Communication d'abonné numérique et modems numériques
Pendant la majorité des creux du siècle dernier, le téléphone de l'abonné était connecté au central téléphonique (ou «section locale de la ligne de communication», «dernier kilomètre») par un fil de cuivre (paire torsadée, paire torsadée) caché dans des capteurs souterrains ou étiré dans les airs.
Pendant longtemps, la bande passante utilisée n'a pas dépassé 3 kHz, ce qui était limité aux terminaux analogiques. Cependant, la paire torsadée est intrinsèquement capable de largeurs de bande beaucoup plus élevées et peut transporter des données vidéo ou à large bande sur de courtes distances. De nouvelles technologies (RNIS et ADSL) ont été développées pour fournir de meilleures performances au sein de l'infrastructure existante.
De plus, dans les années 1990. Les entreprises de télévision par câble ont investi massivement dans des canaux de connexion domestique alternatifs. Il utilisait à la fois la technologie à paire torsadée et des câbles à fibre optique et coaxiaux. Dans la plupart des cas, ces réseaux câblés ont été réalisés pour fournir des émissions de télévision. Cependant, leurs capacités de communication et leur bande passante élevée peuvent également être utilisées pour organiser d'autres formes de services numériques.
Le réseau numérique à intégration de services (RNIS) pourrait être considéré pendant trop longtemps comme le secret le mieux gardé du monde des réseaux informatiques. Le RNIS est depuis longtemps caché aux utilisateurs du réseau téléphonique public commuté (RTPC), car il assure uniquement la communication entre les centraux téléphoniques et l'abonné est toujours connecté à la station via un canal analogique.
Le RNIS était à l'origine disponible en deux versions:
Taux de base (RNIS - BRI), également appelé RNIS-2. BRI est destiné à un utilisateur à domicile ou une petite entreprise, se compose de deux «canaux B» (64 Kbps) pour la transmission de données et un «canal D» caché (16 Kbps) pour les informations de contrôle. Deux
les canaux à 64 kbit / s peuvent être utilisés séparément ou connectés ensemble pour former un canal à 128 kbit / s;
Taux primaire (ISDN - PRI) ou ISDN-30. Le PRI se compose de 30 «canaux B» (au moins six peuvent être définis) à 64 Kbps, plus un «canal D» de 64 Kbps pour les données de contrôle. Les canaux B peuvent être combinés en un seul canal à 1,92 Mbps.
Fin 1998, British Telecomm (BT) a fait sa première tentative majeure de fournir la technologie RNIS à un utilisateur domestique avec l'annonce du service BT Highway (BT Highway). Si un client s'abonne à l'un de ces services, la ligne téléphonique existante est conservée, mais l'ancien connecteur principal est remplacé par le module Trunk. Il possède quatre connecteurs, deux analogiques et deux RNIS, et peut prendre en charge jusqu'à trois conversations à la fois. L'abonné enregistre l'ancien numéro de téléphone analogique et en reçoit deux autres, un pour le deuxième port analogique et un pour les lignes RNIS. Les deux principales différences entre les services à domicile et professionnels sont que dans ce dernier cas, la numérotation de plusieurs abonnés (MSN) est prise en charge, selon laquelle différents appareils connectés à la même ligne RNIS peuvent avoir des numéros de téléphone différents. ainsi qu'un nouveau service de données (ISDNConnect) ou une connexion lente continue qui utilise le canal de signalisation RNIS.
Dans le même temps, Internet-onepaTop BT, BT Internet, a annoncé la prise en charge de 128 Kbps, permettant aux utilisateurs d'utiliser deux lignes RNIS comme une avec une bande passante élevée.
xDSL est le nom collectif d'une variété de technologies DSL (Digital Subscriber Line) conçues pour offrir aux entreprises de télécommunications un moyen d'accéder au secteur de la télévision par câble. Ce n'est pas une idée nouvelle - Bell Communications Research Inc a développé la première ligne d'abonné numérique en 1987 pour organiser la livraison de «vidéo à la demande» et de télévision interactive via une connexion filaire. À cette époque, la diffusion de ces technologies était difficile en raison du manque de normes pour l'ensemble de l'industrie.
Les technologies XDSL offrent des vitesses de transfert entrant (téléchargement) jusqu'à 52 Mbit / s et sortantes (téléchargement) - de 64 Kbit / s à 2 Mbit / s (et plus) et ont un certain nombre de modifications:
Ligne asymétrique (ADSL);
Ligne unique (SDSL);
Débit de données très élevé (HDSL).
