Komunikační kanály: typy, charakteristiky

Aby bylo možné přenášet různé informace, musí být zpočátku vytvořeno médium jeho distribuce, což je sada řádků nebo kanály přenosu dat se specializovaným příjmovým a vysílacím zařízením. Linky nebo komunikační kanály jsou spojení v jakémkoli moderním systému přenosu dat a z hlediska organizace jsou rozděleny do dvou hlavních typů - to jsou linky a kanály.

Komunikační linka je sada kabelů nebo vodičů, pomocí kterých jsou vzájemně propojené kontaktní body a účastníci jsou spojeni s nejbližšími uzly. V tomto případě mohou být komunikační kanály vytvořeny různými způsoby v závislosti na vlastnostech konkrétního objektu a schématu.

Co mohou být?

Mohou to být fyzické kabelové kanály, které jsou založeny na použití speciálních kabelů a mohou být také vlnové. Komunikační kanály vln jsou tvořeny tak, aby uspořádaly v určitém prostředí všechny druhy radiokomunikace používající antény, stejně jako vyhrazené frekvenční pásmo. Zároveň jsou optické i elektrické komunikační kanály rozděleny do dvou hlavních typů - kabelových a bezdrátových. V tomto ohledu může být optický a elektrický signál přenášen prostřednictvím vodičů, etherů a mnoha dalších způsobů.

V telefonní síti se po vytočení čísla vytvoří kanál tak dlouho, dokud je spojení přítomno, například mezi dvěma účastníky, a také během udržování hlasové komunikace. Kabelové komunikační kanály jsou vytvořeny pomocí specializovaného těsnicího zařízení, pomocí něhož mohou být informace přenášeny prostřednictvím komunikačních linek na dlouhou nebo krátkou dobu, které jsou dodávány z velkého množství různých zdrojů. Takové vedení obsahují současně jeden nebo několik párů kabelů a poskytují schopnost přenosu dat na dostatečně velké vzdálenosti. Bez ohledu na to, jaké typy komunikačních kanálů jsou zvažovány, v rádiové komunikaci reprezentují prostředí přenos dat který je organizován pro konkrétní nebo několik simultánních komunikačních relací. Pokud mluvíme o několika zasedáních, může být použito tzv. Distribuce kmitočtů.

Jaké jsou typy?

Stejně jako v moderních komunikačních prostředcích existují různé typy komunikačních kanálů:

• Digitální.
• Analog.
• Analogově-digitální.

Digitální

Tato volba je řádově mnohem dražší než analog. Pomocí těchto kanálů je dosaženo extrémně vysoké kvality přenosu dat a je možné zavést různé mechanismy, pomocí kterých je dosažena absolutní integrita kanálů, vysoký stupeň zabezpečení informací a také využití řady dalších služeb. Za účelem zajištění přenosu analogových informací prostřednictvím technických komunikačních kanálů digitálního typu, tyto informace původně převeden na digitální.

V pozdních 80. letech minulého století se objevila specializovaná digitální síť s integrací služeb, známou dnes jako ISDN. V průběhu času se očekává, že se taková síť stane celosvětovou digitální páteří, která propojuje kancelářské a domácí počítače a poskytuje jim poměrně vysokou rychlost přenosu dat. Hlavní komunikační kanály tohoto typu mohou být:

• Fax
• Telefon
• Zařízení pro přenos dat.
• Specializované zařízení pro telekonference.
• A mnoho dalších.

Jako konkurenci mohou být tyto technologie moderními technologiemi, které jsou dnes v sítích kabelové televize aktivně využívány.

Jiné odrůdy

V závislosti na rychlosti přenosu komunikačních kanálů jsou rozděleny na:

• Nízká rychlost. Tato kategorie zahrnuje všechny druhy telegrafních linek, které se vyznačují extrémně nízkou přenosovou rychlostí (téměř bez dnešních standardů), která dosahuje maximálně 200 bps.
• Střední rychlost. Zde jsou analogové telefonní linky, které poskytují přenosové rychlosti až 56 000 bps.
• Vysokorychlostní nebo, jak se také nazývají, širokopásmové připojení. Přenos dat přes komunikační kanály tohoto typu se provádí rychlostí vyšší než 56000 bps.

V závislosti na možnostech uspořádání směrů přenosu dat lze komunikační kanály rozdělit do následujících typů:

• Simplex Organizace komunikačních kanálů tohoto typu poskytuje možnost vysílání dat pouze v určitém směru.
• Poloviční duplex Pomocí těchto kanálů mohou být data přenášena v dopředném i zpětném směru.
• Duplexní nebo plně duplexní. Pomocí takových zpětnovazebních kanálů mohou být data přenášena současně v dopředném a zpětném směru.

Kabelové připojení

Kabelové komunikační kanály zahrnují hmotnost paralelních nebo lankových měděných drátů, optických komunikačních linek a také specializovaných koaxiálních kabelů. Pokud uvážíme, které komunikační kanály používají kabely, stojí za rozlišování několik hlavních:

• Twisted pair. Poskytuje možnost přenosu informací rychlostí až 1 Mb / s.
• Koaxiální kabely. Tato skupina zahrnuje kabelové televizní vysílání, včetně tenkých i silných. V takovém případě rychlost přenosu dat již dosahuje rychlosti 15 Mb / s.
• Kabely z optických vláken. Nejmodernější a nejproduktivnější možnost. Komunikační kanály pro přenos informací tohoto druhu poskytují rychlost přibližně 400 Mbit / s, což výrazně překračuje všechny ostatní technologie.

Twisted pair

Jedná se o izolovaný vodič, který je ve dvou párech zkroucen, aby se výrazně snížila interference mezi páry a vodiči. Stojí za zmínku, že dnes existuje sedm kategorií kroucených dvojic:

• První a druhá jsou používána k zajištění nízkorychlostního přenosu dat, první je standardní a dobře známý telefonní kabel.
• Třetí, čtvrtá a pátá kategorie se používají k přenosovým rychlostem až 16, 25 a 155 Mb / s, přičemž různé kategorie poskytují různé frekvence.
• Šestá a sedmá kategorie jsou nejproduktivnější. Mluvíme o možnosti přenosu dat rychlostí až 100 Gbit / s, což představuje nejproduktivnější vlastnosti komunikačních kanálů.

Nejčastější je dnes třetí kategorie. Zaměřuje-li se na různá slibná řešení týkající se potřeby neustálého rozvoje šířky pásma sítě, bude nejoptimálnější využívat komunikační sítě (komunikační kanály) kategorie 5, které zajišťují rychlost přenosu dat prostřednictvím standardních telefonních linek.

Koaxiální kabel

Speciální měděný vodič je uvnitř válcového stínícího ochranného pouzdra, který je zkroucený z dostatečně tenkých žil a je také zcela izolován od vodiče pomocí dielektrika. To se liší od standardního televizního kabelu tím, že má charakteristickou impedanci. Prostřednictvím těchto informačních kanálů mohou být data přenášena rychlostí až 300 Mb / s.

Tento formát kabelů je rozdělen na tenkou, která má tloušťku 5 mm a rovněž tloušťku - 10 mm. V moderních sítích LAN bývá často používán tenký kabel, protože je velmi jednoduchý při pokládání a instalaci. Extrémně vysoké náklady v případě nepříznivé instalace výrazně omezují používání takových kabelů v moderních informačních sítích.

Sítě kabelové televize

Takové sítě jsou založeny na použití specializovaného koaxiálního kabelu, jehož analogový signál může být přenášen na vzdálenost několika desítek kilometrů. Typická síť kabelové televize se vyznačuje stromovou strukturou, ve které hlavní uzel přijímá signály od specializované družice nebo prostřednictvím optických vláken. Dnes jsou takové sítě aktivně využívány, ve kterých je používán optický kabel, pomocí něhož je možné obsluhovat velké plochy a přenášet větší množství dat, při zachování extrémně vysoké kvality signálu při absenci opakovačů.

Při symetrické architektuře se přenášejí zpětné a přímé signály pomocí jediného kabelu v různých frekvenčních rozmezích a současně při různých rychlostech. Proto je návratový signál pomalejší než přímý signál. V každém případě je možné pomocí takových sítí poskytnout rychlost přenosu dat, která je několik stovekkrát vyšší než standardní telefonní linky, a proto se již dávno přestaly používat.

V organizacích, kde jsou instalovány vlastní kabelové sítě, jsou nejčastěji využívány symetrické schémata, jelikož se v tomto případě provádí jak přímý, tak i reverzní přenos dat se stejnou rychlostí, která je přibližně 10 Mb / s.

Vlastnosti použití drátů

Počet kabelů, které lze použít k připojení domácích počítačů a různé elektroniky, roste každým rokem. Podle statistik získaných v průběhu výzkumu odbornými odborníky se v 150metrovém bytě položí přibližně 3 km různých kabelů.

V devadesátých letech minulého století britská společnost UnitedUtilities nabídla poměrně zajímavé řešení tohoto problému pomocí svého vlastního návrhu nazvaného DigitalPowerLine, který je dnes lépe známý pro snížení DPL. Společnost nabídla použití standardních energetických sítí jako prostředku pro poskytování vysokorychlostního datového vysílání, přenosu informačních paketů nebo hlasů prostřednictvím běžných elektrických sítí, jejichž napětí bylo 120 nebo 220 V.

Nejúspěšnější z tohoto hlediska je izraelská společnost Main.net, která jako první uvolnila technologii PLC (Powerline Communications Communications). Pomocí této technologie byl přenos hlasu nebo dat prováděn rychlostí až 10 Mbit / s, zatímco tok informací byl distribuován několika nízkorychlostním, které byly vysílány na oddělených kmitočtech a nakonec byly znovu spojeny do jediného signálu.

Použití PLC technologie dnes je relevantní pouze z hlediska vysílání dat při nízké rychlosti, a proto se používá v domácí automatizaci, různých domácích spotřebičů a dalších zařízeních. Díky této technologii je možné přistupovat k internetu rychlostí přibližně 1 Mbit / s pro aplikace, které vyžadují vysokou rychlost připojení.

S malou vzdáleností mezi budovami a mezilehlým vysílačem, který slouží jako transformační rozvodna, může rychlost přenosu dat dosáhnout 4,5 Mb / s. Používání této technologie se aktivně provádí během vytváření místní sítě v obytné budově nebo malé kanceláři, protože minimální přenosová rychlost zajišťuje pokrytí vzdálenosti až 300 metrů. Pomocí této technologie je možné realizovat různé služby související s dálkovým sledováním, ochranou objektů, stejně jako s řízením objektových režimů a jejich zdrojů, které jsou součástí elementů inteligentního domova.

Optický kabel

Tento kabel je vyroben ze speciálního křemenného jádra, jehož průměr je pouze 10 mikronů. Toto jádro je obklopeno jedinečným odrazným ochranným pláštěm, jehož vnější průměr je asi 200 mikronů. Přenos dat se provádí transformací elektrických signálů na světlo, například pomocí nějaké LED. Kódování dat se provádí změnou intenzity světelný tok.

Při přenosu dat se paprsek, který se odráží od stěn vláken, který nakonec dorazí na přijímací konec, má minimální útlum. Pomocí takového kabelu se dosáhne extrémně vysokého stupně ochrany před vystavením vnějších elektromagnetických polí a dosáhne se dostatečně vysoké rychlosti přenosu dat, která může dosáhnout 1000 Mb / s.

Pomocí kabelu s optickými vlákny lze současně uspořádat práci několika stovek tisíc telefonních, videotelefonních a televizních kanálů najednou. Pokud mluvíme o dalších výhodách, které jsou v těchto kabelech k dispozici, stojí za to si uvědomit následující skutečnosti:

• Extrémně vysoká neoprávněná složitost připojení.
• Nejvyšší stupeň ochrany proti jakémukoli požáru.
• Vysoká rychlost přenosu dat.

Nicméně, pokud mluvíme o nevýhodách takových systémů, stojí za to zdůraznit skutečnost, že jsou poměrně drahé a vyžadují transformaci světelných laserů na elektrické a naopak. Používání takových kabelů se ve většině případů provádí v procesu ukládání hlavních komunikačních linek a jedinečné vlastnosti kabelů se staly běžnými mezi poskytovateli poskytujícími organizaci internetu.

Přepínání

Kromě toho mohou být komunikační kanály přepnuty nebo nezměněny. Ty první jsou vytvořeny pouze po určitou dobu, zatímco je třeba přenést data, zatímco nezměněné jsou přiděleny účastníkovi na určité časové období a nemají žádnou závislost na tom, jak dlouho byly data přenášena.

WiMAX

Takové linky, na rozdíl od tradičních technologií rádiového přístupu, mohou také fungovat na odraženém signálu, který není v přímém pohledu na jednu nebo jinou základnovou stanici. Názory odborníků dnes jednoznačně souhlasí s tím, že takové mobilní sítě nabízejí uživatelům obrovské vyhlídky ve srovnání s pevnými WiMAX, které jsou určeny pro firemní zákazníky. V tomto případě mohou být informace přenášeny na dostatečně dlouhou vzdálenost (až 50 km), zatímco charakteristiky komunikačních kanálů tohoto typu zahrnují rychlosti až 70 Mbit / s.

Satelit

Satelitní systémy využívají specializované mikrovlnné antény, které se používají k přijímání rádiových signálů z jakýchkoli pozemních stanic, a pak přenášejí přijaté signály zpět na další pozemní stanice. Je třeba poznamenat, že tyto sítě zahrnují použití tří hlavních typů družic, které se nacházejí na střední nebo nízké úrovni, a geostacionárních oběžných drah. Ve většině případů je obvyklé spouštět družice ve skupinách, protože jsou od sebe odděleny a lze je použít k pokrytí celého povrchu naší planety.