Байланыс тораптары
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1 БАЙЛАНЫС ТОРАПТАРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.1 Байланыс тораптарының түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2 Байланыс тораптарының аппаратурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.3 Байланыс тораптарының мінездемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.4 Өткізу жолағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
1.5 Физикалық және каналдық деңгейлер арқылы деректерді жіберу ... ... ... .23
1.6 Аналогты модуляция ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
2 САНДЫҚ КОДТАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
2.1 Цифрларды кодтаудың әдістеріне қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ... .31
2.2 Нөлге қайтымсыз потенциалдық код ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
2.3 Альтернативті инверсиямен биполярлық кодтаудың әдісі ... ... ... ... ... ... .33
2.4 Бірлік жанындағы инверсиямен потенциалдық код ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34
2.5 Скрэмблирлеу... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..37
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
ҚОСЫМША
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1 БАЙЛАНЫС ТОРАПТАРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.1 Байланыс тораптарының түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2 Байланыс тораптарының аппаратурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.3 Байланыс тораптарының мінездемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.4 Өткізу жолағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
1.5 Физикалық және каналдық деңгейлер арқылы деректерді жіберу ... ... ... .23
1.6 Аналогты модуляция ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
2 САНДЫҚ КОДТАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
2.1 Цифрларды кодтаудың әдістеріне қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ... .31
2.2 Нөлге қайтымсыз потенциалдық код ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
2.3 Альтернативті инверсиямен биполярлық кодтаудың әдісі ... ... ... ... ... ... .33
2.4 Бірлік жанындағы инверсиямен потенциалдық код ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34
2.5 Скрэмблирлеу... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..37
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
ҚОСЫМША
КІРІСПЕ
Бұл курстық жұмыста физикалық деңгей технологиясының қолданылатын байланыс тізбегінің түрлері, ерекшеліктері, жұмыс істеу принциптері, артықшылықтары мен кемшіліктері, қолдану ережелері жайында айтылады.
Физикалық кодтаудың байланыс каналдары дискретті мәлімет бойынша екі негізгі түрлері қолданылады – синусоидты сигналының негізі және тік төртбұрышты импульстің тізбегінің негізі. Бiрiншi әдiс көбінесе модуляция, немесе аналогты модуляция деп аталады, сонымен бiрге кодтау аналогты сигналдың параметрлерi жиі өзгерiс есебiнен iске асады. Әдетте екiншi әдiс цифрлар кодтауы деп аталады. Бұл әдiстер қорытынды сигналдың спектр енімен және олардың iске асырылуы үшiн қажеттi аппаратураның күрделiлiгiмен қажеттi айырмашылығы болады.
Синусоидтың қолданылуы мәлiметтiң тапсыру жылдамдығы жайында неғұрлым кіші спектрге алып келедi. Дегенмен, тiк төртбұрышты импульсті шығаруларға (генерирования) қарағанда, синусоид модуляциясы үшiн күрделі және қымбат аппаратура қажет.
Демек, дәл қазіргі уақытта аналогты форманы бастапқы мәліметтерден жиірек болатын, бiрлiктер және нөлдердiң тiзбегiнiң түрiнде дискреттi түрде байланыс каналдары бойынша берiледi. Дискреттік формада аналогты мәліметтерінің ұсынылу процессі дискретті модуляция деп аталады. «Модуляция» және «кодтау» терминдері жиі синонимдер сияқты қолданылады. Потенциалдық және импульсты кодтары дискреттi мәлiметтiң цифрлар кодтауында қолданылады.
Сигналдың потенциалы тек қана мәнi логикалық бiрлiктер және нөлдерiнiң ұсыныстары үшiн потенциалдық кодтарда қолданылады, оның ауыспалығы, бiткен импульстерді қалыптастыратыны ескерілмейді. Импульсті кодтар нақтылы полярлықтың импульстерiменде екiлiк мәлiметтердi дайындауға мүмкiндiк бередi, немесе импульстiң бiр бөлiгiмен - нақтылы бағыттар потенциалымен жіберіледі.
Курстық жұмыстың өзектілігі физикалық деңгей технологиясының тиімділігін көрсету.
Курстық жұмыс мақсаты. «Физикалық деңгей технология» тақырыбы байланыс тораптары, тарату ортасы, таралу кідірісі, сигналдың бәсеңдеуі, өткізу жолағы, коаксиалды кабель, оптоталшықты кабель, радиоарна, телефон және телеграф өткізгіштерін қарастыру.
Мақсатқа жету үшін келесі курстық жұмыс міндеттері қойылады:
• әртүрлі қайнар көздерден қажетті теориялық материалдарды іздеу;
• теориялық материалдарды қазақ тіліне аудару;
• тақырыпты толық қамту үшін кесте, сурет түрінде әртүрлі мысалдарды қарастыру.
Бұл курстық жұмыста физикалық деңгей технологиясының қолданылатын байланыс тізбегінің түрлері, ерекшеліктері, жұмыс істеу принциптері, артықшылықтары мен кемшіліктері, қолдану ережелері жайында айтылады.
Физикалық кодтаудың байланыс каналдары дискретті мәлімет бойынша екі негізгі түрлері қолданылады – синусоидты сигналының негізі және тік төртбұрышты импульстің тізбегінің негізі. Бiрiншi әдiс көбінесе модуляция, немесе аналогты модуляция деп аталады, сонымен бiрге кодтау аналогты сигналдың параметрлерi жиі өзгерiс есебiнен iске асады. Әдетте екiншi әдiс цифрлар кодтауы деп аталады. Бұл әдiстер қорытынды сигналдың спектр енімен және олардың iске асырылуы үшiн қажеттi аппаратураның күрделiлiгiмен қажеттi айырмашылығы болады.
Синусоидтың қолданылуы мәлiметтiң тапсыру жылдамдығы жайында неғұрлым кіші спектрге алып келедi. Дегенмен, тiк төртбұрышты импульсті шығаруларға (генерирования) қарағанда, синусоид модуляциясы үшiн күрделі және қымбат аппаратура қажет.
Демек, дәл қазіргі уақытта аналогты форманы бастапқы мәліметтерден жиірек болатын, бiрлiктер және нөлдердiң тiзбегiнiң түрiнде дискреттi түрде байланыс каналдары бойынша берiледi. Дискреттік формада аналогты мәліметтерінің ұсынылу процессі дискретті модуляция деп аталады. «Модуляция» және «кодтау» терминдері жиі синонимдер сияқты қолданылады. Потенциалдық және импульсты кодтары дискреттi мәлiметтiң цифрлар кодтауында қолданылады.
Сигналдың потенциалы тек қана мәнi логикалық бiрлiктер және нөлдерiнiң ұсыныстары үшiн потенциалдық кодтарда қолданылады, оның ауыспалығы, бiткен импульстерді қалыптастыратыны ескерілмейді. Импульсті кодтар нақтылы полярлықтың импульстерiменде екiлiк мәлiметтердi дайындауға мүмкiндiк бередi, немесе импульстiң бiр бөлiгiмен - нақтылы бағыттар потенциалымен жіберіледі.
Курстық жұмыстың өзектілігі физикалық деңгей технологиясының тиімділігін көрсету.
Курстық жұмыс мақсаты. «Физикалық деңгей технология» тақырыбы байланыс тораптары, тарату ортасы, таралу кідірісі, сигналдың бәсеңдеуі, өткізу жолағы, коаксиалды кабель, оптоталшықты кабель, радиоарна, телефон және телеграф өткізгіштерін қарастыру.
Мақсатқа жету үшін келесі курстық жұмыс міндеттері қойылады:
• әртүрлі қайнар көздерден қажетті теориялық материалдарды іздеу;
• теориялық материалдарды қазақ тіліне аудару;
• тақырыпты толық қамту үшін кесте, сурет түрінде әртүрлі мысалдарды қарастыру.
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети – Москва, 2003ж.
2. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. – Эко-Трендз, 1998ж
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – Питер, 2001ж.
4. Могилев А.С. «Операционная система»
5. Танэнбаум Э.: “Современные операционные системы” 2-е издание, глава XI, стр 642-729. Питер, Москва 2005
6. Журнал «Инфоматика Физика Матиматика». № 5,6,8 95-96-97ж.
7. Журнал «Информатика и образование» № 4,5 2004-2005 ж.
8. Уваров А.Ю.: “Учебные компьютерные сети. ИНФО”. 1993 ж.
9. Баричев С.: “Введение в криптографию” - электронный сборник
10. Русско-казахский терминологический словарь. Информатика и вычиллительная техника. Алматы-1999
11. Попов И.И.,Партыка Т.Л.Операционные системы,среды и оболочки.М-2003
12. Симонович С.В.Информатика базовый курс 2-е издание.М-2003
13. Виснадул Б.Д., Лупин С.А., Сидоров СВ., Чумаченко П.Ю. «Основы компьютерных сетей» 2007ж
14. Танненбаум Э. Компьютерная сети – Питер, 2002ж
15. Интернет материалдары.
2. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. – Эко-Трендз, 1998ж
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – Питер, 2001ж.
4. Могилев А.С. «Операционная система»
5. Танэнбаум Э.: “Современные операционные системы” 2-е издание, глава XI, стр 642-729. Питер, Москва 2005
6. Журнал «Инфоматика Физика Матиматика». № 5,6,8 95-96-97ж.
7. Журнал «Информатика и образование» № 4,5 2004-2005 ж.
8. Уваров А.Ю.: “Учебные компьютерные сети. ИНФО”. 1993 ж.
9. Баричев С.: “Введение в криптографию” - электронный сборник
10. Русско-казахский терминологический словарь. Информатика и вычиллительная техника. Алматы-1999
11. Попов И.И.,Партыка Т.Л.Операционные системы,среды и оболочки.М-2003
12. Симонович С.В.Информатика базовый курс 2-е издание.М-2003
13. Виснадул Б.Д., Лупин С.А., Сидоров СВ., Чумаченко П.Ю. «Основы компьютерных сетей» 2007ж
14. Танненбаум Э. Компьютерная сети – Питер, 2002ж
15. Интернет материалдары.
Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:
КІРІСПЕ
Бұл курстық жұмыста физикалық деңгей технологиясының қолданылатын
байланыс тізбегінің түрлері, ерекшеліктері, жұмыс істеу принциптері,
артықшылықтары мен кемшіліктері, қолдану ережелері жайында айтылады.
Физикалық кодтаудың байланыс каналдары дискретті мәлімет бойынша екі
негізгі түрлері қолданылады – синусоидты сигналының негізі және тік
төртбұрышты импульстің тізбегінің негізі. Бiрiншi әдiс көбінесе модуляция,
немесе аналогты модуляция деп аталады, сонымен бiрге кодтау аналогты
сигналдың параметрлерi жиі өзгерiс есебiнен iске асады. Әдетте екiншi әдiс
цифрлар кодтауы деп аталады. Бұл әдiстер қорытынды сигналдың спектр енімен
және олардың iске асырылуы үшiн қажеттi аппаратураның күрделiлiгiмен
қажеттi айырмашылығы болады.
Синусоидтың қолданылуы мәлiметтiң тапсыру жылдамдығы жайында неғұрлым
кіші спектрге алып келедi. Дегенмен, тiк төртбұрышты импульсті шығаруларға
(генерирования) қарағанда, синусоид модуляциясы үшiн күрделі және қымбат
аппаратура қажет.
Демек, дәл қазіргі уақытта аналогты форманы бастапқы мәліметтерден
жиірек болатын, бiрлiктер және нөлдердiң тiзбегiнiң түрiнде дискреттi түрде
байланыс каналдары бойынша берiледi. Дискреттік формада аналогты
мәліметтерінің ұсынылу процессі дискретті модуляция деп аталады.
Модуляция және кодтау терминдері жиі синонимдер сияқты қолданылады.
Потенциалдық және импульсты кодтары дискреттi мәлiметтiң цифрлар кодтауында
қолданылады.
Сигналдың потенциалы тек қана мәнi логикалық бiрлiктер және нөлдерiнiң
ұсыныстары үшiн потенциалдық кодтарда қолданылады, оның ауыспалығы, бiткен
импульстерді қалыптастыратыны ескерілмейді. Импульсті кодтар нақтылы
полярлықтың импульстерiменде екiлiк мәлiметтердi дайындауға мүмкiндiк
бередi, немесе импульстiң бiр бөлiгiмен - нақтылы бағыттар потенциалымен
жіберіледі.
Курстық жұмыстың өзектілігі физикалық деңгей технологиясының
тиімділігін көрсету.
Курстық жұмыс мақсаты. Физикалық деңгей технология тақырыбы байланыс
тораптары, тарату ортасы, таралу кідірісі, сигналдың бәсеңдеуі, өткізу
жолағы, коаксиалды кабель, оптоталшықты кабель, радиоарна, телефон және
телеграф өткізгіштерін қарастыру.
Мақсатқа жету үшін келесі курстық жұмыс міндеттері қойылады:
• әртүрлі қайнар көздерден қажетті теориялық материалдарды іздеу;
• теориялық материалдарды қазақ тіліне аудару;
• тақырыпты толық қамту үшін кесте, сурет түрінде әртүрлі
мысалдарды қарастыру.
Зерттеудің құрылымы. Курстық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қорытындыдан
және пайдаланылған әдебиеттерден тұрады.
1 Байланыс тораптары
1.1 Байланыс тораптарының түрлері
Мәлiмет берiлетін орта
Жалпы жағдайда байланыс торабы (1.1сурет) физикалық ортадан құралады,
ақпараттық ескертпе дабылдары, деректердi берудегі аппаратура және аралық
аппаратуралар бойынша беріледі. Байланыс торап (line) термині байланыс
каналының (channel) синонимы болып табылады.
1.1-сурет Байланыс торабының құрамы
Демек, деректердi жіберудегі физикалық орта (medium) кабельді ұсына
алады, яғни өткізгіштердің жиынын, изоляциялы және қорғайтын қабықтарды,
жалғағыш тiркеуiштердiң кабелi, сонымен бiрге жер атмосферасы немесе ғарыш
кеңiстiгi, ақпараттық дабылдары таралуы арқылы бола алады. Қазіргі мәлiмет
телекоммуникациялық жүйесіне электр тогi немесе кернеу көмегімен беріледі,
радиосигналдар немесе жарық сигналдары - физикалық құбылыстар, бұның
барлығы электромагнит өрiсiнiң тербелiсi арқылы әр түрлі жиіліктерде және
табиғаттарда болады.
Байланыс торабы деректердi жіберу ортасына байланысты бөлiнедi (1.2
сурет):
• өткеншелі (проводные)
• кабельді (кабельные)
• жер бетiндегi радиоканалдар және спутниктi байланыс
1.2-сурет Байланыс тораптарының түрлері
Өткеншелі байланыс торабы айырғыш немесе экрандық шырмауларсыз-ақ
қандайда өткiзгiшті, бағаналардың арасындағы және ауада асылынылғандыда
ұсына алады. Мұндай байланыс тораптары телефон немесе телеграф ескертпе
дабылдары бойынша дәстүрлі түрде берiледi, бiрақ бұл тораптар басқада
жағдайларда да және компьютер мәлiметтерiнің мүмкiндiктерi берiлуiнде де
қолданылады.
Байланыс кабелі (Кабель связи) — әр түрлі жиіліктегі электрлік не
оптикалық сигналдардың көмегімен ақпаратты (телеграмманы, телефон,
телеграф, теледидар және радио хабарларын, түрлі деректерді,
телемеханикалық сигналдарды, т.б.) жеткізуге арналған кабель. Ол құралымы
бойынша: симметриялық, коаксиалды және талшықты-оптикалық.
Байланыс кабелі жеткізілетін токтың жиілігіне қарай төменгі жиілікті
және жоғары жиілікті. Байланыс кабелі қолданылу аясына қарай
алысқашықтықтық және жергілікті, кабель тарту тәсіліне сәйкес жер асты, су
асты және аспалы, т.б. болып ажыратылады. Электрлік Байланыс кабелінің ток
өткізгіш өзекшелері, әдетте, мыстан, оқшаулағышы қағаздан неполимерден, ал
қабықшасы қорғасыннан не алюминийден жасалады. Талшықты-оптикалық байланыс
кабелі қорғағыш қабықша (фторпластан, поливинилхлоридтен, т.б. жасалған)
ішіне орналасқан жарық өткізгіш талшықтардан құралады. Қазір көбіне
талшықты-оптикалық байланыс кабелі жиі қолданылады, себебі ол басқаларына
қарағанда арзанға түседі, әрі онымен берілетін сигналдың сапасы
төмендемейді.
1.3- сурет Кабелдердiң құрылымы
Қосарланған жұптардың негiзінде кабелдер симметриялы кабельдер деп
аталады, артынан олар екi бiрдей конструктивтiк өткізгіштердің қатынасында
болады. Симметриялы кабель экрандалған бола алады, егер- экрандалған
қосарланған жұп (Shielded Twisted Pair,STP) негізiнде, ал экрандалмаған –
экрандалмаған қосарланған жұп (Unshielded Twisted Pair, UTP) бола алады.
Коаксиалды кабель - диэлектриктік қабат (ішкі изоляция) арқылы өзара
бөлінген және де ортақ сыртқы қабаттың ішінде орналасқан орталық мыс
өткізгіш пен метал экраннан тұратын электрлік кабель болып табылады (1.4 -
сурет).
1.4-сурет Коаксиалды кабель
Коаксиалды кабель жақын уақытқа дейін оның бөгеуілге қарсы жақсы
қорғанысына байланысты кең таралған болып келді. Бірақ коаксиалды кабельді
монтаждау мен жөндеу өрілген жұп сымдармен салыстырғанда аса қиындау, ал
бағасы қымбат (1,5-3есе) және де кабельдің шеттеріндегі ағытпаны
орналастыру да қиынға соғады. Қазіргі таңда оны өрілген жұп сымдарға
қарағанда аз қолданады. EIATIA-568 стандарты коаксиалды кабельдің бір
ғана Ethernet желісінде қолданылатын түрін қамтиды.
Коаксиалды кабель негізі шина топологиясында қолданылады.
Бұл жағдайда ішкі сигналдардың шағылысуын болдырмау үшін кабель шеттеріне
міндетті түрде терминатор орналастыру керек жәнеде терминаторлардың біреуі
(тек қана біреуі) жерлестірілген (заземлен) болуы қажет. Жерлестірілмесе
металл қабат желіні ішкі электромагнитты толқындардан қорғамайды және де
берілетін ақпараттың шағылысуын төмендетпейді. Дегенмен, жерлестіру
кезінде екі немесе бірнеше нүктеде желі құрылғыларымен қатар желіге
қосылған компьютерлер де істен шығуы мүмкін. Терминаторлар кабельмен сәйкес
болуы керек. Яғни олардың кедергісі кабельдің толқындық кедергісіне тең
болуы қажет. Мысалы, 50 Омдық кабельге тек қана 50 Омдық терминаторлар
сейкес келеді.
Коаксиалды кабельдер жұлдызша топологиясында аз қолданылады.
Бұл жағдайда бос шеттерге терминаторлар қою қажет емес.
Сондықтан сәйкестендіру мәселесі оңай шешіледі.
Локальді желілерде көбінесе 50 Омдық (RG-58, RG-11, RG-8) және 93
Омдық (RG-62) кабельдер қолданылады. Телевизияда кең таралған 75 Омдық
кабельдер локальді желіде қолданылмайды. Коаксиалды кабельдің маркалары
аз. Олар ыңғайлы болып саналмайды. Fast Ethernet желісінде коаксиалды
кабельдерді қолдану қарастырылмағаны сәйкестік емес. Бірақ көп жағдайда
классикалық шина топологиясы өте ыңғайлы болады. Себебі, ол
қосымша құрылғы - концентраторларды қажет етпейді.
Коаксиальді кабельдің негізгі екі түрі бар:
• жіңішке (thin) кабель, диаметрі 0,5 см.
• қалың (thick) кабель, диаметрі 1 см. Коаксиальді кабельдің
классикалық түрі.
Жіңішке кабель қалың кабельмен салыстырғанда аз
қашықтықтарға қолданылады, себебі онда сигналдың бәсеңдеуі күштірек.
Дегенмен жіңішке кабельмен жұмыс істеу оңайға соғады: кез-келген
компьютерге жалғауға болады, бөлменің қабырғасына орналастыру да оңай.
Жіңішке кабельге қосылу қосымша құрылғыларды қажет етпейді. Ал
қалың кабельге қосылу үшін арнайы құрылғылар қолдану керек. Жіңішке кабель
екі есе арзан, сондықтан ол көп қолданылады.
Коаксиалды кабельдің маңызды параметрлерінің бірі оның сыртқы қабаты
болып табылады. Бұл жағдайда non-plenum (PVC) және де plenum кабельдері
қолданылады.
Сигналдың таралу кідірісі коаксиалді кабельде жіңішке үшін – 5 нсм, ал
қалың үшін – 4,5 нсм.
Екі экранды коаксиалды кабельдер де бар. Бір экран екіншісінің ішінде
орналасқан және қосымша изоляция қабатымен ажыратылған.
Ондай кабельдер жақсы қорғалған және олар жай кабельдерден қымбат.
Қазіргі таңда коаксиалды кабель ескірген болып табылады. Көп жағдайда
оны өрілген жұп сымдар немесе оптоталшықты кабель ауыстыра алады.
Оптоталшықты ( талшықты-оптикалық) кабель –бұл, электрлі және мыс
кабельдермен салыстырғанда мүлдем басқа типті кабель. Ақпарат электрлік
сигнал арқылы емес, жарық сигналы арқылы беріледі. Оның негізгі элементі –
жарық алыс қашықтыққа жүретін мөлдір шыныталшық.
1.5 – сурет Оптоталшықты кабельдің құрылымы
Оптоталшықты кабель құрылымы өте қарапайым және де коаксиалды
кабельдің құрылымына (1.5-сурет) өте ұқсас. Тек орталық мыс өткізгіш
сымның орнына жіңішке шыныталшық (диаметрі шамамен 1 – 10 мкм) , ал ішкі
оқшаулағыштың орнына шыны немесе пластикалық, жарықты сыртқа
шығарып жібермейтін, қаптама қолданылады. Бұл жерде жарықтың ішкі толықтай
шағылысуы туралы сөз болып тұр. Жарық әртүрлі сыну коэффициентерімен
екі шекарадан шағылысады (орталық талшықпен салыстырғанда, шыны қабатта
коэффициент төмен). Металл орама қажет емес, себебі электромагнитті
толқындардан сақтаудың қажеті жоқ. Кей кезде қоршаған ортаның әсерінен
сақтау үшін қолданылуы мүмкін.
Оптоталшықты кабель бөгеуілден қорғалу және де берілген ақпараттың
құпиялығын сақтау қасиеттеріне ие. Кабельдегі ақпаратты жасырын оқу мүмкін
емес, өйткені ондай жағдайда кабельдің тұтастылығы жойылады. Бұндай
кабельдің теориялық түрдегі өткізу жолағы 1012 Гц дейін болады, электрлік
кабельдердікінен жоғары. Оптоталшықты кабельдің бағасы әркез төмендеуде
және де қазіргі таңда жіңішке коаксиалды кабельдің бағасымен тең.
Оптоталшықты кабельдің кейбір кемшіліктері де бар. Солардың ең
бастысы – монтаждаудың қиындығы (ағытпаларды орналастырғанда микрон ды
дәлділік қажет). Оптоталшықты кабельді қолданғанда жарық сигналын электрлі
сигналға және керісінше айналдыратын арнайы оптикалық қабылдағыш пен
таратқыш қажет болады. Сондықтан да желі жалпы алғанда қымбат болады.
Оптоталшықты кабельдер сигналдардың тармақталуына жол береді (ол үшін
арнайы тармақтағыштар (couplers) қолданылады), бірақ оларды тек қана бір
бағытта қолданады. Кез-келген тармақталу жарық сигналын әлсіретеді, егер
көптеген тармақталу болса, онда жарық сигналы соңына дейін жетпей қалуы
мүмкін.
Кабельді ораған кезде радиус кем дегенде 10 – 20 см болуы керек, егер
одан аз болса орталық талшық сынып кетуі мүмкін.
Оптоталшықты кабель тек қана жұлдызша және сақина топологиялы
желілерде қолданылады. Сәйкестендіру мен жерлестіру бұл жағдайда қажет
емес. Болашақта бұл кабель электрлік кабельдерді ығыстырады. Мыс қоры жер
шарында аз, ал шыны жасап шығаруға қолданылатын шикізат әлі де жеткілікті.
Оптоталшықты кабельдің екі түрі бар:
• көпмодалы немесе мультимодалы кабель, арзандау, бірақ сапасы төмен;
• бірмодалы кабель, қымбат, бірақ біріншімен салыстырғанда көрсеткіштері
жақсы.
Бірмодалы кабельде барлық сәулелер бір жолмен жүріп өтеді,
сондықтан олар қабылдағышқа бірдей уақытта жетеді және сигналдың
формасы қатты өзгермейді (1.6,а-сурет). Бірмодалы кабельдің орталық
талшығының диаметрі шамамен 1,3 мкм және де ол толқын ұзындығы дәл сондай
жарық тасымалдайды (1,3 мкм). Дисперсия мен сигналдың жоғалуы бұл кезде
мәнберерліктей емес, сондықтан көпмодалы кабельға қарағанда сигналды алыс
қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндік береді. Бірмодалы кабель үшін лазерлі
қабылдап-таратқыштар қолданылады. Бұл аппараттар әзірге қымбат және ұзаққа
шыдамайды. Сигналдың бәсеңдеуі бірмодалы кабельде 5 дБкм-ге тең және 1
дБкм-ге дейін төмендеуі мүмкін.
Бірмодалы кабельде жарық сәулелерінің траекториясы байқаларлықтай
шашырауға ұшырайды, сондықтан кабельдің соңындағы
сигналдың формасы бұрмаланады (1.6,б- сурет). Орталық талшықтың диаметрі
62,5 мкм, ал сыртқы қабаттың диаметрі 125 мкм (кейде 62,5125 деп
белгіленеді). Сигналды тарату үшін әдеттегі жарықтық диод (лазерлі емес)
қолданылады. Сол себепті бірмодалы кабельмен салыстырғанда оның бағасын
азайтады және қабылдап-таратқыш аппараттарының өміршеңдігін ұзартады. Көп
модалы кабельде жарық толқынының ұзындығы 0,85 мкм және 30 – 50 нм
шамасында шашырайды. Кабельдің шекті ұзындығы 2 – 5 км. Көпмодалы кабель –
бұл, қазіргі таңдағы оптоталшықты кабельдің негізгі түрі, себебі ол
арзандау және қолжетерлік. Бәсеңдеу көпмодалы кабельде бірмодалы кабельге
қарағанда көп, 5 – 20 дБкм-ге тең.
1.6 сурет Оптикалық кабельдердің түрлері
Жер бетiндегi және спутниктi байланыс. СБЖ пайдаланылатын СВЧ
антенналары – жер үсті стансалары беретін радиосигналдарды қабылдауға
арналған және осы сигналдарды кері ретрансляцияға арналған
жиіліктегі диапазон. Спутниктердің көбі гигагерцті диапазонды 64
ГГц, кейбіреулері 1412 ГГц пайдаланады (бірінші сан – Жер – спутник
буыны бойынша жұмыс жиілігі,ал екіншісі – спутник – Жер буыны бойынша
жұмыс жиілігі). Спутниктің сигналды қабылдауы мен беруі - транспондер
деп аталатын арнайы құрылғымен қамтамасыз етіледі. Абоненттер
арасындағы өзара әрекеттесу тізбек бойынша жүзеге асады: абонентті
станция (ақпаратты жөнелткіш) – таратқыш жерүсті радиотелеметриялы
станция (РТС) – спутник – қабылдағыш жерүсті радиотелеметриялы станция –
абонентті (ақпаратты алушы). Жерүстіндегі бір РТС жуық жатқан АЖ
тобына қызмет етеді.
Спутник пен жерүстіндегі РТС арасындағы деректерді беруді
басқару үшін мынадай тәсілдер пайдаланылады.
1. Кәдімгі мультиплексирлеу – жиілік бөлігу мен уақытын
бөлінулер. Біріншісінде барлық жиілікті спектр радиоканал подканалға
бөлінеді, олар пайдаланушылар арасында кез – келген графикті беру
үшін үлестіріледі.
Бұл тәсілдің кемшілігі: ішкі каналдар тиімді пайдаланылмайды,
бастапқы каналдар өткізу сызығының едәуір бөлігі бөлу сызығы
ретінде пайдаланылады.
Екіншісінде барлық уақытты бөлінулер пайдаланушылар арасында
бөлінеді, олар шешуі бойынша ұсынылған уақытша кванттарға (слотқа)
иелік етеді.
2. Сұрау – таңдау әдісі мен құралын пайдаланатын
“бастауышқайталама” кәдімгі тәртібі. Бірінші орган ретінде көбінесе
РТС, сиректеу – спутник шығады. Сұраутаңдау циклі көп уақытты
алады, әсіресе желісте АЖ үлкен саны болғанда. Сондықтан
пайдаланушыға сұрау салу реакция уақыты ол үшін қабылданбайтындай
болуы мүмкін.
3. “Бастауышқайталама” типті басқару тәртібі сұраусыз, уақытты
кванттаумен
көптік кіру әдісін жүзеге асырумен (ТДМА). Мұнда слоттар
бірінші РТС белгіленеді, эталон деп аталады. Эталонды станция басқа
РТС сұрау салуды қабылдап бұл сұрауларды кадрды беру үшін нақтылы
слотты станциялары белгілену жолымен қанағаттандырады, ол каналдың
графигі мен қамтылу сипатына байланысты болады. Мұндай әдіс кең
түрде коммерциялық спутниктік желісте пайдаланылады.
4. Басқарудың тең рангілі тәртібі. Пайдаланушылар каналға кіруге
тең құқылы, канал үшін бәсекелестік жүреді. 70 – жылдар басында
Н.Абрамсон тиімді бәсекелесу әдісін ұсынып, ол ALOHA жүйесі деп
аталды.
Бұл жүйенің бірнеше нұсқасы бар: кездейсоқ кіру әдісі
(кездейсоқ ALOHA); тең рангілі басымды слот жүйесі (слотты ALOHA)
және т.б.
Спутниктік байланыс желісінің негізгі артықшылықтары:
• Станциялар арасында байланысты қамтамасыз ету;
• Қашықтығына тәуелсіз ақпаратты беру құны;
• Желісті тұрғызу мүмкіндігі;
Спутниктік байланыс желісінің кемшіліктері:
• Деректер берілісінің құпиялығын қамтамасыз етуге қаражат пен
уақытты жұмсау қажеттілігі;
• Үлкен қашықтықтан радиосигналдарды қабылдауда кідірістің болуы;
• Радиосигналдардың өзара қателесу мүмкіндігі;
• Сигналдардың әртүрлі атмосфералық құбылыс әсеріне ұшырауы;
1.2 Байланыс тораптарының аппаратурасы
Байланыс тораптарының аппаратурасы, немесе АПД (Data Circuit
Terminating Equipment, DCE) компъютер желiлерiндегi компьютерлер тiкелей
қосылады немесе локальды байланыс торабына қолданушы және шекаралық жабдық
болып табылады. Деректердi беруде аппаратураны дәстүрлі түрде байланыс
торабының құрамдарына қосады. Мысалға DCE модемі, терминалдық адаптер
жүйесі ISDN, цифрлық каналдарға қосылатын құрылғы. Әдетте DCE физикалық
деңгейде жұмыс істейді, физикалық ортаға мәлiметтiң берiлуiне жауап береді
және олардың iшiнен керекті сигналдардың қабылдау формасы және қуаты қажет.
Қолданушының байланыс торабының аппаратурасы, деректердi берудi тiкелей
байланыс торабтары бойынша және аппаратураға берiлетін өндiретiн
мәлiметтер, мәлiметтердiң шеткi жабдығы деген атауды атайды, немесе ООД
(Data Terminal Equipment, DTE). DTE мысалына компьютерлер қызмет көрсете
алады, коммутаторлар немесе маршутизаторлар. Бұл аппаратураны байланыс
торабының құрамдарына қоспайды.
DCE және DTE жабдықтарының классқа бөлінуі жергілікті жүйедегі шарты
жеткілікті болып табылады. Мысалы, локальді жүйедегі адаптерді компьютердiң
тиiстiлiгi сияқты санауға болады, яғни DTE, сол сияқты байланыс каналдары
құрама бөлiкпен, яғни DCE.
Аралық аппаратура әдетте үлкен созылымдық байланыс тораптарында
қолданылады. Ол ең негізгі екі жұмысты орындайды.
• Сигнал сапасын жақсарту;
• Екi желi абоненттерiнiң арасындағы тұрақты құрама байланыс
каналының жасалуы.
Локальды жүйеде аралық аппаратура еш уақытта қолданбауы мүмкін, егер
физикалық ортаның созылымдығы - кабелдерден болса немесе радиоэфир – бір
желілік адаптерден басқада желілік адаптердің сигналдарынан аралық күшсіз
қабылдай алады. Басқа жағдайда қайталауыш және концентраторлар түрлерінің
құрылымдары қолданылады.
Аралық аппаратураның түрiне байланысты барлық байланыстың сызықтары
аналогты және цифрлы болып бөлінеді. Аналогты байланыста аралық аппаратура
аналогты сигналдарды күшейту үшін арналған, яғни үздіксіз мағыналы
диапозоны болатын жағдайда. Мұндай байланыс тораптары АТС-тың байланысы
үшiн телефон желдерiндегi өзара дәстүр бойынша қолданылды. Өте жылдам
каналдарының құрылуына, бірнеше төмен жылдамдықтағы аналогты абоненттік
каналдарының мультиплексрленуі, жиiлiк мультипликация жасалу техникасы
әдетте аналогты жолда қолданылады (Frequency Division Multiplexing, FDM).
Цифрлық байланыс тораптары ескертпе дабылдары түпкі санына берілетін
болады. Регенераторлар - цифрлық каналдар байланыстарында аралық
аппаратурада арнайы қолданылады, импульстің формасын жақсартады және
олардың ресинхронизациясын қамтамасыз етедi, яғни олардың жүру мерзiмдерiн
қалпына келтiредi. мультипликация жасау және алғашқы желiлердiң
коммутациясының аралық аппаратура каналдарының мультипликация жасауы
уақытша қағидасына сәйкес жұмыс iстейдi (Time Division Multiplexing, TDM),
әрбiр шапшаңдығы төмен каналға өте жылдам канал уақытының (тайм-слот,
немесе квант) нақтылығы ыдыраяды.
1.3 Байланыс тораптарының мiнездемесі.
Байланыс тораптарының мiнездемелерiнiң топтары
Гармондық анализ теориясынан белгілі, кез-келген мерзімді үдерістің
түрінде түрлі жиіліктің синусоидалы тербелісінің сомасы ретінде ұсыну және
түрлі амплитудалы болады (1.7-сурет). Әр синусоида жасаушы гармоника деп
аталады, ал барлық гармоника жиынтығының бастапқы белгісінің спектрлі
жайылады. Мерзімді емес белгілердің түрін интегралдық синусоида белгісі
жиіліктің үзілмес спектрі ретінде ұсынуға болады. Мысалы, идеалды
импульстің спектрлі жайылуы барлық спектр тазалығын тексереді, -∞ ден
бастап +∞ ге дейін (1.8-сурет).
Кез-келген сыртқы сигнал техникасының бастапқы белгі спектрі белгілі.
Кей жағдайларда сигналдарды, аналитикалық түрде сипаттайды, спектр Фурье
формуласын тез арада табады.
1.7 -сурет Синусоидалардың периодты сомма сигналының ұсынысы
1.8 -сурет Тамаша импульстiң спектрлiк жiктеуi
Iс жүзiнде кездесетiн кез келген формалардың сигналдары үшiн, спектрлік
анализаторлар - спектрді арнайы құралдар көмегiмен табуға болады, қай нақты
сигналдың өлшенетін спектрлері және экранда гармоникалардың амплитудасын
құрайтынын бейнелейдi, оларды принтерлерде басып шығарады немесе
компьютерге өңдеуге және сақтауға жібереді.
Жиiлiк синусоиданың жiберушi каналымен бұрмалау қандай болмасын
амплитуданың бұрмалауына ақырында алып келедi және кез келген түрдiң сигнал
берiлетiн формалары. Форманың бұрмалануы синусоидалары тең емес жағдайда әр
түрлі жиіліктер бұрмаланады. Егер бұл сөз жiберушi аналогты сигнал болса,
қабырға жиiлiктерi - бiрде обертондар дауыстарының тембрi бұрмалау есебiнен
өзгередi. Импульсты сигналдардың берiлу жағдайында, компъютерлер желiлеріне
тән, төмен жиiлiктi және жоғары жиiлiктi гармоникалар бұрмалайды,
нәтижесінде импульс фронты өзінің тік төртбұрышты формасын жоғалтады (1.9-
сурет). Линияны қабылдау соңында сигналдар нашар танылуы мүмкін.
Байланыс торабы берiлетiн ескертпе дабылдарды бұрмалау себебі, оның
физикалық параметрi тамашалығынан айырмашылығы бар. Мысалы, мыс
өткiзгiштерi осылай әрдайым белсендi кедергiнiң комбинациясының ұзындығы
бойынша кейбiр таралғаны болады, сыйымды және индукциялы жүктемелер (1.10-
сурет).
Сызықтың әр түрлi жиiлiктердiң синусоидалары үшiн нәтижеде әртүрлi
толық кедергiге ие болады, демек, оларда әр түрлі жіберіледі. Сонымен бiрге
кабель талшықты-оптикалық жарықтың жіберiлуi тамаша ортадан ауытқуды –
вакуумнан алады.
1.9-сурет Линиялық байланыста импульстердің бұрмалануы
1.10-сурет Таралған индукциялы-сыйымды жүктемесі сияқты линия ұсынысы
Өшу және толқын кедергісі
Өшу және өткізу жолағы сияқты, байланыс тораптарының синусоид
сигналдарының бұрмалану дәрежесі осындай мiнездемелер бойынша бағаланады.
Өшу – сигнал қуатының жоғалуы. Бұл сигнал қуаты қабылдағыш шығуынан
кіру сигнал қуатының хабарлағышына, децибелда берілген (дБ). Өшуі аз болған
сайын, кіруге арналған қабылдағыш сигналы мықты, байланысы да жақсы.
А=lg (Р1P2):
Р1 – линия шығудағы сигнал қуаты,
Р2 - линия кірудегі сигнал қуаты.
1.11- сурет Сигнал қуаттылығы
Бел – бұл екi шамалардың қатынасының логарифмдiк бiрлiгi.
Б – Бел = lg (P1P2) = 2 lg (U1U2)
0,1 Белдің жартысы – децибел. 1Б = 10дБ.
Децибелдегі өшу:
A = 10 lg (P1P2) = 10 lg (U1I1 U2I2 ) =10 lg (U1*(U1R1) U2 *
(U2R2))
R1 = R2 қабылдаймыз,
Олай болса, A = 10 lg (U12 U22) = 20 lg (U1 U2)
Өшу кабельдің ұзындығы мен жиілігінен тәуелді болады. Тестеу жұмыс
жиiлiктерiнiң барлық диапазоны үшiн өндiрiлініп алады.
Өшу коэффициенті - тербеліс өлшеуінің жылдамдығын мінездейтін өлшем.
Байланыс тізбегінің өшу коэффициенті (Коэффициент затухания цепи
связи). Байланыс тізбегіндегі таратылатын сигналдың амплитудасының байланыс
тізбегі параметрлеріне байланысты кемуін оның өшу коэффициенті деп атайды.
Өшу коэффициенті бірінші ретті параметрлермен анықталып, тізбек ұзындығы
мен жиілік ауқымы өскен сайын, сонымен қатар байланыс жолдарының түрлеріне
байланысты әр түрлі дөрежеде өседі.
Толқын кедергісі
Дыбыс тарайтын орта тығыздықтың дыбыс жылдамдығына көбейтіндісі.
Электродинамикада кеңістіктің толқындық кедергісі сол ортада тарайтын
электромагниттік толқынның электр және магнит өрістері кернеулерінің
амплитудаларының қатынасына тең. Беру желісінің толқындық кедергісі сол
желінің кез келген нүктесіндегі кернеудің ток күшіне қатынасына тең. Екі
сымды фидердің толқындық кедергісі: р = 276√( ξ )*(lg2ad). Мұндағы
толқындық кедергі, а-екі сымның арақашықтығы, d-сымның диаметрі.
Радиотаратқыштың шығыстық кедергісі мен фидердің толқындық кедергісі
арасында үйлесімдіктің болмауы пайдасыз энергия шығынына апарып соғады.
Активті кедергіден және реактивтік кедергіден (индуктивтіктер мен
сыйымдылықтар әрекеті тоққа қарсы бағытталған) тұратын электрондық
тертполюстіктік толық кедергі.
Электромагниттік толқын біртекті жолдың бойымен шағылмай таралғанда
кездесетін кедергі толқындық кедергі немесе импеданс деп аталады. Электр
және магнит өрістерінің келденең қүраушы векторларының қатынасына тең.
Өткізгіштер мен оқшаулағыштардың заты мен құрамына, сондай-ақ экранның
сипаттамасына тәуелді. Оммен өлшенеді. Жолдың толқындық кедергісі жүктеме
кедергісіне тең болса, "қума толқын" режімі орнайды.
Құрылғының кедергілері және ақиқаттық
Құрылғының кедергілер желісінің бөгеуіл деңгейін азайту үшін
анықталады, сыртқы орталарда немесе кабельдің өзіне ішкі өткізгіштер
құрылған. Құрылғының кедергілер желісі қолданылатын физикалық ортадан
тәуелді, сонымен бірге байланыс құралдарының өзіне экрандалған және басым
кедергілері болады. Ең аз бөгеуілге шыдамдылық радиожелі болып табылады,
кабельді желілер жақсы орнықтылықпен және өте жақсы – талшықты-оптикалық
байланысқа ие болады. Құрылғының кедергілерін азайту үшiн әдетте, соңынан
пайда болатын сыртқы электромагнитті өрістер, өткiзгiштер экрандалып немесе
орайды. Құрылғының кедергісін сипаттайтын параметрлер, байланыс торабының
ықпалының параметрлерiне жатады.
Мыс кабелiнiң ықпалдары алғашқы параметрлермен электр және магниттi
байланыстар болып табылады. Электр байланысы шынжыр бойынша бағытталған
тоқтың қатынасымен анықталады, душар болған ықпалға, шынжырға ықпал ететiн
жұмыс iстейтiн кернеу. Магниттi байланыс – бұл электр жүргiзу күшi,
бағытталған шынжырларда, ықпал ететiн шынжырдағы душар болған ықпал және
токқа.
Жақын аяқтағы әрiлi-берiлi сiлтеулерi (Near End Cross Talk, NEXT)
кабелдiң орнықтылықтарын сол жағдайда анықтайды, қашан сiлтеу сигнал
әсердiң нәтижесiнде құрастырады, шығарылатын кабелдiң аяғы көршi буларды
бiрге қосылған хабарлағышты, қабылдағыш буға қосылған ұшыраған ықпалға
жұмыс iстейдi (1.12-сурет). NEXT көрсеткіші, децибелде көрсетілген, -
ға тең, Рвых- шығу сигналының қуаты, Рнав- бағытталған сигнал қуаты.
NEXT мәні аз болған сайын, кабелі жақсарады. Демек,5 көрсеткіш NEXT
дәрежесінің бұралмалы булары үшін 27дБ жиілігі- 100МГц болуы керек.
Әрiлi-берiлi сiлтеулер шеткі қиыр жағдай үшiн сiлтеулерге кабелдiң
орнықтылықтарын бағалауға мүмкiндiк бередi, хабарлағыш және қабылдағыш
кабелдерінің шет-шеттендерiне қосылады. Анық, осы көрсеткiш жақсы болуы
тиіс, NEXT –ке қарағанда, сигналдың кабелiнiң қиыр шетiне дейiн, өйткенi
әрбiр буды баяулатқан басылумен келедi.
Ршығ - хабарлағыштың шығу сигналының қуаты
Рсж - кабелдiң аяғындағы жақын сiлтеулер
Рса – кабелдің аяғындағы алыстағы сілтеулер
1.12-сурет Басылудың ауысуы
NEXT және FEXT көрсеткіштері әдетте кабельге ғана қолданылатын,
бiрнеше бұралмалы буларға тұратын, осы жағдайда бiр буды өзара сілтеулер
түбегейлі шамаларға жете алады. Бұл көрсеткiштiң жағдайы коаксиалды кабелi
үшiн мағынасы болады, сонымен бiрге ол екi есе шығын коаксиалды кабель үшiн
әрбір тұрғын қорғаныштықтың салдарынан биiк дәрежесiн қолданылмайды.
Сонымен бiрге оптикалық талшықтар бір-біріне көрiнетiн бөгеттер жасамайды.
Кейбiр жаңа технологиялар бiрнеше бұралмалы бойынша деректердi беру бiр
уақытта қолданылатынына байланысты,соңғы уақыттары PS приставкасымен, PS
NEXT және PS FEXT көрсеткіштері қолданыла бастады (1.13-сурет).
1.13-сурет Ауыспалы жиынтық басылуы
Іс жүзінде өте қажетті мынадай көрсеткіш қолданылады, кабель қорғалуы
(ACR) деген. Қорғау деңгейлер арасындағы айырмашылығы қажетті сигнал және
бөгет. Кабельдің қорғалуы көбірек болған сайын, осы кабель арқылы Шеннон
формуласына сәйкес жоғары жылдамдықпен құжаттарды жібереді. 1.14-суретте
сигналдың жиiлiгiнен экрандалмалған бұралмалы бу кабелiнiң қорғаныш
тәуелдiлiгiнің типтi мiнездемесi көрсетiлген.
1.14-сурет Қорғаныштық бұралмалы булар
Мәлiметтердiң берiлiс шынайылығы әрбiр берiлетiн мәлiмет битi үшiн
бұрмалау ықтималдықты мiнездейдi. Кей жағдайларда бұл көрсеткіш бит
қателерiнiң қарқыны (Bite Error Rate, BER) деп аталады. BER өлшемі
қателіктен қандайда бір қосымша қорғаусыз, анықтама бойынша 10-4-10-6,
оптоталшықты байланыс линиясында 10-9 құрайды. Мәлiметтердiң берiлiс
шынайылығының мәнi, мысалы, 10-4 айтарлық, 10 000 бит орташасы не бiр
биттiң мәнi бұрмалайды.
1.4 Өткізу жолағы
Өткізу жолағы – бұның екі характеристикасы бар, біріншісі, басылудан
тiкелей тәуелдi болады, ал екінші жағынан, мұндай байланыс торабының ең
маңызды көрсеткiшiне тiкелей ықпал етедi, барынша мәлiметтiң тапсыру
жылдамдығы болуы мүмкiн.
Өткізу жолағы (bandwidth) - бұл үздiксiз жиiлiк ауқымдары, басылу үшiн
кейбiр алдын ала тап болған шектен аспайды. Демек, өткiзу жолағы синусоида
сигналының жиiлiк ауқымын анықтайды, байланыс торабы бойынша түбегейлi
бұрмалауларсыз сигналдарда анықталады. Біз төмендегіден көретініміз, ең
үлкен дәрежедегi өткiзу жолағының енi байланыс торабы бойынша болуы мүмкiн
мәлiметтiң тапсыру жылдамдығын барынша ықпал етедi. Тап осы қаралатын
терминнiң ағылшын баламасындағы шағылысуды тапты (width-ширина).
Олай болса, амплитуда-жиілік характеристикасы,жолақ өткiзуі және басылу
әмбебап характеристакасы болып табылады, және олардың бiлiмi сол туралы
қорытынды жасауға мүмкiндiк бередi, линия байланысынан сигналдар әр формада
жіберіледі.
Өткiзу жолағы сызықтың түрi және оның созылымдығынан тәуелдi болады.
1.15-суретте линиялық байланыстың әр түрлі тораптарының өткізу жолақтары
көрсетілген, сонымен бiрге өте жиi жиiлiк ауқымындағы байланыстарын
техникаларда қолданылады.
1.15-сурет Байланыс тораптарының өткiзу жолағы және әйгiлi жиiлiк
ауқымдары
Өткізу қабілеті
Өткiзу қабiлетiнiң анықтауы
Өткізу қабілеті (көптеген бит мәліметтері, уақыт бiрлiгіне берiлетiн)
және мәлiметтердiң берiлiс шынайылығы ең алдымен компьютер желiсiнiң
өңдеушiлерi қызықтырады, бұл мiнездемелер құрылған желiнiң өнiмдiлiк және
сенiмдiлiгiне тiкелей ықпал етеді.
Мәлiметтердiң өткiзу қабiлеті және берiлiс шынайылықтарына тәуелдi
болады, бір жағынан физикалық орта характеристикасы, ал екінші жағынан
-деректердi жіберудің әдiстiк характеристикасымен анықталады. Сондықтан,
байланыс торабының өткiзу қабiлетi туралы айтуға болмайды, ол үшiн
физикалық деңгейдiң хаттамасы анықталған. Мысалы, цифрлық тораптар үшiн
физикалық деңгейдiң хаттамасы әрдайым анық, биттік деректердi жіберу
жылдамдығы, олар үшiн бiрде әрдайым белгiлi және өткiзу қабiлетi -
64кбитс, 2Мбитс және т.б.
Осындай жағдайда, тек қана анықтауға тура келедi, қазiргi
хаттамалардың жиындарын осы торапта қолдануға, ең маңызды болып қалған
характеристика торабы болады, өткізу қабілеті сияқты, әрiлi-берiлi
сiлтеулер, құрылғының кедергілері және басқада характеристикалар.
Өткізу қабілеті (throughput) бір секунд ішінде арнамен немесе шинамен
жіберіле алатын ақпарат мөлшері. Әдетте бір секундтағы битпен өлшенеді
(мысалы, 33000bits). Өткiзу қабiлетi секундына (битс) биттермен өлшенедi,
сонымен бiрге туынды бiрлiктерінде, сондай секундына килобиттер (Кбитс),
секундына мегабиттер (Мбитс), секундына гигабиттер (Гбитс) және т.б.
ЕСКЕРТУ! Байланыс торабының өткізу қабілеті және коммуникациялық
желiлiк жабдықтарының өткiзу қабiлетi секундына биттер бойынша өлшенедi,
секунды байттарға емес. Бұл желiлердегi мәлiметтер дәйектi түрде
байланысады, демек биттiк бойынша, параллельді емес, байттармен, компьютер
ішіндегі құрылымдардың арасында болады. Мұндай өлшем бiрлiктерi, килобит
сияқты, мегабит, және гигабит, торлық технологияларда дәрежелерге 10
(демек, килобит – бұл 1000бит, ал мегабит – бұл 1000000бит) қатал сәйкес
келедi, ғылым және техника барлық салаларындағы жағымды, дәрежелері 2
сандарға жақын емес, бұл қалай программалауда қабылданған, кило - ның
қосымшасы қайда тең 210=1024, ал мега -220= 1048576.
Байланыс торабының өткізу қабілеттері оның характеристикасынан ғана
байланысты емес, басылу және өткізу жолағы сияқты, берiлетiн сигналдардың
спектрiнен жіберіледі. Егер мағыналы сигналдың гармоникалары сызықтың
өткiзу жолақтары бiр нәрсеге тисе, мұндай сигнал бiрде байланыстың осы
желімен жұғысады және қабылдағыш мәлiметтi дұрыс тани алады, желі
хабарлағышы арқылы жіберіледі (1.16,а -сурет). Егер мағыналы гармоникалар
байланыс торабының өткiзу жолақтары шекарадан асса, онда сигнал
бұрмаланады, қабылдағыш мәлiметтiң тануында қателеседі, демек, мәлiмет
қалған өткiзу қабiлетiмен жіберіле алмайды (1.17,б-сурет).
1.16-сурет Байланыс торабының өткiзу жолағы және сигналдың
спектрiнiң аралығында сәйкестiк
Сигналдардың түрiндегi дискреттi мәлiметтiң ұсыныс әдiсiнiң таңдауы,
байланыс тораптарына берілетін, физикалық деп аталады, немесе желілік,
кодтаумен. Кодтаулар таңдаулы әдiстен сигналдардың спектрiне тәуелдi болады
және, сәйкесiнше, өткізу қабілетінің желілігі. Сонымен, желілік кодтаулар
бiр әдiс үшiн бiр өткiзу қабiлетiне ие бола алады, ал басқалары үшін
–басқа. Мысалы, 3 дәрежелі бұралмалы жұп 10 мбитс өткiзу қабiлетiмен
мәлiмет бере алады. Физикалық стандартының кодтау деңгейі 10Base-T және
33мбитс кодтау стандарты 100base –T4. Масалдағыдай, 1.16 суретте
келтiрiлген кодтауды келесi әдiс қабылданған: логикалық 1 оң потенциалдық
желілікте елестеткен, ал логикалық 0 – теріс.
Мәлiмет теориясы айтарлық, кез келген айырмасын және қолданылған
сигналдың болжамсыз өзгерiсi өзiнің мәлiметiнен алып жүредi. Бұл
синусоиданың қабылдауына сәйкес, амплитудада, фаза және жиiлiк өзгерiссiз
болып қалады, мәлiметтерді алып жүрмейдi, өйткені сигналдың өзгерiсi
болатындығынан, бiрақ жақсы болжанатын болып табылады. Сол сияқты,
компьютердiң тактілі шинасында импульстер өзiнің мәлiметтерiн алып
жүрмейдi, сонымен бiрге олардың өзгерiсi уақытында тұрақталған. Міне,
мәлiметтер шинасының импульсін алдын ала болжау мүмкiн емес, сондықтан олар
компьютер жеке блоктар немесе құрылымдардың арасындағы мәлiметтердi
көтередi.
Кодтау әдiсiнiң көпшiлiгi периодты сигналдың параметрi қандай болмасын
өзгерiстi - жиілікті, синусоиданың амплитудасы және фазалары немесе
импульстердiң тiзбек потенциалының таңбасын пайдаланады.
Периодты сигнал, параметрлер өзгередi, тасушы сигналмен немесе тасушы
жиiлiктермен деп атайды, егер синусоиданы сигнал ретiнде қолданса.
Секундына периодты сигналдың ақпараттық параметрiнiң өзгерiстерiнiң
саны бодта (baud) өлшенедi. Ақпараттық белгi көршiлес өзгерiстердiң
арасындағы периодтты уақыт аралығындағы хабарлағыштың жұмыс тактiсі деп
аталады.
Егер сигнал екіден көп айырмасын алса, өткізу қабілеті секундына
биттермен биік болады, бод санына қарағанда. Мысалы, егер фаза және
амплитудалық синусоида информациялық параметр болып табылады,
Өткiзу қабiлетi және сызықтың өткiзу жолағының аралығында байланыс
Периодтық сигналды жиілікке жіберілуі жоғары болған сайын, желі бойынша
уақыт бірлігіне ақпарат көп жіберіледі және физикалық кодтауда әдiс
бекiтiлген күйiнде сызықтың өткiзу қабiлетi жоғарылайды. Басқа жағынан
қарасақ, периодты жүк көтергiш үлкеюімен сигналдың жиiлiктерi үлкеедi және
осы сигнал спектрiнің ені, демек максимал және минимал аралығындағы
жиіліктері синусоидалардың жиынының айырымы, сигналдардың тiзбектiң
физикалық кодтауы үшiн сомаларда таңдаулы болады. Желі сол бұрмалаулармен
синусоидаларының спектрiн алып бередi, оның жолағымен өткiзу анықталады.
Сызықтың өткiзу жолағының аралығында сәйкессiздiк көбiрек және берiлетiн
ақпарат сигналдарына белгiлердi спектрдiң енімен жіберіледі, ескертпе
дабылы көбiрек бұрмаланады және қабылдаушы тораптың мәлiметтерi
айырмашылығын танудағы қатесі ең ықтимал, демек, мәлiметтiң тапсыру
негізінен жылдамдығы аз көрсетiлдi, осымен болжауға болады.
Сызықтың өткiзу жолағының аралығында байланыс немесе барынша максималды
өткiзу қабiлетiмен болуы мүмкiн, физикалық кодтауды қабылданған әдiстегi
тәуелдiлiктерiнен тыс, Клод Шеннон орнатты:
Мұндағы С - секундына бит желісін максималды өткізу қабілеті;
F - герцтердегi өткiзу желісі жолағының енi;
Pc – сигнал қуаты;
Pш – шулы қуаты;
Бұл байланыстан көруге болатын, бекiтiлген өткiзу жолағымен желінің
өткiзу қабiлетiнiң теориялық шегi бiр жағынан болмайды, мұндай шек iс
жүзiнде болады. Шынында, өткiзу қабiлетiн жоғарылататын хабарлағыштың
қуатының үлкеюі есебiнен мүмкiн немесе байланыс торабындағы шудың қуатының
кiшiрейтулерiнде. Бұл екi құрайтын қинала өзгертуге болады. Хабарлағыштың
қуатының жоғарылануы оның габариттердің және құнның түбегейлi үлкеюiне
бағытталды. Жақсы қорғайтын экраны бар арнайы кабелдердiң қолдануы шудың
деңгейінің төмендеуіне талап етедi, тiптi қымбат, сонымен бiрге
хабарлағыштағы шудың төмендеуi және аралық аппаратураға, тiптi жету мүмкін
емес.
Шеннонның формуласына мәндер бойынша жақын байланыс басқа болып
табылады, Найквистен алынған, сонымен бiрге байланыс торабының өткізу
қабілеттілігін барынша болу мүмкіндігін анықтайды, бiрақ желідегі шуды
есепке алмағанда:
Мұндағы: М - ақпараттық параметрдiң айырымы танылатын күйлер саны.
Егер сигнал екi айырымды күйдi алса, өткiзу қабiлетi бiрде байланыс
торабының өткiзу жолағының енiнен екi есе еселенген мәнiне тең (1.17,а -
сурет). Егер хабарлағыш мәлiметтердiң кодтауы үшiн сигналдың екi орнықты
күйлерiн қолданса, желінің өткiзу қабiлетi жоғарылайды, яғни хабарлағыш бiр
жұмыс тактiне бастапқы деректердiң бiрнеше биттерiн алып бередi, мысалы
төрт сигналдың айырымы болып танылатын күйлердiң екi биті (1.17,б - сурет).
1.17- сурет Сигналдың арқасында қосымша күйлерiн тапсыру жылдамдығының
жоғарылауы
Анық, Найквист формуласы шудың бар болуын есепке алмайтындығы, оның
ықпалы жанама ақпараттық белгiнiң күйлерiнің саны таңдауында шағылысады.
Канал қабiлеттiлiгiн жоғарлату үшiн түбегейлi шамаларға дейiн осы санын
үлкейту, бірақ бiз iс жүзiнде желінің шуы үшін жасай алмаймыз. Мысалы,
1.18 суретте келтiрiлген мысал үшiн, желінің өткiзу қабiлетiн екi есе
үлкейтуге болады, мәлiметтердiң кодтауы үшiн 4-ті емес, 16 деңгейді
қолданады. Егер шудың амплитудасы көршi 16-шы деңгейдiң арасындағы
айырмашылықты жиi асырады, қабылдағыш бiрде берiлетiн нақты мәліметтерді
тани алмайды. Сондықтан сигналдың күйлерiнің саны сигналдың қуаты және
шудың байланысымен iс жүзiнде шектеледi, Найквист формуласы деректердi
берудi шегiне жеткен жылдамдықты сол жағдайда анықтап, осы қабылдағыштың
орнықты айырымын танудың мүмкiндiктерiн есепке алуымен таңдалынатын
күйлерiнің саны.
Келтiрiлген байланыстар желінің өткiзу қабiлетiнiң шектi мәндерiн
бередi, осы шекке жақындау дәрежесi физикалық кодтаудың нақты әдiстерiнен
тәуелдi болады, сонымен бiрге шудың қуаттығы, яғни әр түрлi тектiң бөгет
болуы.
1.5 Физикалық және каналдық деңгейлер арқылы деректердi жіберу.
Физикалық кодтаудың байланыс каналдары дискретті мәлімет бойынша екі
негізгі түрлері қолданылады – синусоидты сигнал негізі және тік төртбұрышты
импульстің тізбегінің негізі. Бiрiншi әдiс көбінесе модуляция, немесе
аналогты модуляция деп аталады, сонымен бiрге сол кодтау аннотациялы
сигналдың параметрлерi жиі өзгерiс есебiнен iске асады. Әдетте екiншi әдiс
цифрлар кодтауы деп аталады. Бұл әдiстер қорытынды сигналдың спектр енімен
және олардың iске асырылуы үшiн қажеттi аппаратураның күрделiлiгiмен
қажеттi айырмашылығы болады.
Кең қорытынды сигналдың спектрi тіпті тiк төртбұрышты импульстердiң
қолдануында пайда болады. Егер импульстiң спектрi тамаша шексiз енi
болатынын есiне түсiрсе бұл таң қаларлық емес. Синусоидтың қолданылуы
мәлiметтiң тапсыру жылдамдығы жайында неғұрлым спектрге кiшi еніне алып
келедi. Дегенмен, тiк төртбұрышты импульсті шығаруларға (генерирования)
қарағанда, синусоид модуляциясы үшiн күрделі және қымбат аппаратура қажет.
Демек, сөз, теледидар суретi – дәл қазіргі уақытта аналогты форманы
бастапқы мәліметтерден жиірек болатын, бiрлiктер және нөлдердiң тiзбегiнiң
түрiнде дискреттi түрде байланыс каналдары бойынша берiледi. Дискреттік
формада аналогты мәліметтердің ұсынылу процессі дискретті модуляция деп
аталады. Модуляция және кодирование ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Бұл курстық жұмыста физикалық деңгей технологиясының қолданылатын
байланыс тізбегінің түрлері, ерекшеліктері, жұмыс істеу принциптері,
артықшылықтары мен кемшіліктері, қолдану ережелері жайында айтылады.
Физикалық кодтаудың байланыс каналдары дискретті мәлімет бойынша екі
негізгі түрлері қолданылады – синусоидты сигналының негізі және тік
төртбұрышты импульстің тізбегінің негізі. Бiрiншi әдiс көбінесе модуляция,
немесе аналогты модуляция деп аталады, сонымен бiрге кодтау аналогты
сигналдың параметрлерi жиі өзгерiс есебiнен iске асады. Әдетте екiншi әдiс
цифрлар кодтауы деп аталады. Бұл әдiстер қорытынды сигналдың спектр енімен
және олардың iске асырылуы үшiн қажеттi аппаратураның күрделiлiгiмен
қажеттi айырмашылығы болады.
Синусоидтың қолданылуы мәлiметтiң тапсыру жылдамдығы жайында неғұрлым
кіші спектрге алып келедi. Дегенмен, тiк төртбұрышты импульсті шығаруларға
(генерирования) қарағанда, синусоид модуляциясы үшiн күрделі және қымбат
аппаратура қажет.
Демек, дәл қазіргі уақытта аналогты форманы бастапқы мәліметтерден
жиірек болатын, бiрлiктер және нөлдердiң тiзбегiнiң түрiнде дискреттi түрде
байланыс каналдары бойынша берiледi. Дискреттік формада аналогты
мәліметтерінің ұсынылу процессі дискретті модуляция деп аталады.
Модуляция және кодтау терминдері жиі синонимдер сияқты қолданылады.
Потенциалдық және импульсты кодтары дискреттi мәлiметтiң цифрлар кодтауында
қолданылады.
Сигналдың потенциалы тек қана мәнi логикалық бiрлiктер және нөлдерiнiң
ұсыныстары үшiн потенциалдық кодтарда қолданылады, оның ауыспалығы, бiткен
импульстерді қалыптастыратыны ескерілмейді. Импульсті кодтар нақтылы
полярлықтың импульстерiменде екiлiк мәлiметтердi дайындауға мүмкiндiк
бередi, немесе импульстiң бiр бөлiгiмен - нақтылы бағыттар потенциалымен
жіберіледі.
Курстық жұмыстың өзектілігі физикалық деңгей технологиясының
тиімділігін көрсету.
Курстық жұмыс мақсаты. Физикалық деңгей технология тақырыбы байланыс
тораптары, тарату ортасы, таралу кідірісі, сигналдың бәсеңдеуі, өткізу
жолағы, коаксиалды кабель, оптоталшықты кабель, радиоарна, телефон және
телеграф өткізгіштерін қарастыру.
Мақсатқа жету үшін келесі курстық жұмыс міндеттері қойылады:
• әртүрлі қайнар көздерден қажетті теориялық материалдарды іздеу;
• теориялық материалдарды қазақ тіліне аудару;
• тақырыпты толық қамту үшін кесте, сурет түрінде әртүрлі
мысалдарды қарастыру.
Зерттеудің құрылымы. Курстық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қорытындыдан
және пайдаланылған әдебиеттерден тұрады.
1 Байланыс тораптары
1.1 Байланыс тораптарының түрлері
Мәлiмет берiлетін орта
Жалпы жағдайда байланыс торабы (1.1сурет) физикалық ортадан құралады,
ақпараттық ескертпе дабылдары, деректердi берудегі аппаратура және аралық
аппаратуралар бойынша беріледі. Байланыс торап (line) термині байланыс
каналының (channel) синонимы болып табылады.
1.1-сурет Байланыс торабының құрамы
Демек, деректердi жіберудегі физикалық орта (medium) кабельді ұсына
алады, яғни өткізгіштердің жиынын, изоляциялы және қорғайтын қабықтарды,
жалғағыш тiркеуiштердiң кабелi, сонымен бiрге жер атмосферасы немесе ғарыш
кеңiстiгi, ақпараттық дабылдары таралуы арқылы бола алады. Қазіргі мәлiмет
телекоммуникациялық жүйесіне электр тогi немесе кернеу көмегімен беріледі,
радиосигналдар немесе жарық сигналдары - физикалық құбылыстар, бұның
барлығы электромагнит өрiсiнiң тербелiсi арқылы әр түрлі жиіліктерде және
табиғаттарда болады.
Байланыс торабы деректердi жіберу ортасына байланысты бөлiнедi (1.2
сурет):
• өткеншелі (проводные)
• кабельді (кабельные)
• жер бетiндегi радиоканалдар және спутниктi байланыс
1.2-сурет Байланыс тораптарының түрлері
Өткеншелі байланыс торабы айырғыш немесе экрандық шырмауларсыз-ақ
қандайда өткiзгiшті, бағаналардың арасындағы және ауада асылынылғандыда
ұсына алады. Мұндай байланыс тораптары телефон немесе телеграф ескертпе
дабылдары бойынша дәстүрлі түрде берiледi, бiрақ бұл тораптар басқада
жағдайларда да және компьютер мәлiметтерiнің мүмкiндiктерi берiлуiнде де
қолданылады.
Байланыс кабелі (Кабель связи) — әр түрлі жиіліктегі электрлік не
оптикалық сигналдардың көмегімен ақпаратты (телеграмманы, телефон,
телеграф, теледидар және радио хабарларын, түрлі деректерді,
телемеханикалық сигналдарды, т.б.) жеткізуге арналған кабель. Ол құралымы
бойынша: симметриялық, коаксиалды және талшықты-оптикалық.
Байланыс кабелі жеткізілетін токтың жиілігіне қарай төменгі жиілікті
және жоғары жиілікті. Байланыс кабелі қолданылу аясына қарай
алысқашықтықтық және жергілікті, кабель тарту тәсіліне сәйкес жер асты, су
асты және аспалы, т.б. болып ажыратылады. Электрлік Байланыс кабелінің ток
өткізгіш өзекшелері, әдетте, мыстан, оқшаулағышы қағаздан неполимерден, ал
қабықшасы қорғасыннан не алюминийден жасалады. Талшықты-оптикалық байланыс
кабелі қорғағыш қабықша (фторпластан, поливинилхлоридтен, т.б. жасалған)
ішіне орналасқан жарық өткізгіш талшықтардан құралады. Қазір көбіне
талшықты-оптикалық байланыс кабелі жиі қолданылады, себебі ол басқаларына
қарағанда арзанға түседі, әрі онымен берілетін сигналдың сапасы
төмендемейді.
1.3- сурет Кабелдердiң құрылымы
Қосарланған жұптардың негiзінде кабелдер симметриялы кабельдер деп
аталады, артынан олар екi бiрдей конструктивтiк өткізгіштердің қатынасында
болады. Симметриялы кабель экрандалған бола алады, егер- экрандалған
қосарланған жұп (Shielded Twisted Pair,STP) негізiнде, ал экрандалмаған –
экрандалмаған қосарланған жұп (Unshielded Twisted Pair, UTP) бола алады.
Коаксиалды кабель - диэлектриктік қабат (ішкі изоляция) арқылы өзара
бөлінген және де ортақ сыртқы қабаттың ішінде орналасқан орталық мыс
өткізгіш пен метал экраннан тұратын электрлік кабель болып табылады (1.4 -
сурет).
1.4-сурет Коаксиалды кабель
Коаксиалды кабель жақын уақытқа дейін оның бөгеуілге қарсы жақсы
қорғанысына байланысты кең таралған болып келді. Бірақ коаксиалды кабельді
монтаждау мен жөндеу өрілген жұп сымдармен салыстырғанда аса қиындау, ал
бағасы қымбат (1,5-3есе) және де кабельдің шеттеріндегі ағытпаны
орналастыру да қиынға соғады. Қазіргі таңда оны өрілген жұп сымдарға
қарағанда аз қолданады. EIATIA-568 стандарты коаксиалды кабельдің бір
ғана Ethernet желісінде қолданылатын түрін қамтиды.
Коаксиалды кабель негізі шина топологиясында қолданылады.
Бұл жағдайда ішкі сигналдардың шағылысуын болдырмау үшін кабель шеттеріне
міндетті түрде терминатор орналастыру керек жәнеде терминаторлардың біреуі
(тек қана біреуі) жерлестірілген (заземлен) болуы қажет. Жерлестірілмесе
металл қабат желіні ішкі электромагнитты толқындардан қорғамайды және де
берілетін ақпараттың шағылысуын төмендетпейді. Дегенмен, жерлестіру
кезінде екі немесе бірнеше нүктеде желі құрылғыларымен қатар желіге
қосылған компьютерлер де істен шығуы мүмкін. Терминаторлар кабельмен сәйкес
болуы керек. Яғни олардың кедергісі кабельдің толқындық кедергісіне тең
болуы қажет. Мысалы, 50 Омдық кабельге тек қана 50 Омдық терминаторлар
сейкес келеді.
Коаксиалды кабельдер жұлдызша топологиясында аз қолданылады.
Бұл жағдайда бос шеттерге терминаторлар қою қажет емес.
Сондықтан сәйкестендіру мәселесі оңай шешіледі.