La pratique montre que les lignes ADSL (asymétriques
Ligne d'abonné numérique) la plus prometteuse pour un usage domestique.
ADSL. La technologie ADSL est similaire au RNIS - les deux nécessitent que les lignes téléphoniques filaires soient gratuites et ne peuvent être utilisées qu'à une distance limitée de la compagnie de téléphone locale. Dans la plupart des cas, l'ADSL peut fonctionner sur des connexions à paires torsadées sans perturber les connexions téléphoniques existantes, ce qui signifie que les compagnies de téléphone locales n'ont pas à établir de lignes spéciales pour fournir le service ADSL.
L'ADSL tire parti du fait que la communication vocale n'occupant pas complètement la bande passante disponible pour un câble à paire torsadée standard, il est possible d'organiser la transmission de données à haute vitesse en même temps. À cette fin, l'ADSL divise la bande passante maximale d'une connexion filaire de 1 MHz en canaux de 4 kHz, dont un canal est utilisé pour un système téléphonique simple (réseau téléphonique ordinaire - ancien système téléphonique ordinaire (POTS) - communication vocale, télécopie et données de modem analogique. Les 256 autres canaux disponibles sont utilisés pour la communication numérique parallèle. La communication est asymétrique: 192 canaux à 4 kHz sont utilisés pour transmettre les informations entrantes et seulement 64 - pour les informations sortantes.
L'ADSL peut être considéré comme la conversion d'une ligne série de données numériques en une ligne parallèle, augmentant ainsi le débit. La technique de modulation est connue sous le nom de Multitone discret (DMT), le codage et le décodage sont effectués en conséquence, de la même manière qu'un modem ordinaire.
Un système antérieur, appelé Carrierless Amplitude Phase (CAP), pouvait utiliser toute la bande passante au-dessus de 4 kHz comme seul canal de transmission et
Figure. 3.9. Réseau avec connexion via modem ADSL: / - entrée téléphonique; 2 - sortie analogique; 3 - sortie numérique
propriété qu'il est proche de la technique de modulation d'amplitude en quadrature (QAM) utilisée par les modems à grande vitesse à des vitesses de plus de 9,6 Kbps, et est également moins cher à mettre en œuvre. Cependant, DMT - une technologie plus fiable, sophistiquée et flexible - s'est avérée plus adaptée à une norme universellement acceptée.
Lorsque le service a commencé à être commercialisé, le seul équipement que les abonnés ADSL devaient utiliser était un modem spécial. L'appareil dispose de trois connexions - une entrée téléphonique (Fig. 3.9, /); une prise téléphonique RJ11 standard pour l'entretien d'un téléphone analogique (Fig. 3.9, 2) et un connecteur Ethernet à paire torsadée qui connecte le modem ADSL à un PC (Fig. 3.9, 3).
Côté utilisateur, le modem ADSL collecte des données numériques haute fréquence et les transmet pour transfert vers un PC ou un réseau. Côté téléphone, le multiplexeur d'accès à la ligne d'abonné numérique (DSLAM) connecte l'utilisateur ADSL à Internet haute vitesse en agrégeant les lignes ADSL entrantes en une seule connexion voix ou données. Les signaux téléphoniques sont acheminés vers un réseau téléphonique commuté et les signaux numériques sont acheminés vers Internet via une dorsale à grande vitesse (fibre de verre, transfert de données asynchrone ou ligne d'abonné numérique).
Actuellement, il existe différentes conceptions de modems ADSL. Certains se connectent à un PC via un port USB, d'autres via un câble Ethernet. La plupart des appareils permettent
Il peut diviser la connexion Internet entre plusieurs PC. Le modem / routeur intégré prend en charge un réseau PC, certains incluent un pare-feu intégré pour fournir différents niveaux de protection contre les accès non autorisés.
192 canaux à 4 kHz offrent une bande passante maximale de 8 Mbps. Le fait que les services ADSL soient limités à une limite de 2 Mbps s'explique par le rétrécissement artificiel de la bande et le fait que les niveaux de travail réels dépendent d'un certain nombre de conditions externes. Ceux-ci incluent la longueur de câblage, le nombre de fils de capteur, les paires pendantes et les interférences mutuelles. L'atténuation du signal augmente avec la longueur et la fréquence de la ligne et diminue avec l'augmentation du diamètre des fils. «Paire suspendue» est une paire de fils ouverte qui est parallèle à la paire de fils principale, par exemple, chaque prise téléphonique inutilisée est une paire suspendue.
