- •"Телекоммуникационные информационные системы"
- •1Классификация телекоммуникационных систем
- •1.1Типы телекоммуникационных систем
- •1.2Мультисервисные сети
- •1.3Системы телевещания
- •1.3.1Классификация по виду тв-сигнала
- •1.3.2Способы доставки тв-сигнала
- •1.4Системы подвижной связи
- •1.4.1Сети сотовой связи
- •1.4.2Сети персональной спутниковой связи
- •1.5Сети абонентского доступа
- •1.6Сети на базе технологии gepon
- •1.6.1Цифровые абонентские линии xDsl
- •1.6.2Оптические сети на базе технологий ftTx
- •2Каналы телекоммуникационных систем
- •2.1Общая классификация каналов связи
- •2.2Физические каналы связи
- •2.2.1Коаксиальный кабель
- •2.2.2Витая пара
- •2.2.3Приземные радиоволны
- •2.2.4Спутниковые радиоволны
- •2.2.5Радио-релейные линии
- •2.2.6Волоконно-оптические линии связи
- •3Коммутация, методы коммутации
- •3.1Общие понятия коммутации
- •Коммутация каналов,
- •Коммутация пакетов.
- •3.2Коммутация каналов
- •3.2.1Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования
- •3.2.2Коммутация каналов на основе разделения времени
- •3.2.3Оптическое (волновое) мультиплексирование
- •3.2.4Дуплексный режим работы на основе технологий fdm, tdm и wdm
- •3.3Коммутация пакетов
- •3.4Коммутация ячеек
- •4Телевещание
- •4.1Конфигурация сетей телевещания
- •4.2Методы доставки телевизионного контента
- •4.2.1Телевидение коллективного пользования (эфирное)
- •4.2.1Кабельное телевидение
- •4.2.2Технологии беспроводного распределения информации mmds
- •5.2Основные характеристики стандарта gsm
- •5.3Физические и логические каналы
- •5.4Процесс преобразования сигналов в мобильной станции
- •5.5Структурирование информации
- •5.6Шифрование
- •5.7Структура сети gsm
- •5.8Технология edge
- •6Системы сотовой связи с кодовым разделением каналов
- •6.1Принципы кодового разделения каналов
- •6.2Система сотовая связи с кодовым разделением каналов
- •6.3Обеспечение безопасности в стандарте is-95
- •6.4Базовая станция стандарта is –95
- •7Микросотовые системы мобильной связи
- •7.1Структура dect - систем
- •7.2Технические аспекты dect
- •7.3Организация протоколов dect
- •7.3.1Физический уровень
- •7.3.2Уровень доступа к среде
- •7.3.3Уровень управления звеном передачи данных
- •7.3.4Сетевой уровень
- •8Спутниковые системы связи
- •8.1Классификация систем спутниковой связи
- •8.2Принципы построения спутниковых систем связи
- •8.3Спутниковый Internet
- •9Глобальная навигационная система
- •9.1Принцип работы системы gps
- •9.2Основные принципы работы системы глонасс
- •9.3Сравнительные характеристики систем глонасс и gps
- •9.4Спутник глонасс
- •9.5Обзор gps оборудования
- •10Технологии городских телекоммуникационных сетей
- •10.1Плезиосинхронная цифровая иерархия pdh
- •10.2Синхронная цифровая иерархия sdh
- •10.2.1Иерархия скоростей сети sdh
- •10.2.2Уровни sonet и эталонная модель osi
- •10.3Топология сети sdh
- •10.3.1Топология "точка-точка"
- •10.3.2Топология "последовательная линейная цепь".
- •10.3.3Топология "звезда", реализующая функцию концентратора
- •10.3.4Топология "кольцо"
- •10.4Процедуры мультиплексирования внутри иерархии sdh.
- •10.5Оборудование сети sdh
- •10.6Процессы загрузки/выгрузки цифрового потока
- •11Спектральное уплотнение каналов xWdm
- •11.1Оптические волокна
- •11.1.1Модовость оптического волокна
- •11.1.2Технологии соединения оптических волокон
- •11.1.3Окна прозрачности оптического волокна
- •11.2Спектральное уплотнение каналов wdm
- •11.3Виды wdm систем
- •11.4Dwdm технология
- •11.4.1Принцип плотного мультиплексирования
- •11.4.2Основные узлы dwdm-оборудования
- •12Технологии кабельного абонентского доступа
- •12.1Общая характеристика
- •12.2Технология gepon
- •12.3Технологии семейства xDsl
- •12.4Технологии семейства ftTx
2.2Физические каналы связи
2.2.1Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель - электрический кабель состоящий из цилиндрического экрана и центрального проводника, расположенных соосно и разделённых диэлектриком. Предназначен для передачи высокочастотных сигналов между устройствами. Частотный диапазон простирается до нескольких сот МГц. Выпускаются коаксиальные кабели двух типов:
с 50-омным волновым сопротивлением (компьютерные сети);
с 75-омным волновым сопротивлением (телевещание).
Наиболее широкое применение нашел как средство доставки слабого сигнала в телевещании (от антенны к телевизионному приемнику). Использовался в первых локальных сетях с шинной топологией.
2.2.2Витая пара
Наиболее старый и наиболее распространенный сейчас физический канал в компьютерных сетях, а так же в телекоммуникационных сетях. На ее базе функционирует первая высокоскоростная сеть абонентского доступа – ADSL.