Локальді желілерде көбінесе 50 Омдық (RG-58, RG-11, RG-8) және 93
Омдық (RG-62) кабельдер қолданылады. Телевизияда кең таралған 75 Омдық
кабельдер локальді желіде қолданылмайды. Коаксиалды кабельдің маркалары
аз. Олар ыңғайлы болып саналмайды. Fast Ethernet желісінде коаксиалды
кабельдерді қолдану қарастырылмағаны сәйкестік емес. Бірақ көп жағдайда
классикалық шина топологиясы өте ыңғайлы болады. Себебі, ол
қосымша құрылғы - концентраторларды қажет етпейді.
Коаксиальді кабельдің негізгі екі түрі бар:
• жіңішке (thin) кабель, диаметрі 0,5 см.
• қалың (thick) кабель, диаметрі 1 см. Коаксиальді кабельдің
классикалық түрі.
Жіңішке кабель қалың кабельмен салыстырғанда аз
қашықтықтарға қолданылады, себебі онда сигналдың бәсеңдеуі күштірек.
Дегенмен жіңішке кабельмен жұмыс істеу оңайға соғады: кез-келген
компьютерге жалғауға болады, бөлменің қабырғасына орналастыру да оңай.
Жіңішке кабельге қосылу қосымша құрылғыларды қажет етпейді. Ал
қалың кабельге қосылу үшін арнайы құрылғылар қолдану керек. Жіңішке кабель
екі есе арзан, сондықтан ол көп қолданылады.
Коаксиалды кабельдің маңызды параметрлерінің бірі оның сыртқы қабаты
болып табылады. Бұл жағдайда non-plenum (PVC) және де plenum кабельдері
қолданылады.
Сигналдың таралу кідірісі коаксиалді кабельде жіңішке үшін – 5 нсм, ал
қалың үшін – 4,5 нсм.
Екі экранды коаксиалды кабельдер де бар. Бір экран екіншісінің ішінде
орналасқан және қосымша изоляция қабатымен ажыратылған.
Ондай кабельдер жақсы қорғалған және олар жай кабельдерден қымбат.
Қазіргі таңда коаксиалды кабель ескірген болып табылады. Көп жағдайда
оны өрілген жұп сымдар немесе оптоталшықты кабель ауыстыра алады.
Оптоталшықты ( талшықты-оптикалық) кабель –бұл, электрлі және мыс
кабельдермен салыстырғанда мүлдем басқа типті кабель. Ақпарат электрлік
сигнал арқылы емес, жарық сигналы арқылы беріледі. Оның негізгі элементі –
жарық алыс қашықтыққа жүретін мөлдір шыныталшық.
1.5 – сурет Оптоталшықты кабельдің құрылымы
Оптоталшықты кабель құрылымы өте қарапайым және де коаксиалды
кабельдің құрылымына (1.5-сурет) өте ұқсас. Тек орталық мыс өткізгіш
сымның орнына жіңішке шыныталшық (диаметрі шамамен 1 – 10 мкм) , ал ішкі
оқшаулағыштың орнына шыны немесе пластикалық, жарықты сыртқа
шығарып жібермейтін, қаптама қолданылады. Бұл жерде жарықтың ішкі толықтай
шағылысуы туралы сөз болып тұр. Жарық әртүрлі сыну коэффициентерімен
екі шекарадан шағылысады (орталық талшықпен салыстырғанда, шыны қабатта
коэффициент төмен). Металл орама қажет емес, себебі электромагнитті
толқындардан сақтаудың қажеті жоқ. Кей кезде қоршаған ортаның әсерінен
сақтау үшін қолданылуы мүмкін.
Оптоталшықты кабель бөгеуілден қорғалу және де берілген ақпараттың
құпиялығын сақтау қасиеттеріне ие. Кабельдегі ақпаратты жасырын оқу мүмкін
емес, өйткені ондай жағдайда кабельдің тұтастылығы жойылады. Бұндай
кабельдің теориялық түрдегі өткізу жолағы 1012 Гц дейін болады, электрлік
кабельдердікінен жоғары. Оптоталшықты кабельдің бағасы әркез төмендеуде
және де қазіргі таңда жіңішке коаксиалды кабельдің бағасымен тең.
Оптоталшықты кабельдің кейбір кемшіліктері де бар. Солардың ең
бастысы – монтаждаудың қиындығы (ағытпаларды орналастырғанда микрон ды
дәлділік қажет). Оптоталшықты кабельді қолданғанда жарық сигналын электрлі
сигналға және керісінше айналдыратын арнайы оптикалық қабылдағыш пен
таратқыш қажет болады. Сондықтан да желі жалпы алғанда қымбат болады.
Оптоталшықты кабельдер сигналдардың тармақталуына жол береді (ол үшін
арнайы тармақтағыштар (couplers) қолданылады), бірақ оларды тек қана бір
бағытта қолданады. Кез-келген тармақталу жарық сигналын әлсіретеді, егер
көптеген тармақталу болса, онда жарық сигналы соңына дейін жетпей қалуы
мүмкін.
Кабельді ораған кезде радиус кем дегенде 10 – 20 см болуы керек, егер
одан аз болса орталық талшық сынып кетуі мүмкін.
Оптоталшықты кабель тек қана жұлдызша және сақина топологиялы
желілерде қолданылады. Сәйкестендіру мен жерлестіру бұл жағдайда қажет
емес. Болашақта бұл кабель электрлік кабельдерді ығыстырады. Мыс қоры жер
шарында аз, ал шыны жасап шығаруға қолданылатын шикізат әлі де жеткілікті.
Оптоталшықты кабельдің екі түрі бар:
• көпмодалы немесе мультимодалы кабель, арзандау, бірақ сапасы төмен;
• бірмодалы кабель, қымбат, бірақ біріншімен салыстырғанда көрсеткіштері
жақсы.
Бірмодалы кабельде барлық сәулелер бір жолмен жүріп өтеді,
сондықтан олар қабылдағышқа бірдей уақытта жетеді және сигналдың
формасы қатты өзгермейді (1.6,а-сурет). Бірмодалы кабельдің орталық
талшығының диаметрі шамамен 1,3 мкм және де ол толқын ұзындығы дәл сондай
жарық тасымалдайды (1,3 мкм). Дисперсия мен сигналдың жоғалуы бұл кезде
мәнберерліктей емес, сондықтан көпмодалы кабельға қарағанда сигналды алыс
қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндік береді. Бірмодалы кабель үшін лазерлі
қабылдап-таратқыштар қолданылады. Бұл аппараттар әзірге қымбат және ұзаққа
шыдамайды. Сигналдың бәсеңдеуі бірмодалы кабельде 5 дБкм-ге тең және 1
дБкм-ге дейін төмендеуі мүмкін.
Бірмодалы кабельде жарық сәулелерінің траекториясы байқаларлықтай
шашырауға ұшырайды, сондықтан кабельдің соңындағы
сигналдың формасы бұрмаланады (1.6,б- сурет). Орталық талшықтың диаметрі
62,5 мкм, ал сыртқы қабаттың диаметрі 125 мкм (кейде 62,5125 деп
белгіленеді). Сигналды тарату үшін әдеттегі жарықтық диод (лазерлі емес)
қолданылады. Сол себепті бірмодалы кабельмен салыстырғанда оның бағасын
азайтады және қабылдап-таратқыш аппараттарының өміршеңдігін ұзартады. Көп
модалы кабельде жарық толқынының ұзындығы 0,85 мкм және 30 – 50 нм
шамасында шашырайды. Кабельдің шекті ұзындығы 2 – 5 км. Көпмодалы кабель –
бұл, қазіргі таңдағы оптоталшықты кабельдің негізгі түрі, себебі ол
арзандау және қолжетерлік. Бәсеңдеу көпмодалы кабельде бірмодалы кабельге
қарағанда көп, 5 – 20 дБкм-ге тең.
1.6 сурет Оптикалық кабельдердің түрлері
Жер бетiндегi және спутниктi байланыс. СБЖ пайдаланылатын СВЧ
антенналары – жер үсті стансалары беретін радиосигналдарды қабылдауға
арналған және осы сигналдарды кері ретрансляцияға арналған
жиіліктегі диапазон. Спутниктердің көбі гигагерцті диапазонды 64
ГГц, кейбіреулері 1412 ГГц пайдаланады (бірінші сан – Жер – спутник
буыны бойынша жұмыс жиілігі,ал екіншісі – спутник – Жер буыны бойынша
жұмыс жиілігі). Спутниктің сигналды қабылдауы мен беруі - транспондер
деп аталатын арнайы құрылғымен қамтамасыз етіледі. Абоненттер
арасындағы өзара әрекеттесу тізбек бойынша жүзеге асады: абонентті
станция (ақпаратты жөнелткіш) – таратқыш жерүсті радиотелеметриялы
станция (РТС) – спутник – қабылдағыш жерүсті радиотелеметриялы станция –
абонентті (ақпаратты алушы). Жерүстіндегі бір РТС жуық жатқан АЖ
тобына қызмет етеді.
Спутник пен жерүстіндегі РТС арасындағы деректерді беруді
басқару үшін мынадай тәсілдер пайдаланылады.
1. Кәдімгі мультиплексирлеу – жиілік бөлігу мен уақытын
бөлінулер. Біріншісінде барлық жиілікті спектр радиоканал подканалға
бөлінеді, олар пайдаланушылар арасында кез – келген графикті беру
үшін үлестіріледі.
Бұл тәсілдің кемшілігі: ішкі каналдар тиімді пайдаланылмайды,
бастапқы каналдар өткізу сызығының едәуір бөлігі бөлу сызығы
ретінде пайдаланылады.
Екіншісінде барлық уақытты бөлінулер пайдаланушылар арасында
бөлінеді, олар шешуі бойынша ұсынылған уақытша кванттарға (слотқа)
иелік етеді.
2. Сұрау – таңдау әдісі мен құралын пайдаланатын
“бастауышқайталама” кәдімгі тәртібі. Бірінші орган ретінде көбінесе
РТС, сиректеу – спутник шығады. Сұраутаңдау циклі көп уақытты
алады, әсіресе желісте АЖ үлкен саны болғанда. Сондықтан
пайдаланушыға сұрау салу реакция уақыты ол үшін қабылданбайтындай
болуы мүмкін.
3. “Бастауышқайталама” типті басқару тәртібі сұраусыз, уақытты
кванттаумен
көптік кіру әдісін жүзеге асырумен (ТДМА). Мұнда слоттар
бірінші РТС белгіленеді, эталон деп аталады. Эталонды станция басқа
РТС сұрау салуды қабылдап бұл сұрауларды кадрды беру үшін нақтылы
слотты станциялары белгілену жолымен қанағаттандырады, ол каналдың
графигі мен қамтылу сипатына байланысты болады. Мұндай әдіс кең
түрде коммерциялық спутниктік желісте пайдаланылады.
4. Басқарудың тең рангілі тәртібі. Пайдаланушылар каналға кіруге
тең құқылы, канал үшін бәсекелестік жүреді. 70 – жылдар басында
Н.Абрамсон тиімді бәсекелесу әдісін ұсынып, ол ALOHA жүйесі деп
аталды.
Бұл жүйенің бірнеше нұсқасы бар: кездейсоқ кіру әдісі
(кездейсоқ ALOHA); тең рангілі басымды слот жүйесі (слотты ALOHA)
және т.б.
Спутниктік байланыс желісінің негізгі артықшылықтары:
• Станциялар арасында байланысты қамтамасыз ету;
• Қашықтығына тәуелсіз ақпаратты беру құны;
• Желісті тұрғызу мүмкіндігі;
Спутниктік байланыс желісінің кемшіліктері:
• Деректер берілісінің құпиялығын қамтамасыз етуге қаражат пен
уақытты жұмсау қажеттілігі;
• Үлкен қашықтықтан радиосигналдарды қабылдауда кідірістің болуы;
• Радиосигналдардың өзара қателесу мүмкіндігі;
• Сигналдардың әртүрлі атмосфералық құбылыс әсеріне ұшырауы;
1.2 Байланыс тораптарының аппаратурасы
Байланыс тораптарының аппаратурасы, немесе АПД (Data Circuit
Terminating Equipment, DCE) компъютер желiлерiндегi компьютерлер тiкелей
қосылады немесе локальды байланыс торабына қолданушы және шекаралық жабдық
болып табылады. Деректердi беруде аппаратураны дәстүрлі түрде байланыс
торабының құрамдарына қосады. Мысалға DCE модемі, терминалдық адаптер
жүйесі ISDN, цифрлық каналдарға қосылатын құрылғы. Әдетте DCE физикалық
деңгейде жұмыс істейді, физикалық ортаға мәлiметтiң берiлуiне жауап береді
және олардың iшiнен керекті сигналдардың қабылдау формасы және қуаты қажет.
Қолданушының байланыс торабының аппаратурасы, деректердi берудi тiкелей
байланыс торабтары бойынша және аппаратураға берiлетін өндiретiн
мәлiметтер, мәлiметтердiң шеткi жабдығы деген атауды атайды, немесе ООД
(Data Terminal Equipment, DTE). DTE мысалына компьютерлер қызмет көрсете
алады, коммутаторлар немесе маршутизаторлар. Бұл аппаратураны байланыс
торабының құрамдарына қоспайды.
DCE және DTE жабдықтарының классқа бөлінуі жергілікті жүйедегі шарты
жеткілікті болып табылады. Мысалы, локальді жүйедегі адаптерді компьютердiң
тиiстiлiгi сияқты санауға болады, яғни DTE, сол сияқты байланыс каналдары
құрама бөлiкпен, яғни DCE.
Аралық аппаратура әдетте үлкен созылымдық байланыс тораптарында
қолданылады. Ол ең негізгі екі жұмысты орындайды.
• Сигнал сапасын жақсарту;
• Екi желi абоненттерiнiң арасындағы тұрақты құрама байланыс
каналының жасалуы.
Локальды жүйеде аралық аппаратура еш уақытта қолданбауы мүмкін, егер
физикалық ортаның созылымдығы - кабелдерден болса немесе радиоэфир – бір
желілік адаптерден басқада желілік адаптердің сигналдарынан аралық күшсіз
қабылдай алады. Басқа жағдайда қайталауыш және концентраторлар түрлерінің
құрылымдары қолданылады.
