Що таке відкриті канали зв'язку Лінії зв'язку та канали передачі даних. Мережі кабельного телебачення

Як було зазначено в попередньому обговоренні, канал зв'язку забезпечує з'єднання передавача та приймача. Фізичний канал може бути двопровідною лінією, яка пропускає електричний сигнал, або скловолокном, яке переносить інформацію за допомогою модулованого світлового променя, або підводним каналом океану, в якому інформація передається акустично, або вільним простором, яким несучий інформаційний сигнал випромінюється за допомогою антени. Інші середовища, які можуть характеризуватись як канали зв'язку - засоби зберігання даних, такі як магнітна стрічка, магнітні та оптичні диски.

Одна загальна проблема під час передачі сигналу через будь-який канал – адитивний шум. Взагалі кажучи, адитивний шум створюється часто всередині різних електронних компонентів, таких як резистори та тверді пристрої, що використовуються в системах зв'язку. Ці шуми часто називають тепловим шумом. Інші джерела шуму та інтерференції (накладання) можуть виникати поза системою, наприклад, перехідні перешкоди від інших користувачів каналу. Коли такий шум і перехідні перешкоди займають той же діапазон частот, що і корисний сигнал, їх вплив може бути мінімізовано шляхом відповідного вибору сигналу, що передається, і демодулятора в приймачі. Інші види сигнальних спотворень, які можуть зустрічатися при передачі сигналу по каналу, - це згасання сигналу, амплітудні та фазові спотворення сигналу та спотворення сигналу, зумовлені багатоколійним поширенням хвиль.

Вплив шуму може бути зменшено збільшенням потужності сигналу, що передається. Однак конструктивні та інші практичні міркування обмежують рівень потужності сигналу, що передається. Інше базове обмеження – доступна ширина лінії частот каналу. Обмеження ширини смуги зазвичай зумовлене фізичними обмеженнями середовища та електричних компонентів, що використовуються в передавачі та приймачі. Ці дві обставини призводять до обмеження кількості даних, які можуть бути надійно передані по будь-якому каналу зв'язку, як ми побачимо в наступних розділах книги. Нижче ми наведемо деякі з важливих характеристик окремих каналів зв'язку.

Дротові канали. Телефонна мережа екстенсивно використовує провідні лінії для передачі звукового сигналу, а також даних та відеосигналів. Виті провідні пари та коаксіальний кабель в основному дають електромагнітний канал, який забезпечує проходження щодо помірної ширини смуги частот. Телефонний провід, який зазвичай використовується, щоб з'єднати клієнта з центральної станції, має ширину смуги кілька сотень кілогерц. З іншого боку, коаксіальний кабель має зазвичай використовувану ширину смуги частот кілька мегагерц. Рисунок 1.2.1 пояснює частотний діапазон використовуваних електромагнітних каналів, які включають хвилеводи та оптичний кабель.

Рис. 1.2.1. Частотні діапазони для каналів зв'язку з напрямними системами

Сигнали, що передаються через такі канали, спотворюються по амплітуді та фазі, та, крім того, на них накладається адитивний шум. Дротова лінія зв'язку у вигляді крученої пари також схильна до інтерференції перехідних перешкод від поруч розташованих пар. Оскільки провідні канали становлять великий відсоток каналів зв'язку по всій країні та світі, широкі дослідження були спрямовані на визначення їх властивостей передачі та зменшення амплітудних властивостей передачі та зменшення амплітудних та фазових спотворень у каналі. У гол. 9 ми опишемо метод синтезу оптимальних сигналів, що передаються, і демодуляторів; у гол. 10 та 11 розглянемо синтез канальних еквалайзерів (вирівнювачів), які компенсують амплітудні та фазові спотворення в каналі.

Волоконно-оптичні канали.Скловолокно представляє проектувальнику системи зв'язку ширину смуги частот, яка на кілька порядків більша, ніж у каналів з коаксіальним кабелем. Протягом минулого десятиліття були розроблені оптичні кабелі, які мають відносно низьке згасання для сигналу, та високонадійні оптичні пристрої для генерування та детектування сигналу. Ці технологічні досягнення призвели до швидкого освоєння таких каналів як внутрішніх систем електрозв'язку, так трансатлантичних і світових систем зв'язку. З урахуванням великої ширини смуг частот, доступної на волоконно-оптичних каналах, стало можливим для телефонних компаній запропонувати абонентам широкий діапазон послуг електрозв'язку, включаючи передачу мови, даних, факсимільних та відеосигналів.

Передавач або модулятор у волоконно-оптичній системі зв'язку – джерело світла, світловипромінюючий діод (СІД) або лазер. Інформація передається шляхом зміни (модуляції) інтенсивності джерела світла у вигляді сигналу повідомлення. Світло поширюється через волокно як світлова хвиля, і вона періодично посилюється (у разі цифрової передачі детектується та відновлюється ретрансляторами) вздовж тракту передачі, щоб компенсувати загасання сигналу.

У приймачі інтенсивність світла детектується фотодіодом, вихід якого є електричним сигналом, який змінюється пропорційно потужності світла на вході фотодіода. Джерела шуму у волоконно-оптичних каналах – це фотодіоди та електронні підсилювачі.

Передбачається, що волоконно-оптичні канали замінять майже всі канали провідної лінії зв'язку в телефонній мережі на рубежі сторіччя.

Бездротові канали.У системах бездротового зв'язку(Радіозв'язку) електромагнітна енергія передається в середовище поширення антеною, яка служить випромінювачем. Фізичні розміри та структура антени залежать насамперед від робочої частоти. Щоб отримати ефективне випромінювання електромагнітної енергії, розміри антени повинні бути більшими за 1/10 довжини хвилі. Отже, передача радіостанції з AM на несучій, припустимо, МГц, що відповідає довжині хвилі м, вимагає антени з діаметром принаймні 30м. Інші важливі характеристики та властивості антен для бездротової передачі описані в гол. 5.

Рисунок 1.2.2 пояснює різні діапазони частот для радіозв'язку. Способи поширення електромагнітних хвиль в атмосфері та вільному просторіможна розділити втричі категорії, саме: поширення поверхневої хвилею, поширення просторової хвилею, поширення прямої хвилі. У діапазоні дуже низьких частот (ОНЧ) та звуковому діапазоні, в яких довжини хвиль перевищують 10км, земля та іоносфера утворюють хвилевід для поширення електромагнітних хвиль. У цих частотних діапазонах сигнали зв'язку фактично поширюються навколо всієї земної кулі. Тому ці діапазони частот перш за все використовується в усьому світі для вирішення навігаційних завдань з берега до кораблів.

Ширина смуги частот каналу, доступної цих діапазонах, відносно мала (зазвичай становить 1…10% центральної частоти), і, отже, інформація, яка передається через ці канали, має відносно низьку швидкість передачі і зазвичай неприйнятна для цифрової передачі.

Домінуючий тип шуму цих частотах обумовлений грозової діяльністю навколо земної кулі, особливо у тропічних областях. Інтерференція виникає через велику кількість станцій у цих діапазонах частот.

Поширення земної хвилею, як ілюструється на рис. 1.2.3 є основним видом поширення для сигналів у смузі середніх частот (0,3…3 МГц). Це діапазон частот, що використовується для радіомовлення з AM і морського радіомовлення. При AM радіомовленні та поширенні земної хвилею дальність зв'язку, навіть за використання потужних радіостанцій, обмежена 150 км. Атмосферні шуми, промислові шуми та теплові шуми від електронних компонентів приймача є основними причинами спотворень сигналів, що передаються в діапазоні середніх частот.

Рис. 1.2.2. Частотні діапазони для бездротових каналів зв'язку

Приватним випадком поширення просторової хвилі є іоносферне поширення, що ілюструється на рис. 1.2.4. Воно зводиться до відображення (відхилення або рефракція хвилі) сигналу, що передається від іоносфери, яка складається з декількох шарів заряджених частинок, розташованих на висоті 50...400 км від поверхні землі. Вдень розігрів нижніх шарів атмосфери сонцем обумовлює появу нижнього шару на висоті нижче 120 км. Ці нижні шари, особливо D-шар, викликають поглинання частот нижче 2 МГц, таким чином обмежуючи поширення іоносферної хвилі радіопередач AM радіомовлення. Однак протягом нічних годин електронна концентрація частинок у нижніх шарах іоносфери різко падає, і приватне поглинання, яке зустрічається вдень, значно скорочується. Як наслідок, потужні радіомовні сигнали з AM можуть поширюватися великі відстані за допомогою відбиття від іоносферних шарів (які розташовуються на висоті від 140 до 400 км над поверхнею землі), і земної поверхні.

Рис. 1.2.3. Ілюстрація розповсюдження поверхневою хвилею

Часто виникає проблема при іоносферному поширенні електромагнітної хвилі в частотному діапазоні ВЧ - це багатоколійність. Багатоколійність утворюється тому, що переданий сигнал досягає приймача по багатьох шляхах з різними затримками. Це зазвичай призводить до міжсимвольної інтерференції у системі цифрового зв'язку. Більше того, сигнальні компоненти, що прибувають по різних шляхах поширення, можуть підсумовуватися таким чином, що це призводить до явища, названого завмираннями. Ця більшість людей зазнала при слуханні віддаленої радіостанції вночі, коли іоносферна хвиля є домінуючим способом розповсюдження. Адитивний шум у ВЧ діапазоні – це комбінація атмосферних перешкод та теплового шуму. Поширення іоносферної хвилі припиняється на частотах вище 30 МГц, що межі діапазону ВЧ. Однак можливе іоносферно-тропосферне поширення на частотах у діапазоні від 30 до 60 МГц, обумовлене розсіюванням сигналів від нижніх шарів іоносфери. Також можна зв'язатись на відстані кількох сотень миль за допомогою тропосферного розсіювання в діапазоні від 40 до 300 МГц. Тропосферне розсіювання обумовлюється розсіюванням сигналу завдяки частинкам атмосфері на висотах близько 10 км. Зазвичай іоносферне та тропосферне розсіювання викликає великі сигнальні втрати та вимагає великої потужності передавача та відносно великих розмірів антен.

Рис. 1.2.4. Ілюстрація розповсюдження просторовою хвилею

Частоти вище 30 МГц проходять через іоносферу з відносно малими втратами і уможливлюють супутниковий та позаземний зв'язок. Отже, на частотах УВЧ діапазону та вище основним способом електромагнітного поширення хвиль є поширення в межах прямої видимості (ППВ). Для земних систем зв'язку це означає, що передавальна та приймальна антени мають бути у прямій видимості з відносно малою перешкодою (або її відсутністю). З цієї причини передача телевізійних станцій в УВЧ та НВЧ діапазонах частот для досягнення широкої зони охоплення здійснюється антенами на високих опорах.

Взагалі, зона охоплення для ППВ поширення обмежена кривизною поверхні землі. Якщо передавальна антена встановлена ​​на висоті м над поверхнею землі, відстань до радіогоризонту, не зважаючи на фізичні перешкоди, такі як гори, приблизно км. Наприклад, антена телебачення, встановлена ​​на висоті 300 м, забезпечує покриття території приблизно 67 км. Інший приклад – релейні системи мікрохвильового радіозв'язку, що екстенсивно використовуються для передачі телефонних та відеосигналів на частотах вище ніж 1 МГц, мають антени, встановлені на високих опорах або зверху на високих будівлях.

Домінуючий шум, що обмежує якість системи зв'язку у ВЧ та УВЧ діапазонах, – тепловий шум, створюваний у вхідних ланцюгах приймача, та космічні шуми, уловлені антеною. На частотах у діапазоні НВЧ вище 10 ГГц при поширення сигналу головну роль грають атмосферні умови. Наприклад, на частоті 10 ГГц загасання змінюється приблизно від 0,003 дБ/км за легкого дощу до 0,3 дБ/км за важкого дощу. На частоті 100 ГГц загасання змінюється приблизно від 0,1 дБ/км за легкого дощу до 6 дБ/км за важкого дощу. Отже, у цьому частотному діапазоні важкий дощ викликає надзвичайно високі втрати при поширенні, які можуть призвести до відмови системи обслуговування (повний обрив у системі зв'язку).

На частотах вище КВЧ (вкрай високі частоти) смуги ми маємо діапазон інфрачервоного та видимого випромінювань – області електромагнітного спектру, який може використовуватись для застосування ППВ оптичного зв'язкуу вільному просторі. Досі ці діапазони частот використовувалися в експериментальних системах зв'язку типу зв'язку між супутниками.

Підводні акустичні канали.За останні 40 років дослідження океанської діяльності безперервно розширювалися. Це з посиленням потреби передати дані, зібрані датчиками, розміщеними під водою і поверхні океану. Звідти дані передаються до центру збирання інформації.

Електромагнітні хвилі не поширюються великі відстані під водою, крім вкрай низьких частот. Однак передача сигналів таких низьких частот гранично дорога через надзвичайно великі та потужні передавачі. Згасання електромагнітних хвиль у воді може бути виражене глибиною поверхневого шару, Що є відстанню, на якій сигнал послаблюється в раз. Для морської води глибина поверхневого шару, де виражена в герцах, а – у метрах. Наприклад, для частоти 10 кГц глибина поверхневого шару 2,5 м. Навпаки, акустичні сигнали поширюються на відстані десятків і навіть сотень кілометрів.

Підводний акустичний канал веде себе як багатоколійний канал завдяки сигнальним відбиттям від поверхні та дна моря. Через випадкового руху хвилі сигнальні продукти багатоколійного (багатопроменевого) розповсюдження призводять до випадкових у часі затримок поширення і в результаті до завмирань сигналу. Крім того, є частотно-залежне згасання, яке приблизно пропорційне квадрату частоти сигналу. Глибинна швидкість номінально дорівнює приблизно 1500 м/с, але реальне значення вище або нижче за номінальне значення залежно від глибини, на якій сигнал поширюється.

Навколишній океанський акустичний шум викликаний креветкою, рибою та різними ссавцями. Ближні гавані додають до навколишнього шуму промисловий шум. Незважаючи на це перешкодове довкілля, можливо проектувати та виконувати ефективні та безпечні підводні акустичні системизв'язку передачі цифрових сигналів великі відстані.

Системи збереження інформації. І системи пошуку інформації становлять значну частину систем повсякденної обробки даних. Це магнітна стрічка, включаючи цифровий похило-рядковий звукозапис, та відеострічка, магнітні диски, що використовуються для зберігання великої кількості даних комп'ютера, оптичні диски, що використовуються для зберігання даних комп'ютера. Компакт-диски - також приклад систем зберігання інформації, які можна розглядати як канали зв'язку. Процес запам'ятовування даних на магнітній стрічці або магнітному або оптичний дискеквівалентний передачі сигналу по телефону або радіоканалу. Процес зчитування та сигнальні процеси, що використовуються в системах зберігання, щоб відновлювати запасену інформацію, еквівалентний функцій, що виконуються приймачем у системі зв'язку для відновлення інформації, що передається.

Адитивний шум, що видається електронними контактами, і інтерференція від суміжних доріжок зазвичай представлені сигналі зчитування записаної інформації точно так, як це має місце в системі дротовий телефонії або системі радіозв'язку. Кількість даних, які можна зберігати, обмежена розміром диска або стрічки та щільністю запису (числом бітів, що зберігаються на одиниці площі), яка може бути досягнута електронними системами та головками запису-зчитування. Наприклад, щільність упаковки біт квадратний сантиметр демонструвалася в експериментальній системі зберігання на магнітному диску. (Поточні комерційні магнітні вироби зберігання досягають значно меншої щільності.) Швидкість, з якою дані можуть бути записані на диску або стрічці, і швидкість, з якою інформація може зчитуватися, також обмежені механічними та електричними підсистемами, що входять до системи зберігання інформації.

Кодування каналу та модуляція - суттєві компоненти добре розробленої цифрової магнітної або оптичної системи зберігання. У процесі зчитування сигнал демодулюється та його надмірність, введена кодером каналу, використовується для виправлення помилок зчитування.

Лінія зв'язку і канал зв'язку - це не те саме.

Лінія звязку(ЛЗ) - це фізичне середовище, через яку передаються інформаційні сигнали. В одній лінії зв'язку може бути організовано кілька каналів зв'язку шляхом тимчасового, частотного кодового та інших видів поділу – тоді говорять про логічні (віртуальні) канали. Якщо канал повністю монополізує лінію зв'язку, він може називатися фізичним каналом й у разі збігається з лінією зв'язку. Хоча можна, наприклад, говорити про аналоговий іл л цифровий канал зв'язку, але абсурдно говорити про аналогову або цифрову лінію зв'язку, бо лінія - лише фізичне середовище, в якому можуть бути утворені канали зв'язку різного типу. Проте, навіть говорячи про фізичну багатоканальну лінію, її часто називають каналом зв'язку. Л є обов'язковою ланкою будь-якої системи передачі інформації.

Рис. 15. 2. Класифікація каналів Зв'язку

Класифікація каналів зв'язку (КС) показано на рис. 15. 2. За фізичною природою ЛЗ та КС на їх основі діляться на:

механічні - використовуються передачі матеріальних носіїв інформації

акустичні – передають звуковий сигнал;

оптичні – передають світловий сигнал;

електричні – передають електричний сигнал.

Електричні та оптичніКС можуть бути:

провідними, що використовують для передачі сигналів провідникові лінії зв'язку (електричні дроти, кабелі, світловоди тощо);

бездротовими (радіоканали, інфрачервоні канали і т. д.), що використовують для передачі сигналів електромагнітні хвилі, що розповсюджуються по ефіру.

За формою подання інформації КС поділяються на:

аналогові- за аналоговими каналами передається інформація, подана у безперервній формі, тобто у вигляді безперервного ряду значень будь-якої фізичної величини;

цифрові- Цифровими каналами передається інформація, представлена ​​у вигляді цифрових (дискретних, імпульсних) сигналів тієї чи іншої фізичної природи.

Залежно від можливих напрямів передачі розрізняють:

симплексніКС, що дозволяють передавати інформацію лише в одному напрямку;

напівдуплексніКС, що забезпечують поперемінну передачу інформації у прямому та зворотному напрямках;

дуплексніКС, що дозволяють вести передачу інформації одночасно і у прямому, і у зворотному напрямках.

Канали зв'язку можуть бути, нарешті:

комутованими;

некомутуваними.

Комутованіканали створюються з окремих ділянок (сегментів) тільки на час передачі за ними інформації; після закінчення передачі такий канал ліквідується (роз'єднується).

Некомутовані(Виділені) канали створюються на тривалий час і мають постійні характеристики по довжині, пропускної спроможності, помехозащищенности.

За пропускною здатністю їх можна поділити на:

низькошвидкісніКС, швидкість передачі в яких від 50 до 200 біт/с; це телеграфні КС, як комутовані (абонентський телеграф), і некоммутируемые;

середньошвидкісніКС, наприклад, аналогові (телефонні) КС; швидкість передачі у яких від 300 до 9600 біт/с, а нових стандартах V 90-V. 92 Міжнародного консультативного комітету з телеграфії та телефонії (МККТТ) та до 56 000 біт/с

високошвидкісні(Широкополосні) КС, що забезпечують швидкість передачі інформації вище 56 000 біт/с.

Слід особливо відзначити, що телефонний КС є більш вузькосмуговим, ніж телеграфний, але швидкість передачі даних по ньому вища завдяки обов'язковому наявності модему, що істотно знижує F з сигналу, що передається. При простому кодуванні максимально досяжна швидкість передачі за аналоговими каналами вбирається у 9600 бод = 9600 біт/с. Складні протоколи кодування переданих даних, що застосовуються в даний час, використовують не два, а кілька значень параметра сигналу для відображення елемента даних і дозволяють досягти швидкості передачі даних по аналогових телефонних лініях зв'язку 56 кбіт/с = 9600 бод.

За цифровими КС, організованими на базі телефонних ліній, швидкість передача даних завдяки зменшенню F і збільшення Н з оцифрованого сигналу також: може бути вище (до 64 кбіт/с), а при мультиплексуванні декількох цифрових каналів в один в такому складовому КС швидкість передачі може подвоюватися, потроюватися і т. д.; існують подібні канали зі швидкостями десятки та сотні мегабіт за секунду.

Фізичним середовищемпередачі інформації в низькошвидкісних і середньошвидкісних КС зазвичай є провідні лінії зв'язку: групи або паралельних, або скручених ("кручена пара") проводів.

Для організації широкосмугових КС використовуються різні кабелі, зокрема:

неекрановані з крученими парами з мідних проводів (Unshielded Twisted Pair - UTP);

екрановані з крученими парами з мідних проводів (Shielded Twisted Pair - STP);

волоконно-оптичні (Fiber Optic Cable – FOC);

коаксіальні (Coaxial Cable – CC);

бездротові радіоканали.

Кручена пара- це ізольовані провідники, попарно покручені між собою для зменшення перехресних наведень між провідниками. Такий кабель, що складається зазвичай з невеликої кількості кручених пар (іноді навіть двох), характеризується меншим загасанням сигналу при передачі на високих частотах і меншою чутливістю до електромагнітних наведень, ніж паралельна пара проводів.

UTP-кабеліНайчастіше використовуються в системах передачі даних, зокрема в обчислювальних мережах. Виділяють п'ять категорій кручених пар UTP: перша та друга категорії використовуються при низькошвидкісній передачі даних; третя, четверта і п'ята - при швидкостях передачі відповідно до 16, 25 і 155 Мбіт/с (а при використанні стандарту технології Gigabit Ethernet на кручений парі, введеного в 1999 році, і до 1000 Мбіт/с). За хороших технічних характеристик ці кабелі порівняно недорогі, вони зручні в роботі, не вимагають заземлення.

STP-кабелімають хороші технічні характеристики, але мають високу вартість, жорсткі і незручні в роботі, вимагають заземлення екрану. Вони діляться на типи: Туре 1, Туре 2, Туре 3, Туре 5, Туре 9. З них Туре 3 визначає характеристики неекранованого телефонного кабелю, а Туре 5 – волоконно-оптичного кабелю. Найбільш популярний кабель Туре 1 стандарту IBM, що складається з двох пар скручених проводів, екранованих провідною обплетенням, яку належить заземлювати. Його характеристики приблизно відповідають характеристикам кабелю UTP категорії 5.

Коаксіальний кабельявляє собою мідний провідник, покритий діелектриком і оточений свитою з тонких мідних провідників захисною оболонкою, що екранує. Коаксіальні кабелі для телекомунікацій поділяються на дві групи:

товсті коаксіали;

тонкі коаксіали.

Товстийкоаксіальний кабель має зовнішній діаметр 12, 5 мм і досить товстий провідник (2, 17 мм), що забезпечує хороші електричні та механічні характеристики. Швидкість передачі даних по товстому коаксіальному кабелю досить висока (до 50 Мбіт/с), але з огляду на певну незручність роботи з ним та його значну вартість, рекомендувати його для використання в мережах передачі даних можна далеко не завжди. Тонкийкоаксіальний кабель має зовнішній діаметр 5-6 мм, він дешевший і зручніший у роботі, але тонкий провідник у ньому (0, 9 мм) обумовлює найгірші електричні (передає сигнал із допустимим загасанням на меншу відстань) та механічні характеристики. Рекомендовані швидкості передачі даних "тонкого" коаксіалу не перевищують 10 Мбіт/с.

Основу волоконно-оптичного кабелюскладають "внутрішні підкабелі" - скляні або пластикові волокна діаметром від 5 (одномодові) до 100 (багатомодові) мікрон, оточені твердим заповнювачем та поміщені у захисну оболонку діаметром 125-250 мкм. В одному кабелі може утримуватися від одного до кількох сотень таких "внутрішніх підкабелів". Кабель, у свою чергу, оточений заповнювачем і покритий більш товстою захисною оболонкою, всередині якої прокладено один або кілька силових елементів, що приймають забезпечення механічної міцності кабелю.

По одномодовому волокну (діаметр їх 5-15 мкм) оптичний сигнал поширюється, майже відбиваючись від стінок волокна (входить у волокно паралельно його стінкам), чим забезпечується дуже широка смуга пропускання (до сотень гігагерц на кілометр). По многомодовому волокну (діаметр його 40-100 мкм) поширюються відразу багато сигналів, кожен із яких входить у волокно під своїм кутом (своєї модою) і, відбивається від стінок волокна у різних місцях (смуга пропускання многомодового волокна 500-800 МГц/ км).

Джерелом поширюваного по оптоволоконному кабелю світлового променя є перетворювач електричних сигналів оптичні, наприклад світлодіод або напівпровідниковий лазер. Кодування інформації здійснюється зміною інтенсивності світлового променя. Фізичною основою передачі світлового променя по волокну є принцип повного внутрішнього відображення променя від стінок волокна, що забезпечує мінімальне згасання сигналу, найвищий захист від зовнішніх електромагнітних полів та високу швидкість передачі. По оптоволоконному кабелю, що має велику кількість волокон, можна передавати величезну кількість повідомлень. На іншому кінці кабелю приймаючий прилад перетворює світлові сигнали на електричні. Швидкість передачі по оптоволоконному кабелю дуже висока і сягає величини 1000 Мбіт/с, але дуже дорогий і використовується зазвичай лише прокладання відповідальних магістральних каналів зв'язку. Такий кабель пов'язує столиці та великі міста більшості країн світу, а прокладений дном Атлантичного океану кабель пов'язує Європу з Америкою. Оптоволоконний кабель з'єднує Санкт-Петербург із Москвою, прибалтійськими та скандинавськими країнами, крім того, він прокладений у тунелях метро та пов'язує всі райони міста. У обчислювальних мережах оптоволоконний кабель використовується на найбільш відповідальних ділянках, зокрема в мережі Інтернет. Можливості оптоволоконних каналів воістину безмежні: по одному товстому магістральному оптоволоконному кабелю можна одночасно організувати кілька сотень тисяч телефонних каналів, кілька тисяч відеотелефонних каналів і близько тисячі телевізійних каналів.

Радіоканал- це бездротовий канал зв'язку, що прокладається через ефір. Система передачі даних (СПД) по радіоканалу включає радіопередавач і радіоприймач, налаштовані на той самий радіохвильовий діапазон, який визначається частотною смугою електромагнітного спектра, що використовується для передачі даних. Часто таку СПД називають просто радіоканалом. Швидкості передачі даних по радіоканалу практично не обмежені (вони обмежуються смугою пропускання приймально-передавальної апаратури). Високошвидкісний радіодоступ надає користувачам канали зі швидкістю передачі 2 Мбіт/"с і вище. У найближчому майбутньому очікуються радіоканали зі швидкостями 20-50 Мбіт/с. У табл.15.

Таблиця 15. 1. Діапазони радіохвиль

Для комерційних телекомунікаційних систем найчастіше використовуються частотні діапазони 902-928 МГц та 2, 4-2, 48 ГГц (у деяких країнах, наприклад США, за малих рівнів потужності випромінювання – до 1 Вт – дозволено використовувати ці діапазони без державного ліцензування).

Бездротові канали зв'язку мають погану помехозащищенность, але забезпечують користувачеві максимальну мобільність і оперативність зв'язку. У обчислювальних мережах бездротові канали зв'язку передачі даних використовуються найчастіше там, де застосування традиційних кабельних технологій утруднено або просто неможливо. Але найближчим часом ситуація може змінитися - активно ведеться розробка нової технології бездротового зв'язку Bluetooth.

Bluetooth- це технологія передачі даних по радіоканалах на короткі відстані, що дозволяє здійснювати зв'язок бездротових телефонів, комп'ютерів та різної периферії навіть у випадках, коли порушується вимога прямої видимості.

Загальновживаними і вже відомими є з'єднання електронної апаратури між собою за допомогою інфрачервоного каналу зв'язку. Але ці сполуки потребують прямої видимості. Наприклад, пультом дистанційного керування телевізором неможливо скористатися, якщо між вами та телевізором виявився хоча б аркуш газетного паперу.

Спочатку Bluetoothрозглядалася виключно як альтернатива використанню інфрачервоних з'єднань між різними портативними пристроями. Але зараз фахівці пророкують уже два напрями широкого використання Bluetooth. Перший напрямок - це домашні мережі, що включають різну електронну техніку, зокрема комп'ютери, телевізори і т. п. Друге, набагато важливіший напрямок - локальні мережі офісів невеликих фірм, де стандарт Bluetoothможе прийти на зміну традиційним дротовим технологіям.

Недоліком Bluetooth є порівняно низька швидкість передачі - вона не перевищує 720 кбіт/с, тому ця технологія не здатна забезпечити передачу відеосигналу.

Телефонні лінії зв'язкує найбільш розгалуженими та широко використовуються. По телефонних лініях зв'язку здійснюється передача звукових (тональних) та факсимільних повідомлень, вони є основою побудови інформаційно-довідкових систем, систем електронної поштита обчислювальних мереж.

По телефонних лініях може бути організовані і аналогові, і цифрові канали передачі. Розглянемо це питання, зважаючи на його високу актуальність, дещо докладніше.

"Проста стара телефонна система", в англомовній абревіатурі POTS (Primitive Old Telephone System), складається з двох частин: магістральної системи зв'язку та мережі доступу абонентів до неї. Найпростіший варіант доступу абонентів до магістральної системи – використання абонентського аналогового каналу зв'язку. Більшість телефонів підключаються до автоматичної телефонної станції (АТС), що є вже елементом магістральної системи, саме так.

Телефонний мікрофон перетворює звукові коливання на аналоговий електричний сигнал, який і передається по абонентській лінії в АТС. Необхідна для передачі голосу смуга частот становить приблизно 3 кГц, в діапазоні від 300 Гц до 3, 3 кГц. При знятті трубки формується сигнал "off-hook", що повідомляє АТС про виклик, і, якщо телефонна станція не зайнята, набирається потрібний телефонний номер, який передається в АТС у вигляді послідовності імпульсів (при імпульсному наборі) або у вигляді комбінації сигналів звукової частоти (При тональному наборі). Завершується розмова сигналом on-hook, що формується при опусканні трубки. Такий тип процедури виклику називається "in band", оскільки передача сигналів виклику проводиться по тому каналу, що і передача мови.

Для організації передачі необхідно використовувати лінії та канали зв'язку, що здійснюють комунікацію між комп'ютерами, телефонами, телеграфами та іншими засобами зв'язку

Інформація, що передається, знаходиться у фізичному середовищі, яке може складатися з різних типівкабелів та проводів, а також навколишнього простору.

Чим відрізняються канали зв'язку від ліній зв'язку

Незважаючи на те, що обидва поняття часто ототожнюються, вони мають деякі відмінності, про які слід знати для побудови коректної інформаційної комунікації.

По каналах зв'язок передається в один бік або в два, якщо обмін відбувається між приймачем та передавачем.

Лінії зв'язку, у свою чергу, утворюються від з'єднання кількох каналів, також у них може бути лише один канал.

Існують такі лінії зв'язку:

• Провідні;


• Кабельні;


• Бездротові.

Розглянемо детальніше кожен тип ліній і дізнаємося про їхні можливості, переваги та недоліки.

Провідні (повітряні) лінії зв'язку

Ці лінії можуть бути використані для передачі телеграфного, телефонного або комп'ютерного сигналу. Вони складаються з проводів, якими здійснюється обмін даними. Цей тип зв'язку підходить для передачі цифрових та аналогових сигналів, тому його популярність є досить високою.

До недоліків такого підключення відноситься порівняно невисока швидкість передачі сигналу та низький ступінь захищеності від перешкод.

Також можливе банальне самовільне підключення несумлінних абонентів, що веде до зниження якості передачі даних та фінансових втрат компаній-мовників.

Кабельні лінії зв'язку

Структура кабелю може бути різною, але в основному вони складаються з груп провідників, які оброблені надійною ізоляцією.

Для обміну даними в комп'ютерних мережахвикористовуються такі типи кабелів:

• Кручена пара– складається з двох дротів, виготовлених з міді, які повиті один з одним і покриті неекранованою або екранованою оболонкою. Такий спосіб з'єднання провідників допомагає підвищити стійкість до перешкод, можливо, що в один кабель полягає відразу кілька кручених пар проводів. Таке підключення найдешевше і доступніше, монтаж кабелів досить простий, що і призводить до несанкціонованого підключення до мереж тих самих несумлінних абонентів.


• Коаксіальний кабель– складається з центрального провідника, роль якого виконує мідний провід, і провідного екрану, найчастіше в якості використовується алюмінієва фольга або мідна оплетка. Між основним провідником та екраном розташовується ізолюючий матеріал, зовнішня частина екрану також покрита ізоляцією. Цей спосіб підключення більш витратний і трудомісткий, тому несанкціонованих підключень менше. Для таких ліній характерна гарна захищеність від перешкод та висока швидкість передачі інформації.


