Канал передачи информации, включающий технические устройства и физическую среду передачи сигналов от передатчика к приемнику. Каналы связи различают по виду передаваемой информации (телеграфный, телефонный, радиовещательный и др. каналы), типу среды передачи (проводной, радиорелейный, радио и др. каналы) и т.д.[13].
Среды передачи
Первая среда это провода, конечно для передачи данных используют специализированые кабели. Из них можно выделить каоксиальный кабель, виную пару и оптоволоконный кабель.
Коаксиальные кабели, предназначенные для работы в СВЧ диапазоне, называются еще радиочастотными кабелями. Это гибкие коаксиальные линии. Они применяются не только в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн, но и на длинных, средних и коротких волнах радиовещательного диапазона, а также во многих низкочастотных устройствах систем автоматики и телемеханики[3,69].
По международным стандартам каоксиальный кабель состоит как показано на рисунке 2.1из: 1 - внутренний проводник, 2 - изоляция, 3 - внешний проводник, 4 - оболочка.
Рис 2.1 Устройство каоксиального кабеля
Оболочка (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида, повива фторопластовой ленты или иного изоляционного материала. Внешний проводник в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. из меди, медного или алюминиевого сплава. Изоляция, выполненной в виде сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая лента и т. п.) или полувоздушного (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) диэлектрического заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников. Внутренний проводник в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди, медного сплава, алюминиевого сплава, омеднённой стали, омедненного алюминия, посеребренной меди и т. п.
Еще одна проводная среда передачи это витая пара, она используются в самых дешевых и на сегодняшний день, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки.
Обычно в кабель входит две витые пары (рис. 2.2) или четыре витые пары.
Неэкранированные витые пары характеризуются слабой защищенностью от внешних электромагнитных помех, а также слабой защищенностью от подслушивания с целью, например, промышленного шпионажа. Перехват передаваемой информации возможен как с помощью контактного метода (посредством двух иголочек, воткнутых в кабель), так и с помощью бесконтактного метода, сводящегося к радиоперехвату излучаемых кабелем электромагнитных полей. Для устранения этих недостатков применяется экранирование[10].
Рис. 2.2. Кабель с витыми парами
В случае экранированной витой пары STP каждая из витых пар помещается в металлическую оплетку-экран для уменьшения излучений кабеля, защиты от внешних электромагнитных помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга (crosstalk - перекрестные наводки). Естественно, экранированная витая пара гораздо дороже, чем неэкранированная, а при ее использовании необходимо применять и специальные экранированные разъемы, поэтому встречается она значительно реже, чем неэкранированная витая пара.
Основные достоинства неэкранированных витых пар - простота монтажа разъемов на концах кабеля, а также простота ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабеля. Все остальные характеристики у них хуже, чем у других кабелей. Например, при заданной скорости передачи затухание сигнала (уменьшение его уровня по мере прохождения по кабелю) у них больше, чем у коаксиальных кабелей. Если учесть еще низкую помехозащищенность, то становится понятным, почему линии связи на основе витых пар, как правило, довольно короткие (обычно в пределах 100 метров)[16].
Витая пара имеет очень много различных стандартов которые мы не будет рассматривать. Хотя полезно отметить, что тенденция развития ведет к увеличению пропускной способности и уменьшении помех.
Самый близкий тип кабеля к витой паре, это параллельный кабель, но мы его не будем рассматривать так как он уже не используется в современной индустрии. Некоторые учебники его относят к витой пере и называют просто “Парой”.
Еще следует отметить о существовании другой кабельной среды это, оптоволоконный кабель, мы его не будем рассматривать близко, но отметим что он обладает большой пропускной способностью и скорости передачи.
Последним рассмотрим радиоканал.
Радиоканалы передают сигналы с помощью электромагнитных волн радиодиапазона. Их достоинство заключается в том, что для связи не требуется твердотельного проводника сигналов (следовательно, нет необходимости в его прокладке), то есть пользователь может быть мобильным, есть потенциал в увеличении расстояния передачи. Характеристики радиоканала зависят от среды передачи радиоволн и расстояния между оконечными системами. К факторам среды передачи относятся затухание сигнала вследствие распространения в среде, прохождения через поглощающие предметы, взаимодействия с отраженными электромагнитными волнами, а также волнами, исходящими от других источников излучения.
Территориальные радиоканалы можно разделить на каналы локального распространения сигнала, когда расстояния не превосходят сотен метров, и каналы удаленного распространения сигнала, когда расстояния превышают несколько десятков километров[6].
Спутниковые радиоканалы, спутник связи организует взаимодействие между двумя или более наземными приемопередатчиками.