Komunikacijski kanali: vrste, značilnosti

Za prenos različnih informacij je treba najprej ustvariti medij njegove distribucije, ki je kombinacija linij ali kanalov za prenos podatkov s specializirano opremo za sprejem in oddajanje. Linije ali komunikacijski kanali so povezava v katerem koli sodobnem sistemu prenosa podatkov in so z vidika organizacije razdeljeni na dva glavna tipa - to so linije in kanali.

Komunikacijska linija je niz kablov ali žic, s pomočjo katerih so točke medsebojno povezane, naročniki pa so povezani z najbližjimi vozlišči. V tem primeru lahko komunikacijske kanale ustvarimo na različne načine, odvisno od značilnosti določenega objekta in sheme.

Kaj so lahko?

Lahko so fizični žični kanali, ki temeljijo na uporabi specializiranih kablov, lahko pa so tudi valovi. Valovni komunikacijski kanali so oblikovani tako, da v določenem okolju organizirajo vse vrste radijskih komunikacij z uporabo anten, kot tudi namenski frekvenčni pas. Hkrati so optični in električni komunikacijski kanali razdeljeni na dva glavna tipa - žični in brezžični. V tem pogledu se lahko optični in električni signal prenaša preko žic, etra in tudi na druge načine.

V telefonskem omrežju se po klicanju številke oblikuje kanal tako dolgo, dokler je povezava prisotna, na primer med dvema naročnikoma in tudi med vzdrževanjem seje govorne komunikacije. Žični komunikacijski kanali se oblikujejo z uporabo specializirane opreme za pečatenje, preko katere se informacije lahko prenašajo preko komunikacijskih linij za daljši ali kratki čas, ki se napaja iz številnih različnih virov. Takšne linije vključujejo hkrati en ali več parov kablov in omogočajo prenos podatkov na dovolj veliki razdalji. Ne glede na to, katere vrste komunikacijskih kanalov se upoštevajo, v radijski komunikaciji predstavljajo okolje prenos podatkov ki je organizirana za določeno ali več sočasnih komunikacijskih sej. Če govorimo o več sejah, lahko uporabimo tako imenovano frekvenčno porazdelitev.

Kakšne so vrste?

Na enak način kot v sodobnih komunikacijskih sredstvih obstajajo različne vrste komunikacijskih kanalov:

• Digitalno.
• Analog.
• Analogno-digitalno.

Digitalno

Ta možnost je na primer veliko dražji v primerjavi z analognim. S pomočjo takšnih kanalov je dosežena izjemno visoka kakovost prenosa podatkov, možno je izvajati različne mehanizme, s katerimi se doseže popolna celovitost kanalov, visoka stopnja varnosti informacij in uporaba številnih drugih storitev. Da bi zagotovili prenos analognih informacij prek tehničnih komunikacijskih kanalov digitalnega tipa, te informacije prvotno pretvorjena v digitalno.

V poznih osemdesetih letih prejšnjega stoletja se je pojavilo specializirano digitalno omrežje z integracijo storitev, ki je danes bolj znano kot ISDN. Sčasoma naj bi takšno omrežje postalo globalna digitalna hrbtenica, ki povezuje pisarniške in domače računalnike ter jim zagotavlja precej visoko hitrost prenosa podatkov. Glavni komunikacijski kanali te vrste so lahko:

• Faks
• Telefon
• Naprave za prenos podatkov.
• Specializirana oprema za telekonference.
• In mnogi drugi.

Kot konkurenca so lahko takšne tehnologije sodobne tehnologije, ki se danes aktivno uporabljajo v kabelskih televizijskih omrežjih.

Druge sorte

Glede na hitrost prenosa komunikacijskih kanalov so razdeljeni na:

• Nizka hitrost. V to kategorijo spadajo vse vrste telegrafskih linij, ki jih odlikuje izredno nizka (skoraj odsotna po današnjih standardih) hitrost prenosa podatkov, ki doseže največ 200 bazičnih točk.
• Srednja hitrost. Tu so analogne telefonske linije, ki zagotavljajo hitrosti prenosa do 56.000 bps.
• Visoka hitrost ali, kot se imenujejo tudi, širokopasovni dostop. Prenos podatkov preko komunikacijskih kanalov te vrste se izvaja pri hitrosti nad 56000 bps.

Odvisno od možnosti organiziranja smeri prenosa podatkov lahko komunikacijske kanale razdelimo na naslednje vrste:

• Simplex Organizacija tovrstnih komunikacijskih kanalov omogoča prenos podatkov samo v določeni smeri.
• Half duplex Z uporabo takih kanalov se lahko podatki prenašajo v smeri naprej in nazaj.
• Duplex ali full duplex. S takimi povratnimi kanali se lahko podatki hkrati prenašajo v smeri naprej in nazaj.