• Оптоволоконний кабель– схожий за своєю будовою з коаксіальним, але замість мідного провідника в цьому кабелі використовується тонке скловолокно, роль внутрішньої ізоляції виконує пластикова або скляна оболонка, яка не дозволяє виходити світлу, вона утворює повне внутрішнє відображення. Примітно, що через волокно сигнали можуть проходити виключно в один бік, тому в кабелях вони розташовані попарно. Монтаж таких ліній зв'язку дуже трудомісткий, сам кабель досить чутливий до пошкоджень, але при цьому забезпечує високу швидкість передачі сигналу до 3 Гбіт/с. За умови використання оптоволоконного кабелю на стороні передачі повинен використовуватися перетворювач електричного сигналуу світловий, але в стороні прийому – перетворювач світлового сигналу на електричний.

Бездротові канали зв'язку

Лінії та канали зв'язкуможуть бути збудовані на роботі бездротових наземних або супутникових радіоканалів.

Радіорелейні канали – це група станцій-ретрансляторів, які розташовуються у порядку на певному віддаленні друг від друга.

Станції та ретранслятори використовуються у сфері стільникового зв'язкута для передачі інших видів сигналів у межах одного міста чи регіону.

Супутниковий зв'язок забезпечується супутниками, які розміщуються на земній орбіті та є ретрансляторами. Сигнал від наземної станції, що передає, йде до супутника, а від супутника він передається на наземну приймаючу станцію.

Такий метод комунікації дозволяє забезпечувати зв'язком жителів найвіддаленіших частин планети, оскільки супутники найчастіше запускаються не по одному, а групами.

Всі ретранслятори розташовуються на орбіті в деякому віддаленні один від одного, тому разом вони можуть охопити майже всю земну кулю.

Приклади ліній та каналів зв'язку на виставці

Дізнатися, які лінії та канали зв'язку використовують сучасні компанії, можна на спеціалізованій виставці «Зв'язок», яка відбудеться у ЦВК «Експоцентр»

Виставка буде присвячена новинкам у сфері ІТ. На заході буде представлено останні технічні рішення для забезпечення комунікації.

Читайте інші наші статті:

Характеристики

Використовують такі характеристики каналу

Перешкодостійкість

Перешкодозахисність A = 10 lg ⁡ P m i n s i g n a l P n o i s e (\displaystyle A=10\lg (P_(min~signal) \over P_(noise))). Де P m i n s i g n a l P n o i s e (\displaystyle (P_(min~signal) \over P_(noise)))- мінімальне відношення сигнал/шум;

Об'єм каналу

Об'єм каналу V (\displaystyle V)визначається за формулою: V k = Δ F k ⋅ T k ⋅ D k (\displaystyle V_(k)=\Delta F_(k)\cdot T_(k)\cdot D_(k)),

де T k (\displaystyle T_(k))- час, протягом якого канал зайнятий сигналом, що передається;

Для передачі сигналу каналом без спотворень обсяг каналу V k (\displaystyle V_(k))повинен бути більшим або дорівнює обсягу сигналу V s (\displaystyle V_(s)), тобто . Найпростіший випадок вписування обсягу сигналу обсяг каналу - це досягнення виконання нерівностей Δ F k ⩾ Δ F s (\displaystyle \Delta F_(k)\geqslant ~\Delta F_(s)), T k ⩾ T s (\displaystyle T_(k)\geqslant ~T_(s))> і Δ D k ⩾ Δ D s (\displaystyle \Delta D_(k)\geqslant ~\Delta D_(s)). Проте, V k ⩾ V s (\displaystyle V_(k)\geqslant ~V_(s))може виконуватися і в інших випадках, що дає можливість досягти необхідних характеристик каналу зміною інших параметрів. Наприклад, зі зменшенням діапазону частот можна збільшити смугу пропускання.

Класифікація

Існує безліч видів каналів зв'язку, серед яких найчастіше виділяють канали провідного зв'язку (повітряні, кабельні, світловодні та ін.) та канали радіозв'язку (тропосферні, супутникові та ін.). Такі канали у свою чергу прийнято кваліфікувати на основі характеристик вхідного та вихідного сигналів, а також зміни характеристик сигналів залежно від таких явищ, що відбуваються в каналі, як завмирання і згасання сигналів.

За типом середовища поширення канали зв'язку діляться на провідні, акустичні, оптичні, інфрачервоні та радіоканали.

Канали зв'язку також класифікують на

• безперервні (на вході та виході каналу - безперервні сигнали),
• дискретні або цифрові (на вході та виході каналу - дискретні сигнали),
• безперервно-дискретні (на вході каналу - безперервні сигнали, а на виході - дискретні сигнали),
• дискретно-безперервні (на вході каналу - дискретні сигнали, але в виході - безперервні сигнали).

Канали можуть бути лінійними та нелінійними, тимчасовими та просторово-часовими. Можлива класифікація каналів зв'язку діапазону частот.

Моделі каналу зв'язку

Канал зв'язку описується математичною моделлю, завдання якої зводиться до визначення математичних моделей вихідного та вхідного та S 1 (\displaystyle S_(1)), а також встановлення зв'язку між ними, що характеризується оператором L (\displaystyle L), тобто

S 2 = L (S 1) (\displaystyle S_(2)=L(S_(1))).

Моделі безперервних каналів

Моделі безперервних каналів можна класифікувати на модель каналу з адитивним шумом Гауса, модель каналу з невизначеною фазою сигналу і адитивним шумом і модель каналу з міжсимвольною інтерференцією і адитивним шумом.

Модель ідеального каналу

Модель ідеального каналу використовується тоді, коли можна знехтувати наявністю перешкод. При використанні цієї моделі вихідний сигнал S 2 (\displaystyle S_(2))є детермінованим, тобто

S 2 (t) = S 1 (t − τ) (\displaystyle S_(2)(t)=\gamma ~S_(1)(t-\tau))

де - константа, що визначає коефіцієнт передачі, - постійна затримка.

