Канали на комуникация: видове, характеристики

За да се предава различна информация, първоначално трябва да се създаде средата на неговото разпространение, която е комбинация от линии или канали за предаване на данни със специализирано оборудване за приемане и предаване. Линиите или комуникационните канали са връзка във всяка съвременна система за пренос на данни и от гледна точка на организацията са разделени на два основни типа - това са линии и канали.

Комуникационната линия е съвкупност от кабели или проводници, с помощта на които са свързани помежду си точки на контакт, а абонатите са свързани с най-близките възли. В този случай комуникационните канали могат да бъдат създадени по различни начини в зависимост от характеристиките на даден обект и схема.

Какви са те?

Те могат да бъдат физически кабелни канали, които се базират на използването на специализирани кабели и могат да бъдат и вълни. Образуват се вълнови комуникационни канали за организиране в определена среда на всички видове радиосъобщения, използващи антени, както и специален честотен обхват. В същото време, както оптичните, така и електрическите комуникационни канали също са разделени на два основни типа - жични и безжични. В тази връзка оптичният и електрическият сигнал могат да се предават чрез проводници, етер, както и по много други начини.

В телефонната мрежа, след набиране на номер, се формира канал, докато връзката е налична, например, между двама абонати, и също така, докато се поддържа гласовата комуникационна сесия. Кабелните канали за комуникация се формират чрез използване на специализирано оборудване за запечатване, чрез което информацията може да се предава чрез комуникационни линии за дълго или кратко време, което се доставя от голям брой различни източници. Такива линии включват едно или няколко двойки кабели едновременно и осигуряват възможност за прехвърляне на данни на достатъчно голямо разстояние. Независимо от вида на комуникационните канали, в радиокомуникациите те представляват околната среда прехвърляне на данни която е организирана за специфични или няколко едновременни комуникационни сесии. Ако говорим за няколко сесии, тогава може да се използва т.нар. Честотно разпределение.

Какви са видовете?

По същия начин, както и в съвременните средства за комуникация, съществуват различни видове комуникационни канали:

• Digital.
• Аналогов.
• Аналогово-цифрови.

цифров

Този вариант е с порядък по-скъп от аналоговия. С помощта на такива канали се постига изключително високо качество на предаване на данни и е възможно да се реализират различни механизми, чрез които се постига пълна цялост на каналите, висока степен на информационна сигурност и използване на редица други услуги. За да се осигури предаването на аналогова информация чрез технически комуникационни канали от цифров тип, тази информация първоначално преобразуван в цифров.

В края на 80-те години на миналия век се появи специализирана дигитална мрежа с интеграция на услугите, по-известна днес като ISDN. С течение на времето се очаква такава мрежа да се превърне в глобална цифрова гръбнак, който свързва офис и домашни компютри, като им осигурява доста висока скорост на пренос на данни. Основните комуникационни канали от този тип могат да бъдат:

• Fax.
• Телефон.
• Устройства за пренос на данни.
• Специализирано оборудване за телеконференции.
• И много други.

Като конкуренция такива технологии могат да бъдат модерни технологии, които днес активно се използват в кабелните телевизионни мрежи.

Други сортове

В зависимост от скоростта на предаване на комуникационните канали, те се разделят на:

• Ниска скорост. Тази категория включва всички видове телеграфни линии, които се отличават с изключително ниска (почти отсъстваща по днешните стандарти) скорост на пренос на данни, която достига максимум 200 bps.
• Средна скорост. Тук са аналогови телефонни линии, които осигуряват скорост на предаване до 56 000 bps.
• Високоскоростни или, както се наричат, широколентови. Предаването на данни по този тип комуникационни канали се извършва при скорост над 56000 bps.

В зависимост от възможностите за организиране на посоките за пренос на данни, комуникационните канали могат да се разделят на следните типове:

• Симплекс. Организацията на комуникационните канали от този тип дава възможност за излъчване на данни само в определена посока.
• Половин дуплекс Използвайки такива канали, данните могат да се предават и в двете посоки напред.
• Дуплекс или пълен дуплекс. Използвайки такива канали за обратна връзка, данните могат да се предават едновременно в предната и обратната посока.

Wired

Кабелните комуникационни канали включват маса от успоредни или усукани медни проводници, оптични комуникационни линии, както и специализирани коаксиални кабели. Ако разгледаме кои комуникационни канали използват кабели, си струва да разграничим няколко основни:

• Усукана двойка. Осигурява възможност за прехвърляне на информация със скорост до 1 Mbps.
• Коаксиални кабели. Тази група включва телевизор с кабелен формат, включително тънки и дебели. В този случай скоростта на пренос на данни вече достига 15 Mbps.
• Оптични кабели. Най-модерната и продуктивна възможност. Комуникационните канали за предаване на информация от този тип осигуряват скорост от около 400 Mbit / s, което значително надвишава всички други технологии.

Усукана двойка

Той е изолиран проводник, който е усукан по двойки, за да се намали значително интерференцията между двойки и проводници. Заслужава да се отбележи, че днес има седем категории усукани двойки:

• Първият и вторият се използват, за да се осигури пренос на данни с ниска скорост, първият е стандартен, добре известен телефонен проводник.
• Третата, четвъртата и петата категории се използват за осигуряване на скорост на предаване до 16, 25 и 155 Mbps, като различните категории предоставят различни честоти.
• Шестата и седмата категории са най-продуктивни. Става дума за възможността за предаване на данни със скорост до 100 Gbit / s, която представлява най-продуктивните характеристики на комуникационните канали.

Най-често срещаната днес е третата категория. Фокусирайки се върху различни обещаващи решения, свързани с необходимостта от непрекъснато развитие на мрежовата честотна лента, най-оптимално ще бъде да се използват комуникационни мрежи (комуникационни канали) от пета категория, които осигуряват скоростта на предаване на данни чрез стандартни телефонни линии.

Коаксиален кабел

Специализираният меден проводник е в цилиндричната защитна обвивка, която е усукана от сравнително тънки жилки и е напълно изолирана от проводника с помощта на диелектрик. Той се различава от стандартен телевизионен кабел по това, че има характерен импеданс. Чрез такива информационни канали комуникационните данни могат да се предават със скорост до 300 Mbps.

Този формат на кабелите е разделен на тънък, който има дебелина от 5 мм, а също и дебелина - 10 мм. В съвременните локални мрежи често е обичайно да се използва тънък кабел, тъй като той е изключително лесен за полагане и монтаж. Изключително високата цена в случай на нелека инсталация сериозно ограничава използването на такива кабели в съвременните информационни мрежи.

Кабелни телевизионни мрежи

Такива мрежи се основават на използването на специализиран коаксиален кабел, аналогов сигнал, чрез който може да се предава на разстояние от няколко десетки километра. Типична кабелна телевизионна мрежа се отличава с дървовидна структура, в която главният възел получава сигнали от специализиран сателит или чрез оптичен кабел. Днес такива мрежи се използват активно, в които се използва оптичен кабел, с помощта на който е възможно обслужването на големи площи, както и предаването на по-обемни данни, като същевременно се поддържа изключително високо качество на сигнала при липса на ретранслатори.

При симетрична архитектура, обратните и директните сигнали се предават с помощта на един кабел в различни честотни диапазони и в същото време при различни скорости. Съответно, обратният сигнал е по-бавен от директния. Във всеки случай, като се използват такива мрежи, е възможно да се осигурят скорости на пренос на данни на няколко стотин пъти по-високи от стандартните телефонни линии и следователно последните отдавна са престанали да се използват.

В организациите, където са инсталирани техните собствени кабелни мрежи, най-често се използват симетрични схеми, тъй като в този случай и директните и обратните предавания на данни се извършват със същата скорост, която е приблизително 10 Mbps.

Характеристики на използването на кабели

Броят на кабелите, които могат да се използват за свързване на домашни компютри и различни електроника, се увеличава всяка година. Според статистически данни, получени в хода на изследването от професионални експерти, около 150 км различни кабели са положени в 150-метров апартамент.

През 90-те години на миналия век британската компания UnitedUtilities предложи доста интересно решение на този проблем, използвайки собствен дизайн, наречен DigitalPowerLine, по-известен днес за намаляване на DPL. Компанията предлага да се използват стандартни електрически мрежи като средство за предоставяне на високоскоростно излъчване на данни, предаване на информационни пакети или гласове чрез обикновени електрически мрежи, чието напрежение е 120 или 220 V.

