характеристики проводных линий связи

Спектральный осмотр на каналах связи

Особая важность приделяется характеристикам каналам связи приделяется спектральному разложению транслируемого сигнала по этому каналу связи. Канал связи может быть создан в одной из сетей — Ethernet, token ring, PDH, dwdm. Из теории гармонического осмотра можно подчеркнуть то, что каждый периодический процесс можно показать в виде суммы синусоидальных колебаний разных амплитуд и разных частот (рис.1). Каждый компонент синусоида имеет названия гармоника, а список всех гармоник зваться спектральное разложение, или спектром, источника сигнала. Разница между минимальной и максимальной частотой синусоиды называют ширина спектра сигнала, они в суме дают первоначальный сигнал. Также нужно учитывать возможную коммутацию каналов и пакетов.

Рисунок 1

Непериодические сигналы можно осмотреть в виде интеграла синусоидальных сигналов где есть непрерывный спектр частот. Также спектральное разложение идеального импульса( это когда нулевая длительность и единичная мощность), имеет частоты от -∞ до +∞ (рис.2). Из-за частых возникновений непереодического сигнала могут возникать проблемы защиты информации в сетях.

Рисунок 2

Приемы поиска спектра рандомного исходного сигнала отлично известна. Также для сигналов которые характерирузуются как аналитические, ихний спектр считается на основе формул Фурье.

Сигналы которые имеют произвольную форму, спектр анализирует специальными приборами которые составляют гармоники на приборах. Также возможное искажение сигнала при передачи его по каналам связи. При передаче аналогового сигнала, если передавать голос, то будет искажение обертонов — боковых частот. При передаче импульсных сигналов, искажаются высокочастотные и низкочастотные гармоники. В итоге фронты импульсов меняют свою прямоугольную форму. Это характерно для информационных сетей. Это показано на рис.3.

Рисунок 3

Искажения происходят при передаче сигнала в несовершенных каналах связи через сетевые адаптеры. Для идеальной среды передачи которая не вносит помех при передаче, должна иметь нулевую индуктивность, сопротивление и емкость. Но на практике медные провода, всегда имеют особую распределенную по всей длине набор активного сопротивления. В итоге синусоиды разных частот транспортируются этими каналами по разному. Это показано на рис.4.

Также на передачу сигналов влияют внешние помехи, которые создаются разными электронными приборами(концентраторы), а также атмосферными явлениями. Эти помехи могут увеличивать угрозы информационной безопасности.

Рисунок 4

Волновое сопротивление и затухание

Затухание показывает, как сильно уменьшается мощность эталонного синусоидального сигнала на выходе канала связи по отношению к мощности сигнала на входе этого канала. Затухание (А) измеряется в децибелах (дБ), и решается по формуле:
A = 10 lg P_out/P_in

P_out — мощность сигнала на конце канала,P_in — начале канала. Также затухание зависит от длины канала связи, этому есть определение — погонное затухание. Кабели локальной сети используют 100 м длины, это значение максимальное для многих LAN-технологий. Для территориальных каналов связи это 1 км. Затуханием обозначают пассивные участки канала связи, которые состоят из кроссовых частей без регенераторов и усилителей. Степень затухания мощности сигнала зависит от частоты синусоиды, это показано на рис.5.

Рисунок 5

Обычно при описании характеристик канала связи дают значения затухания для нескольких значений частот. С одной стороны это делается для упрощения измерений при проверке качества каналов. С другой, в реалиях впринципи известна основная частота сигнала, а так же гармоники при максимальной амплитуде и мощности. Поэтому следует знать лишь затухание на этой частоте, что бы рассчитать искажение для всех сигналов передачи в канале.

Достоверность и помехоустойчивость

Помехоустойчивость канала, определяет сопротивления влияние помех которые создаются во внутренней или внешей среде. Меньше всего помехоустойчивыми есть радиолинии, отличной — оптические линии. Для уменьшения помех разными раздражителями, проводники скручивают или/и экранируют.

Магнитная и электрическая связь — это характеристики медного кабеля, которые также являются результатом помех. Электрическая связь решается отношением наведенного тока в цепи к определенному участку влияния параметру напряжения.Магнитная связь — отношение электродвижущей силы в наведенной цепи к току во влияющей цепи.

Перекрестные наводки на ближнем конце характеризуют устойчивость кабеля тогда, когда наводка создается в результате работы сигнала который генерируется передатчиком, соединенным к одной из соседний пар на том же конце кабеля, где действует приемник. Параметр NEXT равен — 10 lg P_out/P_in. Чем меньше значение NEXT, тем лучший кабель. Такой принцип затухания показано на рис.6.

Рисунок 6

Перекрестные наводки на дальнем конце разрешают проанализировать устойчивость кабеля к наводкам для ситуаций, когда приемник и передатчик подключены к разным концам кабеля. Это показано на рис.7. Какие типы наводки использовать ? если этот вопрос стоит на уровне предприятия, это должно согласовываться с службой безопасности предприятия, а так же быть запечатлено в политике безопасности.

Рисунок 7

Достоверность передачи данных определяет вероятность изменения кожного передаваемого бита информации. Значение для каналов связи без дополнительных средств защиты от ошибок — 10^-4 — 10^-6. Это говорит что в среднем из 10.000 бит изменяется значение одного бита. Также возможные перехваты этих самых битов во время передачи информации, в таком случае нужно применять методы защиты информации.

Смотрите также: