პირდაპირი საკომუნიკაციო არხი. საკომუნიკაციო ხაზები და არხები რისთვის გამოიყენება საკომუნიკაციო არხები?

მახასიათებლები

გამოიყენება შემდეგი არხის მახასიათებლები

ხმაურის იმუნიტეტი

ხმაურის იმუნიტეტი A = 10 lg ⁡ P m i n s i g n a l P n o i s e (\displaystyle A=10\lg (P_(მინ~სიგნალი) \P_(ხმაური))). სად P m i n s i g n a l P n o i s e (\displaystyle (P_(min~signal) \over P_(ხმაური)))- მინიმალური სიგნალი/ხმაურის თანაფარდობა;

არხის მოცულობა

არხის მოცულობა V (\displaystyle V)განისაზღვრება ფორმულით: V k = Δ F k ⋅ T k ⋅ D k (\displaystyle V_(k)=\დელტა F_(k)\cdot T_(k)\cdot D_(k)),

სად T k (\displaystyle T_(k))- დრო, რომლის დროსაც არხი დაკავებულია გადაცემული სიგნალით;

არხის მეშვეობით სიგნალის დამახინჯების გარეშე გადასაცემად, არხის მოცულობა V k (\displaystyle V_(k))უნდა იყოს მეტი ან ტოლი სიგნალის მოცულობაზე V s (\displaystyle V_(s)), ანუ . სიგნალის მოცულობის არხის მოცულობაში მორგების უმარტივესი შემთხვევაა უტოლობების შესრულების მიღწევა Δ F k ⩾ Δ F s (\displaystyle \Delta F_(k)\geqslant ~\Delta F_(s)), T k ⩾ T s (\displaystyle T_(k)\geqslant ~T_(s))> და Δ D k ⩾ Δ D s (\displaystyle \Delta D_(k)\geqslant ~\Delta D_(s)). მიუხედავად ამისა, V k ⩾ V s (\displaystyle V_(k)\geqslant ~V_(s))შეიძლება შესრულდეს სხვა შემთხვევებში, რაც შესაძლებელს ხდის არხის საჭირო მახასიათებლების მიღწევას სხვა პარამეტრების შეცვლით. მაგალითად, სიხშირის დიაპაზონის შემცირებით, გამტარუნარიანობა შეიძლება გაიზარდოს.

კლასიფიკაცია

არსებობს მრავალი სახის საკომუნიკაციო არხი, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებულია სადენიანი საკომუნიკაციო არხები (ჰაეროვანი, საკაბელო, ბოჭკოვანი და სხვ.) და რადიოკავშირის არხები (ტროპოსფერული, სატელიტური და ა.შ.). ასეთი არხები, თავის მხრივ, ჩვეულებრივ კვალიფიცირდება შემავალი და გამომავალი სიგნალების მახასიათებლებზე, აგრეთვე სიგნალების მახასიათებლების ცვლილებებზე, რაც დამოკიდებულია არხში მომხდარ ისეთ მოვლენებზე, როგორიცაა სიგნალების გაქრობა და შესუსტება.

გავრცელების საშუალების ტიპის მიხედვით, საკომუნიკაციო არხები იყოფა სადენიანი, აკუსტიკური, ოპტიკური, ინფრაწითელი და რადიო არხებად.

საკომუნიკაციო არხები ასევე კლასიფიცირებულია

  • უწყვეტი (უწყვეტი სიგნალები არხის შესასვლელში და გამომავალზე),
  • დისკრეტული ან ციფრული (არხის შესასვლელში და გამომავალზე - დისკრეტული სიგნალები),
  • უწყვეტი-დისკრეტული (არხის შეყვანისას - უწყვეტი სიგნალები, ხოლო გამომავალზე - დისკრეტული სიგნალები),
  • დისკრეტულ-უწყვეტი (არხის შესასვლელთან არის დისკრეტული სიგნალები, ხოლო გამომავალზე არის უწყვეტი სიგნალები).

არხები შეიძლება იყოს წრფივი და არაწრფივი, დროებითი და სივრცითი დროითი. შესაძლებელია საკომუნიკაციო არხების კლასიფიკაცია სიხშირის დიაპაზონის მიხედვით.

საკომუნიკაციო არხის მოდელები

საკომუნიკაციო არხი აღწერილია მათემატიკური მოდელით, რომლის ამოცანაა გამომავალი და შეყვანის მათემატიკური მოდელების განსაზღვრა და S 1 (\displaystyle S_(1)), ასევე ოპერატორის მიერ დამახასიათებელი მათ შორის კავშირის დამყარება L (\displaystyle L), ანუ

S 2 = L (S 1) (\displaystyle S_(2)=L(S_(1))).

უწყვეტი არხის მოდელები

უწყვეტი არხის მოდელები შეიძლება დაიყოს დანამატის გაუსიანი ხმაურის არხის მოდელად, განუსაზღვრელი სიგნალის ფაზის და დანამატის ხმაურის არხის მოდელად და ინტერსიმბოლურ ინტერფერენციასა და დანამატის ხმაურის არხის მოდელად.

იდეალური არხის მოდელი

იდეალური არხის მოდელი გამოიყენება მაშინ, როდესაც შეიძლება უგულებელყო ჩარევის არსებობა. ამ მოდელის გამოყენებისას გამომავალი სიგნალი S 2 (\displaystyle S_(2))არის დეტერმინისტული, ანუ

S 2 (t) = γ S 1 (t − τ) (\displaystyle S_(2)(t)=\გამა ~S_(1)(t-\tau))

სადაც γ არის მუდმივი, რომელიც განსაზღვრავს გადაცემის კოეფიციენტს, τ არის მუდმივი დაყოვნება.

არხის მოდელი გაურკვეველი სიგნალის ფაზით და დანამატის ხმაურით

არხის მოდელი გაურკვეველი სიგნალის ფაზით და დანამატის ხმაურით განსხვავდება იდეალური არხის მოდელისგან τ (\displaystyle \tau)არის შემთხვევითი ცვლადი. მაგალითად, თუ შეყვანის სიგნალი არის ვიწროზოლიანი, მაშინ სიგნალი S 2 (t) (\displaystyle S_(2)(t))არხის გამოსავალზე გაურკვეველი სიგნალის ფაზა და დანამატის ხმაური განისაზღვრება შემდეგნაირად:

S 2 (t) = γ (c o s (θ) u (t) − s i n (θ) H (u (t)) + n (t) (\displaystyle S_(2)(t)=\გამა (cos(\ თეტა)უ(ტ)-სინ(\თეტა)H(u(t))+n(t)),

სადაც მხედველობაში მიიღება რომ შემავალი სიგნალი S 1 (t) (\displaystyle S_(1)(t))შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც:

S 1 (t) = c o s (θ) u (t) − s i n (θ) H (u (t)) (\displaystyle S_(1)(t)=cos(\theta)u(t)-sin(\ თეტა) H(u(t))),

სად H() (\displaystyle H())- ჰილბერტის ტრანსფორმაცია, θ (\displaystyle \theta)- შემთხვევითი ფაზა, რომლის განაწილება ჩვეულებრივ ერთნაირად ითვლება ინტერვალში

არხის მოდელი ინტერსიმბოლური ჩარევით და დანამატის ხმაურით

არხის მოდელი ინტერსიმბოლო ჩარევით და დანამატის ხმაურით ითვალისწინებს სიგნალის გაფანტვის გამოჩენას დროში არხის ფაზური სიხშირის მახასიათებლის არაწრფივობის და მისი გამტარუნარიანობის შეზღუდვის გამო, ანუ, მაგალითად, დისკრეტული გადაცემისას. შეტყობინებები არხის საშუალებით, გამომავალი სიგნალის მნიშვნელობაზე გავლენას მოახდენს არხის პასუხები არა მხოლოდ გადაცემული ხასიათის, არამედ უფრო ადრე თუ გვიან სიმბოლოებზე. რადიო არხებში ინტერსიმბოლური ჩარევის გაჩენაზე გავლენას ახდენს რადიოტალღების მრავალმხრივი გავრცელება.

სხვადასხვა ინფორმაციის გადასაცემად, თავდაპირველად უნდა შეიქმნას მისი გავრცელების საშუალება, რომელიც წარმოადგენს ხაზების ან მონაცემთა გადაცემის არხების ერთობლიობას სპეციალიზებული მიმღები და გადამცემი აღჭურვილობით. ხაზები, ანუ საკომუნიკაციო არხები წარმოადგენს დამაკავშირებელ რგოლს მონაცემთა გადაცემის ნებისმიერ თანამედროვე სისტემაში და ორგანიზაციული თვალსაზრისით ისინი იყოფა ორ ძირითად ტიპად - ხაზებად და არხებად.

საკომუნიკაციო ხაზი არის კაბელების ან მავთულის ნაკრები, რომელთა დახმარებით საკომუნიკაციო წერტილები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ხოლო აბონენტები დაკავშირებულია მიმდებარე კვანძებთან. ამავდროულად, საკომუნიკაციო არხები შეიძლება შეიქმნას სხვადასხვა გზით, კონკრეტული ობიექტისა და სქემის მახასიათებლების მიხედვით.

რა შეიძლება იყვნენ ისინი?

ეს შეიძლება იყოს ფიზიკური სადენიანი არხები, რომლებიც დაფუძნებულია სპეციალიზებული კაბელების გამოყენებაზე, ან ასევე შეიძლება იყოს ტალღის არხები. ტალღური საკომუნიკაციო არხები იქმნება ყველა სახის რადიო კომუნიკაციის ორგანიზებისთვის გარკვეულ გარემოში ანტენების გამოყენებით, ასევე გამოყოფილი სიხშირის დიაპაზონი. ამავდროულად, როგორც ოპტიკური, ასევე ელექტრო საკომუნიკაციო არხები ასევე იყოფა ორ ძირითად ტიპად - სადენიანი და უკაბელო. ამასთან დაკავშირებით, ოპტიკური და ელექტრული სიგნალების გადაცემა შესაძლებელია მავთულის, ეთერის და მრავალი სხვა მეთოდით.

სატელეფონო ქსელში, ნომრის აკრეფის შემდეგ, არხი იქმნება მანამ, სანამ არის კავშირი, მაგალითად, ორ აბონენტს შორის და ასევე, სანამ შენარჩუნებულია ხმოვანი კომუნიკაციის სესია. სადენიანი საკომუნიკაციო არხები იქმნება სპეციალიზებული დატკეპნის აღჭურვილობის გამოყენებით, რომლის დახმარებით შესაძლებელია ინფორმაციის გადაცემა საკომუნიკაციო ხაზების საშუალებით დიდი ხნის განმავლობაში ან მოკლე დროში, რომელიც მიეწოდება დიდი რაოდენობით სხვადასხვა წყაროდან. ასეთი ხაზები მოიცავს ერთ ან რამდენიმე წყვილ კაბელს ერთდროულად და იძლევა მონაცემთა გადაცემის შესაძლებლობას საკმაოდ დიდ მანძილზე. მიუხედავად იმისა, თუ რა ტიპის საკომუნიკაციო არხები განიხილება, რადიო კომუნიკაციებში ისინი წარმოადგენენ მონაცემთა გადაცემის საშუალებას, რომელიც ორგანიზებულია კონკრეტული ან ერთდროულად რამდენიმე საკომუნიკაციო სესიისთვის. თუ ჩვენ ვსაუბრობთ რამდენიმე სესიაზე, მაშინ ამ შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ე.წ.

რა ტიპები არსებობს?

ისევე, როგორც თანამედროვე კომუნიკაციებში, არსებობს სხვადასხვა ტიპის საკომუნიკაციო არხები:

  • ციფრული.
  • ანალოგი.
  • ანალოგურ-ციფრული.

ციფრული

ეს ვარიანტი უფრო ძვირია ანალოგებთან შედარებით. ასეთი არხების დახმარებით მიიღწევა მონაცემთა გადაცემის უკიდურესად მაღალი ხარისხი და ასევე შესაძლებელია სხვადასხვა მექანიზმების დანერგვა, რომელთა დახმარებითაც არხების აბსოლუტური მთლიანობა, ინფორმაციული უსაფრთხოების მაღალი ხარისხი და მრავალი სხვა. მომსახურება მიღწეულია. ციფრული ტექნიკური საკომუნიკაციო არხებით ანალოგური ინფორმაციის გადაცემის უზრუნველსაყოფად, ეს ინფორმაცია თავდაპირველად გარდაიქმნება ციფრულში.

გასული საუკუნის 80-იანი წლების ბოლოს გამოჩნდა სპეციალიზებული ციფრული ქსელი სერვისების ინტეგრირებით, რომელიც დღეს ბევრისთვის ცნობილია, როგორც ISDN. მოსალოდნელია, რომ ასეთი ქსელი დროთა განმავლობაში გადაიქცევა გლობალურ ციფრულ ხერხემლად, რომელიც აკავშირებს საოფისე და სახლის კომპიუტერებს და უზრუნველყოფს მათ მონაცემთა გადაცემის საკმარისად მაღალ სიჩქარეს. ამ ტიპის ძირითადი საკომუნიკაციო არხები შეიძლება იყოს:

  • ფაქსის აპარატი.
  • ტელეფონი.
  • მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობები.
  • სპეციალიზებული აღჭურვილობა ტელეკონფერენციებისთვის.
  • Და მრავალი სხვა.

ასეთ საშუალებებს შეუძლიათ კონკურენცია გაუწიონ თანამედროვე ტექნოლოგიებს, რომლებიც დღეს აქტიურად გამოიყენება საკაბელო ტელევიზიის ქსელებში.

სხვა ჯიშები

საკომუნიკაციო არხების გადაცემის სიჩქარიდან გამომდინარე, ისინი იყოფა:

  • Დაბალი სიჩქარე. ამ კატეგორიაში შედის ყველა სახის ტელეგრაფის ხაზი, რომელიც ხასიათდება მონაცემთა გადაცემის უკიდურესად დაბალი (დღევანდელი სტანდარტებით თითქმის არ არსებობს) სიჩქარით, რომელიც აღწევს მაქსიმუმ 200 bps.
  • საშუალო სიჩქარე. არსებობს ანალოგური სატელეფონო ხაზები, რომლებიც უზრუნველყოფენ გადაცემის სიჩქარეს 56000 bps-მდე.
  • მაღალსიჩქარიანი ან, როგორც მათ ასევე უწოდებენ, ფართოზოლოვანი. მონაცემთა გადაცემა ამ ტიპის საკომუნიკაციო არხებით ხორციელდება 56000 bps-ზე მეტი სიჩქარით.

მონაცემთა გადაცემის მიმართულებების ორგანიზების შესაძლებლობებიდან გამომდინარე, საკომუნიკაციო არხები შეიძლება დაიყოს შემდეგ ტიპებად:

  • სიმპლექსი. ამ ტიპის საკომუნიკაციო არხების ორგანიზაცია უზრუნველყოფს მონაცემთა გადაცემის შესაძლებლობას მხოლოდ გარკვეული მიმართულებით.
  • ნახევრად დუპლექსი. ასეთი არხების გამოყენებით მონაცემების გადაცემა შესაძლებელია როგორც წინა, ისე საპირისპირო მიმართულებით.
  • დუპლექსი ან სრული დუპლექსი. ასეთი უკუკავშირის არხების გამოყენებით, მონაცემები შეიძლება ერთდროულად გადაიცეს წინ და უკან მიმართულებით.

სადენიანი

სადენიანი საკომუნიკაციო არხები მოიცავს პარალელური ან გრეხილი სპილენძის მავთულის მასას, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო ხაზებს და სპეციალიზებულ კოაქსიალურ კაბელებს. თუ გავითვალისწინებთ, თუ რომელი საკომუნიკაციო არხები იყენებენ კაბელებს, ღირს გამოვყოთ რამდენიმე ძირითადი:

  • გრეხილი წყვილი. უზრუნველყოფს ინფორმაციის გადაცემის შესაძლებლობას 1 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით.
  • კოაქსიალური კაბელები. ამ ჯგუფში შედის ტელევიზორის ფორმატის კაბელები, მათ შორის როგორც თხელი, ასევე სქელი. ამ შემთხვევაში მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე უკვე 15 მბიტ/წმ-ს აღწევს.
  • ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელები. ყველაზე თანამედროვე და პროდუქტიული ვარიანტი. ამ ტიპის ინფორმაციის გადაცემის საკომუნიკაციო არხები უზრუნველყოფს დაახლოებით 400 მბიტ/წმ სიჩქარეს, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება ყველა სხვა ტექნოლოგიას.

გრეხილი წყვილი

იგი შედგება იზოლირებული დირიჟორებისგან, რომლებიც წყვილად არის გადაბმული, რათა მნიშვნელოვნად შემცირდეს ჩარევა წყვილებსა და გამტარებს შორის. აღსანიშნავია, რომ დღეს არსებობს შვიდი კატეგორია დაგრეხილი წყვილი:

  • პირველი და მეორე გამოიყენება მონაცემთა დაბალი სიჩქარით გადაცემის უზრუნველსაყოფად, პირველი არის სტანდარტული, კარგად ცნობილი სატელეფონო მავთული.
  • მესამე, მეოთხე და მეხუთე კატეგორიები გამოიყენება 16, 25 და 155 Mbps-მდე გადაცემის სიჩქარის უზრუნველსაყოფად, სხვადასხვა კატეგორიები უზრუნველყოფენ სხვადასხვა სიხშირეებს.
  • მეექვსე და მეშვიდე კატეგორიები ყველაზე პროდუქტიულია. საუბარია მონაცემთა გადაცემის უნარზე 100 გბიტ/წმ-მდე სიჩქარით, რაც წარმოადგენს საკომუნიკაციო არხების ყველაზე პროდუქტიულ მახასიათებლებს.

დღეს ყველაზე გავრცელებული მესამე კატეგორიაა. ქსელის სიმძლავრის მუდმივი განვითარების აუცილებლობასთან დაკავშირებით სხვადასხვა პერსპექტიულ გადაწყვეტაზე ფოკუსირება, ყველაზე ოპტიმალური იქნება მეხუთე კატეგორიის საკომუნიკაციო ქსელების (საკომუნიკაციო არხების) გამოყენება, რომლებიც უზრუნველყოფენ მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეს სტანდარტული სატელეფონო ხაზებით.

კოაქსიალური კაბელი

სპეციალიზებული სპილენძის გამტარი მოთავსებულია ცილინდრულ დამცავ დამცავ გარსში, რომელიც ტრიალებს საკმაოდ თხელი ვენებიდან და ასევე მთლიანად იზოლირებულია გამტარისგან დიელექტრიკის გამოყენებით. ეს განსხვავდება სტანდარტული სატელევიზიო კაბელისგან იმით, რომ შეიცავს დამახასიათებელ წინაღობას. ასეთი საინფორმაციო საკომუნიკაციო არხებით მონაცემთა გადაცემა შესაძლებელია 300 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით.

ეს საკაბელო ფორმატი იყოფა თხელად, რომლის სისქე 5 მმ-ია და სისქე - 10 მმ. თანამედროვე LAN-ებში ხშირად ჩვეულებრივია თხელი კაბელის გამოყენება, რადგან მისი დაყენება და დაყენება ძალიან მარტივია. უკიდურესად მაღალი ღირებულება და რთული ინსტალაცია მკვეთრად ზღუდავს ასეთი კაბელების გამოყენების შესაძლებლობებს თანამედროვე ინფორმაციის გადამცემ ქსელებში.

საკაბელო ტელევიზიის ქსელები

ასეთი ქსელები დაფუძნებულია სპეციალიზებული კოაქსიალური კაბელის გამოყენებაზე, რომლის მეშვეობითაც შესაძლებელია ანალოგური სიგნალის გადაცემა რამდენიმე ათეულ კილომეტრამდე მანძილზე. ტიპიური საკაბელო ტელევიზიის ქსელს აქვს ხის სტრუქტურა, რომელშიც მთავარი კვანძი იღებს სიგნალებს სპეციალიზებული თანამგზავრიდან ან ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კავშირის საშუალებით. დღესდღეობით აქტიურად გამოიყენება ქსელები, რომლებიც იყენებენ ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელს, რომელთა დახმარებით შესაძლებელია დიდი ტერიტორიების მომსახურება, ასევე უფრო მოცულობითი მონაცემების გადაცემა, ხოლო გამეორებების არარსებობის პირობებში უკიდურესად მაღალი ხარისხის სიგნალების შენარჩუნება.

სიმეტრიული არქიტექტურით, დაბრუნებისა და წინსვლის სიგნალები გადაიცემა ერთი კაბელის გამოყენებით სხვადასხვა სიხშირის დიაპაზონში და სხვადასხვა სიჩქარით. შესაბამისად, საპირისპირო სიგნალი უფრო ნელია, ვიდრე წინა სიგნალი. ნებისმიერ შემთხვევაში, ასეთი ქსელების გამოყენებით, შესაძლებელია მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის მიწოდება სტანდარტულ სატელეფონო ხაზებთან შედარებით რამდენჯერმე უფრო მაღალი და, შესაბამისად, ამ უკანასკნელმა დიდი ხნის წინ შეწყვიტა გამოყენება.

ორგანიზაციებში, რომლებიც აყენებენ საკუთარ საკაბელო ქსელებს, ყველაზე ხშირად იყენებენ სიმეტრიულ სქემებს, რადგან ამ შემთხვევაში მონაცემთა გადაცემა როგორც წინა, ასევე უკანა გადაცემა ხორციელდება იმავე სიჩქარით, რაც დაახლოებით 10 მბიტ/წმ.

მავთულის გამოყენების მახასიათებლები

ყოველწლიურად იზრდება სადენების რაოდენობა, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია სახლის კომპიუტერებისა და სხვადასხვა ელექტრონიკის დასაკავშირებლად. პროფესიონალი სპეციალისტების მიერ კვლევისას მიღებული სტატისტიკის მიხედვით, 150 მეტრიან ბინაში დაახლოებით 3 კმ სხვადასხვა კაბელებია გაყვანილი.

გასული საუკუნის 90-იან წლებში ბრიტანულმა კომპანია UnitedUtilities-მა შესთავაზა ამ პრობლემის საკმაოდ საინტერესო გადაწყვეტა საკუთარი განვითარების გამოყენებით, სახელწოდებით DigitalPowerLine, რომელიც დღეს უკეთ ცნობილია აბრევიატურით DPL. კომპანიამ შესთავაზა სტანდარტული ელექტრო ქსელების გამოყენება, როგორც საშუალება მონაცემთა მაღალსიჩქარიანი გადაცემის უზრუნველსაყოფად, ინფორმაციის ან ხმის პაკეტების გადაცემის ჩვეულებრივი ელექტრო ქსელების მეშვეობით, რომელთა ძაბვა იყო 120 ან 220 ვ.

ყველაზე წარმატებული ამ თვალსაზრისით არის ისრაელური კომპანია Main.net, რომელმაც პირველმა გამოუშვა PLC (Powerline Communications) ტექნოლოგია. ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით ხმის ან მონაცემთა გადაცემა ხდებოდა 10 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარით, ხოლო ინფორმაციის ნაკადი ნაწილდებოდა რამდენიმე დაბალსიჩქარიანში, რომლებიც გადაცემული იყო ცალკეულ სიხშირეებზე და საბოლოოდ გადანაწილდა ერთ სიგნალად.

PLC ტექნოლოგიის გამოყენება დღეს მხოლოდ აქტუალურია მონაცემთა დაბალი სიჩქარით გადაცემის პირობებში და, შესაბამისად, გამოიყენება სახლის ავტომატიზაციაში, სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო მოწყობილობებში და სხვა აღჭურვილობაში. ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით შესაძლებელია ინტერნეტში წვდომა დაახლოებით 1 მბიტ/წმ სიჩქარით იმ აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ კავშირის მაღალ სიჩქარეს.

შენობასა და შუალედურ გადამცემ წერტილს შორის მცირე მანძილით, რომელიც წარმოადგენს სატრანსფორმატორო ქვესადგურს, მონაცემთა გადაცემის სიჩქარემ შეიძლება მიაღწიოს 4,5 მბიტ/წმ-ს. ეს ტექნოლოგია აქტიურად გამოიყენება საცხოვრებელ კორპუსში ან პატარა ოფისში ლოკალური ქსელის ფორმირებისას, ვინაიდან გადაცემის მინიმალური სიჩქარე შესაძლებელს ხდის 300 მეტრამდე მანძილის დაფარვას. ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით შესაძლებელია სხვადასხვა სერვისების დანერგვა, რომლებიც დაკავშირებულია დისტანციურ მონიტორინგთან, ობიექტების უსაფრთხოებასთან, ასევე ობიექტების რეჟიმებთან და მათ რესურსებთან მენეჯმენტთან, რაც შედის ინტელექტუალური სახლის ელემენტებში.

Ოპტიკურ ბოჭკოვანი კაბელი

ეს კაბელი დამზადებულია სპეციალიზებული კვარცის ბირთვისგან, რომლის დიამეტრი მხოლოდ 10 მიკრონია. ეს ბირთვი გარშემორტყმულია უნიკალური ამრეკლავი დამცავი გარსით, რომლის გარე დიამეტრი დაახლოებით 200 მიკრონია. მონაცემთა გადაცემა ხორციელდება ელექტრული სიგნალების სინათლის სიგნალებად გარდაქმნით, მაგალითად, LED- ის გამოყენებით. მონაცემთა დაშიფვრა ხორციელდება სინათლის ნაკადის ინტენსივობის შეცვლით.

მონაცემების გადაცემისას სხივი აირეკლება ბოჭკოს კედლებიდან, რომელიც საბოლოოდ მიდის მიმღებ ბოლოში, მინიმალური შესუსტებით. ასეთი კაბელის გამოყენებით მიიღწევა დაცვის უკიდურესად მაღალი ხარისხი ნებისმიერი გარე ელექტრომაგნიტური ველის ზემოქმედებისგან და მიიღწევა მონაცემთა გადაცემის საკმაოდ მაღალი სიჩქარე, რომელიც შეიძლება მიაღწიოს 1000 მბიტ/წმ-ს.

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის გამოყენებით შესაძლებელია რამდენიმე ასეული ათასი სატელეფონო, ვიდეოტელეფონის და სატელევიზიო არხის მუშაობის ორგანიზება ერთდროულად. თუ ვსაუბრობთ ასეთ კაბელების თანდაყოლილ სხვა უპირატესობებზე, აღსანიშნავია შემდეგი:

  • უნებართვო კავშირის უკიდურესად მაღალი სირთულე.
  • დაცვის უმაღლესი ხარისხი ნებისმიერი ხანძრისგან.
  • მონაცემთა გადაცემის საკმაოდ მაღალი სიჩქარე.

თუმცა, თუ ვისაუბრებთ იმაზე, თუ რა უარყოფითი მხარეები აქვთ ასეთ სისტემებს, უნდა აღინიშნოს, რომ ისინი საკმაოდ ძვირია და საჭიროებს სინათლის ლაზერების ელექტროდ გადაქცევას და პირიქით. ასეთი კაბელების გამოყენება უმეტეს შემთხვევაში ხორციელდება მაგისტრალური საკომუნიკაციო ხაზების გაყვანის პროცესში და კაბელის უნიკალურმა თვისებებმა ის საკმაოდ გავრცელებული გახადა პროვაიდერებს შორის, რომლებიც უზრუნველყოფენ ინტერნეტ ქსელის ორგანიზაციას.

გადართვა

სხვა საკითხებთან ერთად, საკომუნიკაციო არხები შეიძლება იყოს გადართული ან შეუცვლელი. პირველები იქმნება მხოლოდ გარკვეული დროით, ხოლო მონაცემების გადაცემაა საჭირო, ხოლო არაგადამრთველი ნაწილდება აბონენტზე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რამდენ ხანს გადაირიცხა მონაცემები.

WiMAX

ასეთ ხაზებს, ტრადიციული რადიო წვდომის ტექნოლოგიებისგან განსხვავებით, ასევე შეუძლიათ იმუშაონ ასახულ სიგნალზე, რომელიც არ არის კონკრეტული საბაზო სადგურის მხედველობის ხაზში. დღეს ექსპერტთა მოსაზრება აშკარად თანხმდება, რომ ასეთი მობილური ქსელები მომხმარებლებს უზარმაზარ პერსპექტივას სთავაზობს ფიქსირებულ WiMAX-თან შედარებით, რომელიც განკუთვნილია კორპორატიული მომხმარებლებისთვის. ამ შემთხვევაში, ინფორმაციის გადაცემა შესაძლებელია საკმაოდ დიდ მანძილზე (50 კმ-მდე), ხოლო ამ ტიპის საკომუნიკაციო არხების მახასიათებლები მოიცავს 70 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარეს.

Სატელიტი

სატელიტური სისტემები გულისხმობს სპეციალიზებული მიკროტალღური ანტენების გამოყენებას, რომლებიც გამოიყენება რადიოსიგნალების მისაღებად ნებისმიერი მიწისქვეშა სადგურიდან და შემდეგ მიღებული სიგნალების გადაცემა სხვა სახმელეთო სადგურებზე. აღსანიშნავია, რომ ასეთი ქსელები გულისხმობს საშუალო ან დაბალ ორბიტებზე განლაგებული სამი ძირითადი ტიპის თანამგზავრების, აგრეთვე გეოსტაციონარული ორბიტების გამოყენებას. უმეტეს შემთხვევაში, ჩვეულებრივია თანამგზავრების ჯგუფებად გაშვება, რადგან, ერთმანეთისგან დაშორებით, ისინი უზრუნველყოფენ ჩვენი პლანეტის მთელ ზედაპირს.

მახასიათებლები

გამოიყენება შემდეგი არხის მახასიათებლები

ხმაურის იმუნიტეტი

ხმაურის იმუნიტეტი. სად არის მინიმალური სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა;

არხის მოცულობა

არხის მოცულობა განისაზღვრება ფორმულით:

სად არის დრო, რომლის დროსაც არხი დაკავებულია გადაცემული სიგნალით;

არხზე სიგნალის დამახინჯების გარეშე გადასაცემად, არხის მოცულობა უნდა იყოს მეტი ან ტოლი სიგნალის მოცულობაზე, ე.ი. . სიგნალის მოცულობის არხის მოცულობაში მორგების უმარტივესი შემთხვევაა უტოლობების შესრულების მიღწევა, > და. თუმცა, მისი შესრულება შესაძლებელია სხვა შემთხვევებში, რაც შესაძლებელს ხდის არხის საჭირო მახასიათებლების მიღწევას სხვა პარამეტრების შეცვლით. მაგალითად, სიხშირის დიაპაზონის შემცირებით, გამტარუნარიანობა შეიძლება გაიზარდოს.

კლასიფიკაცია

არსებობს მრავალი სახის საკომუნიკაციო არხი, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებულია სადენიანი საკომუნიკაციო არხები (ჰაეროვანი, საკაბელო, ბოჭკოვანი და სხვ.) და რადიოკავშირის არხები (ტროპოსფერული, სატელიტური და ა.შ.). ასეთი არხები, თავის მხრივ, ჩვეულებრივ კვალიფიცირდება შემავალი და გამომავალი სიგნალების მახასიათებლებზე, აგრეთვე სიგნალების მახასიათებლების ცვლილებებზე, რაც დამოკიდებულია არხში მომხდარ ისეთ მოვლენებზე, როგორიცაა სიგნალების გაქრობა და შესუსტება.

გავრცელების საშუალების ტიპის მიხედვით, საკომუნიკაციო არხები იყოფა სადენიანი, აკუსტიკური, ოპტიკური, ინფრაწითელი და რადიო არხებად.

საკომუნიკაციო არხები ასევე კლასიფიცირებულია

  • უწყვეტი (უწყვეტი სიგნალები არხის შესასვლელში და გამომავალზე),
  • დისკრეტული ან ციფრული (არხის შესასვლელში და გამომავალზე - დისკრეტული სიგნალები),
  • უწყვეტი-დისკრეტული (არხის შეყვანისას - უწყვეტი სიგნალები, ხოლო გამომავალზე - დისკრეტული სიგნალები),
  • დისკრეტულ-უწყვეტი (არხის შესასვლელთან არის დისკრეტული სიგნალები, ხოლო გამომავალზე არის უწყვეტი სიგნალები).

არხები შეიძლება იყოს წრფივი ან არაწრფივი, დროებითი ან სივრცითი დროებითი. შესაძლებელია საკომუნიკაციო არხების კლასიფიკაცია სიხშირის დიაპაზონის მიხედვით.

საკომუნიკაციო არხის მოდელები

საკომუნიკაციო არხი აღწერილია მათემატიკური მოდელით, რომლის ამოცანა მცირდება გამომავალი და შეყვანის მათემატიკური მოდელების განსაზღვრაზე და ასევე მათ შორის კავშირის დამყარებაზე, რომელსაც ახასიათებს ოპერატორი, ე.ი.

.

უწყვეტი არხის მოდელები

უწყვეტი არხის მოდელები შეიძლება დაიყოს დანამატის გაუსიანი ხმაურის არხის მოდელად, განუსაზღვრელი სიგნალის ფაზის და დანამატის ხმაურის არხის მოდელად და ინტერსიმბოლურ ინტერფერენციასა და დანამატის ხმაურის არხის მოდელად.

იდეალური არხის მოდელი

იდეალური არხის მოდელი გამოიყენება მაშინ, როდესაც შეიძლება უგულებელყო ჩარევის არსებობა. ამ მოდელის გამოყენებისას გამომავალი სიგნალი დეტერმინისტულია, ე.ი.

სადაც γ არის მუდმივი, რომელიც განსაზღვრავს გადაცემის კოეფიციენტს, τ არის მუდმივი დაყოვნება.

არხის მოდელი გაურკვეველი სიგნალის ფაზით და დანამატის ხმაურით

არხის მოდელი გაურკვეველი სიგნალის ფაზით და დანამატის ხმაურით განსხვავდება იდეალური არხის მოდელისგან იმით, რომ ეს არის შემთხვევითი ცვლადი. მაგალითად, თუ შემავალი სიგნალი არის ვიწროზოლიანი, მაშინ არხის გამომავალი სიგნალი გაურკვეველი სიგნალის ფაზით და დანამატის ხმაურით განისაზღვრება შემდეგნაირად:

,

სადაც გათვალისწინებულია, რომ შეყვანის სიგნალი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს სახით:

,

სად არის ჰილბერტის ტრანსფორმაცია, არის შემთხვევითი ფაზა, რომლის განაწილება ჩვეულებრივ ერთნაირად ითვლება ინტერვალზე.

არხის მოდელი ინტერსიმბოლური ჩარევით და დანამატის ხმაურით

არხის მოდელი ინტერსიმბოლო ინტერფერენციით და დანამატის ხმაურით ითვალისწინებს სიგნალის გაფანტვის დროულად გამოჩენას არხის ფაზა-სიხშირის მახასიათებლის არაწრფივობისა და მისი გამტარუნარიანობის შეზღუდვის გამო, ე.ი. მაგალითად, არხზე დისკრეტული შეტყობინებების გადაცემისას, გამომავალი სიგნალის მნიშვნელობაზე გავლენას მოახდენს არხის პასუხები არა მხოლოდ გადაცემულ სიმბოლოზე, არამედ უფრო ადრე თუ გვიან სიმბოლოებზე. რადიო არხებში ინტერსიმბოლური ჩარევის გაჩენაზე გავლენას ახდენს რადიოტალღების მრავალმხრივი გავრცელება.

დისკრეტული საკომუნიკაციო არხების მოდელები

დისკრეტული არხის მოდელის დასადგენად, საჭიროა განისაზღვროს შეყვანის და გამომავალი კოდის სიმბოლოების ნაკრები, ასევე გამომავალი სიმბოლოების პირობითი ალბათობების ნაკრები მოცემული შეყვანისთვის.

დისკრეტულ-უწყვეტი საკომუნიკაციო არხების მოდელები

ასევე არსებობს დისკრეტულ-უწყვეტი საკომუნიკაციო არხების მოდელები

იხილეთ ასევე

შენიშვნები

ლიტერატურა

  • ზიუკო ა.გ., კლოვსკი დ.დ., კორჟიკ ვ.ი., ნაზაროვი მ.ვ.,ელექტრული კომუნიკაციის თეორია / ედ. დ.დ.კლოვსკი. - სახელმძღვანელო უნივერსიტეტებისთვის. - მ.: რადიო და კომუნიკაცია, 1999. - 432გვ. -

ნახ. 1 მიღებულია შემდეგი აღნიშვნები: X, Y, Z, W- სიგნალები, შეტყობინებები ; ვ- ჩარევა; PM- საკომუნიკაციო ხაზი; AI, PI– ინფორმაციის წყარო და მიმღები; – 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 ; £ ტკ ; £ ფ კ ; V ს £ ვ კ ; დ გ £ დკ.

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

3.

4. ჭარბი რაოდენობა - უზრუნველყოფს გადაცემული ინფორმაციის სანდოობას ( = 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 მბიტ/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 თანამგზავრი 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 შედარებით 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 ელემენტარული 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 , მაშინ ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე დისკრეტული საკომუნიკაციო არხისთვის ჩარევის გარეშე უდრის

(6)

სად = 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 ( = 2 ) სიმბოლო 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

=1/2 = 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.

სახელმწიფო გამოცდა

(სახელმწიფო გამოცდა)

კითხვა No3 „საკომუნიკაციო არხები. საკომუნიკაციო არხების კლასიფიკაცია. საკომუნიკაციო არხის პარამეტრები. საკომუნიკაციო არხზე სიგნალის გადაცემის პირობა“.

(პლიასკინი)


Ბმული. 3

კლასიფიკაცია. 5

საკომუნიკაციო არხების მახასიათებლები (პარამეტრები). 10

საკომუნიკაციო არხებზე სიგნალების გადაცემის მდგომარეობა. 13

ლიტერატურა. 14


Ბმული

Ბმული- ტექნიკური საშუალებების სისტემა და სიგნალის გავრცელების გარემო შეტყობინებების (არა მხოლოდ მონაცემების) წყაროდან მიმღებამდე (და პირიქით) გადასაცემად. ვიწრო გაგებით გაგებული საკომუნიკაციო არხი ( საკომუნიკაციო გზა), წარმოადგენს მხოლოდ ფიზიკური სიგნალის გავრცელების საშუალებას, მაგალითად, ფიზიკური საკომუნიკაციო ხაზს.

საკომუნიკაციო არხი შექმნილია დისტანციურ მოწყობილობებს შორის სიგნალების გადასაცემად. სიგნალები შეიცავს ინფორმაციას, რომელიც განკუთვნილია მომხმარებლისთვის (პიროვნებისთვის) პრეზენტაციისთვის ან კომპიუტერული აპლიკაციის პროგრამების გამოყენებისთვის.

საკომუნიკაციო არხი მოიცავს შემდეგ კომპონენტებს:

1) გადამცემი მოწყობილობა;

2) მიმღები მოწყობილობა;

3) სხვადასხვა ფიზიკური ბუნების გადამცემი საშუალება (ნახ. 1).

გადამცემის მიერ წარმოქმნილი სიგნალი და ინფორმაციის გადამტანი, გადამცემი საშუალების გავლის შემდეგ, მოდის მიმღები მოწყობილობის შესასვლელში. შემდეგი, ინფორმაცია გამოყოფილია სიგნალისგან და გადაეცემა მომხმარებელს. სიგნალის ფიზიკური ბუნება არჩეულია ისე, რომ მას შეუძლია გავრცელდეს გადამცემი საშუალებით მინიმალური შესუსტებით და დამახინჯებით. სიგნალი აუცილებელია, როგორც ინფორმაციის მატარებელი, ის თავისთავად არ ატარებს ინფორმაციას.

ნახ.1. საკომუნიკაციო არხი (ვარიანტი No. 1)

ნახ.2 საკომუნიკაციო არხი (ვარიანტი No2)

იმათ. ეს (არხი) არის ტექნიკური მოწყობილობა (ტექნოლოგია + გარემო).


კლასიფიკაცია

იქნება ზუსტად სამი ტიპის კლასიფიკაცია. აირჩიეთ გემოვნებისა და ფერის მიხედვით:

კლასიფიკაცია No1:

არსებობს მრავალი სახის საკომუნიკაციო არხი, რომელთაგან ყველაზე გავრცელებულია არხები სადენიანიკომუნიკაციები ( საჰაერო, საკაბელო, ბოჭკოვანიდა ა.შ.) და რადიო საკომუნიკაციო არხები (ტროპოსფერული, თანამგზავრიდა ა.შ.). ასეთი არხები, თავის მხრივ, ჩვეულებრივ კვალიფიცირდება შემავალი და გამომავალი სიგნალების მახასიათებლებზე, აგრეთვე სიგნალების მახასიათებლების ცვლილებებზე, რაც დამოკიდებულია არხში მომხდარ ისეთ მოვლენებზე, როგორიცაა სიგნალების გაქრობა და შესუსტება.



სადისტრიბუციო საშუალების ტიპის მიხედვით, საკომუნიკაციო არხები იყოფა:

სადენიანი;

აკუსტიკური;

Ოპტიკური;

ინფრაწითელი;

რადიო არხები.

საკომუნიკაციო არხები ასევე იყოფა:

· უწყვეტი (უწყვეტი სიგნალები არხის შესასვლელში და გამომავალზე),

· დისკრეტული ან ციფრული (არხის შესასვლელში და გამომავალზე - დისკრეტული სიგნალები),

უწყვეტი-დისკრეტული (არხის შესასვლელში არის უწყვეტი სიგნალები, ხოლო გამომავალზე არის დისკრეტული სიგნალები),

· დისკრეტულ-უწყვეტი (დისკრეტული სიგნალები არხის შესასვლელში და უწყვეტი სიგნალები გამომავალზე).

არხები შეიძლება იყოს მსგავსი ხაზოვანიდა არაწრფივი, დროებითიდა სივრცითი დროითი.

შესაძლებელია კლასიფიკაცია საკომუნიკაციო არხები სიხშირის დიაპაზონის მიხედვით .

ინფორმაციის გადაცემის სისტემებია ერთარხიანიდა მრავალარხიანი. სისტემის ტიპი განისაზღვრება საკომუნიკაციო არხით. თუ საკომუნიკაციო სისტემა აგებულია იმავე ტიპის საკომუნიკაციო არხებზე, მაშინ მისი სახელწოდება განისაზღვრება არხების ტიპიური სახელწოდებით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, გამოიყენება კლასიფიკაციის მახასიათებლების დეტალიზაცია.

კლასიფიკაცია No2 (უფრო დეტალურად):

1. კლასიფიკაცია გამოყენებული სიხშირეების დიაპაზონის მიხედვით

Ø კილომეტრი (DV) 1-10 კმ, 30-300 კჰც;

Ø ჰექტომეტრიული (HW) 100-1000 მ, 300-3000 კჰც;

Ø დეკამეტრი (HF) 10-100 მ, 3-30 MHz;

Ø მეტრი (MV) 1-10 მ, 30-300 MHz;

Ø UHF (UHF) 10-100 სმ, 300-3000 MHz;

Ø სანტიმეტრიანი ტალღა (SMV) 1-10 სმ, 3-30 გჰც;

Ø მილიმეტრიანი ტალღა (MMW) 1-10 მმ, 30-300 გჰც;

Ø დეციმილიმეტრი (DMMV) 0.1-1 მმ, 300-3000 გჰც.

2. საკომუნიკაციო ხაზების მიმართულების მიხედვით

- რეჟისორი (გამოიყენება სხვადასხვა გამტარები):

Ø კოაქსიალური,

Ø სპილენძის გამტარებზე დაფუძნებული გრეხილი წყვილი,

Ø ოპტიკური ბოჭკოვანი.

- omnidirectional (რადიო ბმულები);

Ø მხედველობის ხაზი;

Ø ტროპოსფერული;

Ø იონოსფერული

Ø სივრცე;

Ø რადიო რელე (გადაცემა დეციმეტრზე და მოკლე რადიოტალღებზე).


3. გადაცემული შეტყობინებების ტიპის მიხედვით:

Ø ტელეგრაფი;

Ø ტელეფონი;

Ø მონაცემთა გადაცემა;

Ø ფაქსიმილი.

4. სიგნალების ტიპის მიხედვით:

Ø ანალოგი;

Ø ციფრული;

Ø პულსი.

5. მოდულაციის ტიპის მიხედვით (მანიპულირება)

- ანალოგური საკომუნიკაციო სისტემებში:

Ø ამპლიტუდის მოდულაციით;

Ø ერთზოლიანი მოდულაციით;

Ø სიხშირის მოდულაციით.

- ციფრულ საკომუნიკაციო სისტემებში:

Ø ამპლიტუდის მანიპულირებით;

Ø სიხშირის ცვლის კლავიშებით;

Ø ფაზური მანიპულაციით;

Ø ფარდობითი ფაზის ცვლის კლავიშებით;

Ø ტონალური კლავიშებით (ერთი ელემენტი მანიპულირებს ქვემტარის რხევით (ტონალობა), რის შემდეგაც მანიპულირება ხორციელდება უფრო მაღალი სიხშირით).

6. რადიოსიგნალის საბაზისო მნიშვნელობის მიხედვით

Ø ფართოზოლოვანი (B>> 1);

Ø ვიწროზოლი (B»1).

7. ერთდროულად გადაცემული შეტყობინებების რაოდენობის მიხედვით

Ø ერთარხიანი;

Ø მრავალარხიანი (არხების სიხშირე, დრო, კოდის გაყოფა);


8. შეტყობინებების გაცვლის მიმართულებით

Ø ცალმხრივი;

Ø ორმხრივი.
9. შეტყობინების გაცვლის ბრძანებით

Ø მარტივი კომუნიკაცია- ორმხრივი რადიოკავშირი, რომელშიც თითოეული რადიოსადგურის გადაცემა და მიღება მონაცვლეობით ხორციელდება;

Ø დუპლექსური კომუნიკაცია- გადაცემა და მიღება ხორციელდება ერთდროულად (ყველაზე ეფექტური);

Ø ნახევრად დუპლექსური კომუნიკაცია- ეხება სიმპლექსს, რომელიც ითვალისწინებს გადაცემიდან მიღებაზე ავტომატურ გადასვლას და კორესპონდენტის ხელახლა კითხვის შესაძლებლობას.

10. გადაცემული ინფორმაციის დაცვის მეთოდები

Ø ღია კომუნიკაცია;

Ø დახურული კომუნიკაცია (საიდუმლო).

11. ინფორმაციის გაცვლის ავტომატიზაციის ხარისხის მიხედვით

Ø არაავტომატური - რადიოსადგურის კონტროლს და შეტყობინებების გაცვლას ახორციელებს ოპერატორი;

Ø ავტომატიზირებული - მხოლოდ ინფორმაცია შეიყვანება ხელით;

Ø ავტომატური - მიმოწერის პროცესი ხორციელდება ავტომატურ მოწყობილობასა და კომპიუტერს შორის ოპერატორის მონაწილეობის გარეშე.

კლასიფიკაცია No. 3 (რაღაც შეიძლება განმეორდეს):

1. დანიშნულებით

ტელეფონი

ტელეგრაფი

ტელევიზია

მაუწყებლობა

2. გადაცემის მიმართულებით

Simplex (გადაცემა მხოლოდ ერთი მიმართულებით)

ნახევრად დუპლექსი (გადაცემა მონაცვლეობით ორივე მიმართულებით)

დუპლექსი (ერთდროული გადაცემა ორივე მიმართულებით)

3. საკომუნიკაციო ხაზის ხასიათის მიხედვით

მექანიკური

ჰიდრავლიკური

აკუსტიკური

ელექტრო (სადენიანი)

რადიო (უკაბელო)

Ოპტიკური

4. საკომუნიკაციო არხის შემავალ და გამომავალ სიგნალების ბუნებით

ანალოგი (უწყვეტი)

დროში დისკრეტული

დისკრეტული სიგნალის დონის მიხედვით

ციფრული (დისკრეტული როგორც დროში, ასევე დონეზე)

5. არხების რაოდენობის მიხედვით საკომუნიკაციო ხაზზე

ერთი არხი

მრავალარხიანი

და კიდევ ერთი ნახატი აქ:

ნახ.3. საკომუნიკაციო ხაზების კლასიფიკაცია.


საკომუნიკაციო არხების მახასიათებლები (პარამეტრები).

1. არხის გადაცემის ფუნქცია: წარმოდგენილი სახით ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი (AFC)და გვიჩვენებს, თუ როგორ მცირდება სინუსოიდის ამპლიტუდა საკომუნიკაციო არხის გამოსავალზე მის შეყვანის ამპლიტუდასთან შედარებით გადაცემული სიგნალის ყველა შესაძლო სიხშირეზე. არხის ნორმალიზებული ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი ნაჩვენებია ნახ.4-ში. რეალური არხის ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხის ცოდნა საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ გამომავალი სიგნალის ფორმა თითქმის ნებისმიერი შეყვანის სიგნალისთვის. ამისათვის აუცილებელია შეყვანის სიგნალის სპექტრის პოვნა, მისი შემადგენელი ჰარმონიების ამპლიტუდის გადაქცევა ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლის შესაბამისად და შემდეგ გამომავალი სიგნალის ფორმის პოვნა გარდაქმნილი ჰარმონიების დამატებით. ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხის ექსპერიმენტულად შესამოწმებლად, აუცილებელია არხის ტესტირება საცნობარო (ამპლიტუდის თანაბარი) სინუსოიდებით მთელ სიხშირის დიაპაზონში ნულიდან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე, რომელიც შეიძლება მოიძებნოს შეყვანის სიგნალებში. უფრო მეტიც, შეყვანის სინუსოიდების სიხშირე უნდა შეიცვალოს მცირე ნაბიჯებით, რაც ნიშნავს, რომ ექსპერიმენტების რაოდენობა დიდი უნდა იყოს.

-- გამომავალი სიგნალის სპექტრის შეფარდება შესასვლელთან
- გამტარუნარიანობა

ნახ.4 არხის ამპლიტუდა-სიხშირის ნორმალიზებული პასუხი

2. გამტარუნარიანობა: არის სიხშირის პასუხიდან მიღებული მახასიათებელი. იგი წარმოადგენს სიხშირეების უწყვეტ დიაპაზონს, რომლისთვისაც გამომავალი სიგნალის ამპლიტუდის თანაფარდობა შეყვანის მიმართ აღემატება წინასწარ განსაზღვრულ ზღვარს, ანუ გამტარუნარიანობა განსაზღვრავს სიგნალის სიხშირეების დიაპაზონს, რომლითაც ეს სიგნალი გადაიცემა საკომუნიკაციო არხით მნიშვნელოვანი დამახინჯების გარეშე. . როგორც წესი, გამტარუნარიანობა იზომება 0.7-ზე მაქსიმალური სიხშირის პასუხის მნიშვნელობიდან. გამტარუნარიანობას აქვს უდიდესი გავლენა საკომუნიკაციო არხზე ინფორმაციის გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეზე.

3. შესუსტება: განისაზღვრება, როგორც სიგნალის ამპლიტუდის ან სიმძლავრის შედარებით შემცირება, როდესაც გარკვეული სიხშირის სიგნალი გადადის არხზე. ხშირად, არხის მუშაობისას, წინასწარ არის ცნობილი გადაცემული სიგნალის ფუნდამენტური სიხშირე, ანუ სიხშირე, რომლის ჰარმონიკას აქვს უდიდესი ამპლიტუდა და სიმძლავრე. აქედან გამომდინარე, საკმარისია ვიცოდეთ ამ სიხშირის შესუსტება, რომ დაახლოებით შეფასდეს არხზე გადაცემული სიგნალების დამახინჯება. უფრო ზუსტი შეფასებები შესაძლებელია რამდენიმე სიხშირეზე შესუსტების ცოდნით, რომლებიც შეესაბამება გადაცემული სიგნალის რამდენიმე ფუნდამენტურ ჰარმონიას.

შესუსტება ჩვეულებრივ იზომება დეციბელებში (dB) და გამოითვლება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით: , სად

სიგნალის სიმძლავრე არხის გამომავალზე,

სიგნალის სიმძლავრე არხის შესასვლელში.

შესუსტება ყოველთვის გამოითვლება კონკრეტული სიხშირისთვის და დაკავშირებულია არხის სიგრძესთან. პრაქტიკაში ყოველთვის გამოიყენება "ხაზოვანი შესუსტების" კონცეფცია, ე.ი. სიგნალის შესუსტება არხის სიგრძის ერთეულზე, მაგალითად, შესუსტება 0,1 დბ/მეტრზე.

4. გადაცემის სიჩქარე: ახასიათებს არხზე გადაცემული ბიტების რაოდენობას დროის ერთეულზე. ის იზომება ბიტებში წამში - ბიტი/წმ, ისევე როგორც მიღებული ერთეულები: Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s. გადაცემის სიჩქარე დამოკიდებულია არხის გამტარუნარიანობაზე, ხმაურის დონეზე, კოდირების ტიპზე და მოდულაციაზე.

5. არხის ხმაურის იმუნიტეტი: ახასიათებს მის უნარს უზრუნველყოს სიგნალის გადაცემა ჩარევის პირობებში. ჩარევა ჩვეულებრივ იყოფა შიდა(წარმოადგენს აღჭურვილობის თერმული ხმაური) და გარე(ისინი მრავალფეროვანია და დამოკიდებულია გადაცემის საშუალებაზე). არხის ხმაურის იმუნიტეტი დამოკიდებულია მიღებული სიგნალის დამუშავების აპარატურულ და ალგორითმულ გადაწყვეტილებებზე, რომლებიც ჩადგმულია გადამცემ მოწყობილობაში. ხმაურის იმუნიტეტიარხის მეშვეობით სიგნალების გადაცემა შეიძლება გაიზარდოსიმის გამო კოდირება და სპეციალური დამუშავებასიგნალი.

6. დინამიური დიაპაზონი : არხის მიერ გადაცემული სიგნალების მაქსიმალური სიმძლავრის შეფარდების ლოგარითმი მინიმუმამდე.

7. ხმაურის იმუნიტეტი: ეს არის ხმაურის იმუნიტეტი, ე.ი. ხმაურის იმუნიტეტი.