Най-успешна от тази гледна точка е израелска компания, наречена Main.net, която е първата, която пусна PLC технология (Powerline Communications Communications). Използвайки тази технология, преносът на глас или данни се осъществява при скорост до 10 Mbit / s, докато информационният поток се разпределя към няколко нискоскоростни, които се предават на отделни честоти и евентуално се комбинират в един сигнал.

Използването на PLC технология днес е от значение само в условията на излъчване на данни при ниска скорост и затова се използва в домашна автоматизация, различни домакински уреди и друго оборудване. С помощта на тази технология е възможно достъп до интернет със скорост от около 1 Mbit / s за приложения, които изискват висока скорост на свързване.

С малко разстояние между сградата и междинната предавателна точка, която служи като трансформаторна подстанция, скоростта на предаване на данни може да достигне до 4,5 Mbps. Използването на тази технология се извършва активно по време на формирането на локална мрежа в жилищна сграда или малък офис, тъй като минималната скорост на предаване позволява покриване на разстояние до 300 метра. С помощта на тази технология е възможно да се реализират различни услуги, свързани с дистанционно наблюдение, защита на обекти, както и управление на обектни режими и техните ресурси, които са включени в елементите на интелигентен дом.

Оптичен кабел

Този кабел се състои от специализирана кварцова сърцевина, диаметърът на която е само 10 микрона. Това ядро ​​е заобиколено от уникална отразяваща защитна обвивка, чийто външен диаметър е около 200 микрона. Преносът на данни се извършва чрез преобразуване на електрически сигнали в светлина, като се използва, например, някакъв вид LED. Кодирането на данните се извършва чрез промяна на интензитета светлинен поток.

При предаване на данни, лъчът, който се отразява от стените на влакното, който в крайна сметка пристига в приемащия край, докато има минимално затихване. С помощта на такъв кабел се постига изключително висока степен на защита от излагане на външни електромагнитни полета и се постига достатъчно висока скорост на предаване на данни, която може да достигне 1000 Mbps.

С помощта на оптичен кабел е възможно едновременно да се организира работата на няколко стотици хиляди телефонни, видеотелефонни и телевизионни канали. Ако говорим за други предимства, присъщи на такива кабели, си струва да се отбележи следното:

• Изключително висока сложност на неоторизираната връзка.
• Най-висока степен на защита срещу всякакъв вид пожар.
• Висока скорост на предаване на данни.

Ако обаче говорим за недостатъците на такива системи, си струва да се подчертае факта, че те са доста скъпи и изискват превръщането на светлинните лазери в електрически и обратно. Използването на такива кабели в повечето случаи се извършва в процеса на полагане на основните комуникационни линии, а уникалните свойства на кабела я правят доста често срещана сред доставчиците, осигуряващи организацията на интернет.

превключване

В допълнение, комуникационните канали могат да се превключват или да не се превключват. Първите се създават само за определено време, докато трябва да прехвърлите данни, докато тези, които не са включени, се разпределят на абоната за определен период от време и нямат зависимост от това колко време са били предадени данните.

WiMAX

Такива линии, за разлика от традиционните технологии за радиодостъп, могат да функционират и върху отразен сигнал, който не е в пряка видимост на една или друга базова станция. Мнението на експертите днес категорично се съгласява, че такива мобилни мрежи отварят огромни перспективи за потребителите в сравнение с фиксирания WiMAX, който е предназначен за корпоративни клиенти. В този случай информацията може да се предава на достатъчно голямо разстояние (до 50 км), докато характеристиките на комуникационните канали от този тип включват скорости до 70 Mbit / s.

спътник

Сателитните системи използват специализирани микровълнови антени, които се използват за приемане на радиосигнали от всяка наземна станция и след това предават приетите сигнали обратно на други наземни станции. Заслужава да се отбележи, че такива мрежи включват използването на три основни типа спътници, които са разположени на средно или ниско ниво и геостационарни орбити. В повечето случаи е обичайно да се изстрелват спътници в групи, тъй като, отделени един от друг, те могат да се използват за покриване на цялата повърхност на нашата планета.