Линейные устройства. Факторы, ухудшающие передачу

Основные требования к абонентской линии

Приведем (таблица 6.1) примерные требования к абонентской линии со стороны станции [6.11].

Данные, приведенные в таблице 6.1, показывают требования, предъявляемые при предоставлении услуг при передаче речи при установленном обычном телефонном соединении. Услуги при передаче данных с помощью модема и организации передачи речи через Internet предъявляют другие, более жесткие требования к физическим параметрам линий и станции (станционного четырехполюсника). Точнее, они требуют жесткого выполнения объявленных норм и идеального содержания всех участков линейных и станционных сооружений. Одним из важнейших показателей является затухание линий и их частотные зависимости.

Другие виды реализации абонентского участка

Здесь только укажем на возможные пути замены проводных абонентских линий.

Первый из них — это радиодоступ. При таком способе рядом с местом концентрации абонентов (жилым домом или пригородным массивом) возводится базовая радиостанция для связи с абонентами, а с другой стороны подключенная к стационарной проводной сети. У абонентского аппарата устанавливается радиоприставка, которая позволяет вести переговоры и в большинстве случаев пользоваться Internet-связью. При этом возможно множество решений, очень близких к решениям применяемых при подвижной связи [6.17], [6.27]. В качестве протоколов используется уже упомянутый ранее DECT.

Применение радиодоступа позволяет создавать эффективную сеть в пригородных зонах. Недостатком является зависимость этой сети от прямой видимости и чувствительность к помехам.

В последнее время появилась широкополосная технология радиодоступа IEEE 802.11, ставшая стандартом де-факто для широкополосных беспроводных сетей [6.2, 6.7, 6.9, 6.17, 6.27, 6.30]. Он включает в себя:

• IEEE 802.11a. Это стандарт беспроводных локальных сетей (WLAN — Wireless LAN), функционирующих в частотном диапазоне 5 ГГц. Беспроводные локальные сети стандарта IEEE 802.11a обеспечивают скорость передачи данных до 54 Мбит/с.
• IEEE 802.11b. Это стандарт беспроводных локальных сетей (WLAN) IEEE, функционирующих в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Скорость передачи данных в этих сетях составляет 11 Мбит/с, а радиус действия — около 100 метров. Технология IEEE 802.11b стала первой технологией беспроводных сетей, предложенной потребителям, которая позволила создать беспроводные сети в офисах и жилых помещениях, обеспечивающие мгновенный доступ.
• IEEE 802.11g. Стандарт беспроводных локальных сетей (WLAN) IEEE, регламентирующий метод построения беспроводных локальных сетей (WLAN), которые функционируют в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Максимальная скорость передачи данных в беспроводных сетях IEEE 802.11g составляет 54 Мбит/с.

В последнее время началось практическое использование бытовой электрической сети для передачи информационных сигналов [6.30].

Последнее, что стоит упомянуть, — это использование кабельного телевидения для организации дополнительных каналов и цифровых абонентских линий (DSL — Digital Subscriber Line).

Факторы, ухудшающие передачу

Затухание

Прямое затухание — это интегральный показатель качества передающей среды. Затухание показывает уменьшение мощности сигнала в результате его прохождения через среду передачи.

Количественно оно выражается отношением значения мощности на выходе к мощности входе :

Наиболее распространено представление затухания в виде логарифмического отношения, единица которого называется децибел (дБ).

Обычно мощность согласно этой формуле определяется относительно 1 мВт. На практике удобно измерять не мощность, а напряжение, которое подается на входное сопротивление линии. В этом случае затухание определяется относительно напряжения .

Затухание тогда определяется по формуле

Измерение затухания можно также проводить с помощью измерения тока. Тогда затухание определяется относительно величины мкА по формуле

В официальных документах, например нормах МСЭ-Т, начальным уровнем передачи считается 0 дБ, т.е. входная мощность равна 1 мВт. Эта единица измерения обозначается дБм (мощность в децибелах, отсчитываемая относительно 1 милливатта).

Однако в реальной системе передачи входной сигнал редко совпадает с этим значением мощности. Уровень входного сигнала диктуется типом оборудования, типом и протяженностью линии. Поэтому во всех странах принято измерять затухание системы передачи относительно назначенной заранее точки отсчета в цепи передачи, по которой определяются значения уровней передачи во всех остальных точках. Эта точка неудачно названа точкой c нулевым уровнем передачи (Zero Transmission Level point). Заметим, что уровень в этой точке не равен нулю, например, в США уровень передачи на передающем окончании четрехпроводной системы передачи определен нормами (-2 дБм).

При этом уровень в других точках, измеренный относительно данной, обозначается для точек с более высоким уровнем +дБр (децибел­разность), или, для точек с более низким уровнем, просто дБр. (Английская аббревиатура dBr — decibels above reference).

На рис. 6.4 показана зависимость коэффициента затухания от частоты для кабеля марки ТПП ([6.11]). Под коэффициентом затухания понимается [6.25] относительное изменение мощности передачи сигнала, при распространении его на единицу расстояния, выраженное в км.

Рис. 6.4. Частотная характеристика коэффициента затухания для кабеля ТП с диаметром жилы 0,4 мм

На рис. 6.5 показана зависимость коэффициента затухания от частоты высокочастотного кабеля марки МКС (Многопарные Симметричные Кабели) 1X4 в алюминиевой оболочке с диаметром жилы 1,2 мм. Она приведена, чтобы показать характер поведения затухания при увеличении частоты и отметить, что кабельные пары способны поддерживать гораздо более высокие частоты, чем требует речевой тракт (примерно 3,4 КГц).

Рис. 6.5. Частотная характеристика высокочастотного кабеля марки МКС (Многопарные Симметричные Кабели) 1X4 в алюминиевой оболочке с диаметром жилы 1,2 мм