Caracteristicile canalelor de comunicare la transferul de informații sunt scurte. Schema de transmitere a informațiilor prin diverse canale tehnice

Examen de stat

(examen de stat)

Întrebarea nr. 3 „Canale de comunicare. Clasificarea canalelor de comunicare. Parametrii canalului de comunicație. Condiție pentru transmiterea semnalului printr-un canal de comunicație”.

(Plyaskin)

Legătură. 3

Clasificare. 5

Caracteristicile (parametrii) canalelor de comunicare. 10

Condiție pentru transmiterea semnalului pe canalele de comunicație. treisprezece

Literatură. 14

Legătură

Legătură- un sistem de mijloace tehnice și un mediu de propagare a semnalului pentru transmiterea mesajelor (nu numai a datelor) de la o sursă la un receptor (și invers). Canalul de comunicare, înțeles în sens restrâns ( calea de comunicare), reprezintă doar mediul fizic de propagare a semnalului, de exemplu, o linie de comunicație fizică.

Canalul de comunicație este conceput pentru a transmite semnale între dispozitive la distanță... Semnalele transportă informații destinate prezentării către utilizator (persoană) sau pentru utilizare programe de aplicație CALCULATOR.

Canalul de comunicare include următoarele componente:

1) dispozitiv de transmisie;

2) dispozitiv de recepție;

3) mediu de transmisie de natură fizică variată (Fig. 1).

Semnalul purtător de informații generat de emițător, după trecerea prin mediul de transmisie, intră în intrarea dispozitivului receptor. Mai mult, informațiile sunt extrase din semnal și transmise consumatorului. Natura fizică a semnalului este aleasă astfel încât să se poată propaga prin mediul de transmisie cu atenuare și distorsiune minimă. Semnalul este necesar ca purtător de informații; el însuși nu transportă informații.

Fig. 1. Canal de comunicare (opțiunea numărul 1)

Fig. 2 Canal de comunicare (opțiunea nr. 2)

Acestea. acest (canal) - dispozitiv tehnic(tehnică + mediu).

Clasificare

Vor exista exact trei tipuri de clasificări. Alegeți gustul și culoarea:

Clasificare nr. 1:

Există multe tipuri de canale de comunicare, printre care cele mai frecvent distinse canale prin cablu comunicare ( antenă, cablu, ghid de lumină etc.) și canale de comunicații radio (troposferic, satelit si etc.). Astfel de canale, la rândul lor, sunt de obicei calificate pe baza caracteristicilor semnalelor de intrare și de ieșire, precum și pe modificarea caracteristicilor semnalelor, în funcție de astfel de fenomene care apar în canal, cum ar fi estomparea și atenuarea semnalelor.

După tipul de mediu de distribuție, canalele de comunicare sunt împărțite în:

Cablat;

Acustic;

Optic;

Infraroşu;

Canale radio.

Canalele de comunicare sunt, de asemenea, clasificate în:

Continuu (la intrarea și la ieșirea canalului - semnale continue),

Discret sau digital (la intrarea și ieșirea canalului - semnale discrete),

· Continuu-discret (semnale continue la intrarea canalului și semnale discrete la ieșire),

· Discret-continuu (semnale discrete la intrarea canalului și semnale continue la ieșire).

Canalele pot fi ca liniarși neliniară, temporarși spațio-temporal.

Posibil clasificare canale de comunicatie după intervalul de frecvență .

Sistemele de transmitere a informaţiei sunt cu un singur canalși multicanal... Tipul de sistem este determinat de canalul de comunicare. Dacă un sistem de comunicații este construit pe același tip de canale de comunicație, atunci numele său este determinat de numele tipic al canalelor. În caz contrar, se utilizează specificația caracteristicilor de clasificare.

Clasificare nr. 2 (mai detaliat):

1. Clasificare după intervalul de frecvență

Ø Kilometru (LW) 1-10 km, 30-300 kHz;

Ø Hectometric (SV) 100-1000 m, 300-3000 kHz;

Ø Decametru (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;

Ø Contor (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;

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

Ø Centimetru (CMB) 1-10 cm, 3-30 GHz;

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

Ø Decimitru (DMMV) 0,1-1 mm, 300-3000 GHz.

2. Prin direcția liniilor de comunicație

- regizat ( se folosesc conductori diferiți):

Ø coaxial,

Ø perechi răsucite pe bază de conductori de cupru,

Ø fibra optica.

- nedirecțional (legături radio);

Ø linia de vedere;

Ø troposferic;

Ø ionosferice

Ø spatiu;

Ø releu radio (retransmisie pe decimetru si unde radio mai scurte).

3. Din vedere mesajele transmise:

Ø telegraf;

Ø telefon;

Ø transmiterea datelor;

Ø facsimil.

4. După tipul de semnale:

Ø analog;

Ø digital;

Ø impuls.

5. După tipul de modulare (manipulare)

- V sisteme analogice conexiuni:

Ø cu modulare de amplitudine;

Ø cu modulație în bandă laterală unică;

Ø cu modulaţie de frecvenţă.

- V sisteme digitale conexiuni:

Ø cu tastare cu schimbare de amplitudine;

Ø cu tastare cu deplasare de frecventa;

Ø cu decalaj de fază;

Ø cu defazare relativă;

Ø cu tone shift keying (elementele individuale manipulează oscilația subpurtătoarei (tonul), după care keying-ul se efectuează la o frecvență mai mare).

6. După valoarea bazei semnalului radio

Ø bandă largă (B >> 1);

Ø bandă îngustă (B „1).

7. După numărul de mesaje transmise simultan

Ø monocanal;

Ø multicanal (frecventa, timp, codificarea canalelor);

8. În direcția mesajelor

Ø unilateral;

Ø bilateral.
9. După ordinea schimbului de mesaje

Ø comunicare simplex- comunicarea radio bidirecțională, în care transmisia și recepția fiecărui post de radio se realizează pe rând;

Ø comunicare duplex - transmisia si receptia se realizeaza simultan (cele mai eficiente);

Ø comunicare semi-duplex- se refera la simplex, care prevede trecerea automata de la transmisie la receptie si posibilitatea de a intreba din nou corespondentul.

10. Prin intermediul protecţiei informatii transmise

Ø comunicare deschisa;

Ø comunicare inchisa (clasificata).

11. După gradul de automatizare a schimbului de informații

Ø neautomatizat - controlul postului radio si schimbul de mesaje se realizeaza de catre operator;

Ø automatizat - doar informatiile sunt introduse manual;

Ø automat - procesul de mesagerie se realizeaza intre dispozitiv automatși un computer fără participarea operatorului.

Clasificarea numărul 3 (se poate repeta ceva):

1. Cu programare

Telefon

Telegraf

Televiziune

Difuzare

2. Prin direcția de transfer

Simplex (transmisie într-un singur sens)

Half-duplex (transmisie alternativă în ambele sensuri)

Duplex (transmisie simultană în ambele sensuri)

3. După natura liniei de comunicare

Mecanic

Hidraulic

Acustic

Electrice (cablate)

Radio (fară fir)

Optic

4. După natura semnalelor la intrarea și la ieșirea canalului de comunicație

Analogic (continuu)

Discret în timp

Discret după nivelul semnalului

Digital (discret și în timp și la nivel)

5. După numărul de canale pe linie de comunicație

Un singur canal

Multicanal

Și încă un desen aici:

Fig. 3. Clasificarea liniilor de comunicare.

Caracteristicile (parametrii) canalelor de comunicare

1. Funcția de transfer de canal: este prezentat sub formă caracteristică amplitudine-frecvență (AFC)și arată modul în care amplitudinea sinusoidei la ieșirea canalului de comunicație este atenuată în comparație cu amplitudinea la intrarea sa pentru toate frecvențele posibile ale semnalului transmis. Răspunsul normalizat în frecvență al canalului este prezentat în Fig. 4. Cunoașterea răspunsului în frecvență al unui canal real vă permite să determinați forma semnalului de ieșire pentru aproape orice semnal de intrare. Pentru a face acest lucru, este necesar să găsiți spectrul semnalului de intrare, să transformați amplitudinea armonicilor sale constitutive în conformitate cu caracteristica amplitudine-frecvență și apoi să găsiți forma semnalului de ieșire prin adăugarea armonicilor transformate. Pentru verificare experimentală răspuns în frecvență, este necesar să se testeze canalul cu sinusoide de referință (egale în amplitudine) pe întregul interval de frecvență de la zero până la o anumită valoare maximă care poate apărea în semnalele de intrare. Mai mult, este necesar să se schimbe frecvența sinusoidelor de intrare cu un pas mic, ceea ce înseamnă că numărul de experimente ar trebui să fie mare.

- raportul dintre spectrul semnalului de ieșire și de intrare
- latimea de banda

Fig. 4 Răspunsul în frecvență normalizat al canalului

2. Lățimea de bandă: este o derivată a caracteristicii din răspunsul în frecvență. Este o gamă continuă de frecvențe pentru care raportul dintre amplitudinea semnalului de ieșire și semnalul de intrare depășește o anumită limită predeterminată, adică lățimea de bandă determină gama de frecvențe ale semnalului la care acest semnal este transmis prin canalul de comunicație fără distorsiuni semnificative. De obicei, lățimea de bandă este măsurată la 0,7 ori răspunsul în frecvență maximă. Lățimea de bandă în cel mai afectează viteza maximă posibilă de transmitere a informaţiei pe canalul de comunicaţie.

3. Atenuare: este definită ca scăderea relativă a amplitudinii sau puterii unui semnal atunci când un semnal de o anumită frecvență este transmis pe un canal. Adesea, în timpul funcționării canalului, frecvența fundamentală a semnalului transmis este cunoscută dinainte, adică frecvența a cărei armonică are cea mai mare amplitudine și putere. Prin urmare, este suficient să cunoaștem atenuarea la această frecvență pentru a estima aproximativ distorsiunea semnalelor transmise pe canal. Estimări mai precise sunt posibile dacă se cunoaște atenuarea la mai multe frecvențe corespunzătoare mai multor armonici fundamentale ale semnalului transmis.

Atenuarea este de obicei măsurată în decibeli (dB) și este calculată folosind următoarea formulă: , Unde

Puterea semnalului la ieșirea canalului,

Puterea semnalului la intrarea canalului.

Atenuarea este întotdeauna calculată pentru o anumită frecvență și este legată de lungimea canalului. În practică, se folosește întotdeauna conceptul de „atenuare liniară”, adică. atenuarea semnalului pe unitatea de lungime a canalului, de exemplu, atenuare 0,1 dB / metru.

4. Viteza de transmisie: caracterizează numărul de biți transmiși pe canal pe unitatea de timp. Se măsoară în biți pe secundă - bit/s, precum și unități derivate: Kbps, Mbps, Gbps... Rata de transmisie depinde de lățimea de bandă a canalului, nivelul de zgomot, tipul de codare și modulație.

5. Imunitatea canalului: îşi caracterizează capacitatea de a asigura transmisia semnalului în prezenţa interferenţelor. Se obișnuiește să se împartă interferența în intern(reprezintă zgomotul termic al aparatului) și extern(sunt diverse și depinde de mediul de transmisie). Imunitatea la zgomot a canalului depinde de soluțiile hardware și algoritmice pentru procesarea semnalului primit, care sunt încorporate în transceiver. Imunitate transmiterea de semnale prin canal poate fi crescutăîn detrimentul codificare şi tratament special semnal.

6. Interval dinamic : logaritmul raportului dintre puterea maximă a semnalelor transmise de canal la minim.

7. Imunitate la interferențe: este imunitatea la zgomot, adică imunitate la zgomot.

Canale de comunicare (CS) servesc pentru transmiterea semnalului și reprezintă o legătură comună în orice sistem de transmitere a informațiilor.

Prin natura lor fizică, canalele de comunicare sunt împărțite în mecanic, utilizate pentru transmiterea de medii tangibile, acustic, opticși electric transmiterea de semnale sonore, luminoase și, respectiv, electrice.

Canalele de comunicații electrice și optice, în funcție de metoda de transmitere a semnalului, pot fi subdivizate în fir, folosind conductori fizici pentru transmiterea semnalelor (fire electrice, cabluri, fibre optice), și fără fir, folosind pentru transmiterea semnalelor undele electromagnetice(canale radio, canale infraroșu).

După forma de prezentare a informaţiei transmise, canalele de comunicare se împart în analogic prin care informațiile sunt transmise într-o formă continuă, adică sub forma unei serii continue de valori ale unei cantități fizice și digital, transmiterea de informații prezentate sub formă de semnale digitale (discrete, de impuls) de natură fizică variată.

În funcție de posibilele direcții de transmitere a informațiilor, canalele de comunicare sunt împărțite în simplex, permițând transmiterea informațiilor într-o singură direcție; semi-duplex furnizarea de transmisii alternative de informații atât în ​​direcția înainte, cât și în cea înapoi; duplex, permițând transmiterea de informații simultan în direcțiile înainte și înapoi.

Canalele de comunicare sunt Dial-up, care sunt create din secțiuni (segmente) separate numai pentru timpul transmiterii informațiilor prin intermediul acestora, iar la sfârșitul transmisiei, un astfel de canal este eliminat (deconectat) și necomutată(evidențiat) creat pe perioadă lungă de timp si avand caracteristici constanteîn lungime, lățime de bandă, imunitate la zgomot.

