3. Каналы связи

Для передачи данных независимо от того, осуществляется ли; она по сетям передачи данных, по системе телеграфной или (с помощью модемов) телефонной связи, первоначально нет в распоряжении никаких других каналов, кроме тех, что используются для передачи речевых, радиовещательных и телевизионных сигналов, а именно низкочастотных кабелей или воздушных линий и каналов высокочастотной и цифровой связи. Знание свойств этих каналов связи необходимо при проектировании и эксплуатации аппаратуры передачи данных (см. разд. 4 и 5; том 2, равд. 7).

Выбор канала связи зависит от расстояния. При небольшом; удалении, примерно до 10 км, используются низкочастотные кабели и воздушные линии, у которых область рабочих частот ограничена только затуханием, возрастающим с повышением частоты. При больших расстояниях, свыше также могут использоваться воздушные линии. При удалениях до чаще применяют пупинизированные кабели, однако затухание в них возрастает с увеличением частоты быстрее, чем у непупинизированных

кабелей. На больших расстояниях в настоящее время применяются преимущественно высокочастотные системы, т. е. многоканальные системы с частотным разделением определенного числа сигналов. Групповые сигналы передаются по специальным кабелям и радиорелейным линиям, а между континентами также и по радиоканалам через шутники связи. Указанные системы обеспечивают передачу либо в полосе одного стандартного канала тональной частоты (ТЧ) - от 300 до 3400 Гц, либо в широкополосном канале, охватывающем определенное число (например, 12 или 60) каналов ТЧ.

При средних расстояниях все большее применение находят цифровые системы связи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Они обеспечивают передачу речевых сигналов в полосе канала ТЧ (от 300 до в цифровой форме со скоростью 64 кбит/с и объединяют определенное число цифровых сигналов (например, -32) в групповой сигнал (в данном примере со скоростью 2048 мбит/с). Цифровые сигналы со скоростью 64 кбит/с или групповой сигнал с временным разделением каналов могут быть и непосредственно использованы для передачи данных (см. том 2, разд. 7.4). Физическим каналом для сигналов ИКМ часто служит одна пара жил — в кабеле, предназначенном первоначально только для передачи низкочастотных сигналов. Для многоканальной передачи более чем 32 цифровых сигналов со скоростью 64 кбит/с каждый используется специальный симметричный кабель или коаксиальный кабель. Наряду с этим применяют также системы передачи по радиорелейным линиям.

Возможности импульсно-кодовой модуляции могут быть реализованы в полной мере только в том случае, если в распоряжении имеется система коммутации цифровых сигналов. Будущее этой техники существенно зависит и от решения проблемы быстрой передачи импульсов. Разрабатываются, в частности, методы передачи цифровых сигналов на СВЧ по волноводам и (в оптическом диапазоне) световодам. Эти перспективные типы цифровых каналов позволяют осуществлять любой вид передачи данных. Однако они еще находятся в стадии разработки и поэтому здесь не рассматриваются; отражены лишь современная техника каналов связи и ее качественные показатели, наиболее важные для передачи данных.

В разд. 3.1 обсуждаются свойства каналов ближней связи: пар жил низкочастотных кабелей, пупинизированных кабелей и воздушных линий. Хотя последние пригодны и для дальней связи, для больших расстояний они по экономическим соображениям используются в значительно меньшей степени.

Свойства каналов дальней связи, как телефонных, так и широкополосных, излагаются в разд. 3.2. Канал дальней связи в большинстве случаев составлен из различных участков — низкочастотных и пупинизировавных кабелей, высокочастотного тракта, а иногда и тракта с ИКМ, поэтому рассматриваются получающиеся в итоге его общие свойства. Специальные свойства отдельных систем затрагиваются лишь поскольку это необходимо. Коротковолновые радиоканалы применительно к передаче данных отдельно рассмотрены в томе 2, разд. 10.2.1.