Özelliklerin çeşitleri ve bunların belirlenmesi için yöntemler.
İletişim hatlarının özellikleri.
İletişim hattı iletilen verileri bozar çünkü fiziksel parametreleri idealden farklı. İletişim hattı aktif direnç, endüktif ve kapasitif yükün dağıtılmış bir kombinasyonudur.
İletişim hatlarının temel özellikleri şunlardır:
· genlik-frekans yanıtı;
· Bant genişliği;
· zayıflama;
· gürültü bağışıklığı;
· hattın yakın ucundaki karışma;
· verim;
· veri aktarımının güvenilirliği;
· birim maliyet.
Her şeyden önce, bir bilgisayar ağı geliştiricisi veri aktarımının verimi ve güvenilirliği ile ilgilenir, çünkü bu özellikler oluşturulan ağın performansını ve güvenilirliğini doğrudan etkiler. Verim ve güvenilirlik, hem iletişim hattının hem de veri iletim yönteminin özellikleridir. Dolayısıyla iletim yöntemi (protokol) önceden tanımlanmışsa bu özellikler de bilinmektedir. Örneğin, bir dijital hattın bant genişliği her zaman bilinir, çünkü üzerinde veri aktarımının bit hızını - 64 Kbps, 2 Mbps, vb. - belirleyen bir fiziksel katman protokolü tanımlıdır.
Ancak bir iletişim hattı için fiziksel katman protokolü tanımlanmadan o iletişim hattının veriminden söz edemezsiniz.
Genlik-frekans karakteristiği, bir iletişim hattının çıkışındaki sinüzoidin genliğinin, iletilen sinyalin tüm olası frekansları için girişindeki genliğe kıyasla nasıl zayıfladığını gösterir. Bu karakteristik, genlik yerine genellikle gücü gibi bir sinyal parametresini kullanır.
Uygulamada, frekans tepkisi yerine diğer basitleştirilmiş özellikler (bant genişliği ve zayıflama) kullanılır.
Bant genişliği, çıkış sinyalinin genliğinin giriş sinyaline oranının önceden belirlenmiş bir sınırı, genellikle 0,5'i aştığı sürekli bir frekans aralığıdır. Bant genişliği, bir iletişim hattı üzerinden mümkün olan maksimum bilgi aktarım hızı üzerinde en büyük etkiye sahiptir.
Zayıflama, belirli bir frekanstaki bir sinyal bir hat boyunca iletildiğinde sinyalin genliğinde veya gücünde meydana gelen göreceli azalma olarak tanımlanır. Böylece zayıflama, hattın genlik-frekans karakteristiğinden bir noktayı temsil eder. Çoğu zaman, bir hattı çalıştırırken, iletilen sinyalin temel frekansı, yani harmoniği en büyük genliğe ve güce sahip olan frekans önceden bilinir. Dolayısıyla hat boyunca iletilen sinyallerin bozulmasını yaklaşık olarak tahmin etmek için bu frekanstaki zayıflamayı bilmek yeterlidir.
Zayıflama A genellikle desibel cinsinden ölçülür ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
A = 10 günlük (Pout/Pin),
Ara amplifikatörsüz bir kablonun çıkış sinyal gücü her zaman giriş sinyal gücünden daha az olduğundan, kablo zayıflaması her zaman negatif bir değerdir.
Örneğin, Kategori 5 bükümlü çift kablo, 100 m kablo uzunluğunda 100 MHz frekans için en az -23,6 dB'lik bir zayıflama ile karakterize edilir. 100 MHz frekansı bu kategorideki kablonun amaçlandığı için seçilmiştir. sinyalleri yaklaşık 100 MHz frekansta önemli harmoniklere sahip olan yüksek hızlı veri iletimi.
Kategori 3 kablo, düşük hızlı veri iletimi için tasarlanmıştır, dolayısıyla 10 MHz (-11,5 dB'den düşük olmayan) frekanstaki zayıflama olarak tanımlanır. Çoğu zaman işareti belirtmeden mutlak zayıflama değerleriyle çalışırlar.
