K p°enosu dat v poΦφtaΦov²ch sφtφch se obvykle pou₧φvajφ elektrickΘ signßly, by¥ se v souΦasnΘ dob∞ stßle Φast∞ji setkßvßme s kabely optick²mi, kdy jako prost°edek pro p°enos dat slou₧φ sv∞teln² paprsek, Φi s bezdrßtov²m datov²m p°enosem, kter² vyu₧φvß podobn∞ jako rßdio Φi televize schopnostφ elektromagnetick²ch vln p°enßÜet informace. Zab²vejme se tedy nejd°φve p°enosem prost°ednictvφm elektrick²ch signßl∙, a pozd∞ji si zkusme zßkladnφ principy zobecnit i na dalÜφ p°φpady.
Z fyziky vφme, ₧e elektrick² proud je uspo°ßdan² pohyb Φßstic zvan²ch elektrony vyu₧φvajφcφ skuteΦnosti, ₧e v n∞kter²ch materißlech naz²van²ch vodiΦe Φi polovodiΦe nejsou elektrony pevn∞ vßzßny na jßdra atom∙, ale mohou se voln∞ pohybovat. K p°emφst∞nφ elektronu z mφsta na mφsto je t°eba vykonat stejn∞ jako p°i p°emis¥ovßnφ zßva₧φ prßci. Prßci, kterß se p°emφs¥ovßnφm elektron∙ vykonßvß, charakterizuje nap∞tφ danΘ rozdφlem potencißl∙, tj. mno₧stvφm elektron∙, v mφstech, kterß vodiΦ propojuje. Zatφmco sφla elektrickΘho proudu se m∞°φ v ampΘrech (A), jednotkou nap∞tφ jsou volty (V). Ka₧d² vodiΦ klade pr∙chodu elektrickΘho proudu urΦit² odpor. Odpor se m∞°φ v ohmech (?). Je z°ejmΘ, ₧e Φφm v∞tÜφ je odpor, tφm je, p°i zachovßnφ stejnΘho nap∞tφ, menÜφ i proud, a naopak, p°i zvyÜovßnφ nap∞tφ proud p°i stejnΘm odporu poroste. Tuto zßvislost vyjad°uje vÜeobecnΘ znßm² Ohm∙v zßkon. TeΦe-li elektrick² proud pouze jednφm sm∞rem, hovo°φme proudu stejnosm∞rnΘm, m∞nφ-li se periodicky jeho sm∞r, hovo°φme o proudu st°φdavΘm. B∞₧n∞ pou₧φvan² st°φdav² proud se vytvß°φ otßΦenφm smyΦky z vodivΘho materißlu v magnetickΘm poli, a jeho Φasov² pr∙b∞h mß proto tvar sinusoidy, viz obr. 1. St°φdav² proud charakterizuje jeho rozkmit (amplituda) a perioda, tj. doba trvßnφ jednoho kmitu. P°evrßcenou hodnotou periody je pak poΦet kmit∙ za jednotku Φasu, tj. kmitoΦet. M∞°φ se v hertzφch (Hz).
Nese-li elektrick² proud informaci, naz²vßme jej signßlem. V p°φpad∞, ₧e mß sinusov² pr∙b∞h, oznaΦujeme jej jako signßl harmonick². ╚φslicovß za°φzenφ vÜak pou₧φvajφ tzv. ΦφslicovΘ Φi digitßlnφ signßly. VyznaΦujφ se tφm, ₧e jejich velikost, amplituda, se nem∞nφ spojit∞, n²br₧ skokem a m∙₧e nab²vat dvou Φi vφce konstantnφch, tzv. diskrΘtnφch hodnot, viz obr. 2. NejΦast∞jÜφm p°φpadem digitßlnφho signßlu je tzv. binßrnφ signßl, kter² nab²vß pouze dvou diskrΘtnφch hodnot, bit∙ 0 a 1, reprezentovan²ch obvykle dv∞ma r∙zn²mi ·rovn∞mi elektrickΘho nap∞tφ, viz obr. 3.
Teorie vÜak °φkß, ₧e ka₧d² digitßlnφ signßl m∙₧e b²t rozlo₧en na nekoneΦn² poΦet harmonick²ch signßl∙ s r∙zn²mi amplitudami, viz obr. 4. P°enos digitßlnφch signßl∙ tak m∙₧e b²t chßpßn jako souΦasn² p°enos nekoneΦnΘho mno₧stvφ signßl∙ harmonick²ch.
RuÜivΘ vlivy
K zvlßÜtnφm p°φpad∙m elektrick²ch signßl∙ pat°φ tzv. Üumy. P°φΦinou vzniku Üumu mohou b²t jinΘ elektrickΘ procesy probφhajφcφ bu∩ v samotnΘm p°enosovΘm systΘmu, nebo p°enesenΘ Φi navozenΘ z vn∞jÜφho prost°edφ. K prvnφ skupin∞ mohou pat°it nap°φklad tepelnΘ Üumy vznikajφcφ v aktivnφch i pasivnφch prvcφch systΘmu, k druhΘ ruchy zp∙sobenΘ elektrostatick²mi nebo atmosfΘrick²mi v²boji, nebo signßly indukovanΘ z jin²ch elektrick²ch Φi p°enosov²ch systΘm∙, toΦiv²mi stroji nebo indukΦnφmi pecemi poΦφnaje a blφzk²mi datov²mi kabely Φi vedenφmi konΦe. èum je nßhodn² proces, jen₧ se sΦφtß s u₧iteΦn²m signßlem. P°φtomnost Üumu m∙₧e vΘst k chybßm v rozpoznßvßnφ hodnot u₧iteΦnΘho signßlu, a tudφ₧ k chybßm p°i p°enosu dat. Situaci ilustruje p°φklad na obr. 5. K vyhodnocovßnφ binßrnφho signßlu se pou₧φvß tzv. rozhodovacφ ·rovn∞, tj. porovnßvßnφ s velikosti signßlu s nap∞tφm le₧φcφm mezi ob∞ma ·rovn∞mi. P°esahuje-li ·rove≥ signßlu rozhodovacφ ·rove≥, p°edpoklßdß se, ₧e signßl m∞l hodnotu odpovφdajφcφ nap°φklad hodnot∞ 0, v opaΦnΘm p°φpad∞ se p°edpoklßdß ·rove≥ 1. V p°φtomnosti Üumu pak m∙₧e dochßzet k chybßm vyhodnocenφ.
VodiΦe a kabely
K p°enosu elektrick²ch signßl∙ se pou₧φvajφ vodiΦe. Soustavy r∙zn∞ uspo°ßdan²ch vodiΦ∙ se naz²vajφ kabely. Svineme-li vodiΦ do smyΦky, vznikne cφvka. Zßkladnφ charakteristikou cφvky je pak jejφ indukΦnost, co₧ je, zjednoduÜen∞ °eΦeno, schopnost vytvß°et na sv²ch koncφch elektrickΘ nap∞tφ p∙sobφcφ proti protΘkajφcφmu proudu, m∞nφ-li se intenzita proudu protΘkajφcφho cφvkou. Cφvka (indukΦnost) tak brßnφ pr∙chodu st°φdavΘho elektrickΘho proudu, a to tφm vφce, Φφm vyÜÜφ je jeho kmitoΦet. Jednotkou indukΦnosti je henry (H). Rovn² vodiΦ m∙₧eme pova₧ovat za cφvku o nekoneΦnΘm polom∞ru.
Dva vodiΦe odd∞lenΘ nevodiΦem tvo°φ kondenzßtor. Zßkladnφ vlastnostφ kondenzßtoru je pojmout elektrick² nßboj Φili, velmi zjednoduÜen∞, uchovßvat v sob∞ elekt°inu. ╚φm v∞tÜφ mno₧stvφ nßboje je schopen kondenzßtor pojmout, tφm v∞tÜφ je jeho kapacita. Kapacita se m∞°φ ve faradech (F). Vzhledem k tomu, ₧e kondenzßtor tvo°φ vodiΦe odd∞lenΘ nevodiΦem, stejnosm∞rn² proud jφm nem∙₧e prochßzet v∙bec. St°φdav² proud kondenzßtorem prochßzφ, a to na rozdφl od cφvky tφm lΘpe, Φφm je jeho kmitoΦet vyÜÜφ.
P°edstavme si nynφ datov² kabel tvo°en² dv∞ma vodiΦi polo₧en²mi vedle sebe. Typick²m p°φkladem takovΘho kabelu m∙₧e b²t nap°. dvojlinka, kterß se jeÜt∞ nedßvno pou₧φvala jako antΘnnφ svod televiznφho signßlu. Oba dva vodiΦe umφst∞nΘ vedle sebe tvo°φ kondenzßtor, ka₧d² vodiΦ pak mß svoji vlastnφ indukΦnost a samoz°ejm∞ odpor. Schematicky si m∙₧eme kabel p°edstavit tak, jak je naznaΦeno na obr. 6. Z uvedenΘho plyne, ₧e stejnosm∞rnΘmu proudu klade kabel odpor rovn² vlastnφm odpor∙m jednotliv²ch vodiΦ∙, st°φdavΘmu proudu potom odpor dan² indukΦnostφ vodiΦ∙ a velikostφ zkratu mezi vodiΦi tvo°en²mi odpory zdßnliv²ch kondenzßtor∙, kterΘ oba vodiΦe propojujφ. Se zvyÜovßnφm kmitoΦtu pak indukΦnosti stßle vφce brßnφ pr∙chodu signßlu a souΦasn∞ kondenzßtory stßle vφce zkratujφ oba vodiΦe. S r∙stem kmitoΦtu signßlu se pak jeho p°enos kabelem zhorÜuje a mno₧stvφ signßlu p°enesenΘho kabelem klesß. Zßvislost mno₧stvφ kabelem p°enesenΘho signßlu na jeho kmitoΦtu naz²vßme p°enosovou charakteristikou kabelu, viz obr. 6c. Velikost zeslabenφ signßlu p°i pr∙chodu kabelem charakterizuje tzv. ·tlum. M∞°φ se v decibelech (dB) a je definovßn jako pom∞r amplitudy signßlu na vstupnφm a v²stupnφm konci kabelu. (P°esn∞ji jako logaritmus tohoto pom∞ru.) ╚φm v∞tÜφ je ·tlum, tφm vφce se signßl p°i pr∙chodu kabelem zeslabuje. ┌tlum je proto jednφm z d∙le₧it²ch faktor∙, kterΘ mimo jinΘ limitujφ rozsah poΦφtaΦovΘ sφt∞. Je z°ejmΘ, ₧e p°enosovß charakteristika a ·tlum jsou vzßjemn∞ vßzanΘ hodnoty. KmitoΦet, p°i n∞m₧ ·tlum dosßhne urΦitΘ hodnoty, nap°. dvojnßsobku oproti poΦßteΦnφ hodnot∞, charakterizuje Üφ°ku p°enosovΘho pßsma.
èφ°ka p°enosovΘho pßsma, anglicky oznaΦovanß bandwidth, je ·zce spjata s dalÜφ d∙le₧itou veliΦinou charakterizujφcφ kabelov² systΘm, s p°enosovou rychlostφ. P°enosovß rychlost urΦuje mno₧stvφ informacφ, kterΘ lze po kabelu p°enΘst za jednotku Φasu. M∞°φ se mno₧stvφm p°enesen²ch bit∙ za jednotku Φasu (b/s). Jak ji₧ bylo °eΦeno, digitßlnφ signßly m∞nφ svoji hodnotu skokem z jednΘ ·rovn∞ do dalÜφ. NicmΘn∞ ka₧d² skok (hrana) nenφ nekoneΦn∞ krßtk² a trvß urΦitou dobu, viz obr. 7a. ╚φm rychleji chceme digitßlnφ signßly p°enßÜet, tφm strm∞jÜφ hrany musφ signßl mφt, abychom dokßzali vytvß°et co nejkratÜφ impulzy. ╚φm vÜak je strm∞jÜφ hrana, tφm v∞tÜφ poΦet harmonick²ch slo₧ek s vyÜÜφmi kmitoΦty se podφlφ na tvorb∞ impulzu. Nep°eneseme-li je, dochßzφ k zploÜt∞nφ a prodlou₧enφ hran impulz∙, viz obr. 7b. Mno₧stvφ p°enesen²ch vyÜÜφch harmonick²ch slo₧ek vÜak zßvisφ na Üφ°ce p°enosovΘho pßsma û Φφm vyÜÜφ je Üφ°ka pßsma, tφm lΘpe se p°enßÜejφ slo₧ky s vyÜÜφmi kmitoΦty a p°enosovß rychlost se tudφ₧ zvyÜuje. P°enosovß rychlost a Üφ°ka pßsma jsou tedy veliΦiny vzßjemn∞ zßvislΘ, nikoli vÜak toto₧nΘ, jak b²vß zvykem Φasto uvßd∞t i v odbornΘ literatu°e.
V∙Φi za°φzenφm, k nim₧ je p°ipojen, se kabel chovß jako spot°ebiΦ Φi zdroj signßlu, tady jako ka₧dΘ jinΘ za°φzenφ. K zßkladnφm charakteristikßm jakΘhokoli elektrickΘho za°φzenφ pat°φ jeho vnit°nφ odpor, tj. odpor, kter² p°edstavuje v∙Φi jin²m za°φzenφm, je₧ jsou k n∞mu p°ipojeny. Zdßnliv² odpor, kter² kabel klade ostatnφm za°φzenφm, se naz²vß impedance. Proto₧e vÜak jde o odpor, m∞°φ se takΘ impedance v ohmech. Impedance je dßna p°edevÜφm konstrukcφ kabelu. Je zßvislß na kmitoΦtu, avÜak snahou konstruktΘr∙ kabel∙ je, aby z∙stßvala v pr∙b∞hu celΘ Üφ°ky pßsma pokud mo₧no stßlß.
Impedance je velmi d∙le₧itou veliΦinou, kterß mj. charakterizuje p°enosovΘ vlastnosti kabelu. Je dokßzßno, ₧e pro dosa₧enφ co nejlepÜφho p°enosu signßlu mezi kabelem a za°φzenφm je t°eba, aby impedance kabelu i za°φzenφ byly shodnΘ. Impedanci lze velmi zjednoduÜen∞ p°irovnat ke sv∞tlosti (pr∙m∞ru) nap°. vodovodnφ roury. Je z°ejmΘ, ₧e nejlepÜφho pr∙toku se dosßhne, bude-li sv∞tlost vy·st∞nφ stejnß jako sv∞tlost roury, kterß je k n∞mu p°ipojena. Rozhranφ s r∙zn²mi impedancemi vytvß°ejφ nestejnorodosti (nehomogenity) kabelovΘ trasy a p°enosovΘho systΘmu jako celku. Nestejnorodost v kabelu p∙sobφ na p°enßÜen² signßl stejn∞ jako rozhranφ dvou prost°edφ na sv∞tlo, tj. jako zrcadlo. èφ°φcφ se signßl nebo jeho Φßst se v mφst∞ nestejnorodosti odrazφ a putuje kabelem zp∞t. Vzhledem k tomu, ₧e kabel je lineßrnφ soustava, p°φm² a odra₧en² signßl se sΦφtajφ a vytvß°ejφ tzv. stojatΘ vln∞nφ. Stojat²m se naz²vß proto, ₧e takovΘto vln∞nφ se nepohybuje, a tudφ₧ nep°enßÜφ ₧ßdn² signßl. V²sledek je stejn², jako kdyby prudce stoupl ·tlum kabelu.
Kabely
V souΦasn²ch poΦφtaΦov²ch sφtφch se nejΦast∞ji pou₧φvajφ dva typy kabel∙ û souosΘ (koaxißlnφ) kabely a tzv. kroucenΘ pßry. LiÜφ se jak konstrukcφ, tak i vlastnostmi, oblastφ a zp∙sobem pou₧itφ.
Koaxißlnφ kabely
Koaxißlnφ kabel (viz obr. 8) tvo°φ st°ednφ vodiΦ obklopen² izolaΦnφ hmotou ve tvaru vßlce, kterß centrßlnφ vodiΦ odd∞luje od vn∞jÜφho opletenφ, jeho₧ zßkladnφm ·kolem je odstφnit centrßlnφ vodiΦ od vn∞jÜφch elektromagnetick²ch vliv∙. Cel² kabel je jeÜt∞ obalen izolaΦnφm plßÜt∞m. Koaxißlnφ kabely se ji₧ po dlouhß lΘta pou₧φvajφ pro p°enos elektrick²ch signßl∙ v p°φpadech, kdy je t°eba zabrßnit jak ruÜenφ p°enßÜenΘho signßlu vn∞jÜφmi vlivy zejmΘna jin²mi signßly, tak zamezit vyza°ovßnφ p°enßÜen²ch signßl∙ do okolφ. Zatφmco vlastnφ signßl se p°enßÜφ po st°ednφm vodiΦi, slou₧φ opletenφ kabelu, kterΘ b²vß obvykle na jednom z konc∙ kabelu uzemn∞no, souΦasn∞ jako druh² vodiΦ a stφn∞nφ.
KroucenΘ pßry
Na rozdφl od koaxißlnφch kabel∙ tvo°φ kroucen² pßr (n∞kdy takΘ oznaΦovan² jako kroucenß dvojlinka) dva vzßjemn∞ zkroucenΘ izolovanΘ vodiΦe, viz obr. 9. Kabely s kroucen²mi pßry pochßzejφ p∙vodn∞ z telefonnφ techniky, kde se pou₧φvaly nejenom pro svΘ velmi dobrΘ p°enosovΘ vlastnosti, ale zejmΘna pro jednoduchost montß₧e a manipulace s nimi. Jeden kabel obsahuje obvykle v∞tÜφ poΦet pßr∙. V kabelech urΦen²ch pro pou₧itφ v poΦφtaΦov²ch sφtφch b²vajφ nejΦast∞ji pßry Φty°i. By¥ by se to mohlo zdßt paradoxnφ, ani kroucen² pßr p°φliÜ nevyza°uje signßl do svΘho okolφ. To je dßno tφm, ₧e, pokud je dodr₧ena symetrie pßru, signßly vyza°ovanΘ ka₧d²m z vodiΦ∙ se vzßjemn∞ kompenzujφ. Stejn∞ tak se i vn∞jÜφ ruÜenφ indukuje souΦasn∞ do obou vodiΦ∙, tak₧e se dφky pou₧φvan²m princip∙m p°enosu signßl∙ po kroucenΘm pßru rovn∞₧ vzßjemn∞ kompenzujφ.
Konektory a spojovacφ prvky
Konektory slou₧φ k p°ipojovßnφ kabel∙ k za°φzenφ stejn∞, jako nap°φklad elektrickß zßstrΦka a zßsuvka slou₧φ k p°ipojenφ spot°ebiΦ∙ k elektrickΘ sφti. Obdobn∞ jako v p°φpad∞ elektrick²ch spot°ebiΦ∙ b²vajφ, a₧ na v²jimky, konektory pou₧φvanΘ pro kabelß₧e v poΦφtaΦov²ch sφtφch pßrovΘ. Kabel se ukonΦuje zßstrΦkou, obvykle oznaΦovanou jako samΦφ konektor Φi zkrßcen∞ sameΦek, za°φzenφ je pak opat°eno zßsuvkou naz²vanou samiΦΦφm konektorem nebo samiΦkou. Ne v₧dy je na prvnφ pohled z°ejmΘ, kter² z konektor∙ je samiΦka a kter² sameΦek.
Koaxißlnφ kabely v poΦφtaΦov²ch sφtφch se p°ipojujφ prost°ednictvφm tzv. BNC konektor∙ (zkratka z anglickΘho Bayonet Naur Connector, Φesky bajonetov² konektor pana Naura, nebo¥ Naur je jmΘno Φlov∞ka, kter² konektor BNC zkonstruoval). Bajonetov²m se konektor naz²vß proto, ₧e k mechanickΘmu p°ipevn∞nφ samΦφho konektoru k samiΦΦφmu se pou₧φvß stejnΘho bajonetovΘho uzßv∞ru.
BNC konektor je velmi spolehliv² a zajiÜ¥uje dobrΘ mechanickΘ i elektrickΘ propojenφ kabelu se za°φzenφm, avÜak p°i ΦastΘm mechanickΘm namßhßnφ v mφst∞ napojenφ kabelu na konektor zejmΘna tahem nebo ohybem m∙₧e dojφt k poÜkozenφ kabelu. NejΦast∞ji jde o p°eruÜenφ centrßlnφho vodiΦe nebo jeho vytr₧enφ z kontaktnφho kolφku.