Folosit pe scară largă în sisteme automatizate Procesarea informațiilor și controlul canalelor de comunicație prin cablu electric diferă ca lățime de bandă:

viteza mica, rata de transfer de informații în care de la 50 la 200 biți / s. Acestea sunt canale de comunicații telegrafice, atât comutate (telegraful abonatului), cât și necomutate;

viteza medie, utilizarea canalelor de comunicații analogice (telefonice); viteza de transmisie în ele este de la 300 la 9600 biți/s, iar în noile standarde V.32 - V.34 ale Comitetului Consultativ Internațional pentru Telegrafie și Telefonie (CCITT) și de la 14400 la 56000 biți/s;

viteza mare(bandă largă), oferind rate de transfer de informații care depășesc 56.000 biți/s.

Pentru a transfera informații către stații de compresoare de viteză mică și medie mediul fizic este de obicei linii de comunicație cablate: grupuri de fire paralele sau răsucite numite pereche răsucită. Este alcătuit din conductori izolați răsuciți în perechi pentru a reduce atât diafonia electromagnetică, cât și atenuarea semnalului în timpul transmisiei la frecvențe înalte.

Pentru organizarea COP-urilor de mare viteză (bandă largă). diverse cabluri:

Ecranat cu perechi răsucite de fire de cupru;

Neecranat cu fire de cupru cu perechi răsucite;

coaxial;

Fibra optica.

Cabluri STP(ecranat cu fire de cupru cu perechi răsucite) au caracteristici tehnice bune, dar sunt incomod de utilizat și sunt costisitoare.

Cabluri UTP(neecranat cu perechi răsucite de fire de cupru) sunt destul de larg utilizate în sistemele de transmisie de date, în special în retele de calculatoare.

Există cinci categorii de perechi răsucite: prima și a doua categorie sunt utilizate pentru transmisia de date la viteză redusă; al treilea, al patrulea și al cincilea - la rate de transfer de până la 16,25 și, respectiv, 155 Mbit / s. Aceste cabluri au caracteristici tehnice bune, sunt relativ ieftine, ușor de utilizat și nu necesită împământare.

Cablu coaxial este un conductor de cupru acoperit cu un dielectric și înconjurat de un mănunchi de conductori subțiri de cupru de ecranare înveliș de protecție... Rata de transfer de date cablu coaxial destul de mare (până la 300 Mbps), dar nu este suficient de convenabil de utilizat și are un cost ridicat.

Cablu de fibra optica(fig. 8.2) constă din fibre de sticlă sau plastic cu diametrul de câțiva micrometri (fil de ghidare a luminii) cu un indice de refracție ridicat n s,înconjurat de izolație cu refracție scăzută n 0și plasat într-o teacă de protecție din polietilenă. În fig. 8.2, A arată distribuția indicelui de refracție pe secțiune transversală cablu de fibra optica, iar în fig. 8.2, b- schema de propagare a razei. Sursa de radiație propagată prin cablul de fibră optică este un LED sau un laser semiconductor, receptorul de radiație este o fotodiodă care convertește semnale luminoaseîn electric. Transmiterea unui fascicul de lumină printr-o fibră se bazează pe principiul reflexiei interne totale a fasciculului de pe pereții miezului de ghidare a luminii, datorită căruia se asigură atenuarea minimă a semnalului.

Orez. 8.2. Propagarea fasciculului de fibră optică:

A- distribuția indicelui de refracție pe secțiunea transversală a cablului de fibră optică;

b - schema de propagare a razei

În plus, cablurile de fibră optică oferă protecție informațiilor transmise de câmpurile electromagnetice externe și rate de transmisie ridicate de până la 1000 Mbps. Informațiile sunt codificate folosind modularea analogică, digitală sau în impulsuri a unui fascicul de lumină. Cablul de fibră optică este destul de scump și este de obicei utilizat numai pentru așezarea canalelor de comunicație critice ale trunchiului, de exemplu, așezate de-a lungul fundului Oceanul Atlantic cablul leagă Europa de America. În rețelele de calculatoare, cablul de fibră optică este utilizat în cele mai critice zone, în special, în Internet. Un cablu gros de fibră optică poate organiza simultan câteva sute de mii de telefoane, câteva mii de telefoane video și aproximativ o mie de canale de comunicații de televiziune.

CS de mare viteză sunt organizate pe baza canalelor radio fără fir.

canal radio - este un canal de comunicație fără fir pus în aer. Pentru a forma un canal radio, se folosesc un transmițător radio și un receptor radio. Ratele de transmisie a datelor pe canalul radio sunt practic limitate de lățimea de bandă a echipamentului transceiver. Gama de lungimi de undă radio este determinată de banda de frecvență a spectrului electromagnetic utilizat pentru transmiterea datelor. Masa 8.1 prezintă intervalele de unde radio și benzile de frecvență corespunzătoare.

Pentru sistemele de telecomunicații comerciale, cele mai frecvent utilizate benzi de frecvență sunt 902-928 MHz și 2,40 - 2,48 GHz.

Canale wireless comunicațiile au imunitate slabă la zgomot, dar oferă utilizatorului mobilitate și capacitate de răspuns maxime.

Linii de comunicații telefonice cel mai ramificat şi răspândit. Ei efectuează transmiterea de mesaje audio (ton) și fax. Pe bază linie telefonică comunicații construite sisteme informatice și de referință, sisteme E-mailși rețele de calculatoare. Pe baza liniilor telefonice, analogice și canale digitale transmiterea de informații.

V linii telefonice analogice microfon de telefon convertește vibrațiile sonore într-un semnal electric analog, care este transmis peste linia de abonatîn centrala telefonică automată. Lățimea de bandă necesară pentru transmiterea vocii umane este de aproximativ 3 kHz (gamă 300 Hz -3,3 kHz). Semnalele de apel sunt transmise pe același canal ca și transmisia vocală.

V canale de comunicare digitală semnalul analogic este eșantionat înainte de intrare - convertit în formă digitală: la fiecare 125 μs (frecvența de eșantionare este de 8 kHz) valoarea curentă semnal analog afișat în binar de 8 biți.

Tabelul 8.1

Domenii de unde radio și benzi de frecvență corespunzătoare

Astăzi, informațiile se răspândesc atât de repede încât nu există întotdeauna suficient timp pentru a le înțelege. Majoritatea oamenilor se gândesc rareori la cum și prin ce mijloace se transmite și cu atât mai mult nu își imaginează o schemă de transmitere a informațiilor.

Noțiuni de bază

Transferul de informații este considerat a fi procesul fizic de mișcare a datelor (semne și simboluri) în spațiu. Din punct de vedere al transmiterii datelor, acesta este un eveniment preplanificat, echipat tehnic, pentru deplasarea unităților de informații într-un timp stabilit de la așa-numita sursă la receptor printr-un canal de informare, sau un canal de transmisie de date.

Un canal de transmisie a datelor este un set de mijloace sau un mediu pentru diseminarea datelor. Cu alte cuvinte, aceasta este partea din schema de transmitere a informațiilor care asigură deplasarea informațiilor de la sursă la destinatar, și în anumite condiții, și invers.

Există multe clasificări ale canalelor de transmisie a datelor. Dacă le evidențiem pe cele principale, atunci putem enumera următoarele: canale radio, optice, acustice sau wireless, cu fir.

Canale tehnice de transmitere a informațiilor

Direct către canale tehnice transmisiile de date includ canale radio, canale de fibră optică și cablu. Cablul poate fi coaxial sau torsadat. Primele sunt un cablu electric cu un fir de cupru în interior, iar cele din urmă sunt perechi răsucite de fire de cupru, izolate în perechi, într-o manta dielectrică. Aceste cabluri sunt destul de flexibile și ușor de utilizat. Fibra optică este formată din filamente de fibră optică care transmit semnale luminoase prin reflexie.

Principalele caracteristici sunt debitul și imunitatea la zgomot. Debitul este de obicei înțeles ca fiind cantitatea de informații care poate fi transmisă pe canal într-un anumit timp. Iar imunitatea la zgomot este parametrul rezistenței canalului la interferențe externe (zgomot).

Înțelegerea transferului de date

Dacă nu specificați domeniul de aplicare, schema generală de transmitere a informațiilor pare simplă, include trei componente: „sursă”, „chiuvetă” și „canal de transmisie”.

Schema lui Shannon

Claude Shannon, un matematician și inginer american, a fost în fruntea teoriei informației. Aceștia au propus o schemă de transmitere a informațiilor prin canalele tehnice de comunicare.

Această schemă nu este greu de înțeles. Mai ales dacă vă imaginați elementele sale sub formă de obiecte și fenomene familiare. De exemplu, sursa informațiilor este persoana de la telefon. Telefonul va fi un codificator care convertește undele vocale sau sonore în semnale electrice. Canalul de transmisie a datelor în acest caz este nodurile de comunicație, în general, întreaga rețea de telefonie, care duce de la unul singur aparat de telefon altcuiva. Telefonul abonatului acționează ca un dispozitiv de decodare. El transformă semnalul electric înapoi în sunet, adică în vorbire.

În această diagramă a procesului de transfer de informații, datele sunt prezentate sub formă de continuu semnal electric... Această conexiune se numește analogică.

Conceptul de codificare

Codarea este considerată a fi transformarea informațiilor transmise de o sursă într-o formă adecvată transmiterii prin canalul de comunicație utilizat. Cel mai exemplu clar codificarea este codul Morse. În ea, informațiile sunt convertite într-o secvență de puncte și liniuțe, adică scurte și semnale lungi... Partea care primește trebuie să decodeze această secvență.

V tehnologii moderne se utilizează comunicarea digitală. În ea, informațiile sunt convertite (codificate) în date binare, adică 0 și 1. Există chiar și un alfabet binar. Această relație se numește discretă.

Interferență în canalele de informare

Există, de asemenea, zgomot în schema de transmitere a datelor. Conceptul de „zgomot” în în acest cazînseamnă interferență care distorsionează semnalul și, ca urmare, pierderea acestuia. Motivele interferenței pot fi diferite. De exemplu, canalele de informare pot fi prost protejate unele de altele. Pentru a preveni interferențele, diverse modalități tehnice protectii, filtre, ecranare etc.

K. Shannon a dezvoltat și a propus să folosească teoria codificării pentru combaterea zgomotului. Ideea este că dacă informația se pierde sub influența zgomotului, atunci datele transmise trebuie să fie redundante, dar în același timp nu atât de mult încât să reducă viteza de transmisie.

În canalele de comunicații digitale, informațiile sunt împărțite în părți - pachete, pentru fiecare dintre acestea fiind calculată o sumă de control. Această sumă este trimisă cu fiecare pachet. Destinatorul informatiilor recalculeaza aceasta suma si accepta pachetul doar daca se potriveste cu cel initial. În caz contrar, coletul este trimis din nou. Și așa mai departe până când sumele de control trimise și primite se potrivesc.

Schema de transfer de informații. Canalul de transmitere a informațiilor. Rata de transfer de informații.

Există trei tipuri procesele informaţionale: stocare, transfer, prelucrare.

Stocare a datelor:

· Purtători de informații.

· Tipuri de memorie.

· Stocarea informatiilor.

· Proprietățile de bază ale stocărilor de informații.

Cu stocarea informațiilor sunt asociate următoarele concepte: purtător de informații (memorie), memorie internă, memorie externă, stocare de informații.

Un mediu de stocare este un mediu fizic care stochează direct informații. Memoria umană poate fi numită Berbec... Cunoștințele învățate sunt reproduse de o persoană instantaneu. Ne putem numi și propria noastră memorie memorie interna pentru că purtătorul său - creierul - se află în interiorul nostru.

Toate celelalte tipuri de suporturi de informații pot fi numite externe (în raport cu o persoană): lemn, papirus, hârtie etc. Stocarea informațiilor este o informație organizată într-un anumit mod medii externe, destinate stocării pe termen lung și utilizării permanente (de exemplu, arhive de documente, biblioteci, dulapuri de dosare). De bază unitate de informare un depozit este un document fizic specific: un chestionar, o carte etc. Organizarea unui depozit este înțeleasă ca prezența unei anumite structuri, adică. ordinea, clasificarea documentelor stocate pentru confortul lucrului cu acestea. Principalele proprietăți ale stocării informațiilor: cantitatea de informații stocate, fiabilitatea stocării, timpul de acces (adică timpul de căutare a informațiilor necesare), disponibilitatea protecției informațiilor.

Informații stocate pe dispozitive memoria calculatorului, este obișnuit să apelați date. Stocarea organizată a datelor pe dispozitive memorie externa calculatoarele sunt de obicei numite baze de date și bănci de date.

Procesarea datelor:

· Schema generala proces de prelucrare a informaţiei.

· Declarația sarcinii de prelucrare.

· Executor de prelucrare.

· Algoritm de prelucrare.

· Sarcini tipice de prelucrare a informațiilor.

Schema de prelucrare a informațiilor:

Informații inițiale - executant procesare - informații rezumative.

În procesul de prelucrare a informațiilor se rezolvă o anumită problemă de informare, care poate fi formulată în prealabil într-o formă tradițională: se oferă un anumit set de date inițiale, se cer obținerea unor rezultate. Însuși procesul de trecere de la datele inițiale la rezultat este procesul de procesare. Obiectul sau subiectul care efectuează prelucrarea se numește executant al prelucrării.

Pentru executarea cu succes a prelucrării informațiilor, executantul (persoana sau dispozitivul) trebuie să cunoască algoritmul de procesare, adică. succesiune de acțiuni care trebuie efectuate pentru a obține rezultatul dorit.

Există două tipuri de procesare a informațiilor. Primul tip de prelucrare: prelucrare asociată cu obținerea de informații noi, conținut nou de cunoștințe (rezolvarea problemelor matematice, analiza situației etc.). Al doilea tip de prelucrare: procesare asociată cu schimbarea formei, dar nu modificarea conținutului (de exemplu, traducerea textului dintr-o limbă în alta).

