یک کانال متقارن باینری (به اختصار DSC) با نمودار احتمال انتقال نشان داده شده در شکل تعریف می شود. 1. ورودی کانال سیگنال های باینری مانند 0 و 1 را دریافت می کند. برای هر یک از این ورودی ها احتمال اینکه سیگنال به درستی دریافت شده باشد و احتمال اشتباه دریافت شده وجود دارد.
برنج. 1. کانال باینری متعادل.
جوکر شیطانی که خطاها را وارد انتقال می کند بسیار ساده فکر است: او حافظه ندارد و شخصیت ها را به طور تصادفی و مستقل از یکدیگر "پیچان" می کند. اقدامات او مخرب است، اما هیچ بدخیمی آگاهانه در او وجود ندارد و فعالیت او حداقل از نظر آماری پایدار است.
یک طرح انتقال اطلاعات انتزاعی، که در نتیجه با آن سروکار خواهیم داشت، در شکل نشان داده شده است. 2. ورودی رمزگذار مقداری دنباله باینری طولانی x را دریافت می کند،
متشکل از کاراکترهای 0 و 1 که ما آن را دنباله اطلاعات می نامیم. این توالی می تواند کاملاً دلخواه باشد. ما می خواهیم آن را به طور دقیق در خروجی رمزگشا با احتمال دلخواه نزدیک به یک بازتولید کنیم. رمزگذار و رمزگشا فقط توسط یک کانال متقارن باینری متصل می شوند که احتمال انتقال برای آن مشخص است.
در این وضعیت، رمزگذار به وضوح در مورد عملیاتی که می تواند انجام دهد محدود است. ماهیت DSC به گونه ای است که فقط دنباله های باینری را ارسال می کند.
برنج. 2. انتقال اطلاعات از طریق یک کانال متقارن باینری.
اما رمزگذار می تواند دنباله x در ورودی خود را به دنباله ای طولانی تر در خروجی خود تبدیل کند. بنابراین، دنباله وارد کانال می شود و نسخه تحریف شده آن y به ورودی دستگاه رمزگشا وارد می شود. وظیفه دستگاه رمزگشا با احتمال انتقال شناخته شده کانال دنباله تحریف شده y که در ورودی این دستگاه به دست می آید و روش رمزگذاری تنظیم تبدیل برای تصمیم گیری در مورد توالی اطلاعات x دریافت شده توسط رمزگذار.
برای یک DSC معین، وظیفه کدگذاری تعیین مجموعه قوانینی است که توسط آنها هر توالی اطلاعاتی x در یک دنباله خاص کدگذاری می شود تا دستگاه رمزگشا بتواند به طور منحصر به فرد x را با احتمال خطای دلخواه کم، علی رغم اعوجاج های رخ داده در کانال، بازیابی کند. . ما نه تنها به
برای نشان دادن اینکه چگونه یک رمزگذار از x s را تولید می کند (مشکل رمزگذاری)، اما همچنین نشان می دهد که چگونه یک رمزگذار x را از y به دست می آورد (مشکل رمزگشایی).
حداقل یک راه حل ساده و واضح برای این مشکل وجود دارد: هر کاراکتر دنباله x را یک بار تکرار کنید. به عنوان مثال، توالی اطلاعات
در اراده با دنباله ارسال شده مطابقت دارد
ما y را با قانون اکثریت رمزگشایی خواهیم کرد. اگر یا تعداد بیشتری کاراکتر در هر بلوک از کاراکترها برابر با 1 باشد، رمزگشا کاراکتر 1 را چاپ می کند، در غیر این صورت - کاراکتر 0. اگر مشخص است که با احتمال خطا اما، متأسفانه، و تعداد کاراکترهایی که می توان تحویل داد به گیرنده در خروجی رمزگشا به 0 تمایل پیدا می کند.
روش کلاسیک برای کاهش احتمال خطا هنگام انتقال اطلاعات عددی در ترجمه به زبان DSC این است که اولاً، احتمال انتقال باید کاهش یابد، یعنی کانال بهتری ساخته شود. اگر در هر مرحله بهبود بیشتر کانال غیراقتصادی یا از نظر فنی غیرممکن باشد، انتقال هر چند بار که لازم باشد تکرار میشود تا احتمال خطای حاصل از مرز مشخصی که طراح را راضی می‌کند قرار گیرد. دشواری مرتبط با رویکرد کلاسیک این است که وقتی این مرز احتمال خطا به صفر می‌رسد، یا کانال به طور نامتناسبی گران میشود، یا درآمد حاصل از استفاده از آن به‌طور نامتناسبی کم میشود. به عبارت دیگر، در اینجا دوباره با این واقعیت روبرو هستیم که کمال معمولاً هزینه دارد.
کار اصلی شانون در مورد نظریه اطلاعات دو قضیه کلی را ثابت می کند که در تناقض آشکار با انتظارات ما هستند.
1. برای یک کانال معین، اگر نرخ انتقال اطلاعات از حد معینی به نام پهنای باند کانال C تجاوز نکند، می‌توان با استفاده از کدگذاری مناسب انتخاب‌شده، با احتمال خطای کمتر از هر مقدار از پیش تعیین‌شده، ارسال کرد.
2. برعکس، برای نرخ های انتقال اطلاعات بیشتر از C، انتقال با احتمال خطای خودسرانه کوچک غیرممکن است.
در مورد یک کانال متقارن باینری، ارجاع نرخ انتقال اطلاعات به یک نماد ارسالی، و نه به واحد زمان، راحت است. وقتی همه دنباله های ممکن x در ورودی به یک اندازه محتمل باشند، نرخ انتقال اطلاعات با نسبت تعیین می شود
کانال ارتباطی گسسته با تداخل
ما کانال های ارتباطی گسسته بدون حافظه را در نظر خواهیم گرفت.
کانال بدون حافظه کانالی نامیده می شود که در آن هر نماد سیگنال ارسالی تحت تأثیر تداخل قرار می گیرد، صرف نظر از اینکه کدام سیگنال زودتر ارسال شده است. یعنی تداخل همبستگی اضافی بین نمادها ایجاد نمی کند. نام "بدون حافظه" به این معنی است که در طول ارسال بعدی، به نظر می رسد کانال نتایج ارسال های قبلی را به خاطر نمی آورد.
در صورت وجود تداخل، میانگین مقدار اطلاعات در نماد پیام دریافتی است Y، نسبت به انتقال داده شده - ایکسبرابر است با:
برای نماد پیام ایکس تیمدت زمان تی،شامل از جانب nنمادهای ابتدایی مقدار متوسط اطلاعات در نماد پیام دریافتی - Y تینسبت به انتقال داده شده - ایکس تیبرابر است با:
من (Y تی ، ایکس تی ) = H (X تی ) - H (X تی / Y تی ) = H (Y تی ) - H (Y تی / ایکس تی ) = n، که در آن هر کاراکتر در طول انتقال داده می شود تی س ثانیه برای این کانال
اجازه دهید آنتروپی برخی از منابع ایکس, در عرض چند ثانیه اندازه گیری می شود H (X)بیت سپس قضیه زیر برقرار است.
قضیه 7.6.1. قضیه کدگذاری کانال(قضیه چنن).
برای منبع ایکس با سرعت آر = اچ(ایکس)/ تی اس [bit / sec] و آر < С مقداری کد وجود دارد که با آن اطلاعات منبع ایکس را می توان بر روی یک کانال ارتباطی با ظرفیت 1 [bit/s] با احتمال خطای خودسرانه کوچک ارسال کرد.
* قضیه کدگذاری نه تنها برای کانال های گسسته، بلکه برای انتقال پیام های گسسته از کانال های پیوسته نیز صادق است. تقریبا ترجمه
اثبات قضیه کدگذاری کانال (به عنوان مثال، را ببینید) نسبتاً دشوار است و از حوصله این کتاب خارج است، بنابراین در اینجا خود را به اظهارات زیر محدود می کنیم.
اثبات قضیه کدگذاری استفاده از کدهای تصادفی با طول نامتناهی و رمزگشای حداکثر احتمال را فرض می‌کند که حداقل احتمال خطا را فراهم می‌کند. اثبات از هیچ راه حل طراحی استفاده نمی کند. فقط از ویژگی های آماری و انتقال محدود برای کدهای بلوک با طول بلوک به بی نهایت استفاده می کند. اثبات هیچ نشانه ای از ساخت کدهای بهینه ارائه نمی دهد.
قضیه کدگذاری همچنین یک کران بالایی برای نرخ بیت تعریف می کند آر.*
در اثبات قضیه، تخمین نمایی معرفی شده است آر 0 ، که می تواند برای تخمین نرخ انتقال داده از نظر فنی قابل دستیابی استفاده شود.
* در اینجا نیاز به توضیح است. یک قضیه کدگذاری معکوس وجود دارد که می گوید. با چی آر> سیهیچ روش کدگذاری وجود ندارد که اجازه دهد اطلاعات با احتمال خطای خودسرانه کم منتقل شود. تقریبا ترجمه
فصل 8. منابع و کانال های پیوسته
فصل 2 آنتروپی را به عنوان معیار عدم قطعیت منبع تعریف می کند. فرض بر این بود که آنتروپی از طریق آزمایش‌های تصادفی اندازه‌گیری میشود. در این فصل، ما رویکرد مشابهی را به منابع پیوسته خواهیم داشت.
برنج. 8.1.سیگنال منبع پیوسته
به جای منابعی با الفبای محدود نمادها، منابعی را در نظر می گیریم که خروجی آنها سیگنال های پیوسته است. نمونه ای از این سیگنال ها ولتاژ متغیر با زمان در خطوط تلفن و غیره است. شکل 8.1 یک منبع پیوسته را نشان می دهد ایکس, که خروجی آن یک سیگنال آنالوگ است ایکس(تی), که تابع تصادفی زمان است تی. ما ارزش ها را در نظر خواهیم گرفت ایکس(تی) در برخی زمان‌های ثابت به‌عنوان آزمایش‌های تصادفی که حاوی اطلاعاتی درباره منبع هستند ایکس.
8.1. آنتروپی دیفرانسیل
شکل 8.2 دو منبع پیوسته را نشان می دهد ایکس و Y, توسط یک کانال متصل شده است (شبیه به شکل 7.4). در اینجا به جای احتمالات، توابعی از توزیع احتمال متغیرهای تصادفی وجود دارد.
استفاده از متغیرهای تصادفی و توابع آن ها از چگالی توزیع احتمال، امکان معرفی مفهوم اطلاعات، آنتروپی، آنتروپی شرطی و متقابل را برای دو منبع پیوسته با قیاس با منابع گسسته فراهم می کند.
برنج. 8.2. دو منبع پیوسته بدون حافظه، که توسط یک کانال مرتبط شده اند.
تبدیل یک منبع پیوسته ایکس به صورت گسسته برای این کار، مقادیر خروجی آنالوگ منبع را با یک مرحله Δ (شکل 8.3) کمی می کنیم.
برنج. 8.3.رقومی شدن یک منبع پیوسته با فاصله کوانتیزاسیون Δ در لحظه های مشاهده تی 0 , تی 1 و غیره.
علاوه بر این، همانطور که معمولاً در تئوری اطلاعات انجام می شود، ما منبع و زمان را گسسته می کنیم. در نتیجه، دنباله ای از متغیرهای تصادفی به دست می آوریم. طبق جدول 7.2، اطلاعات متقابل نمادها را تعریف می کنیم. ایکس من، و y j , جایی که ایکس من - مقدار نماد خروجی در یک نقطه از زمان تی متر , آ ایکس j - درحال حاضر تی n
اطلاعات متقابل را می توان به عنوان عدم قطعیت "حذف شده" (از دست رفته) ضربه متغیر تفسیر کرد ایکس پ
در فاصله زمانی 
,
زمانی که مشخص شود که متغیر ایکس تی
متعلق به بین شفت است 
یا برعکس. تابع چگالی توزیع احتمال را تابعی پیوسته در نظر خواهیم گرفت. سپس، با اجازه دادن عرض فاصله کوانتیزاسیون به صفر، به دست می آوریم
آن ها نتیجه ای شبیه به بیان اطلاعات متقابل برای منابع گسسته. اطلاعات منتقل شدهرا می توان به عنوان انتظار ریاضی تعریف کرد
اظهار نظر.در اینجا، برای مطابقت دادن نام های این فصل با نتایج جدول 7.2، به جای X. تی استفاده شده توسطایکس، و به جایY n - Y.
اطلاعات منبع بر اساس ملاحظات مشابه تعیین می شود
برخلاف عبارت (8.3) برای اطلاعات متقابل، در (8.4) عبارتی ظاهر میشود که به بازه کوانتیزاسیون Δ بستگی دارد.
در، مقدار نیز به بی نهایت تمایل دارد. در نتیجه، عبارت for نیز به ∞ تمایل دارد. این تعجب آور نیست، زیرا با کاهش مرحله کوانتیزاسیون، تعداد رویدادهای فردی (نمادهای الفبای منبع) افزایش می یابد و بنابراین، عدم قطعیت منبع نیز افزایش می یابد.
بزرگی 
به منبع بستگی ندارد و برای توصیف آن کاملاً نامناسب است، بنابراین، استفاده از تابع چگالی احتمال یک منبع پیوسته کاملاً طبیعی به نظر می رسد. بنابراین به تعریف بعدی می رویم.
متوسط اطلاعات یک منبع پیوسته، به اصطلاح آنتروپی دیفرانسیل،که تعریف میشود
اول از همه، ما متذکر می شویم که چنین تعریف دلخواه از آنتروپی دیفرانسیل، مناسب بودن آن را با این واقعیت تأیید می کند که نسبت های آنتروپی برای منابع گسسته برای مورد منابع و کانال های پیوسته نیز معتبر است. به ویژه، روابط (7.39) - (7.42) برای منابع پیوسته برقرار است.
بنابراین، آنتروپی دیفرانسیل یک منبع پیوسته تنها به تابع چگالی توزیع احتمال بستگی دارد، که در حالت کلی یک کمیت نامتناهی است، بنابراین، ما این سوال را مطرح می کنیم که مقدار آنتروپی دیفرانسیل چقدر می تواند بزرگ باشد. اول از همه، توجه می کنیم که ویژگی های فرآیند تصادفی دو کمیت هستند: مقدار متوسطی که متغیر تصادفی می گیرد (دارای ویژگی خطی بودن) μ و انحراف معیار متغیر تصادفی σ .
مقدار متوسط یا مورد انتظار μ تاثیری بر آنتروپی دیفرانسیل ندارد. با رشد σ , عدم قطعیت منبع افزایش می یابد، که همچنین منجر به افزایش آنتروپی دیفرانسیل می شود. در این رابطه، منطقی است که توابع مختلف چگالی توزیع احتمال را با توجه به آنتروپی مربوط به آنها در یک زمان مقایسه کنیم. σ .
اظهار نظر.در فناوری اطلاعات، پارامتر اولیه گرفته می شودσ 2 - واریانس، که میانگین توان فرآیند تصادفی را تعیین می کند[ 10]. واضح است که با افزایش قدرت فرستنده، مقدار اطلاعات ارسالی افزایش می یابد و برعکس، با افزایش توان نویز، عدم قطعیت افزایش می یابد، یعنی. اطلاعات کمتری در واحد زمان مخابره می شود.
از تئوری اطلاعات چنین بر می آید که آنتروپی دیفرانسیل با توزیع احتمال گاوسی به حداکثر خود می رسد.
قضیه 8.1.1.برای یک واریانس معین σ 2 , حداکثر آنتروپی دیفرانسیل توسط منبعی با توزیع گاوسیاحتمالات و.
مثال:آنتروپی دیفرانسیل منبع گاوسی
از (8.5) نتیجه می شود که آنتروپی دیفرانسیل یک منبع گاوسی است
عبارت در پرانتز را می توان به دو انتگرال تجزیه کرد. بنابراین، ما در نهایت داریم
مثال های عددی برای سه توزیع رایج در جدول 8.1 نشان داده شده است.
جدول 8.1.نمونه ای از آنتروپی دیفرانسیل.
مثال:تلفن.
استفاده عملی از نتایج فوق را می توان با ارزیابی دستاوردهای نرخ انتقال اطلاعات (به بیت) در خطوط تلفن دیجیتال به وضوح نشان داد. روش‌های استاندارد مدرن انتقال گفتار دیجیتال (PCM لگاریتمی) برای رمزگذاری یک نمونه به 8 بیت با نرخ نمونه‌برداری 8 کیلوهرتز نیاز دارند. بنابراین، سرعت انتقال صدا 64 کیلوبیت بر ثانیه است.
بر اساس توزیع یکنواخت احتمالات در بازه [-1،1]، به طور تجربی به دست می آوریم σ 2 = 1/3. بنابراین، آنتروپی دیفرانسیل در هر نمونه است
از آنجایی که نمونه ها در فرکانس 8 کیلوهرتز گرفته می شوند، متوجه می شویم که نرخ گفتار مورد نیاز 8 کیلوبیت بر ثانیه است. هنگام تخمین آنتروپی، اتصالات بین نمونه های همسایه (حافظه منبع) و را در نظر نگرفتیم. بنابراین، آنتروپی دیفرانسیل واقعی منبع گفتار حتی کمتر خواهد بود. در واقع، ما می دانیم که الگوریتم های کدگذاری گفتار مدرن می توانند سیگنال گفتار را با سرعتی در حدود 8 کیلوبیت بر ثانیه با کیفیتی قابل مقایسه با PCM استاندارد ارسال کنند.
نمودار احتمالات انتقال برای چنین کانالی را می توان در شکل 1 نشان داد. 9.
بیایید C را تعریف کنیم:
برنج. 9. نمودار احتمالات انتقال کانال ارتباطی متقارن K-ary.
پاک کردن کانال
پاک کردن کانال
کانال پاک کردن به طور کلی کانال ارتباطی نامیده می شود که در آن به دلیل استفاده از دستگاه های چند آستانه ای برای تشخیص نمادهای فردی، امکان دریافت تعداد بیشتری نماد در خروجی نسبت به ورودی وجود دارد (از دستگاه های دو آستانه ای بیشتر استفاده می شود. ).
یک کانال ارتباطی پاکسازی متقارن باینری را در نظر بگیرید.
برنج. 10 نمودار احتمال انتقال یک کانال پاکسازی متقارن باینری
q- احتمال دریافت صحیح؛
p0- احتمال دریافت اشتباه نماد؛
pC- احتمال دریافت یک شخصیت پاک شده؛
yЗ- نماد پاک کردن
اگر U> UP2، سپس علامت "1" ثابت می شود.
اگر UС< UП1
، سپس نماد "0" ثابت می شود.
اگر UP1Ј UCЈ UP2، سپس نماد پاک کردن ثابت می شود.
دو نوع خطا در کانال ارتباطی وجود دارد: خطاهای تبدیل و خطاهای پاک کردن.
خطای تبدیل با احتمال رخ می دهد پ 0 و برای یک کانال ارتباطی باینری از نظر فیزیکی به معنای تبدیل "0" به "1" یا "1" به "0" است.
یک خطای پاک کردن با احتمال رخ می دهد pC... این به عنوان دریافت به جای "1" یا "0" از یک کاراکتر سوم (نویسه پاک کردن) درک می شود که موقعیت شخصیت تحریف شده را نشان می دهد.
برای یک کانال ارتباطی متقارن باینری، خطاهای تبدیل و پاک کردن به مقدار نماد ارسالی بستگی ندارد.
برای یک کانال با پاک کردن، رابطه زیر انجام می شود
پ 0+ pC + q = 1.
اجازه دهید سرعت انتقال اطلاعات را در چنین کانال ارتباطی تعیین کنیم.
c = B[اچ(Y) – اچ(Y / X)];
حداکثر اچ[Y] زمانی ارائه می شود پ(ایکس 1) = ص(ایکس 2) = 0,5.
احتمال برابر دریافت نماد ییتحت شرایط احتمال انتقال برابر صورت می گیرد xiکه لازم است اما هنوز کافی نیست.
ما آن را فرض خواهیم کرد پ(x1) = ص(x2) =
0.5. سپس آنتروپی گیرنده حداکثر خواهد بود.
به دلیل تقارن
در نهایت می توانید بنویسید
اجازه دهید صحت فرمول به دست آمده را برای برخی موارد خاص از قبل شناخته شده بررسی کنیم.
1. pC = 0
· pC = 0، p 0= 0 (کانال ارتباطی متقارن باینری بدون پاک کردن)؛ c = B.
· pC№ 0، ص 0= 0 ; این مورد وضعیت عدم تداخل در کانال ارتباطی و استفاده از پاک کردن را نشان می دهد. در این حالت به دلیل استفاده از پاک کردن سرعت انتقال اطلاعات کاهش می یابد.
pC№ 0، ص 0№ 0 ; در این شرایط، کانال ارتباطی تنها در صورت رعایت شرایط خاصی می تواند "سرعت بالا" داشته باشد، که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
اجازه دهید آنچه را که در مورد خطاهای رخ داده در کانال ارتباطی گفته شد خلاصه کنیم.
در یک کانال ارتباطی "عادی"، تنها یک نوع خطا امکان پذیر است: نماد یک مقدار به نماد یک مقدار دیگر تبدیل می شود (یعنی تبدیل می شود). به این خطا خطای تبدیل می گویند.
در یک کانال ارتباطی با پاک کردن، خطاهای دو نوع ممکن است: تبدیل و پاک کردن، زمانی که نمادها به یکدیگر منتقل نمی شوند، بلکه به نماد پاک می شوند.
رفع خطای نوع پاک کردن آسان تر است، زیرا موقعیت آن در سیگنال مشخص است. موقعیت نماد تبدیل شده تعریف نشده است، اگرچه اگر مشخص بود، می توان بلافاصله آن را اصلاح کرد. تمرین نشان داده است که تلاش های اصلی در تصحیح پیام های کد پذیرفته شده صرف یافتن موقعیت نمادهای تبدیل شده می شود.
گزینه ایده آل، از نقطه نظر سرعت جستجوی موقعیت های تحریف شده، تنها وجود خطاهایی از نوع پاک کردن است.
تمام نتایج به دست آمده را می توان تعمیم داد ک- کانال ارتباطی با پاک کردن، که در آن ورودی است ککاراکترها، و خروجی (2 ک – 1).
اینترنت ماهواره ایاول از همه، با در دسترس بودن گسترده خود، علاقه را در بین کاربران برمی انگیزد. از این گذشته، دسترسی به اینترنت از طریق ماهواره در مواردی که گزینه های دیگر برای اتصال به اینترنت بی اثر هستند یا اصلاً در دسترس نیستند، کمک می کند.
در عصر اینترنت فراگیر، ساکنان شهرهای بزرگ، فقدان آن یک سوء تفاهم به نظر می رسد، اما ساکنان خانه های شخصی و مکان های دور از شهرک های بزرگ چه گزینه هایی دارند؟ اکثر ارائه دهندگان از پوشش شبکه های مسکونی فقط در ساختمان های آپارتمانی سود می برند. سازماندهی یک کانال اینترنتی برای ساکنان "بخش خصوصی" بسیار دشوارتر است، نه به ذکر مناطق دورافتاده، که بعید است ارائه دهندگان در آینده نزدیک به آنجا بیایند. البته دسترسی به شبکه از طریق اپراتور تلفن همراه امکان پذیر است، اما با حجم ترافیک فعلی، این امر بسیار گران است.
جایگزینی مناسب برای اینترنت موبایل کم سرعت و گران قیمت - اینترنت ماهواره ای... اخیراً فقط تعداد کمی از آن استفاده کرده اند، اما اکنون این روش دسترسی به وب بسیار قابل دسترس تر شده است.
پوشش اینترنت ماهواره ای
اینترنت ماهواره ای- این ارتباط از طریق یک کانال رادیویی با مشارکت ماهواره‌های زمین مصنوعی است که منابع مستقل یا گیرنده نهایی سیگنال نیستند، زیرا آنها فقط تکرارکننده‌هایی هستند که به شما امکان می‌دهند از محدودیت فاصله ارتباطات رادیویی زمینی ناشی از تسکین ناهموار سیاره ما بنابراین، اینترنت ماهواره ای تنها روشی برای ارائه سیگنال از یک ارائه دهنده زمینی به یک مشتری زمینی است.
ویژگی اینترنت ماهواره ای این است که تکرار کننده در مدار قرار دارد و به طور خودکار منطقه پوشش سیگنال را به چندین منطقه و منطقه افزایش می دهد. با توجه به هزینه آنها، می توان دلیل عدم دسترسی به این نوع ارتباط را اثبات کرد. یکی بیشتر ویژگی اینترنت ماهواره ایمحدود کردن مقدار اطلاعات ارسال شده است. از این گذشته ، اگر باید به هر مشترک دو کانال جداگانه اختصاص داده شود (برای دریافت و ارسال داده ها) ، چنین تجهیزاتی به سادگی در ماهواره قرار نمی گیرند و تعداد مشترکین احتمالی بسیار کم خواهد بود. به منظور بهینه سازی هزینه ها، ارائه دهندگان از ویژگی های ترافیک اینترنت استفاده می کنند.
اینترنت ماهواره ای نامتقارن 50 درصد
اگر در مورد آمار صحبت کنیم، به طور متوسط، ترافیک ورودی از خروجی بیشتر است و هنگام طراحی شبکه ها، آنها توسط این عامل دفع می شوند و سرعت های متفاوتی برای کانال های ورودی و خروجی ارائه می دهند. به عنوان مثال، یک کانال ADSL را در نظر بگیرید (به هر حال، این مخفف مخفف "خط دیجیتال نامتقارن" است)، که در آن ترافیک ورودی چندین برابر سریعتر از خروجی است. در عین حال، کاربران احساس راحتی می کنند و ارائه دهنده در منابع فرکانس صرفه جویی می کند. فناوری مشابهی در سازماندهی ارتباطات ماهواره ای استفاده می شود، فقط در اینجا اپراتورها از این فرصت نه تنها برای کاهش سرعت کانال برگشت، بلکه برای حذف کامل آن از ماهواره استفاده می کنند، یعنی این عملکرد را به دست زمینی منتقل می کنند. ارائه دهندگان چنین طرحی نامیده می شود کانال نامتقارن... به عنوان یک قاعده، یک خط تلفن (ثابت یا سیار) به عنوان کانال برگشت استفاده می شود، اما ارائه دهنده ای که از طریق شبکه محلی یا دسترسی بی سیم کار می کند نیز می تواند در این نقش عمل کند.
این کلیشه وجود دارد که اینترنت ماهواره ای بر مناطقی با زیرساخت های ضعیف متمرکز شده است؛ این را نمی توان به عنوان فقدان کامل ارتباطات راه دور درک کرد. بلکه به معنای نبود ارائه دهندگان زمینی مناسب با تعرفه های قابل قبول است. همچنین، این گزینه به شما امکان می دهد تا سرعت دسترسی را به میزان قابل توجهی افزایش دهید، به عنوان مثال، دسترسی به شبکه فقط از طریق یک مودم تلفن یا یک کانال کند GPRS اینترنت تلفن همراه امکان پذیر است.
با این حال، همچنین وجود دارد اینترنت ماهواره ای دو طرفه، اما این پدیده بسیار گسترده نیست. این گزینه در درجه اول برای کسانی در نظر گرفته شده است که برای دسترسی به اینترنت در غیاب هر گونه جایگزینی از هر نقطه از جهان ارزش قائل هستند. این راه حل واقعاً به شبکه های موجود بستگی ندارد، اگرچه هنوز برای کار کردن به برق نیاز دارد. اما به دلیل هزینه بالای چنین کانالی، عمدتاً برای اهداف کاری اضطراری استفاده می شود، بنابراین، اغلب تحت اینترنت ماهواره ایاین کانال نامتقارن است که درک می شود که موارد زیر را ترکیب می کند:
- گیرنده ماهواره ای برای دریافت
- خدمات یک ارائه دهنده زمینی (به عنوان مثال، یک اپراتور تلفن همراه) برای ارسال درخواست ها و داده ها.
گزینه های سازماندهی کانال برگشت
راه های زیادی برای سازماندهی کانال پشتیبان وجود دارد. البته انتخاب فناوری در درجه اول باید با توجه به قابلیت های موجود در یک موقعیت جغرافیایی خاص تعیین شود. این می تواند نه تنها یک خط تلفن ثابت یا تلفن همراه، بلکه برخی از گزینه های دسترسی رادیویی نیز باشد. ارائه دهنده محلی با "شبکه خانگی" مستثنی نیست (به دلایلی، به عنوان تنها اتصال به شبکه جهانی وب مناسب شما نیست).
توزیع صحیح داده ها (محل ارسال درخواست و محل خواندن اطلاعات) بر عهده نرم افزار ارائه شده توسط اپراتور اینترنت ماهواره ای است. بدون آن، عملکرد شایسته یک کانال نامتقارن غیرممکن است.
ویژگی های کانال نامتقارن
متاسفانه حتی با سازمان دسترسی نامتقارن به اینترنتتعداد فرکانس های ارسال داده از ماهواره محدود است. این بدان معنی است که ارائه یک کانال جداگانه برای هر مشترک نه تنها برای دریافت / ارسال، بلکه به سادگی برای دریافت اطلاعات غیرممکن است. علاوه بر این، هر تقسیم بندی دیگری از کانال، به عنوان مثال در زمان، نیز موثر نیست. بنابراین، استاندارد اینترنت ماهواره ای شامل پخش داده ها برای همه کاربران است، به این معنی که اطلاعات دریافت شده توسط گیرنده نه تنها شامل صفحات درخواستی شما، بلکه نامه های همسایه شما، بخش هایی از فیلم دانلود شده از بستگان شما در شهر دیگر و حتی می باشد. پیام های هر پیام رسان غریبه ...
گیرنده ماهواره سیگنال دریافتی از ماهواره را به داده های اینترنتی درخواستی رمزگشایی می کندانتخاب داده های لازم از این جرم توسط گیرنده توسط آدرس MAC پایانه ماهواره ای انجام می شود. البته، ارائه دهندگان اینترنت ماهواره ای به ترفندهای مختلفی متوسل می شوند تا کاربران را از خواندن اطلاعاتی که برای آنها در نظر گرفته نشده است جلوگیری کنند - به عنوان مثال، کانال ها با استفاده از الگوریتم های مختلف رمزگذاری می شوند. اما همین واقعیت که می توان به داده های محرمانه دسترسی پیدا کرد، کلاهبرداران زیادی را به خود جذب می کند و فقط کنجکاو هستند. سرگرمی که شامل خواندن داده های دیگران است، "ماهیگیری ماهواره ای" نامیده می شود.
تجهیزات اینترنت ماهواره ای
امروزه محبوب ترین استانداردها برای سازماندهی اینترنت ماهواره ای استانداردهای DVB-S و DVB-S2 هستند (دومین نسخه بهبود یافته اولی است). برای اتصال به شبکه از طریق ماهواره طبق طرح نامتقارن رایج، به موارد زیر نیاز دارید:
- بشقاب ماهواره ای با قطر توصیه شده
- مبدل سیگنال
- گیرنده (ترمینال اینترنت ماهواره ای)
- کابل های مورد نیاز
- قرارداد با اپراتور ماهواره
همانطور که قبلاً گفتم، اتصال به شبکه زمینی جایگزین و نرم افزار مدیریت بسته نیز مورد نیاز است.
آنتن های ماهواره هیچ تفاوتی با دستگاه های دریافت تلویزیون دیجیتال ماهواره ای ندارند، اما از نظر قیمت و اندازه با آنتن های گیرنده و فرستنده تفاوت قابل توجهی دارند. معمولا اپراتور اینترنت ماهواره ایهمانطور که در مورد تلویزیون ماهواره ای، بسته به موقعیت جغرافیایی مشترک (و در نتیجه قدرت سیگنال ماهواره در شرایط ایده آل) حداقل قطر "دیش" معینی را توصیه می کند. برای اطلاعات دقیق لطفا به وب سایت اپراتور مراجعه کنید. از نظر تئوری، شما می توانید یک دیش ماهواره را خودتان نصب کنید. با این حال، اغلب توصیه می شود با متخصصانی تماس بگیرید که آن را به وضوح به ماهواره ای که در یک مدار زمین ثابت قرار دارد هدایت می کنند.
مبدل هاممکن است در تعدادی از پارامترها با یکدیگر متفاوت باشند (به عنوان مثال، قطبش که با آن کار می کنند)، بنابراین، هنگام انتخاب، توصیه می شود به لیست سخت افزارهای پشتیبانی شده در وب سایت ارائه دهنده توجه کنید.
گیرنده در قالب کارت PCI در واحد سیستم قرار می گیرد و ترافیک ورودی از ماهواره و تلویزیون ماهواره ای را در اختیار کاربر قرار می دهد.ترمینال ماهواره ای یک برد رابط است که می تواند در واحد سیستم کامپیوتر قرار داده شود (مثلاً از طریق یک رابط PCI) یا در یک کیس خارجی قرار گرفته و از طریق درگاه USB به رایانه شخصی متصل شود.
توجه!شما نباید ابتدا تجهیزات بخرید و سپس به دنبال ارائه دهنده خدمات اینترنت ماهواره ای باشید. اگر "صفحات" کم و بیش جهانی باشند، پایانه های دسترسی ارائه شده توسط اپراتورهای مختلف اغلب ناسازگار هستند. یک ISP معمولاً می‌تواند سخت‌افزار و نرم‌افزاری را در اختیار شما قرار دهد که از قبل تنظیمات خاص خود را دارند (رمزگذاری، سرورهای پراکسی و غیره).
کانال ارتباطی ماهواره ای دو طرفه
کانال متقارن
بدیهی است که سازماندهی یک کانال دو طرفه نه تنها به تجهیزات دریافت، بلکه به تجهیزات انتقال نیز نیاز دارد، یعنی یک آنتن فرستنده و گیرنده گرانتر، یک واحد فرستنده (علاوه بر دریافت)، و همچنین یک ترمینال ویژه. اینترنت ماهواره ای دو طرفه علاوه بر هزینه بالای تمامی این تجهیزات و اجاره برق ماهواره، معایب دیگری نیز دارد:
- از آنجایی که داده های شما از طریق کانال رادیویی ارسال می شود، تجهیزات فرستنده باید به درستی در سازمان های دولتی ثبت شوند، که ممکن است زمان زیادی طول بکشد، اما اغلب ارائه دهندگان این مشکل را بر عهده می گیرند.
- اینترنت ماهواره ای دو طرفه یک روش ارتباطی بسیار خاص است. با در نظر گرفتن مدت زمانی که طول می کشد تا سیگنال رادیویی از طریق ماهواره به ارائه دهنده و برگشت برود، پاسخ به درخواست های ارسالی ممکن است نه در چند میلی ثانیه، همانطور که در مورد ارائه دهندگان زمینی عادت کرده ایم، بلکه در عرض چند ثانیه برگردد. تاخیر خاصی در خط ماهواره ای "نامتقارن" ذاتی است، اما در این مورد سیگنال تنها یک بار در مسیر "طولانی" (از طریق ماهواره) حرکت می کند. هنگام سازماندهی یک خط متعادل، سیگنال دو بار از طریق ماهواره می رود (یک درخواست به ارائه دهنده و پاسخ به کاربر)، یعنی زمان انتظار دو برابر می شود و ملموس می شود. و این بدان معنی است که شما حتی نباید به هیچ بازی رایانه ای تحت شبکه که نیاز به پاسخ سریع دارد فکر کنید.
اینترنت ماهواره ای گران است؟
به طور سنتی، اینترنت ماهواره ای هزینه اتصال بالایی دارد، زیرا مشترک باید هزینه تجهیزات گران قیمت را نیز بپردازد. اما با رایج شدن این سرویس، ترمینال ها و دیش های ماهواره ای بیشتر و بیشتر در دسترس ظاهر می شوند که به ما امکان می دهد در آینده نزدیک به کاهش قیمت ها امیدوار باشیم. هزینه امروز دسترسی متقارنحدود 2-3 ده ها هزار روبل برای اتصال و راه اندازی، و همچنین از 1000 روبل در ماه برای ترافیک یا به عنوان هزینه ماهانه است.
با دسترسی نامتقارنوضعیت بهتر است: هزینه دریافت تجهیزات حدود 5000-7000 روبل است. هزینه های ترافیک ماهانه یا هزینه های اشتراک به طور متوسط از 500 روبل برای اتصالات بدون آستانه پایین تر سرعت تضمین شده (CIR) و از 2000 روبل - با این آستانه است.
آیا به اینترنت ماهواره ای نیاز دارید؟
اینترنت ماهواره ای ممکن است تنها فرصتی برای اتصال به اینترنت باشد که در آن سرویس تلفن همراه یا کابلی پایدار وجود ندارد. و اگر قیمت موضوع شما را متوقف نمی کند، منطقی است که به روش دسترسی متقارن توجه کنید. اما ارزش آن را دارد که معایب انواع ارتباطات اینترنتی ماهواره ای را در نظر بگیریم. متاسفانه، چنین دسترسی به اینترنت، به اندازه کافی عجیب، چندان قابل اعتماد نیست. با توجه به اینکه سیگنال هزاران کیلومتر به سمت ماهواره می رود، هر ابر قابل توجهی می تواند به یک مانع تبدیل شود. برای مبارزه با این، می توانید از یک بشقاب ماهواره ای بزرگتر استفاده کنید که گرانتر خواهد بود. یکی دیگر از معایب چنین اتصالی نیاز به کمک متخصص در نصب و پیکربندی تجهیزات است که به پول نیز نیاز دارد.
