არასასურველი გარე გავლენა ინფორმაციის გადაცემის არხზე. მონაცემთა გადაცემის არხები და მათი მახასიათებლები. რადიო სარელეო მონაცემთა გადაცემის არხები

გადამცემი არხები, მათი კლასიფიკაცია და ძირითადი მახასიათებლები

ძირითადი ცნებები და განმარტებები: გადაცემის არხი, მისი დინამიური დიაპაზონი, ეფექტურად გადაცემული სიხშირის დიაპაზონი, დრო, რომლის დროსაც არხი უზრუნველყოფილია პირველადი სიგნალის გადასაცემად, არხის სიმძლავრე. არხის ძირითადი პარამეტრები და მახასიათებლები. ნარჩენი შესუსტების გადახრის ნორმალიზების პრინციპები, სიხშირეზე რეაგირება, "თარგის" კონცეფცია. ფაზა-სიხშირის პასუხი. ამპლიტუდის მახასიათებელი და მისი სხვადასხვა ფორმები. ტიპიური არხები და მათი ძირითადი მახასიათებლები.

სატელეკომუნიკაციო სისტემებისა და ქსელების ტექნოლოგიაში ძირითადი ცნებებია გადაცემის არხი და სატელეკომუნიკაციო არხი.

გადაცემის არხი არის ტექნიკური საშუალებებისა და გამანაწილებელი საშუალებების ერთობლიობა, რომელიც უზრუნველყოფს სატელეკომუნიკაციო სიგნალების გადაცემას გარკვეული სიხშირის დიაპაზონში ან გადაცემის გარკვეული სიჩქარით სატელეკომუნიკაციო ქსელების ტერმინალურ ან შუალედურ წერტილებს შორის.

სატელეკომუნიკაციო სიგნალების გადაცემის მეთოდების მიხედვით, არსებობს ანალოგი და ციფრული არხები.

1) ანალოგური არხები, თავის მხრივ, იყოფა უწყვეტი და დისკრეტული დამოკიდებულია სიგნალის საინფორმაციო პარამეტრის ცვლილებებზე.

2)ციფრული არხები იყოფა არხებად გამოყენებით პულსის კოდის მოდულაცია (PCM ) , არხების გამოყენებით დიფერენციალური PCM და არხებზე დაფუძნებული დელტა მოდულაცია . არხებს, რომლებიც იყენებენ ანალოგური სიგნალის გადაცემის მეთოდებს ზოგიერთ რაიონში და ციფრული სიგნალის გადაცემის მეთოდებს ზოგში უწოდებენ შერეული გადაცემის არხები.

დამოკიდებულია გამტარუნარიანობაზე, რომელშიც ხდება სატელეკომუნიკაციო სიგნალების გადაცემა და არხის პარამეტრების შესაბამისობა დადგენილ სტანდარტებთან, ანალოგური ტიპიური ხმის სიხშირის არხები, ტიპიური პირველადი, მეორადი, მესამეული და მეოთხეული ფართოზოლოვანი არხები. ტიპიური არხები აუდიო სამაუწყებლო სიგნალების, გამოსახულების სიგნალებისა და სატელევიზიო აუდიოს გადასაცემად;

გადაცემის სიჩქარიდან და არხის პარამეტრების დადგენილ სტანდარტებთან შესაბამისობიდან გამომდინარე, განასხვავებენ შემდეგს: მთავარი ციფრული არხი, პირველადი, მეორადი, მესამეული, მეოთხეული და კვინარული ციფრული არხები ;

გამავრცელებელი საშუალების ტიპის მიხედვით, სატელეკომუნიკაციო სიგნალები გამოირჩევა: სადენიანი არხები ორგანიზებული საკაბელო და, ნაკლებად ხშირად, საჰაერო საკომუნიკაციო ხაზებით და რადიო საკომუნიკაციო არხები ორგანიზებული რადიორელეისა და სატელიტური საკომუნიკაციო ხაზებით.

სატელეკომუნიკაციო არხი არის ტექნიკური საშუალებებისა და განაწილების გარემოს კომპლექსი, რომელიც უზრუნველყოფს პირველადი სიგნალების გადაცემა ტელეკომუნიკაცია შეტყობინების-პირველ სიგნალის გადამყვანიდან პირველადი სიგნალი-გზავნილის გადამყვანამდე.

ზემოაღნიშნული კლასიფიკაციის გარდა, სატელეკომუნიკაციო არხები იყოფა

გადაცემული პირველადი სიგნალების (ან შეტყობინებების) ტიპის მიხედვით, ისინი განასხვავებენ სატელეფონო არხები, ხმის სამაუწყებლო არხები, სატელევიზიო არხები, ტელევიზია

გრაფიკული არხები და მონაცემთა არხები ;

ორმხრივი კომუნიკაციის ორგანიზების მეთოდების მიხედვით არსებობს ორმავთულიანი ცალმხრივი არხი, ორმავთულიანი ორმხრივი არხი და ოთხმავთულიანი ცალმხრივი არხი;

სატელეკომუნიკაციო არხები იყოფა ტერიტორიულ საფუძველზე საერთაშორისო, საქალაქთაშორისო, მაგისტრალური, ზონალური და ლოკალური .

გადამცემი და სატელეკომუნიკაციო არხების განხილული კლასიფიკაცია (შემდგომში უბრალოდ არხები) შეესაბამება მათი ორგანიზაციის დამკვიდრებულ პრაქტიკას და მათი ძირითადი პარამეტრებისა და მახასიათებლების მოთხოვნების შემუშავებას, რომლებიც, როგორც წესი, დაკავშირებულია პირველადი სიგნალების შესაბამის პარამეტრებთან და მახასიათებლებთან.

არხი შეიძლება ხასიათდებოდეს სამი პარამეტრით:

1) ეფექტურად გადაცემული სიხშირის დიაპაზონი დფ რომ, რომლის გადაცემაც არხს შეუძლია სიგნალის გადაცემის ხარისხის მოთხოვნების დაკმაყოფილებისას;

2) დრო თ რომ, რომლის დროსაც არხი გათვალისწინებულია სიგნალების ან შეტყობინებების გადასაცემად;

3) დინამიური დიაპაზონი დ რომ, რომელიც გაგებულია, როგორც ფორმის მიმართება

სად პ kmax– მაქსიმალური დაუმახინჯებელი სიმძლავრე, რომელიც შეიძლება გადაიცეს არხზე; პ კმინ- მინიმალური სიგნალის სიმძლავრე, რომლითაც უზრუნველყოფილია ჩარევისგან აუცილებელი იმუნიტეტი.

აშკარაა, რომ სიგნალის გადაცემა პარამეტრებით დფ გ ,თ თან, და დ გარხის მეშვეობით პარამეტრებით დფ რომ ,თ რომდა დ რომშესაძლებელია საგანი

სამი არხის პარამეტრის პროდუქტი ვ რომ = დ რომ × ფ რომ × თ რომმას ჰქვია ტევადობა. სიგნალი შეიძლება გადაიცეს არხზე, თუ მისი სიმძლავრე არ არის სიგნალის მოცულობაზე ნაკლები (იხ. ლექცია 2). თუ უტოლობების სისტემა (3.2) არ არის დაკმაყოფილებული, მაშინ შესაძლებელია დეფორმაციასიგნალის ერთ-ერთი პარამეტრი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ მისი მოცულობა არხის სიმძლავრესთან. შესაბამისად, არხზე სიგნალის გადაცემის შესაძლებლობის პირობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს უფრო ზოგადი ფორმით.

ვ რომ ³ ვ თან . (3.3)

არხი ხასიათდება უსაფრთხოებით

, (3.4)

სად პ პ- ჩარევის ძალა არხში.

არხის სიმძლავრე აღწერილია შემდეგი გამონათქვამით

, (3.5)

სად პ ოთხ- არხზე გადაცემული სიგნალის საშუალო სიმძლავრე.

გადამცემი არხი ოთხპოლუსად

გადამცემი არხი, როგორც ტექნიკური საშუალებებისა და საშუალების ნაკრები ელექტრული სიგნალის გასავრცელებლად, წარმოადგენს სხვადასხვა ოთხტერმინალური ქსელის კასკადურ კავშირს. ვრომლებიც ახორციელებენ ფილტრაციას, სიგნალის კონვერტაციას, გაძლიერებას და კორექტირებას. ამიტომ, არხი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი ეკვივალენტური ოთხპოლუსი,რომელთა პარამეტრები და მახასიათებლები განსაზღვრავს სიგნალის გადაცემის ხარისხს, ნახ. 3.1.

ბრინჯი. 3.1. გადამცემი არხი ოთხპოლუსად

ნახ. 3.1-ში გამოყენებულია შემდეგი აღნიშვნები: 1-1 და 2-2 არის შემავალი და გამომავალი ტერმინალები, შესაბამისად; მე შეყვანა (ჯვ) და მე გარეთ (ჯვ) – შემავალი და გამომავალი კომპლექსური დენები; უ შეყვანა (ჯვ) და უ გარეთ (ჯვ) – კომპლექსური შემავალი და გამომავალი ძაბვები; ზ შეყვანა (ჯვ) და ზ გარეთ (ჯვ) - შეყვანისა და გამომავალი კომპლექსური წინააღმდეგობები (როგორც წესი, მნიშვნელობები არის წმინდა აქტიური და თანაბარი, ე.ი. ზ შეყვანა = რ შეყვანა = ზ გარეთ = რ გარეთ);კ(ჯვ) =უ გარეთ (ჯვ) /უ შეყვანა (ჯვ) =TO(ვ )× ე ჯბ (ვ) – რთული ძაბვის გადაცემის კოეფიციენტი, TO(ვ) – გადაცემის კოეფიციენტის მოდული და ბ(ვ) – ფაზური ცვლა შემავალ და გამომავალ სიგნალებს შორის; თუ მიღებულია გამომავალი დენის შეფარდება შეყვანის დენთან, მაშინ ვსაუბრობთ დენის გადაცემის კოეფიციენტზე; u შეყვანა (ტ), u გარეთ (ტ) – შემავალი და გამომავალი სიგნალების მყისიერი ძაბვის მნიშვნელობები და რ შეყვანადა რ გარეთ - შემავალი და გამომავალი ძაბვის ან სიგნალის სიმძლავრის დონეები.

გადამცემი არხები მოქმედებს რეალურ დატვირთვებს შორის ზ N1 (ჯვ) და ზ N2 (ჯვ), დაკავშირებულია შესაბამისად 1-1 და 2-2 ტერმინალებთან.

არხების თვისებები და მათი შესაბამისობა შეტყობინებების გადაცემის ხარისხის მოთხოვნებთან განისაზღვრება რიგი პარამეტრებითა და მახასიათებლებით.

პირველი და ერთ-ერთი მთავარი არხის პარამეტრი არის ნარჩენი შესუსტება ა რ, რაც ნიშნავს არხის ოპერაციული შესუსტება, გაზომილი ან გამოთვლილი ტერმინალებთან შეერთების პირობებში 1-1და 2-2 (ნახ. 3.1) აქტიური წინააღმდეგობები, რომლებიც შეესაბამება ნომინალურ მნიშვნელობებსრ შეყვანა დარ გარეთ შესაბამისად.ცალკეული გადამცემი არხის მოწყობილობების შემავალი და გამომავალი წინააღმდეგობები საკმაოდ კარგად შეესაბამება ერთმანეთს. ამ პირობით, არხის ოპერაციული შესუსტება შეიძლება ჩაითვალოს ჯამის ტოლად დამახასიათებელი(საკუთარი) შესუსტებაინდივიდუალური მოწყობილობები, ასახვის გამოკლებით. შემდეგ არხის ნარჩენი შესუსტება შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით;

, (3.1)

სად რ შეყვანადა რ გარეთ– დონეები არხის შემავალ და გამომავალზე (იხ. სურ. 3.1); ა რ- შესუსტება მე- წადი და ს ჯ - მოგება ჯ- მეოთხე ტერმინალური ქსელები, რომლებიც ქმნიან გადაცემის არხს.

Ეს ნიშნავს, რომ ნარჩენი შესუსტება(OZ) არხი წარმოადგენსარის შესუსტებისა და გაუმჯობესებების ალგებრული ჯამიდა მოსახერხებელია გამოთვლებისთვის ა რ, როდესაც ცნობილია გამაძლიერებელი მონაკვეთების შესუსტება და გამაძლიერებლების მომატება. HP იზომება კონკრეტულ დონეზე თითოეულისთვის არხის საზომი სიხშირე.

ექსპლუატაციის დროს, OZ არხი არ რჩება მუდმივ მნიშვნელობად, მაგრამ გადახრის ნომინალურ მნიშვნელობას სხვადასხვა გავლენის ქვეშ. დესტაბილიზაციასფაქტორები.ჯანმრთელობის ამ ცვლილებებს ე.წ არასტაბილურობა, რომელიც შეფასებულია OZ-ის გადახრების მაქსიმალური და ძირ-საშუალო კვადრატული მნიშვნელობებით ნომინალური მნიშვნელობიდან ან მათი დისპერსიის მნიშვნელობიდან.

არხის ნარჩენი შესუსტება დაკავშირებულია მის გამტარუნარიანობასთან. არხის სიხშირის დიაპაზონი, რომლის ფარგლებშიც ნარჩენი შესუსტება განსხვავდება ნომინალურიდან არაუმეტეს გარკვეული რაოდენობით DA r, ე.წ. ეფექტურად გადაცემული სიხშირის დიაპაზონი (EPHR). EPPC-ის ფარგლებში, OZ-ის დასაშვები გადახრები ნორმალიზდება დ.ა. რნომინალური მნიშვნელობიდან. სტანდარტიზაციის ყველაზე გავრცელებული მეთოდია ჯანმრთელობის დასაშვები გადახრების „თარგების“ გამოყენება. ასეთი შაბლონის სავარაუდო ხედი ნაჩვენებია ნახ. 3.2.

ბრინჯი. 3.2. გადამცემი არხის ნარჩენი შესუსტების დასაშვები გადახრების სავარაუდო შაბლონი

ნახ. 3.2 გამოიყენება შემდეგი აღნიშვნები ვ 0 – სიხშირე, რომლითაც განისაზღვრება OZ-ის ნომინალური მნიშვნელობა; ვ ნ , ვ ვ – EPFC-ის ქვედა და ზედა ზღვრული სიხშირეები; 1.2 – OZ-ის დასაშვები გადახრების ლიმიტები; 3 – OZ-ის გაზომილი სიხშირის პასუხის ხედი. OZ-ის გადახრები ნომინალური მნიშვნელობიდან განისაზღვრება ფორმულით

, (3.2)

სად ვ - მიმდინარე სიხშირე და ვ 0 – OZ-ის ნომინალური მნიშვნელობის განსაზღვრის სიხშირე.

მჭიდრო კავშირშია EPHR-ის კონცეფციასთან ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი -სიხშირის პასუხი(ან უბრალოდ სიხშირის პასუხი ) არხი, რაც ნიშნავს ნარჩენი შესუსტების დამოკიდებულება A სიხშირეზე რ =ჯ თ (ვ)მუდმივ დონეზე არხის შეყვანაზე, ე.ი. რ შეყვანა = კონსტ. ეს მახასიათებელი აფასებს არხის მიერ შემოტანილ ამპლიტუდა-სიხშირის (უბრალოდ სიხშირის) დამახინჯებებს მისი სიმძლავრის სიხშირეზე დამოკიდებულების გამო. დასაშვები დამახინჯებები განისაზღვრება OP-ის გადახრების ნიმუშით EPPC-ის ფარგლებში. არხის სიხშირის პასუხის სავარაუდო ხედი ნაჩვენებია ნახ. 3.3.

მთელი რიგი სატელეკომუნიკაციო სიგნალების გადაცემისთვის მნიშვნელოვანია ფაზის სიხშირის პასუხი - FCHH(Უბრალოდ ფაზის მახასიათებელი ) არხი, რომელიც ეხება გამომავალ და შემავალ სიგნალებს შორის ფაზური ცვლის დამოკიდებულებას სიხშირეზე, ანუ b=j f (f). არხის დამახასიათებელი ფაზის ზოგადი ხედი ნაჩვენებია ნახ. 3.4

(სტრიქონი 1).

ნახ.3. 3. არხის სიხშირის პასუხი. ნახ.3. 4. არხის ფაზური მახასიათებლები.

EPFC-ის შუა ნაწილში ეს მახასიათებელი ახლოს არის წრფივთან და მის საზღვრებთან არის შესამჩნევი არაწრფივობა, რომელიც გამოწვეულია გადამცემ არხში შემავალი ფილტრებით. იმის გამო, რომ არხის მიერ შემოტანილი ფაზური ცვლის პირდაპირი გაზომვა რთულია, სიხშირის პასუხი განიხილება ფაზის დამახინჯების შესაფასებლად. ჯგუფური მოგზაურობის დრო – GVP(ან შენელება - ჯგუფის დაყოვნება)

ტ (ვ ) = დბ(ვ)/ დვ, (3.3)

სად ბ (ვ) – ფაზა-სიხშირის მახასიათებელი. HPG-ის სიხშირეზე პასუხის სავარაუდო ხედი ნაჩვენებია ნახ. 3.4-ზე (სტრიქონი 2).

ნარჩენი შესუსტების, ფაზის ცვლის ან ჯგუფური ტრანზიტის დროის სიხშირის მახასიათებლები განსაზღვრავს წრფივი დამახინჯება , შემოტანილია გადამცემი არხებით, როდესაც მათში სატელეკომუნიკაციო სიგნალები გადის.

სიმძლავრის, ძაბვის, დენის ან მათი დონეების დამოკიდებულება არხის გამოსავალზე სიმძლავრეზე, ძაბვაზე, დენზე ან მათ დონეებზე არხის შემავალზე ე.წ. ამპლიტუდის მახასიათებელი –ოჰ. არხის AX ასევე ეხება არხის ნარჩენი შესუსტების დამოკიდებულებას მის შეყვანის სიგნალის დონეზე, ე.ი. ა რ =ჯ ა (რ შეყვანა), იზომება საზომი სიგნალის გარკვეულ მუდმივ სიხშირეზე არხის შესასვლელში, ე.ი. ვ შეცვლა=კონსტ.

არხის ამპლიტუდის მახასიათებელი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ნახ. 3.5-ში ნაჩვენები სხვადასხვა დამოკიდებულებით: უ გარეთ =ჯ ნ (უ შეყვანა) (ნახ. 3.5 a, სტრიქონები 1 და 2), ა რ = ჯ ა (რ შეყვანა) (ნახ. 3.5 ბ, ხაზი 1), რ შეყვანა =ჯ რ (რ გარეთ) (ნახ. 3.5 ბ, სტრიქონები 2 და 3), სადაც მიღებულია შემდეგი აღნიშვნები: უ შეყვანა , უ გარეთ– სიგნალის ძაბვა არხის შემავალ და გამომავალზე, შესაბამისად; რ შეყვანა , რ გარეთ – სიგნალების დონეები (ძაბვა, სიმძლავრე) არხის შემავალ და გამომავალზე, შესაბამისად; ა რ- გადამცემი არხის ნარჩენი შესუსტება.

ნახ. 3.5-ში წარმოდგენილი გრაფიკების შესწავლიდან ირკვევა, რომ AH-ს აქვს სამი სექცია:

1) არაწრფივი განყოფილება დაბალი ძაბვის მნიშვნელობებზე ან სიგნალის დონეზე არხის შესასვლელში. AX-ის არაწრფივობა აიხსნება ძაბვის ან სიგნალის დონის შედარებადობით თავად არხის ხმაურთან;

2) ხაზოვანი მონაკვეთი ძაბვის მნიშვნელობებზე ან შეყვანის სიგნალის დონეზე, რომელიც ხასიათდება პირდაპირი პროპორციული ურთიერთობით არხის შეყვანის სიგნალის ძაბვას (დონე) და არხის გამომავალ სიგნალის ძაბვას (დონე) შორის;

ნახ.3. 5. გადამცემი არხის ამპლიტუდის მახასიათებლები

3) მონაკვეთი მნიშვნელოვანი არაწრფივობით სიგნალის შეყვანის ძაბვის (დონის) მაქსიმუმზე მაღალი მნიშვნელობებით უ მაქს (რ მაქს), რომელიც ხასიათდება გარეგნობით არაწრფივი დამახინჯებები. თუ წრფივი მონაკვეთის AX-ის შესაბამისი სწორი ხაზის დახრის კუთხე უდრის 45 0-ს, მაშინ სიგნალის ძაბვა (დონე) არხის გამომავალზე უდრის ძაბვას (დონეზე) მის შეყვანისას. თუ დახრის კუთხე 45 0-ზე ნაკლებია, მაშინ არხში არის შესუსტება, ხოლო თუ დახრის კუთხე 45 0-ზე მეტია, მაშინ არხში ხდება გაძლიერება. თუ ა რ > 0, მაშინ არხი შემოაქვს შესუსტებას (ატენუაცია) თუ ა რ <0, то канал передачи вноситნარჩენი მოგება.