Verici güç seviyesi gibi mutlak güç seviyesi de desibel cinsinden ölçülür. Bu durumda, mevcut gücün ölçüldüğü sinyal gücünün temel değeri olarak 1 mW değeri alınır. Böylece güç seviyesi p aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
p = 10 log (P/1mW) [dBm],
burada P, miliwatt cinsinden sinyal gücüdür ve dBm, güç seviyesi birimidir (mW başına desibel).
Bu nedenle, genlik-frekans tepkisi, bant genişliği ve zayıflama evrensel özelliklerdir ve bunların bilgisi, herhangi bir şekle sahip sinyallerin bir iletişim hattı üzerinden nasıl iletileceği hakkında bir sonuca varmamızı sağlar.
Bant genişliği hattın türüne ve uzunluğuna bağlıdır. Slayt, çeşitli iletişim hattı türlerinin bant genişliklerinin yanı sıra iletişim teknolojisinde en yaygın olarak kullanılan frekans aralıklarını gösterir.
Çoğu zaman, BT uzmanlarıyla iletişim kurarken, kurumsal uygulamaların yavaş performansının nedeni ağ departmanına veya dar iletişim kanallarına atfedilir. Tüm sorunların en basit çözümü, daha fazla bant genişliği (daha geniş kanal) ve kanalda daha az solak uygulamadır (bant genişliği için daha az rakip) ve o zaman her şey uçup gider. Elbette iletişim kanallarının temizliğine ve kullanımına dikkat etmeniz gerekiyor ancak tek parametre bunlar değil. Kanalların durumunu değerlendirmenin en basit çözümü, Flow teknolojileri ve temel uygulamanın performansı ile NetFlow'dan gelen veriler (jFlow, Sflow, vb.) arasındaki veri korelasyonudur.
Veri ağlarında gecikme hayatın bir gerçeğidir. Doğalarını anlayarak olumsuz etkiyi azaltabilir, böylece iletişim kalitesini artırabilirsiniz. Ağ gecikmeleri ITU standartlarına göre tanımlanır ve belirli sınırlar dahilinde olmalıdır:
Paketlerin bir iletişim kanalı üzerinden sıralı olarak iletilmesi prensibi gecikmelere neden olur. Bilginin bir kullanıcıdan diğerine aktarılmasındaki gecikme birkaç bileşenden oluşur ve bunlar sabit ve değişken olmak üzere iki büyük sınıfa ayrılabilir.
Değişken gecikmeler esas olarak her ağ düğümündeki (yönlendirici, anahtar, ağ bağdaştırıcısı) kuyruklardaki gecikmeleri içerir. Sabit - paketleme gecikmesi, sıralı gecikme, codec gecikmesi (video veya ses için). İletim ortamı bakır çifti, fiber optik kablo veya eter olabilir. Bu durumda gecikme miktarı saat frekansına ve çok daha az ölçüde iletim ortamındaki ışığın hızına bağlıdır.
Cisco belgelerinde, paketlerin uzunluğuna ve iletişim kanalının genişliğine bağlı olarak sıralı gecikmeyi tahmin etmenize olanak tanıyan bu tablo bulunmaktadır:
|
Çerçeve boyutu (bayt) |
Kanal aktarım hızı (Kbit/s) |
||||||||||
1518 baytlık bir çerçeveyi (Ethernet için maksimum uzunluk) 64 kbps bağlantı üzerinden iletmek için seri gecikme süresi 185 ms'ye ulaşır. 64 byte uzunluğundaki paketler aynı kanal üzerinden iletilirse gecikme sadece 8 ms olacaktır, yani paket ne kadar kısa olursa alıcı tarafa o kadar hızlı ulaşacaktır. Bu nedenle, ses iletimi için gecikme miktarını en aza indiren kısa UDP paketleri kullanılır ve veri aktarım ekipmanı geliştiricileri, tam tersine, hizmet trafiği miktarını azaltmak için çerçevelerin uzunluğunu artırmaya çalışır. Seri gecikmeyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:
Seri gecikme = ((gönderilecek veya alınacak bayt sayısı) x (8 bit))/ (en yavaş bağlantı hızı)
Örneğin, 2 Mb/sn'lik bir bağlantı üzerinden 100 KB gönderip 1 MB almanın sıralı gecikmesi şu şekilde olacaktır:
Aktarım: (100.000 * 8) / 2.048.000 = 390 ms
Alma: (1.024.000 *8) / 2.048.000 = 4000 ms
Elbette seri gecikme bileşenlerden biridir ve akışların her biri ayrıca iletişim kanallarındaki gecikmeden, titreşimden vb. etkilenecektir. Bu formül, diğer kullanıcılar veya uygulamaların iletişim kanalı için rekabet etmediği durumlarda ideal bir tablo ortaya koyacaktır. Bu, 200 KB'lik bir dosyayı FTP ve 10 Mbit/s'lik bir kanal aracılığıyla aktarırken iletişim kanalının gerçek hızını gösteren şemada görülebilir.
İletim işlemi sırasında hızın sabit olmadığını görüyoruz. Ağ paylaşılan bir ortam olduğundan, ağ üzerinden iletilen paketler kuyruklarda kalır, kaybolur ve bir kullanıcının tüm iletişim kanalının ele geçirilmesini önleyen bir ortam erişim kontrol algoritması etkinleştirilir. Bütün bunlar aktarım hızını ve dolayısıyla uygulamanın hızını etkiler.
İletişim kanalının bant genişliğini değiştirmeden uygulamaların hızı nasıl artırılır?
Doğal olarak en kolay çıkış yolu iletişim kanalının genişliğini arttırmaktır ancak bazen bu mümkün olmayabilir veya kurumsal müşteriler için çok pahalı olabilir. Bu durumda iletişim kanalında iletilen veri miktarını azaltmak mantıklı olacaktır. Sesi azaltmanın birkaç yolu vardır. Veri sıkıştırma, ince istemcilerin kullanımı, önbelleğe alma, trafik optimizasyon çözümlerinin kullanılması - bu bazen trafiği 2 ila 5 kat azaltabilir (farklı uygulamalar farklı şekilde sıkıştırılır).
Flow teknolojilerini kullanarak trafik yapısını ve iletişim kanalının gerçekte nasıl kullanıldığını anlamak ve ardından trafiği önceliklendirerek olası paket kayıplarını ve aktif ekipmanlardaki kuyruk büyümesini azaltmak da mümkündür.
"Bant genişliği" terimi genellikle elektronik iletişim ağlarını tanımlarken kullanılır. Bu, bu tür sistemlerin temel özelliklerinden biridir. İlk bakışta işi iletişim hatlarıyla ilgisi olmayan bir kişinin kanal bant genişliğinin ne olduğunu anlamasına gerek yok gibi görünebilir. Gerçekte her şey biraz farklıdır. Birçok insanın evinde kişisel bir bilgisayarı vardır ve herkes World Wide Web ile çalışmanın bazen görünürde bir sebep olmadan yavaşladığını bilir. Bunun nedenlerinden biri, tam o anda sağlayıcının kanal bant genişliğinin aşırı yüklenmesidir. Sonuç, belirgin bir yavaşlama ve olası arızalardır. “Bant genişliği” kavramını tanımlamadan önce herkesin neden bahsettiğimizi anlamasını sağlayacak bir örnek verelim.
Küçük bir taşra kasabasında ve yoğun nüfuslu bir metropolde bir otoyol hayal edelim. İlk durumda, çoğunlukla sırasıyla bir veya iki trafik akışı için tasarlanmıştır, genişlik küçüktür. Ancak büyük şehirlerde dört şeritli trafik bile kimseyi şaşırtmayacaktır. Aynı zamanda bu iki yolda aynı mesafeyi kat eden araba sayısı da önemli ölçüde farklıdır. Bu iki özelliğe bağlıdır: hareket hızı ve şerit sayısı. Bu örnekte yol ve arabalar bilgi parçalarıdır. Her bant bir iletişim hattıdır.
Başka bir deyişle bant genişliği dolaylı olarak birim zamanda ne kadar veri iletilebileceğini gösterir. Bu parametre ne kadar yüksek olursa, böyle bir bağlantıyla çalışmak o kadar rahat olur.
Aktarım hızıyla ilgili her şey açıksa (sinyal aktarım gecikmeleri azaldıkça artar), o zaman "bant genişliği" terimi biraz daha karmaşıktır. Bildiğiniz gibi bir sinyalin bilgi iletebilmesi için belirli bir şekilde dönüştürülmesi gerekir. Elektronikle ilgili olarak bu, karışık modülasyon olabilir. Bununla birlikte, iletimin özelliklerinden biri, farklı frekanslara sahip birçok darbenin aynı iletken boyunca (genel bant genişliği dahilinde, distorsiyonlar kabul edilebilir sınırlar içinde olduğu sürece) aynı anda iletilebilmesidir. Bu özellik, gecikmeleri değiştirmeden iletişim hattının genel performansını artırmanıza olanak tanır. Frekansların bir arada bulunmasının çarpıcı bir örneği, farklı tınılara sahip birkaç kişinin eşzamanlı konuşmasıdır. Herkes konuşsa da herkesin sözleri oldukça belirgindir.
Ağla çalışırken neden bazen yavaşlama oluyor? Her şey oldukça basit bir şekilde açıklanıyor:
Gecikme ne kadar yüksek olursa hız o kadar düşük olur. Sinyale herhangi bir müdahale (yazılım veya fiziksel) performansı azaltır;
Çoğu zaman, "artıklık" adı verilen, yedekli işlevleri yerine getiren ek bitler içerir. Hattaki parazit koşullarında çalışabilirliği sağlamak için bu gereklidir;
Tüm geçerli olanlar zaten kullanıldığında ve yeni veri parçalarıyla birlikte gönderilmek üzere sıraya yerleştirildiklerinde iletken ortamın fiziksel sınırına ulaşılmıştır.
Bu tür sorunları çözmek için sağlayıcılar birkaç farklı yaklaşım benimser. Bu, "genişliği" artıran ancak ek gecikmelere neden olan sanallaştırma olabilir; "Ekstra" iletken ortam vb. nedeniyle kanalın genişletilmesi.
Dijital teknolojide bazen "baud" terimi kullanılır. Aslında birim zaman başına aktarılan veri bit sayısı anlamına gelir. İletişim hatlarının yavaş olduğu günlerde (çevirmeli bağlantı), 1 baud, 1 saniyede 1 bit'e karşılık geliyordu. Daha sonra hızlar arttıkça “baud” evrensel olmaktan çıktı. Bu, saniyede 1, 2, 3 veya daha fazla bit anlamına gelebilir, bu da ayrı bir gösterge gerektirir; dolayısıyla şu anda herkesin anlayabileceği farklı bir sistem kullanılmaktadır.
Bant genişliği
Dijital bant genişliği için bkz. Bilgi aktarım hızı
Bant genişliği (şeffaflık)- Akustik, radyo, optik veya mekanik bir cihazın genlik-frekans tepkisinin (AFC), şekli önemli ölçüde bozulmadan sinyal iletimini sağlayacak kadar tek biçimli olduğu frekans aralığı. Bazen "bant genişliği" terimi yerine "etkili olarak iletilen frekans bandı (ETF)" terimi kullanılır. Ana sinyal enerjisi (en az %90) EPFC'de yoğunlaşmıştır. Bu frekans aralığı, kalite gerekliliklerine uygun olarak her sinyal için deneysel olarak ayarlanır.
Temel Bant Genişliği Parametreleri
Frekans bant genişliğini karakterize eden ana parametreler bant genişliği ve bant içindeki frekans tepkisinin eşitsizliğidir.
