Основные характеристики канала связи
Используют следующие характеристики канала:
· Эффективно передаваемая полоса частот:
Диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы;
· Динамический диапазон:
Характеристика устройства или системы, предназначенной для преобразования, передачи или хранения некой величины (мощности, силы, напряжения, звукового давления и т. д.), представляющая логарифм отношения максимального и минимального возможных значений величины входного параметра устройства (системы). Минимальное значение обычно определяется уровнем собственных шумов или внешних помех в устройстве, а максимальное — перегрузочной способностью устройства;
· Волновое сопротивлении
· Пропускная способность
· Помехозащищённость
Полоса пропускания
Полоса пропускания —это непрерывный диапазон частот, для которого затухание не превышает некоторый заранее заданный предел. То есть полоса пропускания определяет диапазон частот синусоидального сигнала, при которых этот сигнал передается по линии связи без значительных искажений.Иногда используют термин «эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ)».
Основные параметры, которые характеризуют полосу пропускания частот — это ширина полосы пропускания и неравномерность АЧХ в пределах полосы.
|
|
|
Ширина полосы пропускания - полоса частот, в пределах которой неравномерность частотной характеристики не превышает заданной.
Ширина полосы обычно определяется как разность верхней и нижней граничных частот участка АЧХ
Пропускная способность линии характеризует максимально возможную скорость передачи данных, которая может быть достигнута на этой линии. Особенностью пропускной способности является то, что, с одной стороны, эта характеристика зависит от параметров физической среды, а с другой — определяется способом передачи данных. Следовательно, нельзя говорить о пропускной способности линии связи до того, как для нее определен протокол физического уровня.
Например, поскольку для цифровых линий всегда определен протокол физического уровня, задающий битовую скорость передачи данных, то для них всегда известна и пропускная способность — 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и т. п.
Пропускная способность, как и скорость передачи данных, измеряется в битах в секунду (бит/с), а также в производных единицах, таких как килобиты в секунду (Кбит/с) и т. д.
Затухание
|
|
|
Первая проблема, характерная для электрического тока — необходимость поддерживать нужный уровень сигнала. Сигнал, проходящий по передающей среде, постепенно затухает.
Затухание характерно как для аналоговых, так и для цифровых сигналов. Существует конечное значение для расстояния, которое может пройти сигнал без усиления или восстановления. Затухание растет с увеличением частоты сигнала и удлинением кабеля передающей среды. Тип кабеля в данном случае также имеет значение. Например, если частота сигнала остается неизменной, в ответвительном кабеле (drop cable) с диаметром сечения 22 затухание будет меньшим, чем в ответвительном кабеле той же длины с диаметром сечения 26. Чем меньше диаметр сечения кабеля, тем надежнее кабель.
Затухание — это величина, характеризующая потери амплитуды, измеряется в децибелах (дБ). Величина потерь сигнала выражается отрицательными5 значениями, соответственно, значению -2 дБ соответствует более сильный сигнал, чем значению -4 дБ. Для каждых 6 децибел величина сигнала уменьшается в два раза. Иными словами, сигнал затуханием -8 дБ в два раза меньше, чем сигнал с затуханием в -2 дБ. Об этом важно помнить при сравнении характеристик различных ответвительных кабелей.
|
|
|
Если затухание не контролировать, уровень сигнала понизится так, что принимающая сторона не сможет обработать передаваемую информацию. Чем выше частота потока сигнала, тем сильнее он подвержен затуханию. С увеличением частоты уровень сигнала быстрее понижается в контрольных точках по направлению к пункту назначения. Именно по этой причине приемникам высокоскоростного оборудования значительно сложнее распознать исходный сигнал. Еще один аспект, отличающий аналоговые сигналы от цифровых — способ коррекции затухания.
Цифровые сигналы состоят из дискретных значений, поэтому их легко обнаружить и регенерировать. Цифровой повторитель полностью регенерирует сигнал, позволяя увеличить расстояние, на которые могут быть переданы данные. После того как ослабленный сигнал поступает в повторитель, он восстанавливается и передается дальше, имея уровень исходного сигнала.
Аналоговые сигналы не регенерируются. Потоки аналоговых сигналов должны усиливаться из-за постоянного изменения их амплитуды. Когда сигнал затухает, его амплитуда в физической передающей среде должна быть увеличена.
Аналоговые сигналы восприимчивы к затуханию и шумам в линии, связанным с использованием медных проводников в качестве материала передающей среды.
|
|
|
На физическую среду передачи данных влияют такие факторы, как затухание, шумы и перекрестные наводки.
Помехоустойчивость
Помехоустойчивость линии — способность линии уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде и на внутренних проводниках. Эта способность целиком и полностью зависит от:
- характеристик используемой физической среды
- средств линии, предназначенных для экранирования и подавления помех самой линии
Наименьшим является показатель помехоустойчивости у радиолиний, гораздо большей устойчивостью обладают кабельные линии и наилучшей —волоконно-оптические линии, малочувствительные ко внешнему электромагнитному излучению. Стандартными способами уменьшения помех, появляющихся из-за внешних электромагнитных полей, являются методы экранирования и/или скручивания проводников.
Перекрёстные наводки на ближнем конце (Near End Cross Talk — NEXT) определяют помехоустойчивость кабеля к внутренним источникам помех. Внутренними называются помехи, возникающие при передаче электромагнитного сигнала по паре проводников, которые наводят на другую пару проводников сигнал помехи. В случае, когда ко второй паре подключен приёмник, то наведенная помеха может быть принята за полезный сигнал.
Показатель NEXT рассчитывается следующим образом:
NEXT = 10 log Рвых/Рнав,
где Рвых — мощность выходного сигнала, Рнав — мощность наведенного сигнала. Выражается в децибелах
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 563; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!