AX-ის უმნიშვნელო არაწრფივობა შეყვანის ძაბვის ან სიგნალის დონის დაბალ მნიშვნელობებზე არ მოქმედებს გადაცემის ხარისხზე და შეიძლება მისი იგნორირება. AX-ის არაწრფივობა ძაბვის ან შეყვანის სიგნალის დონის მნიშვნელოვან მნიშვნელობებზე, რომლებიც სცილდება AX-ის ხაზოვან მონაკვეთს, გამოიხატება გამოვლინებაში. ჰარმონიები ან კომბინირებული გამომავალი სიგნალის სიხშირეები. მახასიათებლებზე დაყრდნობით, შეიძლება მხოლოდ დაახლოებით შეფასდეს არაწრფივი დამახინჯების სიდიდე. უფრო ზუსტად, შეფასებულია არხების არაწრფივი დამახინჯების სიდიდე არაწრფივი დამახინჯების ფაქტორი ან არაწრფივიობის დემპინგი.

ან
, (3.4)

სად უ 1გრ – პირველის ძაბვის ეფექტური მნიშვნელობა (საზომი სიგნალის ფუნდამენტური ჰარმონია; უ 2გრ ,უ 3გრ და ა.შ. - მეორე, მესამე და ა.შ. ეფექტური ძაბვის მნიშვნელობები. სიგნალის ჰარმონიები, რომლებიც წარმოიქმნება AX გადამცემი არხის არაწრფივობის გამო. გარდა ამისა, მრავალარხიანი სატელეკომუნიკაციო გადაცემის სისტემების ტექნოლოგიაში, კონცეფცია ფართოდ გამოიყენება ჰარმონიის მიერ არაწრფივიობის შესუსტება

ა ნგ = 20ლგ( უ 1გრ / უ ნ გ) =რ 1გრ - რ ნ გ ,ნ = 2, 3 …, (3.5)

სად რ 1გრ - აბსოლუტური დონე პირველი ჰარმონიულისაზომი სიგნალი, რ ნ გ - აბსოლუტური დონე ნ-აუჰჰარმონიები, AX არხის არაწრფივობის გამო.

ციფრული არხები ხასიათდება გადაცემის სიჩქარით და ფასდება სიგნალის გადაცემის ხარისხი შეცდომის მაჩვენებელი , რაც ნიშნავს შეცდომით მიღებული ციფრული სიგნალის ელემენტების რაოდენობის თანაფარდობა გაზომვის დროს გადაცემული სიგნალის ელემენტების საერთო რაოდენობასთან

TO ოშ = ნ ოშ / ნ =ნ ოშ / VT, (3.6)

სად ნ ოშ– შეცდომით მიღებული ელემენტების რაოდენობა; ნ - გადაცემული ელემენტების საერთო რაოდენობა; IN- ბაუდის მაჩვენებელი; თ– გაზომვის (დაკვირვების) დრო.

სატელეკომუნიკაციო სისტემები უნდა იყოს აგებული ისე, რომ არხებს ჰქონდეს გარკვეული მრავალფეროვნება და შესაფერისი იყოს სხვადასხვა ტიპის შეტყობინებების გადასაცემად. ეს თვისებები აქვს ტიპიური არხები , რომლის პარამეტრები და მახასიათებლები ნორმალიზებულია. ტიპიური არხები შეიძლება იყოს მარტივი,იმათ. არ გადის სატრანზიტო აღჭურვილობაში, და კომპოზიტური, ე.ი. სატრანზიტო აღჭურვილობის გავლით.

ტიპიური გადაცემის არხები

ხმის არხი . ტიპიური ანალოგური გადამცემი არხი სიხშირის დიაპაზონით 300...3400 ჰც და სტანდარტიზებული პარამეტრებითა და მახასიათებლებით ე.წ. ხმის სიხშირის არხი - KFC.

ფარდობითი (საზომი) დონის ნორმალიზებული (ნომინალური მნიშვნელობა) CFC-ის შეყვანისას უდრის რ შეყვანა = - 13დბმ 0, CFC-ის გამოსავალზე რ გარეთ = + 4დბმ 0. საზომი სიგნალის სიხშირე მიჩნეულია ვ შეცვლა = 1020ჰც(ადრე 800 ჰც). ამრიგად, CFC-ის ნომინალური ნარჩენი შესუსტება ტოლია ა რ = - 17დბ, ე.ი. KFC შემოაქვს 17-ის მოგებას დბ.

ეფექტურად გადაცემული სიხშირის დიაპაზონი KFC (კომპოზიტური და მაქსიმალური სიგრძე) არის ზოლი, რომლის უკიდურეს სიხშირეებზე (0,3 და 3,4 კჰც) ნარჩენი შესუსტება A r 8,7 დბ-ით მეტია, ვიდრე ნარჩენი შესუსტება 1020 ჰც სიხშირეზე (ადრე 800 ჰც).

ნარჩენი შესუსტების გადახრების სიხშირის პასუხი და რნომინალური მნიშვნელობიდან (- 17 დბ) უნდა დარჩეს შიგნით შაბლონინაჩვენებია ნახ. 3.6.

ბრინჯი. 3.6. შაბლონი KFC-ის ნარჩენი შესუსტების დასაშვები გადახრებისთვის

ნარჩენი შესუსტების სიხშირეზე პასუხის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, მისი უთანასწორობა მარტივი არხისთვის 2500 კმ სიგრძის უნდა შეესაბამებოდეს ცხრილში მითითებულ საზღვრებს. 3.1.

ცხრილი 3.1

ვ, kHz
და რ , დბ

ფაზის სიხშირის დამახინჯებები მცირე გავლენას ახდენს მეტყველების სიგნალების გადაცემის ხარისხზე, მაგრამ რადგან CFC გამოიყენება სხვა პირველადი სიგნალების გადასაცემად, ფაზის სიხშირის დიდი დამახინჯებები ან ჯგუფის მგზავრობის დროის (GTT) არათანაბარი სიხშირის მახასიათებლები მიუღებელია. ამრიგად, GWP-ის გადახრები მისი მნიშვნელობიდან 1900 სიხშირეზე ნორმალიზდება ჰცმარტივი არხისთვის 2500 კმ სიგრძის ცხრილი 3.2.

ცხრილი 3.2

ვ,კჰც

დტ,ქალბატონი

ბუნებრივია, კომპოზიციური არხებისთვის, GVP-ის გადახრები იქნება იმდენჯერ მეტი, ვიდრე მარტივი არხების რაოდენობა, რომლებიც აწყობენ კომპოზიციურს.

CFC-ის ამპლიტუდის მახასიათებელი ნორმალიზდება შემდეგნაირად: მარტივი არხის ნარჩენი შესუსტება უნდა იყოს მუდმივი 0,3 სიზუსტით. დბროდესაც საზომი სიგნალის დონე იცვლება –17,5-დან +3,5-მდე დბწერტილში ნულოვანი საზომი დონის ნებისმიერ სიხშირეზე EPFC-ის ფარგლებში. მარტივი არხისთვის არაწრფივი დამახინჯების კოეფიციენტი არ უნდა აღემატებოდეს 1,5%-ს (1% მე-3 ჰარმონიაში) გადაცემის ნომინალურ დონეზე 1020 სიხშირეზე. ჰც.

სტანდარტიზაცია ასევე ეხება CFC-ის შემავალი და გამომავალი წინააღმდეგობების კოორდინაციის ხარისხს გარე სქემების წინააღმდეგობებთან - დატვირთვები: გადაცემული სიგნალების წყაროს შიდა წინააღმდეგობა და დატვირთვის წინააღმდეგობა. CFC-ის შემავალი და გამომავალი წინააღმდეგობა უნდა იყოს წმინდა აქტიური და თანაბარი რ შეყვანა =რ გარეთ = 600ოჰ. არხის შეყვანა და გამომავალი უნდა იყოს სიმეტრიული, კოეფიციენტი ანარეკლებიდ ან შეუსაბამობის დაშლა(ანარეკლები)ა დ ტოლი შესაბამისად არ უნდა აღემატებოდეს 10%-ს ან 20-ს დბ.

(3.7)

არ უნდა აღემატებოდეს 10% ან 20 დბ. აქ Z n არის ნომინალური მნიშვნელობა, ხოლო Z r არის რეალური წინააღმდეგობის მნიშვნელობა.

CFC-ის საშუალებით გადაცემის ხარისხის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია ჩარევის ძალა, რომელიც იზომება სპეციალური მოწყობილობით ე.წ. ფსოფომეტრი ("ფსოფოსი" ბერძნულად ხმაურს ნიშნავს). ფსოფომეტრი არის ვოლტმეტრი კვადრატული რექტიფიკაციის მახასიათებლით. ამ მახასიათებლის არჩევანი აიხსნება იმით, რომ ყური ამატებს ხმაურს ცალკეული წყაროებიდან დენის საშუალებით და სიმძლავრე პროპორციულია ძაბვის ან დენის კვადრატზე. ფსოფომეტრები განსხვავდება ჩვეულებრივი კვადრატული ვოლტმეტრისგან იმით, რომ მათ აქვთ მგრძნობელობის სიხშირეზე დამოკიდებულება. ეს დამოკიდებულება ითვალისწინებს ყურის განსხვავებულ მგრძნობელობას ინდივიდუალურ სიხშირეებზე, რომლებიც წარმოადგენს ჩარევისა და ხმაურის სპექტრის ნაწილს და წარმოიქმნება წონით. ფსოომეტრიულიფილტრი.

როდესაც 800 სიხშირის ძაბვა გამოიყენება ფსოფომეტრის შეყვანაზე ჰცნულოვანი საზომი დონით მისი მაჩვენებელი იქნება 775 mV. სხვა სიხშირეებზე იგივე მნიშვნელობის მისაღებად, დონეები ძირითადად უფრო მაღალი უნდა იყოს. ჩარევის ძაბვა იზომება ფსოფომეტრით უ ფსოფ, დაკავშირებულია ეფექტურ ძაბვასთან უ ეფფთანაფარდობა უ ფსოფ = კ პ × უ ეფფ, Აქ კ პ = 0,75 ეწოდება ფსოომეტრული კოეფიციენტი.

ფსოფომეტრით გაზომილი ჩარევა ან ხმაურის ძაბვა ეწოდება ფსოომეტრული დაძაბულობა. სიმძლავრე განისაზღვრება ფსოომეტრიული ძაბვით გარკვეულ წინააღმდეგობებზე რ, დაურეკა ფსოომეტრული ძალა,რომელიც უდრის პ ფსოფ = კ პ × უ 2 ეფფ / რ = 0,56უ 2 ეფფ რ.

ჩარევის სიმძლავრის საშუალო დონე ერთიანი სპექტრით გვხვდება ფსოომეტრულ გაზომვებში სიხშირის დიაპაზონში 0.3...3.4 კჰც 2.5-ით დბ(ან 1,78-ჯერ) ნაკლები, ვიდრე ეფექტური (ეფექტური) მნიშვნელობების გაზომვისას. მაგნიტუდა 2.5 დბდაურეკა ლოგარითმული ფსოომეტრული კოეფიციენტი.

ფსოფომეტრიული ჩარევის სიმძლავრე მაქსიმალური სიგრძის CFC ნულოვანი საზომი დონის მქონე წერტილში, რომელიც შედგება მარტივი არხების მაქსიმალური რაოდენობისგან, არ უნდა აღემატებოდეს 50000-ს. pVtp 0 (პიკოვატი ფსოომეტრიულინულოვანი ფარდობითი დონის წერტილში). ეფექტურის შესაბამისი მნიშვნელობა ( გაუწონასწორებელი) დასაშვები ჩარევის სიმძლავრე არის 87000 pW.მარტივი არხის ფსოფომეტრიული ჩარევის სიმძლავრე 2500 სიგრძით კმარ უნდა აღემატებოდეს 10000-ს pVtp 0.

ასევე ნორმალიზებულია სატელეფონო სიგნალების საშუალო და პიკური სიმძლავრის დასაშვები მნიშვნელობები სატელეფონო სიგნალის შეყვანისას: ნულოვანი ფარდობითი დონის წერტილში, საშუალო სიმძლავრის მნიშვნელობა არის 32. μW, ხოლო პიკი – 2220 μW

საკომუნიკაციო არხი არის ტექნიკური საშუალებებისა და ფიზიკური გარემოს ერთობლიობა, რომელსაც შეუძლია გაგზავნილი სიგნალების გადაცემა, რაც უზრუნველყოფს შეტყობინების წყაროდან მიმღებამდე გადაცემას.

არხები ჩვეულებრივ იყოფა უწყვეტად და დისკრეტებად.

ყველაზე ზოგად შემთხვევაში, ყველა დისკრეტული არხი მოიცავს უწყვეტს, როგორც კომპონენტს. თუ არხში შეტყობინებების გადაცემაზე ხელისშემშლელი ფაქტორების გავლენა შეიძლება უგულებელყო, მაშინ ასეთ იდეალიზებულ არხს ე.წ. არხი ჩარევის გარეშე . ასეთ არხში, შეყვანის თითოეული შეტყობინება ცალსახად შეესაბამებოდა კონკრეტულ შეტყობინებას გამოსავალზე და პირიქით. თუ არხზე ჩარევის გავლენის უგულებელყოფა შეუძლებელია, მაშინ ამ არხზე გადაცემული შეტყობინებების მახასიათებლების გაანალიზებისას გამოიყენეთ მოდელები, რომლებიც ახასიათებენ არხის მუშაობას ჩარევის არსებობისას.

ქვეშ არხის მოდელი ეხება არხის მათემატიკურ აღწერას, რომელიც საშუალებას აძლევს გამოთვალოს ან შეაფასოს მისი მახასიათებლები, რის საფუძველზეც შეისწავლება საკომუნიკაციო სისტემების აგების მეთოდები ექსპერიმენტული კვლევების ჩატარების გარეშე.

არხი, რომელშიც პირველი სიგნალის მეორესთან და მეორის პირველთან იდენტიფიცირების ალბათობა იგივეა, ე.წ. სიმეტრიული .

არხს, რომლის სიგნალების ანბანი შემავალზე განსხვავდება მის გამომავალ სიგნალების ანბანისგან, ე.წ. არხის წაშლა.

წყაროდან მიმღებამდე შეტყობინების გადაცემის არხი, რომელსაც ავსებს დაბრუნების არხი, ემსახურება გადაცემის სანდოობის გაზრდას ე.წ. უკუკავშირის არხი.

საკომუნიკაციო არხი მიჩნეულად ითვლება, თუ ცნობილია მის შეყვანისას გზავნილის შესახებ მონაცემები, ისევე როგორც შეზღუდვები, რომლებიც დაწესებულია შეყვანის შეტყობინებებზე არხების ფიზიკური მახასიათებლებით.

საკომუნიკაციო არხების დასახასიათებლად გამოიყენება გადაცემის სიჩქარის ორი კონცეფცია:

1 – ტექნიკური გადაცემის სიჩქარე, რომელიც ხასიათდება საკომუნიკაციო არხზე გადაცემული ელემენტარული სიგნალების რაოდენობით ერთეულ დროში, ეს დამოკიდებულია საკომუნიკაციო ხაზების თვისებებზე და არხის აღჭურვილობის სიჩქარეზე:

2 – ინფორმაციის სიჩქარე, რომელიც განისაზღვრება საკომუნიკაციო არხზე გადაცემული ინფორმაციის საშუალო რაოდენობით დროის ერთეულზე:

არხის მოცულობა არის ინფორმაციის გადაცემის მაქსიმალური სიჩქარე ამ არხზე, რომელიც მიიღწევა გადაცემისა და მიღების ყველაზე მოწინავე მეთოდებით.

ლექცია No8

საკომუნიკაციო არხის და სიგნალის ფიზიკური მახასიათებლების კოორდინაცია

თითოეულ კონკრეტულ საკომუნიკაციო არხს აქვს ფიზიკური პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავენ ამ არხის მეშვეობით გარკვეული სიგნალების გადაცემის შესაძლებლობას. კონკრეტული ტიპისა და მიზნის მიუხედავად, თითოეული არხი შეიძლება ხასიათდებოდეს სამი ძირითადი პარამეტრით:

TK – არხზე წვდომის დრო [s];

F K – არხის გამტარუნარიანობა [Hz];

Н К - სიგნალის დასაშვები გადამეტება არხში ჩარევაზე.

ამ მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ინტეგრალური მახასიათებელი გამოიყენება - არხის მოცულობა.

განვიხილოთ შემდეგი შემთხვევები:

ა)

მოცემული სიგნალის კონკრეტულ არხზე გადაცემის შესაძლებლობის შესაფასებლად, თქვენ უნდა დააკავშიროთ არხის მახასიათებლები სიგნალის შესაბამის მახასიათებლებთან:

T C – სიგნალის ხანგრძლივობა [s];

F C – სიგნალის [Hz] სიხშირის დიაპაზონი (სპექტრის სიგანე);

H C - სიგნალის ჭარბი დონე ხმაურზე.

შემდეგ შეგვიძლია შემოგთავაზოთ კონცეფცია სიგნალის მოცულობა .

ინფორმაციის გადაცემის არხი არის ტექნიკური საშუალებების ნაკრები, რომელიც უზრუნველყოფს ელექტრული სიგნალების გადაცემას ერთი წერტილიდან მეორეზე. არხის შეყვანები დაკავშირებულია გადამცემთან, გამომავალი კი მიმღებთან. თანამედროვე ციფრულ საკომუნიკაციო სისტემებში გადამცემისა და მიმღების ძირითად ფუნქციებს მოდემი ასრულებს. არხის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელია ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე. ინფორმაციის (მონაცემების) გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეს საკომუნიკაციო არხზე ფიქსირებული შეზღუდვების პირობებში ეწოდება არხის სიმძლავრე, რომელიც აღინიშნება C-ით და აქვს განზომილება ბიტი/წმ. ზოგად შემთხვევაში, არხის სიმძლავრე შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით: (8.22) სადაც I არის T დროის განმავლობაში გადაცემული ინფორმაციის რაოდენობა. ინფორმაციის მოცულობის საზომად ვიღებთ რ.ჰარტლის ზომას, რომელიც განისაზღვრება, როგორც ობიექტის შესაძლო მდგომარეობების ლოგარითმი b. (8.23) I-ს საპოვნელად გამოვიყენებთ კოტელნიკოვის თეორემას, რომელიც ამტკიცებს, რომ სიგნალი, რომელიც არ შეიცავს სიხშირეს P-ზე მაღლა მის სპექტრში, შეიძლება წარმოდგენილი იყოს 2P დამოუკიდებელი მნიშვნელობებით წამში, რომლის მთლიანობა მთლიანად განსაზღვრავს ამ სიგნალს. ეს პროცედურა, რომელსაც ეწოდება ანალოგური ციფრული კონვერტაცია, განხილული იყო თავში. 6. იგი შედგება ორი ეტაპისგან - დროის შერჩევა, ანუ წარმოადგენს სიგნალს n ნიმუშის სახით, რომელიც აღებულია დროის ინტერვალში 1 = 1/(2P) და დონის კვანტიზაცია, ანუ სიგნალის ამპლიტუდის წარმოდგენა შესაძლებელია t-დან ერთით. ღირებულებები. მოდით განვსაზღვროთ სხვადასხვა შეტყობინებების რაოდენობა, რომლებიც შეიძლება შედგებოდეს n ელემენტისგან, რომლებიც იღებენ ნებისმიერ m სხვადასხვა ფიქსირებულ მდგომარეობას. n ელემენტისგან შემდგარი ანსამბლიდან, რომელთაგან თითოეული შეიძლება იყოს ერთ-ერთ m ფიქსირებულ მდგომარეობაში, შესაძლებელია m განსხვავებული კომბინაციების შედგენა, ანუ 1= m". შემდეგ: (8.24) დროის განმავლობაში T ნიმუშების რაოდენობა n= Г/ 1=2РГ რომ არ არსებობდეს, მაშინ დისკრეტული სიგნალის რაოდენობა იქნება უსასრულო, ეს უკანასკნელი განსაზღვრავს სიგნალის ამპლიტუდის ცალკეულ დონეებს ამპლიტუდა, სიმძლავრის გამორჩეული სიგნალის დონეების რაოდენობა უდრის (P e + P w. )/Рш), ხოლო ამპლიტუდის მიხედვით: შემდეგ არხის მოცულობა: (8.25) ასე რომ, არხის მოცულობა შემოიფარგლება ორი რაოდენობით: არხის გამტარუნარიანობა და ხმაური. კავშირი (8.25) ცნობილია როგორც ჰარტლი-შენონის ფორმულა და ფუნდამენტურად ითვლება ინფორმაციის თეორიაში. სიხშირის დიაპაზონი და სიგნალის სიმძლავრე შედის ფორმულაში ისე, რომ C = const-ისთვის, როდესაც დიაპაზონი ვიწროვდება, საჭიროა სიგნალის სიმძლავრის გაზრდა და პირიქით. საკომუნიკაციო არხების ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს: ■ ამპლიტუდა-სიხშირის რეაგირებას (AFC); ■ გამტარუნარიანობა; ■ შესუსტება; * გამტარუნარიანობა; ■ მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა; ■ ხმაურის იმუნიტეტი. საკომუნიკაციო არხის მახასიათებლების დასადგენად, გამოიყენება მისი რეაგირების ანალიზი გარკვეულ საცნობარო გავლენას. ყველაზე ხშირად, სტანდარტად გამოიყენება სხვადასხვა სიხშირის სინუსოიდური სიგნალები. სიხშირის პასუხი გვიჩვენებს, თუ როგორ იცვლება სინუსოიდის ამპლიტუდა საკომუნიკაციო ხაზის გამომავალზე მის შეყვანის ამპლიტუდასთან შედარებით გადაცემული სიგნალის ყველა სიხშირეზე. გამტარუნარიანობა არის სიხშირეების დიაპაზონი, რომლისთვისაც გამომავალი სიგნალის ამპლიტუდის თანაფარდობა შეყვანის სიგნალთან აჭარბებს განსაზღვრულ ზღვარს (0,5 სიმძლავრისთვის). ეს სიხშირის დიაპაზონი განსაზღვრავს სინუსოიდური სიგნალის სიხშირეების დიაპაზონს, რომლითაც ეს სიგნალი გადაიცემა საკომუნიკაციო ხაზზე მნიშვნელოვანი დამახინჯების გარეშე. გამტარუნარიანობა გავლენას ახდენს ინფორმაციის გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეზე საკომუნიკაციო ხაზზე. შესუსტება განისაზღვრება, როგორც სიგნალის ამპლიტუდის ან სიმძლავრის შედარებით შემცირება, როდესაც გარკვეული სიხშირის სიგნალი გადაიცემა საკომუნიკაციო ხაზზე. შესუსტება I ჩვეულებრივ იზომება დეციბელებში (dB) და გამოითვლება ფორმულით: სადაც P out არის სიგნალის სიმძლავრე ხაზის გამომავალზე; P შეყვანა - სიგნალის სიმძლავრე ხაზის შეყვანაზე. ხაზის გამტარუნარიანობა ახასიათებს მონაცემთა გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეს საკომუნიკაციო ხაზზე და იზომება ბიტებში წამში (ბიტი/წმ), ისევე როგორც მიღებული ერთეულებით Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s. ხაზის გამტარუნარიანობა გავლენას ახდენს ფიზიკური და ლოგიკური კოდირებით. დისკრეტული ინფორმაციის წარმოდგენის მეთოდს საკომუნიკაციო ხაზზე გადაცემული სიგნალების სახით ეწოდება ფიზიკური ხაზის კოდირება. სიგნალის სპექტრი და, შესაბამისად, ხაზის სიმძლავრე დამოკიდებულია არჩეულ კოდირების მეთოდზე. ამრიგად, კოდირების ამა თუ იმ მეთოდისთვის, ხაზს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული სიმძლავრე. თუ სიგნალი ისე შეიცვლება, რომ მისი მდგომარეობიდან მხოლოდ ორი შეიძლება გამოირჩეოდეს, მაშინ მასში ნებისმიერი ცვლილება შეესაბამება ინფორმაციის უმცირეს ერთეულს - ცოტას. თუ სიგნალი ისე იცვლება, რომ ორზე მეტი მდგომარეობა შეიძლება გამოირჩეოდეს, მაშინ მასში ნებისმიერი ცვლილება შეიცავს რამდენიმე ბიტის ინფორმაციას. მატარებლის რხევის (პერიოდული სიგნალი) ინფორმაციის პარამეტრში ცვლილებების რაოდენობა წამში იზომება ბაუდში. ხაზის სიმძლავრე ბიტებში წამში ზოგადად არ არის იგივე, რაც ბაუდის სიჩქარე. ის შეიძლება იყოს უფრო მაღალი ან დაბალი ვიდრე ბაუდის რიცხვი და ეს თანაფარდობა დამოკიდებულია კოდირების მეთოდზე. თუ სიგნალს აქვს ორზე მეტი განმასხვავებელი მდგომარეობა, მაშინ გამტარუნარიანობა ბიტებში/წმ იქნება უფრო მაღალი ვიდრე ბაუდის სიჩქარე. მაგალითად, თუ ინფორმაციის პარამეტრები არის სინუსოიდის ფაზა და ამპლიტუდა, და არის 4 ფაზის მდგომარეობა (O, 90, 180 და 270) და ორი ამპლიტუდის მნიშვნელობა, მაშინ საინფორმაციო სიგნალს აქვს რვა გამორჩეული მდგომარეობა. ამ შემთხვევაში, მოდემი, რომელიც მუშაობს 2400 ბაუდზე (საათის სიხშირით 2400 ჰც) გადასცემს ინფორმაციას 7200 bps სიჩქარით, რადგან სიგნალის ცვლილებისას სამი ბიტი ინფორმაცია გადადის. ორი განსხვავებული მდგომარეობის მქონე სიგნალის გამოყენებისას შეიძლება მოხდეს საპირისპირო. ეს ხდება მაშინ, როდესაც მიმღებმა საიმედოდ ამოიცნოს ინფორმაცია, თანმიმდევრობით თითოეული ბიტი კოდირდება გადამზიდავი სიგნალის ინფორმაციის პარამეტრში რამდენიმე ცვლილების გამოყენებით. მაგალითად, ერთი ბიტის მნიშვნელობის დაშიფვრისას დადებითი პოლარობის იმპულსით და ნულოვანი ბიტის მნიშვნელობის უარყოფითი პოლარობის პულსით, სიგნალი ორჯერ იცვლის თავის მდგომარეობას თითოეული ბიტის გადაცემის დროს. კოდირების ამ მეთოდით, ხაზის სიმძლავრე ორჯერ ნაკლებია, ვიდრე ხაზის გასწვრივ გადაცემული ბაუდების რაოდენობა. გამტარუნარიანობაზე გავლენას ახდენს ლოგიკური კოდირება, რომელიც შესრულებულია ფიზიკურ დაშიფვრამდე და მოიცავს ორიგინალური ინფორმაციის ბიტების შეცვლას ბიტების ახალი თანმიმდევრობით, რომელიც ატარებს იმავე ინფორმაციას, მაგრამ აქვს დამატებითი თვისებები (გამოვლენის კოდები, დაშიფვრა). ამ შემთხვევაში, დაზიანებული ბიტების თანმიმდევრობა იცვლება უფრო გრძელი თანმიმდევრობით, ამიტომ არხის მოცულობა მცირდება. ზოგად შემთხვევაში, კავშირი ხაზის გამტარობასა და მის მაქსიმალურ შესაძლო გამტარუნარიანობას შორის განისაზღვრება მიმართებით (8.25). ამ ურთიერთობიდან გამომდინარეობს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს ხაზის სიმძლავრის გაზრდის თეორიული ზღვარი (ფიქსირებული გამტარუნარიანობით), პრაქტიკაში ასეთი ლიმიტი არსებობს. თქვენ შეგიძლიათ გაზარდოთ ხაზის სიმძლავრე გადამცემის სიმძლავრის გაზრდით ან ჩარევის სიმძლავრის შემცირებით. ამასთან, გადამცემის სიმძლავრის ზრდა იწვევს მისი ზომისა და ღირებულების ზრდას, ხოლო ხმაურის შემცირება მოითხოვს სპეციალური კაბელების გამოყენებას კარგი დამცავი ეკრანებით და ხმაურის შემცირება საკომუნიკაციო მოწყობილობებში. არხის მოცულობა წარმოადგენს სიჩქარის მაქსიმალურ მნიშვნელობას. ამ გადაცემის სიჩქარის მისაღწევად, ინფორმაცია უნდა იყოს კოდირებული მაქსიმალურად ეფექტური გზით. მტკიცება, რომ ასეთი კოდირება შესაძლებელია, არის შენონის მიერ შექმნილი ინფორმაციის თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი შედეგი. შენონმა დაამტკიცა ასეთი ეფექტური კოდირების ფუნდამენტური შესაძლებლობა, თუმცა მისი განხორციელების კონკრეტული გზების განსაზღვრის გარეშე. (გაითვალისწინეთ, რომ პრაქტიკაში, ინჟინრები ხშირად საუბრობენ არხის სიმძლავრეზე, რაც ნიშნავს გადაცემის რეალურ და არა პოტენციურ სიჩქარეს). ეფექტური საკომუნიკაციო სისტემების შექმნის არსებული შესაძლებლობების საილუსტრაციოდ ნახ. 8.12 აჩვენებს ინფორმაციის გადაცემის ეფექტურობის დამოკიდებულების გრაფიკებს M-ary დისკრეტული ამპლიტუდის, სიხშირისა და ფაზის მოდულაციის სხვადასხვა ტიპებისთვის (ორობითი მოდულაციის გარდა, მოდულაცია ასევე არის მოდულირებული პარამეტრის 4, 8, 16 და თუნდაც 32 პოზიციით. გამოყენებულია) ერთი ბიტის ენერგიის შეფარდებაზე სპექტრული სიმძლავრის სიმკვრივის ხმაურთან (Eo/Mo). შედარებისთვის, ასევე ნაჩვენებია შენონის ლიმიტი. მრუდების შედარება გვიჩვენებს, კერძოდ, რომ გადაცემა დისკრეტული ფაზის მოდულაციით ყველაზე ეფექტურია, თუმცა, მუდმივი სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობით, 4PSK მოდულაციის ყველაზე პოპულარული ტიპი სამჯერ უარესია, ვიდრე პოტენციურად მიღწევადია. მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა ახასიათებს დამახინჯების ალბათობას თითოეული გადაცემული ბიტისთვის. სანდოობის მაჩვენებელი არის ინფორმაციის სიმბოლოს არასწორად მიღების ალბათობა - R. 1 OSH ბრინჯი. 8.12. ციფრული საკომუნიკაციო სისტემების ეფექტურობა: 1 - შენონის ლიმიტი; 2 - M-ary PSK; 3 - M-ary AMn; 4 - M-ary FSK P osh-ის მნიშვნელობა საკომუნიკაციო არხებისთვის შეცდომებისგან დაცვის დამატებითი საშუალებების გარეშე, როგორც წესი, არის 10 4 ... 10 6. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო ხაზებში Posh არის 10" 9. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც Posh = 10 4, საშუალოდ, 10000 ბიტიდან, ერთი ბიტის მნიშვნელობა დამახინჯებულია. ბიტის დამახინჯება ხდება ორივე ხაზის ჩარევის არსებობის გამო. და დამახინჯების სიგნალის ფორმის გამო, რომელიც შემოიფარგლება ხაზის სიჩქარით, ამიტომ, გადაცემული მონაცემების საიმედოობის გასაზრდელად, აუცილებელია ხაზების ხმაურის იმუნიტეტის გაზრდა, ასევე ფართოზოლოვანი საკომუნიკაციო ხაზების გამოყენება. ნებისმიერი არხის შეუცვლელი კომპონენტია საკომუნიკაციო ხაზი - ფიზიკური საშუალება, რომელიც უზრუნველყოფს სიგნალების ნაკადს გადამცემი მოწყობილობიდან მიმღებ მოწყობილობამდე, საკომუნიკაციო ხაზები შეიძლება იყოს: ■ კაბელი სპილენძისა და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი არხები (უკაბელო საკომუნიკაციო არხები) არის მავთულები, რომლებიც მოთავსებულია საყრდენებს შორის. ხმაურის იმუნიტეტი და მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე დაბალია. სატელეფონო და სატელეგრაფო სიგნალები ჩვეულებრივ გადადის ასეთი საკომუნიკაციო ხაზებით. 8.3.1.

თემა 1.4: ლოკალური ქსელების საფუძვლები

თემა 1.5: ლოკალური ქსელების ძირითადი ტექნოლოგიები

თემა 1.6: LAN-ის ძირითადი პროგრამული და ტექნიკური კომპონენტები

ლოკალური ქსელები

1.2. კომპიუტერულ ქსელებში მონაცემთა გადაცემის გარემო და მეთოდები

1.2.2. საკომუნიკაციო ხაზები და მონაცემთა არხები

კომპიუტერული ქსელების ასაშენებლად გამოიყენება საკომუნიკაციო ხაზები, რომლებიც იყენებენ სხვადასხვა ფიზიკურ მედიას. კომუნიკაციებში გამოიყენება შემდეგი ფიზიკური საშუალებები: ლითონები (ძირითადად სპილენძი), ულტრა გამჭვირვალე მინა (კვარცი) ან პლასტმასი და ეთერი. ფიზიკური გადაცემის საშუალება შეიძლება იყოს გრეხილი წყვილი კაბელი, კოაქსიალური კაბელი, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი და გარემო.

საკომუნიკაციო ხაზები ან მონაცემთა ხაზები არის შუალედური აღჭურვილობა და ფიზიკური საშუალება, რომლის მეშვეობითაც ხდება საინფორმაციო სიგნალების (მონაცემების) გადაცემა.

რამდენიმე საკომუნიკაციო არხი (ვირტუალური ან ლოგიკური არხი) შეიძლება ჩამოყალიბდეს ერთ საკომუნიკაციო ხაზზე, მაგალითად, არხების სიხშირით ან დროის გაყოფით. საკომუნიკაციო არხი არის ცალმხრივი მონაცემთა გადაცემის საშუალება. თუ საკომუნიკაციო ხაზი გამოიყენება ექსკლუზიურად საკომუნიკაციო არხის მიერ, მაშინ ამ შემთხვევაში საკომუნიკაციო ხაზს ეწოდება საკომუნიკაციო არხი.

მონაცემთა გადაცემის არხი არის ორმხრივი მონაცემთა გაცვლის საშუალება, რომელიც მოიცავს საკომუნიკაციო ხაზებს და მონაცემთა გადაცემის (მიღების) აღჭურვილობას. მონაცემთა გადაცემის არხები აკავშირებს ინფორმაციის წყაროებსა და ინფორმაციის მიმღებებს.

მონაცემთა გადაცემის ფიზიკური საშუალების მიხედვით, საკომუნიკაციო ხაზები შეიძლება დაიყოს:

• სადენიანი საკომუნიკაციო ხაზები საიზოლაციო და დამცავი ლენტების გარეშე;
• კაბელი, სადაც საკომუნიკაციო ხაზები, როგორიცაა გრეხილი წყვილი კაბელები, კოაქსიალური კაბელები ან ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელები გამოიყენება სიგნალების გადასაცემად;
• უკაბელო (ხმელეთის და სატელიტური კომუნიკაციების რადიო არხები), ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოყენებით, რომლებიც ვრცელდება ჰაერში სიგნალების გადასაცემად.

სადენიანი საკომუნიკაციო ხაზები

სადენიანი (ოვერჰედის) საკომუნიკაციო ხაზები გამოიყენება სატელეფონო და ტელეგრაფის სიგნალების გადასაცემად, ასევე კომპიუტერული მონაცემების გადასაცემად. ეს საკომუნიკაციო ხაზები გამოიყენება როგორც მაგისტრალური საკომუნიკაციო ხაზები.

ანალოგური და ციფრული მონაცემთა გადაცემის არხების ორგანიზება შესაძლებელია სადენიანი საკომუნიკაციო ხაზებით. პრიმიტიული ძველი სატელეფონო სისტემის (POST) სადენიანი ხაზების გადაცემის სიჩქარე ძალიან ნელია. გარდა ამისა, ამ ხაზების ნაკლოვანებები მოიცავს ხმაურის იმუნიტეტს და ქსელთან მარტივი უნებართვო კავშირის შესაძლებლობას.

საკაბელო საკომუნიკაციო ხაზები

საკაბელო საკომუნიკაციო ხაზებს საკმაოდ რთული სტრუქტურა აქვს. კაბელი შედგება დირიჟორებისგან, რომლებიც ჩასმულია იზოლაციის რამდენიმე ფენაში. კომპიუტერულ ქსელებში გამოიყენება სამი სახის კაბელი.

გრეხილი წყვილი(დაგრეხილი წყვილი) - საკომუნიკაციო კაბელი, რომელიც არის სპილენძის მავთულის (ან რამდენიმე წყვილი მავთულის) გრეხილი წყვილი, რომელიც ჩასმულია დაცულ გარსში. მავთულის წყვილი გრეხილია ერთმანეთთან ჩარევის შესამცირებლად. გრეხილი წყვილის კაბელი საკმაოდ მდგრადია ხმაურის მიმართ. ამ კაბელის ორი ტიპი არსებობს: UTP დაუფარავი გრეხილი წყვილი და STP დამცავი გრეხილი წყვილი.

ეს კაბელი ხასიათდება ინსტალაციის სიმარტივით. ეს კაბელი არის კომუნიკაციის ყველაზე იაფი და გავრცელებული ტიპი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება Ethernet არქიტექტურის ყველაზე გავრცელებულ ლოკალურ ქსელებში, რომელიც აგებულია ვარსკვლავის ტოპოლოგიაზე. კაბელი დაკავშირებულია ქსელურ მოწყობილობებთან RJ45 კონექტორის გამოყენებით.

კაბელი გამოიყენება მონაცემთა გადასაცემად 10 მბიტ/წმ და 100 მბიტ/წმ სიჩქარით. გრეხილი წყვილის კაბელი ჩვეულებრივ გამოიყენება კომუნიკაციისთვის არაუმეტეს რამდენიმე ასეული მეტრის მანძილზე. გრეხილი წყვილი კაბელის უარყოფითი მხარე მოიცავს ქსელთან მარტივი უნებართვო კავშირის შესაძლებლობას.

კოაქსიალური კაბელი(კოაქსიალური კაბელი) არის კაბელი ცენტრალური სპილენძის გამტარით, რომელიც გარშემორტყმულია საიზოლაციო მასალის ფენით, რათა გამოეყოს ცენტრალური გამტარი გარე გამტარი ფარისგან (სპილენძის ლენტები ან ალუმინის ფოლგის ფენა). კაბელის გარე გამტარი ეკრანი დაფარულია იზოლაციით.

არსებობს ორი სახის კოაქსიალური კაბელი: თხელი კოაქსიალური კაბელი 5 მმ დიამეტრით და სქელი კოაქსიალური კაბელი 10 მმ დიამეტრით. სქელ კოაქსიალურ კაბელს ნაკლები შესუსტება აქვს ვიდრე თხელს. კოაქსიალური კაბელის ღირებულება უფრო მაღალია, ვიდრე გრეხილი წყვილის ღირებულება და ქსელის მონტაჟი უფრო რთულია, ვიდრე გრეხილი წყვილით.

კოაქსიალური კაბელი გამოიყენება, მაგალითად, ადგილობრივ ქსელებში Ethernet არქიტექტურით, რომელიც აშენებულია "საერთო ავტობუსის" ტოპოლოგიის გამოყენებით.

კოაქსიალური კაბელი უფრო ხმაურისადმი მდგრადია, ვიდრე გრეხილი წყვილი და ამცირებს საკუთარ გამოსხივებას. გამტარუნარიანობა – 50-100 მბიტ/წმ. საკომუნიკაციო ხაზის დასაშვები სიგრძე რამდენიმე კილომეტრია. კოაქსიალურ კაბელთან არასანქცირებული კავშირი უფრო რთულია, ვიდრე გრეხილი წყვილი კაბელთან.

საკაბელო ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო არხები. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი არის სილიკონის ან პლასტმასზე დაფუძნებული ოპტიკური ბოჭკო, რომელიც ჩასმულია დაბალი რეფრაქციული ინდექსის მასალაში, რომელიც ჩასმულია გარე გარსით.

ოპტიკური ბოჭკო გადასცემს სიგნალებს მხოლოდ ერთი მიმართულებით, ამიტომ კაბელი შედგება ორი ბოჭკოსაგან. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის გადამცემ ბოლოში საჭიროა ელექტრული სიგნალის შუქად გადაქცევა, ხოლო მიმღებ ბოლოში საჭიროა საპირისპირო კონვერტაცია.

ამ ტიპის კაბელის მთავარი უპირატესობა არის ხმაურის იმუნიტეტის უკიდურესად მაღალი დონე და რადიაციის არარსებობა. არასანქცირებული კავშირი ძალიან რთულია. მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე 3 გბიტი/წმ. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის მთავარი მინუსი არის მისი მონტაჟის სირთულე, დაბალი მექანიკური სიმტკიცე და მაიონებელი გამოსხივებისადმი მგრძნობელობა.

უსადენო (ხმელეთის და სატელიტური რადიო არხები) მონაცემთა გადაცემის არხები

მიწისზედა (რადიო სარელეო და ფიჭური) და სატელიტური კომუნიკაციების რადიო არხები იქმნება რადიოტალღების გადამცემისა და მიმღების გამოყენებით და მიეკუთვნება მონაცემთა უსადენო გადაცემის ტექნოლოგიას.

რადიო სარელეო მონაცემთა გადაცემის არხები

რადიო სარელეო საკომუნიკაციო არხები შედგება სადგურების თანმიმდევრობისგან, რომლებიც განმეორებით არიან. კომუნიკაცია ხორციელდება ხედვის ფარგლებში, მეზობელ სადგურებს შორის მანძილი 50 კმ-მდეა. ციფრული რადიო სარელეო საკომუნიკაციო ხაზები (DRCL) გამოიყენება როგორც რეგიონალური და ადგილობრივი საკომუნიკაციო და მონაცემთა გადაცემის სისტემები, ასევე ფიჭურ საბაზო სადგურებს შორის კომუნიკაციისთვის.

სატელიტური მონაცემების ბმულები

სატელიტური სისტემები იყენებენ მიკროტალღური სიხშირის ანტენებს მიწის სადგურებიდან რადიოსიგნალების მისაღებად და ამ სიგნალების დასაბრუნებლად მიწის სადგურებზე. სატელიტური ქსელები იყენებენ სატელიტების სამ ძირითად ტიპს, რომლებიც არიან გეოსტაციონარული ორბიტები, საშუალო ორბიტები ან დაბალი ორბიტები. სატელიტები, როგორც წესი, გაშვებულია ჯგუფებად. ერთმანეთისგან განცალკევებით, მათ შეუძლიათ უზრუნველყონ დედამიწის თითქმის მთელი ზედაპირის დაფარვა. სატელიტური მონაცემთა გადაცემის არხის მოქმედება ნაჩვენებია სურათზე.

ბრინჯი. 1.

უფრო მიზანშეწონილია სატელიტური კომუნიკაციების გამოყენება ძალიან დიდ დისტანციებზე მდებარე სადგურებს შორის საკომუნიკაციო არხის ორგანიზებისთვის და აბონენტებისთვის ყველაზე მიუწვდომელ წერტილებში მომსახურების მიწოდებისთვის. გამტარუნარიანობა მაღალია - რამდენიმე ათეული მბიტ/წმ.

ფიჭური მონაცემთა არხები

ფიჭური რადიო არხები აგებულია იმავე პრინციპებზე, როგორც ფიჭური სატელეფონო ქსელები. ფიჭური კომუნიკაცია არის უკაბელო სატელეკომუნიკაციო სისტემა, რომელიც შედგება მიწისზედა ბაზის გადამცემი სადგურების ქსელისა და ფიჭური გადამრთველისაგან (ან მობილური გადართვის ცენტრისგან).

საბაზო სადგურები დაკავშირებულია გადართვის ცენტრთან, რომელიც უზრუნველყოფს კომუნიკაციას როგორც საბაზო სადგურებს შორის, ასევე სხვა სატელეფონო ქსელებთან და გლობალურ ინტერნეტთან. თავისი ფუნქციებით გადართვის ცენტრი ჩვეულებრივი სადენიანი სატელეფონო სადგურის მსგავსია.

LMDS (Local Multipoint Distribution System) არის ფიჭური ქსელების სტანდარტი ფიქსირებული აბონენტებისთვის ინფორმაციის უსადენო გადაცემისთვის. სისტემა აგებულია ფიჭური პრინციპით, ერთი საბაზო სადგური საშუალებას გაძლევთ დაფაროთ ტერიტორია რამდენიმე კილომეტრის რადიუსით (10 კმ-მდე) და დააკავშიროთ რამდენიმე ათასი აბონენტი. თავად BS-ები ერთმანეთთან დაკავშირებულია მაღალსიჩქარიანი მიწისზედა საკომუნიკაციო არხებით ან რადიო არხებით. მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე 45 მბიტ/წმ-მდე.

WiMAX რადიო მონაცემთა არხები(Worldwide Interoperability for Microwave Access) Wi-Fi-ს მსგავსია. WiMAX, ტრადიციული რადიო წვდომის ტექნოლოგიებისგან განსხვავებით, ასევე მუშაობს ასახულ სიგნალზე, საბაზო სადგურის ხედვის ხაზის მიღმა. ექსპერტები თვლიან, რომ მობილური WiMAX ქსელები ბევრად უფრო საინტერესო პერსპექტივებს უხსნის მომხმარებლებს, ვიდრე ფიქსირებული WiMAX, რომელიც განკუთვნილია კორპორატიული მომხმარებლებისთვის. ინფორმაციის გადაცემა შესაძლებელია 50 კმ-მდე დისტანციებზე 70 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით.

MMDS რადიო მონაცემთა არხები(მრავალარხიანი მრავალპუნქტიანი სადისტრიბუციო სისტემა). ამ სისტემებს შეუძლიათ მოემსახურონ ტერიტორიას 50-60 კმ რადიუსში, ხოლო ოპერატორის გადამცემის პირდაპირი ხილვადობა არ არის საჭირო. საშუალო გარანტირებული მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეა 500 Kbps - 1 Mbps, მაგრამ შესაძლებელია 56 Mbps-მდე არხზე.

რადიო მონაცემთა გადაცემის არხები ადგილობრივი ქსელებისთვის. უკაბელო კომუნიკაციის სტანდარტი ადგილობრივი ქსელებისთვის არის Wi-Fi ტექნოლოგია. Wi-Fi უზრუნველყოფს კავშირს ორ რეჟიმში: წერტილიდან წერტილამდე (ორი კომპიუტერის დასაკავშირებლად) და ინფრასტრუქტურის კავშირს (რამდენიმე კომპიუტერის ერთ წვდომის წერტილთან დასაკავშირებლად). მონაცემთა გაცვლის სიჩქარეა 11 მბიტ/წმ-მდე წერტილიდან წერტილამდე და 54 მბიტ/წმ-მდე ინფრასტრუქტურული კავშირით.

Bluetooht რადიო მონაცემთა არხებიარის მონაცემთა გადაცემის ტექნოლოგია მოკლე დისტანციებზე (არაუმეტეს 10 მ) და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სახლის ქსელების შესაქმნელად. მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე არ აღემატება 1 მბიტ/წმ-ს.

ნახ. 1 მიღებულია შემდეგი აღნიშვნები: X, Y, Z, W- სიგნალები, შეტყობინებები ; ვ- ჩარევა; PM- საკომუნიკაციო ხაზი; AI, PI– ინფორმაციის წყარო და მიმღები; პ– გადამყვანები (კოდირება, მოდულაცია, დეკოდირება, დემოდულაცია).

არსებობს სხვადასხვა ტიპის არხები, რომლებიც შეიძლება კლასიფიცირდეს სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით:

1.საკომუნიკაციო ხაზების ტიპის მიხედვით: სადენიანი; კაბელი; ოპტიკური ბოჭკოვანი;

ელექტრო სადენები; რადიო არხები და ა.შ.

2. სიგნალების ბუნებით: უწყვეტი; დისკრეტული; დისკრეტულ-უწყვეტი (სისტემის შესასვლელში სიგნალები დისკრეტულია, გამომავალზე კი უწყვეტი და პირიქით).

3. ხმაურის იმუნიტეტის თვალსაზრისით: არხები ჩარევის გარეშე; ჩარევით.

საკომუნიკაციო არხები ხასიათდება:

1. არხის მოცულობა განისაზღვრება, როგორც არხის გამოყენების დროის პროდუქტი T-მდე,არხის მიერ გადაცემული სიხშირის სპექტრის სიგანე F-მდედა დინამიური დიაპაზონი D-მდე. , რომელიც ახასიათებს არხის უნარს გადასცეს სხვადასხვა დონის სიგნალი

V k = T k F k D k. (1)

სიგნალის არხთან შესაბამისობის პირობა:

V ს £ ვ კ ; თ გ £ ტკ ; ფ გ £ ფ კ ; V ს £ ვ კ ; Dc £ დკ.

2.ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე – დროის ერთეულზე გადაცემული ინფორმაციის საშუალო რაოდენობა.

3.

4. ჭარბი რაოდენობა - უზრუნველყოფს გადაცემული ინფორმაციის სანდოობას ( რ= 0¸1).

ინფორმაციის თეორიის ერთ-ერთი ამოცანაა ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარისა და საკომუნიკაციო არხის სიმძლავრის დამოკიდებულების დადგენა არხის პარამეტრებზე და სიგნალებისა და ჩარევის მახასიათებლებზე.

საკომუნიკაციო არხი შეიძლება ფიგურალურად შევადაროთ გზებს. ვიწრო გზები - დაბალი სიმძლავრის, მაგრამ იაფი. ფართო გზები უზრუნველყოფს კარგ მოძრაობას, მაგრამ ძვირია. გამტარუნარიანობა განისაზღვრება ბოთლის ბლოკით.

მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე დიდწილად დამოკიდებულია საკომუნიკაციო არხების გადაცემის საშუალებებზე, რომლებიც იყენებენ სხვადასხვა ტიპის საკომუნიკაციო ხაზებს.

სადენიანი:

1. სადენიანი– გრეხილი წყვილი (რომელიც ნაწილობრივ თრგუნავს სხვა წყაროების ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას). გადაცემის სიჩქარე 1 მბიტ/წმ-მდე. გამოიყენება სატელეფონო ქსელებში და მონაცემთა გადაცემისთვის.

2. კოაქსიალური კაბელი.გადაცემის სიჩქარე 10–100 მბიტი/წმ – გამოიყენება ლოკალურ ქსელებში, საკაბელო ტელევიზიაში და ა.შ.

3. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი.გადაცემის სიჩქარე 1 გბიტი/წმ.

1-3 გარემოში, დბ-ში შესუსტება ხაზობრივად დამოკიდებულია მანძილზე, ე.ი. სიმძლავრე ეცემა ექსპონენტურად. ამიტომ აუცილებელია რეგენერატორების (გამაძლიერებლების) დაყენება გარკვეულ მანძილზე.

რადიო ხაზები:

1.რადიო არხი.გადაცემის სიჩქარე 100–400 Kbps. იყენებს რადიო სიხშირეებს 1000 MHz-მდე. 30 MHz-მდე, იონოსფეროდან ასახვის გამო, ელექტრომაგნიტური ტალღები შეიძლება გავრცელდეს მხედველობის ხაზის მიღმა. მაგრამ ეს დიაპაზონი ძალიან ხმაურიანია (მაგალითად, სამოყვარულო რადიო კომუნიკაციები). 30-დან 1000 MHz-მდე - იონოსფერო გამჭვირვალეა და აუცილებელია პირდაპირი ხილვადობა. ანტენები დამონტაჟებულია სიმაღლეზე (ზოგჯერ დამონტაჟებულია რეგენერატორები). გამოიყენება რადიოში და ტელევიზიაში.

2.მიკროტალღური ხაზები.გადაცემის სიჩქარე 1 გბიტ/წმ-მდე. გამოიყენება 1000 MHz-ზე მეტი რადიო სიხშირეები. ამისათვის საჭიროა პირდაპირი ხილვადობა და მაღალი მიმართულების პარაბოლური ანტენები. რეგენერატორებს შორის მანძილი 10-200 კმ-ია. გამოიყენება სატელეფონო კომუნიკაციისთვის, ტელევიზიისა და მონაცემთა გადაცემისთვის.

3. სატელიტური კავშირი. გამოიყენება მიკროტალღური სიხშირეები და სატელიტი ემსახურება როგორც რეგენერატორს (ბევრი სადგურისთვის). მახასიათებლები იგივეა, რაც მიკროტალღური ხაზებისთვის.

2. დისკრეტული საკომუნიკაციო არხის გამტარუნარიანობა

დისკრეტული არხი არის საშუალებების ნაკრები, რომელიც შექმნილია დისკრეტული სიგნალების გადასაცემად.

საკომუნიკაციო არხის მოცულობა - ინფორმაციის გადაცემის ყველაზე მაღალი თეორიულად მიღწევადი სიჩქარე, იმ პირობით, რომ შეცდომა არ აღემატება მოცემულ მნიშვნელობას. ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე – დროის ერთეულზე გადაცემული ინფორმაციის საშუალო რაოდენობა. მოდით განვსაზღვროთ გამონათქვამები ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარისა და დისკრეტული საკომუნიკაციო არხის გამტარუნარიანობის გამოსათვლელად.

თითოეული სიმბოლოს გადაცემისას, ინფორმაციის საშუალო რაოდენობა გადის საკომუნიკაციო არხზე, რომელიც განისაზღვრება ფორმულით

I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) – H (X/Y) = H(Y) – H (Y/X) , (2)

სად: მე (Y, X) -ურთიერთინფორმაცია, ანუ ინფორმაციის რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იშედარებით X ;H(X)– შეტყობინების წყაროს ენტროპია; H(X/Y)- პირობითი ენტროპია, რომელიც განსაზღვრავს ინფორმაციის დაკარგვას თითო სიმბოლოზე, რომელიც დაკავშირებულია ჩარევასთან და დამახინჯებასთან.

შეტყობინების გაგზავნისას X Tხანგრძლივობა T,შედგება ნელემენტარული სიმბოლოები, გადაცემული ინფორმაციის საშუალო რაოდენობა, ინფორმაციის ურთიერთმოცულობის სიმეტრიის გათვალისწინებით, უდრის:

მე (Y T , X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n. (4)

ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე დამოკიდებულია წყაროს სტატისტიკურ თვისებებზე, კოდირების მეთოდსა და არხის თვისებებზე.

დისკრეტული საკომუნიკაციო არხის გამტარუნარიანობა

. (5)

მაქსიმალური შესაძლო მნიშვნელობა, ე.ი. ფუნქციის მაქსიმუმი მოიძებნება ალბათობის განაწილების ფუნქციების მთელ კომპლექტში p (x) .

გამტარუნარიანობა დამოკიდებულია არხის ტექნიკურ მახასიათებლებზე (აღჭურვილობის სიჩქარე, მოდულაციის ტიპი, ჩარევის და დამახინჯების დონე და ა.შ.). არხის სიმძლავრის ერთეულებია: , , , .

2.1 დისკრეტული საკომუნიკაციო არხი ჩარევის გარეშე

თუ არ არის ჩარევა საკომუნიკაციო არხში, მაშინ არხის შემავალი და გამომავალი სიგნალები დაკავშირებულია ერთმნიშვნელოვანი, ფუნქციური ურთიერთობით.

ამ შემთხვევაში პირობითი ენტროპია ნულის ტოლია, წყაროსა და მიმღების უპირობო ენტროპიები კი ტოლია, ე.ი. მიღებულ სიმბოლოში ინფორმაციის საშუალო რაოდენობაა გადაცემულთან შედარებით

I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.

თუ X T- სიმბოლოების რაოდენობა დროში თ, მაშინ ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე დისკრეტული საკომუნიკაციო არხისთვის ჩარევის გარეშე უდრის

(6)

სად ვ = 1/ - ერთი სიმბოლოს საშუალო გადაცემის სიჩქარე.

გამტარუნარიანობა დისკრეტული საკომუნიკაციო არხისთვის ჩარევის გარეშე

(7)

იმიტომ რომ მაქსიმალური ენტროპია შეესაბამება თანაბრად სავარაუდო სიმბოლოებს, მაშინ გამტარუნარიანობა ერთგვაროვანი განაწილებისთვის და გადაცემული სიმბოლოების სტატისტიკური დამოუკიდებლობა უდრის:

. (8)

შენონის პირველი თეორემა არხისთვის: თუ წყაროს მიერ წარმოქმნილი ინფორმაციის ნაკადი საკმარისად ახლოსაა საკომუნიკაციო არხის სიმძლავრესთან, ე.ი.

, სადაც არის თვითნებურად მცირე მნიშვნელობა,

მაშინ ყოველთვის შეგიძლიათ იპოვოთ კოდირების მეთოდი, რომელიც უზრუნველყოფს ყველა წყაროს შეტყობინების გადაცემას და ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე ძალიან ახლოს იქნება არხის სიმძლავრესთან.

თეორემა არ პასუხობს კითხვას, თუ როგორ უნდა განხორციელდეს კოდირება.

მაგალითი 1.წყარო აწარმოებს 3 შეტყობინებას ალბათობით:

გვ 1 = 0,1; გვ 2 = 0.2 და გვ 3 = 0,7.

შეტყობინებები დამოუკიდებელია და გადაიცემა ერთიანი ორობითი კოდით ( მ = 2 ) სიმბოლოს ხანგრძლივობით 1 ms. განსაზღვრეთ ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე საკომუნიკაციო არხზე ჩარევის გარეშე.

გამოსავალი:წყაროს ენტროპია უდრის

[ბიტი/წმ].

ერთიანი კოდით 3 შეტყობინების გადასაცემად საჭიროა ორი ციფრი, ხოლო კოდის კომბინაციის ხანგრძლივობაა 2ტ.

სიგნალის საშუალო სიჩქარე

ვ =1/2 ტ = 500 .

ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე

C = vH = 500 × 1.16 = 580 [ბიტი/წმ].

2.2 დისკრეტული საკომუნიკაციო არხი ჩარევით

ჩვენ განვიხილავთ დისკრეტულ საკომუნიკაციო არხებს მეხსიერების გარეშე.

არხი მეხსიერების გარეშე არის არხი, რომელშიც თითოეულ გადაცემული სიგნალის სიმბოლოზე გავლენას ახდენს ჩარევა, მიუხედავად იმისა, თუ რა სიგნალები იყო ადრე გადაცემული. ანუ ჩარევა არ ქმნის დამატებით კორელაციულ კავშირებს სიმბოლოებს შორის. სახელი "მეხსიერების გარეშე" ნიშნავს, რომ მომდევნო გადაცემის დროს არხს არ ახსოვს წინა გადაცემის შედეგები.