Si nous ignorons l'influence des paires suspendues, les performances ADSL peuvent être présentées telles qu'elles apparaissent dans le tableau. 3.11.
En 1999, à la suggestion d'Intel, de Microsoft, de Compaq et d'autres fabricants d'équipements, une spécification a été élaborée et adoptée par l'Union internationale des télécommunications (UIT) en tant que norme industrielle universelle ADSL, connue sous le nom de G.922.2 ou G.lite. La norme suppose que les utilisateurs peuvent effectuer des appels téléphoniques vocaux réguliers tout en transmettant des données numériques. Certaines limites de vitesse sont introduites - 1,5 Mbit / s pour la réception des données et 400 Kbit / s pour la transmission.
ADSL2. En juillet 2002, l'Union internationale des télécommunications a achevé deux nouvelles normes de ligne d'abonné numérique asymétrique, définies comme G992.3 et G992.4 pour la ligne d'abonné numérique asymétrique (ci-après dénommée ADSL2).
La nouvelle norme a été conçue pour améliorer la vitesse et la portée d'une ligne d'abonné numérique asymétrique, en obtenant de meilleures performances sur les longues lignes dans les environnements d'interférence à bande étroite. La vitesse ADSL2 pour les flux d'informations entrants et sortants atteint respectivement 12 et 1 Mbit / s, en fonction de la portée de communication et d'autres circonstances.
L'augmentation de l'efficacité a été obtenue en raison des facteurs suivants:
Technologie de modulation améliorée - une combinaison de modulation en treillis à quatre dimensions (pour 16 états) et de modulation d'amplitude en quadrature 1 bit (QAM), qui confère, en particulier, une immunité accrue aux interférences de la radiodiffusion AM;
Utilisation d'un nombre variable de bits de surdébit (qui en ADSL occupent constamment la bande de 32 Kbit / s) - de 4 à 32 Kbit / s;
Codage plus efficace (basé sur la méthode Reed-Solomon - code Reed-Solomon).
ADSL2 +. En janvier 2003, l'UIT introduit la norme G992.5 (ADSL2 +) - la recommandation double la bande passante du flux d'informations entrant, augmentant ainsi la vitesse de transfert de données sur les lignes téléphoniques inférieures à 1,5 km environ.
Alors que les normes ADSL2 définissent la plage de fréquences du flux d'informations entrant à 1,1 MHz et 552 kHz, respectivement, l'ADSL2 + augmente cette fréquence à 2,2 MHz. Il en résulte une augmentation significative des débits de données en aval sur les lignes téléphoniques plus courtes.
L'ADSL2 + réduit également les interférences. Cela peut être particulièrement utile si les fils de la ligne d'abonné numérique asymétrique à la fois de la station centrale et du terminal distant sont dans le même faisceau lorsqu'ils sont connectés aux maisons des abonnés. Les interférences mutuelles peuvent considérablement endommager les débits de données sur la ligne.
L'ADSL2 + peut résoudre ce problème en utilisant des fréquences inférieures à 1,1 MHz de la station centrale au terminal distant et des fréquences comprises entre 1,1 et 2,2 MHz du terminal distant à la station d'abonné. Cela éliminera la plupart des diaphonie entre les services et gardera les débits de données sur la ligne de la station centrale.
Autres technologies xDSL (tableau. 3.12)
RADSL. En 2001, la spécification Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL) a été introduite, qui prévoit la correction de la vitesse de transmission en fonction de la longueur et de la qualité de la ligne locale. Auparavant, les abonnés devaient se trouver à moins de 3,5 km du central téléphonique local pour que l'ADSL puisse être connecté. Pour RADSL, la portée a été étendue à 5,5 km et les tolérances au bruit sont passées de 41 à 55 dB.
Tableau 3.12: Caractéristiques de la technologie xDSL
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HDSL. La technologie HDSL est symétrique, ce qui signifie que la même bande passante est fournie pour le flux de données de sortie et d'entrée. Il utilise un câblage avec 2-3 paires torsadées ou plus dans le câble. Bien que la portée typique (3 km) soit inférieure à celle de l'ADSL, des répéteurs de signal porteur peuvent être installés, ce qui permet d'étendre la communication de 1 à 1,5 km.
SDSL La technologie est similaire à HDSL, mais à deux exceptions près: une seule paire câblée est utilisée et la longueur maximale est limitée à 3 km.
VDSL. Il s'agit de la technologie de ligne d'abonné numérique la plus rapide. La vitesse du flux d'entrée est de 13 à 52 Mbit / s et le flux de sortie est de 1,6 à 2,3 Mbit / s sur une seule paire câblée. Cependant, la distance de communication maximale n'est que de 300 à 1500 m et les équipements ADSL et VDSL sont incompatibles, bien que des algorithmes de compression et des technologies de modulation similaires soient utilisés.
Modems câble. Les modems câble offrent la perspective d'un accès Internet rapide en utilisant les réseaux de télévision par câble à large bande existants. La technologie est plus adaptée à la maison qu'aux applications de bureau, car les zones résidentielles sont généralement plus câblées.
Les appareils typiques fabriqués, par exemple, par des fournisseurs tels que Bay Networks ou Motorola, sont des modules externes qui se connectent aux PC clients via Ethernet, USB ou FireWire. Dans la plupart des cas, le modem câble d'un utilisateur se voit attribuer une seule adresse IP, mais des adresses IP supplémentaires peuvent être fournies pour plusieurs ordinateurs, ou plusieurs PC peuvent partager une seule adresse IP à l'aide d'un serveur proxy. Un modem câble utilise un ou deux canaux de télévision à 6 MHz.
Comme le réseau de télévision par câble a une topologie de bus, chaque modem câble à proximité partage l'accès à un seul tronc de câble coaxial (Fig. 3.10).
La fonction d'un modem câble est de moduler et démoduler le signal dans le flux de données; mais la similitude avec les modems analogiques s'arrête là. Les modems câble incluent également un tuner (pour séparer le signal de données du reste du flux de diffusion); composants de l'adaptateur réseau
Figure. 3.10. Systèmes de communication utilisant des modems câble
terriers, ponts et routeurs (pour se connecter à plusieurs PC); logiciel de gestion de réseau (pour que le câblo-opérateur puisse contrôler les opérations) et dispositifs de codage (pour que le flux de données ne soit pas interrompu et ne soit pas envoyé par erreur au destinataire).
Le câble présente un certain nombre d'inconvénients pratiques par rapport au xDSL - toutes les maisons ne sont pas équipées de la télévision par câble (et certaines ne le seront jamais); en outre, pour de nombreux utilisateurs connectés, il est encore plus probable de placer un PC à proximité d'une prise téléphonique, plutôt qu'une entrée de télévision ou de câble. Cependant, pour de nombreux utilisateurs à domicile, le câble offre la perspective d'un accès Internet rapide à un prix abordable. Théoriquement, des vitesses allant jusqu'à 30 Mbps sont possibles. En pratique, les câblodistributeurs fixent le débit binaire sortant à 512 Kb / s et le débit entrant à 128 Kb / s.
Les lignes de communication asymétriques les plus fiables sont réalisées à l'aide d'un câble coaxial, mais elles sont coûteuses. Un autre inconvénient des lignes asymétriques est le niveau élevé d'interférence présent dans le conducteur commun. Ces inconvénients sont pratiquement absents dans les lignes de communication symétriques.
Les lignes symétriques sont deux conducteurs isolés d'un conducteur commun. Tant à l'entrée qu'à la sortie, la ligne symétrique est chargée sur la résistance caractéristique, et la charge est connectée symétriquement par rapport au conducteur commun.
Typiquement, les lignes symétriques sont faites sous la forme d'une paire torsadée (voir Fig. 114), dont la résistance caractéristique (onde) est généralement d'environ 130 ohms.
Fig.114. Ligne de communication symétrique.
Une ligne symétrique a une immunité au bruit accrue du fait que les deux conducteurs de ligne sont connectés à un conducteur de circuit commun via la même résistance. Pour l'organisation du fonctionnement normal de la ligne, il est nécessaire de transmettre le signal dans les deux phases de la ligne en antiphase, ce qui signifie que si le signal est à un niveau élevé à l'entrée d'un conducteur de ligne, le signal doit être faible à l'entrée de l'autre conducteur.
Cela peut être fait en utilisant deux onduleurs pendant la transmission et, par conséquent, un déclencheur RS pendant la réception (Fig. 115).
Fig.115. Ligne de communication symétrique avec éléments TTL.
Les éléments logiques utilisés comme émetteurs devraient avoir une capacité de charge accrue, par exemple des étages 155LA6 ou transistor, construits sur la base du microcircuit 155LP7 (Fig.116).
Fig.116. L'émetteur sur la puce 155LP7.