Модель каналу з невизначеною фазою сигналу та адитивним шумом

Модель каналу з невизначеною фазою сигналу та адитивним шумом відрізняється від моделі ідеального каналу тим, що τ (\displaystyle \tau )є випадковою величиною. Наприклад, якщо вхідний сигнал є вузькосмуговим, то сигнал S 2 (t) (\displaystyle S_(2)(t))на виході каналу з невизначеною фазою сигналу та адитивним шумом визначається наступним чином:

S 2 (t) = γ (c o s (θ) u (t) - s i n (θ) H (u (t)) + n (t) (\displaystyle S_(2)(t)=\gamma (cos(\) theta)u(t)-sin(\theta)H(u(t))+n(t)),

де враховано, що вхідний сигнал S 1 (t) (\displaystyle S_(1)(t))може бути представлений у вигляді:

S 1 (t) = c o s (θ) u (t) − s i n (θ) H (u (t)) (\displaystyle S_(1)(t)=cos(\theta)u(t)-sin(\) theta)H(u(t))),

де H () (\displaystyle H())- перетворення Гільберта, θ (\displaystyle \theta )- випадкова фаза, розподіл якої вважається зазвичай рівномірним на інтервалі

Модель каналу з міжсимвольною інтерференцією та адитивним шумом

Модель каналу з міжсимвольною інтерференцією та адитивним шумом враховує появу розсіювання сигналу в часі через нелінійність фазо-частотної характеристики каналу та обмеженість його смуги пропускання, тобто наприклад, при передачі дискретних повідомлень через канал на значення вихідного сигналу впливатимуть відгуки каналу не тільки на переданий символ, але й більш ранні чи пізніші символи. У радіоканалах виникнення міжсимвольної інтерференції впливає багатопроменеве поширення радіохвиль.

Характеристика каналів зв'язку скрутна. Куди зарахувати можливість певного чиновника отримати інформацію? Майстерно маніпулюючи зв'язками, ділок купує вигідно товар. Сарафанне (народне) радіо швидко розносить погані звістки, часто плітки. Ще Висоцький був обдурений чутками про швидку заборону… Використовуючи свої канали, екстрасенси зцілюють, доводять цікаву інформацію масам. Іноді безбожно брешуть. Мозок сьогодні управляє комп'ютерами, японці вчаться читати думки, куди віднести новий канал?

Класифікація

Сьогодні вся інформація поширюється у вигляді коливань – єдиний спосіб існування матерії, сприйманий людиною, приладами. Тесла вважав світобудову зітканим із вібрацій. Складно помилитися, назвавши канали зв'язку коливальними. Класифікація тісно стосується досліджень гармонійних процесів. Фур'є показав – хвиля будь-якої форми є сумою елементарних коливань.

За природою хвиль

Напрошується перша класифікація:

Думки можуть бути періодичними. Встановленням природи сигналів сьогодні займається наука. Наведені вище приклади становлять малу дещицю досягнень людської цивілізації. Виявивши мінімум розумової напруги, читачі зрозуміють: електромагнітні, механічні хвилі поширюються повсюдно. Поступово згасаючи. Електромагнітним зазвичай вдається поринути далі. Природним обмежувачем механічних виступає навколишній вакуум.

Електромагнітне випромінювання прийнято класифікувати згідно типу модуляції несучої:

1. Амплітудна.
2. Частотне.
3. Фазова.
4. Односмугова.
5. Кодово-імпульсна.
6. Маніпуляція:

• Частоти.
• Фази.
• Амплітуди.

За формою хвиль

Людина спочатку намагалася використати електрику. Завдання передачі інформації вимагало змінювати форму сигналів:

1. Аналогові, що змінюються плавно.
2. Імпульсні, що відрізняються короткою тривалістю.
3. Дискретні штучно розірвані. Цифровий сигнал відрізняється нормуванням рівнів символів 0, 1.

Вимоги мінімізації вартості, енерговитрат постійно породжують методики покращення якості. Сьогодні найвищим досягненням людської думки вважають цифровий сигнал, який став окремою галуззю сегмента передачі. Сказане дозволяє класифікувати канали:

1. Шифрований – відкритий.
2. Кодований (наприклад псевдошумовим сигналом) – некодований.
3. Широкосмуговий – вузькосмуговий.
4. Дуплексний – односторонній.
5. Мультиплексний – без стиску.
6. Швидкісний - простий.
7. Висхідний – низхідний.
8. Широкомовний – індивідуальний.
9. Прямий – зворотний (поворотний).

На додачу мережеві протоколиутворюють ієрархію OSI, кожен рівень можна уявити каналом. Можливі інші критерії розбиття.

За коригуючою дією

Канали змінюють інформацію, що проходить. Іноді навмисно:

1. Лінійні. Вихідний сигнал легко відновити, знаючи характеристики каналу.
2. Нелінійні. Частина інформації безповоротно губиться.
3. Стохастичні. Перешкоди реальних каналів рідко піддаються прогнозу, навіть статистичними методами.

Серед поширення

Підрозділ класифікації стосується електромагнітної енергії:

1. Провідні.
2. Бездротові.

Принцип дії

Інформаційні дані проходять шлях між локаціями, долаючи середу. Траєкторію прийнято називати каналом зв'язку. Сучасна техніка користується останнім типом класифікації, розглядаючи методи:

1. Провідні (кручена пара, кабель, оптичне волокно, мідний дріт).
2. Бездротові (супутники, радіо, теплове випромінювання, світло).

Матеріалом провідних середовищ стала переважно мідь через найкраще поєднання ціна/опір. Скло, полімери обіцяють стати гідною заміною: факт, позначений експертами середини 80-х (ХХ століття). В інформатиці розглядають поняття каналу набагато ширше, включаючи пристрої зберігання, самописці, накопичувачі, плівку.

Модуляція

Спочатку форма сигналів була максимально простою, частіше дискретною (азбука Морзе, код Шиллінга, візуальні знаки семафорів). Дослідники швидко зрозуміли неефективність елементарних прийомів. Вже Попов здогадався використовувати амплітудну модуляцію несучої. Частотна народжена Едвіном Армстронгом (30-ті роки). Інженери Дженерал Електрик переконливо показали відмінну стійкість прийому мовлення за умов спалахів блискавок.

Цифрова ера

Друга світова війна принесла світу більш витончені варіанти, включаючи кодування псевдошумових сигналів, частотну маніпуляцію. Вжиті заходи дозволили значно знизити спектральну щільність сигналу. Засікнути передачу стало неймовірно складно, розшифрувати – практично неможливо. Досягнення воєнних років розвивалися наступні кілька десятиліть. Нині панують цифрові технології, завтрашні кроки примхливої ​​історії складно передбачити.

Мережі

Основні сучасні канали стосуються безпосередньо сегмента мереж, тобто ліній, що об'єднують електронні об'єкти, що активно взаємодіють: комп'ютери, телефони, модеми. Раніше створення ARPANET обміном інформації завідувала людина. Бурхливе зростання мережевих технологійуможливив створення глобальних конформацій: інтернет, послуги стільникових операторів. Міжнародна взаємодія уможливила тотальна стандартизація протоколів. Зокрема, спочатку (RFC 733) інтернет отримав визначення мережі, що користується стеком TCP/IP. Сьогодні поняття стало набагато ширшим, маючи на увазі планетарну систему взаємопов'язаних хостів, що несуть програмне забезпечення HTTP серверів.

Персональні комп'ютери

Окремим рядком виступають шини персональних комп'ютерів. Ері зародження багатоядерних процесорів передували такі сьогодні малознайомі абревіатури, як PCI, ISA. Своїм народженням Фідонет зобов'язаний карті розширення S-100. Неправильно забувати історичні передумови. Приклад - розвал Фідонета, кинутого власним розробником, який раніше обгрунтував економічну доцільність застосування телефонних ліній. Пішов автор – розвалилася система, позбавлена ​​опори у вигляді доречності технології, відповідності зростаючим вимогам, піднятим конкуруючими методами інтернету. Технічний рівень користувачів був недостатнім, був безсилий продовжити агонію вмираючої концепції.

Відсутність інформаційної підтримки

Західні телекомунікаційні засоби утворюють сукупність економічно обґрунтованих типів передачі. Немає вітчизняних еквівалентів термінів, переданих англомовним доменом павутини. За телекомунікаційними технологіями параметрами доводиться брати закордонну довідку. Відсутність інформаційної підтримкиназвемо черговим слабким ланкою, що заважає розвитку промисловості.

Моделі каналів

Фізичне середовище прийнято моделювати. Дослідники намагаються передбачити результат майбутніх дій, вважаючи мінімізувати витрати, збільшити користь. Часто поштовхом проведення робіт стають екстремальні ситуації, війни, революції. Першу роботу, що стосується реальних каналів передачі інформації, з моделями шумів, перешкод випустив (1948) Клод Шеннон. Вчений розглянув рухи дискретних сигналів, запропонував методики оптимізації.

Математики невпинно розробляють моделі інтерференції, рефракції, відбиття, шумів, згасання, резонансу. Наприклад, розробники мобільного зв'язкувпроваджують адитивну перешкоду. Точні методики розрахунку відсутні. Модель каналу враховує сферу застосування, переслідує різні цілі. Бувають потреби, шукані величини такі:

1. Оцінка смуги пропускання.
2. Обчислення бітрейту.
3. Коефіцієнт використання каналу.
4. Спектральна густина сигналу.
5. Рівень тремтіння.
6. Відсоток помилково переданих бітів.
7. Оцінка відношення сигнал/шум.
8. Затримка лінії.

Стільникові вишки поділяють канал між фіксованим набором абонентів. Найчастіше сигнал зазнає сильної інтерференції. Складний канал є сумою взаємодій типу «точка-точка». Прийнято виділяти групи відповідних моделей, що описують з'єднання, призначати кожній області стандартний набір методик «для звітування».

Цифрові

Дискретні канали найпростіше моделювати. Повідомлення надається цифровим сигналомвибраного шару протоколу (ієрархії OSI). Часто фізичний канал замінюють спрощеними уявленнями:

• Кадр.
• Пакет.
• Датаграма.

Поведінка складніших структур простіше відстежити, підраховуючи продуктивність, швидкість, ймовірність помилок. Приклади:

• Симетричний цифровий канал – найпростіший приклад передачі бітів, що враховує вплив шумів.
• Помилка пакета бітів (модель Гільберта Елліота). Описує випадок обов'язкової наявності неправильно прийнятих першого, останнього символів при довжині відрізка вибірки вище деякого значення m, що називається захисною смугою. Невдалі ділянки зазвичай розділені порівняно довгими (перевищують m) областями впевненого прийому.
• Стертий біт. Модель введена Петером Еліасом (Массачусетський технологічний інститут, 1955), що описує випадок системи, де періодично сигнал пропадає. Вводиться певна ймовірність «прання». Здається простота оманлива, широке коло реальних проблем вирішується поруч припущень зазначеним шляхом.
• Стертий пакет. Іноді пропадає шматок коду.
• Довільний канал імітує реальні непередбачувані умови. Експерти протиставляють методику симетричної цифрової, запропонованої Шенноном.

Аналогові

Самі моделі можуть бути:

1. Лінійними – нелінійними.
2. Безперервними – дискретними.
3. Постійної – динамічної ймовірності.
4. Вузькосмугові – широкосмугові.
5. Інваріантні – змінні у часі.
6. Справжні (реальні) – комплексні.

1. Шумова модель:
   • Адитивна (білий Гаусівський шум) – лінійна безперервна постійна.
   • Фазове тремтіння.
2. Інтерференційна система: перехресні, міжсимвольні перешкоди.
3. Спотворення – нелінійні канали.
4. Імітація амплітудно-частотної характеристики.
5. Групова (фазова) затримка.
6. Моделювання умов фізичного каналу.
7. Розрахунок поширення радіохвиль.
   • Згасання потужності, спричинене зростанням дальності.
   • Завмирання: Релеєвські, Райсівські, частотно-виборчі, тіньові.
   • Доплерівське зрушення, доповнене завмираннями.
   • Трасування променів.
   • Моделювання стільникового зв'язку.

Стільникові

Стосуються рухливих абонентів: постійно змінюються швидкість, прискорення, координати. Моделювання бездротових децентралізованих систем, що самоорганізуються, вимагає врахування специфічних умов: шаблону трафіку, особливостей регламенту зв'язку, поведінки передплатників.

• Широкомовний варіант часто називають типом «точка-багатоточка». Єдиний передавач надсилає кілька повідомлень. Відстань вузлів неоднакова. Представима більшість бездротових каналів, крім радіоаматорської, двосторонній зв'язок. Добре вписується низхідна гілка трафіку стільникових мереж, особливо за відсутності перешкод сусідньої вежі.
• Множинний доступ передбачає паралельне надсилання повідомлень кількома передавачами. Число приймачів варіюється. Існуюча схема доступу до ресурсів доповнюється методами контролю середовища, включаючи схеми мультиплексування. Прийнятно визначає висхідну гілка трафіку мобільних мереж.
• Релейний канал доповнює передавач взаємозалежною системою репітерів. Модель чудово визначає стандарт LTE.
• Інтерференційний канал передбачає наявність взаємних перешкод двох базових станцій. Крім перехрестя утворюються канальні. Концепція прямо натякає на стільникові осередки мобільних операторів. Ситуація посилюється відсутністю ортогональних методик кодування.
• Індивідуальна передача визначає поведінку мобільного телефону, який отримав виділений ресурс вежі.
• Широкомовна схема використовувалася пейджерами. Система Хамелеон є непоганим прикладом.
• Групове мовлення визначає випадок передачі повідомлення фіксованій групі абонентів. Тісно стосується стандарту LTE.