Ключевыми понятиями техники телекоммуникационных систем и сетей являются канал передачи и канал электросвязи.
Каналом передачиназывается совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу сигналов электросвязи в определенной полосе частот или с определенной скоростью передачи между оконечными или промежуточными пунктами телекоммуникационных сетей.
Каналы передачи (далее просто “каналы”) классифицируются:
- по методам передачи сигналов электросвязи различают аналоговые и цифровые каналы. Аналоговые каналы, в свою очередь, подразделяются на непрерывные и дискретные в зависимости от изменения информационного параметра сигнала (см. лекция 2). Цифровые каналы делятся на каналы с использование импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), каналы с использованием дифференциальной ИКМ и каналы на основе дельта-модуляции. Каналы, в которых на одних участка используются аналоговые, а на других цифровые методы передачи сигналов, называются смешанными каналами передачи.
- в зависимости от ширины полосы пропускания, в которой передаются сигналы электросвязи, и соответствия параметров каналов установленным нормам, различают аналоговые типовые каналы тональной частоты, типовыепервичный, вторичный, третичный и четверичный широкополосные каналы. Типовые каналы передачи сигналов звукового вещания, сигналов изображения и звукового сопровождения телевидения;
- в зависимости от скорости передачи и соответствия параметров каналов установленным нормам различают: основной цифровой канал, первичный, вторичный, третичный, четверичный и пятеричный цифровые каналы;
- по виду среды распространения сигналов электросвязи различают: проводные каналы, организованные по кабельным и, реже, воздушным линиям связи и каналы радиосвязи, организованные по радиорелейным и спутниковым линиям связи.
Каналом электросвязи называется комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающийпередачу первичных сигналовэлектросвязи от преобразователя сообщения в первичный сигнал до преобразователя первичного сигнала в сообщение.
Помимо приведенной классификации, каналы электросвязи подразделяются
- по виду передаваемых первичных сигналов (или сообщений) различают телефонные каналы, каналы звукового вещания, телевизионные каналы, телеграфныеканалы и каналы передачи данных;
- по способам организации двусторонней связи различают двухпроводный однополосный канал, двухпроводный двухполосный канал и четырехпроводный однополосный канал;
- по территориальному признаку каналы электросвязи подразделяются на международные, междугородные, магистральные, зоновые и местные.
Рассмотренная классификация каналов передачи и электросвязи (далее просто каналы) соответствует сложившейся практике их организации и разработке требований к их основным параметрам и характеристикам, которые принято увязывать с соответствующими параметрами и характеристиками первичных сигналов.
Канал может характеризоваться тремя параметрами:
1) эффективно передаваемой полосой частот DFк, которую канал способен пропустить с выполнением требований к качеству передачи сигналов;
2) временем Тк, в течение которого канал предоставлен для передачи сигналов или сообщений;
3) динамическим диапазоном Dк, под которым понимается отношение вида
,
где Wкмакс – максимальная неискаженная мощность, которая может быть передана по каналу; Wкмин – минимальная мощность сигнала, при которой обеспечивается необходимая защищенность от помех.
Очевидно, что передача сигнала с параметрами DFc, Тс, и Dc по каналу с параметрами DFк, Тк и Dк возможна при условии
.
Произведение трех параметров канала Vк = Dк×Fк×Tк называется его емкостью. Сигнал может быть передан по каналу, если его емкость не менее объема сигнала (см. лекция 2). Если система неравенств не выполняется, то возможна деформация одного из параметров сигнала, позволяющих согласовать его объем с емкостью канала. Следовательно, условие возможности передачи сигнала по каналу можно представить виде:
Vк ³ Vс .
Канал характеризуется защищенностью:
,
где Wп – мощность помех в канале.
Пропускная способность канала описывается следующим выражением
,
где Wср – средняя мощность передаваемого по каналу сигнала.
,
.
,
,