Çizginin genişliği
Geçiş bandı genişliği, frekans tepkisindeki eşitsizliğin belirtilen değeri aşmadığı bir frekans bandıdır.
Bant genişliği genellikle salınım genliğinin (veya güç için) maksimumdan olduğu frekans yanıtı bölümünün üst ve alt sınır frekansları arasındaki fark olarak tanımlanır. Bu seviye yaklaşık olarak -3 dB'ye karşılık gelir.
Bant genişliği frekans birimleriyle (örneğin Hz) ifade edilir.
Bant genişliğinin arttırılması daha fazla bilginin iletilmesine olanak tanır.
Frekans tepkisi eşitsizliği
Frekans tepkisinin eşitsizliği, frekans eksenine paralel düz bir çizgiden sapma derecesini karakterize eder.
Banttaki frekans tepkisi eşitsizliğinin azaltılması, iletilen sinyal şeklinin çoğaltılmasını iyileştirir.
Var:
- Mutlak bant genişliği: 2Δω = Sa
- Bağıl bant genişliği: 2Δω/ωo = Yani
Spesifik örnekler
Anten teorisinde bant genişliği, antenin etkili bir şekilde çalıştığı frekans aralığıdır; genellikle merkezi (rezonans) frekansın yakınındadır. Anten tipine ve geometrisine bağlıdır. Uygulamada bant genişliği genellikle SWR (duran dalga oranı) düzeyine göre belirlenir. SWR METRE
En iyi monokromatik lazer bile bir dizi dalga boyu yaydığından, dağılım darbeleri fiber boyunca yayıldıkça genişletir ve böylece sinyalleri bozar. Bunu değerlendirirken bant genişliği terimi kullanılır. Bant genişliği (bu durumda) MHz/km cinsinden ölçülür.
Bant genişliğinin tanımından, dispersiyonun iletim aralığı ve iletilen sinyallerin üst frekansı üzerinde bir sınırlama getirdiği açıktır.
Çeşitli cihazların güç kaynağı gereksinimleri, amaçlarına göre belirlenir (örneğin, telefon iletişimi için 300-3400 Hz'lik bir güç frekansı, 30-16000 Hz'lik müzik eserlerinin yüksek kalitede çoğaltılması ve televizyon yayıncılığı için gereklidir - 8 MHz genişliğe kadar).
Ayrıca bakınız
Notlar
Wikimedia Vakfı. 2010.
- Kutsal Göl
- Deneme (sözdizimi)
Diğer sözlüklerde "Bant genişliği"nin ne olduğuna bakın:
Bant genişliği ansiklopedik sözlük
Bant genişliği- 1. Üst ve alt kesme frekansları arasındaki sinyalin frekans spektrumunun genişliği 2. Sistem iletim katsayısı modülünün maksimum değerin en az 0,707'si olduğu iki kesme frekansı arasındaki frekans aralığı... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu
BANT GENİŞLİĞİ- Akustik, radyo veya optik bir cihazın çıkışındaki salınımların genliğinin frekanslarına bağımlılığının, önemli bir bozulma olmadan sinyal iletimini sağlayacak kadar zayıf olduğu frekans aralığı. Genişlik... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük
BANT GENİŞLİĞİ- titreşimlerin radyo mühendisliği, akustik, optikten geçtiği frekans aralığı. ve diğer cihazlar, genliklerini ve diğer parametrelerini belirlenen sınırlar dahilinde değiştirir. Elektrik için P. p devre direnci içindeki devreler (bağlı olarak ... ... Fiziksel ansiklopedi
Bant genişliği- Bant Genişliği Bant Genişliği Akustik, radyo veya optik bir cihazın genlik-frekans tepkisinin, önemli bir sorun olmadan sinyal iletimini sağlayacak kadar tekdüze olduğu frekans aralığı. Nanoteknoloji üzerine açıklayıcı İngilizce-Rusça sözlük. - M.