Рис. 2.1 – Витая пара
Представляет собой два изолированных провода, скрученных между собой. Характеризуется диаметром проводников и шагом скрутки. В настоящее время кабели на витой паре имеют полосу пропускания 100 МГц, но разработаны и стандарты на кабели с полосой до 600 МГц.
Категория витой пары определяет частотный диапазон, в котором ее применение эффективно (табл. 2.1). В настоящее время действуют стандартные определения 7 категорий кабеля (стандарт EIA/TIA 568А).
Табл. 2.1. – Актуальные категории витой пары
Категория кабеля |
Класс кабельной системы |
Скорость передачи данных |
1 (лапша) |
Класс С |
до 0,1 МГц |
5е |
Класс D |
до 125 МГц |
6 |
Класс E |
до 250 МГц |
6А |
Класс EA |
до 500 МГц |
7 |
Класс F |
600 - 1200 МГц |
Витая пара может быть как неэкранированной (UTP), так и экранированной (FTP). Экранированный кабель используется в случае прокладке в среде, подверженной существенным помехам (например, производственные цеха).
2.2.3Приземные радиоволны
Радиоволны, распространяющиеся в непосредственной близости (в масштабе длины волны) от поверхности Земли, называют приземными радиоволнами. Посредством их осуществляется связь всех наземных объектов.
Благодаря эффектам дифракции (огибания) и отражения, возможна связь между точками, не имеющими прямой видимости.
Распространение радиоволн от источника к приёмнику вследствие отражения может происходить несколькими путями одновременно. Такое распространение называется многолучевым. Из-за изменений параметров среды и вследствие многократного отражения возникают замирания - изменение уровня принимаемого сигнала во времени. Причиной замирания может быть и интерференция (наложение нескольких, задержанных по времени) радиоволн, то есть в точке приёма сигнал может динамично меняться по уровню от нулевого до в несколько раз превышающий сигнал, прошедший по прямой видимости.
В зависимости от длины рабочей волны влияние среды (атмосферы) проявляется в большей или меньшей степени. В связи с этим для удобства выбора модели трассы электромагнитные волны делят на диапазоны (табл. 1). Волны каждого из диапазонов имеют свои особенности распространения.
Таблица 1. Распределение электромагнитных волн по диапазонам
Диапазон |
Длина волны |
Частота |
Область применения |
Сверх длинные волны, СДВ |
10-100 км |
3-30 кГц |
Радионавигация, радиотелеграфная связь, метеослужба |
Длинные волны, ДВ |
1-10 км |
30-300 кГц |
Радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация |
Средние волны, СВ |
100-1000 м |
300-3000 кГц |
|
Короткие волны, КВ |
10-100 м |
3 – 30 МГц |
Радиотелефонная связь, радиовещание, радиолюбительская связь |
Ультракороткие волны(метровые),УКВ |
1-10 м |
30-300 МГц |
Радиовещание, телевидение, радиолокация, космическая радиосвязь, радиолюбительская связь |
Высокие частоты (дециметровые), ВЧ |
1-10 дм |
300-3000 МГц |
Телевидение, радиолокация, РРЛ, сотовая связь, космическая радиосвязь |
Крайне высокие частоты (сантиметровые), КВЧ |
1-10 см |
3-30 ГГц |
Радиолокация, РРЛ, сотовая связь, космическая радиосвязь |
Гипервысокие частоты (миллиметровые), ГВЧ |
1-10 мм |
30 – 300 ГГц |
Радионавигация и т.д. |
Волны оптического диапазона:
|
1e-3 - 7,5e-7 7,5e-7 - 4e-7 4e-7 - 20e-10 |
3e5-4e8 4e8-7,5e8 7,5e8-15e10 |
Квантовая радиоэлектроника, пассивная и активная радиолокация |
В зависимости от диапазона радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:
ДВ сильно поглощаются ионосферой, основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая планету. Их интенсивность по мере удаления от передатчика уменьшается сравнительно быстро.
СВ сильно поглощаются ионосферой днём, и район действия определяется приземной волной, вечером хорошо отражаются от ионосферы и район действия определяется отражённой волной.
КВ распространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому вокруг передатчика существует т. н. зона радиомолчания. Днём лучше распространяются более короткие волны (30 МГц), ночью — более длинные (3 МГц). Короткие волны могут распространяться на больши́е расстояния при малой мощности передатчика.
УКВ распространяются прямолинейно и, как правило, не отражаются ионосферой. Легко огибают препятствия и имеют высокую проникающую способность.
ВЧ не огибают препятствия, распространяются в пределах прямой видимости. Используются в WiFi, сотовой связи и т. д.
КВЧ не огибают препятствия, отражаются большинством препятствий, распространяются в пределах прямой видимости. Используются для спутниковой связи.
Гипервысокие частоты не огибают препятствия, отражаются подобно свету, распространяются в пределах прямой видимости. Использование ограничено.
Затухание миллиметровых волн в атмосфере значительно выше, чем метровых и дециметровых, и сильно зависит от климатических воздействий. Еще одной особенностью волн этого диапазона является прямолинейность их распространения. Они не способны огибать даже небольшие препятствия, а напротив - отражаются от них практически без искажений. Практика показала, что на частоте 40 ГГц удовлетворительно принимаются сигналы, прошедшие 4-кратное отражение. Это свойство может использоваться при проектировании высокочастотных систем раздачи сигнала.
Для ТС радиоволны диапазонов СДВ, ДВ, СВ и КВ не представляют большого интереса, поскольку пропускная способность каналов связи на этих диапазонах достаточно низка.