Аралық аппаратураның түрiне байланысты барлық байланыстың сызықтары
аналогты және цифрлы болып бөлінеді. Аналогты байланыста аралық аппаратура
аналогты сигналдарды күшейту үшін арналған, яғни үздіксіз мағыналы
диапозоны болатын жағдайда. Мұндай байланыс тораптары АТС-тың байланысы
үшiн телефон желдерiндегi өзара дәстүр бойынша қолданылды. Өте жылдам
каналдарының құрылуына, бірнеше төмен жылдамдықтағы аналогты абоненттік
каналдарының мультиплексрленуі, жиiлiк мультипликация жасалу техникасы
әдетте аналогты жолда қолданылады (Frequency Division Multiplexing, FDM).
Цифрлық байланыс тораптары ескертпе дабылдары түпкі санына берілетін
болады. Регенераторлар - цифрлық каналдар байланыстарында аралық
аппаратурада арнайы қолданылады, импульстің формасын жақсартады және
олардың ресинхронизациясын қамтамасыз етедi, яғни олардың жүру мерзiмдерiн
қалпына келтiредi. мультипликация жасау және алғашқы желiлердiң
коммутациясының аралық аппаратура каналдарының мультипликация жасауы
уақытша қағидасына сәйкес жұмыс iстейдi (Time Division Multiplexing, TDM),
әрбiр шапшаңдығы төмен каналға өте жылдам канал уақытының (тайм-слот,
немесе квант) нақтылығы ыдыраяды.
1.3 Байланыс тораптарының мiнездемесі.
Байланыс тораптарының мiнездемелерiнiң топтары
Гармондық анализ теориясынан белгілі, кез-келген мерзімді үдерістің
түрінде түрлі жиіліктің синусоидалы тербелісінің сомасы ретінде ұсыну және
түрлі амплитудалы болады (1.7-сурет). Әр синусоида жасаушы гармоника деп
аталады, ал барлық гармоника жиынтығының бастапқы белгісінің спектрлі
жайылады. Мерзімді емес белгілердің түрін интегралдық синусоида белгісі
жиіліктің үзілмес спектрі ретінде ұсынуға болады. Мысалы, идеалды
импульстің спектрлі жайылуы барлық спектр тазалығын тексереді, -∞ ден
бастап +∞ ге дейін (1.8-сурет).
Кез-келген сыртқы сигнал техникасының бастапқы белгі спектрі белгілі.
Кей жағдайларда сигналдарды, аналитикалық түрде сипаттайды, спектр Фурье
формуласын тез арада табады.
1.7 -сурет Синусоидалардың периодты сомма сигналының ұсынысы
1.8 -сурет Тамаша импульстiң спектрлiк жiктеуi
Iс жүзiнде кездесетiн кез келген формалардың сигналдары үшiн, спектрлік
анализаторлар - спектрді арнайы құралдар көмегiмен табуға болады, қай нақты
сигналдың өлшенетін спектрлері және экранда гармоникалардың амплитудасын
құрайтынын бейнелейдi, оларды принтерлерде басып шығарады немесе
компьютерге өңдеуге және сақтауға жібереді.
Жиiлiк синусоиданың жiберушi каналымен бұрмалау қандай болмасын
амплитуданың бұрмалауына ақырында алып келедi және кез келген түрдiң сигнал
берiлетiн формалары. Форманың бұрмалануы синусоидалары тең емес жағдайда әр
түрлі жиіліктер бұрмаланады. Егер бұл сөз жiберушi аналогты сигнал болса,
қабырға жиiлiктерi - бiрде обертондар дауыстарының тембрi бұрмалау есебiнен
өзгередi. Импульсты сигналдардың берiлу жағдайында, компъютерлер желiлеріне
тән, төмен жиiлiктi және жоғары жиiлiктi гармоникалар бұрмалайды,
нәтижесінде импульс фронты өзінің тік төртбұрышты формасын жоғалтады (1.9-
сурет). Линияны қабылдау соңында сигналдар нашар танылуы мүмкін.
Байланыс торабы берiлетiн ескертпе дабылдарды бұрмалау себебі, оның
физикалық параметрi тамашалығынан айырмашылығы бар. Мысалы, мыс
өткiзгiштерi осылай әрдайым белсендi кедергiнiң комбинациясының ұзындығы
бойынша кейбiр таралғаны болады, сыйымды және индукциялы жүктемелер (1.10-
сурет).
Сызықтың әр түрлi жиiлiктердiң синусоидалары үшiн нәтижеде әртүрлi
толық кедергiге ие болады, демек, оларда әр түрлі жіберіледі. Сонымен бiрге
кабель талшықты-оптикалық жарықтың жіберiлуi тамаша ортадан ауытқуды –
вакуумнан алады.
1.9-сурет Линиялық байланыста импульстердің бұрмалануы
1.10-сурет Таралған индукциялы-сыйымды жүктемесі сияқты линия ұсынысы
Өшу және толқын кедергісі
Өшу және өткізу жолағы сияқты, байланыс тораптарының синусоид
сигналдарының бұрмалану дәрежесі осындай мiнездемелер бойынша бағаланады.
Өшу – сигнал қуатының жоғалуы. Бұл сигнал қуаты қабылдағыш шығуынан
кіру сигнал қуатының хабарлағышына, децибелда берілген (дБ). Өшуі аз болған
сайын, кіруге арналған қабылдағыш сигналы мықты, байланысы да жақсы.
А=lg (Р1P2):
Р1 – линия шығудағы сигнал қуаты,
Р2 - линия кірудегі сигнал қуаты.
1.11- сурет Сигнал қуаттылығы
Бел – бұл екi шамалардың қатынасының логарифмдiк бiрлiгi.
Б – Бел = lg (P1P2) = 2 lg (U1U2)
0,1 Белдің жартысы – децибел. 1Б = 10дБ.
Децибелдегі өшу:
A = 10 lg (P1P2) = 10 lg (U1I1 U2I2 ) =10 lg (U1*(U1R1) U2 *
(U2R2))
R1 = R2 қабылдаймыз,
Олай болса, A = 10 lg (U12 U22) = 20 lg (U1 U2)
Өшу кабельдің ұзындығы мен жиілігінен тәуелді болады. Тестеу жұмыс
жиiлiктерiнiң барлық диапазоны үшiн өндiрiлініп алады.
Өшу коэффициенті - тербеліс өлшеуінің жылдамдығын мінездейтін өлшем.
Байланыс тізбегінің өшу коэффициенті (Коэффициент затухания цепи
связи). Байланыс тізбегіндегі таратылатын сигналдың амплитудасының байланыс
тізбегі параметрлеріне байланысты кемуін оның өшу коэффициенті деп атайды.
Өшу коэффициенті бірінші ретті параметрлермен анықталып, тізбек ұзындығы
мен жиілік ауқымы өскен сайын, сонымен қатар байланыс жолдарының түрлеріне
байланысты әр түрлі дөрежеде өседі.
Толқын кедергісі
Дыбыс тарайтын орта тығыздықтың дыбыс жылдамдығына көбейтіндісі.
Электродинамикада кеңістіктің толқындық кедергісі сол ортада тарайтын
электромагниттік толқынның электр және магнит өрістері кернеулерінің
амплитудаларының қатынасына тең. Беру желісінің толқындық кедергісі сол
желінің кез келген нүктесіндегі кернеудің ток күшіне қатынасына тең. Екі
сымды фидердің толқындық кедергісі: р = 276√( ξ )*(lg2ad). Мұндағы
толқындық кедергі, а-екі сымның арақашықтығы, d-сымның диаметрі.
Радиотаратқыштың шығыстық кедергісі мен фидердің толқындық кедергісі
арасында үйлесімдіктің болмауы пайдасыз энергия шығынына апарып соғады.
Активті кедергіден және реактивтік кедергіден (индуктивтіктер мен
сыйымдылықтар әрекеті тоққа қарсы бағытталған) тұратын электрондық
тертполюстіктік толық кедергі.
Электромагниттік толқын біртекті жолдың бойымен шағылмай таралғанда
кездесетін кедергі толқындық кедергі немесе импеданс деп аталады. Электр
және магнит өрістерінің келденең қүраушы векторларының қатынасына тең.
Өткізгіштер мен оқшаулағыштардың заты мен құрамына, сондай-ақ экранның
сипаттамасына тәуелді. Оммен өлшенеді. Жолдың толқындық кедергісі жүктеме
кедергісіне тең болса, "қума толқын" режімі орнайды.
Құрылғының кедергілері және ақиқаттық
Құрылғының кедергілер желісінің бөгеуіл деңгейін азайту үшін
анықталады, сыртқы орталарда немесе кабельдің өзіне ішкі өткізгіштер
құрылған. Құрылғының кедергілер желісі қолданылатын физикалық ортадан
тәуелді, сонымен бірге байланыс құралдарының өзіне экрандалған және басым
кедергілері болады. Ең аз бөгеуілге шыдамдылық радиожелі болып табылады,
кабельді желілер жақсы орнықтылықпен және өте жақсы – талшықты-оптикалық
байланысқа ие болады. Құрылғының кедергілерін азайту үшiн әдетте, соңынан
пайда болатын сыртқы электромагнитті өрістер, өткiзгiштер экрандалып немесе
орайды. Құрылғының кедергісін сипаттайтын параметрлер, байланыс торабының
ықпалының параметрлерiне жатады.
Мыс кабелiнiң ықпалдары алғашқы параметрлермен электр және магниттi
байланыстар болып табылады. Электр байланысы шынжыр бойынша бағытталған
тоқтың қатынасымен анықталады, душар болған ықпалға, шынжырға ықпал ететiн
жұмыс iстейтiн кернеу. Магниттi байланыс – бұл электр жүргiзу күшi,
бағытталған шынжырларда, ықпал ететiн шынжырдағы душар болған ықпал және
токқа.
Жақын аяқтағы әрiлi-берiлi сiлтеулерi (Near End Cross Talk, NEXT)
кабелдiң орнықтылықтарын сол жағдайда анықтайды, қашан сiлтеу сигнал
әсердiң нәтижесiнде құрастырады, шығарылатын кабелдiң аяғы көршi буларды
бiрге қосылған хабарлағышты, қабылдағыш буға қосылған ұшыраған ықпалға
жұмыс iстейдi (1.12-сурет). NEXT көрсеткіші, децибелде көрсетілген, -
ға тең, Рвых- шығу сигналының қуаты, Рнав- бағытталған сигнал қуаты.
NEXT мәні аз болған сайын, кабелі жақсарады. Демек,5 көрсеткіш NEXT
дәрежесінің бұралмалы булары үшін 27дБ жиілігі- 100МГц болуы керек.
Әрiлi-берiлi сiлтеулер шеткі қиыр жағдай үшiн сiлтеулерге кабелдiң
орнықтылықтарын бағалауға мүмкiндiк бередi, хабарлағыш және қабылдағыш
кабелдерінің шет-шеттендерiне қосылады. Анық, осы көрсеткiш жақсы болуы
тиіс, NEXT –ке қарағанда, сигналдың кабелiнiң қиыр шетiне дейiн, өйткенi
әрбiр буды баяулатқан басылумен келедi.
Ршығ - хабарлағыштың шығу сигналының қуаты
Рсж - кабелдiң аяғындағы жақын сiлтеулер
Рса – кабелдің аяғындағы алыстағы сілтеулер
1.12-сурет Басылудың ауысуы
NEXT және FEXT көрсеткіштері әдетте кабельге ғана қолданылатын,
бiрнеше бұралмалы буларға тұратын, осы жағдайда бiр буды өзара сілтеулер
түбегейлі шамаларға жете алады. Бұл көрсеткiштiң жағдайы коаксиалды кабелi
үшiн мағынасы болады, сонымен бiрге ол екi есе шығын коаксиалды кабель үшiн
әрбір тұрғын қорғаныштықтың салдарынан биiк дәрежесiн қолданылмайды.
Сонымен бiрге оптикалық талшықтар бір-біріне көрiнетiн бөгеттер жасамайды.
Кейбiр жаңа технологиялар бiрнеше бұралмалы бойынша деректердi беру бiр
уақытта қолданылатынына байланысты,соңғы уақыттары PS приставкасымен, PS
NEXT және PS FEXT көрсеткіштері қолданыла бастады (1.13-сурет).
1.13-сурет Ауыспалы жиынтық басылуы
Іс жүзінде өте қажетті мынадай көрсеткіш қолданылады, кабель қорғалуы
(ACR) деген. Қорғау деңгейлер арасындағы айырмашылығы қажетті сигнал және
бөгет. Кабельдің қорғалуы көбірек болған сайын, осы кабель арқылы Шеннон
формуласына сәйкес жоғары жылдамдықпен құжаттарды жібереді. 1.14-суретте
сигналдың жиiлiгiнен экрандалмалған бұралмалы бу кабелiнiң қорғаныш
тәуелдiлiгiнің типтi мiнездемесi көрсетiлген.
1.14-сурет Қорғаныштық бұралмалы булар
Мәлiметтердiң берiлiс шынайылығы әрбiр берiлетiн мәлiмет битi үшiн
бұрмалау ықтималдықты мiнездейдi. Кей жағдайларда бұл көрсеткіш бит
қателерiнiң қарқыны (Bite Error Rate, BER) деп аталады. BER өлшемі
қателіктен қандайда бір қосымша қорғаусыз, анықтама бойынша 10-4-10-6,
оптоталшықты байланыс линиясында 10-9 құрайды. Мәлiметтердiң берiлiс
шынайылығының мәнi, мысалы, 10-4 айтарлық, 10 000 бит орташасы не бiр
биттiң мәнi бұрмалайды.
1.4 Өткізу жолағы
Өткізу жолағы – бұның екі характеристикасы бар, біріншісі, басылудан
тiкелей тәуелдi болады, ал екінші жағынан, мұндай байланыс торабының ең
маңызды көрсеткiшiне тiкелей ықпал етедi, барынша мәлiметтiң тапсыру
жылдамдығы болуы мүмкiн.
Өткізу жолағы (bandwidth) - бұл үздiксiз жиiлiк ауқымдары, басылу үшiн
кейбiр алдын ала тап болған шектен аспайды. Демек, өткiзу жолағы синусоида
сигналының жиiлiк ауқымын анықтайды, байланыс торабы бойынша түбегейлi
бұрмалауларсыз сигналдарда анықталады. Біз төмендегіден көретініміз, ең
үлкен дәрежедегi өткiзу жолағының енi байланыс торабы бойынша болуы мүмкiн
мәлiметтiң тапсыру жылдамдығын барынша ықпал етедi. Тап осы қаралатын
терминнiң ағылшын баламасындағы шағылысуды тапты (width-ширина).