Bant genişliği- praleidžiamoji juosta statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. geçiş bandı; geçiş aralığı; geçiş bandı; iletim bandı vok. Durchlaßband, n; Durchlaßbereich, m rus. bant genişliği, f pranc. iletim bandı, f; bande passante, f; passe … Otomatik terminų žodynas
Bant genişliği- praleidžiamoji juosta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. geçiş bandı; iletim bandı vok. Durchlaßband, n; Durchlaßbereich, n rusya. bant genişliği, f pranc. bande passante, f … Fizikos terminų žodynas
Bant genişliği- frekanslar, bir akustik, radyo veya optik cihazın genlik frekans tepkisinin (AFC), önemli bir sorun olmadan sinyal iletimini sağlamak için yeterince tekdüze olduğu frekans aralığı. Büyük Sovyet Ansiklopedisi
BANT GENİŞLİĞİ- frekanslar (radyo mühendisliği ve telekomünikasyonda), sınırları dahilinde elektrik çıkışındaki salınım genliğinin oranı olan frekans aralığı. devrenin (filtre, amplifikatör vb.) girişindeki salınım genliği belirli bir seviyenin altına düşmez, genellikle 1-3 dB... ... Büyük Ansiklopedik Politeknik Sözlüğü
BANT GENİŞLİĞİ- akustik, radyo mühendisliği çıkışındaki salınımların genliğine bağımlılığın olduğu frekans aralığı. veya optik Cihazların frekansı bozulmadan sinyal iletimini sağlayacak kadar zayıftır. P. p'nin genişliği Hz olarak ifade edilir, ... ... Doğal bilim. ansiklopedik sözlük
· Bant genişliği;
· zayıflama;
· gürültü bağışıklığı;
· verim;
· birim maliyet.
Bant genişliğiçıkış sinyalinin genliğinin giriş sinyaline oranının önceden belirlenmiş bir sınırı, genellikle 0,5'i aştığı sürekli bir frekans aralığıdır. Bant genişliği, bir iletişim hattı üzerinden mümkün olan maksimum bilgi aktarım hızı üzerinde en büyük etkiye sahiptir.
Bant genişliği hattın türüne ve uzunluğuna bağlıdır. Slayt, çeşitli iletişim hattı türlerinin bant genişliklerinin yanı sıra iletişim teknolojisinde en yaygın olarak kullanılan frekans aralıklarını gösterir.
İletişim kanallarının özellikleri. zayıflama
İletişim hattı iletilen verileri bozar çünkü fiziksel parametreleri idealden farklı. İletişim hattı aktif direnç, endüktif ve kapasitif yükün dağıtılmış bir kombinasyonudur.
Özelliklerin çeşitleri ve bunların belirlenmesi için yöntemler.
İletişim hatlarının temel özellikleri şunlardır:
· genlik-frekans yanıtı;
· Bant genişliği;
· zayıflama;
· gürültü bağışıklığı;
· hattın yakın ucundaki karışma;
· verim;
· veri aktarımının güvenilirliği;
· birim maliyet.
Her şeyden önce, bir bilgisayar ağı geliştiricisi veri aktarımının verimi ve güvenilirliği ile ilgilenir, çünkü bu özellikler oluşturulan ağın performansını ve güvenilirliğini doğrudan etkiler. Verim ve güvenilirlik, hem iletişim hattının hem de veri iletim yönteminin özellikleridir. Dolayısıyla iletim yöntemi (protokol) önceden tanımlanmışsa bu özellikler de bilinmektedir. Örneğin, bir dijital hattın bant genişliği her zaman bilinir, çünkü üzerinde veri aktarımının bit hızını - 64 Kbps, 2 Mbps, vb. - belirleyen bir fiziksel katman protokolü tanımlıdır.
Ancak bir iletişim hattı için fiziksel katman protokolü tanımlanmadan o iletişim hattının veriminden söz edemezsiniz.