La notation suivante est utilisée dans la figure: D - entrée de données, C - entrée de synchronisation, A - entrée de ligne de communication. Étant donné que pour le fonctionnement normal d'une ligne de communication symétrique aux conducteurs de ligne, les signaux doivent être fournis dans un code paraphasé, dans le circuit de gauche, les transistors sont commutés par des émetteurs suiveurs, et l'inversion est effectuée par l'élément inférieur 2I-NOT. Dans le schéma de droite, un transistor est passant en fonction du circuit émetteur suiveur (il n'y a pas d'inversion), et l'autre est activé par la clé (l'inversion est présente). Pour l'adaptation, les charges dans les deux circuits utilisent des résistances égales à la moitié de la résistance aux ondes.
En tant que récepteurs de lignes de communication symétriques, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs conçus pour la présentation paraphasée d'informations et avec hystérésis en entrée.
Conférence 35.
Convertisseurs numérique-analogique et analogique-numérique.
Appareils électroniques conçus pour modifier la présentation des valeurs variables. Il existe des formes analogiques et numériques de présentation de l'information. La forme analogique de représentation est que toute variable semble être une quantité en constante évolution. Un exemple est une tension ou un courant électrique dans n'importe quel circuit électrique. En effet, le courant dans le circuit électrique peut prendre la valeur déterminée par les paramètres du circuit, mais le nombre de ces valeurs est infiniment grand. La forme numérique de représentation est que la valeur de la variable est représentée par le nombre à plusieurs chiffres du système de numérotation positionnel. Le nombre de valeurs de variable dans ce cas est déterminé par l'erreur de représentation de la variable. Donc, si la variable est représentée par un entier décimal à quatre chiffres, alors l'erreur de représentation est l'unité du bit le moins significatif et le nombre de valeurs de la variable est 10000.
2 ligne asymétrique
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4 ligne d'abonné numérique asymétrique
Voir aussi dans d'autres dictionnaires:
ligne d'abonné numérique asymétrique - Une méthode de transmission d'informations à grande vitesse via un fil téléphonique classique. La transmission se produit à des fréquences élevées, la norme ADSL d'origine prend en charge des vitesses allant jusqu'à 8 Mbps et plus, dans ses versions ultérieures. Central téléphonique automatique ... ...
ligne d'abonné numérique asymétrique avec adaptation de la vitesse - Une ligne d'accès d'abonné à haut débit dans laquelle le débit de transfert d'informations varie en fonction de la longueur de la ligne et du nombre total de canaux impliqués. La vitesse du flux entrant peut varier de 0,375 1 Mbit / s, et le débit sortant ... Référence du traducteur technique
ligne d'abonné numérique asymétrique avec des taux de transmission adaptatifs - - [L.G. Sumenko. Dictionnaire anglais-russe sur les technologies de l'information. M.: GP TsNIIS, 2003.] Sujets technologie de l'information en général EN débit adaptatif ligne d'abonné numérique asymétrique RADSL ... Référence du traducteur technique
Ligne d'abonné numérique asymétrique (ADSL) - Technologie de modem ADSL, Kb / s (ligne d'abonné numérique asymétrique) conçue pour connecter l'équipement final (client) au nœud d'accès du fournisseur (opérateur télécom). Convertit les lignes téléphoniques d'abonné standard en ... ... Terminologie officielle
Internet au Danemark - La ligne d'abonné numérique asymétrique ou ADSL (de la ligne d'abonné numérique asymétrique anglaise) a été introduite au Danemark en 1999. De plus, la technologie a été introduite au niveau presque étatique, et actuellement au Danemark 97% ... ... Wikipedia
En plus des paramètres de transmission, les paramètres d'influence ont également un impact énorme sur les caractéristiques électriques des câbles équilibrés.
PARAMÈTRES D'INFLUENCE
La principale méthode pour réduire ces influences est la torsion des veines de paires de cuivre. Les exigences les plus strictes à cet égard sont présentées dans les systèmes de câbles structurés (SCS) avec une large gamme de fréquences de fonctionnement: l'absence de toronnage des conducteurs est autorisée à une distance maximale de 1/2 pouce du point de connexion de deux segments de câble.
Une mesure des effets transitoires est la diaphonie proche (NEXT) et la diaphonie distante (FEXT). Ces paramètres nous permettent d'évaluer l'adéquation de paires de câbles symétriques pour la transmission de données à haut débit. L'atténuation transitoire de NEXT et FEXT peut être exprimée à travers le logarithme du rapport de la puissance du générateur P 1 fournissant le circuit d'influence à la puissance d'interférence P 2 dans le circuit affecté, c'est-à-dire 10 lg (P 1 / P 2) dB ou la différence de niveau dans l'indiqué points p 1 - p 2.
