Saluran penghantaran, klasifikasi dan ciri utamanya

Konsep dan definisi asas: saluran penghantaran, julat dinamiknya, jalur frekuensi yang dihantar dengan berkesan, masa semasa saluran disediakan untuk menghantar isyarat utama, kapasiti saluran. Parameter asas dan ciri saluran. Prinsip penormalan sisihan pengecilan sisa, tindak balas frekuensi, konsep "templat". Tindak balas frekuensi fasa. Ciri amplitud dan pelbagai bentuknya. Saluran biasa dan ciri utamanya.

Konsep utama dalam teknologi sistem dan rangkaian telekomunikasi ialah saluran penghantaran dan saluran telekomunikasi.

Saluran penghantaran ialah satu set cara teknikal dan medium pengedaran yang memastikan penghantaran isyarat telekomunikasi dalam jalur frekuensi tertentu atau pada kelajuan penghantaran tertentu antara terminal atau titik perantaraan rangkaian telekomunikasi.

Mengikut kaedah penghantaran isyarat telekomunikasi, terdapat analog Dan digital saluran.

1) Saluran analog pula dibahagikan kepada berterusan Dan diskret bergantung kepada perubahan dalam parameter maklumat isyarat.

2)Saluran digital dibahagikan kepada saluran menggunakan modulasi kod nadi (PCM ) , saluran menggunakan PCM pembezaan dan berasaskan saluran modulasi delta . Saluran yang menggunakan kaedah penghantaran isyarat analog di beberapa kawasan dan kaedah penghantaran isyarat digital di kawasan lain dipanggil saluran penghantaran bercampur.

Bergantung pada lebar jalur di mana isyarat telekomunikasi dihantar dan pematuhan parameter saluran dengan piawaian yang ditetapkan, analog saluran frekuensi suara biasa, tipikal saluran jalur lebar primer, sekunder, tertiari dan kuaternari. Saluran biasa untuk menghantar isyarat penyiaran audio, isyarat imej dan audio televisyen;

Bergantung pada kelajuan penghantaran dan pematuhan parameter saluran dengan piawaian yang ditetapkan, yang berikut dibezakan: saluran digital utama, saluran digital primer, sekunder, tertiari, kuaternari dan kui ;

Berdasarkan jenis medium penyebaran, isyarat telekomunikasi dibezakan: saluran berwayar dianjurkan melalui kabel dan, kurang biasa, talian komunikasi atas dan saluran komunikasi radio , dianjurkan melalui geganti radio dan talian komunikasi satelit.

Saluran telekomunikasi adalah kompleks cara teknikal dan persekitaran pengedaran yang menyediakan penghantaran isyarat utama telekomunikasi daripada penukar isyarat mesej-ke-utama kepada penukar isyarat-ke-mesej utama.

Sebagai tambahan kepada klasifikasi di atas, saluran telekomunikasi dibahagikan kepada

Berdasarkan jenis isyarat utama (atau mesej) yang dihantar, ia dibezakan saluran telefon, saluran penyiaran bunyi, saluran televisyen, televisyen

grafik saluran Dan saluran data ;

Mengikut kaedah menganjurkan komunikasi dua hala, terdapat saluran sehala dua wayar, saluran dua hala dua wayar Dan saluran sehala empat wayar;

Saluran telekomunikasi dibahagikan mengikut asas wilayah untuk antarabangsa, antara bandar, batang, zon dan tempatan .

Klasifikasi saluran penghantaran dan telekomunikasi yang dipertimbangkan (selepas ini hanya saluran) sepadan dengan amalan yang ditetapkan organisasi mereka dan pembangunan keperluan untuk parameter dan ciri utama mereka, yang biasanya dikaitkan dengan parameter dan ciri isyarat utama yang sepadan.

Saluran boleh dicirikan oleh tiga parameter:

1) jalur frekuensi dihantar dengan cekap DF Kepada, yang saluran itu mampu menghantar sambil memenuhi keperluan untuk kualiti penghantaran isyarat;

2) masa T Kepada, di mana saluran disediakan untuk penghantaran isyarat atau mesej;

3) julat dinamik D Kepada, yang difahami sebagai hubungan bentuk

di mana P kmax– kuasa maksimum tanpa herot yang boleh dihantar melalui saluran; P kmin– kuasa isyarat minimum di mana imuniti yang diperlukan daripada gangguan dipastikan.

Adalah jelas bahawa menghantar isyarat dengan parameter DF c ,T Dengan, Dan D c melalui saluran dengan parameter DF Kepada ,T Kepada Dan D Kepada mungkin tertakluk kepada

Produk tiga parameter saluran V Kepada = D Kepada × F Kepada × T Kepada ia dipanggil kapasiti. Isyarat boleh dihantar melalui saluran jika kapasitinya tidak kurang daripada volum isyarat (lihat kuliah 2). Jika sistem ketaksamaan (3.2) tidak berpuas hati, maka ia adalah mungkin ubah bentuk salah satu parameter isyarat yang membolehkan anda memadankan volumnya dengan kapasiti saluran. Akibatnya, syarat untuk kemungkinan penghantaran isyarat melalui saluran boleh diwakili dalam bentuk yang lebih umum

V Kepada ³ V Dengan . (3.3)

Saluran ini dicirikan oleh keselamatan

, (3.4)

di mana P P– kuasa gangguan dalam saluran.

Kapasiti saluran diterangkan oleh ungkapan berikut

, (3.5)

di mana P Rabu– kuasa purata isyarat yang dihantar melalui saluran.

Saluran penghantaran sebagai quadripole

Saluran penghantaran, sebagai satu set cara teknikal dan medium untuk penyebaran isyarat elektrik, mewakili sambungan lata pelbagai rangkaian empat terminal V yang menjalankan penapisan, penukaran isyarat, penguatan dan pembetulan. Oleh itu, saluran boleh diwakili quadrupole setara, parameter dan ciri yang menentukan kualiti penghantaran isyarat, Rajah. 3.1.

nasi. 3.1. Saluran penghantaran sebagai quadripole

Dalam Rajah 3.1 sebutan berikut digunakan: 1-1 dan 2-2 ialah terminal input dan output, masing-masing; saya input (jw) Dan saya keluar (jw) – arus masukan dan keluaran yang kompleks; U input (jw) Dan U keluar (jw) – voltan input dan output yang kompleks; Z input (jw) Dan Z keluar (jw) – rintangan input dan keluaran yang kompleks (sebagai peraturan, nilainya adalah aktif dan sama, i.e. Z input = R input = Z keluar = R keluar);K(jw) =U keluar (jw) /U input (jw) =KEPADA(w )× e jb (w) – pekali pemindahan voltan kompleks, KEPADA(w) – modulus pekali penghantaran dan b(w) – peralihan fasa antara isyarat input dan output; jika nisbah arus keluaran kepada arus masukan diambil, maka kita bercakap tentang pekali pemindahan semasa; u input (t), u keluar (t) – nilai voltan serta-merta bagi isyarat input dan output dan R input Dan R keluar – voltan input dan output atau tahap kuasa isyarat.

Saluran penghantaran beroperasi antara beban sebenar Z n1 (jw) Dan Z n2 (jw), disambungkan ke terminal 1-1 dan 2-2 masing-masing.

Sifat saluran dan pematuhannya dengan keperluan untuk kualiti penghantaran mesej ditentukan oleh beberapa parameter dan ciri.

Yang pertama dan salah satu parameter saluran utama ialah pengecilan sisa A r, yang bermaksud pengecilan pengendalian saluran, diukur atau dikira dalam keadaan sambungan ke terminal 1-1Dan 2-2 (Gamb. 3.1) rintangan aktif sepadan dengan nilai nominalR input DanR keluar masing-masing. Rintangan input dan output peranti saluran penghantaran individu adalah dalam persetujuan yang agak baik antara satu sama lain. Di bawah keadaan ini, pengecilan operasi saluran boleh dianggap sama dengan jumlah ciri(sendiri) pengecilan peranti individu, tidak termasuk pantulan. Kemudian pengecilan sisa saluran boleh ditentukan oleh formula;

, (3.1)

di mana R input Dan R keluar– aras pada input dan output saluran (lihat Rajah 3.1); A r– pengecilan i- pergi dan S j - keuntungan j- rangkaian empat terminal yang membentuk saluran penghantaran.

Maksudnya begitu pengecilan sisa(OZ) saluran mewakiliialah jumlah algebra bagi pengecilan dan penambahan dan mudah untuk pengiraan A r, apabila pengecilan bahagian amplifikasi dan keuntungan penguat diketahui. HP diukur pada tahap tertentu untuk setiap satu frekuensi mengukur saluran.

Semasa operasi, saluran OZ tidak kekal sebagai nilai tetap, tetapi menyimpang daripada nilai nominal di bawah pengaruh pelbagai menggugat kestabilanfaktor. Perubahan dalam kesihatan ini dipanggil ketidakstabilan, yang dianggarkan oleh nilai maksimum dan akar-min-kuasa dua sisihan OZ daripada nilai nominal atau nilai serakannya.

Pengecilan baki saluran adalah berkaitan dengan lebar jalurnya. Jalur frekuensi saluran di mana pengecilan sisa berbeza daripada yang nominal dengan tidak lebih daripada jumlah tertentu DA r dipanggil jalur frekuensi dihantar dengan cekap (EPHR). Dalam had EPPC, sisihan OZ yang dibenarkan dinormalkan D.A. r daripada nilai nominal. Kaedah penyeragaman yang paling biasa ialah penggunaan "templat" sisihan kesihatan yang dibenarkan. Pandangan anggaran templat sedemikian ditunjukkan dalam Rajah. 3.2.

nasi. 3.2. Templat anggaran sisihan yang dibenarkan bagi pengecilan sisa saluran penghantaran

Dalam Rajah. 3.2 tatatanda berikut digunakan f 0 – kekerapan di mana nilai nominal OZ ditentukan; f n ,f V – kekerapan had bawah dan atas EPFC; 1.2 – had penyelewengan OZ yang dibenarkan; 3 – lihat tindak balas frekuensi yang diukur bagi OZ. Sisihan OZ daripada nilai nominal ditentukan oleh formula

, (3.2)

di mana f - kekerapan semasa dan f 0 – kekerapan menentukan nilai nominal OZ.

Berkait rapat dengan konsep EPHR tindak balas frekuensi amplitud -tindak balas frekuensi(atau hanya tindak balas frekuensi ) saluran, yang bermaksud pergantungan pengecilan sisa pada frekuensi A r =j h (f)pada tahap malar pada input saluran, i.e. R input = const. Ciri ini menilai herotan frekuensi amplitud (hanya frekuensi) yang diperkenalkan oleh saluran disebabkan pergantungan kapasitinya pada frekuensi. Herotan yang dibenarkan ditentukan oleh corak sisihan OP dalam had EPPC. Pandangan anggaran tindak balas frekuensi saluran ditunjukkan dalam Rajah. 3.3.

Untuk penghantaran beberapa isyarat telekomunikasi, adalah penting tindak balas frekuensi fasa - FCHH(Cuma ciri fasa ) saluran, yang merujuk kepada pergantungan anjakan fasa antara isyarat keluaran dan input pada frekuensi, iaitu b=j f (f). Pandangan umum ciri fasa saluran ditunjukkan dalam Rajah. 3.4

(baris 1).

Rajah.3. 3. Tindak balas frekuensi saluran. Rajah.3. 4. Ciri-ciri fasa saluran.

Di bahagian tengah EPFC, ciri ini hampir dengan linear, dan pada sempadannya terdapat ketidaklinearan yang ketara disebabkan oleh penapis yang termasuk dalam saluran penghantaran. Disebabkan fakta bahawa pengukuran langsung anjakan fasa yang diperkenalkan oleh saluran adalah sukar, tindak balas frekuensi dianggap untuk menilai herotan fasa masa perjalanan kumpulan – GWP(atau nyahpecutan - kelewatan kumpulan)

t (w ) = db(w)/ dw, (3.3)

di mana b (w) – ciri frekuensi fasa. Pandangan anggaran tindak balas kekerapan HPG ditunjukkan dalam Rajah 3.4 (baris 2).

Ciri frekuensi pengecilan sisa, peralihan fasa atau masa transit kumpulan menentukan herotan linear , diperkenalkan oleh saluran penghantaran apabila isyarat telekomunikasi melaluinya.

Kebergantungan kuasa, voltan, arus atau parasnya pada keluaran saluran pada kuasa, voltan, arus atau parasnya pada input saluran dipanggil ciri amplitud –OH. AX saluran juga merujuk kepada pergantungan pengecilan sisa saluran pada tahap isyarat pada inputnya, i.e. A r =j A (R input), diukur pada frekuensi malar tertentu isyarat pengukur pada input saluran, i.e. f ubah=const.

Ciri amplitud saluran boleh diwakili oleh pelbagai kebergantungan yang ditunjukkan dalam Rajah 3.5: U keluar =j n (U input) (Rajah 3.5 a, baris 1 dan 2), A r = j A (R input) (Gamb. 3.5 b, baris 1), R input =j R (R keluar) (Rajah 3.5 b, baris 2 dan 3), di mana tatatanda berikut diterima pakai: U input , U keluar– voltan isyarat pada input dan output saluran, masing-masing; R input , R keluar – tahap (voltan, kuasa) isyarat pada input dan output saluran, masing-masing; A r– pengecilan sisa saluran penghantaran.

Daripada pemeriksaan graf yang dibentangkan dalam Rajah 3.5 adalah jelas bahawa AH mempunyai tiga bahagian:

1) bahagian tak linear pada nilai voltan rendah atau tahap isyarat pada input saluran. Ketaklinearan AX diterangkan oleh kesesuaian voltan atau tahap isyarat dengan bunyi saluran itu sendiri;

2) bahagian linear pada nilai voltan atau tahap isyarat input, yang dicirikan oleh hubungan berkadar langsung antara voltan (paras) isyarat pada input saluran dan voltan (paras) isyarat pada output saluran;

Rajah.3. 5. Ciri amplitud saluran penghantaran

3) bahagian dengan ketaklinearan yang ketara pada nilai voltan input (tahap) isyarat melebihi maksimum U Maks (R Maks), yang dicirikan oleh rupa herotan tak linear. Jika sudut cerun garis lurus yang sepadan dengan bahagian linear AX adalah sama dengan 45 0, maka voltan (paras) isyarat pada keluaran saluran adalah sama dengan voltan (paras) pada inputnya. Jika sudut kecondongan kurang daripada 45 0, maka terdapat pengecilan dalam saluran, dan jika sudut kecondongan lebih besar daripada 45 0, maka terdapat penguatan dalam saluran. Jika A r > 0, maka saluran memperkenalkan pengecilan (attenuation) jika A r <0, то канал передачи вноситkeuntungan sisa.

Ketaklinearan sedikit AX pada nilai voltan input atau tahap isyarat yang rendah tidak menjejaskan kualiti penghantaran dan boleh diabaikan. Ketaklinieran AX pada nilai voltan atau tahap isyarat input yang ketara yang melangkaui bahagian linear AX menunjukkan dirinya dalam kejadian harmonik atau gabungan frekuensi isyarat keluaran. Berdasarkan ciri-ciri, seseorang hanya boleh menganggarkan magnitud herotan tak linear. Lebih tepat lagi, magnitud herotan tak linear dalam saluran dianggarkan faktor herotan tak linear atau redaman tidak linear.

atau
, (3.4)

di mana U 1g – nilai berkesan voltan pertama (harmonik asas isyarat pengukur; U 2g ,U 3g dan lain-lain. – nilai voltan berkesan kedua, ketiga, dsb. harmonik isyarat yang timbul disebabkan oleh ketaklinearan saluran penghantaran AX. Di samping itu, dalam teknologi sistem penghantaran telekomunikasi berbilang saluran, konsep ini digunakan secara meluas pengecilan ketaklinieran oleh harmonik

A ng = 20lg( U 1g / U n G) =R 1g - R n G ,n = 2, 3 …, (3.5)

di mana R 1g – peringkat mutlak harmonik pertama isyarat mengukur, R n G – peringkat mutlak n-Aduhharmonik, disebabkan oleh ketaklinearan saluran AX.

Saluran digital dicirikan oleh kelajuan penghantaran, dan kualiti penghantaran isyarat dinilai kadar ralat , yang bermaksud nisbah bilangan elemen isyarat digital yang diterima dengan ralat kepada jumlah bilangan elemen isyarat yang dihantar semasa masa pengukuran

KEPADA osh = N osh / N =N osh / VT, (3.6)

di mana N osh– bilangan unsur yang diterima secara salah; N – jumlah bilangan elemen yang dipindahkan; DALAM- kadar baud; T– masa pengukuran (pemerhatian).

Sistem telekomunikasi mesti dibina sedemikian rupa sehingga saluran mempunyai fleksibiliti tertentu dan sesuai untuk menghantar pelbagai jenis mesej. Sifat-sifat ini mempunyai saluran tipikal , parameter dan ciri yang dinormalisasi. Saluran biasa boleh mudah, mereka. tidak melalui peralatan transit, Dan komposit, iaitu melalui peralatan transit.

Saluran penghantaran biasa

Saluran suara . Saluran penghantaran analog biasa dengan jalur frekuensi 300...3400 Hz dan dengan parameter dan ciri piawai dipanggil saluran frekuensi suara - KFC.

Nominal (nilai nominal) tahap relatif (mengukur) pada input CFC adalah sama dengan R input = - 13dBm 0, pada output CFC R keluar = + 4dBm 0. Kekerapan isyarat pengukur diandaikan f ubah = 1020Hz(sebelum ini 800 Hz). Oleh itu, pengecilan sisa nominal CFC adalah sama dengan A r = - 17dB, iaitu KFC memperkenalkan keuntungan sebanyak 17 dB.

Jalur frekuensi dihantar dengan cekap KFC (komposit dan panjang maksimum) ialah jalur pada frekuensi melampau yang mana (0.3 dan 3.4 kHz) pengecilan baki A r ialah 8.7 dB lebih tinggi daripada pengecilan baki pada frekuensi 1020 Hz (sebelum ini 800 Hz).

Tindak balas kekerapan bagi sisihan pengecilan sisa DA r daripada nilai nominal (- 17 dB) mesti kekal dalam templat ditunjukkan dalam Rajah. 3.6.

nasi. 3.6. Templat untuk sisihan yang dibenarkan bagi pengecilan sisa KFC

Untuk memenuhi keperluan untuk tindak balas frekuensi pengecilan sisa, ketidaksamaan untuk saluran mudah sepanjang 2500 km mesti sesuai dalam had yang dinyatakan dalam Jadual. 3.1.

Jadual 3.1

f, kHz
DA r , dB

Herotan frekuensi fasa mempunyai sedikit kesan ke atas kualiti penghantaran isyarat pertuturan, tetapi memandangkan CFC digunakan untuk penghantaran isyarat utama lain, herotan frekuensi fasa yang besar atau ciri frekuensi tidak sekata bagi masa perjalanan kumpulan (GTT) tidak boleh diterima. Oleh itu, sisihan GWP daripada nilainya pada frekuensi 1900 dinormalkan Hz untuk saluran ringkas sepanjang 2500 km, Jadual 3.2.

Jadual 3.2

f,kHz

Dt,Cik

Sememangnya, untuk saluran komposit, sisihan GVP akan menjadi berkali ganda lebih besar daripada bilangan saluran mudah yang menyusun saluran komposit.

Ciri amplitud CFC dinormalisasi seperti berikut: pengecilan sisa saluran ringkas mestilah malar dengan ketepatan 0.3 dB apabila tahap isyarat pengukur berubah daripada –17.5 kepada +3.5 dB pada titik dengan tahap pengukuran sifar pada sebarang frekuensi dalam EPFC. Faktor herotan tak linear untuk saluran ringkas tidak boleh melebihi 1.5% (1% pada harmonik ke-3) pada tahap penghantaran nominal pada frekuensi 1020 Hz.

Standardisasi juga melibatkan tahap penyelarasan rintangan input dan output CFC dengan rintangan litar luaran - beban: rintangan dalaman sumber isyarat yang dihantar dan rintangan beban. Rintangan input dan output CFC mestilah aktif dan sama R input =R keluar = 600Ohm. Input dan output saluran mestilah simetri, pekali refleksid atau pereputan tidak konsisten(refleksi)A d yang sama masing-masing tidak boleh melebihi 10% atau 20 dB.

(3.7)

tidak boleh melebihi 10% atau 20 dB. Di sini Z n ialah nilai nominal, dan Z r ialah nilai rintangan sebenar.

Penunjuk penting kualiti penghantaran melalui CFC ialah kuasa gangguan, yang diukur oleh peranti khas yang dipanggil psofometer (“psophos” bermaksud bunyi dalam bahasa Yunani). Psophometer ialah voltmeter dengan ciri pembetulan kuadratik. Pilihan ciri ini dijelaskan oleh fakta bahawa telinga menambah bunyi dari sumber individu dengan kuasa, dan kuasa adalah berkadar dengan kuasa dua voltan atau arus. Psophometer berbeza daripada voltmeter kuadratik konvensional kerana ia mempunyai kebergantungan frekuensi sensitiviti. Kebergantungan ini mengambil kira sensitiviti berbeza telinga pada frekuensi individu yang merupakan sebahagian daripada spektrum gangguan dan bunyi, dan dibentuk oleh pemberat. psoometrikpenapis.

Apabila voltan dengan frekuensi 800 digunakan pada input psophometer Hz dengan aras pengukuran sifar bacaannya ialah 775 mV. Untuk mendapatkan nilai yang sama pada frekuensi lain, paras mestilah lebih tinggi. Voltan gangguan diukur dengan psophometer U psof, adalah berkaitan dengan voltan berkesan U eff nisbah U psof = k P × U eff, Di sini k P = 0.75 dipanggil pekali psoometrik.

Gangguan atau voltan bunyi yang diukur oleh psophometer dipanggil ketegangan psoometrik. Kuasa ditentukan oleh voltan psoometrik merentasi beberapa rintangan R, dipanggil kuasa psoometrik, yang sama dengan P psof = k P × U 2 eff / R = 0,56U 2 eff R.

Tahap purata kuasa gangguan dengan spektrum seragam didapati dalam ukuran psoometrik dalam jalur frekuensi 0.3...3.4 kHz sebanyak 2.5 dB(atau 1.78 kali) kurang daripada semasa mengukur nilai berkesan (berkesan). Magnitud 2.5 dB dipanggil pekali psoometrik logaritma.

Kuasa gangguan psofometrik pada titik dengan tahap pengukuran sifar bagi panjang maksimum CFC, yang terdiri daripada bilangan maksimum saluran ringkas, tidak boleh melebihi 50,000 pVtp 0 (picowatt psoometrik pada titik tahap relatif sifar). Nilai sepadan berkesan ( tidak bertimbang) kuasa gangguan yang dibenarkan ialah 87000 pW. Kuasa gangguan psofometrik bagi saluran ringkas dengan panjang 2500 km tidak boleh melebihi 10000 pVtp 0.

Nilai yang dibenarkan bagi purata dan kuasa puncak isyarat telefon pada input isyarat telefon juga dinormalisasi: pada titik tahap relatif sifar, nilai kuasa purata ialah 32 µW, dan puncak - 2220 µW

Untuk menghantar pelbagai maklumat, medium untuk pengedarannya pada mulanya mesti dicipta, iaitu satu set talian atau saluran penghantaran data dengan peralatan penerimaan dan penghantaran khusus. Talian, atau saluran komunikasi, mewakili pautan penghubung dalam mana-mana sistem penghantaran data moden, dan dari sudut organisasi ia dibahagikan kepada dua jenis utama - talian dan saluran.

Talian komunikasi ialah satu set kabel atau wayar, dengan bantuan titik komunikasi disambungkan antara satu sama lain, dan pelanggan disambungkan ke nod berdekatan. Pada masa yang sama, saluran komunikasi boleh dibuat dalam pelbagai cara bergantung pada ciri-ciri objek dan skema tertentu.

Apa boleh jadi mereka?

Ia boleh menjadi saluran berwayar fizikal, yang berdasarkan penggunaan kabel khusus, atau ia juga boleh menjadi saluran gelombang. Saluran komunikasi gelombang dibentuk untuk mengatur semua jenis komunikasi radio dalam persekitaran tertentu menggunakan antena, serta jalur frekuensi khusus. Pada masa yang sama, kedua-dua saluran komunikasi optik dan elektrik juga dibahagikan kepada dua jenis utama - berwayar dan tanpa wayar. Dalam hal ini, isyarat optik dan elektrik boleh dihantar melalui wayar, eter, dan banyak kaedah lain.

Dalam rangkaian telefon, selepas nombor didail, saluran dibentuk selagi terdapat sambungan, contohnya, antara dua pelanggan, dan juga selagi sesi komunikasi suara dikekalkan. Saluran komunikasi berwayar dibentuk melalui penggunaan peralatan pemadatan khusus, dengan bantuan yang memungkinkan untuk menghantar maklumat melalui talian komunikasi dalam masa yang lama atau singkat, yang dibekalkan dari sejumlah besar sumber yang berbeza. Talian sedemikian termasuk satu atau beberapa pasang kabel pada masa yang sama dan menyediakan keupayaan untuk menghantar data pada jarak yang agak jauh. Tidak kira jenis saluran komunikasi yang dipertimbangkan, dalam komunikasi radio ia mewakili medium penghantaran data yang dianjurkan untuk beberapa sesi komunikasi tertentu atau serentak. Jika kita bercakap tentang beberapa sesi, maka dalam kes ini apa yang dipanggil pengagihan frekuensi boleh digunakan.

Apakah jenis yang ada?

Sama seperti dalam komunikasi moden, terdapat pelbagai jenis saluran komunikasi:

• Digital.
• Analog.
• Analog-digital.

Digital

Pilihan ini adalah susunan magnitud yang lebih mahal berbanding dengan yang analog. Dengan bantuan saluran sedemikian, kualiti penghantaran data yang sangat tinggi dicapai, dan ia juga mungkin untuk melaksanakan pelbagai mekanisme dengan bantuan integriti mutlak saluran, tahap keselamatan maklumat yang tinggi, dan penggunaan beberapa yang lain. perkhidmatan tercapai. Untuk memastikan penghantaran maklumat analog melalui saluran komunikasi teknikal digital, maklumat ini pada mulanya ditukar kepada digital.

Pada akhir 80-an abad yang lalu, rangkaian digital khusus dengan penyepaduan perkhidmatan muncul, yang lebih dikenali ramai hari ini sebagai ISDN. Rangkaian sedemikian dijangka dari masa ke masa akan dapat bertukar menjadi tulang belakang digital global yang menghubungkan komputer pejabat dan rumah, memberikan mereka kelajuan penghantaran data yang cukup tinggi. Saluran komunikasi utama jenis ini boleh:

• Mesin faks.
• telefon.
• Peranti penghantaran data.
• Peralatan khusus untuk telesidang.
• Dan lain-lain lagi.

Cara sedemikian boleh bersaing dengan teknologi moden yang digunakan secara aktif hari ini dalam rangkaian televisyen kabel.

Varieti lain

Bergantung pada kelajuan penghantaran saluran komunikasi, ia dibahagikan kepada:

• Kelajuan rendah. Kategori ini termasuk semua jenis talian telegraf, yang dicirikan oleh kadar pemindahan data yang sangat rendah (hampir tidak wujud mengikut piawaian hari ini), yang mencapai maksimum 200 bps.
• Kelajuan sederhana. Terdapat talian telefon analog yang menyediakan kelajuan penghantaran sehingga 56,000 bps.
• Berkelajuan tinggi atau, seperti yang dipanggil, jalur lebar. Penghantaran data melalui saluran komunikasi jenis ini dijalankan pada kelajuan lebih daripada 56,000 bps.

Bergantung pada kemungkinan untuk mengatur arah penghantaran data, saluran komunikasi boleh dibahagikan kepada jenis berikut:

• Simplex. Organisasi saluran komunikasi jenis ini menyediakan keupayaan untuk menyiarkan data hanya dalam arah tertentu.
• Separuh dupleks. Menggunakan saluran sedemikian, data boleh dihantar dalam kedua-dua arah hadapan dan arah belakang.
• Dupleks atau dupleks penuh. Menggunakan saluran maklum balas sedemikian, data boleh dihantar serentak dalam arah ke hadapan dan ke belakang.

berwayar

Saluran komunikasi berwayar termasuk jisim wayar kuprum selari atau berpintal, talian komunikasi gentian optik dan kabel sepaksi khusus. Jika kita mempertimbangkan saluran komunikasi mana yang menggunakan kabel, ia patut diserlahkan beberapa yang utama:

• Pasangan berpintal. Menyediakan keupayaan untuk menghantar maklumat pada kelajuan sehingga 1 Mbit/s.
• Kabel sepaksi. Kumpulan ini termasuk kabel format TV, termasuk kedua-dua nipis dan tebal. Dalam kes ini, kelajuan pemindahan data sudah mencapai 15 Mbit/s.
• Kabel gentian optik. Pilihan yang paling moden dan produktif. Saluran komunikasi untuk menghantar maklumat jenis ini memberikan kelajuan kira-kira 400 Mbit/s, yang jauh melebihi semua teknologi lain.

pasangan berpintal

Ia terdiri daripada konduktor berpenebat, yang dipintal bersama secara berpasangan untuk mengurangkan gangguan antara pasangan dan konduktor dengan ketara. Perlu diingat bahawa hari ini terdapat tujuh kategori pasangan berpintal:

• Yang pertama dan kedua digunakan untuk menyediakan penghantaran data berkelajuan rendah, yang pertama ialah wayar telefon standard yang terkenal.
• Kategori ketiga, keempat dan kelima digunakan untuk menyediakan kelajuan penghantaran sehingga 16, 25 dan 155 Mbps, dengan kategori berbeza menyediakan frekuensi berbeza.
• Kategori keenam dan ketujuh adalah yang paling produktif. Kami bercakap tentang keupayaan untuk menghantar data pada kelajuan sehingga 100 Gbit/s, yang mewakili ciri saluran komunikasi yang paling produktif.

Yang paling biasa hari ini ialah kategori ketiga. Memberi tumpuan kepada pelbagai penyelesaian yang menjanjikan mengenai keperluan untuk sentiasa membangunkan kapasiti rangkaian, yang paling optimum ialah menggunakan rangkaian komunikasi (saluran komunikasi) kategori kelima, yang menyediakan kelajuan penghantaran data melalui talian telefon standard.

Kabel sepaksi

Konduktor kuprum khusus terkandung dalam cangkang pelindung pelindung silinder, yang bertiup dari urat yang agak nipis, dan juga diasingkan sepenuhnya daripada konduktor menggunakan dielektrik. Ini berbeza daripada kabel televisyen standard kerana ia mengandungi impedans ciri. Melalui saluran komunikasi maklumat tersebut, data boleh dihantar pada kelajuan sehingga 300 Mbit/s.

Format kabel ini dibahagikan kepada nipis, yang mempunyai ketebalan 5 mm, dan tebal - 10 mm. Dalam LAN moden, selalunya biasa untuk menggunakan kabel nipis, kerana ia sangat mudah untuk diletakkan dan dipasang. Kos yang sangat tinggi dan pemasangan yang sukar sangat mengehadkan kemungkinan menggunakan kabel sedemikian dalam rangkaian penghantaran maklumat moden.

Rangkaian TV kabel

Rangkaian sedemikian adalah berdasarkan penggunaan kabel sepaksi khusus, yang melaluinya isyarat analog boleh dihantar pada jarak sehingga beberapa puluh kilometer. Rangkaian televisyen kabel biasa mempunyai struktur pokok, di mana nod utama menerima isyarat daripada satelit khusus atau melalui pautan gentian optik. Hari ini, rangkaian yang menggunakan kabel gentian optik digunakan secara aktif, dengan bantuan yang memungkinkan untuk melayani kawasan yang luas, serta menyiarkan data yang lebih besar, sambil mengekalkan isyarat berkualiti tinggi tanpa adanya pengulang.

Dengan seni bina simetri, isyarat kembali dan ke hadapan dihantar menggunakan kabel tunggal dalam julat frekuensi yang berbeza, dan pada kelajuan yang berbeza. Sehubungan itu, isyarat terbalik adalah lebih perlahan daripada isyarat hadapan. Walau apa pun, menggunakan rangkaian sedemikian, adalah mungkin untuk menyediakan kelajuan pemindahan data beberapa ratus kali lebih tinggi berbanding dengan talian telefon standard, dan oleh itu yang terakhir tidak lagi digunakan sejak lama dahulu.

Dalam organisasi yang memasang rangkaian kabel mereka sendiri, skema simetri paling kerap digunakan, kerana dalam kes ini penghantaran data ke hadapan dan ke belakang dilakukan pada kelajuan yang sama, iaitu kira-kira 10 Mbit/s.

Ciri-ciri menggunakan wayar

Bilangan wayar yang boleh digunakan untuk menyambungkan komputer rumah dan pelbagai elektronik meningkat setiap tahun. Menurut statistik yang diperoleh semasa penyelidikan oleh pakar profesional, kira-kira 3 km pelbagai kabel diletakkan di dalam pangsapuri 150 meter.

Pada 90-an abad yang lalu, syarikat British UnitedUtilities mencadangkan penyelesaian yang agak menarik untuk masalah ini menggunakan pembangunannya sendiri yang dipanggil DigitalPowerLine, lebih dikenali hari ini dengan singkatan DPL. Syarikat itu mencadangkan menggunakan rangkaian elektrik kuasa standard sebagai medium untuk menyediakan penghantaran data berkelajuan tinggi, menghantar paket maklumat atau suara melalui rangkaian elektrik biasa, voltannya ialah 120 atau 220 V.

Yang paling berjaya dari sudut pandangan ini ialah sebuah syarikat Israel bernama Main.net, yang merupakan yang pertama mengeluarkan teknologi PLC (Powerline Communications). Menggunakan teknologi ini, penghantaran suara atau data telah dijalankan pada kelajuan sehingga 10 Mbit/s, manakala aliran maklumat diedarkan kepada beberapa yang berkelajuan rendah, yang dihantar pada frekuensi yang berasingan, dan akhirnya digabungkan semula menjadi satu isyarat.

Penggunaan teknologi PLC hari ini hanya relevan dalam keadaan penghantaran data pada kelajuan rendah, dan oleh itu digunakan dalam automasi rumah, pelbagai peranti isi rumah dan peralatan lain. Menggunakan teknologi ini, adalah mungkin untuk mengakses Internet pada kelajuan kira-kira 1 Mbit/s untuk aplikasi yang memerlukan kelajuan sambungan yang tinggi.

Dengan jarak yang singkat antara bangunan dan titik transceiver perantaraan, yang merupakan pencawang pengubah, kelajuan penghantaran data boleh mencapai 4.5 Mbit/s. Teknologi ini digunakan secara aktif apabila membentuk rangkaian tempatan di bangunan kediaman atau pejabat kecil, kerana kelajuan penghantaran minimum memungkinkan untuk menempuh jarak sehingga 300 meter. Menggunakan teknologi ini, adalah mungkin untuk melaksanakan pelbagai perkhidmatan yang berkaitan dengan pemantauan jarak jauh, keselamatan objek, serta pengurusan mod objek dan sumbernya, yang termasuk dalam elemen rumah pintar.

Kabel gentian optik

Kabel ini diperbuat daripada teras kuarza khusus, diameternya hanya 10 mikron. Teras ini dikelilingi oleh cangkerang pelindung reflektif yang unik, diameter luarnya adalah kira-kira 200 mikron. Penghantaran data dijalankan dengan menukar isyarat elektrik kepada isyarat cahaya, menggunakan, sebagai contoh, beberapa jenis LED. Pengekodan data dijalankan dengan menukar keamatan fluks cahaya.

Apabila menghantar data, rasuk dipantulkan dari dinding gentian, yang akhirnya tiba di hujung penerima, dengan pengecilan minimum. Menggunakan kabel sedemikian, tahap perlindungan yang sangat tinggi daripada pendedahan kepada mana-mana medan elektromagnet luaran dicapai, dan kadar pemindahan data yang agak tinggi dicapai, yang boleh mencapai 1000 Mbit/s.

Menggunakan kabel gentian optik, adalah mungkin untuk mengatur operasi beberapa ratus ribu telefon, telefon video dan saluran televisyen secara serentak. Jika kita bercakap tentang kelebihan lain yang wujud dalam kabel tersebut, perlu diperhatikan perkara berikut:

• Kesukaran yang sangat tinggi untuk sambungan tanpa kebenaran.
• Tahap perlindungan tertinggi terhadap sebarang kebakaran.
• Kelajuan pemindahan data yang cukup tinggi.

Walau bagaimanapun, jika kita bercakap tentang kelemahan sistem sedemikian, perlu diserlahkan bahawa ia agak mahal dan memerlukan transformasi laser cahaya menjadi elektrik dan sebaliknya. Penggunaan kabel sedemikian dalam kebanyakan kes dijalankan dalam proses meletakkan talian komunikasi batang, dan sifat unik kabel telah menjadikannya agak biasa di kalangan penyedia yang menyediakan organisasi rangkaian Internet.

Bertukar

Antara lain, saluran komunikasi boleh ditukar atau tidak ditukar. Yang pertama dibuat hanya untuk masa tertentu manakala data perlu dipindahkan, manakala yang tidak ditukar diperuntukkan kepada pelanggan untuk tempoh masa tertentu, dan tidak bergantung pada berapa lama data dipindahkan.

WiMAX

Talian sedemikian, tidak seperti teknologi capaian radio tradisional, juga boleh beroperasi pada isyarat yang dipantulkan yang tidak berada dalam garis penglihatan stesen pangkalan tertentu. Pendapat pakar hari ini jelas bersetuju bahawa rangkaian mudah alih tersebut menawarkan prospek yang sangat besar untuk pengguna berbanding WiMAX tetap, yang ditujukan untuk pelanggan korporat. Dalam kes ini, maklumat boleh dihantar pada jarak yang agak besar (sehingga 50 km), manakala ciri saluran komunikasi jenis ini termasuk kelajuan sehingga 70 Mbit/s.

Satelit

Sistem satelit melibatkan penggunaan antena gelombang mikro khusus yang digunakan untuk menerima isyarat radio dari mana-mana stesen bumi, dan kemudian menyampaikan kembali isyarat yang diterima ke stesen bumi yang lain. Perlu diingat bahawa rangkaian sedemikian melibatkan penggunaan tiga jenis satelit utama yang terletak di orbit sederhana atau rendah, serta orbit geostasioner. Dalam kebanyakan kes, adalah kebiasaan untuk melancarkan satelit dalam kumpulan, kerana, bergerak menjauhi satu sama lain, mereka menyediakan liputan seluruh permukaan planet kita.

peperiksaan negeri

(peperiksaan negeri)

Soalan No 3 “Saluran komunikasi. Klasifikasi saluran komunikasi. Parameter saluran komunikasi. Keadaan untuk menghantar isyarat melalui saluran komunikasi.”

(Plyaskin)

Pautan. 3

Pengelasan. 5

Ciri-ciri (parameter) saluran komunikasi. 10

Keadaan untuk menghantar isyarat melalui saluran komunikasi. 13

kesusasteraan. 14

Pautan

Pautan- sistem cara teknikal dan persekitaran penyebaran isyarat untuk menghantar mesej (bukan sahaja data) daripada sumber kepada penerima (dan sebaliknya). Saluran komunikasi, difahami dalam erti kata yang sempit ( laluan komunikasi), hanya mewakili medium perambatan isyarat fizikal, sebagai contoh, talian komunikasi fizikal.

Saluran komunikasi direka untuk menghantar isyarat antara peranti jauh. Isyarat membawa maklumat yang bertujuan untuk persembahan kepada pengguna (orang) atau untuk digunakan oleh program aplikasi komputer.

Saluran komunikasi termasuk komponen berikut:

1) peranti penghantaran;

2) peranti penerima;

3) medium penghantaran pelbagai sifat fizikal (Rajah 1).

Isyarat yang dijana oleh pemancar dan membawa maklumat, selepas melalui medium penghantaran, tiba pada input peranti penerima. Seterusnya, maklumat dipisahkan daripada isyarat dan dihantar kepada pengguna. Sifat fizikal isyarat dipilih supaya ia boleh merambat melalui medium penghantaran dengan pengecilan dan herotan yang minimum. Isyarat diperlukan sebagai pembawa maklumat; ia sendiri tidak membawa maklumat.

Rajah 1. Saluran komunikasi (pilihan No. 1)

Rajah.2 Saluran komunikasi (pilihan No. 2)

Itu. ini (saluran) ialah peranti teknikal (teknologi + persekitaran).

Pengelasan

Akan ada tiga jenis klasifikasi. Pilih mengikut rasa dan warna:

Klasifikasi No. 1:

Terdapat banyak jenis saluran komunikasi, yang paling biasa adalah saluran berwayar komunikasi ( udara, kabel, gentian dll.) dan saluran komunikasi radio (troposfera, satelit dan lain-lain). Saluran sedemikian, pada gilirannya, biasanya layak berdasarkan ciri-ciri isyarat input dan output, serta perubahan dalam ciri isyarat bergantung pada fenomena yang berlaku dalam saluran sebagai isyarat pudar dan pengecilan.

Berdasarkan jenis medium pengedaran, saluran komunikasi dibahagikan kepada:

berwayar;

Akustik;

Optik;

Inframerah;

Saluran radio.

Saluran komunikasi juga dikelaskan kepada:

· berterusan (isyarat berterusan pada input dan output saluran),

· diskret atau digital (pada input dan output saluran - isyarat diskret),

diskret berterusan (pada input saluran terdapat isyarat berterusan, dan pada output terdapat isyarat diskret),

· diskret-berterusan (isyarat diskret pada input saluran, dan isyarat berterusan pada output).

Saluran boleh seperti linear Dan tak linear, Sementara Dan spatiotemporal.

mungkin pengelasan saluran komunikasi mengikut julat frekuensi .

Sistem penghantaran maklumat ialah saluran tunggal Dan berbilang saluran. Jenis sistem ditentukan oleh saluran komunikasi. Jika sistem komunikasi dibina pada jenis saluran komunikasi yang sama, maka namanya ditentukan oleh nama tipikal saluran tersebut. Jika tidak, perincian ciri klasifikasi digunakan.

Klasifikasi No. 2 (lebih terperinci):

1. Pengelasan mengikut julat frekuensi yang digunakan

Ø Kilometer (DV) 1-10 km, 30-300 kHz;

Ø Hektometrik (HW) 100-1000 m, 300-3000 kHz;

Ø Dekameter (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;

Ø Meter (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;

Ø UHF (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;

Ø Gelombang sentimeter (SMV) 1-10 cm, 3-30 GHz;

Ø Gelombang milimeter (MMW) 1-10 mm, 30-300 GHz;

Ø Decimilimeter (DMMV) 0.1-1 mm, 300-3000 GHz.

2. Mengikut arah talian komunikasi

- diarahkan ( konduktor berbeza digunakan):

Ø sepaksi,

Ø pasangan terpiuh berdasarkan pengalir kuprum,

Ø gentian optik.

- omnidirectional (pautan radio);

Ø garis penglihatan;

Ø troposfera;

Ø ionosfera

Ø ruang;

Ø geganti radio (penghantaran semula pada desimeter dan gelombang radio yang lebih pendek).

3. Mengikut jenis mesej yang dihantar:

Ø telegraf;

Ø telefon;

Ø penghantaran data;

Ø faksimili.

4. Mengikut jenis isyarat:

Ø analog;

Ø digital;

Ø nadi.

5. Mengikut jenis modulasi (manipulasi)

- Dalam sistem komunikasi analog:

Ø dengan modulasi amplitud;

Ø dengan modulasi jalur tunggal;

Ø dengan modulasi frekuensi.

- Dalam sistem komunikasi digital:

Ø dengan manipulasi amplitud;

Ø dengan penguncian anjakan frekuensi;

Ø dengan manipulasi fasa;

Ø dengan kekunci anjakan fasa relatif;

Ø dengan kekunci tonal (elemen tunggal memanipulasi ayunan subcarrier (nada), selepas itu manipulasi dijalankan pada frekuensi yang lebih tinggi).

6. Mengikut nilai asas isyarat radio

Ø jalur lebar (B>> 1);

Ø jalur sempit (B»1).

7. Dengan bilangan mesej yang dihantar serentak

Ø saluran tunggal;

Ø berbilang saluran (kekerapan, masa, pembahagian kod saluran);

8. Dengan arahan pertukaran mesej

Ø berat sebelah;

Ø dua hala.
9. Mengikut urutan pertukaran mesej

Ø komunikasi simplex- komunikasi radio dua hala, di mana penghantaran dan penerimaan setiap stesen radio dijalankan secara bergilir-gilir;

Ø komunikasi dupleks- penghantaran dan penerimaan dijalankan secara serentak (paling cekap);

Ø komunikasi separuh dupleks- merujuk kepada simplex, yang menyediakan peralihan automatik dari penghantaran ke penerimaan dan kemungkinan meminta wartawan sekali lagi.

10. Kaedah untuk melindungi maklumat yang dihantar

Ø komunikasi terbuka;

Ø komunikasi tertutup (rahsia).

11. Mengikut tahap automasi pertukaran maklumat

Ø bukan automatik - kawalan stesen radio dan pertukaran mesej dilakukan oleh pengendali;

Ø automatik - hanya maklumat dimasukkan secara manual;

Ø automatik - proses pemesejan dijalankan antara peranti automatik dan komputer tanpa penyertaan operator.

Klasifikasi No. 3 (sesuatu mungkin berulang):

1. Dengan tujuan

telefon

Telegraf

Televisyen

Penyiaran

2. Dengan arah penghantaran

Simplex (penghantaran dalam satu arah sahaja)

Half-duplex (transmisi secara bergantian dalam kedua-dua arah)

Dupleks (transmisi serentak dalam kedua-dua arah)

3. Mengikut sifat talian komunikasi

mekanikal

Hidraulik

Akustik

Elektrik (berwayar)

Radio (wayarles)

Optik

4. Dengan sifat isyarat pada input dan output saluran komunikasi

Analog (berterusan)

Diskret dalam masa

Diskret mengikut tahap isyarat

Digital (diskrit dalam kedua-dua masa dan tahap)

5. Mengikut bilangan saluran bagi setiap talian komunikasi

Saluran tunggal

berbilang saluran

Dan satu lagi lukisan di sini:

Rajah.3. Klasifikasi talian komunikasi.

Ciri-ciri (parameter) saluran komunikasi

1. Fungsi pemindahan saluran: dibentangkan dalam borang tindak balas frekuensi amplitud (AFC) dan menunjukkan bagaimana amplitud sinusoid pada output saluran komunikasi melemahkan berbanding dengan amplitud pada inputnya untuk semua kemungkinan frekuensi isyarat yang dihantar. Tindak balas frekuensi amplitud ternormal saluran ditunjukkan dalam Rajah 4. Mengetahui tindak balas frekuensi amplitud saluran sebenar membolehkan anda menentukan bentuk isyarat keluaran untuk hampir semua isyarat input. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk mencari spektrum isyarat input, menukar amplitud harmonik konstituennya mengikut ciri frekuensi amplitud, dan kemudian mencari bentuk isyarat keluaran dengan menambah harmonik yang ditukar. Untuk memeriksa secara eksperimen tindak balas frekuensi amplitud, adalah perlu untuk menguji saluran dengan rujukan (sama dalam amplitud) sinusoid pada keseluruhan julat frekuensi dari sifar hingga beberapa nilai maksimum yang boleh didapati dalam isyarat input. Selain itu, kekerapan sinusoid input perlu diubah dalam langkah-langkah kecil, yang bermaksud bilangan eksperimen haruslah besar.

-- nisbah spektrum isyarat keluaran kepada input
- lebar jalur

Rajah 4 Menormalkan tindak balas frekuensi amplitud saluran

2. Lebar jalur: adalah ciri terbitan daripada tindak balas frekuensi. Ia mewakili julat frekuensi berterusan yang nisbah amplitud isyarat keluaran kepada input melebihi beberapa had yang telah ditetapkan, iaitu lebar jalur menentukan julat frekuensi isyarat di mana isyarat ini dihantar melalui saluran komunikasi tanpa herotan yang ketara. . Biasanya, lebar jalur diukur pada 0.7 daripada nilai tindak balas frekuensi maksimum. Lebar jalur mempunyai pengaruh terbesar pada kelajuan maksimum penghantaran maklumat yang mungkin melalui saluran komunikasi.

3. Pelemahan: ditakrifkan sebagai pengurangan relatif dalam amplitud atau kuasa isyarat apabila isyarat frekuensi tertentu dihantar melalui saluran. Selalunya, apabila mengendalikan saluran, frekuensi asas isyarat yang dihantar diketahui terlebih dahulu, iaitu frekuensi yang harmoniknya mempunyai amplitud dan kuasa yang paling besar. Oleh itu, adalah cukup untuk mengetahui pengecilan pada frekuensi ini untuk menganggarkan herotan isyarat yang dihantar melalui saluran. Anggaran yang lebih tepat boleh dilakukan dengan pengetahuan tentang pengecilan pada beberapa frekuensi yang sepadan dengan beberapa harmonik asas isyarat yang dihantar.

Pengecilan biasanya diukur dalam desibel (dB) dan dikira menggunakan formula berikut: , Di mana

Kuasa isyarat pada output saluran,

Kuasa isyarat pada input saluran.

Pengecilan sentiasa dikira untuk frekuensi tertentu dan berkaitan dengan panjang saluran. Dalam amalan, konsep "pelemahan linear" sentiasa digunakan, i.e. pengecilan isyarat per unit panjang saluran, contohnya, pengecilan 0.1 dB/meter.

4. Kelajuan penghantaran: mencirikan bilangan bit yang dihantar melalui saluran per unit masa. Ia diukur dalam bit sesaat - bit/s, serta unit terbitan: Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s. Kelajuan penghantaran bergantung pada lebar jalur saluran, tahap hingar, jenis pengekodan dan modulasi.

5. Imuniti bunyi saluran: mencirikan keupayaannya untuk menyediakan penghantaran isyarat dalam keadaan gangguan. Gangguan biasanya dibahagikan kepada dalaman(mewakili bunyi haba peralatan) Dan luaran(mereka adalah pelbagai dan bergantung kepada medium penghantaran). Kekebalan bunyi saluran bergantung pada penyelesaian perkakasan dan algoritma untuk memproses isyarat yang diterima, yang dibenamkan dalam peranti transceiver. Kekebalan bunyi penghantaran isyarat melalui saluran mungkin bertambah disebabkan oleh pengekodan dan pemprosesan khas isyarat.

6. Julat dinamik : logaritma nisbah kuasa maksimum isyarat yang dihantar oleh saluran kepada minimum.

7. Kekebalan bunyi: Ini adalah imuniti bunyi, i.e. imuniti bunyi.

Penyebaran maklumat berlaku dalam proses penghantarannya.

Pada pemindahan maklumat Selalu ada dua objek - sumber dan penerima maklumat. Peranan ini boleh berubah, contohnya, semasa dialog, setiap peserta bertindak sama ada sebagai sumber atau sebagai penerima maklumat.

Maklumat dihantar dari sumber kepada penerima melalui saluran komunikasi di mana ia mesti dikaitkan dengan beberapa pembawa bahan. Untuk menghantar maklumat, sifat-sifat medium ini mesti berubah dari semasa ke semasa. Jadi mentol lampu yang sentiasa menyala hanya menyampaikan maklumat bahawa beberapa proses sedang berjalan. Jika anda menghidupkan dan mematikan mentol, anda boleh menghantar pelbagai maklumat, contohnya, menggunakan kod Morse.

Apabila orang bercakap, pembawa maklumat adalah gelombang bunyi di udara. Dalam komputer, maklumat dihantar menggunakan isyarat elektrik atau gelombang radio (dalam peranti wayarles). Maklumat boleh dihantar menggunakan cahaya, pancaran laser, telefon atau sistem pos, rangkaian komputer, dsb.

Maklumat datang melalui saluran komunikasi dalam bentuk isyarat yang boleh dikesan oleh penerima menggunakan deria (atau sensor) dan "faham" (nyahkod).

Isyarat ialah perubahan sifat-sifat medium yang digunakan untuk menghantar maklumat.

Contoh isyarat ialah perubahan dalam kekerapan dan kelantangan bunyi, kilatan cahaya, perubahan voltan pada kenalan, dsb.

Seseorang hanya boleh menerima isyarat menggunakan derianya. Untuk menghantar maklumat, contohnya, menggunakan gelombang radio, anda memerlukan peranti tambahan: pemancar radio yang menukar bunyi kepada gelombang radio dan penerima radio yang melakukan penukaran terbalik. Mereka membolehkan anda mengembangkan keupayaan manusia.

Tidak mustahil untuk menyampaikan banyak maklumat dengan satu isyarat. Oleh itu, selalunya tidak satu isyarat digunakan, tetapi urutan isyarat, iaitu mesej. Adalah penting untuk memahami bahawa mesej hanyalah "cangkang" untuk menghantar maklumat, dan maklumat adalah kandungan mesej. Penerima mesti sendiri "mengekstrak" maklumat daripada urutan isyarat yang diterima. Adalah mungkin untuk menerima mesej tetapi tidak menerima maklumat, contohnya, dengan mendengar pertuturan dalam bahasa yang tidak dikenali atau memintas mesej berkod.

Maklumat yang sama boleh dihantar menggunakan mesej yang berbeza, contohnya, melalui ucapan, menggunakan nota, atau menggunakan semafor bendera, yang digunakan dalam tentera laut. Pada masa yang sama, mesej yang sama boleh membawa maklumat yang berbeza untuk penerima yang berbeza. Oleh itu, frasa "Hujan di Santiago," yang disiarkan pada tahun 1973 di frekuensi radio tentera, berfungsi sebagai isyarat kepada penyokong Jeneral A. Pinochet untuk memulakan rampasan kuasa di Chile.

Oleh itu, maklumat dipersembahkan dan dihantar dalam bentuk urutan isyarat, simbol. Daripada sumber kepada penerima, mesej dihantar melalui beberapa medium material. Jika cara komunikasi teknikal digunakan dalam proses penghantaran, ia dipanggil saluran penghantaran maklumat (saluran maklumat). Ini termasuk telefon, radio, TV. Organ deria manusia memainkan peranan sebagai saluran maklumat biologi.

Proses penghantaran maklumat melalui saluran komunikasi teknikal mengikut skema berikut (menurut Shannon):

Penghantaran maklumat boleh dilakukan menggunakan mana-mana bahasa pengekodan maklumat yang boleh difahami oleh kedua-dua sumber dan penerima.

Pengekod– peranti yang direka untuk menukar mesej asal sumber maklumat kepada bentuk yang mudah untuk dihantar.

Peranti penyahkodan - peranti untuk menukar mesej berkod kepada mesej asal.

Contoh. Semasa perbualan telefon: sumber mesej ialah orang yang bercakap; peranti pengekodan - mikrofon - menukar bunyi perkataan (gelombang akustik) kepada impuls elektrik; saluran komunikasi - rangkaian telefon (wayar); peranti penyahkodan - bahagian tiub yang kita bawa ke telinga, di sini isyarat elektrik sekali lagi ditukar kepada bunyi yang kita dengar; penerima maklumat ialah orang yang mendengar.

Istilah "bunyi" merujuk kepada pelbagai jenis gangguan yang memesongkan isyarat yang dihantar dan membawa kepada kehilangan maklumat. Gangguan sedemikian, pertama sekali, timbul atas sebab teknikal: kualiti talian komunikasi yang lemah, ketidakamanan aliran maklumat yang berbeza yang dihantar melalui saluran yang sama antara satu sama lain. Untuk melindungi daripada bunyi, pelbagai kaedah digunakan, contohnya, penggunaan pelbagai jenis penapis yang memisahkan isyarat berguna daripada bunyi. Terdapat sains yang membangunkan kaedah melindungi maklumat - kriptologi, yang digunakan secara meluas dalam teori komunikasi.

Claude Shannon membangunkan teori pengekodan khas yang menyediakan kaedah untuk menangani bunyi. Salah satu idea penting teori ini ialah kod yang dihantar melalui talian komunikasi mestilah berlebihan. Disebabkan ini, kehilangan beberapa bahagian maklumat semasa penghantaran boleh diberi pampasan. Walau bagaimanapun, redundansi tidak boleh terlalu besar. Ini akan menyebabkan kelewatan dan peningkatan kos komunikasi. Dalam erti kata lain, agar kandungan mesej yang diputarbelitkan oleh gangguan dapat dipulihkan, ia mesti berlebihan iaitu, ia mesti mengandungi unsur "tambahan", yang tanpanya makna masih dipulihkan. Sebagai contoh, dalam mesej "Vlg vpdt di Kspsk MR" ramai yang akan meneka frasa "Volga mengalir ke Laut Caspian", dari mana semua vokal telah dikeluarkan. Contoh ini menunjukkan bahawa bahasa semula jadi mengandungi banyak "tambahan"; redundansi mereka dianggarkan pada 60-80%.

Apabila membincangkan topik mengukur kelajuan penghantaran maklumat, anda boleh menggunakan teknik analogi. Analog ialah proses mengepam air melalui paip air. Di sini saluran penghantaran air adalah paip. Keamatan (kelajuan) proses ini dicirikan oleh penggunaan air, i.e. bilangan liter yang dipam setiap unit masa. Dalam proses penghantaran maklumat, saluran adalah talian komunikasi teknikal. Dengan analogi dengan bekalan air, kita boleh bercakap tentang aliran maklumat yang dihantar melalui saluran. Kelajuan penghantaran maklumat ialah jumlah maklumat mesej yang dihantar setiap unit masa. Oleh itu, unit untuk mengukur kelajuan aliran maklumat ialah: bit/s, byte/s, dsb.

Konsep lain - kapasiti saluran maklumat - juga boleh dijelaskan menggunakan analogi "paip". Anda boleh meningkatkan aliran air melalui paip dengan meningkatkan tekanan. Tetapi jalan ini tidak berkesudahan. Jika tekanan terlalu tinggi, paip mungkin pecah. Oleh itu, aliran air maksimum, yang boleh dipanggil daya tampung sistem bekalan air. Talian komunikasi maklumat teknikal juga mempunyai had kelajuan pemindahan data yang serupa. Sebab untuk ini juga adalah fizikal.

Saluran komunikasi ialah satu set cara teknikal dan persekitaran fizikal yang mampu menghantar isyarat yang dihantar, yang memastikan penghantaran mesej daripada sumber maklumat kepada penerima.

Saluran biasanya dibahagikan kepada berterusan dan diskret.

Dalam kes yang paling umum, setiap saluran diskret termasuk saluran berterusan sebagai komponen. Sekiranya pengaruh faktor-faktor yang mengganggu penghantaran mesej dalam saluran boleh diabaikan, maka saluran ideal tersebut dipanggil saluran tanpa gangguan . Dalam saluran sedemikian, setiap mesej pada input secara unik sepadan dengan mesej tertentu pada output dan sebaliknya. Jika pengaruh gangguan dalam saluran tidak boleh diabaikan, maka apabila menganalisis ciri-ciri mesej yang dihantar melalui saluran tersebut, gunakan model yang mencirikan operasi saluran dengan kehadiran gangguan.

Di bawah model saluran merujuk kepada penerangan matematik saluran yang membolehkan seseorang mengira atau menilai ciri-cirinya, berdasarkan kaedah untuk membina sistem komunikasi diterokai tanpa menjalankan kajian eksperimen.

Saluran di mana kebarangkalian untuk mengenal pasti isyarat pertama dengan yang kedua dan yang kedua dengan yang pertama adalah sama dipanggil simetri .

Saluran yang abjad isyarat pada input berbeza daripada abjad isyarat pada outputnya dipanggil memadam saluran.

Saluran untuk menghantar mesej dari sumber kepada penerima, ditambah dengan saluran kembali, berfungsi untuk meningkatkan kebolehpercayaan penghantaran dipanggil saluran maklum balas.

Saluran komunikasi dianggap diberikan jika data pada mesej pada inputnya diketahui, serta sekatan yang dikenakan ke atas mesej input oleh ciri fizikal saluran.

Untuk mencirikan saluran komunikasi, dua konsep kelajuan penghantaran digunakan:

1 – kelajuan penghantaran teknikal, yang dicirikan oleh bilangan isyarat asas yang dihantar melalui saluran komunikasi per unit masa, ia bergantung pada sifat saluran komunikasi dan pada kelajuan peralatan saluran:

2 – kelajuan maklumat, yang ditentukan oleh jumlah purata maklumat yang dihantar melalui saluran komunikasi per unit masa:

Kapasiti saluran ialah kelajuan maksimum penghantaran maklumat melalui saluran ini, dicapai dengan kaedah penghantaran dan penerimaan yang paling maju.

Kuliah Bil 8

Penyelarasan ciri fizikal saluran komunikasi dan isyarat

Setiap saluran komunikasi tertentu mempunyai parameter fizikal yang menentukan kemungkinan menghantar isyarat tertentu melalui saluran ini. Tidak kira jenis dan tujuan tertentu, setiap saluran boleh dicirikan oleh tiga parameter utama:

TK – masa capaian saluran [s];

F K – jalur lebar saluran [Hz];

Н К – lebihan isyarat yang dibenarkan atas gangguan dalam saluran.

Berdasarkan ciri-ciri ini, ciri kamiran digunakan - volum saluran.

Pertimbangkan kes berikut:

A)

Untuk menilai kemungkinan menghantar isyarat yang diberikan melalui saluran tertentu, anda perlu mengaitkan ciri saluran dengan ciri isyarat yang sepadan:

T C – tempoh isyarat [s];

F C – jalur frekuensi (lebar spektrum) isyarat [Hz];

H C – tahap lebihan isyarat berbanding hingar.

Kemudian kita boleh memperkenalkan konsep kelantangan isyarat .