Žično

Žični komunikacijski kanali vključujejo maso vzporednih ali nasedlih bakrenih žic, optičnih komunikacijskih vodov in specializiranih koaksialnih kablov. Če upoštevamo, kateri komunikacijski kanali uporabljajo kable, je vredno razlikovati več glavnih:

• Twisted pair. Omogoča prenos podatkov s hitrostjo do 1 Mb / s.
• Koaksialni kabli. Ta skupina vključuje televizijo s kabelsko obliko, vključno z tankimi in debelimi. V tem primeru hitrost prenosa podatkov že doseže 15 Mbps.
• Kabli iz optičnih vlaken. Najbolj sodobna in produktivna možnost. Komunikacijski kanali prenosa informacij te vrste zagotavljajo hitrost okoli 400 Mbit / s, kar bistveno presega vse druge tehnologije.

Twisted pair

Je izoliran vodnik, ki je v parih skupaj zavit, da bi bistveno zmanjšal interferenco med pari in prevodniki. Treba je omeniti, da danes obstaja sedem kategorij sukanih parov:

• Prvi in ​​drugi sta uporabljeni za zagotavljanje nizke hitrosti prenosa podatkov, prva je standardna, dobro znana telefonska žica.
• Tretja, četrta in peta kategorija se uporabljajo za prenos hitrosti do 16, 25 in 155 Mb / s, pri čemer imajo različne kategorije različne frekvence.
• Šesta in sedma kategorija sta najbolj produktivni. Govorimo o možnosti prenosa podatkov s hitrostjo do 100 Gbit / s, kar predstavlja najbolj produktivne značilnosti komunikacijskih kanalov.

Danes je najpogostejša tretja kategorija. S poudarkom na različnih obetajočih rešitvah glede potrebe po nenehnem razvoju pasovne širine omrežja bo najbolj optimalna uporaba komunikacijskih omrežij (komunikacijskih kanalov) pete kategorije, ki zagotavljajo hitrost prenosa podatkov prek standardnih telefonskih linij.

Koaksialni kabel

Specializirani bakreni vodnik je znotraj cilindričnega zaščitnega zaščitnega ovoja, ki je zavit iz dovolj tankih žil, in je tudi popolnoma izoliran od prevodnika s pomočjo dielektrika. Od standardnega TV kabla se razlikuje po tem, da ima značilno impedanco. Preko takih informacijskih kanalov se lahko komunikacijski podatki prenašajo s hitrostjo do 300 Mb / s.

Ta oblika kablov je razdeljena na tanko, ki ima debelino 5 mm, in tudi debelo - 10 mm. V sodobnih lokalnih omrežjih je pogosto običajno, da uporabite tanek kabel, saj je pri polaganju in montaži zelo enostaven. Izjemno visoki stroški v primeru nelagodne namestitve močno omejujejo uporabo takšnih kablov v sodobnih informacijskih omrežjih.

Kabelska televizijska omrežja

Takšna omrežja temeljijo na uporabi specializiranega koaksialnega kabla, analognega signala, preko katerega se lahko prenaša na razdalji nekaj deset kilometrov. Tipično kabelsko televizijsko omrežje odlikuje drevesna struktura, v kateri glavno vozlišče sprejema signale iz specializiranega satelita ali prek optičnih vlaken. Danes se aktivno uporabljajo taka omrežja, v katerih se uporablja optični kabel, s pomočjo katerega je mogoče servisirati velika območja, kot tudi prenos obsežnejših podatkov, pri tem pa ohranjati izjemno visoko kakovost signala, če ni ponavljalcev.

S simetrično arhitekturo se povratni in neposredni signali prenašajo z enim kablom v različnih frekvenčnih območjih in istočasno pri različnih hitrostih. V skladu s tem je povratni signal počasnejši od neposrednega. V vsakem primeru je mogoče z uporabo takšnih omrežij zagotoviti stopnjo prenosa podatkov, ki je več stokrat višja od standardnih telefonskih linij, zato so slednje že zdavnaj prenehale uporabljati.

V organizacijah, kjer so nameščena lastna kabelska omrežja, se najpogosteje uporabljajo simetrične sheme, saj se v tem primeru tako direktni kot povratni prenos podatkov izvajata z enako hitrostjo, ki je približno 10 Mbps.

Značilnosti uporabe žic

Število žic, ki se lahko uporabljajo za priključitev domačih računalnikov in različnih elektronikov, se vsako leto poveča. Po statističnih podatkih, ki so jih pridobili strokovnjaki, je v 150-metrskem stanovanju položenih približno 3 km različnih kablov.

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je britanska družba UnitedUtilities ponudila precej zanimivo rešitev za ta problem z lastno zasnovo DigitalPowerLine, ki je danes bolj znana za zmanjšanje DPL. Družba je ponudila uporabo standardnih električnih omrežij kot medij za zagotavljanje hitrega prenosa podatkov, prenos informacijskih paketov ali glasov prek navadnih električnih omrežij, katerih napetost je bila 120 ali 220 V.