Il convient de rappeler que le niveau du signal ou l'interférence à un point arbitraire X de la ligne de communication est estimé comme px \u003d 10lg (P x / 1mW) dB. Ici, P x représente la puissance du signal au point X. Parfois, au lieu de la désignation dB, la désignation dBm est utilisée pour souligner le fait qu'une puissance de signal de 1 mW est sélectionnée comme puissance de référence. Ci-dessous, nous utiliserons la notation courte dB.
La valeur de NEXT est estimée par la différence des niveaux de signal à la sortie de l'émetteur d'une paire et les interférences créées par celui-ci à l'entrée du récepteur de l'autre, mesurées au même point, c'est-à-dire NEXT \u003d p 10 - p 20.
Le paramètre NEXT est déterminant dans le mode de fonctionnement monocâble de la ligne de communication, lorsque des signaux de sens de transmission opposés sont transportés à travers des paires d'un câble. Il joue un rôle clé dans les cas où la méthode d'annulation d'écho est utilisée pour séparer les signaux de directions opposées transmis le long d'une paire. Comme vous le savez, les spectres de signaux de directions de transmission opposées coïncident complètement (par exemple, pour HDSL) ou partiellement (pour ADSL). Plus tôt dans la littérature technique nationale, la désignation A 0 a été utilisée pour le paramètre NEXT.
La valeur de FEXT est estimée par la différence de niveaux de signal à la sortie de l'émetteur d'une paire et les interférences créées par celui-ci à l'entrée du récepteur de l'autre. Cependant, contrairement à NEXT, lors de la mesure de FEXT, l'émetteur de la paire influente et le récepteur de la paire affectée sont situés à des points opposés de la ligne de transmission.
FEXT est un paramètre déterminant dans le mode à double câble de la ligne de communication, lorsque des signaux de sens de transmission opposés sont transportés à travers des paires de câbles différents. Il est d'une importance capitale, et lorsque la méthode de séparation de fréquence des signaux FDM (par exemple, dans les systèmes ADSL ou VDSL) est utilisée pour séparer les signaux de directions opposées transmis sur une seule paire. Ensuite, les spectres de signaux de directions de transmission opposées ne se chevauchent pas et il n'y a pas d'effet transitoire à l'extrémité proche. Auparavant, le paramètre FEXT était communément appelé A L.
Toutes choses étant égales par ailleurs, la valeur FEXT est significativement plus grande que NEXT, car dans le premier cas le signal d'influence subit une atténuation dans la ligne de communication, et dans le second elle affecte directement le couple exposé à l'influence.
Avec l'augmentation de la longueur de ligne L, le paramètre NEXT diminue d'abord puis se stabilise: à partir d'une certaine longueur, les courants parasites provenant de régions éloignées sont tellement affaiblis qu'ils n'affectent pratiquement pas la valeur NEXT. La situation est différente dans le cas de l'addition des courants d'influence mutuelle à l'extrémité distante - avec une augmentation de la longueur de la ligne, toutes ses sections introduisent les mêmes valeurs d'interférence. L'atténuation transitoire diminue avec l'augmentation de la fréquence, NEXT diminuant à un taux de 15 dB par décennie et FEXT à un taux de 20 dB par décennie. La pente inférieure de la dépendance à la fréquence FEXT s'explique par le fait que l'atténuation des courants parasites transitoires arrivant à l'extrémité proximale à partir de sections éloignées de la ligne augmente avec l'augmentation de la fréquence.
Outre les paramètres NEXT et FEXT considérés, dans la pratique de l'évaluation des systèmes de câblage structuré, deux nouveaux sont largement utilisés - ACR et ELFEXT, sur lesquels nous nous attarderons plus en détail.
Le rapport d'atténuation sur la diaphonie (ACR) est équivalent au rapport signal / bruit par rapport à l'influence transitoire à l'extrémité proche du NEXT, c'est-à-dire qu'il sert d'estimation à l'entrée du récepteur pour la ligne de signal atténuée et pour l'interférence de l'influence transitoire à l'extrémité proche. Quantitativement, l'ACR est exprimé comme une mesure logarithmique de la différence entre NEXT et l'atténuation du câble. Si, par exemple, la valeur ACR est de 10 dB, cela signifie que la puissance d'interférence NEXT à l'entrée du récepteur sera 10 fois inférieure à la puissance de signal utile, c'est-à-dire que le rapport signal / bruit sera de 10.
