aloqa tarmog'i uskunalarining o'tkazuvchanligi an'anaviy ravishda soniyasiga baytlarda emas, balki soniyada bitlarda o'lchanadi. Buning sababi, tarmoqlardagi ma'lumotlar ketma-ket uzatiladi, ya'ni kompyuter ichidagi qurilmalar o'rtasida bo'lgani kabi, parallel baytlarda emas, balki bitma-bit uzatiladi. Tarmoq texnologiyalaridagi kilobitlar, megabitlar yoki gigabitlar kabi o'lchov birliklari fan va texnikaning barcha sohalarida odatdagidek 10 (ya'ni kilobit - 1000 bit va megabit - 1 000 000 bit) quvvatlarga to'g'ri keladi va bu raqamlarga yaqin emas. Dasturlashda odatiy bo'lganidek, 2 kuchlari, bu erda "kilo" prefiksi 210 = 1024 va "mega" 220 = 1 048 576.Aloqa liniyasining o'tkazuvchanligi nafaqat uning xususiyatlariga, masalan, zaiflashuv va tarmoqli kengligiga, balki uzatiladigan signallar spektriga ham bog'liq. Agar muhim signal harmonikalari (ya'ni, amplitudalari hosil bo'lgan signalga asosiy hissa qo'shadigan harmonikalar) chiziqning o'tkazish qobiliyatidan tashqariga chiqmasa, bunday signal yaxshi uzatiladi va qabul qiluvchi yuborilgan ma'lumotni to'g'ri taniy oladi. transmitter tomonidan chiziq bo'ylab. Agar muhim harmonikalar aloqa liniyasining tarmoqli kengligidan tashqariga chiqsa, u holda signal sezilarli darajada buziladi, qabul qiluvchi ma'lumotni tanib olishda xatolarga yo'l qo'yadi va ma'lumotning o'zi oxir-oqibatda berilgan tarmoqli kengligi bilan uzatilishi mumkin emas.
Aloqa liniyasiga uzatiladigan signallar ko'rinishidagi diskret ma'lumotlarni taqdim etish usulini tanlash jismoniy yoki chiziqli kodlash deb ataladi.
Signallar spektri va chiziqning tarmoqli kengligi tanlangan kodlash usuliga bog'liq. Shunday qilib, turli xil tarmoqli kengligi turli kodlash usullariga mos kelishi mumkin. Masalan, 3-toifali buralgan juftlik 10BaseT jismoniy qatlam kodlash usuli yordamida 10 Mbit/s tarmoqli kengligi va 100BaseT4 jismoniy qatlam kodlash usuli yordamida 33 Mbit/s ma’lumotlarni uzatishga qodir.
Axborot nazariyasiga ko'ra, ma'lumot faqat qabul qilingan signalning ajralib turadigan va oldindan aytib bo'lmaydigan o'zgarishi bilan amalga oshiriladi. Shunday qilib, amplitudasi, fazasi va chastotasi o'zgarmagan sinusoidni qabul qilish hech qanday ma'lumotga ega emas, chunki signalning o'zgarishi, garchi u sodir bo'lsa ham, osonlik bilan oldindan aytish mumkin. Xuddi shunday, kompyuterning soat avtobusidagi impulslar ma'lumotni olib yurmaydi, chunki ularning o'zgarishi vaqt o'tishi bilan doimiydir. Ammo ma'lumotlar avtobusidagi impulslarni oldindan aytib bo'lmaydi, shuning uchun ular alohida bloklar yoki kompyuter qurilmalari o'rtasida ma'lumot uzatadilar.
Ko'pgina kodlash usullari davriy signalning ba'zi parametrlarini o'zgartirishdan foydalanadi - sinusoidning chastotasi, amplitudasi va fazasi yoki impulslar ketma-ketligining potentsial belgisi. Parametrlari o'zgarib turadigan davriy signal, agar bunday signal sifatida sinusoid ishlatilsa, tashuvchi signal yoki tashuvchi chastotasi deyiladi.
Agar signal faqat ikkita holat farq qiladigan darajada o'zgarsa, undagi har qanday o'zgarish ma'lumotlarning eng kichik birligi - bitga to'g'ri keladi. Agar signal ikkitadan ortiq farqlanadigan holatga ega bo'lishi mumkin bo'lsa, unda har qanday o'zgarish bir nechta ma'lumotni o'z ichiga oladi.
Tashuvchining davriy signalining axborot parametrining soniyada o'zgarishi soni bod (bod) bilan o'lchanadi. Axborot signalidagi qo'shni o'zgarishlar orasidagi vaqt davri uzatuvchi tsikl deb ataladi.
Soniyadagi bitlarda chiziq o'tkazish qobiliyati odatda uzatish bilan bir xil emas. Bod raqamidan yuqori yoki past bo'lishi mumkin va bu nisbat kodlash usuliga bog'liq.Signalning ikkitadan ortiq aniq holati bo'lsa, soniyada bitlarda o'tkazish tezligi uzatish tezligidan yuqori bo'ladi. Masalan, agar ma'lumot parametrlari sinusoidning fazasi va amplitudasi bo'lsa (fazaning to'rtta holati ajratiladi - 00, 900, 1800 va 2700 va signal amplitudasining ikkita qiymati), u holda axborot signali bo'lishi mumkin. sakkizta ajralib turadigan holat. Bunday holda, 2400 bodda (2400 Gts taktli chastotada) ishlaydigan modem ma'lumotni 7200 bit / s tezlikda uzatadi, chunki bitta signal o'zgarishi bilan uch bitli ma'lumot uzatiladi.
Ikkita farqlanadigan holatga ega signallardan foydalanilganda, buning aksi mumkin. Buning sababi shundaki, qabul qiluvchi foydalanuvchi ma'lumotlarini ishonchli tan olishi uchun ketma-ketlikdagi har bir bit tashuvchi signalining axborot parametridagi bir nechta o'zgarishlar bilan kodlangan. Masalan, bitta bit qiymati musbat impuls bilan kodlanganda va nol bit qiymati manfiy qutbli impuls bilan kodlanganda, har bir bit uzatilganda fizik signal o'z holatini ikki marta o'zgartiradi. Ushbu kodlash bilan liniyaning o'tkazuvchanligi chiziqning uzatish tezligining yarmini tashkil qiladi.Tadqiqot obyekti va predmetiga muvofiq quyidagi vazifalar belgilandi: aloqa liniyalarining shakllanishi va rivojlanishining asosiy tarixiy bosqichlarini yoritib berish; kompyuter tarmoqlari uchun aloqa kanallarining asosiy turlarini sanab bering; mavjud aloqa liniyasi standartlarini ko'rib chiqing.Aloqa sohasidagi rivojlanishning so'nggi bosqichida optik kabellar va optik tolali uzatish tizimlari o'zlarining xususiyatlariga ko'ra aloqa tizimining barcha an'anaviy kabellaridan ancha yuqori bo'lib, maksimal taqsimotga erishdilar. Optik tolali kabellar orqali aloqa ilmiy-texnika taraqqiyotining asosiy yo‘nalishlaridan biridir. Kabellar va optik tizimlar nafaqat kompyuter texnologiyalari, balki shahar telefonlarini tashkil qilish, shuningdek, shaharlararo aloqa, kabel televideniesi, video telefoniya, radioeshittirish, texnologik aloqa va boshqalar uchun ishlatiladi.Hozirgi kunda korporativ tarmoqlar soni kundan-kunga ortib bormoqda, mavjud tarmoqlar kengaymoqda, ushbu tarmoqlardan foydalanuvchilar soni ortib bormoqda. Va talablar ham ortib bormoqda. Mamlakatni ijtimoiy-iqtisodiy rivojlantirishning asosiy yo‘nalishlari bo‘yicha kommunikatsiyalarni yanada rivojlantirish dasturi belgilab qo‘yilib, unda fan va texnikaning eng so‘nggi yutuqlari asosida mamlakatimiz aloqalarini yanada rivojlantirish va ishonchliligini oshirish ko‘zda tutilgan. yuqori avtomatlashtirilgan optik tolali aloqa kabellarini ishlab chiqarishni rivojlantirish.Aloqa kanallarini atmosfera ta'siridan va turli xil shovqinlardan yaxshi himoyalangan, yuqori barqarorlik va chidamlilikka ega bo'lgan kabel aloqa liniyalari muhim o'rinni egallaydi. Bu fazilatlar, ayniqsa, ko'p kanalli aloqa tizimlaridan foydalangan holda kabel aloqasi texnologiyasi rivojlanishining hozirgi bosqichida yaqqol namoyon bo'ladi.Ishning maqsadi aloqa liniyalari tushunchasini ko'rib chiqish va ulardan kompyuter tarmoqlarida foydalanishni batafsilroq o'rganishdir. Ushbu ishning tadqiqot ob'ekti - aloqa liniyalari. Tadqiqot predmeti kompyuter tarmoqlari uchun ishlatiladigan aloqa liniyalarining asosiy turlari va standartlari hisoblanadi