Najuspešnejši iz tega vidika je izraelsko podjetje z imenom Main.net, ki je bilo prva, ki je izdala PLC tehnologijo (Powerline Communications Communications). Z uporabo te tehnologije je bil prenos govora ali podatkov izveden pri hitrostih do 10 Mbit / s, medtem ko je bil pretok informacij razdeljen na več tistih, ki so se prenašali na ločenih frekvencah, in sčasoma ponovno združeni v en sam signal.

Uporaba PLC tehnologije je danes pomembna le v smislu oddajanja podatkov pri nizki hitrosti, zato se uporablja v domači avtomatizaciji, različnih gospodinjskih aparatih in drugi opremi. S pomočjo te tehnologije je možen dostop do interneta s hitrostjo približno 1 Mbit / s za tiste aplikacije, ki zahtevajo visoko hitrost povezave.

Z majhno razdaljo med stavbo in vmesno oddajno točko, ki služi kot transformatorska postaja, lahko hitrost prenosa podatkov doseže 4,5 Mbps. Uporaba te tehnologije se aktivno izvaja pri oblikovanju lokalne mreže v stanovanjski stavbi ali majhni pisarni, saj najmanjša hitrost prenosa omogoča, da se razdalja do 300 metrov. S pomočjo te tehnologije je možno izvajati različne storitve, povezane z oddaljenim nadzorom, zaščito objektov ter upravljanjem objektnih načinov in njihovih virov, ki so vključeni v elemente inteligentnega doma.

Optični kabel

Ta kabel je sestavljen iz specializiranega kremenovega jedra, katerega premer je le 10 mikronov. To jedro je obdano z edinstvenim odsevnim zaščitnim ovojem, katerega zunanji premer je približno 200 mikronov. Prenos podatkov se opravi s pretvorbo električnih signalov v svetlobo, na primer z uporabo neke vrste LED. Kodiranje podatkov se izvede s spreminjanjem intenzivnosti svetlobni tok.

Pri prenosu podatkov je žarek, ki se odbija od stene vlaken, ki na koncu prispe na sprejemni konec, medtem ko ima minimalno slabljenje. S pomočjo takšnega kabla dosežemo izjemno visoko stopnjo zaščite pred izpostavljenostjo zunanjim elektromagnetnim poljem in dosežemo dovolj visoko hitrost prenosa podatkov, ki lahko doseže 1000 Mb / s.

Z uporabo optičnega kabla je mogoče hkrati organizirati delo več sto tisoč telefonskih, videotelefonskih in televizijskih kanalov hkrati. Če govorimo o drugih prednostih, povezanih s takimi kabli, je treba omeniti naslednje:

• Izjemno visoka nepooblaščena kompleksnost povezave.
• Najvišja stopnja zaščite pred kakršnimkoli ognjem.
• Visoka hitrost prenosa podatkov.

Vendar, če govorimo o slabostih takšnih sistemov, je treba poudariti dejstvo, da so precej drage in zahtevajo preoblikovanje lahkih laserjev v električne in obratno. Uporaba takšnih kablov v večini primerov poteka v postopku polaganja glavnih komunikacijskih linij, edinstvene lastnosti kabla pa so ga naredile precej pogosta med ponudniki, ki zagotavljajo organizacijo interneta.

Preklapljanje

Poleg tega se lahko preklapljajo ali preklapljajo komunikacijski kanali. Prve se ustvarijo samo za določen čas, medtem ko morate prenesti podatke, medtem ko se ne-preklopni dodeli naročniku za določeno časovno obdobje in nimajo odvisnosti od časa prenosa podatkov.

WiMAX

Takšne linije, v nasprotju s tradicionalnimi tehnologijami radijskega dostopa, lahko delujejo tudi na reflektiranem signalu, ki ni v direktnem pogledu ene ali druge bazne postaje. Mnenje strokovnjakov se danes nedvoumno strinja, da takšna mobilna omrežja uporabnikom odpirajo ogromne možnosti v primerjavi s fiksnim WiMAX-om, ki je namenjen podjetjem. V tem primeru se lahko informacije prenašajo na dovolj dolgi razdalji (do 50 km), medtem ko značilnosti komunikacijskih kanalov te vrste vključujejo hitrosti do 70 Mbit / s.

Satelit

Satelitski sistemi uporabljajo specializirane mikrovalovne antene, ki se uporabljajo za sprejem radijskih signalov iz vseh zemeljskih postaj in nato prenašajo sprejete signale nazaj na druge zemeljske postaje. Treba je omeniti, da taka omrežja vključujejo uporabo treh glavnih vrst satelitov, ki se nahajajo na sredini ali nizki, geostacionarne orbite. V večini primerov je običajno, da se sateliti lansirajo v skupine, saj so lahko, ločeni drug od drugega, uporabljeni za pokrivanje celotne površine našega planeta.