Kanali komunikacije: vrste, karakteristike

Kako bi se prenosile različite informacije, u početku se mora stvoriti medij njegove distribucije, koji je skup linija, ili kanala za prijenos podataka sa specijaliziranom opremom za primanje i odašiljanje. Linije, ili komunikacijski kanali, su veza u bilo kojem modernom sustavu prijenosa podataka, a sa stajališta organizacije podijeljeni su u dva glavna tipa - to su linije i kanali.

Komunikacijska linija je skup kablova ili žica, pomoću kojih su točke kontakta međusobno povezane, a pretplatnici su povezani s najbližim čvorovima. U ovom slučaju, komunikacijski kanali mogu se kreirati na različite načine, ovisno o karakteristikama određenog objekta i sheme.

Što mogu biti?

Oni mogu biti fizički ožičeni kanali, koji se temelje na korištenju specijaliziranih kabela, a mogu biti i valovi. Valovni komunikacijski kanali formiraju se tako da u određenom okruženju organiziraju sve vrste radiokomunikacija pomoću antena, kao i namjenski frekvencijski pojas. U isto vrijeme, i optički i električni komunikacijski kanali također su podijeljeni u dva glavna tipa - žičani i bežični. U tom smislu, optički i električni signal može se prenositi žicama, etrom, kao i mnogim drugim načinima.

U telefonskoj mreži, nakon biranja broja, formira se kanal sve dok je veza prisutna, na primjer, između dva pretplatnika, i također, dok se sesija glasovne komunikacije održava. Žičani komunikacijski kanali formiraju se korištenjem specijalizirane opreme za brtvljenje, preko koje se informacije mogu prenositi kroz komunikacijske linije za dugo ili kratko vrijeme, koje se dobavlja iz velikog broja različitih izvora. Takve linije uključuju jedan ili nekoliko parica kabela istovremeno i omogućuju prijenos podataka na dovoljno velikoj udaljenosti. Bez obzira na to koji se tipovi komunikacijskih kanala razmatraju, u radiokomunikacijama oni predstavljaju okoliš prijenos podataka koja je organizirana za određenu ili nekoliko simultanih komunikacijskih sesija. Ako govorimo o nekoliko sesija, tada se može koristiti tzv. Frekvencijska raspodjela.

Koje su vrste?

Na isti način kao iu suvremenim sredstvima komunikacije postoje različite vrste komunikacijskih kanala:

• Digitalni.
• Analogni.
• Analogno-digitalni.

digitalni

Ova opcija je za red veličine skuplja u odnosu na analogni. Pomoću takvih kanala postiže se izuzetno visoka kvaliteta prijenosa podataka, a moguće je implementirati različite mehanizme kojima se postiže apsolutni integritet kanala, visok stupanj informacijske sigurnosti, te korištenje niza drugih usluga. Kako bi se osigurao prijenos analognih informacija putem tehničkih komunikacijskih kanala digitalnog tipa, ove informacije izvorno pretvoren u digitalni.

Krajem osamdesetih godina prošlog stoljeća pojavila se specijalizirana digitalna mreža s integracijom usluga, danas poznatija kao ISDN. Očekuje se da će tijekom vremena takva mreža postati globalna digitalna okosnica koja povezuje uredska i kućna računala, pružajući im prilično visoku brzinu prijenosa podataka. Glavni komunikacijski kanali ove vrste mogu biti:

• Fax.
• Telefon.
• Uređaji za prijenos podataka.
• Specijalizirana oprema za telekonferencije.
• I mnoge druge.

Kao konkurencija, takve tehnologije mogu biti moderne tehnologije koje se danas aktivno koriste u mrežama kabelske televizije.

Ostale vrste

Ovisno o brzini prijenosa komunikacijskih kanala, oni se dijele na:

• Mala brzina. Ova kategorija uključuje sve vrste telegrafskih linija, koje se odlikuju iznimno niskom (gotovo odsutnom po današnjim standardima) brzinom prijenosa podataka, koja dostiže najviše 200 bps.
• Srednja brzina. Ovdje su analogne telefonske linije koje pružaju brzine prijenosa do 56.000 bps.
• High-speed ili, kako se također nazivaju, broadband. Prijenos podataka putem komunikacijskih kanala ovog tipa provodi se brzinom većom od 56000 bps.

Ovisno o mogućnostima organiziranja smjerova prijenosa podataka, komunikacijski kanali mogu se podijeliti u sljedeće vrste:

• Simplex. Organizacija takvih komunikacijskih kanala pruža mogućnost emitiranja podataka samo u određenom smjeru.
• Polu dupleks Korištenjem takvih kanala, podaci se mogu prenositi u oba smjera naprijed i natrag.
• Duplex ili full duplex. Korištenjem takvih kanala povratne informacije, podaci se mogu istovremeno prenositi u smjeru naprijed i natrag.

