Функциональные устройства

Функциональные устройства ISDN можно разбить на следующие категории:

• Оконечная станция типа 1 (NT1 - network termination type 1). Это физическое оконечное устройство пользовательского интерфейса ISDN. NT1 может предоставляться поставщиком доступа к ISDN и выполняет функции первого уровня модели OSI: физическое соединение между ISDN и устройствами пользователя, обслуживание линии и мониторинг производительности
• Оконечная станция типа 2 (NT2 - network termination type 2). В зависимости от уровня встроенной логики ("интеллектуальности") реализуются средства OSI уровня 1, 2 и/или 3. Станция NT2 используется В небольших узлах, где ISDN-устройства подключены непосредственно к NT1, можно обойтись без NT2.
• Терминальное оборудование ISDN (TE1 - terminal equipment type 1). Любое ISDN-устройство конечного пользователя, применяющее протоколы ISDN и поддерживающее службы ISDN. Примерами такого оборудования являются телефоны ISDN, факсимильные аппараты ISDN и рабочие станции ISDN.
• Другое терминальное оборудование (ТЕ2 - terminal equipment type 2). Устройства конечного пользователя, несовместимые с ISDN (например, стандартные аналоговые телефоны).
• Терминальный адаптер (ТА - terminal adapter). Позволяет устройствам, не поддерживающим ISDN (ТЕ2), взаимодействовать с сетями ISDN.

На Рис. показан "Образец конфигурации ISDN". Нa рисунке изображены три устройства, подключенные к коммутатору ISDN, находящемуся на центральной станции. Два из этих устройства совместимы с ISDN, поэтому их можно подключить к устройствам NT2 через контрольную точку "S". Третье устройство (стандартный, не специализированный для ISDN тeлефон) подключается к ТА через контрольную точку "R". Любое из этих устройств может быть также подключено к устройству NT1/2, которое заменяет оба устройства- NТ1 и NT2. Аналогичные станции пользователей (не показанные на рисунке) подключены к самому правому переключателю ISDN.

2. Влияние ионосферы на распространение радиоволн. Методы использования свойств ионосферы для создания радиорелейной связи.

Ионосфера играет существенную роль при распространении радиоволн, особенно средне- и коротковолнового диапазонов. В результате преломлении радиоволн в ионосфере в отдельных ее слоях происходит сильное искривление путей их распространения, так что волны, не достигшие той высоты, на которой находится максимум ионизации данного слоя, настолько изменяют направление, что снова возвращаются к поверхности Земли. При этом слои ионосферы, лежащие на разной высоте, неодинаково влияют на распространение волн различной длины.

Самый нижний слой ионосферы - слой D - лежит на высоте примерно 60-90 км над Землей. Днем концентрация электронов в нем достигает около 1·10³ электронов в 1см³ (ночью этот слой исчезает). Слой D играет существенную роль, главным образом, при распространении длинных волн, вызывая заметное их поглощение, обусловленное частными соударениями электронов с молекулами атмосферы, плотность которой на высотах этого слоя еще значительна.

Следующий слой E, расположенный на высоте 100-120 км (концентрация электронов 1·10³ в 1см³), влияет на распространение средних волн, вызывая их преломление и заставляя их следовать за кривизной Земли. В дневные часы, когда ионизация выше, слой E иногда влияет и на распространение коротких волн.

Примерно на высоте слоя E нерегулярно появляется и исчезает более сильно ионизированный слой, названный спорадическим слоем E_s. Ионизация слоя может достигать таких больших значений, что он вызывает отражение не только коротких, но и ультракоротких (метровых) волн.

Выше слоя E лежит еще более сильно ионизированная область, имеющая максимумы ионизации на высотах 180-220 км (слой F₁) и 200-500 км (слой F₂). Первый максимум (слой F₁) отчетливо наблюдается только днем в летние месяцы, концентрация электронов в нем достигает 5·10⁵ на 1см³. Максимальная концентрация электронов в слое F₂ составляет примерно 2·10⁶ на 1см³. Короткие волны, достигнув этих слоев, преломляются в них и снова возвращаются на Землю, часто на очень большом расстоянии от передающей радиостанции. Поскольку коэффициент преломления в ионосфере уменьшается с увеличением частоты волн (укорочением волны), ультракороткие волны не испытывают в ионосфере заметного преломления. Только лежащие в длинноволновой части этого диапазона волны (6-10 м) заметно преломляются в ионосфере при наличии сильной ионизации, например в спорадическом слое E_s.

Поскольку ионизация атмосферы вызывается воздействием Солнца, то степень ионизации и высота, на которой лежат ее максимумы, для различных слоев ионосферы существенно зависят от времени суток и года, а также от уровня солнечной активности. Наиболее сильна эта зависимость для слоя F₂, определяющего условия распространения коротких волн; вследствие этого особенно сильно изменяются в течение суток и в течение года условия дальнего приема коротких волн.

Радиореле́йная свя́зь — один из видов наземной радиосвязи, основанный на многократной ретрансляции радиосигналов. Радиорелейная связь осуществляется как правило между стационарными объектами. Отличительной особенностью радиорелейной связи от всех других видов наземной радиосвязи является использование узконаправленных антенн, а так же дециметровых, сантиметровых или миллиметровых радиоволн.

Антенны соседних станций располагают в пределах прямой видимости (за исключением тропосферных станций). Для увеличения длины интервала между станциями антенны устанавливают как можно выше — на мачтах (башнях) высотой 10—100 м (радиус видимости — 40-50 км) и на высоких зданиях. Станции могут быть как стационарными, так и подвижными (на автомобилях).

Принципиальным отличием радиорелейной станции от иных радиостанций является дуплексный режим работы, то есть приём и передача происходят одновременно (на разных несущих частотах).

Протяженность наземной линии радиорелейной связи — до 10000 км, ёмкость — до нескольких тысяч каналов тональной частоты в аналоговых линиях связи, и до 622 мегабит в цифровых линиях связи. В общем случае, протяжённость и ёмкость (скорость передачи данных) находятся в обратно пропорциональной зависимости друг от друга: как правило, чем больше расстояние, тем ниже скорость, и наоборот.

Обычно передатчики ионосферных станций излучают радиоимпульсы, т.е. короткие "отрывки" колебаний. Если отметить время посылки импульса и время его приема после отражения, то можно определить и высоту отражающего слоя, учтя, что волны проходят путь в прямом и обратном направлениях:

где c = 3·108 м/с - скорость распространения радиоволн, а - время между посылкой и приемом импульса.

Короткие волны (КВ) — декаметровые волны имеют диапазон частот от 3 до 30 МГц (100—10 м). Отражаясь от ионосферы и поверхности Земли, эти волны скачкообразно распространяются на большие расстояния вплоть до полного и даже неоднократного огибания планеты.

Скачкообразное распространение коротких волн иллюстрирует рис. 1. Заметим, что для отражения более длинных волн нужна меньшая плотность ионизации. При связи на коротких волнах важное значение имеет угол возвышения волны, определяемый диаграммой направленности антенны. При одной и той же частоте, но разных углах возвышения, волны могут перекрывать одно и то же расстояние одним или несколькими скачками, или даже уходить в космос (на рис. 1 кривая). Заметим, что связь при одном скачке радиоволн является более предпочтительной из-за меньших потерь при отражениях. Поверхностная волна, распространяющаяся вдоль Земли, может быть принята только на участке АВ.

было установлено, что при критической частоте сигнала Fкр.

(1)
где N – удельная концентрация электронов в ионосфере, радиоволна перестает взаимодействовать с ионосферой.