Provimi i shtetit
(provimi shtetëror)
Pyetja nr. 3 “Kanalet e komunikimit. Klasifikimi i kanaleve të komunikimit. Parametrat e kanalit të komunikimit. Kushti për transmetimin e sinjalit në një kanal komunikimi ".
(Plyaskin)
Lidhje. 3
Klasifikimi. 5
Karakteristikat (parametrat) e kanaleve të komunikimit. dhjetë
Kushtet për transmetimin e sinjalit përmes kanaleve të komunikimit. trembëdhjetë
Letërsia. 14
Lidhje
Lidhje- një sistem mjetesh teknike dhe një mjet për përhapjen e sinjalit për transmetimin e mesazheve (jo vetëm të dhënave) nga një burim në një marrës (dhe anasjelltas). Kanali i komunikimit, i kuptuar në kuptimin e ngushtë ( rrugën e komunikimit), përfaqëson vetëm mediumin fizik të përhapjes së sinjalit, për shembull, një linjë komunikimi fizik.
Kanali i komunikimit është krijuar për të transmetuar sinjale ndërmjet pajisje në distancë... Sinjalet mbartin informacione të destinuara për prezantim tek përdoruesi (person) ose për përdorim programet e aplikimit KOMPJUTERIKE.
Kanali i komunikimit përfshin komponentët e mëposhtëm:
1) pajisje transmetuese;
2) pajisje marrëse;
3) mjet transmetimi i natyrës së ndryshme fizike (Fig. 1).
Sinjali mbartës i informacionit i gjeneruar nga transmetuesi, pasi kalon përmes mediumit të transmetimit, hyn në hyrjen e pajisjes marrëse. Më tej, informacioni nxirret nga sinjali dhe i transmetohet konsumatorit. Natyra fizike e sinjalit zgjidhet në mënyrë që të mund të përhapet përmes mediumit të transmetimit me dobësim dhe shtrembërim minimal. Sinjali është i nevojshëm si bartës i informacionit; ai vetë nuk mbart informacion.
Fig. 1. Kanali i komunikimit (opsioni numër 1)
Fig. 2 Kanali i komunikimit (opsioni nr. 2)
ato. ky (kanali) - pajisje teknike(teknike + mjedis).
Klasifikimi
Do të ketë saktësisht tre lloje të klasifikimeve. Zgjidhni shijen dhe ngjyrën:
Klasifikimi nr. 1:
Ka shumë lloje të kanaleve të komunikimit, ndër të cilat më të dallueshmet kanale me tela komunikimi ( ajrore, kabllor, dritë-udhëzues etj) dhe kanalet e radio komunikimit (troposferike, satelitore dhe etj.). Kanale të tilla, nga ana tjetër, zakonisht kualifikohen në bazë të karakteristikave të sinjaleve hyrëse dhe dalëse, si dhe në ndryshimin e karakteristikave të sinjaleve, në varësi të fenomeneve të tilla që ndodhin në kanal si zbehja dhe dobësimi i sinjaleve.
Sipas llojit të mediumit të shpërndarjes, kanalet e komunikimit ndahen në:
Wired;
Akustike;
Optike;
Infra të kuqe;
Kanalet e radios.
Kanalet e komunikimit klasifikohen gjithashtu në:
E vazhdueshme (në hyrje dhe dalje të kanalit - sinjale të vazhdueshme),
Diskrete ose dixhitale (në hyrje dhe dalje të kanalit - sinjale diskrete),
· Continuous-diskrete (sinjale të vazhdueshme në hyrjen e kanalit dhe sinjale diskrete në dalje),
· Diskret-vazhdimshëm (sinjale diskrete në hyrje të kanalit dhe sinjale të vazhdueshme në dalje).
Kanalet mund të jenë si lineare dhe jolineare, të përkohshme dhe hapësinore-kohore.
E mundshme klasifikimi kanalet e komunikimit sipas diapazonit të frekuencës .
Sistemet e transmetimit të informacionit janë me një kanal dhe shumëkanalësh... Lloji i sistemit përcaktohet nga kanali i komunikimit. Nëse një sistem komunikimi është ndërtuar mbi të njëjtin lloj kanalesh komunikimi, atëherë emri i tij përcaktohet nga emri tipik i kanaleve. Përndryshe, përdoret specifikimi i veçorive të klasifikimit.
Klasifikimi nr. 2 (më i detajuar):
1. Klasifikimi sipas diapazonit të frekuencës
Ø Kilometer (LW) 1-10 km, 30-300 kHz;
Ø Hektometrik (SV) 100-1000 m, 300-3000 kHz;
Ø Dekametër (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;
Ø Matësi (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;
Ø Decimetër (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;
Ø Centimetri (CMB) 1-10 cm, 3-30 GHz;
Ø Milimetër (MMV) 1-10 mm, 30-300 GHz;
Ø Decimitra (DMMV) 0,1-1 mm, 300-3000 GHz.
2. Sipas drejtimit të linjave të komunikimit
- drejtuar ( përdoren përçues të ndryshëm):
Ø koaksiale,
Ø çifte të përdredhura të bazuara në përçues bakri,
Ø fibra optike.
- jo-drejtues (lidhje radio);
Ø linja e shikimit;
Ø troposferike;
Ø jonosferike
Ø hapësirë;
Ø radio rele (ritransmetim në decimetër dhe valë radio më të shkurtra).
3. Nga shikimi mesazhet e transmetuara:
Ø telegraf;
Ø telefon;
Ø transmetimi i të dhënave;
Ø faksimile.
4. Sipas llojit të sinjaleve:
Ø analog;
Ø dixhitale;
Ø impuls.
5. Sipas llojit të modulimit (manipulimit)
- V sistemet analoge lidhjet:
Ø me modulim amplitudë;
Ø me modulim me brez të vetëm anësor;
Ø me modulim të frekuencës.
- V sistemet dixhitale lidhjet:
Ø me kyçja e zhvendosjes së amplitudës;
Ø me kyçje të ndërrimit të frekuencës;
Ø me kyçje të ndërrimit të fazës;
Ø me kyçje relative të zhvendosjes së fazës;
Ø me çelësin e zhvendosjes së tonit (elementë të vetëm manipulojnë lëkundjen e nënbartësit (tonin), pas së cilës kyçja kryhet në një frekuencë më të lartë).
6. Nga vlera e bazës së sinjalit të radios
Ø brez i gjerë (B >> 1);
Ø me brez të ngushtë (B "1).
7. Nga numri i mesazheve të transmetuara njëkohësisht
Ø me një kanal;
Ø shumëkanalësh (frekuenca, koha, ndarja e kodit të kanaleve);
8. Në drejtim të mesazheve
Ø e njëanshme;
Ø
dypalëshe.
9. Me urdhër të shkëmbimit të mesazheve
Ø komunikimi simplex- radio komunikim dykahësh, në të cilin transmetimi dhe marrja e çdo radiostacioni kryhet me radhë;
Ø komunikim dupleks - transmetimi dhe marrja kryhen njëkohësisht (më efikasët);
Ø komunikim gjysmë dupleks- i referohet simplex, i cili parashikon një kalim automatik nga transmetimi në pritje dhe mundësinë e ri-pyetjes së korrespondentit.
10. Me anë të mbrojtjes informacionin e transmetuar
Ø komunikim i mbyllur (i klasifikuar).
11. Nga shkalla e automatizimit të shkëmbimit të informacionit
Ø jo i automatizuar - kontrolli i stacionit të radios dhe shkëmbimi i mesazheve kryhet nga operatori;
Ø i automatizuar - vetëm informacioni futet manualisht;
Ø automatik - procesi i mesazheve kryhet ndërmjet pajisje automatike dhe një kompjuter pa pjesëmarrje operatori.
Klasifikimi numër 3 (diçka mund të përsëritet):
1. Me takim
Telefoni
Telegrafi
Televizioni
Transmetimi
2. Sipas drejtimit të transferimit
Simplex (transmetimi vetëm në një drejtim)
Half duplex (transmetim alternativ në të dy drejtimet)
Dupleks (transmetim i njëkohshëm në të dy drejtimet)
3. Nga natyra e linjës së komunikimit
Mekanike
Hidraulike
Akustike
Elektrike (me tela)
Radio (pa tel)
Optike
4. Nga natyra e sinjaleve në hyrje dhe dalje të kanalit të komunikimit
Analoge (e vazhdueshme)
Diskret në kohë
Diskret sipas nivelit të sinjalit
Dixhitale (diskrete dhe në kohë dhe në nivel)
5. Nga numri i kanaleve për linjë komunikimi
Kanal i vetëm
Shumëkanalësh
Dhe një vizatim tjetër këtu:
Fig. 3. Klasifikimi i linjave të komunikimit.