K p°ipojovßnφ kabel∙ z kroucen²ch pßr∙ se pou₧φvajφ konektory typu RJ 45. SamΦφ konektor mß tvar malΘ, obvykle pr∙hlednΘ kostiΦky z um∞lΘ hmoty opat°enΘ z jednΘ strany pru₧n²mi kontakty a z druhΘ strany zßpadkou. Konektor typu RJ 45 se konstrukΦn∞ velmi podobß konektor∙m pou₧φvan²m v modernφch telefonnφch p°φstrojφch a rozvodech (ty jsou typu RJ 11), je vÜak menÜφ.
Krom∞ kabelov²ch konektor∙ se v rozvodech poΦφtaΦov²ch sφtφ pou₧φvajφ dalÜφ spojovacφ prvky. NejΦast∞jÜφ jsou tzv. souosΘ (koaxißlnφ) spojky a BNC-T konektory. Souosß spojka slou₧φ k propojenφ koaxißlnφch kabel∙. Mß tvar vßleΦku, kter² tvo°φ dva vzßjemn∞ propojenΘ samiΦΦφ BNC konektory, k nim₧ se p°ipojφ propojovanΘ kabely. BNC-T konektor slou₧φ k p°ipojenφ koaxißlnφho kabelu k sφ¥ovΘmu adaptΘru poΦφtaΦe. Mß tvar pφsmene T, jeho₧ rameno je z obou stran opat°eno BNC samiΦkami a no₧ka BNC sameΦkem. BNC-T konektor je ve skuteΦnosti kabelovß odboΦka, kterß slou₧φ k odboΦenφ signßlu z poΦφtaΦovΘ sφt∞ tvo°enΘ souos²mi kabely p°ipojen²mi z obou stran k jeho ramenu ke konektoru sφ¥ovΘho adaptΘru.
Kabelovß trasa
Je z°ejmΘ, ₧e vlastnosti sφ¥ovΘ infrastruktury jsou dßny nejenom vlastnφmi kabely, ale takΘ konektory a dalÜφmi spojovacφmi prvky a kvalitou jejich vzßjemnΘho napojenφ. Proto se Φast∞ji ne₧ charakteristiky samotn²ch kabel∙ udßvajφ charakteristiky tzv. kabelovΘ trasy. ZjednoduÜen∞ °eΦeno, m∙₧eme kabelovou trasu chßpat jako ·sek tvo°en² kabelem opat°en²m konektory, pop°. ·sek tvo°en² n∞kolika vzßjemn∞ propojen²mi kabely. P°i popisu vlastnostφ kabelov²ch tras se pou₧φvß n∞kolika parametr∙. Uve∩me si dva nejd∙le₧it∞jÜφ. Prvnφm z nich je odraz signßlu, o n∞m₧ ji₧ byla °eΦ.
Odrazy signßlu
Odrazy signßlu zp∙sobujφ nehomogenity (nestejnorodosti) kabelu. Nestejnorodostφ obecn∞ naz²vßme takovΘ mφsto v kabelu, jeho₧ fyzikßlnφ vlastnosti se liÜφ od fyzikßlnφch vlastnostφ zb²vajφcφch Φßstφ kabelu. NejΦast∞jÜφ p°φΦinou nestejnorodostφ je p°ipojenφ kabelu ke konektoru, avÜak nestejnorodosti mohou vznikat i nesprßvnou manipulacφ Φi montß₧φ kabelu. Pomineme-li mechanickΘ poÜkozenφ kabelu, nap°. prora₧enφ, zlomenφ nebo p°etr₧enφ, nejobvyklejÜφmi p°φΦinami nestejnorodostφ b²vß p°φliÜ mal² polom∞r oh²bßnφ kabelu. U koaxißlnφho kabelu vede jeho p°φliÜn² ohyb k poruÜenφ vyst°ed∞nφ centrßlnφho vodiΦe a k jeho p°iblφ₧enφ k opletenφ. U kroucen²ch pßr∙ vede zase p°φliÜnΘ oh²bßnφ k naruÜenφ symetrie pßru.
P°eslechy
K dalÜφm d∙le₧it²m parametr∙m, kterΘ charakterizujφ kvalitu kabelovΘho systΘmu, pat°φ tzv. p°eslechy. O p°eslechu mß smysl mluvit pouze v p°φpad∞ kabel∙ z kroucen²ch pßr∙, kdy se v jednom kabelu nachßzφ n∞kolik pßr∙. P°eslech charakterizuje mφru vzßjemnΘ indukce signßlu mezi jednotliv²mi pßry. Z fyziky je znßmo, ₧e okolo vodiΦe, jφm₧ prochßzφ elektrick² proud, vznikß magnetickΘ pole. VodiΦ se tedy chovß jako vysφlacφ antΘna. MagnetickΘ pole vzniklΘ pr∙chodem signßlu vodiΦi kabelu m∙₧e b²t zachyceno vodiΦi ostatnφch pßr∙ a m∙₧e v nich indukovat ruÜiv² elektrick² signßl. RuÜiv², parazitnφ signßl nenφ ve skuteΦnosti nic jinΘho ne₧ Üum, kter² je zdrojem chyb p°enosu. Stejn∞ jako v p°φpad∞ odrazu dochßzφ k vyza°ovßnφ signßlu zejmΘna v mφstech, kde je homogenita pßru naruÜena. P°i sprßvn∞ instalovanΘm kabelu je tφmto mφstem p°edevÜφm jeho napojenφ na konektor. Zde je toti₧, by¥ jen na n∞kolik milimetr∙, nutnΘ kabel rozplΘst, aby jej bylo mo₧nΘ p°ipojit ke kontakt∙m konektoru. Rozpletenφ pßru vede k v²raznΘmu zv²Üenφ ·rovn∞ vyza°ovanΘho signßlu, a tudφ₧ i ke zv²Üenφ p°eslech∙ mezi pßry. K charakterizovßnφ ·rovn∞ p°eslech∙ se pou₧φvß n∞kolik r∙zn²ch parametr∙, z nich₧ nejd∙le₧it∞jÜφ je tzv. p°eslech na blφzkΘm konci oznaΦovan² jako NEXT (zkratka z anglickΘho Near End Cross Talk). M∞°φ se stejn∞ jako ·tlum v decibelech a vyjad°uje pom∞r ·rovnφ signßl∙ indukovan²ch v ostatnφch pßrech k signßlu vysφlanΘmu do jednoho z pßr∙. ┌rove≥ indukovan²ch signßl∙ se m∞°φ na tzv. blφzkΘm konci, tedy na kontaktech konektoru, kter² je p°ipojen ke zdroji signßlu. K dalÜφm parametr∙m pat°φ p°eslech na vzdßlenΘm konci û FEXT (zkratka z anglickΘho Far End Cross Talk), kter² charakterizuje p°eslechy na konektoru na opaΦnΘm konci, ne₧ je zdroj signßlu.
V praxi se pou₧φvß celß °ada dalÜφch parametr∙, z nich v∞tÜina vÜak m∙₧e b²t odvozena z ·tlumu a p°eslechu na blφzkΘm a vzdßlenΘm konci.
DalÜφ typy p°enosov²ch prost°edφ
K dalÜφm v poΦφtaΦov²ch sφtφch nejΦast∞ji pou₧φvan²m p°enosov²m prost°edφm pat°φ optick² kabel a bezdrßtovΘ spoje. V prvΘm p°φpad∞ se k p°enosu signßl∙ pou₧φvß sv∞tlo p°enßÜenΘ prost°ednictvφm optickΘho vlßkna. Z pohledu fyziky jsou si elektrick² signßl a sv∞tlo velmi podobnΘ, zßkladnφ rozdφl tkvφ p°edevÜφm ve skuteΦnosti, ₧e na rozdφl od elektrickΘho proudu, kde p°enos energie zajiÜ¥ujφ elektrony, jsou v p°φpad∞ sv∞tla nositeli energie Φßstice naz²vanΘ fotony. P°enosovΘ charakteristiky uvedenΘ pro elektrickΘ signßly lze z v∞tÜφ Φßsti analogicky aplikovat i na optickΘ p°enosy. OptickΘ kabely vÜak umo₧≥ujφ dosßhnout mnohem vyÜÜφ Üφ°ky pßsma a tφm i p°enosovΘ rychlosti, menÜφho ·tlumu, a dφky tomu, ₧e optickΘ vlßkno nevyza°uje do okolφ, jsou sprßvn∞ realizovanΘ optickΘ trasy prosty p°eslech∙.
