Що таке фізичні смуги зв'язку. Лінії зв'язку та його характеристики. Зв'язок між пропускною здатністю лінії та її смугою пропускання

У приймальному пристрої вторинні сигнали перетворюються назад на сигнали повідомлення у вигляді звуку, оптичної або текстової інформації.

Етимологія

Слово «електрозв'язок» походить від нов.-лат. electricusта ін.-грец. ἤλεκτρον (електр, блискучий метал; бурштин) та дієслова «в'язати». Синонімом є слово «телекомунікації» (англ. telecommunication, від фр. télécommunication), що вживається в англомовних країнах. Слово télécommunication, у свою чергу, походить від грецької tele-(τηλε-) - "далекий" і від лат. communicatio - повідомлення, передача (від латів. communico - роблю загальним), тобто значення цього слова включає і неелектричні види передачі (за допомогою оптичного телеграфу, звуків, вогню на сторожових вежах, пошти).

Класифікація електрозв'язку

Електрозв'язок є об'єктом вивчення наукової дисципліни теорія електричного зв'язку.

По виду передачі всі сучасні системи електрозв'язку умовно класифікуються на призначені передачі звуку , відео , тексту .

Залежно від призначення повідомлень види електрозв'язку можуть бути кваліфіковані на призначені передачі інформації індивідуального і масового характеру.

За тимчасовими параметрами види електрозв'язку можуть бути працюючими в реальному часіабо здійснюють відкладену доставкуповідомлень.

Основними первинними сигналами електрозв'язку є: телефонний, звукового мовлення, факсимільний, телевізійний, телеграфний, передачі даних.

Типи зв'язку

• Кабельні лінії – передачі використовують електричні сигнали;
• Радіозв'язок - для передачі використовуються радіохвилі;
  • ДВ-, СВ-, КВ- та УКХ-зв'язок без застосування ретрансляторів
  • Супутниковий зв'язок - зв'язок із застосуванням космічного ретранслятора(ів)
  • Радіорелейний зв'язок - зв'язок із застосуванням наземного ретранслятора(ів)
  • Стільниковий зв'язок - радіорелейний зв'язок з використанням мережі наземних базових станцій

• Волоконно-оптичний зв'язок – для передачі використовуються світлові хвилі.

Залежно від інженерного способу організації лінії зв'язку поділяються на:

• супутникові;
• повітряні;
• наземні;
• підводні;
• підземні.

• Аналоговий зв'язок - це передача безперервного сигналу.
• Цифровий зв'язок – це передача інформації у дискретній формі (цифровому вигляді). Цифровий сигнал за своєю фізичною природою є аналоговим, проте інформація, що передається з його допомогою, визначається кінцевим набором рівнів сигналу. Для обробки цифрового сигналу використовуються чисельні методи.

Сигнал

У загальному вигляді до системи зв'язку входять:

• термінальне обладнання: кінцеве обладнання, термінальний пристрій (термінал), кінцевий пристрій, джерело та одержувач повідомлення;
• пристрої перетворення сигналу(УПС) з обох кінців лінії.

Термінальне обладнання забезпечує первинну обробку повідомлення та сигналу, перетворення повідомлень з виду, в якому їх надає джерело (мова, зображення тощо) у сигнал (на стороні джерела, відправника) і назад (на стороні одержувача), посилення тощо. п.

Пристрої перетворення сигналу можуть забезпечувати захист сигналу від спотворень, формування каналу (каналів), узгодження групового сигналу (сигналу кількох каналів) з лінією на стороні джерела, відновлення групового сигналу із суміші корисного сигналу та перешкод, поділ його на індивідуальні канали, виявлення помилок та корекцію за одержувача. Для формування групового сигналу та узгодження з лінією використовується модуляція.

Лінія зв'язку може містити такі пристрої перетворення сигналу, як підсилювачі та регенератори. Підсилювач просто посилює сигнал разом із перешкодами і передає далі, використовується в аналогових системах передачі(АСП). Регенератор («переприймач») - здійснює відновлення сигналу без перешкод та повторне формування лінійного сигналу, використовується в цифрових системах передачі(ЦСП). Підсилювальні/регенераційні пункти бувають обслуговуваними та необслуговуваними (ОУП, НУП, ГРП та НРП відповідно).

У ЦСП термінальне обладнання називається ООД (кінцеве обладнання даних, DTE), УПС - АКД ( апаратура закінчення каналу данихабо кінцеве обладнання лінії зв'язку, DCE). Наприклад, у комп'ютерних мережах роль ООД виконує комп'ютер, а АКД – модем.

Стандартизація

Стандарти у світі зв'язку винятково важливі, оскільки обладнання зв'язку повинне вміти взаємодіяти один з одним. Існує кілька міжнародних організацій, які публікують стандарти зв'язку. Серед них:

• Міжнародна спілка електрозв'язку (англ. International Telecommunication Union, ITU) - одне з агенцій ООН.
• (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE).
• Спеціальна комісія інтернет-розробок (англ. Internet Engineering Task Force, IETF).

З іншого боку, нерідко стандарти (зазвичай, де-факто) визначаються лідерами індустрії телекомунікаційного устаткування.

Лінія звязкускладається в загальному випадку з фізичного середовища, яким передаються електричні інформаційні сигнали, апаратури передачі даних і проміжної апаратури. Синонімом терміна лінія звязку(line) є термін канал зв'язку(channel).

Фізичне середовище передачі може бути кабель, тобто набір проводів, ізоляційних і захисних оболонок і сполучних роз'ємів, і навіть земну атмосферу чи космічний простір, якими поширюються електромагнітні хвилі.

Залежно від середовища передачі даних лінії зв'язку поділяються на:

§ провідні (повітряні);

§ кабельні (мідні та волоконно-оптичні);

§ радіоканали наземного та супутникового зв'язку.

Провідні (повітряні) лінії зв'язкуявляють собою дроти без будь-яких ізолюючих або екрануючих обплетень, прокладені між стовпами і висять у повітрі. За такими лініями зв'язку зазвичай передаються телефонні чи телеграфні сигнали, але за відсутності інших можливостей ці лінії використовують і передачі комп'ютерних даних. Швидкісні якості та схибленість цих ліній залишають бажати багато кращого. Сьогодні провідні лінії зв'язку швидко витісняються кабельними.

Кабельні лініїє досить складною конструкцією. Кабель складається з провідників, укладених у кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, а також можливо кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання різного обладнання. У комп'ютерних мережах застосовуються три основні типи кабелю: кабелі на основі скручених пар мідних проводів, коаксіальні кабелі з мідною жилою, а також волоконно-оптичні кабелі.

Скручена пара проводів називається кручений парою.Віта пара існує в екранованому варіанті , коли пара мідних проводів обгортається в ізоляційний екран, і неекранований , коли ізоляційна обгортка відсутня. Скручування проводів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали, що передаються кабелем.

Коаксіальний кабельмає несиметричну конструкцію і складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції. Існує кілька типів коаксіального кабелю, що відрізняються характеристиками та областями застосування – для локальних мереж, для глобальних мереж, для кабельного телебачення тощо.

Волоконно-оптичний кабельскладається з тонких волокон, якими поширюються світлові сигнали. Це найбільш якісний тип кабелю - він забезпечує передачу даних з дуже високою швидкістю (до 10 Гбіт/с і вище) і краще за інші типи передаючого середовища забезпечує захист даних від зовнішніх перешкод.

Радіоканали наземного та супутникового зв'язкуутворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, що відрізняються як частотним діапазоном, що використовується, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль (KB, СВ і ДВ), звані також діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM) за типом методу модуляції сигналу, що використовуються в них, забезпечують далекий зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісним є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКХ), для яких характерна частотна модуляція, а також діапазонах надвисоких частот (НВЧ або microwaves).

У діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відображаються іоносферою Землі і для сталого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем та приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.

У комп'ютерних мережах сьогодні застосовуються практично всі описані типи фізичних середовищ передачі, але найперспективнішими є волоконно-оптичні. На них сьогодні будуються як магістралі великих територіальних мереж, і високошвидкісні лінії зв'язку локальних мереж.

Популярним середовищем є також кручена пара, яка характеризується відмінним співвідношенням якості до вартості, а також простотою монтажу. За допомогою кручений пари зазвичай підключають кінцевих абонентів мереж на відстанях до 100 метрів від концентратора. Супутникові канали та радіозв'язок використовуються найчастіше в тих випадках, коли кабельні зв'язки застосувати не можна - наприклад, при проходженні каналу через малонаселену місцевість або для зв'язку з мобільним користувачем мережі.

Навіть при розгляді найпростішої мережі, що складається всього з двох машин, можна побачити багато проблем, властивих будь-якій обчислювальній мережі, у тому числі проблеми, пов'язані з фізичною передачею сигналів лініями зв'язку без вирішення якої неможливий будь-який вид зв'язку.

У обчислювальній техніці для представлення даних використовується двійковий код . Усередині комп'ютера одиницям та нулям даних відповідають дискретні електричні сигнали. Подання даних у вигляді електричних або оптичних сигналів називається кодуванням . Існують різні способи кодування двійкових цифр 1 та 0, наприклад, потенційний спосіб, при якому одиниці відповідає один рівень напруги, а нулю - інший, або імпульсний спосіб, коли подання цифр використовуються імпульси різної чи однієї полярності.

Аналогічні підходи можуть бути використані для кодування даних і при передачі між двома комп'ютерами по лініях зв'язку. Однак ці лінії зв'язку відрізняються за своїми електричними характеристиками від тих, що існують усередині комп'ютера. Головна відмінність зовнішніх ліній зв'язку від внутрішніх полягає в їх набагато більшої протяжності , а також у тому, що вони проходять поза екранованим корпусом по просторах, найчастіше схильних до впливу сильних електромагнітних перешкод. Все це призводить до значно більших спотворень прямокутних імпульсів (наприклад, «завалювання» фронтів), ніж усередині комп'ютера. Тому для надійного розпізнавання імпульсів на приймальному кінці лінії зв'язку при передачі даних усередині та поза комп'ютером не завжди можна використовувати одні й ті самі швидкості та способи кодування. Наприклад, повільне наростання фронту імпульсу через високе ємнісне навантаження лінії вимагає передачі імпульсів з меншою швидкістю (щоб передній і задній фронти сусідніх імпульсів не перекривалися і імпульс встиг дорости до необхідного рівня).

У обчислювальних мережах застосовують як потенційне, так і імпульсне кодування дискретних даних , а також специфічний спосіб представлення даних, який ніколи не використовується всередині комп'ютера, - модуляцію(Рис. 3). При модуляції дискретна інформація представляється синусоїдальним сигналом частоти, яку добре передає наявна лінія зв'язку.

Потенційне або імпульсне кодування застосовується на каналах високої якості, а модуляція на основі синусоїдальних сигналів краще в тому випадку, коли канал вносить сильні спотворення сигнали, що передаються. Зазвичай модуляція використовується в глобальних мережах при передачі даних через аналогові телефонні канали зв'язку, розроблені для передачі голосу в аналоговій формі і тому погано підходять для безпосередньої передачі імпульсів.

Для перетворення даних з одного виду на інший використовуються модеми.Термін «модем» - скорочення від слів модулятор/демодулятор. Двійковий нуль перетворюється, наприклад, їм на сигнал низької, а одиниця - високої частоти. Інакше кажучи, перетворюючи дані, модем модулює частоту аналогового сигналу (рис. 4).

На спосіб передачі сигналом впливає кількість проводів в лініях зв'язку між комп'ютерами.

Передача даних може відбуватися паралельно (рис. 5) або послідовно (рис. 6).

Для скорочення вартості ліній зв'язку в мережах зазвичай прагнуть скорочення кількості проводів і через це використовують не паралельну передачу всіх біт одного байта або навіть кількох байт, як це робиться всередині комп'ютера, а послідовну, побітну передачу, що вимагає всього однієї пари проводів.

При з'єднанні комп'ютерів та пристроїв використовуються також три різні методи, що позначаються трьома різними термінами. З'єднання буває: симплексне, напівдуплексне та дуплексне(Мал. 7 ).

Про симплексне з'єднання говорять, коли дані переміщаються лише в одному напрямку. Напівдуплексне з'єднання дозволяє даними переміщатися в обох напрямках, але в різний час, і, нарешті, дуплексне з'єднання, коли дані йдуть в обох напрямках одночасно.

Рис. 7. Приклади потоків даних.

Іншим важливим поняттям є перемикання (комутація) з'єднання.

Будь-які мережі зв'язку підтримують певний спосіб комутації своїх абонентів між собою. Цими абонентами можуть бути віддалені комп'ютери, локальні мережі, факс-апарати або просто співрозмовники, які спілкуються за допомогою телефонних апаратів. Практично неможливо надати кожній парі абонентів, що взаємодіють, свою власну некомутовану (тобто постійне з'єднання) фізичну лінію зв'язку, якою вони могли б монопольно «володіти» протягом тривалого часу. Тому в будь-якій мережі завжди застосовується будь-який спосіб комутації абонентів, що забезпечує доступність наявних фізичних каналів одночасно для кількох сеансів зв'язку між абонентами мережі.

Переключення з'єднання дозволяє апаратним засобам мережі розділяти той самий фізичний канал зв'язку між багатьма пристроями. Два основні способи перемикання з'єднання - перемикання ланцюгів та перемикання пакетів.

Перемикання ланцюгів створює єдине безперервне з'єднання між двома мережевими пристроями. Поки ці пристрої взаємодіють, жодне інше не зможе скористатися цим з'єднанням для передачі власної інформації - воно змушене чекати, доки з'єднання не звільниться.

Простий приклад перемикача ланцюгів - перемикач типу А-В, який служить, щоб два комп'ютери з'єднати з одним принтером. Щоб один із комп'ютерів міг друкувати, ви повертаєте тумблер на перемикачі, встановлюючи безперервне з'єднання між комп'ютером та принтером. Утворюється з'єднання типу «крапка-крапка» . Як зображено на малюнку, лише один комп'ютер може друкувати одночасно.

Рис. 6Переключення ланцюгів

Більшість сучасних мереж, включаючи Інтернет, використовують перемикання пакетів.Програми передачі у таких мережах ділять дані на шматочки, звані пакетами. У мережі пакетної комутації дані можуть бути одночасно одним пакетом, а можуть - в декількох. Дані прибудуть в одне і те ж місце призначення, незважаючи на те, що шляхи, якими вони йшли, можуть бути зовсім різні.

Для порівняння двох видів з'єднання в мережі, припустимо, що ми перервали канал у кожному з них. Наприклад, відключивши принтер від менеджера на рис. 6 (переставивши тумблер у положення В), ви позбавили можливості друкувати. З'єднання з перемиканням ланцюгів потребує безперервного каналу зв'язку.

Рис. 7. Перемикання пакетів

Навпаки, дані мережі з перемиканням пакетів можуть рухатися різними шляхами. Це видно з рис. 7. Дані необов'язково йдуть однією дорогою на шляху між офісним та домашнім комп'ютерами, розрив одного з каналів не призведе до втрати з'єднання – дані просто підуть іншим маршрутом. Мережі з перемиканням пакетів мають багато альтернативних маршрутів для пакетів.

Комутація пакетів - це техніка комутації абонентів, спеціально розроблена для ефективної передачі комп'ютерного трафіку.

Суть проблеми полягає в пульсуючого характеру трафіку що генерують типові мережеві програми. Наприклад, при зверненні до віддаленого файлового сервера користувач спочатку переглядає вміст каталогу сервера, що породжує передачу невеликого обсягу даних. Потім він відкриває необхідний файл у текстовому редакторі, і ця операція може створити досить інтенсивний обмін даними, особливо, якщо файл містить об'ємні графічні включення. Після відображення кількох сторінок файлу користувач деякий час працює з ними локально, що взагалі не вимагає передачі даних по мережі, а потім повертає модифіковані копії сторінок на сервер – і це знову породжує інтенсивну передачу даних через мережу.

Коефіцієнт пульсації трафіку окремого користувача мережі, що дорівнює відношенню середньої інтенсивності обміну даними до максимально можливої, може становити 1:50 або 1:100. Якщо для описаної сесії організувати комутацію каналу між комп'ютером користувача та сервером, то більшу частину часу канал простоюватиме. У той же час, комутаційні можливості мережі будуть використовуватися і будуть недоступні іншим користувачам мережі.

При комутації пакетів всі передані користувачем мережі повідомлення розбиваються у вихідному вузлі порівняно невеликі частини, звані пакетами. Повідомленням називається логічно завершена порція даних - запит на передачу файлу, відповідь цей запит, що містить весь файл, і т.п.

Повідомлення можуть мати довільну довжину, від кількох байт до багатьох мегабайт. Навпаки, пакети зазвичай можуть мати змінну довжину, але у вузьких межах, наприклад від 46 до 1500 байт. Кожен пакет забезпечується заголовком, в якому вказується адресна інформація, необхідна для доставки пакета вузлу призначення, а також номер пакета, який використовуватиметься вузлом призначення для збирання повідомлення.

Пакети транспортуються у мережі як незалежні інформаційні блоки. Комутатори мережі приймають пакети від кінцевих вузлів і підставі адресної інформації передають їх одне одному, а зрештою - вузлу призначення.

Комутатори пакетної мережі відрізняються від комутаторів каналів тим, що вони мають внутрішню буферну пам'ять для тимчасового зберігання пакетів, якщо вихідний порт комутатора в момент прийняття пакета зайнятий передачею іншого пакета. У цьому випадку пакет знаходиться деякий час у черзі пакетів буферної пам'яті вихідного порту, а коли до нього дійде черга, він передається наступному комутатору. Така схема передачі дозволяє згладжувати пульсації трафіку на магістральних зв'язках між комутаторами і тим самим використовувати їх найбільш ефективним чином для підвищення пропускної здатності мережі в цілому.

Дійсно, для кількох абонентів найбільш ефективним було б надання їм в одноосібне користування скомутованого каналу зв'язку, як це дається в мережах з комутацією каналів. У цьому способі час взаємодії пари абонентів було мінімальним, оскільки дані без затримок передавалися від одного абонента іншому.

Мережа з комутацією пакетів уповільнює процес взаємодії конкретної пари абонентів. Тим не менш, загальний обсяг передаваних мережею комп'ютерних даних в одиницю часу при техніці комутації пакетів буде вищим, ніж при техніці комутації каналів.

Зазвичай за рівності наданої швидкості доступу мережу з комутацією пакетів виявляється у 2-3 рази дешевше, ніж мережу з комутацією каналів, тобто публічна телефонна мережу.

Кожна з цих схем ( комутація каналів (circuit switching) або комутація пакетів (packet switching)) має свої переваги та недоліки, але за довгостроковими прогнозами багатьох фахівців майбутнє належить технології комутації пакетів, як гнучкішій та універсальній.

Мережі з комутацією каналів добре пристосовані для комутації даних із постійною швидкістю, коли одиницею комутації є окремий байт чи пакет даних, а довгостроковий синхронний потік даних між двома абонентами.

Як мережі з комутацією пакетів, так і мережі з комутацією каналів можна розділити на два класи за іншою ознакою – на мережі з динамічною комутацієюта мережі з постійною комутацією.

У першому випадку мережа дозволяє встановлювати з'єднання з ініціативи користувача мережі. Комутація виконується на час сеансу зв'язку, а потім (знову ж таки з ініціативи одного з взаємодіючих користувачів) зв'язок розривається. У загальному випадку, будь-який користувач мережі може з'єднатися з будь-яким іншим користувачем мережі. Зазвичай період з'єднання між парою користувачів при динамічній комутації становить від кількох секунд до кількох годин і завершується під час виконання певної роботи - передачі файлу, перегляду сторінки тексту чи зображення тощо.

У другому випадку мережа не надає користувачеві можливість виконати динамічну комутацію з іншим довільним користувачем мережі. Натомість мережа дозволяє парі користувачів замовити з'єднання на тривалий період часу. З'єднання встановлюється не користувачами, а персоналом, який обслуговує мережу. Час, який встановлюється постійна комутація, міряється зазвичай кількома місяцями. Режим постійної комутації у мережах із комутацією каналів часто називається сервісом виділених (dedicated)або орендованих (leased) каналів.

Прикладами мереж, що підтримують режим динамічної комутації, є мережі загального користування, локальні мережі, мережа Internet.

Деякі типи мереж підтримують обидва режими роботи.

Ще однією проблемою, яку потрібно вирішувати під час передачі сигналів, є проблема взаємної синхронізації передавача одного комп'ютера із приймачем іншого . При організації взаємодії модулів усередині комп'ютера ця проблема вирішується дуже просто, тому що в цьому випадку всі модулі синхронізуються від тактового загального генератора. Проблема синхронізації при зв'язку комп'ютерів може вирішуватися різними способами як за допомогою обміну спеціальними тактовими синхроімпульсами по окремій лінії, так і за допомогою періодичної синхронізації заздалегідь обумовленими кодами або імпульсами характерної форми, що відрізняється від форми імпульсів даних.

Асинхронна та синхронна передачі.При обміні даними фізично одиницею інформації є біт, тому кошти фізичного рівня завжди підтримують побітову синхронізацію між приймачем і передавачем.

Однак при поганій якості лінії зв'язку (зазвичай це відноситься до телефонних комутованих каналів) для здешевлення апаратури та підвищення надійності передачі вводять додаткові засоби синхронізації на рівні байт.

Такий режим роботи називається асинхроннимабо старт-стопним.Іншою причиною використання такого режиму роботи є наявність пристроїв, що генерують байти даних у випадкові моменти часу. Так працює клавіатура дисплея чи іншого термінального пристрою, з якого людина вводить дані обробки їх комп'ютером.

В асинхронному режимі кожен байт даних супроводжується спеціальними сигналами "старт" та "стоп". Призначення цих сигналів полягає в тому, щоб, по-перше, сповістити приймач про надходження даних і, по-друге, щоб дати приймачеві достатньо часу для виконання деяких функцій, пов'язаних з синхронізацією, до надходження наступного байта.

Асинхронним описаний режим називається тому, що кожен байт може бути дещо зміщений у часі щодо побітових тактів попереднього байта.

Завдання надійного обміну двійковими сигналами, представленими відповідними електромагнітними сигналами, обчислювальних мережах вирішує певний клас устаткування. У локальних мережах це мережні адаптери, а глобальних мережах - апаратура передачі, до якої належать, наприклад, розглянуті модеми. Це обладнання кодує та декодує кожен інформаційний біт, синхронізує передачу електромагнітних сигналів лініями зв'язку, перевіряє правильність передачі по контрольній сумі і може виконувати деякі інші операції.

Контрольні питання:

3. Які лінії зв'язку використовуються у комп'ютерних мережах?

4. Які лінії зв'язку є найперспективнішими?

5. Як передаються двійкові сигнали у мережі? Що таке модуляція?

6. Навіщо використовується модем?

7. Що таке послідовна та паралельна передача даних?

8. Що таке симплексне, напівдуплексне та дуплексне з'єднання?

9. Що таке комутація з'єднання?

10. Які існують два основні способи комутації сполуки?

11. Що таке пакетна комутація та в чому її перевага?

12. Коли доцільно використати комутацію каналів?

13. Поясніть поняття асинхронної та синхронної передачі даних?

Основна функціятелекомунікаційних мереж (ТКС) полягає у забезпеченні інформаційного обміну між усіма абонентськими системами комп'ютерної мережі. Обмін здійснюється каналами зв'язку, які становлять один з основних компонентів телекомунікаційних мереж.

Каналом зв'язку називають сукупність фізичного середовища (лінії зв'язку) та апаратури передачі даних (АПД), що здійснюють передачу інформаційних сигналів від одного вузла комутації мережі до іншого або між вузлом комутаціїта абонентською системою.

Таким чином, канал зв'язку та фізична лінія зв'язку - це не те саме. У випадку на основі однієї лінії зв'язку може бути організовано кілька логічних каналів шляхом тимчасового, частотного, фазового та інших видів поділу.

У комп'ютерних мережах використовуютьсятелефонні, телеграфні, телевізійні, супутникові мережі. Як лінії зв'язку застосовуються провідні (повітряні), кабельні, радіоканали наземного та супутникового зв'язку. Відмінність з-поміж них визначається середовищем передачі. Фізичне середовище передачі може бути кабель, і навіть земну атмосферу чи космічний простір, якими поширюються електромагнітні хвилі.

У комп'ютерних мережах використовують телефонні, телеграфні, телевізійні, супутникові мережі зв'язку. Як лінії зв'язку застосовуються провідні (повітряні), кабельні, радіоканали наземного та супутникового зв'язку. Відмінність з-поміж них визначається середовищем передачі. Фізичне середовище передачі може бути кабель, і навіть земну атмосферу чи космічний простір, якими поширюються електромагнітні хвилі.

Провідні (повітряні) лінії зв'язку- це дроти без ізолюючих або екрануючих обплетень, прокладені між стовпами і висять у повітрі. Зазвичай вони служать передачі телефонних і телеграфних сигналів, але за відсутності інших можливостей застосовуються передачі комп'ютерних даних. Провідні лінії зв'язку відрізняються невеликою пропускною здатністю і малою перешкодою, тому вони швидко витісняються кабельними лініями.

Кабельні лініївключають кабель, що складається з провідників з ізоляцією в кілька шарів - електричної, електромагнітної, механічної, і роз'єм для приєднання до нього різного обладнання. У КС застосовуються в основному три типи кабелю: кабель на основі скручених пар мідних проводів (це кручена пара в екранованому варіанті, коли пара мідних проводів обгортається в ізоляційний екран, і неекранованому, коли ізоляційна обгортка відсутня), коаксіальний кабель (складається з внутрішньої мідної жили і оплетки, відокремленої від жили шаром ізоляції) і волоконно-оптичний кабель (складається з тонких - 5-60 мікрон волокон, якими поширюються світлові сигнали).

Серед кабельних ліній зв'язкунайкращі показники мають світловоди. Основні переваги: ​​висока пропускна здатність (до 10 Гбіт/с і вище), обумовлена ​​використанням електромагнітних хвиль оптичного діапазону; нечутливість до зовнішніх електромагнітних полів та відсутність власних електромагнітних випромінювань, низька трудомісткість прокладання оптичного кабелю; іскро-, вибухо- та пожежобезпечність; підвищена стійкість до агресивних середовищ; невелика питома маса (ставлення погонної маси до смуги пропускання); широкі сфери застосування (створення магістралей колективного доступу, систем зв'язку ЕОМ з периферійними пристроями локальних мереж, в мікропроцесорній техніці і т.д.).

Недоліки волоконно-оптичних ліній зв'язку: підключення до світловода додаткових ЕОМ значно послаблює сигнал, необхідні для світловодів високошвидкісні модеми поки що дороги, світловоди, що з'єднують ЕОМ, повинні забезпечуватися перетворювачами електричних сигналів у світлові та назад.

Радіоканали наземного та супутникового зв'язкуутворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль. Різні типи радіоканалів відрізняються частотним діапазоном, що використовується, і дальністю передачі інформації. Радіоканали, що працюють у діапазонах коротких, середніх та довгих хвиль (КВ, СВ, ДВ), забезпечують далекий зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Це радіоканали, де використовується амплітудна модуляція сигналів. Канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКХ), є швидкіснішими, для них характерна частотна модуляція сигналів. Надшвидкісними є канали, які працюють на діапазонах надвисоких частот (НВЧ), тобто. понад 4 ГГц. У діапазоні НВЧ сигнали не відбиваються іоносферою Землі, для стійкого зв'язку потрібна пряма видимість між передавачем і приймачем. Тому сигнали НВЧ використовуються або в супутникових каналах, або в радіорелейних, де ця умова виконується.

Характеристики ліній зв'язку. До основних характеристик ліній зв'язку відносяться такі: амплітудно-частотна характеристика, смуга пропускання, згасання, пропускна здатність, стійкість до перешкод, перехресні наведення на ближньому кінці лінії, достовірність передачі даних, питома вартість.

Характеристики лінії зв'язку часто визначаються шляхом аналізу її реакцій деякі еталонні впливу, як яких використовуються синусоїдальні коливання різних частот, оскільки часто зустрічаються у техніці і з допомогою можна уявити будь-яку функцію часу. Ступінь спотворення синусоїдальних сигналів лінії зв'язку оцінюється за допомогою амплітудно-частотної характеристики, смуги пропускання та згасання на певній частоті.

Амплітудно-частотна характеристика(АЧХ) дає найбільш повне уявлення про лінію зв'язку, вона показує, як загасає амплітуда синусоїди на виході лінії в порівнянні з амплітудою на її вході для всіх можливих частот сигналу, що передається (замість амплітуди сигналу часто використовується його потужність). Отже, АЧХ дозволяє визначати форму вихідного сигналу будь-якого вхідного сигналу. Проте отримати АЧХ реальної лінії зв'язку дуже важко, тому практично замість неї використовуються інші, спрощені характеристики - смуга пропускання і згасання.

Смуга пропускання лінії зв'язкує безперервним діапазоном частот, в якому відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує заздалегідь задану межу (зазвичай 0,5). Отже, смуга пропускання визначає діапазон частот синусоїдального сигналу, у яких цей сигнал передається лінії зв'язку без значних спотворень. Ширина смуги пропускання, що найбільше впливає на максимально можливу швидкість передачі інформації по лінії зв'язку, це різниця між максимальною та мінімальною частотами синусоїдального сигналу в даній смузі пропускання. Смуга пропускання залежить від типу лінії та її довжини.

Слід робити різницю між шириною смуги пропусканняі шириною спектра інформаційних сигналів, що передаються. Ширина спектру переданих сигналів це різницю між максимальною і мінімальною значущими гармоніками сигналу, тобто. тими гармоніками, які роблять основний внесок у результуючий сигнал. Якщо значні гармоніки сигналу потрапляють у смугу пропускання лінії, такий сигнал буде передаватися і прийматися приймачем без спотворень. В іншому випадку сигнал буде спотворюватися, приймач - помилятися при розпізнаванні інформації, і, отже, інформація зможе передаватися із заданої пропускної спроможністю.

Згасання- це відносне зменшення амплітуди або потужності сигналу під час передачі по лінії сигналу певної частоти.

Згасання А вимірюється в децибелах (dB, дБ) та обчислюється за формулою:

A = 10?lg (P вих / P вх)

де Р вих, Р вх - потужність сигналу відповідно на виході та на вході лінії.

Для приблизної оцінкиспотворення переданих лінії сигналів досить знати згасання сигналів основний частоти, тобто. частоти, гармоніка якої має найбільшу амплітуду та потужність. Більш точна оцінка можлива при знанні згасання на кількох частотах, близьких до основної.

Пропускна спроможність лінії зв'язку - це її характеристика, що визначає (як і ширина смуги пропускання) максимально можливу швидкість передачі по лінії. Вона вимірюється в бітах за секунду (біт/с), а також у похідних одиницях (Кбіт/с, Мбіт/с, Гбіт/с).

Пропускна спроможністьлінії зв'язку залежить від її характеристик (АЧХ, ширини смуги пропускання, згасання) і від спектру сигналів, що передаються, який, у свою чергу, залежить від обраного способу фізичного або лінійного кодування (тобто від способу подання дискретної інформації у вигляді сигналів). Для одного способу кодування лінія може мати одну пропускну здатність, а для іншого - іншу.

При кодуваннізазвичай використовується зміна будь-якого параметра періодичного сигналу (наприклад, синусоїдальних коливань) - частоти, амплітуди та фази, синусоїдиабо знак потенціалу послідовності імпульсів. Періодичний сигнал, параметри якого змінюються, називають несучим сигналом або частотою, що несе, якщо в якості такого сигналу використовується синусоїда. Якщо в синусоїди, що приймається, не змінюється жоден з її параметрів (амплітуда, частота або фаза), то вона не несе жодної інформації.

Кількість змін інформаційного параметра періодичного сигналу, що несе в секунду (для синусоїди це кількість змін амплітуди, частоти або фази) вимірюється в бодах. Тактом роботи передавача називають період між сусідніми змінами інформаційного сигналу.

У загальному випадкупропускна спроможність лінії в бітах за секунду не збігається з числом бод. Залежно від способу кодування вона може бути вищою, дорівнює або нижче числа бод. Якщо, наприклад, при даному способі кодування одиничне значення біта представляється імпульсом позитивної полярності, а нульове значення - імпульсом негативної полярності, то при передачі бітів, що по черзі змінюються (серії однойменних бітів відсутні) фізичний сигнал за час передачі кожного біта двічі змінює свій стан. Отже, при такому кодуванні пропускна здатність лінії вдвічі нижча, ніж число бод, що передається по лінії.

На пропускну спроможністьлінії впливає не тільки фізичне, але і так зване логічне кодування, яке виконується до фізичного кодування і полягає в заміні вихідної послідовності біт інформації новою послідовністю біт, що несе ту ж інформацію, але має додаткові властивості (наприклад, можливістю для приймальної сторони виявляти помилки в прийнятих даних або забезпечувати конфіденційність даних, що передаються шляхом їх шифрування). Логічне кодування, як правило, супроводжується заміною вихідної послідовності біт довшою послідовністю, що негативно позначається на часі передачі корисної інформації.

Існує певний зв'язокміж пропускною здатністю лінії та її смугою пропускання. При фіксованому способі фізичного кодування пропускна здатність лінії збільшується з підвищенням частоти періодичного несучого сигналу, так як це підвищення супроводжується зростанням інформації, що передається в одиницю часу. Але з підвищенням частоти цього сигналу збільшується і ширина спектра, який передається з спотвореннями, що визначаються смугою пропускання лінії. Чим більша невідповідність між смугою пропускання лінії і шириною спектра інформаційних сигналів, тим більше піддаються сигнали спотворення і тим вірогідніше помилки в розпізнаванні інформації приймачем. У результаті швидкість передачі виявляється менше, ніж можна було припустити.

C = 2F log 2 M, (4)

де М - кількість різних станів інформаційного параметра сигналу, що передається.

У співвідношенні Найквіста, використовуваному також визначення максимально можливої ​​пропускної спроможності лінії зв'язку, у вигляді не враховується наявність шуму лінії. Проте його вплив опосередковано відбивається у виборі кількості станів інформаційного сигналу. Наприклад, підвищення пропускної спроможності лінії можна було при кодуванні даних використовувати не 2 або 4 рівня, а 16. Але якщо амплітуда шуму перевищує різницю між сусідніми 16-ма рівнями, то приймач не зможе стійко розпізнавати дані, що передаються. Тому кількість можливих станів сигналу фактично обмежується співвідношенням потужності сигналу та шуму.

За формулою Найквіста визначається граничне значення пропускної спроможності каналу випадку, коли кількість станів інформаційного сигналу вже обрано з урахуванням можливостей їх стійкого розпізнавання приймачем.

Перешкодостійкість лінії зв'язку- це її здатність зменшувати на внутрішніх провідниках рівень перешкод, що створюються у зовнішньому середовищі. Вона залежить від типу використовуваного фізичного середовища, а також від засобів лінії, що екранують та пригнічують перешкоди. Найбільш завадостійкими, малочутливими до зовнішнього електромагнітного випромінювання, є волоконно-оптичні лінії, найменш завадостійкими - радіолінії, проміжне положення займають кабельні лінії. Зменшення перешкод, зумовлених зовнішніми електромагнітними випромінюваннями, досягається екранізацією та скручуванням провідників.

Перехресні наведення на ближньому кінці лінії визначають перешкодостійкість кабелю до внутрішніх джерел перешкод. Зазвичай вони оцінюються стосовно кабелю, що складається з декількох кручених пар, коли взаємні наведення однієї пари на іншу можуть досягати значних величин і створювати внутрішні перешкоди, порівняні з корисним сигналом.

Достовірність передачі даних(або інтенсивність бітових помилок) характеризує ймовірність спотворення для кожного біта даних, що передається. Причинами спотворення інформаційних сигналів є перешкоди лінії, і навіть обмеженість смуги її пропускання. Тому підвищення достовірності передачі даних досягається підвищенням ступеня перешкодозахищеності лінії, зниженням рівня перехресних наведень у кабелі, використанням широкосмугових ліній зв'язку.

Для звичайних кабельних ліній зв'язку без додаткових засобів захисту від помилок достовірність передачі становить як правило, 10 -4 -10 -6 . Це означає, що в середньому з 10 4 або 10 6 біт, що передаються, буде спотворено значення одного біта.

Апаратура ліній зв'язку(Апаратура передачі даних - АПД) є прикордонним обладнанням, що безпосередньо пов'язує комп'ютери з лінією зв'язку. Вона входить до складу лінії зв'язку і зазвичай працює фізично, забезпечуючи передачу і прийом сигналу потрібної форми і потужності. Прикладами АПД є модеми, адаптери, аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі.

До складу АПД не включається кінцеве обладнання даних (ООД) користувача, яке виробляє дані передачі по лінії зв'язку і підключається безпосередньо до АПД. До ООД відноситься, наприклад, маршрутизатор локальних мереж. Зауважимо, що поділ устаткування класи АПД і ООД є досить умовним.

На лініях зв'язкувеликою протяжністю використовується проміжна апаратура, яка вирішує дві основні завдання: підвищення якості інформаційних сигналів (їх форми, потужності, тривалості) та створення постійного складового каналу (наскрізного каналу) зв'язку між двома абонентами мережі. У ЛКС проміжна апаратура не використовується, якщо довжина фізичного середовища (кабелів, радіоефіру) невисока, так що сигнали від одного мережного адаптера до іншого можна передавати без проміжного відновлення їх параметрів.

У глобальних мережах забезпечується якісна передача сигналів на сотні та тисячі кілометрів. Тому через певні відстані встановлюються підсилювачі. Для створення між двома абонентами наскрізної лінії використовуються мультиплексори, демультиплексори та комутатори.

Проміжна апаратура каналу зв'язку прозора для користувача (він її не помічає), хоча насправді вона утворює складну мережу, яка називається первинною мережею і служить основою для побудови комп'ютерних, телефонних та інших мереж.

Розрізняють аналоговіі цифровілінії зв'язку, В яких використовуються різні типи проміжної апаратури. У аналогових лініях проміжна апаратура призначена посилення аналогових сигналів, мають безперервний діапазон значень. У високошвидкісних аналогових каналах реалізується техніка частотного мультиплексування, коли кілька низькошвидкісних аналогових каналів мультиплексують в один високошвидкісний канал. У цифрових каналах зв'язку, де інформаційні сигнали прямокутної форми мають кінцеве число станів, проміжна апаратура покращує форму сигналів та відновлює період їхнього прямування. Вона забезпечує утворення високошвидкісних цифрових каналів, працюючи за принципом тимчасового мультиплексування каналів, коли кожному низькошвидкісному каналу виділяється певна частка високошвидкісного каналу.

При передачі дискретних комп'ютерних даних по цифрових лініях зв'язку протокол фізичного рівня визначено, так як параметри інформаційних сигналів, що передаються лінією, стандартизовані, а при передачі по аналогових лініях - не визначено, оскільки інформаційні сигнали мають довільну форму і до способу подання одиниць і нулів апаратурою передачі даних ніяких вимог не висувається.

У мережах зв'язку знайшли застосування такі режими передачі інформації :

Симплексні, коли передавач і приймач зв'язуються одним каналом зв'язку, яким інформація передається лише одному напрямку (це для телевізійних мереж зв'язку);

Напівдуплексні, коли два вузли зв'язку з'єднані також одним каналом, яким інформація передається поперемінно то в одному напрямку, то в протилежному (це характерно для інформаційно-довідкових, запит-відповідних систем);

Дуплексні, коли два вузли зв'язку з'єднані двома каналами (прямим каналом зв'язку та зворотним), якими інформація одночасно передається в протилежних напрямках. Дуплексні канали застосовуються в системах з вирішальним та інформаційним зворотним зв'язком.

Комутовані та виділені канали зв'язку. У ТСС розрізняють виділені (некомутовані) канали зв'язку та з комутацією на час передачі інформації цими каналами.

При використанні виділених каналів зв'язку приймальна апаратура вузлів зв'язку постійно з'єднана між собою. Цим забезпечується високий рівень готовності системи до передачі інформації, більш висока якість зв'язку, підтримка великого обсягу трафіку. Через порівняно високі витрати на експлуатацію мереж з виділеними каналами зв'язку їх рентабельність досягається лише за умови досить повного завантаження каналів.

Для комутованих каналів зв'язку,створюваних лише на час передачі фіксованого обсягу інформації, характерні висока гнучкість та порівняно невелика вартість (при малому обсязі трафіку). Недоліки таких каналів: втрати часу на комутацію (на встановлення зв'язку між абонентами), можливість блокування через зайнятість окремих ділянок лінії зв'язку, нижчу якість зв'язку, більшу вартість за значного обсягу трафіку.

Для зв'язку офісів завжди використовували виділені лінії зв'язку. Спочатку виділялася пряма мідна двох-або чотирипровідна лінія зв'язку, на закінченнях якої встановлювалося каналоутворювальне обладнання, зазвичай аналоговий модем. Істотним обмеженням для організації таких ліній зв'язку є два фактори – довжина лінії зв'язку (зумовлена ​​максимальним допустимим опором лінії) та наявність вільних пар у будівлі. Фізичні характеристики можуть відрізнятися у двох мідних пар, що йдуть в одному кабелі, а вони суттєво впливають на швидкість зв'язку та кількість помилок, що виникають під час передачі даних.

Швидкості, що забезпечуються на таких каналах, коливалися від 9,6 кбіт/с до 128 кбіт/с (тобто порівняні зі швидкістю комутованого доступу) і пізніше до 2 Мбіт/с і вище (з появою xDSL-технологій). Цього цілком достатньо для надання доступу до Інтернету невеликого офісу або окремого користувача, але часто не вистачає для об'єднання локальних мереж офісів.

Нині такий спосіб організації зв'язку між офісами компаній використовується досить рідко. Основними причинами цього стали недостатня швидкість передачі даних, низька якість зв'язку, організована на таких каналах, і дуже жорсткі вимоги до якості ліній, яка може змінюватися з часом і залежить від погодних умов і стану каналізації, по якій прокладена траса. При паралельній передачі даних по кількох мідних парах, що йдуть в одному кабелі, можливе виникнення додаткових перешкод через взаємний вплив сигналу в одній парі на сигнал у сусідній. Це також збільшує кількість помилок та змушує знижувати швидкість передачі даних. Також для поєднання локальних мереж часто буває недостатньою швидкість передачі даних, що забезпечується на таких каналах.

Зараз мідні прямі пари використовуються переважно DSL-операторами для організації «останньої милі» при забезпеченні доступу до Інтернету.

В даний час для організації зв'язку по виділеній лінії все частіше використовуються волоконно-оптичні лінії, доступність яких стала набагато вищою. Швидкості передачі на таких каналах досягають 10 Гбіт/с, а максимальна дальність – до 70 км і більше (на швидкості 1 Гбіт/с). Волоконно-оптична пара може бути орендована у оператора надання каналів передачі або належати організації. В останньому випадку доведеться також самостійно орендувати каналізацію, якою прокладено кабель. Також на організацію ляже необхідність діагностувати несправності ВОЛЗ та дбати про відновлення кабелю при його обривах. Ці завдання зазвичай передають на аутсорсинг чи створюють власні служби підтримки.

При всіх перевагах використання волоконно-оптичних ліній зв'язку основними його недоліками є ті ж, що і для мідних пар - це в першу чергу необхідність прокладання або оренди кабелю, а також тривала процедура відновлення роботи каналу при аваріях (оператори гарантують відновлення зв'язку протягом 24 або 48 годин із моменту аварії). Такі тривалі простої змушують організовувати резервні лінії у зв'язку з обов'язковим рознесенням маршрутів пролягання кабелів, організацією резервних вводів у будівлю тощо. Це не завжди можливо, та й вартість будівництва чи оренди ВОЛЗ нині відносно висока.

Проте за необхідності об'єднати ЛОМ кількох офісів у межах міста на швидкості 1Гбіт/с і вище за альтернативу використання виділених ВОЛЗ зараз немає.

До плюсів цих рішень також відноситься і те, що ВОЛЗ може бути використана для таких протоколів як Fibre Channel. При нестачі фізичних волоконно-оптичних пар між двома об'єктами можна застосувати такі технології ущільнення, як CWDM або DWDM.
У цьому випадку компанія отримає від 8 до 64 незалежних каналів передачі даних в одній оптоволоконній парі.

Сьогодні саме волоконно-оптичні лінії зв'язку використовуються за необхідності об'єднання центральних офісів клієнтів із виділеними центрами обробки даних, зв'язку основного та резервного ЦОД. По ВОЛЗ можна передавати дані будь-яких протоколів на швидкостях, рівних або перевершують швидкості ЛВС, побудованої межах однієї будівлі. У цьому канал зв'язку перестає бути вузьким місцем корпоративної мережі передачі.

Якщо потрібно використовувати лише протоколи IP та/або Ethernet, то отримати аналогічні послуги можна у операторів міських мереж передачі даних (MAN), вартість послуг яких нині падає. На мережі MAN оператором самостійно реалізуються рішення щодо відмовостійкості та автоматичного переведення маршрутів передачі даних з основних каналів на резервні. Зазвичай ці перемикання мають відбуватися в автоматичному режимі та непомітно для користувачів послуги. Оператор має цілодобові чергові зміни, системи моніторингу каналів, регламенти дій в аварійних ситуаціях. Оскільки оператор використовує єдине рішення для всіх своїх клієнтів, це зазвичай обходиться дешевше, ніж створення замовником власних схем резервування та служб моніторингу та підтримки.

Компанія має подбати про резервування "останньої милі" - тобто. ділянки від офісу, що підключається, до найближчої точки присутності оператора зв'язку. Зазвичай це простіше та дешевше, ніж самостійно резервувати весь канал зв'язку від одного офісу до іншого.
Оскільки фізично виділених каналів передачі іде лише трафік клієнта, каналообразующее устаткування також належить клієнту, то організації несанкціонованого доступу до інформації, що передається, потрібні спеціальні дії зі зняття інформації з мідних або оптичних пар. Однак, оскільки замовник далеко не завжди контролює всю територію, по якій проходить кабель, часто застосовується додатковий захист даних, наприклад, шляхом їх шифрування.

8.4 Цифрова виділена лінія (синхронний канал) у мережі оператора зв'язку (clear channel)

Для постійного надійного зв'язку дистанційних офісів часто використовуються виділені цифрові канали передачі даних. У цьому випадку обладнання замовника підключається синхронними портами (V.35, X.21, E1) до обладнання провайдера зв'язку, а провайдер організує передачу даних через свою мережу (зазвичай TDM-мережа). При цьому на канальному рівні моделі ISO OSI обладнання замовника на одному кінці каналу «бачить» обладнання, встановлене на іншому кінці каналу, через що такий канал називають чистим.

Даний спосіб об'єднання ЛОМ офісів зручний користувачам, оскільки практично не залежить від відстані між офісами, відрізняється вкрай малими затримками (зазвичай у межах сотні мікросекунд, тобто на 2-3 порядки менше, ніж у пакетних мережах передачі даних). При наданні інтерфейсу E1 замовник має можливість розділити канал на кілька незалежних каналів (установкою свого мультиплексора).

Однак, згідно з сучасними вимогами, швидкість передачі даних такими каналами відносно низька (зазвичай в межах 2 Мбіт/с, хоча можливо орендувати канал E3, T3 або STM-1). При збільшенні швидкості передачі різко зростає і вартість даного каналу, вона значно вища за вартість оренди L3 VPN-каналів тієї ж швидкості.

Організація зв'язку через виділені канали «точка-точка» вимагає використання кожного такого каналу окремого порту, що зменшує гнучкість і масштабируемость рішення у разі об'єднання великої кількості віддалених об'єктів (рисунок 3). Слід також мати на увазі, що вартість синхронного порту передачі даних на швидкості нижче 2 Мбіт/с перевищує вартість 100-мегабітного порту Ethernet, і зростання вартості порту відбувається швидше за його швидкість.

В даний час застосування таких каналів може бути обумовлене в першу чергу необхідністю передачі голосового трафіку по TDM-каналах в чистому вигляді, і, можливо, якимись специфічними додатками. Їх доцільно використовувати і у випадках, коли компанія може забезпечити постійне завантаження каналу на швидкості, близькій до максимальної.

Перспектив використання таких каналів для корпоративної передачі даних, швидше за все, не буде. На існуючих мережах операторів зв'язку вони ще надаються, але активно розвиваються вже інші технології (такі як MPLS VPN). зв'язку. Однак треба мати на увазі, що дані, що передаються, завжди доступні операторам, що надають канал. Тому багато компаній схильні захищати будь-який внутрішньокорпоративний трафік, який передається зовнішніми (орендованими фізичними або віртуальними) каналами.

Рисунок 3- Організація СПД на основі виділених каналів зв'язку

Основна перевага цифрової виділеної лінії: замовник отримує «чистий» канал, який може використовуватись на його розсуд. Можуть передаватись дані будь-яких канальних протоколів. Дальність такого каналу практично необмежена. Затримки таких каналах вимірюються десятками мікросекунд.
Недоліки: відносно низька швидкість передачі даних, вищу вартість каналу порівняно з L3 VPN тієї ж пропускної спроможності.