Laissez le système de communication fonctionner en mode monocâble, avec les niveaux de signal aux sorties des émetteurs aux points A et B égaux et égaux à 0 dB. Si l'atténuation de la ligne à une fréquence f est notée a k, alors avec une atténuation transitoire NEXT à la même fréquence, les niveaux de signal p c et la diaphonie p p à l'entrée du récepteur A seront respectivement égaux à k et NEXT.
Alors ACR \u003d p s - p p \u003d NEXT - a k.
La signification pratique du paramètre ACR devient plus claire si les caractéristiques de fréquence de l'atténuation de la paire symétrique (a), de la diaphonie (NEXT) et du paramètre (ACR) sont présentées sur le même graphique. La fréquence à laquelle l'atténuation et NEXT sont les mêmes (dans ce cas, elle est de 100 MHz), détermine la limite supérieure de la plage de fréquence de fonctionnement. Aux fréquences supérieures à la limite, la puissance d'interférence NEXT dépasse la puissance du signal.
La diaphonie distante de niveau égal (ELFEXT) a la même signification physique que ACR. La seule différence entre eux est que ACR est associé à NEXT et ELFEXT - à FEXT. Le paramètre ELFEXT devient critique dans les cas où plusieurs émetteurs du même système émettent dans une direction par paires situées dans un même câble.
De plus, ELFEXT \u003d FEXT - a k.
Il convient de noter que plus tôt dans la littérature technique nationale pour le paramètre ELFEXT, qui était appelé protection transitoire à l'extrémité, la désignation A s a été utilisée.
En plus des paramètres ACR et FEXT, deux paramètres supplémentaires sont appliqués - PS-ACR (Power Sum ACR) et PS-ELFEXT (Power Sum ELFEXT), en tenant compte de l'effet total sur cette paire de toutes les autres paires de câbles.
LIGNE D'ASYMÉTRIE
L'asymétrie est simultanément un paramètre de transmission, car elle est déterminée par les paramètres de la paire et affecte son débit et le paramètre d'influence, car elle affecte les transitions entre les autres paires.
Chaque ligne symétrique doit être équilibrée contre le sol d'une certaine manière. Selon le courant - direct ou alternatif - il existe deux types d'asymétrie.
L'asymétrie DC est estimée par la valeur relative de la différence de résistance des conducteurs d'une ligne symétrique et ne doit pas dépasser 1%. La présence d'un déséquilibre résistif de la ligne, égal à la différence des résistances de ses conducteurs, mesurées en courant alternatif, peut être interprétée comme l'inclusion d'un filtre passe-bas supplémentaire avec une résistance de bras longitudinal dR. En plus de la composante résistive, le déséquilibre de ligne longitudinale dans le cas général contient également une composante capacitive; elle peut survenir, par exemple, en raison du croisement accidentel de noyaux de paires différentes aux points de connexion des câbles. Cette composante peut être interprétée comme la capacité transversale de ce filtre passe-bas supplémentaire, qui a été mentionné ci-dessus.
Le degré d'asymétrie longitudinale en courant alternatif est estimé par l'atténuation de l'asymétrie longitudinale (perte de conversion longitudinale, LCL). Les raisons du déséquilibre longitudinal des noyaux à paire torsadée peuvent être un contact lâche à la jonction des noyaux de câble (points de torsion ou de soudure, armoires de distribution, etc.). Le problème du déséquilibre longitudinal ne peut être considéré comme résolu, même si l'asymétrie longitudinale de la paire en question est ramenée à la normale. Ce fait est une condition nécessaire mais non suffisante pour résoudre le problème de l'asymétrie longitudinale dans un câble particulier. La condition de suffisance nécessite une vérification obligatoire de toutes les paires de poutre ou de bobine conformément aux normes d'asymétrie longitudinale. Le fait est que tout déséquilibre, même d'une paire non active, est une source d'interférence pour toutes les paires actives, ce qui entraîne une diminution de leur débit.
Transmission du signal sur les lignes de communication.
Les circuits électriques à travers lesquels les signaux sont transmis à la fois entre les entrées et les sorties du microcircuit sur la carte de circuit imprimé et entre divers dispositifs informatiques situés sur différentes cartes et dans différents cas sont d'une importance particulière.
Ces circuits électriques seront appelés lignes de communication. La plupart des lignes de communication sont asymétriques.
La figure 105 montre les variétés de lignes de communication asymétriques: a - conducteur unique, b - paire torsadée, c - câble coaxial
Fig.105. Lignes de communication asymétriques.
