Параметры передачи (распространения) – характеризуют процесс распространения информационного сигнала вдоль линии связи в зависимости от её физических характеристик.

a. Затухание - затухание показывает, насколько уменьшается мощность (амплитуда) сигнала на выходе линии связи по отношению к мощности на входе в линию. Измеряется в децибелах: A = 10* lg ( P вых/ P вх). Так как мощность выходного сигнала всегда меньше, чем входного, затухание кабеля всегда является отрицательным. Отдельное значение затухание называется коэффициентом затухания и часто указывается в абсолютных величинах. С ростом несущей частоты коэффициент затухания также растёт.У оптоволокна наблюдается сложная зависимость затухания от длины волны (частоты), в которой выделяют 3 «окна прозрачности»: 850, 1310 и 1550 нм (первые два окна – у многомодовых, последние два – у одномодовых).

b. Волновое сопротивление.

c. Достоверность передачи данных (интенсивность битовых ошибок,BER) – вероятность искажения для каждого передаваемого бита. Приемлемый уровень: 10 ^-4 – 10^-6 , у оптоволокна 10^{- 9}.

d. Полоса пропускания (bandwidth) – это непрерывный диапазон частот, для которого затухание не превышает заданный предел.

e. Пропускная способность (throughput) – максимально возможная скорость передачи данных, в бит/с. Зависит не только от затухания и полосы пропускания, но и от спектра передаваемых сигналов: если значимые гармоники не попадают в полосу пропускания, сигнал будет значительно искажаться.

f. Эффективность канала связи = С/ F (С – максимальная пропускная способность линии, F – ширина полосы пропускания), выражается в бит/с на Гц. Хорошими считаются каналы с эффективностью 1 – 5 бит/с на 1 Гц.

Характеристики линий связи: параметры влияния.

Параметры влияния – описывают степень влияния помех на распространение информационного сигнала.

Помехоустойчивость. Помехи (шум) – нежелательные сигналы, которые искажают полезный сигнал. Различают:

• Тепловой (белый) шум – вызван тепловым движением электронов в проводнике, зависит от температуры, равномерно распределён по частотному спектру.
• Интермодуляционный шум – возникает в результате прохождения сигналов различных частот по одной среде передачи (4000 и 8000 Гц могут дать сигнал в 12000 Гц, который будет помехой полезному сигналу 12000 Гц).
• Перекрёстный шум:
1. Перекрёстные наводки на ближнем конце (NEXT – near end cross talk).
2. Перекрёстные наводки на дальнем конце (FEXT).
3. Также используют суммарные показатели перекрёстных наводок от нескольких витых пар: PS (PowerSUM) NEXT, PS FEXT.
• Импульсный шум – нерегулярные короткие импульсы высокой амплитуды.

В беспроводной среде возникают дополнительные потери за счёт атмосферного поглощения: водяным паром (пик на частотах около 22 ГГц) и кислородом (60 ГГц). Кроме того, дождь и туман приводят к рассеянию радиоволн, а многолучевое распространение сигнала – к ослаблению или переусилению прямой (основной) волны за счет отраженных.

Аналоговая и цифровая передача данных.

Аналоговый (непрерывный) сигнал – непрерывно изменяющаяся электромагнитная волна, распространяющаяся в различных средах. Такой сигнал принимает бесконечное число сколь угодно близких значений из непрерывного множества и описывается как непрерывная функция времени.

Дискретный (цифровой) сигнал – сигнал, изменяющийся только через регулярные интервалы времени и имеющий одну, две или несколько предварительно определенных амплитуд для каждого интервала.

Понятие физического кодирования.

Физическое кодирование

Преобразование двоичных данных в элементы сигнала называется физическим (линейным) кодированием, а способ такого преобразования – схемой кодирования. От способа кодирования зависит спектр и, следовательно, пропускная способность линии. Например, UTP Cat3 может передавать данные с пропускной способностью 10 Мбит/с при способе физического кодирования по стандарту 10Base-T и 33 Мбит/с при способе кодирования 100Base-T4.

Большинство способов кодирования используют для представления информации изменение какого-либо параметра периодического сигнала (частоты, амплитуды, фазы синусоиды), при этом сам сигнал называется несущим (несущей частотой). Если можно различить 2 состояния сигнала, то любое его изменение соответствует 1 биту информации. Количество изменений информационного параметра несущего сигнала (скорость модуляции) измеряется в бодах, период времени между соседними изменениями сигнала есть такт работы передатчика

Пример: различаются 4 фазы и 2 значения амплитуды, т. е. сигнал имеет 8 различимых состояний. В этом случае модем, работающий с тактовой частотой 2400 Гц (скорость 2400 бод) передаёт информацию со скоростью 7200 бит/с, так как при одном изменении сигнала передаётся три бита (при помощи 3 бит можно представить 8 различных состояний).

Связь между пропускной способностью и полосой пропускания вне зависимости от способа физического кодирования установил Клод Шеннон. Формула Шеннона: C = F * log2(1 + Pc/Pш). C – максимальная пропускная способность линии, F – ширина полосы пропускания, Pc – мощность сигнала, Pш – мощность шума. Ключевым параметром является соотношение сигнал/шум: SNR (S/N).

Пример: при соотношении Pc/Pш = 100 увеличение мощности передатчика в 2 раза приведёт к увеличению пропускной способности на 15 %. Формула Найквиста-Котельникова: C = 2F * log2M, М – количество различимых состояний сигнала. Существует 2 основных типа физического кодирования: