Sistemde çalışın

Çeşitli iletişim kanallarının özellikleri. İletişim hatları ve kanalları. Dağıtım aracına göre

İletişim kanalının temel özellikleri şunları içerir:

  • t k için kan süresi - iletişim kanalının işlevlerini yerine getirdiği süre;
  • bant genişliği А / к - iletişim kanalı tarafından önemli bir zayıflama olmaksızın iletilen titreşim frekansları bandı;
  • dinamik aralık D K, hangisi olarak temsil edilebilir

alıcının hassasiyetine bağlıdır R tsh ve izin verilen yükler Rtakh iletişim kanalı ekipmanı;

iletişim kanalı kapasitesi V K - yukarıdaki miktarların ürünü:

Sinyalin (5.8) hacmi iletişim kanalının kapasitesini aşarsa, bu durumda böyle bir sinyal bozulma olmadan (bilgi kaybı olmadan) iletilemez.

Bir sinyali bir bilgi aktarım kanalıyla eşleştirmek için genel koşul, oran ile belirlenir.

Bu oran, sinyali kanalla eşleştirmek için gerekli ancak yeterli olmayan koşulu ifade eder. Tüm parametreler üzerinde uzlaşma koşulu yeterlidir:

Koşul (5.19) sağlandığında, koşulların (5.20) bir kısmı sağlanamazsa, ses seviyesini korurken sinyalin dönüştürülmesiyle eşleşme elde etmek mümkündür. Örneğin, sinyalin kanalla frekans eşleşmesi yoksa, örn. Afs " D / c, daha sonra eşleştirme, sinyalin bir bant kaydediciye bir bant hızında kaydedilmesi ve iletim sırasında daha düşük bir hızda oynatılmasıyla sağlanır p zaman. Sonuç olarak, sinyal süresi T s artar psinyalin hacmi değişmezken spektrumunun genişliği bir kez ve zaman zaman azalır;

bilgi miktarı 1 (X, Y) - kaynak sinyalde bulunan iletilen bilgi miktarı anlamına gelir Y, nesnenin durumu hakkında X ve sinyalin alınmasının bir sonucu olarak kaldırılan belirsizlik miktarı ile belirlenir, yani. fark Önsel(sinyali almadan önce) ve a posteriori (sinyali aldıktan sonra) entropi:

Bu, bilgi miktarının aşağıdaki özelliklerini ifade eder:

  • bilgi miktarı entropi ile aynı birimlerde ölçülür; çoğunlukla bitler halinde;
  • bilgi miktarı her zaman olumsuz değildir: Ben (X, Y)\u003e 0;
  • sinyalin hiçbir dönüşümü içerdiği bilgiyi artırmaz;
  • Bilgi miktarı Ben (X, Y) herhangi bir kaynak hakkında X, Y sinyalinin içerdiği bu kaynağın entropisinden fazla değildir: 1 (X Y) H (X)
  • kaynakta yer alan kişinin kendisi hakkında bilgi miktarı X, entropisine eşittir: Ben (X, Y) \u003d H (X).

Özel durumda t Kaynağın olası durumları eşit derecede olasıdır ve birbirinden bağımsızdır, kaynağın her durumu bilgi taşır Ben (X, X) \u003d günlük „ t, ve oluşan dizi p devletler (örneğin, uzunlukta bir telgraf p oluşan işaretler t eşlenebilir semboller), bilgi taşır Ben (X, X) \u003d\u003d / jlog a t \u003d loga t ". Bu durumda, bilgi kaynağında bulunan bilgi miktarı, bilgi alırken seçimin yapıldığı, kaynağın olası durum dizilerinin sayısının (olası eşlenebilir olayların sayısı) logaritması ile belirlenir.

Ayrık mesajların eksik güvenilirliğine sahip bilgi miktarı, koşulsuz entropi farkına eşittir. H (X), mesajın ilk belirsizliğini ve mesajın artık belirsizliğini karakterize eden koşullu entropiyi karakterize etmek:

nerede1 (X, Y) - alınan mesajların tamamında yer alan bilgi miktarıX, iletilen mesajların tümü ile ilgili olarak Y;

nerederU) - önceki olasılık;

neredep (E /, x,) - mesajdaki belirsizliği karakterize eden koşullu olasılıkx, iletilen mesajla ilgiliy,.

Birlikte oluşma olasılığı -deve x "eşit p (y „x,)olarak yazılabilir

Olasılık, mesajın önceki olasılığına eşittir y s mesaj oluşumunun koşullu (arka) olasılığı ile çarpılır y, x mesajının alınması şartıyla.

1 ... 10 V gerilim değerlerini eşit olasılıkla kabul eden bir gerilim kaynağının çıkış durumu hakkında bir mesaj iletilmesine bir örnek verelim Bu durumda mesaj çok fazla bilgi taşır. Bir olayın olasılığı ne kadar düşükse, bu olay hakkında mesajda o kadar fazla bilgi bulunduğunu görmek kolaydır. Örneğin, Temmuz ayında don olacağına dair mesaj çok fazla bilgi içeriyor, çünkü böyle bir olay nadirdir ve olasılığı çok düşüktür.

Bilgi miktarı ifadesine sahiptir

Formüllerin çakışmasına rağmen, bilgi miktarı ve entropi, bilgi miktarı mesaj alındıktan sonra belirlenir.

Bilgi ve entropi miktarını ölçmek için kullanılan birimler, logaritmanın tabanının seçimine bağlıdır: ondalık logaritmalar kullanılırken - dit, doğal - sirke, ikili - bit.

İletişim sinyalinin temel özellikleri aşağıdakileri de içerir:

iletilen bilginin hızı - birim zamanda iletişim kanalı üzerinden iletilen ortalama bilgi miktarı. Genel olarak iletim hızı, iletilen mesajın süresine bağlıdır. T. Yeterince uzun mesajlar için iletim hızı sabit kalır. Bilgi aktarım hızı ifadesine sahiptir

nerede / (Z, Y) - zaman içinde iletilen bilgi miktarı Tkanal çalışması;

kanal kapasitesi (C) - belirli bir kanal için teorik olarak izin verilen maksimum bilgi aktarım hızı:

Kanala bilgi girme hızı kanalın bant genişliğini aşmamalıdır, aksi takdirde bilgiler kaybolur. Analitik olarak, bilgi girişinin hızı şu şekilde ifade edilir:

nerede 1 (X) - kanal girişindeki ortalama bilgi miktarı;

T - mesajın süresi.

Bilgi aktarımı teorisindeki ana konulardan biri, bilgi aktarım hızının ve bant genişliğinin kanal parametrelerine bağımlılığını ve bunun içinde hareket eden sinyallerin ve parazitlerin özelliklerini belirlemektir;

  • frekans tepkisi (Frekans tepkisi). İletişim kanalının özelliklerini belirlemek için, belirli bir referans etkisine tepkisinin bir analizi uygulanır. Çoğu zaman, farklı frekanslardaki sinüzoidal sinyaller referans olarak kullanılır. AFC, iletilen sinyalin tüm frekansları için girişindeki genliğe kıyasla iletişim hattının çıkışındaki sinüzoidin genliğinin nasıl değiştiğini gösterir;
  • bant genişliği - çıkış sinyalinin genliğinin giriş sinyaline oranının belirli bir sınırı aştığı frekans aralığı (0,5'lik bir güç için). Bu frekans bandı, bu sinyalin önemli bir bozulma olmadan iletişim hattı üzerinden iletildiği sinüzoidal bir sinyalin frekans aralığını tanımlar. Bant genişliği, iletişim hattı üzerinden mümkün olan maksimum bilgi aktarım hızını etkiler;
  • bağlantı zayıflaması (L) - belirli bir frekansta bir sinyal iletişim hattı üzerinden iletildiğinde sinyalin genliğindeki veya gücündeki göreceli azalma olarak tanımlanır. Zayıflama Lgenellikle desibel (dB) cinsinden ölçülür ve formül kullanılarak hesaplanır

burada P'ykh, hat çıkışındaki sinyal gücüdür;

Toplu iğne - hat girişindeki sinyal gücü;

veri aktarımının güvenilirliği - iletilen her veri biti için bozulma olasılığını karakterize eder. Güvenilirlik göstergesi, bilgi sembolünün hatalı alınması olasılığıdır - P osh. Hatalara karşı ek koruma araçları olmayan iletişim kanalları için P osh değeri, kural olarak 10-4 ... 10-6'dır. Fiber optik iletişim hatlarında P osh 10 -9'dur. Bu, P osh \u003d 10-4 olduğunda, ortalama olarak 10.000 bitten bir bitin değerinin bozulduğu anlamına gelir. Bit distorsiyonu hem hat gürültüsünden hem de hattın bant genişliğiyle sınırlanan dalga formu distorsiyonundan kaynaklanır. İletilen verilerin güvenilirliğini artırmak için, hatların gürültü bağışıklığı seviyesinin artırılmasının yanı sıra geniş bant iletişim hatlarının kullanılması gerekmektedir.

Ağ teknolojileri, iletişim kanalları ve temel özellikleri.

C yemek yedi:

    Ağ teknolojilerinin temellerini öğretin.

    Bilişsel ilgi geliştirin.

    Bir bilgi kültürü geliştirin.

P ödev kontrolü.

X ders:

İnternet teknolojisi bir bilgisayar ağı oluşturmak için yeterli olan tutarlı bir standart protokoller ve yazılım ve donanım kümesidir (örneğin, ağ bağdaştırıcıları, sürücüler, kablolar ve konektörler).
Günümüzde İnternet, birçok ağın ara bağlantısıdır. Her ağ onlarca ve yüzlerce sunucudan oluşur. Sunucular, çeşitli iletişim hatları ile doğrudan birbirine bağlıdır: kablo, karasal radyo iletişimi, uydu radyo iletişimi. Her sunucuya ağ istemcisi olan çok sayıda bilgisayar ve yerel bilgisayar ağı bağlıdır. İstemciler sunucuya yalnızca doğrudan hatlarla değil, aynı zamanda normal telefon kanalları aracılığıyla da bağlanabilirler.
İletişim kanalları uzaktan veri aktarımına izin veren teknik araçları ifade eder. Düşündüğümüz bağlamda iletişim kanalları aranacakuzak bilgisayarlar arasında bilgi aktarımı için iletişim araçları ... Geleneksel iletişim kanalları (telefon, telgraf, uydu vb.) Bilgi aktarımının teknik araçları olarak kullanılabilir. Artık daha gelişmiş araçlar, özellikle dijital bilgilerin iletimi için oluşturulmuş iletişim kanalları olarak kabul edilmektedir. Bunlar, örneğin, fiber optik ağları içerir.

İletişim kanallarının temel özellikleriçıktı vegürültü bağışıklığı ... Verim, bir kanalın zaman birimi başına belirli sayıda mesajı iletme yeteneğini yansıtır. Bu parametre, iletişim kanalının fiziksel özelliklerine bağlıdır. Başka bir deyişle,çıktı başlangıç \u200b\u200bve bitiş bitleri, Stokes'un ilk bitiş kayıtları, vb. gibi ek hizmet bilgileri hariç olmak üzere, modemin birim zamanda ilettiği veri miktarıdır.
Bağışıklık iletilen bilginin bozulma seviyesinin parametresini ayarlar. İletim sırasında değişiklik veya bilgi kaybını önlemek için gürültünün etkisini azaltmak için özel yöntemler kullanılır.

Bilgisayar iletişim kanallarının sınıflandırılması:

    kodlama yöntemi ile:dijital veanalog ;

    iletişim yoluyla:tahsis edilmiş (kalıcı bağlantı) veçevirmek (geçici bağlantı);

    sinyal iletim yöntemi ile:kablo (bükümlü çift, koaksiyel kablo, fiber optik, optik (fiber), radyo rölesi, kablosuz, uydu;telefon , radyo (radyo rölesi, uydu).

Bükülmüş çift birbirine bükülmüş iki yalıtılmış telden oluşur. Tellerin bükülmesi, harici elektromanyetik alanların iletilen sinyaller üzerindeki etkisini azaltır.

Koaksiyel kablo bükümlü çifte kıyasla daha yüksek mekanik dayanıma, gürültü bağışıklığına sahiptir.

Fiber optik kablo - ideal bir iletim ortamı, elektromanyetik alanlardan etkilenmez ve neredeyse hiç radyasyona sahip değildir.

İletişim hatları:
Radyo röle iletişim hatları (RRL) desimetre, santimetre ve milimetre dalga aralıklarında sinyal iletmek için tasarlanmıştır. İletim, görüş hattı mesafesinde bulunan bir tekrarlayıcılar sistemi aracılığıyla gerçekleştirilir.

Kablosuz ağ donanımı bilgisayarlar, ağlar ve diğer özel cihazlar arasında radyo kanalları üzerinden bilgi aktarımı için tasarlanmıştır.

Uydu iletişim hatları 9 - 11 frekans aralığında ve gelecekte optik aralıklarda çalışır. Bu sistemlerde yer istasyonundan gelen sinyal, alıcı-verici ekipmanı içeren bir uyduya gönderilir, burada amplifiye edilir, işlenir ve toprağa geri gönderilir, uzun mesafelerde iletişim sağlar ve geniş alanları kapsar.


İletişim kanalları ikiye ayrılır:basit vedubleks ... Bir durumda, bilgi yalnızca tek bir yönde iletilir, bu daha az verimli bir araçtır. Başka bir durumda, bilgi iki yönde iletilir ve birkaç mesaj aynı anda iletilebilir.


Verileri uzaktan aktaran fiziksel bir işlem olarak,sinyaller ... Bu süreç, yaratan çeşitli fenomenlerden etkilenebilir.girişim (örneğin, iletişim kanallarında ortaya çıkan ve faydalı sinyallerin iletim aralığını sınırlayan yabancı kaynaklı bir voltaj olabilir).


Meydana gelme kaynağına ve etkilerinin niteliğine bağlı olarak, müdahale aşağıdakilere ayrılır:

    kendi iletişim kanalı girişimi;

    karşılıklı kanalların birbirleri üzerindeki etkisiyle yaratılan;

    dış - yabancı elektromanyetik alanlardan.


Uygulama, gürültüden (parazit) kurtulmanın, meydana gelmelerinin doğal (kaçınılmaz) nedenleri nedeniyle imkansız olduğunu göstermiştir. Daha sonra, iletilen metnin kendisinde koruma olasılığını arama fikri önerildi (K.E. Shannon). En iyi yol, fazladan kod kullanmaktı. İletişim kanalları üzerinden aktarım sırasında bilgiyi koruma işlevi üç bileşeni içerir:doğrulama , hata tespiti vebildirim onlar hakkında, orijinal durumuna dönün. Bilgi buna göre kodlanır, ana içerikle birlikte iletilen bilginin boyutu hakkında bilgi iletilir. Bilgi alındığında, mesajın uzunluğu ile ilgili bilgiler başlangıç \u200b\u200bdurumuna göre kontrol edilir; değerler eşleşmezse, bilgi aktarım noktasına yeniden gönderme ihtiyacı hakkında bir sinyal gönderilir.

Proxy sunucu - tarayıcı ile nihai web sunucusu arasında aracı olarak kullanılan bir ara, geçiş web sunucusu. Proxy sunucusu kullanmanın ana nedeni, bilgi aktarım hacmini kaydetmek ve önbelleğe alma nedeniyle erişim hızını artırmaktır. Örneğin, şirket çalışanlarının çoğu, mevcut döviz kurunu içeren aynı web sunucusunu sıklıkla kullanıyorsa, bu bilgi bir proxy'de saklanacak ve böylece sayfalar orijinal sunucudan yalnızca 1 kez istenecektir. Proxy kullanırken, şirketin yalnızca bir genel IP adresine ihtiyacı vardır.

Protokol - iki bağımsız süreç veya cihaz arasında bilgi alışverişi için format ve prosedürleri düzenleyen bir dizi kural.

Ağ protokolü - veri transferinde kullanılan bir dizi kural ve anlaşma.


Farklı ağlarda ve farklı işletim sistemlerinde çalışan üç ana protokol türü vardır: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP / IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface).
İletim Kontrol Protokolü / İnternet Protokolü (TCP / IP), İnternet için geliştirilmiş ve temeli haline gelen bir dizi protokoldür. TCP, gönderilen her baytın kayıpsız olarak hedefe ulaşmasını garanti eder. IP, yerel IP adreslerini fiziksel ağ adreslerine atar, böylece yönlendiricilerin çalıştığı adres alanını sağlar.


TCP / IP ailesi şunları içerir:

    uzak terminallerin uzak ana bilgisayarlara (bilgisayarlar) bağlanmasına izin veren Telnet protokolü;

    kullanıcıların sayısal bir IP adresi yerine sembolik bir alan adı kullanarak ağ düğümlerine adres vermesine olanak tanıyan alan adresleme sistemi DNS'si;

    dosya Aktarım Protokolü Dosyaları depolama ve aktarma mekanizmasını tanımlayan FTP;

    köprü Metni Aktarım Protokolü HTTP.

Sorular ve görevler

    Ağ teknolojisi nedir?

    İletişim kanalları nelerdir?

    İletişim kanallarının temel özellikleri nelerdir?

    İletişim kanallarının sınıflandırmasını verin.

    Proxy sunucusu nedir?

    Protokol nedir?

    TCP / IP'nin işlevi nedir?

Ödev : özet.

İletişim hattı ve iletişim kanalı aynı şey değildir.

İletişim hattı(LS) fiziki çevrehangi bilgi sinyallerinin iletildiği. Zaman, frekans kodu ve diğer ayırma türleri aracılığıyla bir iletişim hattında birkaç iletişim kanalı organize edilebilir - daha sonra mantıksal (sanal) kanallardan söz ederler. Kanal, iletişim hattını tamamen tekeline alıyorsa, o zaman fiziksel bir kanal olarak adlandırılabilir ve bu durumda iletişim hattı ile çakışır. Örneğin, bir analog veya dijital iletişim kanalından söz etmek mümkün olsa da, bir analog veya dijital iletişim hattından bahsetmek saçmadır, çünkü bir hat yalnızca çeşitli tiplerde iletişim kanallarının oluşturulabildiği fiziksel bir ortamdır. Bununla birlikte, fiziksel bir çok kanallı hattan bahsedilse bile, genellikle bir iletişim kanalı olarak adlandırılır. L S, herhangi bir bilgi aktarım sisteminde vazgeçilmez bir bağlantıdır.

Şekil: 15. 2. İletişim kanallarının sınıflandırılması

İletişim kanallarının (CS) sınıflandırılması Şekil 2'de gösterilmiştir. 15. 2. Fiziksel yapılarına göre, uyuşturucular ve bunlara dayalı CS ikiye ayrılır:

    mekanik - malzeme ortamını aktarmak için kullanılır

    akustik - bir ses sinyali iletir;

    optik - bir ışık sinyali iletir;

    elektrik - bir elektrik sinyali iletir.

Elektriksel ve optikCOP şunlar olabilir:

    sinyal iletimi için iletken iletişim hatları kullanan kablolu (elektrik telleri, kablolar, optik fiberler, vb.);

    kablosuz (radyo kanalları, kızılötesi kanallar vb.), sinyalleri iletmek için havada yayılan elektromanyetik dalgaları kullanarak.

İletilen bilgilerin sunum şekline göre, CC aşağıdakilere ayrılır:

    analog- analog kanallar aracılığıyla bilgi aktarılır, sürekli bir biçimde sunulur, yani herhangi bir fiziksel niceliğin sürekli bir değerler dizisi biçiminde sunulur;

    dijital- dijital kanallar, bir veya başka bir fiziksel yapıya sahip dijital (ayrık, puls) sinyaller şeklinde sunulan bilgileri iletir.

Olası bilgi aktarım yönlerine bağlı olarak, ayırt edilirler:

    basitCS, bilgilerin yalnızca bir yönde iletilmesine izin verir;

    yarım dubleksCS, ileri ve geri yönlerde alternatif bilgi aktarımı sağlar;

    dubleksCOP, bilginin aynı anda ileri ve geri yönde iletilmesine izin verir.

İletişim kanalları sonunda şunlar olabilir:

    değiştirildi;

    değiştirilemez.

Anahtarlıkanallar ayrı bölümlerden (bölümler) yalnızca bunlar aracılığıyla bilgi aktarımı süresince oluşturulur; aktarımın sonunda böyle bir kanal kapanır (bağlantısı kesilir).

Anahtarsız(adanmış) kanallar uzun süre oluşturulur ve uzunluk, bant genişliği, gürültü bağışıklığı açısından sabit özelliklere sahiptir.

Bant genişliğine göre, aşağıdakilere ayrılabilirler:

    düşük hızCS, 50 ila 200 bit / s arasında olan bilgi aktarım hızı; bunlar hem anahtarlamalı (abone telgrafı) hem de anahtarlamasız telgraf COP'larıdır;

    ortalama hızCS, örneğin analog (telefon) CS; içlerindeki iletim hızı 300 ila 9600 bit / s ve yeni standartlarda V 90-V'dir. 92 Uluslararası Telgraf ve Telefon Danışma Komitesi (CCITT) ve 56.000 bit / s'ye kadar

    yüksek hız(geniş bant) CS, 56.000 bit / sn'nin üzerinde bilgi aktarım hızları sağlar.

Özellikle telefonun CS'sinin telgraftan daha dar olduğu, ancak üzerindeki veri aktarım hızının, bir modemin zorunlu varlığı nedeniyle daha yüksek olduğu ve F'nin iletilen sinyalden önemli ölçüde azaldığı belirtilmelidir. Basit kodlama ile, analog kanallar için maksimum ulaşılabilir veri hızı 9600 baud \u003d 9600 bps'yi geçmez. Aktarılan verileri kodlamak için halihazırda kullanılan karmaşık protokoller, bir veri öğesini görüntülemek için iki değil, birkaç sinyal parametresi değeri kullanır ve 56 kbit / s \u003d 9600 baud analog telefon hatları üzerinden bir veri aktarım hızına ulaşmayı mümkün kılar.

Telefon hatları temelinde düzenlenen dijital CS için, Fc'deki bir düşüş ve sayısallaştırılmış sinyalin Hc'sindeki bir artıştan kaynaklanan veri aktarım hızı da daha yüksek olabilir (64 kbit / s'ye kadar) ve bu tür bir bileşik CS'de birkaç dijital kanalı tek bir kanalda çoklarken, iletim hızı iki, üç, vb. olabilir; Saniyede onlarca ve yüzlerce megabit hıza sahip benzer kanallar var.

Fiziki çevredüşük hızlı ve orta hızlı CS'de bilgi iletimi genellikle kablolu iletişim hatlarıdır: paralel veya bükülmüş ("bükülü çift") tel grupları.

Geniş bantlı CS'yi organize etmek için özellikle:

    bükülmüş bakır tel çiftleriyle ekransız (Korumasız Bükümlü Çift - UTP);

    bükülmüş bakır tel çiftleriyle ekranlanmış (Ekranlı Bükümlü Çift - STP);

    fiber optik (Fiber Optik Kablo - FOC);

    koaksiyel (Koaksiyel Kablo - CC);

    kablosuz radyo kanalları.

Bükülmüş çiftiletkenler arasındaki paraziti azaltmak için çift olarak bükülmüş yalıtımlı iletkenlerdir. Genellikle az sayıda bükümlü çiftten (hatta bazen iki) oluşan bu tür bir kablo, yüksek frekanslarda iletim sırasında daha az sinyal zayıflaması ve paralel bir tel çiftinden daha az elektromanyetik girişime duyarlılıkla karakterize edilir.

UTP kablolarıveri iletim sistemlerinde, özellikle bilgisayar ağlarında diğerlerinden daha sık kullanılır. UTP bükülmüş çiftlerin beş kategorisi vardır: birinci ve ikinci kategoriler, düşük hızlı veri iletimi için kullanılır; üçüncü, dördüncü ve beşinci - sırasıyla 16, 25 ve 155 Mbit / s'ye kadar olan aktarım hızlarında (ve 1999'da tanıtılan Gigabit Ethernet bükümlü çift teknoloji standardını kullanırken, 1000 Mbit / s'ye kadar). İyi teknik özelliklere sahip olan bu kablolar nispeten ucuzdur, kullanımı kolaydır ve topraklama gerektirmez.

STP kablolarıiyi teknik özelliklere sahiptirler, ancak yüksek maliyetlidirler, sağlamdırlar ve çalışırken elverişsizdirler ve ekran topraklaması gerektirirler. Türlere ayrılırlar: Tip 1, Tip 2, Tip 3, Tip 5, Tip 9. Bunlardan Tip 3, korumasız telefon kablosunun özelliklerini ve Tip 5 - fiber optik kablonun özelliklerini tanımlar. En popüler olanı, topraklanması gereken iletken bir örgü ile korunan iki çift bükümlü telden oluşan IBM standart Tip 1 kablosudur. Performansı aşağı yukarı Kategori 5 UTP kablosuyla aynıdır.

Koaksiyel kablobir yalıtkanla kaplı ve koruyucu bir kılıfla bükülmüş ince bakır iletkenlerle çevrili bir bakır iletkendir. Telekomünikasyon için koaksiyel kablolar iki gruba ayrılır:

    kalın koaksiyeller;

    ince koaksiyeller.

Şişmankoaksiyel kablo, iyi elektriksel ve mekanik performans sağlamak için 12,5 mm'lik bir dış çapa ve yeterince kalın bir iletkene (2,17 mm) sahiptir. Kalın bir koaksiyel kablo üzerinden veri aktarım hızı oldukça yüksektir (50 Mbit / s'ye kadar), ancak onunla çalışmanın kesin rahatsızlığı ve önemli maliyeti göz önüne alındığında, veri aktarım ağlarında kullanılması için tavsiye etmek her zaman mümkün değildir. İncekoaksiyel kablonun dış çapı 5-6 mm'dir, daha ucuzdur ve çalışmak daha uygundur, ancak içindeki ince bir iletken (0,9 mm) daha kötü elektrikselliğe (daha kısa bir mesafede kabul edilebilir bir zayıflamaya sahip bir sinyal iletir) ve mekanik özelliklere neden olur. "İnce" koaksiyel için önerilen veri aktarım hızları 10 Mbit / s'yi geçmez.

Esas, baz, temel fiber optik kablo"dahili alt kablolardır" - 5 (tek modlu) ila 100 (çok modlu) mikron çapında, katı bir dolgu ile çevrelenmiş ve 125-250 mikron çapında koruyucu bir kılıfa yerleştirilmiş cam veya plastik fiberlerdir. Tek bir kablo bu "dahili alt kablolardan" bir ila birkaç yüz tane içerebilir. Kablo ise bir dolgu ile çevrilidir ve kablonun mekanik mukavemetini devralan, içine bir veya daha fazla güç elemanının yerleştirildiği daha kalın bir koruyucu kılıfla kaplanır.

Optik bir sinyal, tek modlu bir fiber boyunca yayılır (çapları 5-15 mikrondur), neredeyse fiber duvarlardan yansıma olmaksızın (fibere duvarlarına paralel olarak girer), bu da çok geniş bir bant genişliği (kilometre başına yüzlerce gigahertz'e kadar) sağlar. Çok modlu bir fiber (çapı 40-100 μm'dir) birçok sinyali aynı anda yayar, her biri fibere kendi açısıyla (kendi modunda) girer ve buna göre fiber duvarlardan farklı yerlerde yansıtılır (çok modlu bir fiberin bant genişliği 500-800 MHz'dir / km).

Fiber optik kablo boyunca yayılan ışık ışınının kaynağı, örneğin bir LED veya bir yarı iletken lazer gibi bir elektriksel-optik dönüştürücüdür. Bilgi, ışık demetinin yoğunluğu değiştirilerek kodlanır. Bir ışık ışınının bir fiberden iletilmesinin fiziksel temeli, ışının fiber duvarlardan toplam dahili yansıması prensibidir; bu, minimum sinyal zayıflaması, harici elektromanyetik alanlara karşı en yüksek koruma ve yüksek bir iletim hızı sağlar. Çok sayıda fiber içeren bir fiber optik kablo, büyük miktarda mesaj taşıyabilir. Kablonun diğer ucunda, alıcı cihaz ışık sinyallerini elektrik sinyallerine dönüştürür. Fiber optik kablo üzerinden veri aktarım hızı çok yüksektir ve 1000 Mbit / s'ye ulaşır, ancak çok pahalıdır ve genellikle yalnızca kritik ana hat iletişim kanallarını döşemek için kullanılır. Böyle bir kablo, dünyanın çoğu ülkesinin başkentlerini ve büyük şehirlerini birbirine bağlar ve Atlantik Okyanusu'nun dibine döşenen bir kablo, Avrupa'yı Amerika'ya bağlar. Fiber optik kablo, St.Petersburg'u Moskova, Baltık ve İskandinav ülkelerine bağlar, ayrıca metro tünellerine döşenir ve şehrin tüm bölgelerini birbirine bağlar. Bilgisayar ağlarında fiber optik kablo en kritik alanlarda, özellikle internette kullanılmaktadır. Fiber optik kanalların olanakları gerçekten sonsuzdur: kalın omurga fiber optik kablo aynı anda birkaç yüz bin telefon kanalını, birkaç bin video telefon kanalını ve yaklaşık bin televizyon kanalını düzenleyebilir.

Radyo kanalıhavadan döşenen bir kablosuz iletişim kanalıdır. Bir radyo kanalı üzerinden bir veri iletim sistemi (DTS), bir radyo vericisi ve veri iletimi için kullanılan elektromanyetik spektrumun frekans bandı tarafından belirlenen aynı radyo dalga boyu aralığına ayarlanmış bir radyo alıcısı içerir. Bu SPD'ye genellikle basitçe bir radyo kanalı denir. Radyo kanalı üzerinden veri iletim hızları pratikte sınırsızdır (gönderme ve alma ekipmanının bant genişliği ile sınırlıdırlar). Yüksek hızlı radyo erişimi, kullanıcılara 2 Mbps ve daha yüksek iletim hızına sahip kanallar sağlar.Yakın gelecekte, 20-50 Mbps hızında radyo kanalları beklenmektedir Tablo 15. 1 radyo dalgalarının adlarını ve bunlara karşılık gelen frekans bantlarını göstermektedir.

Tablo 15.1... Radyo dalgası aralıkları

Ticari telekomünikasyon sistemleri için, 902-928 MHz ve 2, 4-2, 48 GHz frekans aralıkları en sık kullanılır (bazı ülkelerde, örneğin Amerika Birleşik Devletleri'nde, düşük radyasyon gücü seviyelerinde - 1 W'a kadar - bu aralıkların devlet lisansı olmadan kullanılmasına izin verilir).

Kablosuz iletişim kanalları zayıf gürültü bağışıklığına sahiptir, ancak kullanıcıya maksimum mobilite ve iletişim verimliliği sağlar. Bilgisayar ağlarında, veri aktarımı için kablosuz iletişim kanalları en çok geleneksel kablo teknolojilerinin kullanımının zor veya imkansız olduğu yerlerde kullanılır. Ancak yakın gelecekte durum değişebilir - kablosuz iletişim için yeni bir teknolojinin geliştirilmesi Bluetooth aktif olarak devam etmektedir.

Bluetoothgörüş hattı gereksiniminin ihlal edildiği durumlarda bile kablosuz telefonların, bilgisayarların ve çeşitli çevre birimlerinin iletişim kurmasına olanak tanıyan, kısa mesafelerde radyo kanalları üzerinden veri aktarımı sağlayan bir teknolojidir.

Yaygın ve halihazırda iyi bilinen, elektronik ekipmanların kızılötesi iletişim kanalı kullanılarak birbirleriyle olan bağlantılarıdır. Ancak bu bağlantılar görüş hattı gerektirir. Örneğin, TV ile aranızda bir gazete kağıdı olsa bile TV uzaktan kumandası kullanılamaz.

Aslında Bluetoothyalnızca çeşitli taşınabilir cihazlar arasında kızılötesi bağlantı kullanımına bir alternatif olarak düşünülmüştür. Ancak şimdi uzmanlar, Bluetooth'un yaygın kullanımının iki yönünü tahmin ediyor. İlk alan, çeşitli elektronik ekipmanı, özellikle bilgisayarları, TV'leri vb. İçeren ev ağlarıdır. İkinci, çok daha önemli alan, Bluetooth standardının geleneksel kablolu teknolojilerin yerini alabileceği küçük firmaların ofislerinin yerel ağlarıdır.

Bluetooth'un dezavantajı, nispeten düşük veri aktarım hızıdır - 720 kbps'yi geçmez, bu nedenle bu teknoloji video sinyali iletimi sağlayamaz.

Telefon iletişim hatlarıen kapsamlı ve yaygın olarak kullanılanlardır. Telefon iletişim hatları ses (ton) ve faks mesajlarını iletir; bilgi ve referans sistemleri, e-posta sistemleri ve bilgisayar ağları oluşturmak için temel oluştururlar.

Telefon hatlarıyla hem analog hem de dijital bilgi aktarım kanalları organize edilebilir. Bu konuyu, alaka düzeyi yüksek olduğu için biraz daha ayrıntılı olarak düşünün.

İngilizce kısaltması olan POTS (İlkel Eski Telefon Sistemi) "basit eski telefon sistemi" iki bölümden oluşur: omurga iletişim sistemi ve buna abone erişim ağı. Abonelerin omurga sistemine erişmesi için en basit seçenek bir abone analog iletişim kanalı kullanmaktır. Çoğu telefon, zaten omurga sisteminin bir parçası olan otomatik telefon santraline (PBX) bağlıdır, aynen bunun gibi.

Telefon mikrofonu, ses titreşimlerini abone hattı üzerinden PBX'e iletilen analog bir elektrik sinyaline dönüştürür. İnsan sesi iletimi için gereken bant genişliği, 300 Hz ila 3.3 kHz aralığında yaklaşık 3 kHz'dir. Ahizeyi elinize aldığınızda, PBX'i arama hakkında bilgilendiren bir "açık" sinyali üretilir ve telefon santrali meşgul değilse, PBX'e bir dizi darbeli (darbeli arama ile) veya ses frekansı sinyallerinin bir kombinasyonu olarak iletilen gerekli telefon numarası aranır. (tonlu arama ile). Görüşme, alıcı elden çıktığında üretilen "açık" sinyaliyle biter. Bu tür arama prosedürü "bant içi" olarak adlandırılır çünkü çağrı sinyallemesi sesle aynı kanal üzerinden yapılır.

BAĞLANTI KANALLARI


1. İletişim kanalının sınıflandırılması ve özellikleri

Bir iletişim kanalı, sinyalleri (mesajlar) iletmek için bir araç koleksiyonudur.

Bir iletişim kanalındaki bilgi süreçlerini analiz etmek için, Şekil 2'de gösterilen genelleştirilmiş diyagramını kullanabilirsiniz. 1.


İncirde. 1 aşağıdaki tanımlamalar benimsenmiştir: X, Y, Z, W - sinyaller, mesajlar; f - girişim; ЛС - iletişim hattı; AI, PI - bilgi kaynağı ve alıcısı; P - dönüştürücüler (kodlama, modülasyon, kod çözme, demodülasyon).

Farklı kriterlere göre sınıflandırılabilen farklı kanal türleri vardır:

1. İletişim hatlarının türüne göre: kablolu; kablo; Fiber optik;

güç hatları; radyo kanalları vb.

2. Sinyallerin doğası gereği: sürekli; ayrık; ayrık-sürekli (sistemin girişindeki sinyaller ayrıktır ve çıkıştaki sinyaller süreklidir ve bunun tersi de geçerlidir).

3. Gürültü bağışıklığı ile: parazitsiz kanallar; müdahale ile.

İletişim kanalları şu özelliklere sahiptir:

1. Kanal kapasitesi, kanal kullanım süresi T'nin, kanal F tarafından iletilen frekansların bant genişliğinin ve kanalın çeşitli sinyal seviyelerini iletme yeteneğini karakterize eden dinamik aralığın ürünü olarak tanımlanır.


V k \u003d T k F k D k. (1)

Sinyali kanalla eşleştirme koşulu:

V c £ V k; T c £ Tk; F c £ F k; V c £ V k; D c £ D k.

2. Bilgi aktarım hızı - birim zamanda iletilen ortalama bilgi miktarı.

3. İletişim kanalının bant genişliği, hatanın belirli bir değeri aşmaması koşuluyla, teorik olarak elde edilebilen en yüksek bilgi aktarım hızıdır.

4. Yedeklilik - iletilen bilgilerin güvenilirliğini sağlar (R \u003d 0¸1).

Bilgi teorisinin görevlerinden biri, bilgi aktarım hızının ve iletişim kanalı kapasitesinin kanal parametrelerine ve sinyallerin ve girişimin özelliklerine bağımlılığını belirlemektir.

İletişim kanalı mecazi olarak yollarla karşılaştırılabilir. Dar yollar - düşük trafik, ancak ucuz. Geniş yollar iyi trafiktir ancak pahalıdır. Bant genişliği "darboğaz" tarafından belirlenir.

Veri aktarım hızı, büyük ölçüde, çeşitli iletişim hatları türleri olan iletişim kanallarındaki aktarım ortamına bağlıdır.

Kablolu:

1. Kablolu - bükümlü çift (diğer kaynaklardan gelen elektromanyetik radyasyonu kısmen bastırır). 1 Mbps'ye kadar aktarım hızları. Telefon ağlarında ve veri iletimi için kullanılır.

2. Koaksiyel kablo. İletim hızı 10-100 Mbps - yerel ağlarda, kablolu TV'de vb. Kullanılır.

3. Fiber optik. Aktarım hızı 1 Gbps'dir.

1–3 ortamlarında, dB'deki zayıflama mesafe ile doğrusaldır; güç üssel olarak düşer. Bu nedenle, belirli bir mesafeden sonra rejeneratörlerin (amplifikatörlerin) kurulması gerekir.

Radyo hatları:

1. Radyo kanalı. İletim hızı 100-400 Kbps'dir. 1000 MHz'e kadar radyo frekanslarını kullanır. İyonosferden yansıma nedeniyle 30 MHz'e kadar elektromanyetik dalgalar görüş hattının ötesine yayılabilir. Ancak bu aralık çok gürültülüdür (örneğin amatör radyo). 30 ila 1000 MHz - iyonosfer şeffaftır ve görüş hattı gereklidir. Antenler yükseklikte kurulur (bazen rejeneratörler kurulur). Radyo ve televizyonda kullanılır.

2. Mikrodalga hatları. 1 Gbps'ye kadar aktarım hızları. 1000 MHz üzerindeki radyo frekansları kullanılır. Bu, görüş hattı ve oldukça yönlü parabolik antenler gerektirir. Rejeneratörler arasındaki mesafe 10–200 km'dir. Telefon, televizyon ve veri iletimi için kullanılır.

3. Uydu iletişimi. Mikrodalga frekansları kullanılır ve uydu bir rejeneratör görevi görür (ve birçok istasyon için). Özellikler mikrodalga hatları ile aynıdır.

2. Ayrık bir iletişim kanalının bant genişliği

Ayrık bir kanal, ayrık sinyalleri iletmek için bir araç koleksiyonudur.

Bir iletişim kanalının bant genişliği, hatanın belirli bir değeri aşmaması koşuluyla, teorik olarak elde edilebilen en yüksek bilgi aktarım hızıdır. Bilgi aktarım hızı, birim zaman başına iletilen ortalama bilgi miktarıdır. Ayrık iletişim kanalının bilgi aktarım hızını ve bant genişliğini hesaplamak için ifadeler tanımlayalım.

Her sembol iletildiğinde, ortalama olarak, formül tarafından belirlenen bilgi miktarı iletişim kanalından geçer.

Ben (Y, X) \u003d I (X, Y) \u003d H (X) - H (X / Y) \u003d H (Y) - H (Y / X), (2)

burada: I (Y, X) - karşılıklı bilgi, yani X'e göre Y'de bulunan bilgi miktarı; H (X) - mesaj kaynağının entropisi; H (X / Y) - gürültü ve distorsiyonun varlığıyla ilişkili sembol başına bilgi kaybını belirleyen koşullu entropi.

N temel sembolden oluşan, T süresi olan bir X T mesajını iletirken, karşılıklı bilgi miktarının simetrisini hesaba katarak iletilen ortalama bilgi miktarı şöyledir:

Ben (Y T, X T) \u003d H (X T) - H (X T / Y T) \u003d H (Y T) - H (Y T / X T) \u003d n. (4)

Bilgi aktarım hızı, kaynağın istatistiksel özelliklerine, kodlama yöntemine ve kanalın özelliklerine bağlıdır.

Ayrık iletişim kanalı bant genişliği

. (5)

Mümkün olan maksimum değer, yani Fonksiyonel maksimum, tüm olasılık dağılım fonksiyonları p (x) kümesi üzerinde aranır.

Verim, kanalın teknik özelliklerine (ekipmanın hızı, modülasyon türü, parazit düzeyi ve bozulma vb.) Bağlıdır. Kanal kapasitesini ölçen birimler şunlardır: ,,,.


Giriş

Bir iletişim kanalı, bir iletim kanalı, teknik cihazlar ve bilgi içeren sinyallerin bir vericiden bir alıcıya yayıldığı bir iletişim yolu. Teknik cihazlar (elektrik sinyallerinin yükselticileri, sinyalleri kodlamak ve çözmek için cihazlar, vb.), Ara (yükseltici) ve terminal iletişim noktalarına yerleştirilir. İletim yolu olarak çeşitli hatlar kullanılır - tel (hava ve kablo), radyo ve radyo rölesi, radyo dalgası vb. Verici, mesajları daha sonra iletişim kanalının girişine beslenen sinyallere dönüştürür: iletişim kanalının çıkışındaki alınan sinyale göre, alıcı iletilen mesajı yeniden üretir. Verici, iletişim kanalı ve alıcı bir iletişim sistemi veya bilgi aktarım sistemi oluşturur. İletişim kanallarını içeren sistemin amacına göre; telefon, ses yayını, televizyon, fototelgraf (faks), telgraf, telemetri, telecommand, dijital bilgi aktarımı; İletimi iletişim kanalları tarafından sağlanan sinyallerin doğası gereği, sürekli ve ayrık kanalları hem değerler hem de zaman açısından ayırırlar. Genel olarak, iletişim kanalı çok sayıda giriş ve çıkışa sahiptir ve iki yönlü sinyal iletimi sağlayabilir.

iletişim sinyali kanal kodlaması

Bağlantı

Bir iletişim kanalı, bir kaynaktan alıcıya (ve tersi) mesajları (yalnızca verileri değil) iletmek için bir teknik araç sistemi ve bir sinyal yayma ortamıdır. Dar anlamda (iletişim yolu) anlaşılan bir iletişim kanalı, yalnızca sinyal yayılımının fiziksel ortamını, örneğin bir fiziksel iletişim hattını temsil eder.

İletişim kanalı, uzak cihazlar arasında sinyal iletmek için tasarlanmıştır. Sinyaller, bir kullanıcıya (kişiye) sunulması veya bilgisayar uygulamaları tarafından kullanılması amaçlanan bilgileri taşır. İletişim kanalı aşağıdaki bileşenleri içerir:

· Verici cihaz;

· Alıcı cihaz;

· Farklı fiziksel yapıya sahip aktarım ortamı (Şekil 1).

Verici tarafından üretilen bilgi taşıyıcı sinyal, iletim ortamından geçtikten sonra alıcı cihazın girişine girer. Daha fazla bilgi sinyalden alınır ve tüketiciye iletilir. Sinyalin fiziksel yapısı, minimum zayıflama ve bozulma ile iletim ortamı boyunca yayılabilecek şekilde seçilir. Kanal bir bilgi taşıyıcısı olarak gereklidir, kendisi bilgi taşımaz.

Şekil 1.

İncir. 2

İletişim kanalı sınıflandırması

Sınıflandırma No. 1: En yaygın olanları kablolu iletişim kanalları (hava, kablo, fiber optik vb.) Ve radyo iletişim kanalları (troposferik, uydu vb.) Olan birçok iletişim kanalı türü vardır. Buna karşılık bu tür kanallar, genellikle giriş ve çıkış sinyallerinin özelliklerine ve ayrıca kanalda meydana gelen sinyallerin zayıflaması ve zayıflaması gibi fenomenlere bağlı olarak sinyallerin özelliklerindeki değişime dayalı olarak nitelendirilir.

Dağıtım ortamının türüne göre, iletişim kanalları aşağıdakilere ayrılır:

· Kablolu;

· Akustik;

· Optik;

· Kızılötesi;

· Radyo kanalları.

İletişim kanalları ayrıca şu şekilde sınıflandırılır:

Sürekli (kanalın girişinde ve çıkışında - sürekli sinyaller),

Ayrık veya dijital (kanalın girişinde ve çıkışında - ayrık sinyaller),

Sürekli ayrık (kanal girişinde sürekli sinyaller ve çıkışta ayrık sinyaller),

· Kesikli-sürekli (kanal girişinde ayrık sinyaller ve çıkışta sürekli sinyaller). Kanallar hem doğrusal hem de doğrusal olmayan, zamansal ve uzay-zaman olabilir.

İletişim kanallarının frekans aralığına göre sınıflandırılması mümkündür. Bilgi aktarım sistemleri tek kanallı ve çok kanallıdır. Sistemin türü, iletişim kanalı tarafından belirlenir. Aynı tip iletişim kanalları üzerine bir iletişim sistemi kurulursa, adı kanalların tipik adıyla belirlenir. Aksi takdirde, sınıflandırma özelliklerinin belirtimi kullanılır.

Sınıflandırma No. 2 (daha ayrıntılı): Kullanılan frekans aralığına göre sınıflandırma

· Kilometre (LW) 1-10 km, 30-300 kHz;

· Hektometre (SV) 100-1000 m, 300-3000 kHz;

Çap (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;

Metre (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;

Desimetre (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;

Santimetre (CMB) 1-10 cm, 3-30 GHz;

Milimetre (MMV) 1-10 mm, 30-300 GHz;

· Ondalık (DMMV) 0.1-1 mm, 300-3000 GHz.

Yönlü yönlü iletişim hatları (farklı iletkenler kullanılır): bakır iletkenlere dayanan koaksiyel, bükülü çiftler, fiber optik.

yönsüz (radyo bağlantıları); Görüş Hattı; troposferik; iyonosferik uzay; radyo rölesi (desimetrede yeniden iletim ve daha kısa radyo dalgaları).

İletilen mesajların türüne göre: telgraf; telefon; veri aktarımı; faks.

Sinyal türüne göre: analog; dijital; nabız.

Modülasyon tipine göre (manipülasyon) Analog haberleşme sistemlerinde: genlik modülasyonlu; tek yan bant modülasyonlu; frekans modülasyonlu. Dijital iletişim sistemlerinde: genlik kaydırmalı anahtarlama ile; frekans kaydırmalı anahtarlama ile; faz kaydırmalı anahtarlama ile; bağıl faz kaydırmalı anahtarlama ile; tonlu anahtarlama ile (tek öğeler taşıyıcı dalga (ton) altında manipüle edilir, ardından anahtarlama daha yüksek bir frekansta gerçekleştirilir).

Radyo sinyalinin tabanının değerine göre, geniş bant (B \u003e\u003e 1); dar bant (B "1).

Eşzamanlı olarak iletilen mesajların sayısına göre, tek kanallı; çok kanallı (kanalların frekans, zaman, kod bölümü);

Mesaj alışverişi doğrultusunda tek yönlü; iki taraflı.

Mesaj değişim sırasına göre, tek yönlü iletişim, her bir radyo istasyonunun iletim ve alımının sırayla gerçekleştirildiği iki yönlü bir radyo iletişimidir; çift \u200b\u200byönlü iletişim - iletim ve alım aynı anda gerçekleştirilir (en verimli); yarı çift yönlü iletişim - iletimden alıma otomatik geçiş ve muhabirden tekrar sorma yeteneği sağlayan tek yönlü iletişim anlamına gelir.

İletilen bilgileri koruma yöntemleriyle, açık iletişim; özel iletişim (sınıflandırılmış).

Bilgi alışverişinin otomasyon derecesine göre otomatikleştirilmezler - radyo istasyonu kontrol edilir ve mesaj alışverişi operatör tarafından gerçekleştirilir; otomatik - yalnızca bilgiler manuel olarak girilir; otomatik - mesaj alışverişi işlemi, operatör katılımı olmadan otomatik bir cihaz ile bir bilgisayar arasında gerçekleştirilir.

Sınıflandırma numarası 3 (bir şey tekrarlanabilir):

Randevu alarak - telefon - telgraf - televizyon - radyo yayını.

İletim yönünde - tek yönlü (yalnızca bir yönde iletim) - yarı çift yönlü (dönüşümlü olarak her iki yönde iletim) - tam çift yönlü (aynı anda her iki yönde iletim).

İletişim hattının doğası gereği - mekanik - hidrolik - akustik - elektrik (kablolu) - radyo (kablosuz) - optik.

İletişim kanalının giriş ve çıkışındaki sinyallerin doğası gereği - analog (sürekli) - zamanda ayrık - sinyal seviyesinde ayrık - dijital (hem zaman hem de seviyede ayrık).

Bir iletişim hattı başına kanal sayısına göre - tek kanal - çok kanallı.