Karakteristikat (parametrat) e kanaleve të komunikimit
1. Funksioni i transferimit të kanalit: paraqitet në formë karakteristikë amplitudë-frekuencë (AFC) dhe tregon se si zbutet amplituda e sinusoidit në daljen e kanalit të komunikimit në krahasim me amplituda në hyrjen e tij për të gjitha frekuencat e mundshme të sinjalit të transmetuar. Përgjigja e normalizuar e frekuencës së kanalit është paraqitur në Fig. 4. Njohja e përgjigjes së frekuencës së një kanali real ju lejon të përcaktoni formën e sinjalit të daljes për pothuajse çdo sinjal hyrës. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të gjendet spektri i sinjalit hyrës, të transformohet amplituda e harmonikave përbërëse të tij në përputhje me karakteristikën amplitudë-frekuencë dhe më pas të gjendet forma e sinjalit të daljes duke shtuar harmonikat e transformuara. Për verifikimi eksperimental Përgjigja e frekuencës, është e nevojshme të testoni kanalin me sinusoidë referues (të barabartë në amplitudë) në të gjithë diapazonin e frekuencës nga zero në një vlerë të caktuar maksimale që mund të ndodhë në sinjalet hyrëse. Për më tepër, është e nevojshme të ndryshohet frekuenca e sinusoideve hyrëse me një hap të vogël, që do të thotë se numri i eksperimenteve duhet të jetë i madh.
- raporti i spektrit të sinjalit të daljes me hyrjen
- gjerësia e brezit
Fig. 4 Përgjigja e normalizuar e frekuencës së kanalit
2. Gjerësia e brezit: është një derivat i karakteristikës nga përgjigja e frekuencës. Është një gamë e vazhdueshme frekuencash për të cilat raporti i amplitudës së sinjalit të daljes me sinjalin hyrës tejkalon një kufi të caktuar të paracaktuar, domethënë, gjerësia e brezit përcakton gamën e frekuencave të sinjalit në të cilat ky sinjal transmetohet përmes kanalit të komunikimit pa shtrembërim i rëndësishëm. Në mënyrë tipike, gjerësia e brezit matet me 0.7 herë përgjigjen maksimale të frekuencës. Gjerësia e brezit në më së shumti ndikon në shpejtësinë maksimale të mundshme të transmetimit të informacionit në kanalin e komunikimit.
3. Zbutje: përkufizohet si ulja relative e amplitudës ose fuqisë së një sinjali kur një sinjal i një frekuence të caktuar transmetohet mbi një kanal. Shpesh, gjatë funksionimit të kanalit, frekuenca themelore e sinjalit të transmetuar njihet paraprakisht, domethënë frekuenca harmonike e së cilës ka amplituda dhe fuqinë më të lartë. Prandaj, mjafton të dihet zbutja në këtë frekuencë për të vlerësuar afërsisht shtrembërimin e sinjaleve të transmetuara në kanal. Vlerësime më të sakta janë të mundshme nëse dihet dobësimi në disa frekuenca që korrespondojnë me disa harmonika themelore të sinjalit të transmetuar.
Zbutja zakonisht matet në decibel (dB) dhe llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme: 
, ku
Fuqia e sinjalit në daljen e kanalit,
Fuqia e sinjalit në hyrjen e kanalit.
Dobësimi llogaritet gjithmonë për një frekuencë specifike dhe lidhet me gjatësinë e kanalit. Në praktikë, gjithmonë përdoret koncepti i "zbutjes lineare", d.m.th. zbutja e sinjalit për njësi të gjatësisë së kanalit, për shembull, dobësimi 0,1 dB / metër.
4. Shpejtësia e transmetimit: karakterizon numrin e biteve të transmetuara në kanal për njësi të kohës. Ajo matet në bit për sekondë - bit / s, si dhe njësitë e prejardhura: Kbps, Mbps, Gbps... Shpejtësia e transmetimit varet nga gjerësia e brezit të kanalit, niveli i zhurmës, lloji i kodimit dhe modulimi.
5. Imuniteti i kanalit: karakterizon aftësinë e tij për të siguruar transmetimin e sinjalit në prani të ndërhyrjeve. Është e zakonshme të ndahet ndërhyrja në e brendshme(përfaqëson zhurma termike e aparatit) dhe e jashtme(janë të shumëllojshme dhe varen nga mjeti i transmetimit). Imuniteti i kanalit varet nga hardueri dhe zgjidhjet algoritmike për përpunimin e sinjalit të marrë, të cilat janë të ngulitura në marrës. Imuniteti transmetimi i sinjaleve përmes kanalit mund të rritet në kurriz të kodimi dhe trajtim të veçantë sinjal.
6. Gama dinamike : logaritmi i raportit të fuqisë maksimale të sinjaleve të transmetuara nga kanali në minimum.
7. Imuniteti i ndërhyrjes: është imuniteti ndaj zhurmës, d.m.th. imuniteti ndaj zhurmës.
Kanalet e komunikimit (CS) shërbejnë për transmetimin e sinjalit dhe janë një lidhje e përbashkët në çdo sistem transmetimi informacioni.
Nga natyra e tyre fizike, kanalet e komunikimit ndahen në mekanike, përdoret për transmetimin e mediave të prekshme, akustike, optike dhe elektrike transmetimin e sinjaleve të zërit, dritës dhe elektrike, përkatësisht.
Kanalet e komunikimit elektrik dhe optik, në varësi të mënyrës së transmetimit të sinjalit, mund të ndahen në kabllo, duke përdorur përçues fizikë për transmetimin e sinjaleve (tela elektrikë, kabllo, fibra optike) dhe pa tel, duke përdorur për transmetimin e sinjaleve valët elektromagnetike(kanale radio, kanale infra të kuqe).
Sipas formës së paraqitjes së informacionit të transmetuar, kanalet e komunikimit ndahen në analoge përmes së cilës informacioni transmetohet në formë të vazhdueshme, d.m.th. në formën e një serie të vazhdueshme vlerash të një sasie fizike dhe dixhitale, transmetimi i informacionit të paraqitur në formën e sinjaleve dixhitale (diskrete, impulse) me natyrë të ndryshme fizike.
Në varësi të drejtimeve të mundshme të transmetimit të informacionit, kanalet e komunikimit ndahen në simplex, duke lejuar që informacioni të transmetohet vetëm në një drejtim; gjysmë dupleks sigurimi i transmetimit alternativ të informacionit në drejtimet përpara dhe prapa; dupleks, duke lejuar transmetimin e informacionit në të njëjtën kohë në drejtimet përpara dhe prapa.
Kanalet e komunikimit janë Thërrisni, të cilat krijohen nga seksione (segmente) të veçanta vetëm për kohën e transmetimit të informacionit nëpërmjet tyre, dhe në fund të transmetimit, një kanal i tillë eliminohet (shkëputet) dhe i pakomutuar(e theksuar) krijuar më kohe e gjate dhe duke pasur karakteristika konstante në gjatësi, gjerësi brezi, imuniteti ndaj zhurmës.
Përdoret gjerësisht në sisteme të automatizuara Përpunimi i informacionit dhe kontrolli i kanaleve të komunikimit me tela elektrike ndryshojnë në gjerësinë e brezit:
shpejtësi të ulët, shpejtësia e transferimit të informacionit në të cilën nga 50 në 200 bit / s. Bëhet fjalë për kanale komunikimi telegrafike, të dyja me komutim (telegraf abonenti) dhe jo komutues;
shpejtësi mesatare, duke përdorur kanale komunikimi analoge (telefonike); shpejtësia e transmetimit në to është nga 300 në 9600 bit / s, dhe në standardet e reja V.32 - V.34 të Komitetit Konsultativ Ndërkombëtar për Telegrafinë dhe Telefoninë (CCITT) dhe nga 14400 në 56000 bit / s;
shpejtësi e lartë(broadband), duke siguruar shpejtësi të transferimit të informacionit mbi 56,000 bit / s.
Për të transferuar informacion në stacionet e kompresorëve me shpejtësi të ulët dhe të mesme mediumi fizik është zakonisht linja komunikimi me tela: quhen grupe me tela paralel ose të përdredhur palë e përdredhur. Ai përbëhet nga përçues të izoluar të përdredhur në çifte për të reduktuar si ndërlidhjen elektromagnetike ashtu edhe dobësimin e sinjalit gjatë transmetimit në frekuenca të larta.
Për organizimin e COP-ve me shpejtësi të lartë (broadband) përdoren kabllo të ndryshme:
Mbrojtur me palë të përdredhura telat e bakrit;
Të pambrojtur me tela bakri me çifte të përdredhura;
Koaksiale;
Fibër optike.
kabllot STP(të mbrojtura me tela bakri me çifte të përdredhura) kanë karakteristika të mira teknike, por janë të papërshtatshme për t'u përdorur dhe të shtrenjta.
kabllot UTP(të pambrojtura me palë tela bakri të përdredhur) përdoren mjaft gjerësisht në sistemet e transmetimit të të dhënave, veçanërisht në rrjetet kompjuterike.
Ekzistojnë pesë kategori të çifteve të përdredhura: kategoria e parë dhe e dytë përdoren për transmetimin e të dhënave me shpejtësi të ulët; e treta, e katërta dhe e pesta - me shpejtësi transferimi deri në 16.25 dhe 155 Mbit / s, përkatësisht. Këto kabllo kanë karakteristika të mira teknike, janë relativisht të lira, të lehta për t'u përdorur dhe nuk kërkojnë tokëzim.
Kabllo koaksialeështë një përcjellës bakri i mbuluar me një dielektrik dhe i rrethuar nga një tufë përçuesish të hollë bakri të një mburojëje guaskë mbrojtëse... Shkalla e transferimit të të dhënave kabllo koaksiale mjaft i lartë (deri në 300 Mbps), por nuk është mjaft i përshtatshëm për t'u përdorur dhe ka një kosto të lartë.
Kabllo me fije optike(fig. 8.2) përbëhet nga fibra qelqi ose plastike me një diametër prej disa mikrometrash (fije drejtuese e dritës) me një indeks të lartë thyerjeje. n s, i rrethuar nga izolim me refraksion të ulët n 0 dhe vendoset në një mbështjellës polietileni mbrojtës. Në fig. 8.2, a tregon shpërndarjen e indeksit të thyerjes mbi prerjen tërthore kabllo me fije optike, dhe në Fig. 8.2, b- skema e përhapjes së rrezeve. Burimi i rrezatimit i përhapur përmes kabllos me fibër optike është një LED ose një lazer gjysmëpërçues, marrësi i rrezatimit është një fotodiodë që konverton sinjalet e dritës në elektrike. Transmetimi i një rreze drite përmes një fije bazohet në parimin e reflektimit total të brendshëm të rrezes nga muret e bërthamës udhëzuese të dritës, për shkak të së cilës sigurohet zbutja minimale e sinjalit.
Oriz. 8.2. Përhapja e rrezeve të fibrave optike:
a- shpërndarja e indeksit të thyerjes mbi prerjen tërthore të kabllit me fibër optike;
b - skema e përhapjes së rrezeve
Përveç kësaj, kabllot me fibra optike ofrojnë mbrojtje të informacionit të transmetuar nga fushat e jashtme elektromagnetike dhe shpejtësi të lartë transmetimi deri në 1000 Mbps. Informacioni kodohet duke përdorur modulimin analog, dixhital ose impuls të një rreze drite. Kablloja me fibër optike është mjaft e shtrenjtë dhe zakonisht përdoret vetëm për vendosjen e kanaleve të komunikimit të trungut kritik, për shembull, të vendosura përgjatë pjesës së poshtme Oqeani Atlantik kablloja lidh Evropën me Amerikën. Në rrjetet kompjuterike, kablloja me fibër optike përdoret në zonat më kritike, veçanërisht në internet. Një kabllo me fibër optike me shtyllë të trashë mund të organizojë njëkohësisht disa qindra mijëra telefona, disa mijëra telefona video dhe rreth një mijë kanale komunikimi televiziv.
CS me shpejtësi të lartë organizohen në bazë të kanaleve radio wireless.
Kanali radio -është një kanal komunikimi pa tel i vendosur në ajër. Për të formuar një kanal radioje, përdoren një transmetues radio dhe një marrës radio. Shpejtësitë e transmetimit të të dhënave përmes kanalit të radios janë praktikisht të kufizuara nga gjerësia e brezit të pajisjes së transmetuesit. Gama e gjatësisë së valës së radios përcaktohet nga brezi i frekuencës së spektrit elektromagnetik që përdoret për transmetimin e të dhënave. Tabela 8.1 tregon diapazonin e valëve të radios dhe brezat përkatës të frekuencës.
Për sistemet komerciale të telekomunikacionit, brezat e frekuencave më të përdorura janë 902-928 MHz dhe 2.40 - 2.48 GHz.
Kanalet pa tela komunikimet kanë imunitet të dobët ndaj zhurmës, por i ofrojnë përdoruesit lëvizshmëri dhe reagim maksimal.
Linjat e komunikimit telefonik më e degëzuara dhe më e përhapura. Ata kryejnë transmetimin e mesazheve audio (ton) dhe faks. Në bazë linjë telefonike sistemet e informacionit dhe referencës, sistemet e ndërtuara nga komunikimet Email dhe rrjetet kompjuterike. Në bazë të linjave telefonike, analoge dhe kanalet dixhitale transmetimin e informacionit.
V linja telefonike analoge mikrofon telefonik konverton dridhjet e zërit në një sinjal elektrik analog, i cili transmetohet linjë abonenti në centralin telefonik automatik. Gjerësia e brezit të kërkuar për transmetimin e zërit të njeriut është afërsisht 3 kHz (300 Hz -3,3 kHz). Sinjalet e thirrjeve transmetohen në të njëjtin kanal si transmetimi i zërit.
V kanalet e komunikimit dixhital sinjali analog merret kampion para hyrjes - konvertohet në formë dixhitale: çdo 125 μs (shkalla e kampionimit është 8 kHz) vlera aktuale sinjal analog shfaqet në binar 8-bit.
Tabela 8.1
Gama e valëve të radios dhe brezat përkatës të frekuencës
Sot, informacioni po përhapet aq shpejt sa nuk ka gjithmonë kohë të mjaftueshme për ta kuptuar atë. Shumica e njerëzve rrallë mendojnë se si dhe me çfarë mjetesh transmetohet, dhe aq më tepër ata nuk imagjinojnë një skemë për transmetimin e informacionit.
Konceptet bazë
Transferimi i informacionit konsiderohet të jetë procesi fizik i lëvizjes së të dhënave (shenjave dhe simboleve) në hapësirë. Nga pikëpamja e transmetimit të të dhënave, kjo është një ngjarje e para-planifikuar, e pajisur teknikisht për lëvizjen e njësive të informacionit në një kohë të caktuar nga i ashtuquajturi burim te marrësi përmes një kanali informacioni ose një kanali të transmetimit të të dhënave.
Kanali i transmetimit të të dhënave është një grup mjetesh ose mediumi për shpërndarjen e të dhënave. Me fjalë të tjera, kjo është pjesa e skemës së transmetimit të informacionit që siguron lëvizjen e informacionit nga burimi te marrësi, dhe në kushte të caktuara, dhe anasjelltas.
Ka shumë klasifikime të kanaleve të transmetimit të të dhënave. Nëse theksojmë ato kryesore, atëherë mund të rendisim si më poshtë: kanalet e radios, optike, akustike ose pa tela, me tela.
Kanalet teknike të transmetimit të informacionit
Direkt te kanalet teknike transmetimet e të dhënave përfshijnë kanale radio, kanale me fibra optike dhe kabllo. Kablloja mund të jetë çift koaksial ose i përdredhur. Të parët janë një kabllo elektrike me një tel bakri brenda dhe të dytat janë palë tela bakri të përdredhur, të izoluar në çifte, në një mbështjellës dielektrik. Këto kabllo janë mjaft fleksibël dhe të lehtë për t'u përdorur. Fibra optike përbëhet nga fije të fibrave optike që transmetojnë sinjale të dritës përmes reflektimit.