Žičana

Žični komunikacijski kanali uključuju masu paralelnih ili nasukanih bakrenih žica, optičke komunikacijske linije, kao i specijalizirane koaksijalne kabele. Ako razmotrimo koji komunikacijski kanali koriste kabele, vrijedi razlikovati nekoliko glavnih:

• Twisted pair. Pruža mogućnost prijenosa podataka brzinom do 1 Mbps.
• Koaksijalni kabeli. Ova skupina uključuje TV formata kabela, uključujući tanke i debele. U ovom slučaju, brzina prijenosa podataka već dostiže 15 Mbps.
• Svjetlovodni kabeli. Najmodernija i najproduktivnija opcija. Komunikacijski kanali prijenosa informacija ovog tipa osiguravaju brzinu od oko 400 Mbit / s, što znatno premašuje sve ostale tehnologije.

Twisted pair

Riječ je o izoliranom vodiču, koji je uvučen u paru kako bi se značajno smanjila interferencija između parova i vodiča. Važno je napomenuti da danas postoji sedam kategorija upletenih parova:

• Prvi i drugi se koriste kako bi se osigurao prijenos podataka niske brzine, prvi je standardni, dobro poznati telefonski kabel.
• Treća, četvrta i peta kategorija koriste se za prijenos brzina od 16, 25 i 155 Mbps, pri čemu različite kategorije nude različite frekvencije.
• Šesta i sedma kategorija su najproduktivnije. Riječ je o mogućnosti prijenosa podataka brzinom do 100 Gbit / s, što predstavlja najproduktivnije karakteristike komunikacijskih kanala.

Danas je najčešća treća kategorija. Fokusirajući se na različita obećavajuća rješenja vezana uz potrebu stalnog razvoja propusnosti mreže, najoptimalniji će biti korištenje komunikacijskih mreža (komunikacijskih kanala) pete kategorije, koje osiguravaju brzinu prijenosa podataka putem standardnih telefonskih linija.

Koaksijalni kabel

Specijalizirani bakreni vodič nalazi se unutar cilindričnog zaštitnog omotača, koji je izvijen iz dovoljno tankih žila, te je također potpuno izoliran od vodiča pomoću dielektrika. Ona se razlikuje od standardnog TV kabela po tome što ima karakterističnu impedanciju. Kroz takve informacijske kanale komunikacijski podaci mogu se prenositi brzinom do 300 Mbps.

Ovaj oblik kabela podijeljen je na tanki, debljine 5 mm, a također i debljine 10 mm. U modernim LAN-ima često je uobičajeno koristiti tanki kabel jer je vrlo jednostavan u postavljanju i instalaciji. Izuzetno visoki troškovi u slučaju nelagodne instalacije ozbiljno ograničavaju uporabu takvih kabela u suvremenim informacijskim mrežama.

Mreže kabelske televizije

Takve mreže temelje se na upotrebi specijaliziranog koaksijalnog kabela, analognog signala kroz koji se može prenositi na udaljenosti od nekoliko desetaka kilometara. Tipična mreža kabelske televizije odlikuje se strukturom stabla u kojoj glavni čvor prima signale od specijaliziranog satelita ili putem optičkih vlakana. Danas se takve mreže aktivno koriste u kojima se koristi optički kabel, pomoću kojeg je moguće servisirati velike površine, kao i prenositi više voluminoznih podataka, uz zadržavanje izuzetno visoke kvalitete signala u odsutnosti repetitora.

Kod simetrične arhitekture, obrnuti i izravni signali prenose se pomoću jednog kabela u različitim frekvencijskim rasponima, a istodobno s različitim brzinama. Prema tome, povratni signal je sporiji od izravnog. U svakom slučaju, upotrebom takvih mreža moguće je pružiti brzinu prijenosa podataka nekoliko stotina puta višu od standardnih telefonskih linija, te su stoga ovi odavno prestali koristiti.

U organizacijama u kojima su instalirane vlastite kabelske mreže najčešće se koriste simetrične sheme, jer se u ovom slučaju i izravni i obrnuti prijenos podataka obavljaju istom brzinom, koja je približno 10 Mbps.

Značajke uporabe žica

Broj žica koje se mogu koristiti za spajanje kućnih računala i raznih elektronika povećava se svake godine. Prema statistikama dobivenim tijekom istraživanja profesionalnih stručnjaka, u stanu od 150 metara položeni su približno 3 km raznih kablova.

U devedesetim godinama prošlog stoljeća britanska tvrtka UnitedUtilities ponudila je prilično zanimljivo rješenje za ovaj problem koristeći vlastiti dizajn nazvan DigitalPowerLine, danas poznatiji za smanjenje DPL-a. Tvrtka je ponudila korištenje standardnih elektroenergetskih mreža kao medija za pružanje brzog emitiranja podataka, prijenosa paketa informacija ili glasova putem običnih električnih mreža, čiji je napon bio 120 ili 220 V.

Najuspješniji iz ove točke gledišta je izraelska tvrtka pod nazivom Main.net, koja je prva izdala PLC tehnologiju (Powerline Communications Communications). Pomoću te tehnologije, prijenos glasa ili podataka je izveden pri brzinama do 10 Mbit / s, dok je protok informacija bio raspodijeljen na nekoliko niskih brzina koje su se prenosile na odvojenim frekvencijama, te na kraju ponovno kombinirane u jedan signal.

Uporaba PLC tehnologije danas je relevantna samo u smislu emitiranja podataka pri maloj brzini, te se stoga koristi u kućnoj automatizaciji, raznim kućanskim aparatima i drugoj opremi. Pomoću ove tehnologije moguće je pristupiti Internetu brzinom od oko 1 Mbit / s za one aplikacije koje zahtijevaju veliku brzinu veze.

Uz malu udaljenost između zgrade i međutočke, koja služi kao transformatorska stanica, brzina prijenosa podataka može doseći 4,5 Mbps. Korištenje ove tehnologije aktivno se provodi tijekom formiranja lokalne mreže u stambenoj zgradi ili malom uredu, budući da minimalna brzina prijenosa omogućuje prekrivanje udaljenosti do 300 metara. Uz pomoć ove tehnologije moguće je implementirati različite usluge vezane uz daljinski nadzor, zaštitu objekata, kao i upravljanje objektnim načinima i njihovim resursima, koji su uključeni u elemente inteligentnog doma.

Svjetlovodni kabel

Ovaj kabel je sastavljen od specijalizirane kvarcne jezgre čiji je promjer samo 10 mikrona. Ova jezgra je okružena jedinstvenom zaštitnom zaštitnom omotačem, čiji je vanjski promjer oko 200 mikrona. Prijenos podataka provodi se transformacijom električnih signala u svjetlo pomoću, primjerice, neke vrste LED. Kodiranje podataka se vrši promjenom intenziteta svjetlosni tok.

Prilikom prijenosa podataka, snop, koji se odbija od stijenki vlakana, koji u konačnici stiže na prijemni kraj, a ima minimalno prigušenje. Pomoću takvog kabela postiže se iznimno visok stupanj zaštite od izlaganja bilo kojem vanjskom elektromagnetskom polju, te se postiže dovoljno visoka brzina prijenosa podataka, koja može doseći 1000 Mbps.

Korištenjem optičkog kabela moguće je istodobno organizirati rad nekoliko stotina tisuća telefonskih, videotelefonija i televizijskih kanala. Ako govorimo o drugim prednostima svojstvenim takvim kablovima, vrijedi napomenuti sljedeće:

• Izrazito visoka neovlaštena složenost povezivanja.
• Najviši stupanj zaštite od bilo koje vrste požara.
• Visoka brzina prijenosa podataka.

Međutim, ako govorimo o nedostacima takvih sustava, vrijedno je istaknuti činjenicu da su oni prilično skupi i zahtijevaju transformaciju svjetlosnih lasera u električne i obrnuto. Korištenje takvih kabela u većini slučajeva provodi se u procesu polaganja glavnih komunikacijskih linija, a jedinstvena svojstva kabela čine ga uobičajenim među pružateljima usluga organizacije Interneta.

prebacivanje

Osim toga, komunikacijski kanali mogu se uključiti ili isključiti. Prve se kreiraju samo za određeno vrijeme, a potrebno je prenijeti podatke, dok se one koje se ne prebacuju dodjeljuju pretplatniku za određeno vremensko razdoblje i nemaju ovisnosti o tome koliko su podaci proslijeđeni.

WiMAX

Takve linije, za razliku od tradicionalnih radio pristupnih tehnologija, također mogu funkcionirati na reflektiranom signalu, koji nije u izravnoj vezi s jednom ili drugom baznom stanicom. Mišljenje stručnjaka danas se nedvosmisleno slaže da takve mobilne mreže korisnicima otvaraju ogromne izglede u odnosu na fiksni WiMAX, koji je namijenjen korporativnim klijentima. U tom slučaju, informacije se mogu prenositi na dovoljno velikoj udaljenosti (do 50 km), dok karakteristike ovog tipa komunikacijskih kanala uključuju brzine do 70 Mbit / s.

satelit

Satelitski sustavi koriste specijalizirane mikrovalne antene koje se koriste za primanje radio signala iz bilo koje zemaljske postaje, a zatim prenose primljene signale natrag na druge zemaljske postaje. Važno je napomenuti da takve mreže uključuju korištenje tri glavne vrste satelita, koji se nalaze na srednjoj ili niskoj razini, i geostacionarne orbite. U većini slučajeva, uobičajeno je da se sateliti pokreću u skupinama, budući da se, odvojeni jedan od drugoga, mogu koristiti za pokrivanje cijele površine našeg planeta.