Un seul conducteur est une ligne de communication commune largement utilisée sur les cartes de circuits imprimés, la sortie de l'émetteur et l'entrée du récepteur sont connectées par un seul conducteur, et le circuit est fermé via un conducteur commun de la carte de circuits imprimés. L'avantage d'une ligne de communication monofil est la simplicité, et l'inconvénient est un grand nombre d'interférences survenant dans le conducteur commun de la carte de circuit imprimé et affectant le signal transmis.
Paire torsadée - deux conducteurs isolés torsadés ensemble, l'un d'eux relie l'émetteur et le récepteur de signaux, et le second est utilisé pour fermer le circuit électrique. Lorsque vous utilisez une paire torsadée dans la carte de circuit imprimé, l'immunité au bruit de la transmission d'informations est considérablement augmentée, mais le coût d'une telle conception est plus élevé qu'un seul conducteur.
Câble coaxial - une conception spéciale composée d'un conducteur central situé dans une gaine isolante, au-dessus duquel se trouve un conducteur de blindage cylindrique.
Il est logique de considérer l'effet de la réflexion du signal si la ligne de communication fonctionne comme une longue ligne, et cela est déterminé par la réalisation de la condition
Où est le temps de propagation du signal le long de la ligne de communication, est la durée du signal impulsionnel.
Lorsque cette inégalité est remplie, les signaux réfléchis des extrémités de la ligne n'affectent pas la forme de l'impulsion, c'est-à-dire cela n'a aucun sens de considérer une telle ligne comme une longue ligne. Étant donné que la vitesse de propagation des signaux dans les lignes de connexion est d'environ 25 cm / ns et que la durée des fronts de la série TTL formés aux sorties est de 2 à 20 ns, il est possible de déterminer la longueur des conducteurs de connexion pour lesquels l'inégalité indiquée est satisfaite. Les données sur la série TTL sont données dans le tableau 16.
Tableau.16
Si nous supposons que c'est la résistance de sortie de la source de signal, l'impédance d'onde de la ligne de communication, la résistance de charge connectée à la sortie de la ligne, alors la tension à l'entrée de la ligne (au point A) peut être déterminée par la formule, où est la tension de sortie de l'élément émetteur. Dans le processus de transmission de signaux le long d'une longue ligne, une réflexion des signaux provenant des extrémités de la ligne de communication et des hétérogénéités sur sa longueur sont observées. Le coefficient de réflexion à l'entrée de la ligne (au point A) peut être estimé par la relation
et en sortie de ligne (au point B) -
L'amplitude de l'onde réfléchie est définie comme le produit de l'amplitude de l'onde incidente et du coefficient de réflexion.
Considérons, par exemple, l'effet de la réflexion sur la qualité de la transmission du signal sur une ligne de communication entre deux éléments logiques avec les paramètres suivants: ,,, un élément logique - un émetteur change l'état de sortie de zéro à l'unité avec un niveau de tension de 4V. Les coefficients de réflexion prennent les valeurs et.
Lors de la commutation de l'élément à l'entrée de la ligne (au point A), nous avons
Ce signal arrive à la fin de la ligne et se reflète, à la fin de la ligne (au point B) nous aurons, en outre, le produit est l'onde réfléchie, qui vient au début de la ligne et se reflète à nouveau. Dans ce cas, à l'entrée de la ligne on obtient
Les résultats des calculs sous forme de graphiques sont présentés dans la figure 106.
Comme on peut le voir sur le graphique, le signal à l'entrée et à la sortie de la ligne est une tension à croissance régulière, dont la forme ne conduit qu'à un retard du signal dans le temps. Cependant, avec d'autres rapports de résistances, la forme d'onde subit des changements plus graves, ce qui peut entraîner une perturbation des performances. Considérez le fonctionnement de la ligne avec :, les paramètres restants comme dans l'exemple précédent. Les coefficients de réflexion prennent les valeurs et.
Fig.106. Graphique des changements de tension aux extrémités
La pire relation sera lorsque, aux deux extrémités de la ligne, les coefficients de réflexion sont unitaires et avec des signes différents, une perte complète d'informations est possible.
Fig.107. Planifiez la transmission du signal sur la ligne de communication.
Une telle distorsion des signaux lors de leur transmission sur de longues lignes conduit à une diminution de la fiabilité de l'ensemble du dispositif informatique. Pour réduire la distorsion des longues lignes, il est nécessaire de les coordonner avec les émetteurs et les récepteurs de signaux.