O vedere importantă prelucrarea informaţiei este codificare - transformarea informaţiei într-o formă simbolică, convenabilă pentru stocarea, transmiterea, prelucrarea acesteia. Codarea este utilizată activ în mijloacele tehnice de lucru cu informații (telegraf, radio, computere). Un alt tip de prelucrare a informațiilor este structurarea datelor (introducerea unei anumite ordini în stocarea informațiilor, clasificarea, catalogarea datelor).

Un alt tip de prelucrare a informațiilor este căutarea într-un anumit depozit de informații a datelor necesare care satisfac anumite condiții de căutare (interogare). Algoritmul de căutare depinde de modul în care sunt organizate informațiile.

Transfer de informatii:

· Sursa și destinatarul informațiilor.

· Canale de informare.

· Rolul organelor de simț în procesul de percepție umană a informației.

· Structura sistemelor tehnice de comunicare.

· Ce este codificarea și decodarea.

· Conceptul de zgomot; tehnici de protecție împotriva zgomotului.

· Rata de transfer de informații și capacitatea canalului.

Schema de transfer de informații:

Sursa informaţiei - canalul informaţiei - receptorul informaţiei.

Informațiile sunt prezentate și transmise sub forma unei secvențe de semnale, simboluri. De la sursă la receptor, un mesaj este transmis printr-un mediu material. Dacă procesul de transfer utilizează mijloace tehnice comunicare, se numesc canale de transmitere a informaţiei (canale de informare). Acestea includ telefon, radio, TV. Simțurile umane joacă rolul biologic canale de informare.

Procesul de transfer de informații prin canalele tehnice de comunicare se desfășoară conform următoarei scheme (conform lui Shannon):

Termenul „zgomot” se referă la tipuri diferite interferența denaturată semnal transmisși ducând la pierderea de informații. O astfel de interferență se datorează în primul rând unor motive tehnice: calitate proastă linii de comunicație, nesiguranță unul față de celălalt a diferitelor fluxuri de informații transmise pe aceleași canale. Pentru a vă proteja împotriva zgomotului, utilizați căi diferite, de exemplu, utilizarea diferitelor tipuri de filtre care separă semnalul util de zgomot.

Claude Shannon a dezvoltat o teorie specială de codificare care furnizează metode pentru a trata zgomotul. Una dintre ideile importante ale acestei teorii este că codul transmis prin linia de comunicare trebuie să fie redundant. Datorită acestui fapt, pierderea unei anumite părți a informațiilor în timpul transmisiei poate fi compensată. Cu toate acestea, nu puteți face redundanța prea mare. Acest lucru va duce la întârzieri și la costuri mai mari de comunicare.

Când se discută subiectul măsurării vitezei de transmitere a informațiilor, se poate recurge la recepția unei analogii. Analog - procesul de pompare a apei prin conductele de apă. Aici, conductele sunt canalul pentru transferul apei. Intensitatea (viteza) acestui proces este caracterizată de consumul de apă, adică. numărul de litri pompați pe unitatea de timp. În procesul de transmitere a informațiilor, canalele sunt linii tehnice de comunicare. Prin analogie cu sistemul de alimentare cu apă se poate vorbi despre fluxul de informații transmis prin canale. Rata de transfer de informații este volumul de informații al unui mesaj transmis pe unitatea de timp. Prin urmare, unitățile de măsură ale debitului de informație: biți / s, octeți / s, etc. proces de informare canal de transmisie

Un alt concept – capacitatea canalelor de informare – poate fi explicat și cu ajutorul unei analogii „water-pipe”. Puteți crește debitul de apă prin țevi prin creșterea presiunii. Dar această cale nu este nesfârșită. Dacă presiunea este prea mare, conducta se poate sparge. Prin urmare, limitarea consumului de apă, care poate fi numită debitul sistemului de alimentare cu apă. Liniile tehnice au o limită similară a ratei de date. comunicare informaţională... Motivele pentru aceasta sunt și fizice.

1. Clasificarea si caracteristicile canalului de comunicare
Legătură Este un set de mijloace de transmitere a semnalelor (mesajelor).
Pentru a analiza procesele informaționale dintr-un canal de comunicare, puteți utiliza diagrama generalizată a acestuia prezentată în Fig. unu.

AI

LS

P

PI

P

În fig. 1 se adoptă următoarele denumiri: X, Y, Z, W- semnale, mesaje ; f- piedică; LS- linie de comunicare; AI, PI- sursa și destinatarul informațiilor; P- convertoare (codare, modulare, decodare, demodulare).
Există tipuri diferite canale care pot fi clasificate după diverse criterii:
1. După tipul de linii de comunicare: cu fir; cablu; fibra optica;
linii de înaltă tensiune; canale radio etc.
2... După natura semnalelor: continuu; discret; discret-continuu (semnele la intrarea sistemului sunt discrete, iar la ieșire sunt continue și invers).
3... Pentru imunitate la zgomot: canale fără interferență; cu interferenţe.
Canalele de comunicare se caracterizează prin:
1. Capacitatea canalului definit ca produsul timpului de utilizare a canalului T la, lăţimea de bandă a frecvenţelor trecute de canal F lași interval dinamicD la... , care caracterizează capacitatea canalului de a transmite diferite niveluri de semnal

V la = T la F la D la.(1)
Condiție pentru potrivirea semnalului cu canalul:
V c £ V k ; T c £ T k ; F c £ F k ; V c £ V k ; D c £ D k.
2.Rata de transfer de informații - cantitatea medie de informații transmise pe unitatea de timp.
3.
4. redundanță - asigură fiabilitatea informațiilor transmise ( R= 0¸1).
Una dintre sarcinile teoriei informației este de a determina dependența ratei de transfer de informații și a capacității canalului de comunicație de parametrii canalului și caracteristicile semnalelor și interferențelor.
Canalul de comunicare poate fi comparat la figurat cu drumurile. Drumuri înguste - lățime de bandă mică, dar ieftine. Drumuri largi - trafic bun, dar scump. Lățimea de bandă este determinată de punctul „gât de sticlă”.
Rata de transfer de date depinde în mare măsură de mediul de transmisie în canalele de comunicație, care sunt diferite tipuri de linii de comunicație.
Cablat:
1. Cablat- pereche răsucită (care suprimă parțial radiatie electromagnetica alte surse). Rate de transfer de până la 1 Mbps. Folosit în rețelele de telefonie și pentru transmisia de date.
2. Cablu coaxial. Rata de transfer 10-100 Mbit / s - utilizat în rețelele locale, televiziune prin cablu etc.
3... Fibra optica. Rata de transmisie este de 1 Gbps.
În mediile 1–3, atenuarea în dB este liniară cu distanța, adică puterea scade exponențial. Prin urmare, după o anumită distanță, este necesar să instalați regeneratoare (amplificatoare).
linii radio:
1. Canal radio. Viteza de transmisie este de 100-400 Kbps. Folosește frecvențe radio de până la 1000 MHz. Până la 30 MHz, datorită reflexiei din ionosferă, undele electromagnetice se pot propaga dincolo de linia vizuală. Dar această gamă este foarte zgomotoasă (de exemplu, radio amator). De la 30 la 1000 MHz - ionosfera este transparentă și este necesară linia de vedere. Antenele sunt instalate la înălțime (uneori sunt instalate regeneratoare). Folosit în radio și televiziune.
2. Linii de cuptor cu microunde. Rate de transfer de până la 1 Gbps. Utilizați frecvențe radio de peste 1000 MHz. Acest lucru necesită antene parabolice cu linie de vedere și foarte direcționale. Distanța dintre regeneratoare este de 10–200 km. Folosit pentru conexiune telefonică, televiziune și transmisie de date.
3. Conexiune prin satelit... Sunt utilizate frecvențele microundelor, iar satelitul servește ca regenerator (și pentru multe stații). Caracteristicile sunt aceleași ca și pentru liniile de microunde.
2. Lățimea de bandă canal discret conexiuni
Un canal discret este o colecție de mijloace concepute pentru a transmite semnale discrete.
Lățimea de bandă a canalului de comunicație - cea mai mare rată teoretic realizabilă de transfer de informații, cu condiția ca eroarea să nu depășească o valoare dată. Rata de transfer de informații - cantitatea medie de informații transmise pe unitatea de timp. Să definim expresii pentru calcularea ratei de transfer de informații și a lățimii de bandă a canalului de comunicație discret.
Când fiecare simbol este transmis, în medie, cantitatea de informații trece prin canalul de comunicare, determinată de formulă
I (Y, X) = I (X, Y) = H (X) - H (X / Y) = H (Y) - H (Y / X), (2)
Unde: I (Y, X) - informații reciproce, adică cantitatea de informații conținute în Y relativ X;H (X)- entropia sursei mesajului; H (X / Y)- entropia condiționată, care determină pierderea de informații per simbol asociată cu prezența zgomotului și a distorsiunii.
La trimiterea unui mesaj X T durată T, compus din n simboluri elementare, cantitatea medie de informații transmise, ținând cont de simetria cantității reciproce de informații, este egală cu:
Eu (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n. (4)
Rata de transfer de informații depinde de proprietățile statistice ale sursei, metoda de codificare și proprietățile canalului.
Lățimea de bandă a canalului de comunicație discret
. (5)
Valoarea maximă posibilă, de ex. se caută maximul funcționalului pe întregul set de funcții de distribuție a probabilității p (X).
Debitul depinde de caracteristicile tehnice ale canalului (viteza echipamentului, tipul de modulație, nivelul de interferență și distorsiune etc.). Unitățile de măsură ale capacității canalului sunt:,,,.
2.1 Canal de comunicație discret fără interferențe
Dacă nu există interferențe în canalul de comunicație, atunci semnalele de intrare și de ieșire ale canalului sunt conectate fără ambiguitate, dependenta functionala.
În acest caz, entropia condiționată este egală cu zero, iar entropiile necondiționate ale sursei și ale receptorului sunt egale, i.e. cantitatea medie de informaţie din simbolul primit în raport cu cel transmis este
I (X, Y) = H (X) = H (Y); H (X / Y) = 0.
Dacă X T- numărul de caractere pentru momentul respectiv T, atunci rata de transfer de informații pentru un canal de comunicație discret fără interferențe este
(6)
Unde V = 1 /- rata medie de biți a unui simbol.
Lățime de bandă pentru un canal de comunicație discret, fără interferențe
(7)
pentru că entropia maximă corespunde simbolurilor echiprobabile, atunci lățimea de bandă pentru distribuția uniformă și independența statistică a simbolurilor transmise este:
. (8)
Teorema primului canal a lui Shannon: Dacă fluxul de informație generat de sursă este suficient de apropiat de lățimea de bandă a canalului de comunicație, i.e.
, unde este o cantitate arbitrar mică,
atunci poți găsi întotdeauna o astfel de metodă de codare care să asigure transmiterea tuturor mesajelor de la sursă, iar rata de transfer a informațiilor va fi foarte apropiată de lățimea de bandă a canalului.
Teorema nu răspunde la întrebarea cum se realizează codarea.
Exemplul 1. Sursa generează 3 mesaje cu probabilități:
p1 = 0,1; p 2 = 0,2 și p 3 = 0,7.
Mesajele sunt independente și sunt transmise într-un cod binar uniform ( m = 2) cu durata simbolului de 1 ms. Determinați viteza de transmitere a informațiilor pe canalul de comunicație fără interferențe.
Soluţie: Entropia sursei este

[bit/s].
Pentru a transmite 3 mesaje cu un cod uniform sunt necesari doi biți, în timp ce durata combinației de coduri este de 2t.
Rata medie a semnalului
V = 1/2 t = 500 .
Rata de transfer de informații
C = vH = 500 x 1,16 = 580 [bit / s].
2.2 Canal de comunicație discret cu interferențe
Vom lua în considerare canale de comunicare discrete fără memorie.
Canal fără memorie se numeşte canal în care pentru fiecare caracter transmis semnal, interferența afectează, indiferent de semnalele transmise anterior. Adică interferența nu creează corelații suplimentare între simboluri. Numele „fără memorie” înseamnă că în timpul următoarei transmisii, canalul nu pare să-și amintească rezultatele transmisiilor anterioare.
În prezența interferenței, cantitatea medie de informații din simbolul mesajului primit - Y, raportat la transmisia - X este egal cu:
.
Pentru simbolul mesajului X T durată T, constând din n simboluri elementare cantitatea medie de informații din simbolul mesajului primit - YT raportat la transmisia - X T este egal cu:
I (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n = 2320 bps
Lățimea de bandă canal continuu cu interferență este determinată de formula

=2322 bps.
Să demonstrăm că capacitatea de informare a unui canal continuu fără memorie cu zgomot Gaussian aditiv sub limitarea puterii de vârf nu este mai mare decât capacitatea de informare a aceluiași canal cu aceeași valoare a limitării puterii medii.
Valoarea așteptată pentru o distribuție uniformă simetrică

Pătrat mediu pentru distribuția uniformă simetrică

Varianta pentru distribuția uniformă simetrică

Mai mult, pentru un proces uniform distribuit.
Entropia diferenţială a unui semnal cu distribuţie uniformă
.
Diferența dintre entropiile diferențiale ale unui proces normal și uniform distribuit nu depinde de valoarea varianței
= 0,3 biți / probă
Astfel, debitul și capacitatea canalului de comunicație pentru un proces cu o distribuție normală este mai mare decât pentru unul uniform.
Determinați capacitatea (volumul) canalului de comunicare
V k = T k C k = 10 × 60 × 2322 = 1,3932 Mbit.
Să determinăm cantitatea de informații care poate fi transmisă în 10 minute de funcționare a canalului
10× 60× 2322= 1,3932 Mbps.
Sarcini

1. Mesajele compuse din alfabet sunt transmise pe canalul de comunicare x 1, x 2și x 3 cu probabilităţi p (x 1) = 0,2, p (x 2) = 0,3și p (x 3) = 0,5.
Matricea canalelor arată astfel:
în care .
Calculati:
1. Entropia sursei de informare H (X) si receptor H (Y).
2. Entropia generală și condițională H (Y/X).
3. Pierderea de informații în canal în timpul transmisiei La personaje ( k = 100).
4. Cantitatea de informații primite în timpul transmiterii La personaje.
5. Baud rate, dacă timpul de transmisie a unui caracter t = 0,01 ms.
2. Caracterele alfabetice sunt transmise prin canalul de comunicare x 1, x 2, x 3și x 4 cu probabilităţi. Determinați cantitatea de informații primite în timpul transmiterii a 300 de simboluri, dacă efectul interferenței este descris de matricea canalului:
.
3. Determinați pierderea de informații în canalul de comunicare la transmiterea simbolurilor echiprobabile ale alfabetului, dacă matricea canalului are forma
.
t = 0,001 sec.
4. Determinați pierderea de informații la transmiterea a 1000 de caractere din alfabetul sursă x 1, x 2și x 3 cu probabilităţi p = 0,2; p = 0,1și p () = 0,7 dacă influența interferenței în canal este descrisă de matricea canalului:
.
5. Determinați cantitatea de informații primite la transmiterea a 600 de simboluri, dacă probabilitățile de apariție a simbolurilor la ieșirea sursei X sunt egale: iar efectul interferenței în timpul transmisiei este descris de matricea canalului:
.
6. Mesajele constând din simboluri ale alfabetului sunt transmise canalului de comunicare, în timp ce probabilitățile de apariție a simbolurilor alfabetului sunt egale cu:
Canalul de comunicare este descris de următoarea matrice de canale:
.
Determinați viteza de transmisie dacă timpul de transmisie a unui caracter Domnișoară.
7.Semnalele sunt transmise prin canalul de comunicare x 1, x 2și x 3 cu probabilităţi p = 0,2; p = 0,1și p () = 0,7. Efectul interferenței în canal este descris de matricea canalului:
.
Determinați entropia condiționată totală și ponderea pierderilor de informații care cad asupra semnalului x 1(entropia condiționată parțială).
8. Caracterele alfabetice sunt transmise prin canalul de comunicare x 1, x 2, x 3și x 4 cu probabilităţi.
Zgomotul canalului este specificat de matricea canalului
.
Determinați lățimea de bandă a canalului de comunicație, dacă timpul de transmisie a unui simbol t = 0,01 sec.
Determinați cantitatea de informații primite la transmiterea a 500 de simboluri, dacă probabilitățile de apariție a simbolurilor la intrarea receptorului Y sunt egale:, iar efectul interferenței în timpul transmisiei este descris de matricea canalului:
.

Lățimea de bandă a canalului de comunicare continuă
(14)
Pentru un canal de comunicație discret, valoarea maximă a ratei de transmisie corespunde caracterelor la fel de probabile ale alfabetului. Pentru un canal de comunicație continuu, când valoarea specificată este puterea medie a semnalului, viteza maxima furnizate atunci când se utilizează normal centrat semnal aleator.
Dacă semnalul este centrat ( m x = 0) adică fără o componentă constantă în acest caz, puterea de repaus este zero ( P 0 = 0). Condiția de centrare oferă dispersie maximă pentru o putere medie de semnal dată
Dacă semnalul are o distribuție normală, atunci entropia diferențială a priori a fiecărei probe este maximă.
Prin urmare, atunci când se calculează debitul unui canal continuu, presupunem că canalul este transmis semnal continuu cu putere medie limitată - P cși zgomot aditiv ( y = x + f) de asemenea cu putere medie limitată - P n tip de zgomot alb (gaussian).

Subiectul 1.4: Bazele LAN

Subiectul 1.5: Tehnologii LAN de bază

Subiectul 1.6: Componentele software și hardware de bază ale unei rețele LAN

Rețele locale

1.2. Mijloace și metode de transmitere a datelor în rețele de calculatoare

1.2.2. Linii de comunicație și canale de transmisie a datelor

Pentru a construi rețele de calculatoare, se folosesc linii de comunicație care folosesc un mediu fizic diferit. La fel de mediu fizic se folosesc comunicaţii: metale (în principal cupru), sticlă super-transparentă (cuarţ) sau plastic şi eter. Mediul fizic de transmisie poate fi cablul cu perechi răsucite, cablul coaxial, cablul cu fibră optică și mediul înconjurător.

Liniile de comunicație sau liniile de transmisie a datelor sunt echipamente intermediare și mediul fizic pe care semnale informative(date).

Mai multe canale de comunicație (canale virtuale sau logice) pot fi formate într-o singură linie de comunicație, de exemplu, prin diviziunea în frecvență sau în timp a canalelor. Un canal de comunicație este un mijloc de transmisie unidirecțională a datelor. Dacă o linie de comunicație este utilizată exclusiv de un canal de comunicație, atunci în acest caz linia de comunicație se numește canal de comunicație.

Un canal de transmisie de date este un mijloc de schimb de date bidirecțional, care include linii de comunicație și echipamente pentru transmiterea (recepția) datelor. Canalele de transmisie a datelor conectează sursele de informații și receptorii de informații.

În funcție de mediul fizic de transmisie a datelor, liniile de comunicație pot fi împărțite în:

• linii de comunicație cu fir fără împletituri izolatoare și ecranare;
• cablu, unde liniile de comunicație, cum ar fi cablurile cu perechi răsucite, cablurile coaxiale sau cablurile cu fibră optică sunt folosite pentru a transmite semnale;
• wireless (canale radio pentru comunicații terestre și prin satelit), care folosesc unde electromagnetice pentru a transmite semnale care se propagă prin aer.

Linii de comunicație prin cablu

Liniile de comunicație cu fir (aer) sunt utilizate pentru transmiterea semnalelor telefonice și telegrafice, precum și pentru transmiterea datelor computerizate. Aceste linii de comunicație sunt folosite ca linii de comunicație trunchi.

Canalele de transmisie de date analogice și digitale pot fi organizate prin linii de comunicație cu fir. Viteza de transmisie a liniilor cu fir POST (Primitive Old Telephone System) este foarte lentă. În plus, dezavantajele acestor linii includ imunitatea la zgomot și posibilitatea unei simple conexiuni neautorizate la rețea.

Linii de comunicație prin cablu

Liniile de comunicație prin cablu au o structură destul de complexă. Cablul este format din conductori închiși în mai multe straturi de izolație. V retele de calculatoare se folosesc trei tipuri de cabluri.

Pereche răsucită(pereche răsucită) - cablu de comunicație, care este pereche răsucită fire de cupru (sau mai multe perechi de fire) închise într-o manta ecranată. Perechile de fire sunt răsucite împreună pentru a reduce captarea. Cablul pereche răsucită este suficient de imun la zgomot. Există două tipuri de acest cablu: pereche răsucită neecranată UTP și pereche răsucită ecranată STP.

Acest cablu se caracterizează prin ușurință de instalare. Acest cablu este cea mai ieftină și mai răspândită formă de comunicare, care este utilizată pe scară largă în cele mai răspândite rețele locale cu arhitectură Ethernet, construită într-o topologie în stea. Cablul se conectează la dispozitive de rețea folosind un conector RJ45.

Cablul este folosit pentru a transfera date la 10 Mbps și 100 Mbps. Perechea răsucită este de obicei folosită pentru comunicare pe o distanță de cel mult câteva sute de metri. Dezavantajele unui cablu cu perechi răsucite includ posibilitatea unei simple conexiuni neautorizate la rețea.

Cablu coaxial Un cablu coaxial este un cablu cu un fir central de cupru înconjurat de un strat de material izolator pentru a separa conductorul central de scutul conductor exterior (împletitură de cupru sau strat de folie de aluminiu). Ecranul conductor exterior al cablului este acoperit cu izolație.

Există două tipuri de cablu coaxial: cablu coaxial de 5 mm subțire și cablu coaxial de 10 mm grosime. Cablurile coaxiale groase au o atenuare mai mică decât cablurile coaxiale subțiri. Costul unui cablu coaxial este mai mare decât cel al unui cablu torsadat, iar instalarea unei rețele este mai dificilă decât un cablu torsadat.

Cablul coaxial este utilizat, de exemplu, în rețelele locale cu arhitectură Ethernet, construite după topologia de tip „shared bus”.

Cablul coaxial este mai rezistent la interferențe decât perechea răsucită și își reduce propria radiație. Lățimea de bandă este de 50-100 Mbps. Lungimea admisă a liniei de comunicație este de câțiva kilometri. Conexiune neautorizată la cablul coaxial este mai dificil decât perechea torsadată.

Canale de comunicație prin cablu fibră optică... Fibra optică este o fibră optică pe bază de siliciu sau plastic, învelită într-un material cu refracție scăzută, care este acoperită de o manta exterioară.

Fibra optică transportă semnale doar într-o singură direcție, astfel încât cablul este format din două fibre. La capătul de transmisie al cablului de fibră optică este necesară conversia semnalului electric în lumină, iar la capătul de recepție este necesară conversia inversă.

Principalul avantaj al acestui tip de cablu este extrem nivel inalt imunitatea la zgomot și lipsa radiațiilor. Conectarea neautorizată este foarte dificilă. Rata de transfer de date 3Gb/s. Principalele dezavantaje ale unui cablu cu fibră optică sunt complexitatea instalării acestuia, rezistența mecanică scăzută și sensibilitatea la radiațiile ionizante.

Canale de transmisie de date fără fir (canale radio terestre și prin satelit).

Canalele radio de comunicații terestre (releu radio și celulare) și prin satelit sunt formate folosind un transmițător și un receptor de unde radio și se referă la tehnologie transmisie fără fir date.

Canale radio releu transmiterea datelor

Canalele de comunicație prin releu radio constau dintr-o secvență de stații care sunt repetitoare. Comunicarea se realizează în cadrul liniei de vedere, distanța dintre stațiile învecinate este de până la 50 km. Digital linii de releu radio Comunicațiile (CRRS) sunt utilizate ca sisteme de comunicații și transmisii de date regionale și locale, precum și pentru comunicarea între stațiile de bază ale comunicațiilor celulare.

Canale de transmisie de date prin satelit

V sisteme prin satelit Antenele din gama de frecvențe UHF sunt folosite pentru a recepționa semnale radio de la stațiile de la sol și pentru a transmite aceste semnale înapoi la stațiile de la sol. V rețele de satelit există trei tipuri principale de sateliți care se află pe orbite geostaţionare, orbite medii sau joase. Sateliții sunt de obicei lansati în grupuri. Distanțate, acestea pot acoperi aproape întreaga suprafață a Pământului. Muncă canal prin satelit transmisia datelor este prezentată în figură

Orez. unu.

Este mai convenabil de utilizat comunicații prin satelit să organizeze un canal de comunicare între staţiile situate la foarte distante lungi, și posibilitatea de a deservi abonații în punctele cele mai greu accesibile. Debitul este mare - câteva zeci de Mbps.

Canale celulare transmiterea datelor

Canalele radio celulare sunt construite pe aceleași principii ca și rețelele de telefonie celulară. Comunicația celulară este un sistem de telecomunicații fără fir care constă dintr-o rețea de stații de emisie-recepție la sol și un comutator celular (sau centru de comutare mobil).

Stațiile de bază sunt conectate la centrul de comutare, care asigură comunicarea, atât între stații de bază, cât și cu altele retelele telefonice si cu retea globala Internet. În ceea ce privește funcțiile sale, centrul de comutare este similar cu un PBX convențional de comunicație prin cablu.

LMDS (Local Multipoint Distribution System) este un standard rețelele celulare transmisie fără fir de informații pentru abonații fix. Sistemul este construit conform principiul celular, o stație de bază vă permite să acoperiți o zonă cu o rază de câțiva kilometri (până la 10 km) și să conectați câteva mii de abonați. BS-urile în sine sunt conectate între ele prin canale de comunicații terestre de mare viteză sau canale radio. Rate de transfer de date de până la 45 Mbps.

Canale de transmisie de date radio WiMAX(Interoperabilitatea la nivel mondial pentru acces la microunde) sunt similare cu Wi-Fi. WiMAX, spre deosebire de tehnologiile tradiționale de acces radio, funcționează și pe semnalul reflectat, în afara liniei vizuale stație de bază... Experții cred că retele mobile WiMAX oferă perspective mult mai interesante pentru utilizatori decât WiMAX fix pentru clienții corporativi. Informațiile pot fi transmise pe distanțe de până la 50 km cu o viteză de până la 70 Mbit/s.

Transmisia de date radio MMDS(Sistem de distribuție multicanal multipunct). Aceste sisteme sunt capabile să deservească o zonă pe o rază de 50-60 km, în timp ce linia vizuală a emițătorului operatorului este opțională. Rata medie de transfer de date garantată este de 500 Kbps - 1 Mbps, dar pot fi furnizate până la 56 Mbps per canal.

Canale de transmisie de date radio pt rețelele locale ... Standardul fără fir pentru rețelele locale este Tehnologia Wi-Fi... Wi-Fi oferă o conexiune în două moduri: punct la punct (pentru conectarea a două PC-uri) și conexiune la infrastructură (pentru conectarea mai multor PC-uri la un singur punct de acces). Rate de schimb de date de până la 11 Mbps pentru conexiunile punct la punct și până la 54 Mbps pentru conexiunile de infrastructură.

Canale de transmisie de date radio Bluetooth este o tehnologie de transmitere a datelor pe distanțe scurte (nu mai mult de 10 m) și poate fi folosită pentru a crea rețele de acasă. Rata de transfer de date nu depășește 1 Mbps.