Karakteristikat kryesore janë xhiroja dhe imuniteti ndaj zhurmës. Rrjedha zakonisht kuptohet si sasia e informacionit që mund të transmetohet në kanal në një kohë të caktuar. Dhe imuniteti ndaj zhurmës është parametri i rezistencës së kanalit ndaj ndërhyrjeve të jashtme (zhurma).
Kuptimi i transferimit të të dhënave
Nëse nuk specifikoni zonën e aplikimit, skema e përgjithshme e transmetimit të informacionit duket e thjeshtë, ajo përfshin tre komponentë: "burimi", "lavamani" dhe "kanali i transmetimit".
Skema e Shannon-it
Claude Shannon, një matematikan dhe inxhinier amerikan, ishte në ballë të teorisë së informacionit. Ata propozuan një skemë për transmetimin e informacionit përmes kanaleve të komunikimit teknik.
Kjo skemë nuk është e vështirë për t'u kuptuar. Sidomos nëse i imagjinoni elementet e tij në formën e objekteve dhe fenomeneve të njohura. Për shembull, burimi i informacionit është personi në telefon. Celulari do të jetë një kodues që konverton valët e të folurit ose zërit në sinjale elektrike. Kanali i transmetimit të të dhënave në këtë rast janë nyjet e komunikimit, në përgjithësi, i gjithë rrjeti telefonik, që çon nga një aparat telefonik tek një tjetër. Celulari i pajtimtarit vepron si një pajisje dekoduese. Ai e kthen sinjalin elektrik përsëri në zë, domethënë në të folur.
Në këtë diagram të procesit të transferimit të informacionit, të dhënat paraqiten në formë të vazhdueshme sinjal elektrik... Kjo lidhje quhet analoge.
Koncepti i kodimit
Kodimi konsiderohet të jetë shndërrimi i informacionit të dërguar nga një burim në një formë të përshtatshme për transmetim përmes kanalit të komunikimit të përdorur. Shumica shembull i qartë kodimi është kod Morse. Në të, informacioni shndërrohet në një sekuencë pikash dhe pikash, domethënë të shkurtra dhe sinjale të gjata... Pala marrëse duhet ta deshifrojë këtë sekuencë.
V teknologjive moderne përdoret komunikimi dixhital. Në të, informacioni konvertohet (kodohet) në të dhëna binare, domethënë 0 dhe 1. Madje ekziston një alfabet binar. Kjo marrëdhënie quhet diskrete.
Ndërhyrje në kanalet e informacionit
Gjithashtu ka zhurmë në skemën e transmetimit të të dhënave. Koncepti i "zhurmës" në në këtë rast do të thotë ndërhyrje që shtrembëron sinjalin dhe, si rezultat, humbjen e tij. Arsyet e ndërhyrjes mund të jenë të ndryshme. Për shembull, kanalet e informacionit mund të mbrohen dobët nga njëri-tjetri. Për të parandaluar ndërhyrjet, të ndryshme mënyra teknike mbrojtje, filtra, mbrojtje etj.
K. Shannon zhvilloi dhe propozoi përdorimin e teorisë së kodimit për të luftuar zhurmën. Ideja është që nëse informacioni humbet nën ndikimin e zhurmës, atëherë të dhënat e transmetuara duhet të jenë të tepërta, por në të njëjtën kohë jo aq sa të zvogëlohet shpejtësia e transmetimit.
Në kanalet e komunikimit dixhital, informacioni ndahet në pjesë - pako, për secilën prej të cilave llogaritet një kontroll. Kjo shumë dërgohet me çdo paketë. Marrësi i informacionit rillogarit këtë shumë dhe e pranon paketën vetëm nëse përputhet me atë fillestare. Përndryshe, paketa dërgohet përsëri. Dhe kështu me radhë derisa shumat e kontrollit të dërguara dhe të marra të përputhen.
Skema e transferimit të informacionit. Kanali i transmetimit të informacionit. Shkalla e transferimit të informacionit.
Ka tre lloje proceset e informacionit: ruajtja, transferimi, përpunimi.
Ruajtja e të dhënave:
· Transportuesit e informacionit.
· Llojet e kujtesës.
· Ruajtja e informacionit.
· Vetitë themelore të ruajtjes së informacionit.
Konceptet e mëposhtme lidhen me ruajtjen e informacionit: bartësi i informacionit (memoria), memoria e brendshme, memoria e jashtme, ruajtja e informacionit.
Një medium ruajtjeje është një medium fizik që ruan drejtpërdrejt informacionin. Kujtesa njerëzore mund të quhet RAM... Njohuritë e mësuara riprodhohen nga një person në çast. Ne gjithashtu mund ta quajmë kujtesën tonë memorje e brendshme sepse bartësi i tij - truri - është brenda nesh.
Të gjitha llojet e tjera të bartësve të informacionit mund të quhen të jashtëm (në lidhje me një person): druri, papirusi, letra, etj. Ruajtja e informacionit është informacion i organizuar në një mënyrë të caktuar media e jashtme, i destinuar për ruajtje afatgjatë dhe përdorim të përhershëm (për shembull, arkivat e dokumenteve, bibliotekat, kabinetet e dosjeve). bazë njësi informacioni një depo është një dokument fizik specifik: një pyetësor, një libër etj. Organizimi i një depoje kuptohet si prania e një strukture të caktuar, d.m.th. rregullsia, klasifikimi i dokumenteve të ruajtura për lehtësinë e punës me ta. Karakteristikat kryesore të ruajtjes së informacionit: sasia e informacionit të ruajtur, besueshmëria e ruajtjes, koha e hyrjes (d.m.th., koha për të kërkuar informacionin e kërkuar), disponueshmëria e mbrojtjes së informacionit.
Informacioni i ruajtur në pajisje memorie kompjuterike, është zakon të thirren të dhënat. Ruajtja e organizuar e të dhënave në pajisje memorie të jashtme kompjuterët zakonisht quhen baza të të dhënave dhe banka të të dhënave.
Përpunimin e të dhënave:
· Skema e përgjithshme procesi i përpunimit të informacionit.
· Deklaratë e detyrës së përpunimit.
· Ekzekutues i përpunimit.
· Algoritmi i përpunimit.
· Detyrat tipike të përpunimit të informacionit.
Skema e përpunimit të informacionit:
Informacioni fillestar - ekzekutuesi i përpunimit - informacioni përmbledhës.
Në procesin e përpunimit të informacionit, zgjidhet një problem i caktuar informacioni, i cili mund të formulohet më parë në një formë tradicionale: jepet një grup i caktuar të dhënash fillestare, kërkohet të merren disa rezultate. Vetë procesi i kalimit nga të dhënat fillestare te rezultati është procesi i përpunimit. Objekti ose subjekti që kryen përpunimin quhet ekzekutues i përpunimit.
Për ekzekutimin me sukses të përpunimit të informacionit, ekzekutuesi (personi ose pajisja) duhet të njohë algoritmin e përpunimit, d.m.th. sekuenca e veprimeve që duhet të kryhen për të arritur rezultatin e dëshiruar.
Ekzistojnë dy lloje të përpunimit të informacionit. Lloji i parë i përpunimit: përpunimi që lidhet me marrjen e informacionit të ri, përmbajtjen e re të njohurive (zgjidhja e problemeve matematikore, analizimi i situatës, etj.). Lloji i dytë i përpunimit: përpunimi i shoqëruar me ndryshimin e formës, por jo ndryshimin e përmbajtjes (për shembull, përkthimi i tekstit nga një gjuhë në tjetrën).
Një pamje e rëndësishme përpunimi i informacionit është kodimi - shndërrimi i informacionit në një formë simbolike, e përshtatshme për ruajtjen, transmetimin, përpunimin e tij. Kodimi përdoret në mënyrë aktive në mjetet teknike të punës me informacion (telegraf, radio, kompjuterë). Një lloj tjetër i përpunimit të informacionit është strukturimi i të dhënave (duke futur një rend të caktuar në ruajtjen e informacionit, klasifikimin, katalogimin e të dhënave).
Një lloj tjetër i përpunimit të informacionit është kërkimi në një ruajtje të caktuar informacioni për të dhënat e nevojshme që plotësojnë disa kushte kërkimi (pyetje). Algoritmi i kërkimit varet nga mënyra se si është organizuar informacioni.
Transferimi i informacionit:
· Burimi dhe marrësi i informacionit.
· Kanalet e informacionit.
· Roli i organeve shqisore në procesin e perceptimit të informacionit nga njeriu.
· Struktura e sistemeve të komunikimit teknik.
· Çfarë është kodimi dhe dekodimi.
· Koncepti i zhurmës; teknikat e mbrojtjes nga zhurma.
· Shkalla e transferimit të informacionit dhe kapaciteti i kanalit.
Skema e transferimit të informacionit:
Burimi i informacionit - kanali i informacionit - marrësi i informacionit.
Informacioni paraqitet dhe transmetohet në formën e një sekuence sinjalesh, simbolesh. Nga burimi te marrësi, një mesazh transmetohet përmes një mediumi material. Nëse procesi i transferimit përdor mjete teknike komunikimi, ato quhen kanale të transmetimit të informacionit (kanalet e informacionit). Këto përfshijnë telefon, radio, TV. Shqisat e njeriut luajnë rolin biologjik kanalet e informacionit.
Procesi i transferimit të informacionit përmes kanaleve të komunikimit teknik kryhet sipas skemës së mëposhtme (sipas Shannon):
Termi "zhurmë" i referohet lloje te ndryshme ndërhyrje shtrembëruese sinjali i transmetuar dhe çon në humbjen e informacionit. Një ndërhyrje e tillë është kryesisht për shkak të arsyeve teknike: cilësi të dobët linjat e komunikimit, pasiguria nga njëra-tjetra e rrymave të ndryshme informacioni të transmetuara në të njëjtat kanale. Për të mbrojtur kundër zhurmës, përdorni menyra te ndryshme, për shembull, përdorimi i llojeve të ndryshme të filtrave që ndajnë sinjalin e dobishëm nga zhurma.
Claude Shannon zhvilloi një teori të veçantë kodimi që ofron metoda për trajtimin e zhurmës. Një nga idetë e rëndësishme të kësaj teorie është se kodi i transmetuar në linjën e komunikimit duhet të jetë i tepërt. Për shkak të kësaj, humbja e një pjese të informacionit gjatë transmetimit mund të kompensohet. Megjithatë, nuk mund ta bëni tepricën shumë të madhe. Kjo do të çojë në vonesa dhe kosto më të larta komunikimi.
Kur diskutohet për temën e matjes së shpejtësisë së transmetimit të informacionit, mund të mbështetet në marrjen e një analogjie. Analog - procesi i pompimit të ujit përmes tubave të ujit. Këtu, tubat janë kanali për transferimin e ujit. Intensiteti (shpejtësia) e këtij procesi karakterizohet nga konsumi i ujit, d.m.th. numri i litrave të pompuar për njësi të kohës. Në procesin e transmetimit të informacionit, kanalet janë linja teknike komunikimi. Për analogji me sistemin e furnizimit me ujë, mund të flasim për rrjedhën e informacionit të transmetuar përmes kanaleve. Shpejtësia e transferimit të informacionit është vëllimi i informacionit të një mesazhi të transmetuar për njësi të kohës. Prandaj, njësitë e matjes së shpejtësisë së rrjedhës së informacionit: bit/s, bajt/s, etj. kanali i transmetimit të procesit të informacionit
Një koncept tjetër - kapaciteti i kanaleve të informacionit - mund të shpjegohet gjithashtu me ndihmën e një analogjie "tubi uji". Ju mund të rrisni rrjedhën e ujit nëpër tuba duke rritur presionin. Por kjo rrugë nuk është e pafund. Nëse presioni është shumë i lartë, tubi mund të shpërthejë. Prandaj, konsumi kufizues i ujit, i cili mund të quhet xhiros i sistemit të furnizimit me ujë. Linjat teknike kanë një kufi të ngjashëm të shpejtësisë së të dhënave. komunikimi i informacionit... Arsyet për këtë janë edhe fizike.
1. Klasifikimi dhe karakteristikat e kanalit të komunikimit
Lidhje
Është një grup mjetesh për transmetimin e sinjaleve (mesazheve).
Për të analizuar proceset e informacionit në një kanal komunikimi, mund të përdorni diagramin e tij të përgjithësuar të paraqitur në Fig. 1.
| AI |
| LS |
| NS |
| PI |
| NS |
 |
Në fig. 1 janë miratuar emërtimet e mëposhtme: X, Y, Z, W- sinjale, mesazhe ; f- pengesë; LS- linjë komunikimi; AI, PI- burimi dhe marrësi i informacionit; NS- konvertuesit (kodimi, modulimi, dekodimi, demodulimi).
ekziston tipe te ndryshme kanale që mund të klasifikohen sipas kritereve të ndryshme:
1. Sipas llojit të linjave të komunikimit:
me tela; kabllo; fibër optike;
linja elektrike; kanalet e radios etj.
2... Nga natyra e sinjaleve:
e vazhdueshme; diskrete; diskrete-të vazhdueshme (sinjalet në hyrje të sistemit janë diskrete, dhe në dalje janë të vazhdueshme dhe anasjelltas).
3... Për imunitetin ndaj zhurmës:
kanale pa ndërhyrje; me ndërhyrje.
Kanalet e komunikimit karakterizohen nga:
1. Kapaciteti i kanalit
përcaktuar si produkt i kohës së përdorimit të kanalit T te, gjerësia e brezit të frekuencave të kaluara nga kanali F të dhe diapazoni dinamikD të... , i cili karakterizon aftësinë e kanalit për të transmetuar nivele të ndryshme sinjalesh
V në = T në F në D në.(1)
Kushti për përputhjen e sinjalit me kanalin:
V c £ V k ;
T c £ T k ;
F c £ F k ;
V c £ V k ;
D c £ D k.
2.Shkalla e transferimit të informacionit
- sasia mesatare e informacionit të transmetuar për njësi të kohës.
3.
4. Teprica -
siguron besueshmërinë e informacionit të transmetuar ( R= 0¸1).
Një nga detyrat e teorisë së informacionit është të përcaktojë varësinë e shpejtësisë së transferimit të informacionit dhe kapacitetit të kanalit të komunikimit nga parametrat e kanalit dhe karakteristikat e sinjaleve dhe ndërhyrjeve.
Kanali i komunikimit mund të krahasohet në mënyrë figurative me rrugët. Rrugë të ngushta - gjerësi bande e ulët, por të lira. Rrugë të gjera - trafik i mirë por i shtrenjtë. Gjerësia e brezit përcaktohet nga pika e "bllokimit".
Shpejtësia e transferimit të të dhënave varet kryesisht nga mediumi i transmetimit në kanalet e komunikimit, të cilat janë lloje të ndryshme të linjave të komunikimit.
Me tel:
1. Tela- palë e përdredhur (që pjesërisht shtyp rrezatimi elektromagnetik burime të tjera). Shkalla e transferimit deri në 1 Mbps. Përdoret në rrjetet telefonike dhe për transmetimin e të dhënave.
2. Kabllo koaksiale. Shkalla e transferimit 10-100 Mbit / s - përdoret në rrjetet lokale, TV kabllor etj.
3... Fibër optike. Shpejtësia e transmetimit është 1 Gbps.
Në mjediset 1–3, dobësimi në dB është linear me distancën, d.m.th. fuqia bie në mënyrë eksponenciale. Prandaj, pas një distancë të caktuar, është e nevojshme të instalohen rigjeneruesit (përforcuesit).
Linjat e radios:
1. Kanali radiofonik. Shpejtësia e transmetimit është 100-400 Kbps. Përdor frekuenca radio deri në 1000 MHz. Deri në 30 MHz, për shkak të reflektimit nga jonosfera, valët elektromagnetike mund të përhapen përtej vijës së shikimit. Por ky varg është shumë i zhurmshëm (për shembull, radio amator). Nga 30 në 1000 MHz - jonosfera është transparente dhe kërkohet linja e shikimit. Antenat janë instaluar në një lartësi (nganjëherë instalohen rigjeneruesit). Përdoret në radio dhe televizion.