Олай болса, амплитуда-жиілік характеристикасы,жолақ өткiзуі және басылу
әмбебап характеристакасы болып табылады, және олардың бiлiмi сол туралы
қорытынды жасауға мүмкiндiк бередi, линия байланысынан сигналдар әр формада
жіберіледі.
Өткiзу жолағы сызықтың түрi және оның созылымдығынан тәуелдi болады.
1.15-суретте линиялық байланыстың әр түрлі тораптарының өткізу жолақтары
көрсетілген, сонымен бiрге өте жиi жиiлiк ауқымындағы байланыстарын
техникаларда қолданылады.
1.15-сурет Байланыс тораптарының өткiзу жолағы және әйгiлi жиiлiк
ауқымдары
Өткізу қабілеті
Өткiзу қабiлетiнiң анықтауы
Өткізу қабілеті (көптеген бит мәліметтері, уақыт бiрлiгіне берiлетiн)
және мәлiметтердiң берiлiс шынайылығы ең алдымен компьютер желiсiнiң
өңдеушiлерi қызықтырады, бұл мiнездемелер құрылған желiнiң өнiмдiлiк және
сенiмдiлiгiне тiкелей ықпал етеді.
Мәлiметтердiң өткiзу қабiлеті және берiлiс шынайылықтарына тәуелдi
болады, бір жағынан физикалық орта характеристикасы, ал екінші жағынан
-деректердi жіберудің әдiстiк характеристикасымен анықталады. Сондықтан,
байланыс торабының өткiзу қабiлетi туралы айтуға болмайды, ол үшiн
физикалық деңгейдiң хаттамасы анықталған. Мысалы, цифрлық тораптар үшiн
физикалық деңгейдiң хаттамасы әрдайым анық, биттік деректердi жіберу
жылдамдығы, олар үшiн бiрде әрдайым белгiлi және өткiзу қабiлетi -
64кбитс, 2Мбитс және т.б.
Осындай жағдайда, тек қана анықтауға тура келедi, қазiргi
хаттамалардың жиындарын осы торапта қолдануға, ең маңызды болып қалған
характеристика торабы болады, өткізу қабілеті сияқты, әрiлi-берiлi
сiлтеулер, құрылғының кедергілері және басқада характеристикалар.
Өткізу қабілеті (throughput) бір секунд ішінде арнамен немесе шинамен
жіберіле алатын ақпарат мөлшері. Әдетте бір секундтағы битпен өлшенеді
(мысалы, 33000bits). Өткiзу қабiлетi секундына (битс) биттермен өлшенедi,
сонымен бiрге туынды бiрлiктерінде, сондай секундына килобиттер (Кбитс),
секундына мегабиттер (Мбитс), секундына гигабиттер (Гбитс) және т.б.
ЕСКЕРТУ! Байланыс торабының өткізу қабілеті және коммуникациялық
желiлiк жабдықтарының өткiзу қабiлетi секундына биттер бойынша өлшенедi,
секунды байттарға емес. Бұл желiлердегi мәлiметтер дәйектi түрде
байланысады, демек биттiк бойынша, параллельді емес, байттармен, компьютер
ішіндегі құрылымдардың арасында болады. Мұндай өлшем бiрлiктерi, килобит
сияқты, мегабит, және гигабит, торлық технологияларда дәрежелерге 10
(демек, килобит – бұл 1000бит, ал мегабит – бұл 1000000бит) қатал сәйкес
келедi, ғылым және техника барлық салаларындағы жағымды, дәрежелері 2
сандарға жақын емес, бұл қалай программалауда қабылданған, кило - ның
қосымшасы қайда тең 210=1024, ал мега -220= 1048576.
Байланыс торабының өткізу қабілеттері оның характеристикасынан ғана
байланысты емес, басылу және өткізу жолағы сияқты, берiлетiн сигналдардың
спектрiнен жіберіледі. Егер мағыналы сигналдың гармоникалары сызықтың
өткiзу жолақтары бiр нәрсеге тисе, мұндай сигнал бiрде байланыстың осы
желімен жұғысады және қабылдағыш мәлiметтi дұрыс тани алады, желі
хабарлағышы арқылы жіберіледі (1.16,а -сурет). Егер мағыналы гармоникалар
байланыс торабының өткiзу жолақтары шекарадан асса, онда сигнал
бұрмаланады, қабылдағыш мәлiметтiң тануында қателеседі, демек, мәлiмет
қалған өткiзу қабiлетiмен жіберіле алмайды (1.17,б-сурет).
1.16-сурет Байланыс торабының өткiзу жолағы және сигналдың
спектрiнiң аралығында сәйкестiк
Сигналдардың түрiндегi дискреттi мәлiметтiң ұсыныс әдiсiнiң таңдауы,
байланыс тораптарына берілетін, физикалық деп аталады, немесе желілік,
кодтаумен. Кодтаулар таңдаулы әдiстен сигналдардың спектрiне тәуелдi болады
және, сәйкесiнше, өткізу қабілетінің желілігі. Сонымен, желілік кодтаулар
бiр әдiс үшiн бiр өткiзу қабiлетiне ие бола алады, ал басқалары үшін
–басқа. Мысалы, 3 дәрежелі бұралмалы жұп 10 мбитс өткiзу қабiлетiмен
мәлiмет бере алады. Физикалық стандартының кодтау деңгейі 10Base-T және
33мбитс кодтау стандарты 100base –T4. Масалдағыдай, 1.16 суретте
келтiрiлген кодтауды келесi әдiс қабылданған: логикалық 1 оң потенциалдық
желілікте елестеткен, ал логикалық 0 – теріс.
Мәлiмет теориясы айтарлық, кез келген айырмасын және қолданылған
сигналдың болжамсыз өзгерiсi өзiнің мәлiметiнен алып жүредi. Бұл
синусоиданың қабылдауына сәйкес, амплитудада, фаза және жиiлiк өзгерiссiз
болып қалады, мәлiметтерді алып жүрмейдi, өйткені сигналдың өзгерiсi
болатындығынан, бiрақ жақсы болжанатын болып табылады. Сол сияқты,
компьютердiң тактілі шинасында импульстер өзiнің мәлiметтерiн алып
жүрмейдi, сонымен бiрге олардың өзгерiсi уақытында тұрақталған. Міне,
мәлiметтер шинасының импульсін алдын ала болжау мүмкiн емес, сондықтан олар
компьютер жеке блоктар немесе құрылымдардың арасындағы мәлiметтердi
көтередi.
Кодтау әдiсiнiң көпшiлiгi периодты сигналдың параметрi қандай болмасын
өзгерiстi - жиілікті, синусоиданың амплитудасы және фазалары немесе
импульстердiң тiзбек потенциалының таңбасын пайдаланады.
Периодты сигнал, параметрлер өзгередi, тасушы сигналмен немесе тасушы
жиiлiктермен деп атайды, егер синусоиданы сигнал ретiнде қолданса.
Секундына периодты сигналдың ақпараттық параметрiнiң өзгерiстерiнiң
саны бодта (baud) өлшенедi. Ақпараттық белгi көршiлес өзгерiстердiң
арасындағы периодтты уақыт аралығындағы хабарлағыштың жұмыс тактiсі деп
аталады.
Егер сигнал екіден көп айырмасын алса, өткізу қабілеті секундына
биттермен биік болады, бод санына қарағанда. Мысалы, егер фаза және
амплитудалық синусоида информациялық параметр болып табылады,
Өткiзу қабiлетi және сызықтың өткiзу жолағының аралығында байланыс
Периодтық сигналды жиілікке жіберілуі жоғары болған сайын, желі бойынша
уақыт бірлігіне ақпарат көп жіберіледі және физикалық кодтауда әдiс
бекiтiлген күйiнде сызықтың өткiзу қабiлетi жоғарылайды. Басқа жағынан
қарасақ, периодты жүк көтергiш үлкеюімен сигналдың жиiлiктерi үлкеедi және
осы сигнал спектрiнің ені, демек максимал және минимал аралығындағы
жиіліктері синусоидалардың жиынының айырымы, сигналдардың тiзбектiң
физикалық кодтауы үшiн сомаларда таңдаулы болады. Желі сол бұрмалаулармен
синусоидаларының спектрiн алып бередi, оның жолағымен өткiзу анықталады.
Сызықтың өткiзу жолағының аралығында сәйкессiздiк көбiрек және берiлетiн
ақпарат сигналдарына белгiлердi спектрдiң енімен жіберіледі, ескертпе
дабылы көбiрек бұрмаланады және қабылдаушы тораптың мәлiметтерi
айырмашылығын танудағы қатесі ең ықтимал, демек, мәлiметтiң тапсыру
негізінен жылдамдығы аз көрсетiлдi, осымен болжауға болады.
Сызықтың өткiзу жолағының аралығында байланыс немесе барынша максималды
өткiзу қабiлетiмен болуы мүмкiн, физикалық кодтауды қабылданған әдiстегi
тәуелдiлiктерiнен тыс, Клод Шеннон орнатты:
Мұндағы С - секундына бит желісін максималды өткізу қабілеті;
F - герцтердегi өткiзу желісі жолағының енi;
Pc – сигнал қуаты;
Pш – шулы қуаты;
Бұл байланыстан көруге болатын, бекiтiлген өткiзу жолағымен желінің
өткiзу қабiлетiнiң теориялық шегi бiр жағынан болмайды, мұндай шек iс
жүзiнде болады. Шынында, өткiзу қабiлетiн жоғарылататын хабарлағыштың
қуатының үлкеюі есебiнен мүмкiн немесе байланыс торабындағы шудың қуатының
кiшiрейтулерiнде. Бұл екi құрайтын қинала өзгертуге болады. Хабарлағыштың
қуатының жоғарылануы оның габариттердің және құнның түбегейлi үлкеюiне
бағытталды. Жақсы қорғайтын экраны бар арнайы кабелдердiң қолдануы шудың
деңгейінің төмендеуіне талап етедi, тiптi қымбат, сонымен бiрге
хабарлағыштағы шудың төмендеуi және аралық аппаратураға, тiптi жету мүмкін
емес.
Шеннонның формуласына мәндер бойынша жақын байланыс басқа болып
табылады, Найквистен алынған, сонымен бiрге байланыс торабының өткізу
қабілеттілігін барынша болу мүмкіндігін анықтайды, бiрақ желідегі шуды
есепке алмағанда:
Мұндағы: М - ақпараттық параметрдiң айырымы танылатын күйлер саны.
Егер сигнал екi айырымды күйдi алса, өткiзу қабiлетi бiрде байланыс
торабының өткiзу жолағының енiнен екi есе еселенген мәнiне тең (1.17,а -
сурет). Егер хабарлағыш мәлiметтердiң кодтауы үшiн сигналдың екi орнықты
күйлерiн қолданса, желінің өткiзу қабiлетi жоғарылайды, яғни хабарлағыш бiр
жұмыс тактiне бастапқы деректердiң бiрнеше биттерiн алып бередi, мысалы
төрт сигналдың айырымы болып танылатын күйлердiң екi биті (1.17,б - сурет).
1.17- сурет Сигналдың арқасында қосымша күйлерiн тапсыру жылдамдығының
жоғарылауы
Анық, Найквист формуласы шудың бар болуын есепке алмайтындығы, оның
ықпалы жанама ақпараттық белгiнiң күйлерiнің саны таңдауында шағылысады.
Канал қабiлеттiлiгiн жоғарлату үшiн түбегейлi шамаларға дейiн осы санын
үлкейту, бірақ бiз iс жүзiнде желінің шуы үшін жасай алмаймыз. Мысалы,
1.18 суретте келтiрiлген мысал үшiн, желінің өткiзу қабiлетiн екi есе
үлкейтуге болады, мәлiметтердiң кодтауы үшiн 4-ті емес, 16 деңгейді
қолданады. Егер шудың амплитудасы көршi 16-шы деңгейдiң арасындағы
айырмашылықты жиi асырады, қабылдағыш бiрде берiлетiн нақты мәліметтерді
тани алмайды. Сондықтан сигналдың күйлерiнің саны сигналдың қуаты және
шудың байланысымен iс жүзiнде шектеледi, Найквист формуласы деректердi
берудi шегiне жеткен жылдамдықты сол жағдайда анықтап, осы қабылдағыштың
орнықты айырымын танудың мүмкiндiктерiн есепке алуымен таңдалынатын
күйлерiнің саны.
Келтiрiлген байланыстар желінің өткiзу қабiлетiнiң шектi мәндерiн
бередi, осы шекке жақындау дәрежесi физикалық кодтаудың нақты әдiстерiнен
тәуелдi болады, сонымен бiрге шудың қуаттығы, яғни әр түрлi тектiң бөгет
болуы.
1.5 Физикалық және каналдық деңгейлер арқылы деректердi жіберу.
Физикалық кодтаудың байланыс каналдары дискретті мәлімет бойынша екі
негізгі түрлері қолданылады – синусоидты сигнал негізі және тік төртбұрышты
импульстің тізбегінің негізі. Бiрiншi әдiс көбінесе модуляция, немесе
аналогты модуляция деп аталады, сонымен бiрге сол кодтау аннотациялы
сигналдың параметрлерi жиі өзгерiс есебiнен iске асады. Әдетте екiншi әдiс
цифрлар кодтауы деп аталады. Бұл әдiстер қорытынды сигналдың спектр енімен
және олардың iске асырылуы үшiн қажеттi аппаратураның күрделiлiгiмен
қажеттi айырмашылығы болады.
Кең қорытынды сигналдың спектрi тіпті тiк төртбұрышты импульстердiң
қолдануында пайда болады. Егер импульстiң спектрi тамаша шексiз енi
болатынын есiне түсiрсе бұл таң қаларлық емес. Синусоидтың қолданылуы
мәлiметтiң тапсыру жылдамдығы жайында неғұрлым спектрге кiшi еніне алып
келедi. Дегенмен, тiк төртбұрышты импульсті шығаруларға (генерирования)
қарағанда, синусоид модуляциясы үшiн күрделі және қымбат аппаратура қажет.
Демек, сөз, теледидар суретi – дәл қазіргі уақытта аналогты форманы
бастапқы мәліметтерден жиірек болатын, бiрлiктер және нөлдердiң тiзбегiнiң
түрiнде дискреттi түрде байланыс каналдары бойынша берiледi. Дискреттік
формада аналогты мәліметтердің ұсынылу процессі дискретті модуляция деп
аталады. Модуляция және кодирование ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz