ОСНОВЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

ЧТО ТАКОЕ АНАЛОГОВЫЙ СИГНАЛ

Ключевой особенностью аналогового сигнала является то, что он непрерывный (в отличие от дискретного цифрового сигнала). Характеристика аналогового сигнала может иметь различную форму. Колебания могут иметь различную частоту и амплитуду, причем частота и амплитуда сигнала может постоянно изменяться.

ЧТО ТАКОЕ ЦИФРОВОЙ СИГНАЛ

Основное отличие цифрового сигнала от аналогового заключается в форме сигнала. Цифровой сигнал является сигналом дискретным (в отличие от непрерывного аналогового), т.е., переход от максимального уровня сигнала к минимальному уровню сигнала происходит практически мгновенно. В этом случае единственным способом представления данных является использование только максимального и минимального уровня сигнала. Например, за максимальный уровень сигнала можно принять его наличие, а за минимальный уровень сигнала можно принять его отсутствие. В компьютерном мире это известно как двоичная система счисления, при которой используются только две цифры (1 и 0). Использование цифровой системы представления сигнала значительно упрощает процесс кодирования и декодирования данных, даже при наличии помех и искажении сигнала.

ЧТО ТАКОЕ МОДУЛЯЦИЯ

Под модуляцией понимается процесс преобразования информационного сигнала в сигнал, предназначенный для передачи по линии. В простейшем случае для модуляции сигнала используется специальный высокочастотный сигнал определённой частоты, которая называется несущей. Процесс обратного преобразования модулированного сигнала называется демодуляцией.

ЧТО ТАКОЕ ЗАТУХАНИЕ СИГНАЛА

Под затуханием понимается ослабление сигнала вследствие уменьшения его мощности. Любая среда передачи сигнала вызывает его затухание. Сильное затухание сигнала может привести к тому, что на приемном конце сигнал не сможет быть восстановлен. Поэтому в линиях связи предусматриваются специальные промежуточные усилители аналоговых сигналов или специальные промежуточные регенераторы цифровых сигналов.

ЧТО ТАКОЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПОМЕХИ

Под переходными помехами понимается взаимное влияние между каналами. В мире xDSL взаимное влияние между расположенными рядом кабелями может оказать негативное воздействие на характеристики линий, подвергающихся воздействию таких помех. Практически каждый во время своего телефонного разговора мог в виде фона слышать другой телефонный разговор. Если вы это слышали, то уже имеете опыт в определении воздействия переходных помех.
Переходный разговор на ближнем (передающем) конце линии (NEXT) появляется тогда, когда передатчик одной линии передает сигнал, а расположенный на том же конце приемник другой линии того же кабеля "слышит" этот сигнал из-за паразитных емкостных или индуктивных связей этих двух линий. При этом на уровень переходных помех на ближнем конце оказывает влияние лишь начальный участок влияющей линии, поэтому этот вид помех практически не зависит от длины кабеля. Переходные разговоры на дальнем (принимающем) конце линии (FEXT) появляются, когда передатчик одной линии передает сигнал, а расположенный на дальнем конце приемник другой линии того же кабеля "слышит" этот сигнал из-за емкостной или индуктивной связи двух кабелей. При этом уровень помех уменьшается в той же степени, что и уровень полезного сигнала.

В ЧЕМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ ЭФФЕКТВОЗДЕЙСТВИЯ ПОМЕХ

Общие помехи можно определить как комбинацию переходных помех (переходных разговоров), радиочастотных помех, линейных и нелинейных искажений и импульсных помех . Помехи ухудшают распознавание аналоговых сигналов, поднимая минимальный уровень сигнала, который может быть восстановлен с помощью демодулятора. Уровень помех (уровень шума) и максимальный доступный уровень аналогового сигнала определяют динамический диапазон тракта аналогового сигнала.
Максимальная скорость, с которой модем способен передавать данные, ограничивается доступным частотным диапазоном (шириной используемой полосы частот) и отношением сигнал-шум, которое представляет собой динамический диапазон по амплитуде сигнала. При увеличении любого из этих параметров увеличивается и скорость передачи данных. Предел передачи информации теоретически обоснован Клодом Шенноном (Claude Shannon) и известен как пропускная способность канала связи.
Из-за того, что в настоящее время модемы работают на скоростях, близких к пропускной способности канала связи, никакие дальнейшие улучшения, кроме V.90, не могут улучшить работу модемов, подключенных к традиционным телефонным линиям. Частотный диапазон звукового канала ограничен частотой около 4 кГц. Модемы V.34+ имеют максимальную скорость передачи данных в 33,6 Кбит/с, которая ограничивается отношением сигнал-шум, равным приблизительно 36 дБ, определяемым в основном шумом квантования при импульсно-кодовой модуляции (PCM).
Модемы xDSL используют все преимущества частотного спектра, находящегося выше телефонного канала. Работая с меньшим амплитудным динамическим диапазоном, эти модемы имеют значительно более высокую скорость передачи данных, используя при этом значительно более широкую полосу частот (от, приблизительно, частоты 10 кГц до частоты, превышающей 1 МГц). Для такой работы требуется установка специального оборудования, как на телефонной станции, так и у пользователя.