I pro bezdrßtovΘ p°enosy, kdy nositelem signßlu je elektromagnetickΘ vln∞nφ, platφ podobnΘ principy jako pro p°enos prost°ednictvφm metalickΘho, vodiΦem realizovanΘho kabelu.
K≤dovßnφ signßl∙
Signßly p°enßÜenΘ poΦφtaΦovou sφtφ jsou elektrick²m obrazem Φφseln²ch dat v dvojkovΘ ΦφselnΘ soustav∞, tj. posloupnostφ hodnot 0 a 1 p°evedenou do elektrickΘ Φi sv∞telnΘ podoby. Zp∙sob, jak²m se p°evod posloupnosti binßrnφch Φφsel do posloupnosti elektrick²ch signßl∙ uskuteΦ≥uje, se naz²vß k≤dovßnφ signßl∙. V praxi se pou₧φvß mnoho zp∙sob∙, kterΘ se vzßjemn∞ liÜφ slo₧itostφ k≤dovacφho systΘmu, spolehlivostφ a odolnostφ proti ruÜenφ, viz obr. 10. P°enos signßl∙ je °φzen tzv. taktovacφm Φi hodinov²m signßlem, jeho₧ perioda definuje tzv. bitov² interval, tj. Φasov² ·sek, po kter² se hodnota jednoho bitu p°enßÜφ.
PopiÜme si velmi struΦn∞ n∞kterΘ z nejΦast∞ji pou₧φvan²ch zp∙sob∙ k≤dovßnφ. NejjednoduÜÜφm je tzv. p°φmΘ k≤dovßnφ, n∞kdy takΘ oznaΦovanΘ jako k≤dovßnφ TTL. Hodnotu 0 interpretuje nap∞¥ovß ·rove≥ 0 V, zatφmco ·rove≥ 1 hodnota kladnß, nap°. 5 V. Obdobou p°φmΘho k≤dovßnφ je k≤dovßnφ oznaΦovanΘ jako NRZ (z anglickΘho Non Return to Zero, bez nßvratu k nulovΘ hodnot∞). Nφzkß, obvykle zßpornß ·rove≥ oznaΦuje hodnotu 0 a vysokß, kladnß hodnotu 1.
Odoln∞jÜφ proti ruÜenφ jsou k≤dovßnφ zalo₧enß nikoli na detekci ·rovnφ, ale na detekci p°echod∙. Binßrnφ hodnota zde nenφ interpretovßna ·rovnφ signßlu, ale p°echodem signßlu z jednΘ ·rovn∞ do druhΘ. K takov²mto k≤d∙m pat°φ k≤dovßnφ NRZI a k≤dy Manchester a diferencißlnφ Manchester. V p°φpad∞ k≤du NRZI reprezentuje libovoln² p°echod signßlu z jednΘ ·rovn∞ do druhΘ hodnotu 1 a absence p°echodu hodnotu 0. K≤d Manchester zobrazuje hodnotu 1 jako signßl nφzkΘ ·rovn∞ s p°echodem do vysokΘ ·rovn∞ uprost°ed bitovΘho intervalu a hodnotu 0 jako signßl vysokΘ ·rovn∞ s p°echodem uprost°ed bitovΘho intervalu do ·rovn∞ nφzkΘ. Pou₧φvß se takΘ inverznφ k≤d Manchester, kter² pou₧φvß obrßcenΘ zobrazenφ. Diferencißlnφ k≤d Manchester v₧dy uskuteΦ≥uje p°echod signßlu uprost°ed bitovΘho intervalu, p°iΦem₧ hodnotu bitu urΦuje p°echod signßlu do opaΦnΘho stavu na zaΦßtku nßsledujφcφho bitovΘho intervalu. P°echod na zaΦßtku intervalu oznaΦuje hodnotu 0, z∙stane-li signßl bez p°echodu, byla hodnota danΘho bitu rovna 1.