Frekans yanıtı, bant genişliği ve zayıflama
Genlik-frekans karakteristiği, bir iletişim hattının çıkışındaki sinüzoidin genliğinin, iletilen sinyalin tüm olası frekansları için girişindeki genliğe kıyasla nasıl zayıfladığını gösterir. Bu karakteristik, genlik yerine genellikle gücü gibi bir sinyal parametresini kullanır.
Uygulamada, frekans tepkisi yerine diğer basitleştirilmiş özellikler (bant genişliği ve zayıflama) kullanılır.
zayıflama Belirli bir frekanstaki bir sinyal bir hat boyunca iletildiğinde sinyalin genliği veya gücündeki göreceli azalma olarak tanımlanır. Böylece zayıflama, hattın genlik-frekans karakteristiğinden bir noktayı temsil eder. Çoğu zaman, bir hattı çalıştırırken, iletilen sinyalin temel frekansı, yani harmoniği en büyük genliğe ve güce sahip olan frekans önceden bilinir. Dolayısıyla hat boyunca iletilen sinyallerin bozulmasını yaklaşık olarak tahmin etmek için bu frekanstaki zayıflamayı bilmek yeterlidir.
Zayıflama A genellikle desibel cinsinden ölçülür ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
A = 10 günlük (Pout/Pin),
Ara amplifikatörsüz bir kablonun çıkış sinyal gücü her zaman giriş sinyal gücünden daha az olduğundan, kablo zayıflaması her zaman negatif bir değerdir.
Örneğin, Kategori 5 bükümlü çift kablo, 100 m kablo uzunluğunda 100 MHz frekans için en az -23,6 dB'lik bir zayıflama ile karakterize edilir. 100 MHz frekansı bu kategorideki kablonun amaçlandığı için seçilmiştir. sinyalleri yaklaşık 100 MHz frekansta önemli harmoniklere sahip olan yüksek hızlı veri iletimi.
Kategori 3 kablo, düşük hızlı veri iletimi için tasarlanmıştır, dolayısıyla 10 MHz (-11,5 dB'den düşük olmayan) frekanstaki zayıflama olarak tanımlanır. Çoğu zaman işareti belirtmeden mutlak zayıflama değerleriyle çalışırlar.
Verici güç seviyesi gibi mutlak güç seviyesi de desibel cinsinden ölçülür. Bu durumda, mevcut gücün ölçüldüğü sinyal gücünün temel değeri olarak 1 mW değeri alınır. Böylece güç seviyesi p aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
p = 10 log (P/1mW) [dBm],
burada P, miliwatt cinsinden sinyal gücüdür ve dBm, güç seviyesi birimidir (mW başına desibel).
Bu nedenle, genlik-frekans tepkisi, bant genişliği ve zayıflama evrensel özelliklerdir ve bunların bilgisi, herhangi bir şekle sahip sinyallerin bir iletişim hattı üzerinden nasıl iletileceği hakkında bir sonuca varmamızı sağlar.
İletişim kanallarının özellikleri. Gürültüler
İletişim hattı iletilen verileri bozar çünkü fiziksel parametreleri idealden farklı. İletişim hattı aktif direnç, endüktif ve kapasitif yükün dağıtılmış bir kombinasyonudur.
Özelliklerin çeşitleri ve bunların belirlenmesi için yöntemler.
İletişim hatlarının temel özellikleri şunlardır:
· genlik-frekans yanıtı;
· Bant genişliği;
· zayıflama;
· gürültü bağışıklığı;
· hattın yakın ucundaki karışma;
· verim;
· veri aktarımının güvenilirliği;
· birim maliyet.
Her şeyden önce, bir bilgisayar ağı geliştiricisi veri aktarımının verimi ve güvenilirliği ile ilgilenir, çünkü bu özellikler oluşturulan ağın performansını ve güvenilirliğini doğrudan etkiler. Verim ve güvenilirlik, hem iletişim hattının hem de veri iletim yönteminin özellikleridir. Dolayısıyla iletim yöntemi (protokol) önceden tanımlanmışsa bu özellikler de bilinmektedir. Örneğin, bir dijital hattın bant genişliği her zaman bilinir, çünkü üzerinde veri aktarımının bit hızını - 64 Kbps, 2 Mbps, vb. - belirleyen bir fiziksel katman protokolü tanımlıdır.