2. Linjat e mikrovalës. Shkalla e transferimit deri në 1 Gbps. Përdorni radio frekuenca mbi 1000 MHz. Kjo kërkon antena parabolike me vijë të shikimit dhe me drejtim të lartë. Distanca midis rigjeneruesve është 10-200 km. Përdoren për lidhje telefonike, televizioni dhe transmetimi i të dhënave.
3. Lidhje satelitore... Janë përdorur frekuencat e mikrovalëve, dhe sateliti shërben si rigjenerues (dhe për shumë stacione). Karakteristikat janë të njëjta si për linjat e mikrovalës.
2. Gjerësia e brezit kanal diskret lidhjet
Një kanal diskret është një koleksion mjetesh të krijuara për të transmetuar sinjale diskrete.
Gjerësia e brezit të kanalit të komunikimit
- norma më e lartë teorikisht e arritshme e transferimit të informacionit, me kusht që gabimi të mos kalojë një vlerë të caktuar. Shkalla e transferimit të informacionit
- sasia mesatare e informacionit të transmetuar për njësi të kohës. Le të përcaktojmë shprehjet për llogaritjen e shpejtësisë së transferimit të informacionit dhe gjerësinë e brezit të kanalit të komunikimit diskret.
Kur çdo simbol transmetohet, mesatarisht, sasia e informacionit kalon përmes kanalit të komunikimit, të përcaktuar nga formula
I (Y, X) = I (X, Y) = H (X) - H (X / Y) = H (Y) - H (Y / X), (2)
ku: Unë (Y, X) - informacioni i ndërsjellë, d.m.th. sasia e informacionit që përmban Y relativisht X;H (X)- entropia e burimit të mesazhit; H (X / Y)- entropia e kushtëzuar, e cila përcakton humbjen e informacionit për simbol të lidhur me praninë e zhurmës dhe shtrembërimit.
Kur dërgoni një mesazh X T kohëzgjatja T, e përbërë nga n simbolet elementare, sasia mesatare e informacionit të transmetuar, duke marrë parasysh simetrinë e sasisë së ndërsjellë të informacionit, është e barabartë me:
Unë (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n. (4)
Shpejtësia e transferimit të informacionit varet nga vetitë statistikore të burimit, metoda e kodimit dhe vetitë e kanalit.
Gjerësia e brezit diskrete të kanalit të komunikimit 
. (5)
Vlera maksimale e mundshme, d.m.th. maksimumi i funksionalit kërkohet në të gjithë bashkësinë e funksioneve të shpërndarjes së probabilitetit p (x).
Shpejtësia varet nga karakteristikat teknike të kanalit (shpejtësia e pajisjes, lloji i modulimit, niveli i ndërhyrjes dhe shtrembërimit, etj.). Njësitë matëse të kapacitetit të kanalit janë:,,,.
2.1 Kanal komunikimi diskret pa ndërhyrje
Nëse nuk ka ndërhyrje në kanalin e komunikimit, atëherë sinjalet hyrëse dhe dalëse të kanalit janë të lidhura pa mëdyshje, varësia funksionale.
Në këtë rast, entropia e kushtëzuar është e barabartë me zero, dhe entropitë e pakushtëzuara të burimit dhe marrësit janë të barabarta, d.m.th. sasia mesatare e informacionit në simbolin e marrë në raport me atë të transmetuar është
I (X, Y) = H (X) = H (Y); H (X / Y) = 0.
Nëse X T- numri i karaktereve për kohën T, atëherë shkalla e transferimit të informacionit për një kanal komunikimi diskret pa ndërhyrje është
(6)
ku V = 1 /- shpejtësia mesatare e biteve të një simboli.
Gjerësia e brezit për një kanal komunikimi diskret pa ndërhyrje 
(7)
Sepse entropia maksimale korrespondon për simbolet ekuiprobabile, atëherë gjerësia e brezit për shpërndarje uniforme dhe pavarësia statistikore e simboleve të transmetuara është: 
. (8)
Teorema e kanalit të parë të Shannon: Nëse fluksi i informacionit të gjeneruar nga burimi është mjaft i afërt me gjerësinë e brezit të kanalit të komunikimit, d.m.th.
, ku është një sasi e vogël në mënyrë arbitrare,
atëherë gjithmonë mund të gjeni një metodë të tillë kodimi që do të sigurojë transmetimin e të gjitha mesazheve nga burimi, dhe shkalla e transferimit të informacionit do të jetë shumë afër kapacitetit të kanalit.
Teorema nuk i përgjigjet pyetjes se si të kryhet kodimi.
Shembulli 1. Burimi gjeneron 3 mesazhe me probabilitete:
p 1 = 0,1; p 2 = 0,2 dhe p 3 = 0,7.
Mesazhet janë të pavarura dhe transmetohen në një kod binar uniform ( m = 2) me një kohëzgjatje simboli prej 1 ms. Përcaktoni shpejtësinë e transmetimit të informacionit në kanalin e komunikimit pa ndërhyrje.
Zgjidhja: Entropia e burimit është
[bit / s].
Për të transmetuar 3 mesazhe me një kod uniform duhen dy bit, ndërsa kohëzgjatja e kombinimit të kodit është 2t.
Shpejtësia mesatare e sinjalit
V = 1/2 t = 500 .
Shkalla e transferimit të informacionit
C = vH = 500 x 1,16 = 580 [bit / s].
2.2 Kanal komunikimi diskret me ndërhyrje
Ne do të shqyrtojmë kanalet diskrete të komunikimit pa memorie.
Kanal pa memorie
quhet kanal në të cilin për secilin karakteri i transmetuar sinjali, ndikon ndërhyrja, pavarësisht se cilat sinjale janë transmetuar më herët. Kjo do të thotë, ndërhyrja nuk krijon korrelacione shtesë midis simboleve. Emri "pa memorie" do të thotë që gjatë transmetimit të radhës, kanali duket se nuk i kujton rezultatet e transmetimeve të mëparshme.
Në prani të ndërhyrjes, sasia mesatare e informacionit në simbolin e mesazhit të marrë - Y, në lidhje me të transmetuarit - X barazohet me:
.
Për simbolin e mesazhit X T kohëzgjatja T, përbërë nga n simbolet elementare sasia mesatare e informacionit në simbolin e mesazhit të marrë - Y T në lidhje me të transmetuarit - X T barazohet me:
I (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n = 2320 bps
Gjerësia e brezit kanal i vazhdueshëm me interferencë përcaktohet nga formula
=2322 bps.
Le të vërtetojmë se kapaciteti i informacionit i një kanali të vazhdueshëm pa memorie me zhurmë shtesë Gaussian nën kufizimin e fuqisë së pikut nuk është më shumë se kapaciteti i informacionit i të njëjtit kanal me të njëjtën vlerë të kufizimit të fuqisë mesatare.
Vlera e pritur për një shpërndarje uniforme simetrike
Katrori mesatar për shpërndarje uniforme simetrike
Varianca për shpërndarje uniforme simetrike
Për më tepër, për një proces të shpërndarë në mënyrë uniforme.
Entropia diferenciale e një sinjali me shpërndarje uniforme
.
Dallimi midis entropive diferenciale të një procesi normal dhe të shpërndarë në mënyrë uniforme nuk varet nga vlera e variancës
= 0.3 bit / mostër
Kështu, xhiroja dhe kapaciteti i kanalit të komunikimit për një proces me një shpërndarje normale është më i lartë se për një të njëtrajtshëm.
Përcaktoni kapacitetin (vëllimin) e kanalit të komunikimit
V k = T k C k = 10 × 60 × 2322 = 1,3932 Mbit.
Le të përcaktojmë sasinë e informacionit që mund të transmetohet në 10 minuta funksionim të kanalit 
10×
60×
2322= 1,3932 Mbps.
Detyrat
1. Mesazhet e përbëra nga alfabeti transmetohen në kanalin e komunikimit x 1, x 2 dhe x 3 me probabilitete p (x 1) = 0,2; p (x 2) = 0,3 dhe p (x 3) = 0,5.
Matrica e kanalit duket si kjo: 
ku 
.
Llogaritni:
1. Entropia e burimit të informacionit H (X) dhe marrës H (Y).
2. Entropia e përgjithshme dhe e kushtëzuar H (Y / X).
3. Humbja e informacionit në kanal gjatë transmetimit për të personazhet ( k = 100).
4. Sasia e informacionit të marrë gjatë transmetimit për të personazhet.
5. Shpejtësia e Baud, nëse koha e transmetimit të një karakteri t = 0,01 ms.
2. Karakteret e alfabetit transmetohen përmes kanalit të komunikimit x 1, x 2, x 3 dhe x 4 me probabilitete. Përcaktoni sasinë e informacionit të marrë gjatë transmetimit të 300 simboleve, nëse efekti i ndërhyrjes përshkruhet nga matrica e kanalit: 
.
3. Përcaktoni humbjen e informacionit në kanalin e komunikimit gjatë transmetimit të simboleve të mundshme të alfabetit, nëse matrica e kanalit ka formën 
.
t = 0,001 sek.
4. Përcaktoni humbjen e informacionit kur transmetoni 1000 karaktere të alfabetit burimor x 1, x 2 dhe x 3 me probabilitete p = 0,2; p = 0,1 dhe p () = 0,7 nëse ndikimi i ndërhyrjes në kanal përshkruhet nga matrica e kanalit: 
.
5. Përcaktoni sasinë e informacionit të marrë gjatë transmetimit të 600 simboleve, nëse probabilitetet e shfaqjes së simboleve në daljen e burimit X janë të barabarta: dhe efekti i ndërhyrjes gjatë transmetimit përshkruhet nga matrica e kanalit: 
.
6. Mesazhet që përbëhen nga simbolet e alfabetit transmetohen në kanalin e komunikimit, ndërsa probabilitetet e shfaqjes së simboleve të alfabetit janë të barabarta me:
Kanali i komunikimit përshkruhet nga matrica e kanalit të mëposhtëm: 
.
Përcaktoni shpejtësinë e zhurmës nëse koha e transmetimit të një karakteri Znj.
7.Sinjalet transmetohen përmes kanalit të komunikimit x 1, x 2 dhe x 3 me probabilitete p = 0,2; p = 0,1 dhe p () = 0,7. Efekti i ndërhyrjes në kanal përshkruhet nga matrica e kanalit: 
.
Përcaktoni entropinë totale të kushtëzuar dhe pjesën e humbjeve të informacionit që bien në sinjal x 1(entropia e pjesshme e kushtëzuar).
8. Karakteret e alfabetit transmetohen përmes kanalit të komunikimit x 1, x 2, x 3 dhe x 4 me probabilitete.
Zhurma e kanalit përcaktohet nga matrica e kanalit 
.
Përcaktoni gjerësinë e brezit të kanalit të komunikimit, nëse koha e transmetimit të një simboli t = 0,01 sek.
Përcaktoni sasinë e informacionit të marrë kur transmetoni 500 simbole, nëse probabilitetet e shfaqjes së simboleve në hyrjen e marrësit Y janë të barabarta:, dhe efekti i ndërhyrjes gjatë transmetimit përshkruhet nga matrica e kanalit: 
.
Gjerësia e brezit të kanalit të komunikimit të vazhdueshëm
(14)
Për një kanal komunikimi diskret, vlera maksimale e shpejtësisë së transmetimit korrespondon me karaktere po aq të mundshme të alfabetit. Për një kanal komunikimi të vazhdueshëm, kur specifikohet forca mesatare e sinjalit, shpejtesi maksimale sigurohet kur përdoret me qendër normale sinjal i rastësishëm.
Nëse sinjali është në qendër ( m x = 0) d.m.th. pa një komponent konstant në këtë rast, fuqia e mbetur është zero ( P 0 = 0). Kushti i përqendrimit siguron shpërndarje maksimale për një fuqi mesatare të dhënë të sinjalit 
Nëse sinjali ka një shpërndarje normale, atëherë entropia diferenciale a priori e çdo kampioni është maksimale.
Prandaj, gjatë llogaritjes së xhiros së një kanali të vazhdueshëm, supozojmë se kanali transmetohet sinjal i vazhdueshëm me fuqi mesatare të kufizuar - P c dhe zhurma shtesë ( y = x + f) gjithashtu me fuqi mesatare të kufizuar - P n lloji i zhurmës së bardhë (Gaussian).
Tema 1.4: Bazat e LAN
Tema 1.5: Teknologjitë bazë LAN
Tema 1.6: Komponentët bazë të softuerit dhe harduerit të një LAN
Rrjetet lokale
1.2. Mjetet dhe metodat e transmetimit të të dhënave në rrjetet kompjuterike
1.2.2. Linjat e komunikimit dhe kanalet e transmetimit të të dhënave
Për të ndërtuar rrjete kompjuterike, përdoren linja komunikimi që përdorin një mjedis fizik të ndryshëm. Si mjedisi fizik Përdoren komunikimet: metale (kryesisht bakër), xhami super transparent (kuarc) ose plastikë dhe eter. Mjeti fizik i transmetimit mund të jetë kabllo me çift të përdredhur, kabllo koaksiale, kabllo me fibër optike dhe mjedisi përreth.
Linjat e komunikimit ose linjat e transmetimit të të dhënave janë pajisje të ndërmjetme dhe medium fizik mbi të cilin sinjalet e informacionit(të dhëna).
Disa kanale komunikimi (kanale virtuale ose logjike) mund të formohen në një linjë komunikimi, për shembull, nga frekuenca ose ndarja kohore e kanaleve. Një kanal komunikimi është një mjet i njëanshëm të transmetimit të të dhënave. Nëse një linjë komunikimi përdoret ekskluzivisht nga një kanal komunikimi, atëherë në këtë rast linja e komunikimit quhet kanal komunikimi.
Kanali i transmetimit të të dhënave është një mjet i shkëmbimit të të dhënave të dyanshme, i cili përfshin linjat e komunikimit dhe pajisjet për transmetimin (marrjen) e të dhënave. Kanalet e transmetimit të të dhënave lidhin burimet e informacionit dhe marrësit e informacionit.
Në varësi të mjetit fizik të transmetimit të të dhënave, linjat e komunikimit mund të ndahen në:
- linja komunikimi me tela pa gërsheta izoluese dhe skanuese;
- kabllo, ku linjat e komunikimit si kabllot e çifteve të përdredhura, kabllot koaksiale ose kabllot me fibra optike përdoren për të transmetuar sinjale;
- wireless (kanale radio për komunikime tokësore dhe satelitore), të cilat përdorin valë elektromagnetike për të transmetuar sinjale që përhapen në ajër.
Linjat e komunikimit me tela
Linjat e komunikimit me tela (ajër) përdoren për transmetimin e sinjaleve telefonike dhe telegrafike, si dhe për transmetimin e të dhënave kompjuterike. Këto linja komunikimi përdoren si linja komunikimi trung.
Kanalet analoge dhe dixhitale të transmetimit të të dhënave mund të organizohen nëpërmjet linjave të komunikimit me tela. Shpejtësia e transmetimit të linjave me tela POST (Sistemi i Vjetër Primitive Telefonike) është shumë i ngadaltë. Përveç kësaj, disavantazhet e këtyre linjave përfshijnë imunitetin ndaj zhurmës dhe mundësinë e lidhjes së thjeshtë të paautorizuar me rrjetin.
Linjat e komunikimit kabllor
Linjat e komunikimit kabllor kanë një strukturë mjaft komplekse. Kabllo përbëhet nga përçues të mbyllur në disa shtresa izolimi. V rrjetet kompjuterike përdoren tre lloje kabllosh.
Çift i përdredhur(çift i përdredhur) - kabllo komunikimi, e cila është palë e përdredhur tela bakri (ose çifte të shumta telash) të mbyllur në një këllëf të mbrojtur. Çiftet e telave janë të përdredhur së bashku në mënyrë që të reduktojnë marrjen. Kablloja e çiftit të përdredhur është mjaftueshëm imun ndaj zhurmës. Ekzistojnë dy lloje të këtij kablloje: çifti i përdredhur i pambrojtur UTP dhe çifti i përdredhur i mbrojtur me STP.
Ky kabllo karakterizohet nga lehtësia e instalimit. Ky kablloështë forma më e lirë dhe më e përhapur e komunikimit, e cila përdoret gjerësisht në rrjetet lokale më të përhapura me arkitekturë Ethernet, e ndërtuar në një topologji yll. Kablloja lidhet me pajisjet e rrjetit duke përdorur një lidhës RJ45.
Kablloja përdoret për të transferuar të dhëna me shpejtësi 10 Mbps dhe 100 Mbps. Çifti i përdredhur zakonisht përdoret për komunikim në një distancë prej jo më shumë se disa qindra metra. Disavantazhet e një kablloje me çifte të përdredhur përfshijnë mundësinë e një lidhjeje të thjeshtë të paautorizuar me rrjetin.
Kabllo koaksiale Një kabllo koaksiale është një kabllo me një tel qendror bakri të rrethuar nga një shtresë materiali izolues në mënyrë që të ndajë përcjellësin qendror nga mburoja e jashtme përçuese (gërshetë bakri ose shtresë alumini). Ekrani i jashtëm përçues i kabllit është i mbuluar me izolim.
Ekzistojnë dy lloje të kabllove koaksiale: kabllo koaksiale 5 mm e hollë dhe kabllo koaksiale 10 mm e trashë. Kabllot koaksiale të trasha kanë më pak dobësim se kabllot e hollë koaksial. Kostoja e një kablloje koaksiale është më e lartë se ajo e një kablloje çift të përdredhur dhe instalimi i një rrjeti është më i vështirë se një kabllo me çift të përdredhur.
Kablloja koaksiale përdoret, për shembull, në rrjetet lokale me arkitekturë Ethernet, të ndërtuara sipas topologjisë së tipit "busi të përbashkët".
Kablloja koaksiale është më rezistente ndaj ndërhyrjeve sesa çifti i përdredhur dhe redukton rrezatimin e vet. Gjerësia e brezit është 50-100 Mbps. Gjatësia e lejuar e linjës së komunikimit është disa kilometra. Lidhje e paautorizuar me kabllo koaksiale është më e vështirë se çifti i përdredhur.
Kanalet e komunikimit me kabllo me fibër optike... Fibra optike është një fibër optike me bazë silikoni ose plastike, e mbështjellë në një material me indeks të ulët thyerjeje që mbulohet nga një mbështjellës i jashtëm.
Fibra optike mbart sinjale vetëm në një drejtim, kështu që kablloja përbëhet nga dy fibra. Në skajin transmetues të kabllit me fibër optike, kërkohet shndërrimi i sinjalit elektrik në dritë, dhe në skajin marrës, kërkohet konvertimi i kundërt.
Avantazhi kryesor i këtij lloji kabllo është jashtëzakonisht nivel të lartë imuniteti ndaj zhurmës dhe mungesa e rrezatimit. Lidhja e paautorizuar është shumë e vështirë. Shpejtësia e transferimit të të dhënave 3 Gb / s. Disavantazhet kryesore të një kablloje me fibra optike janë kompleksiteti i instalimit të tij, forca e ulët mekanike dhe ndjeshmëria ndaj rrezatimit jonizues.
Kanalet e transmetimit të të dhënave pa tela (kanalet radio tokësore dhe satelitore).
Kanalet radio të komunikimeve tokësore (radio rele dhe celulare) dhe satelitore formohen duke përdorur një transmetues dhe marrës të valëve të radios dhe i referohen teknologjisë transmetimi me valë të dhëna.
Kanalet e transmetimit të radios transmetimin e të dhënave
Kanalet e komunikimit radiorele përbëhen nga një sekuencë stacionesh që janë përsëritës. Komunikimi kryhet brenda vijës së shikimit, distanca midis stacioneve fqinje është deri në 50 km. Dixhitale linjat e transmetimit të radios Komunikimet (CRRS) përdoren si sisteme komunikimi dhe transmetimi të të dhënave rajonale dhe lokale, si dhe për komunikimin ndërmjet stacioneve bazë të komunikimit celular.
Kanalet e transmetimit të të dhënave satelitore
V sistemet satelitore Antenat e diapazonit të frekuencës UHF përdoren për të marrë sinjale radio nga stacionet tokësore dhe për të transmetuar këto sinjale në stacionet tokësore. V rrjetet satelitore ekzistojnë tre lloje kryesore të satelitëve që ndodhen në orbitat gjeostacionare, orbita të mesme ose të ulëta. Satelitët zakonisht lëshohen në grupe. Të ndarë nga njëri-tjetri, ato mund të ofrojnë mbulim të pothuajse të gjithë sipërfaqes së Tokës. Puna kanal satelitor transmetimi i të dhënave është paraqitur në figurë
Oriz. 1.
Është më e përshtatshme për t'u përdorur komunikimet satelitore për të organizuar një kanal komunikimi ndërmjet stacioneve të vendosura në shumë distanca të gjata, dhe mundësinë e shërbimit të abonentëve në pikat më të vështira për t'u arritur. Rrjedha është e lartë - disa dhjetëra Mbps.
Kanalet celulare transmetimin e të dhënave
Kanalet e radios celulare janë ndërtuar mbi të njëjtat parime si rrjetet telefonike celulare. Komunikimi celular është një sistem telekomunikacioni pa tel i përbërë nga një rrjet stacionesh transmetuese bazë tokësore dhe një ndërprerës celular (ose qendër komutuese celulare).
Stacionet bazë janë të lidhura me qendrën komutuese, e cila siguron komunikim, si midis stacioneve bazë ashtu edhe me të tjerët rrjetet telefonike dhe me rrjeti global internet. Për sa i përket funksioneve të tij, qendra komutuese është e ngjashme me një PBX konvencional të komunikimit me tela.
LMDS (Sistemi Lokal i Shpërndarjes me shumë pikë) është një standard rrjetet celulare transmetimi pa tela i informacionit për abonentët fiks. Sistemi është ndërtuar sipas parimi qelizor, një stacion bazë ju lejon të mbuloni një zonë me një rreze prej disa kilometrash (deri në 10 km) dhe të lidhni disa mijëra abonentë. Vetë BS-të janë të lidhur me njëri-tjetrin me anë të kanaleve të komunikimit tokësor me shpejtësi të lartë ose kanaleve radio. Shpejtësia e transferimit të të dhënave deri në 45 Mbps.
Kanalet e transmetimit të të dhënave radio WiMAX(Interoperabiliteti në mbarë botën për akses në mikrovalë) janë të ngjashëm me Wi-Fi. WiMAX, ndryshe nga teknologjitë tradicionale të aksesit në radio, funksionon gjithashtu në sinjalin e reflektuar, jashtë vijës së shikimit Stacioni baze... Ekspertët besojnë se rrjetet celulare WiMAX ofron perspektiva shumë më emocionuese për përdoruesit sesa WiMAX fiks për klientët e korporatave. Informacioni mund të transmetohet në distanca deri në 50 km me një shpejtësi deri në 70 Mbit / s.
Transmetimi i të dhënave radio MMDS(Sistemi i shpërndarjes me shumë pika). Këto sisteme janë në gjendje të shërbejnë një zonë brenda një rrezeje prej 50-60 km, ndërsa linja e shikimit të transmetuesit të operatorit është opsionale. Shpejtësia mesatare e garantuar e transferimit të të dhënave është 500 Kbps - 1 Mbps, por mund të sigurohet deri në 56 Mbps për kanal.
Kanalet e transmetimit të të dhënave radio për rrjetet lokale ... Standardi wireless për rrjetet lokale është Teknologji Wi-Fi... Wi-Fi siguron një lidhje në dy mënyra: pikë-për-pikë (për lidhjen e dy PC-ve) dhe lidhjen e infrastrukturës (për lidhjen e disa PC-ve me një pikë aksesi). Kurse të shkëmbimit të të dhënave deri në 11 Mbps për lidhjet pikë-pikë dhe deri në 54 Mbps për lidhjet në infrastrukturë.
Kanalet e transmetimit të të dhënave të radios Bluetoohtështë një teknologji për transmetimin e të dhënave në distanca të shkurtra (jo më shumë se 10 m) dhe mund të përdoret për të krijuar rrjete shtëpiake. Shpejtësia e transferimit të të dhënave nuk kalon 1 Mbps.