Ancak bir iletişim hattı için fiziksel katman protokolü tanımlanmadan o iletişim hattının veriminden söz edemezsiniz.
Gürültüler
Periyodik taşıyıcı sinyalin frekansı ne kadar yüksek olursa, hat boyunca birim zamanda daha fazla bilgi iletilir ve sabit bir fiziksel kodlama yöntemiyle hat kapasitesi de o kadar yüksek olur. Ancak diğer taraftan periyodik taşıyıcı sinyalin frekansı arttıkça bu sinyalin spektrum genişliği de artar. Hat, geçiş bandı tarafından belirlenen distorsiyonlarla sinüzoidlerin bu spektrumunu iletir. Bu, sinyallerin iletilemeyeceği anlamına gelmez. Hat bant genişliği ile iletilen bilgi sinyallerinin spektrumunun genişliği arasındaki tutarsızlık ne kadar büyük olursa, sinyaller o kadar fazla bozulur ve bilginin alıcı taraf tarafından tanınmasında o kadar olası hatalar olur; bu, bilgi aktarım hızının gerçekte olduğu anlamına gelir. beklenenden daha düşük olduğu ortaya çıkıyor.
Bir hattın bant genişliği ile mümkün olan maksimum verim arasındaki ilişki, benimsenen fiziksel kodlama yöntemine bakılmaksızın kurulmuştur. Claude Shannon:
Shannon'ın formülü:
С = F Iog2 (1 + Рс/Рш),
burada C saniye başına bit cinsinden maksimum hat kapasitesidir,
F hertz cinsinden hat bant genişliğidir,
Рс - sinyal gücü,
Рш - gürültü gücü.
Bu ilişkiden, sabit bant genişliğine sahip bir bağlantının kapasitesi için teorik bir sınır olmamasına rağmen, pratikte böyle bir sınırın olduğu açıktır. Gerçekten de, verici gücünü artırarak veya iletişim hattındaki gürültü gücünü (parazit) azaltarak bir hattın verimini artırmak mümkündür. Bu bileşenlerin her ikisinin de değiştirilmesi çok zordur. Verici gücünün arttırılması, boyutunun ve maliyetinin önemli ölçüde artmasına neden olur. Gürültü seviyesinin azaltılması, çok pahalı olan, iyi koruyucu ekranlara sahip özel kabloların kullanılmasını gerektirdiği gibi, verici ve ara ekipmanlarda elde edilmesi kolay olmayan gürültünün de azaltılmasını gerektirir.
Ek olarak, faydalı sinyal güçlerinin ve gürültünün verim üzerindeki etkisi, doğru orantılı olan kadar hızlı büyümeyen logaritmik bir bağımlılıkla sınırlıdır. Bu nedenle, sinyal gücünün gürültü gücüne oldukça tipik bir başlangıç oranı olan 100 kat ile verici gücünün 2 kat arttırılması, hat kapasitesinde yalnızca %15'lik bir artış sağlayacaktır.
Bir hattın gürültü bağışıklığı, dış ortamda iç iletkenler üzerinde üretilen gürültü seviyesini azaltma yeteneğini belirler. Bir hattın gürültü bağışıklığı, kullanılan fiziksel ortamın türüne ve ayrıca hattın kendisinin koruyucu ve gürültü bastırıcı araçlarına bağlıdır. Radyo hatları parazite karşı en az dayanıklı olanlardır; kablo hatları iyi bir dirence sahiptir ve harici elektromanyetik radyasyona karşı duyarsız olan fiber optik hatlar mükemmel bir dirence sahiptir. Tipik olarak, harici elektromanyetik alanların neden olduğu paraziti azaltmak için iletkenler ekranlanır ve/veya bükülür.