7. ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ՏՎՅԱԼՆԵՐԻ ՀԱՂՈՐԴՈՒՄԻ ՄԱԿԱՐԴԱԿ

7.2. Տվյալների փոխանցման դիսկրետ մեթոդներ

Հաղորդակցման ուղիներով դիսկրետ տվյալներ փոխանցելիս օգտագործվում են ֆիզիկական կոդավորման երկու հիմնական տեսակ՝ հիմնված սինուսոիդային կրիչի ազդանշանև հիմնված է ուղղանկյուն իմպուլսների հաջորդականության վրա: Առաջին մեթոդը հաճախ կոչվում է մոդուլյացիան կամ անալոգային մոդուլյացիա , ընդգծելով այն փաստը, որ կոդավորումն իրականացվում է անալոգային ազդանշանի պարամետրերի փոփոխությամբ։ Երկրորդ մեթոդը կոչվում է թվային կոդավորում . Այս մեթոդները տարբերվում են ստացված ազդանշանի սպեկտրի լայնությունից և դրանց իրականացման համար անհրաժեշտ սարքավորումների բարդությունից:

Ուղղանկյուն իմպուլսներ օգտագործելիս ստացվող ազդանշանի սպեկտրը շատ լայն է: Սինուսային ալիքի օգտագործումը հանգեցնում է ավելի նեղ սպեկտրի տեղեկատվության փոխանցման նույն արագությամբ: Այնուամենայնիվ, մոդուլյացիայի իրականացման համար ավելի բարդ և թանկ սարքավորումներ են պահանջվում, քան ուղղանկյուն իմպուլսներ իրականացնելը:

Ներկայումս, գնալով ավելի ու ավելի է, որ տվյալները, որոնք ի սկզբանե եղել են անալոգային տեսքով՝ խոսք, հեռուստատեսային պատկերներ, փոխանցվում են կապի ալիքներով դիսկրետ ձևով, այսինքն՝ որպես մեկերի և զրոների հաջորդականություն: Անալոգային տեղեկատվության դիսկրետ ձևով ներկայացման գործընթացը կոչվում է դիսկրետ մոդուլյացիա .

Անալոգային մոդուլյացիան օգտագործվում է նեղ հաճախականության տիրույթ ունեցող ալիքների վրա դիսկրետ տվյալներ փոխանցելու համար՝ ձայնային հաճախականության ալիք (հանրային հեռախոսային ցանցեր): Այս ալիքը փոխանցում է հաճախականություններ 300-ից 3400 Հց միջակայքում, ուստի դրա թողունակությունը 3100 Հց է:

Սարքը, որը կատարում է կրիչի սինուսոիդային մոդուլյացիայի գործառույթները հաղորդող կողմում և դեմոդուլյացիայի գործառույթները ստացող կողմում, կոչվում է. մոդեմ (մոդուլյատոր-դեմոդուլյատոր).

Անալոգային մոդուլյացիան ֆիզիկական կոդավորման մեթոդ է, որի դեպքում տեղեկատվությունը կոդավորվում է սինուսոիդային կրիչի ազդանշանի ամպլիտուդը, հաճախականությունը կամ փուլը փոխելով (նկ. 27):

ժամը ամպլիտուդային մոդուլյացիա (նկ. 27, բ) տրամաբանական միավորի համար ընտրվում է կրիչի հաճախականության սինուսոիդի ամպլիտուդի մեկ մակարդակ, իսկ տրամաբանական զրոյի համար՝ մեկ այլ մակարդակ: Այս մեթոդը հազվադեպ է օգտագործվում մաքուր ձևգործնականում ցածր աղմուկի անձեռնմխելիության պատճառով, բայց հաճախ օգտագործվում է մոդուլյացիայի մեկ այլ տեսակի՝ փուլային մոդուլյացիայի հետ համատեղ:

ժամը հաճախականության մոդուլյացիան (Նկար 27, գ) աղբյուրի տվյալների 0 և 1 արժեքները փոխանցվում են տարբեր հաճախականություններով սինուսոիդներով՝ f 0 և f 1,: Այս մոդուլյացիայի մեթոդը չի պահանջում բարդ սխեմաներմոդեմներում և սովորաբար օգտագործվում է ցածր արագությամբ մոդեմներում, որոնք աշխատում են 300 կամ 1200 bps արագությամբ:

ժամը փուլային մոդուլյացիա (Նկար 27, դ) տվյալների 0 և 1 արժեքները համապատասխանում են նույն հաճախականության ազդանշաններին, բայց տարբեր փուլերով, օրինակ՝ 0 և 180 աստիճան կամ 0, 90, 180 և 270 աստիճան:

Բարձր արագությամբ մոդեմները հաճախ օգտագործում են համակցված մոդուլյացիայի մեթոդներ, սովորաբար ամպլիտուդը համակցված է փուլի հետ:

Բրինձ. 27. Մոդուլյացիայի տարբեր տեսակներ

Ստացված մոդուլացված ազդանշանի սպեկտրը կախված է մոդուլյացիայի տեսակից և արագությունից:

Պոտենցիալ կոդավորման համար սպեկտրը ուղղակիորեն ստացվում է պարբերական ֆունկցիայի Ֆուրիեի բանաձևերից: Եթե ​​դիսկրետ տվյալները փոխանցվում են N բիթ/վ բիթ արագությամբ, ապա սպեկտրը բաղկացած է զրոյական հաճախականության հաստատուն բաղադրիչից և ներդաշնակությունների անսահման շարքից՝ f 0, 3f 0, 5f 0, 7f 0, ..., որտեղ f 0 = N/2: Այս ներդաշնակությունների ամպլիտուդները բավականին դանդաղ են նվազում՝ 1/3, 1/5, 1/7, ... գործակիցներով f 0 հարմոնիկի ամպլիտուդից (նկ. 28, ա): Արդյունքում, պոտենցիալ կոդի սպեկտրը պահանջում է լայն թողունակություն՝ բարձրորակ փոխանցման համար: Բացի այդ, պետք է հաշվի առնել, որ իրականում ազդանշանի սպեկտրը անընդհատ փոխվում է՝ կախված տվյալների բնույթից։ Հետևաբար, կամայական տվյալներ փոխանցելիս ստացվող պոտենցիալ կոդային ազդանշանի սպեկտրը զբաղեցնում է տիրույթ որոշակի արժեքից մոտ 0 Հց-ից մինչև մոտավորապես 7f 0 (7f 0-ից բարձր հաճախականություններով ներդաշնակությունները կարող են անտեսվել արդյունքում ստացվող ազդանշանում իրենց փոքր ներդրման պատճառով): Ձայնային ալիքի համար պոտենցիալ կոդավորման վերին սահմանը հասնում է 971 bps տվյալների արագությամբ: Արդյունքում ձայնային ալիքների պոտենցիալ կոդերը երբեք չեն օգտագործվում:

Ամպլիտուդային մոդուլյացիայի դեպքում սպեկտրը բաղկացած է կրիչի հաճախականության սինուսային ալիքից զ հետև երկու կողմի ներդաշնակություն. (f c + fմ ) և ( զգ – զմ), որտեղ զմ – Սինուսոիդի տեղեկատվական պարամետրի փոփոխության հաճախականությունը, որը համընկնում է տվյալների փոխանցման արագության հետ երկու ամպլիտուդային մակարդակների օգտագործման ժամանակ (նկ. 28, բ): Հաճախականություն fմ որոշում է գծի հզորությունը տվյալ կոդավորման մեթոդի համար: Մոդուլյացիայի ցածր հաճախականության դեպքում ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը նույնպես փոքր կլինի (հավասար է 2fմ ), այնպես որ ազդանշանները չեն աղավաղվի տողի կողմից, եթե դրա թողունակությունը մեծ է կամ հավասար է 2f-իմ . Ձայնային հաճախականության ալիքի համար մոդուլյացիայի այս մեթոդը ընդունելի է 3100/2=1550 bps-ից ոչ ավելի տվյալների փոխանցման արագության դեպքում: Եթե ​​տվյալների ներկայացման համար օգտագործվում են 4 ամպլիտուդային մակարդակներ, ապա կապուղու հզորությունը մեծանում է մինչև 3100 bps:

Բրինձ. 28. Պոտենցիալ կոդավորման ժամանակ ազդանշանների սպեկտրները

և ամպլիտուդային մոդուլյացիան

Ֆազային և հաճախականության մոդուլյացիայի դեպքում ազդանշանի սպեկտրն ավելի բարդ է, քան ամպլիտուդային մոդուլյացիայի դեպքում, քանի որ այստեղ ձևավորվում են ավելի քան երկու կողային ներդաշնակություն, բայց դրանք նույնպես սիմետրիկորեն տեղակայված են հիմնական կրիչի հաճախականության համեմատ, և դրանց ամպլիտուդները արագորեն նվազում են: Հետևաբար, մոդուլյացիայի այս տեսակները նույնպես հարմար են ձայնային ալիքով տվյալների փոխանցման համար:

Դիսկրետ տեղեկատվության թվային կոդավորման ժամանակ օգտագործվում են պոտենցիալ և իմպուլսային կոդերը: Պոտենցիալ կոդերում տրամաբանական միավորներն ու զրոները ներկայացնելու համար օգտագործվում է միայն ազդանշանի պոտենցիալ արժեքը, իսկ դրա եզրերը հաշվի չեն առնվում։ Զարկերակային կոդերը թույլ են տալիս ներկայացնել երկուական տվյալները կամ որպես որոշակի բևեռականության իմպուլսներ, կամ որպես իմպուլսի մաս՝ որոշակի ուղղությամբ պոտենցիալ տարբերություն:

Դիսկրետ տեղեկատվություն փոխանցելու համար ուղղանկյուն իմպուլսներ օգտագործելիս անհրաժեշտ է ընտրել կոդավորման մեթոդ, որը միաժամանակ հասնում է մի քանի նպատակների.

· ստացված ազդանշանի սպեկտրի ամենափոքր լայնությունն ուներ նույն բիթային արագությամբ.

· ապահովված համաժամացում հաղորդիչի և ստացողի միջև.

· ուներ սխալները ճանաչելու ունակություն;

· ուներ վաճառքի ցածր գին.

Ազդանշանների ավելի նեղ շրջանակը թույլ է տալիս ավելիին հասնել նույն գծում բարձր արագությունտվյալների փոխանցում. Հաճախ ազդանշանի սպեկտրը պետք է չունենա DC բաղադրիչ:

Հաղորդիչի և ստացողի համաժամացումը անհրաժեշտ է, որպեսզի ստացողը հստակ իմանա, թե ժամանակի որ պահին է անհրաժեշտ նոր տեղեկատվություն կարդալ կապի գծից: Այս խնդիրն ավելի դժվար է լուծել ցանցերում, քան տվյալների փոխանակումը մոտ տեղակայված սարքերի միջև, օրինակ՝ համակարգչի ներսում գտնվող միավորների կամ համակարգչի և տպիչի միջև: Հետևաբար, ցանցերն օգտագործում են այսպես կոչված ինքնասինխրոնիզացնող կոդեր, որոնց ազդանշանները հաղորդիչի համար հրահանգներ են տալիս այն մասին, թե ժամանակի որ պահին պետք է ճանաչվի հաջորդ բիթը (կամ մի քանի բիթ): Ազդանշանի ցանկացած կտրուկ փոփոխություն՝ այսպես կոչված եզրը, կարող է լավ ցուցում լինել ընդունիչը հաղորդիչի հետ համաժամեցնելու համար:

Սինուսոիդները որպես կրիչի ազդանշան օգտագործելիս ստացված կոդը ունի ինքնասինխրոնիզացիայի հատկություն, քանի որ կրիչի հաճախականության ամպլիտուդը փոխելը թույլ է տալիս ստացողին որոշել մուտքային ծածկագրի հայտնվելու պահը:

Կոդավորման մեթոդների պահանջները փոխադարձ հակասական են, հետևաբար ստորև քննարկված թվային կոդավորման հանրաճանաչ մեթոդներից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու թերությունները մյուսների համեմատ:

Նկ. 29, a ցույց է տալիս պոտենցիալ կոդավորման մեթոդը, որը նաև կոչվում է կոդավորում առանց զրոյի վերադառնալու (Ոչ Վերադարձ դեպի Զրո, NRZ) . Ազգանունն արտացոլում է այն փաստը, որ մեկերի հաջորդականությունը փոխանցելիս ազդանշանը ժամացույցի ցիկլի ընթացքում չի վերադառնում զրոյի: NRZ մեթոդը հեշտ է իրականացնել, ունի սխալների լավ ճանաչում (շնորհիվ երկու կտրուկ տարբեր ներուժի), բայց չունի ինքնասինխրոնիզացիայի հատկություն։ Մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականություն փոխանցելիս գծի վրա ազդանշանը չի փոխվում, ուստի ստացողը չի կարողանում մուտքային ազդանշանից որոշել ժամանակի այն պահերը, երբ անհրաժեշտ է տվյալներ կարդալ: Նույնիսկ բարձր ճշգրտության ժամացույցի գեներատորի դեպքում ստացողը կարող է սխալվել տվյալների հավաքման պահի հետ, քանի որ երկու գեներատորների հաճախականությունները երբեք լիովին նույնական չեն: Հետևաբար, տվյալների բարձր արագության և մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականության դեպքում ժամացույցի փոքր անհամապատասխանությունը կարող է հանգեցնել ամբողջ ժամացույցի ցիկլի սխալի և, համապատասխանաբար, բիթերի սխալ արժեքի ընթերցման:

NRZ մեթոդի մեկ այլ լուրջ թերություն ցածր հաճախականության բաղադրիչի առկայությունն է, որը մոտենում է զրոյին մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականությունը փոխանցելիս: Այդ պատճառով շատ հաղորդակցման ուղիներ, որոնք ուղղակի գալվանական կապ չեն ապահովում ստացողի և աղբյուրի միջև, չեն աջակցում այս տեսակի կոդավորմանը: Արդյունքում, NRZ կոդը իր մաքուր տեսքով չի օգտագործվում ցանցերում: Այնուամենայնիվ, օգտագործվում են նրա տարբեր փոփոխություններ, որոնք վերացնում են ինչպես NRZ կոդի վատ ինքնասինքրոնացումը, այնպես էլ մշտական ​​բաղադրիչի առկայությունը: NRZ կոդի գրավչությունը, որն արժե այն կատարելագործել, հիմնարար ներդաշնակության f 0 բավականին ցածր հաճախականությունն է, որը հավասար է N/2 Հց-ի: Կոդավորման այլ մեթոդներում, օրինակ՝ Մանչեստրում, հիմնարար ներդաշնակությունն ավելի բարձր հաճախականություն ունի։

Բրինձ. 29. Դիսկրետ տվյալների կոդավորման մեթոդներ

NRZ մեթոդի փոփոխություններից մեկը մեթոդն է երկբևեռ կոդավորում այլընտրանքային ինվերսիայով (Երկբևեռ Alternate Mark Inversion, AMI). Այս մեթոդը (նկ. 29, բ) օգտագործում է երեք պոտենցիալ մակարդակ՝ բացասական, զրո և դրական: Տրամաբանական զրո կոդավորելու համար օգտագործվում է զրոյական պոտենցիալ, իսկ տրամաբանականը կոդավորված է կամ դրական կամ բացասական պոտենցիալով, ընդ որում յուրաքանչյուր նոր միավորի պոտենցիալը հակառակ է նախորդի ներուժին:

AMI կոդը մասամբ վերացնում է DC-ն և NRZ ծածկագրին բնորոշ ինքնասինխրոնիզացիայի խնդիրների բացակայությունը: Դա տեղի է ունենում դրանց երկար հաջորդականությունների փոխանցման ժամանակ: Այս դեպքերում գծի վրա ազդանշանը հակադիր բևեռացված իմպուլսների հաջորդականություն է՝ նույն սպեկտրով, ինչ NRZ կոդը, որոնք փոխանցում են փոփոխական զրոներ և միավորներ, այսինքն՝ առանց հաստատուն բաղադրիչի և N/2 Հց հիմնարար ներդաշնակությամբ (որտեղ N-ը տվյալների փոխանցման բիթային արագությունն է): Զրոների երկար հաջորդականությունները նույնքան վտանգավոր են AMI կոդի համար, որքան NRZ կոդի համար. ազդանշանը վերածվում է զրոյական ամպլիտուդի մշտական ​​ներուժի: Հետևաբար, AMI կոդը պահանջում է հետագա կատարելագործում:

Ընդհանուր առմամբ, գծի վրա բիթերի տարբեր համակցությունների դեպքում, AMI կոդի օգտագործումը հանգեցնում է ազդանշանի ավելի նեղ սպեկտրի, քան NRZ կոդը, և, հետևաբար, գծի ավելի մեծ հզորությունը: Օրինակ՝ փոփոխականներ և զրոներ փոխանցելիս հիմնական ներդաշնակությունը f 0 ունի N/4 Հց հաճախականություն։ AMI կոդը տրամադրում է նաև սխալ ազդանշանների ճանաչման որոշ հնարավորություններ: Այսպիսով, ազդանշանի բևեռականության խիստ փոփոխության խախտումը ցույց է տալիս կեղծ զարկերակ կամ գծից ճիշտ զարկերակի անհետացում: Այս ազդանշանը կոչվում է արգելված ազդանշան (ազդանշան խախտում).

AMI կոդը օգտագործում է ոչ թե երկու, այլ երեք ազդանշանային մակարդակ գծում: Լրացուցիչ մակարդակպահանջում է հաղորդիչի հզորության ավելացում մոտավորապես 3 դԲ-ով՝ գծի վրա նույն բիթային հուսալիությունն ապահովելու համար, ինչը մի քանի ազդանշանային վիճակներով կոդերի ընդհանուր թերությունն է՝ համեմատած կոդերի հետ, որոնք տարբերում են միայն երկու վիճակ:

Կա AMI-ի նման կոդ, բայց միայն երկու ազդանշանի մակարդակով: Զրո փոխանցելիս այն փոխանցում է նախորդ ցիկլում սահմանված պոտենցիալը (այսինքն՝ չի փոխում), իսկ մեկ փոխանցելիս պոտենցիալը շրջվում է հակառակին։ Այս կոդը կոչվում է պոտենցիալ կոդ՝ մեկ ինվերսիայով (Ոչ Վերադարձ դեպի Զրո հետ նրանք Շրջված , NRZI ) . Այս կոդը հարմար է այն դեպքերում, երբ երրորդ ազդանշանի մակարդակի օգտագործումը խիստ անցանկալի է, օրինակ՝ օպտիկական մալուխներում, որտեղ հետևողականորեն ճանաչվում են երկու ազդանշանային վիճակներ՝ լույս և ստվեր:

Բացի պոտենցիալ կոդերից, ցանցերում օգտագործվում են նաև իմպուլսային կոդերը, երբ տվյալները ներկայացված են ամբողջական իմպուլսով կամ դրա մի մասով՝ եզրով։ Այս մոտեցման ամենապարզ դեպքն է երկբևեռ զարկերակային ծածկագիր , որտեղ մեկը ներկայացված է մեկ բևեռականության իմպուլսով, իսկ զրոը՝ մյուսով (նկ. 29, գ): Յուրաքանչյուր զարկերակ տևում է կես զարկ: Այս կոդը ունի գերազանց ինքնասինխրոնիզացվողհատկություններ, բայց հաստատուն բաղադրիչ կարող է առկա լինել, օրինակ, մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականություն փոխանցելիս: Բացի այդ, դրա սպեկտրն ավելի լայն է, քան պոտենցիալ կոդերը: Այսպիսով, բոլոր զրոները կամ միավորները փոխանցելիս կոդի հիմնարար ներդաշնակության հաճախականությունը հավասար կլինի N Հց-ի, որը երկու անգամ բարձր է NRZ կոդի հիմնարար ներդաշնակությունից և չորս անգամ բարձր է AMI կոդի հիմնարար ներդաշնակությունից։ փոփոխականներ և զրոներ փոխանցելիս. Իր չափազանց լայն սպեկտրի պատճառով երկբևեռ զարկերակային ծածկագիրը հազվադեպ է օգտագործվում:

Տեղական ցանցերում, մինչև վերջերս, կոդավորման ամենատարածված մեթոդը այսպես կոչված էր Մանչեսթերի կոդը (նկ. 29, դ): Այն օգտագործվում է Ethernet և Token Ring տեխնոլոգիաներում։

Մանչեսթրի կոդը օգտագործում է պոտենցիալ տարբերություն, այսինքն՝ զարկերակի եզրագիծ՝ միավորների և զրոների կոդավորման համար։ Մանչեսթր կոդավորմամբ յուրաքանչյուր միջոց բաժանված է երկու մասի. Տեղեկատվությունը կոդավորված է պոտենցիալ անկումներով, որոնք տեղի են ունենում յուրաքանչյուր ժամացույցի ցիկլի կեսին: Միավորը կոդավորված է տարբերությամբ ցածր մակարդակազդանշանը բարձր է, իսկ զրո - հակառակ եզրը: Յուրաքանչյուր ժամացույցի ցիկլի սկզբում կարող է առաջանալ վերին ազդանշանի անկում, եթե ձեզ անհրաժեշտ է անընդմեջ ներկայացնել մի քանի մեկը կամ զրո: Քանի որ ազդանշանը փոխվում է առնվազն մեկ անգամ մեկ տվյալների բիտի փոխանցման ցիկլում, Մանչեսթերի կոդը լավ է ինքնասինխրոնիզացվողհատկությունները. Մանչեսթրի կոդի թողունակությունն ավելի նեղ է, քան երկբևեռ զարկերակը: Այն նաև չունի DC բաղադրիչ, իսկ հիմնարար ներդաշնակությունը վատագույն դեպքում (միերի կամ զրոների հաջորդականություն փոխանցելիս) ունի N Հց հաճախականություն, իսկ լավագույն դեպքում (փոխարինվողները և զրոները փոխանցելիս) այն հավասար է N-ի: / 2 Հց, ինչպես AMI կամ NRZ Միջին հաշվով, Մանչեսթերի կոդի թողունակությունը մեկուկես անգամ ավելի նեղ է, քան երկբևեռ իմպուլսային կոդի թողունակությունը, և հիմնարար ներդաշնակությունը տատանվում է 3N/4 արժեքի շուրջ։ Մանչեսթերի կոդը ևս մեկ առավելություն ունի երկբևեռ զարկերակային կոդի նկատմամբ. Վերջինս օգտագործում է երեք ազդանշանային մակարդակ տվյալների փոխանցման համար, իսկ մանչեսթերյանը՝ երկու։

Նկ. 29, d-ը ցույց է տալիս պոտենցիալ կոդ՝ չորս ազդանշանային մակարդակով տվյալների կոդավորման համար: Սա 2B1Q ծածկագիր է, որի անվանումը արտացոլում է դրա էությունը. յուրաքանչյուր երկու բիթ (2B) փոխանցվում է մեկ ժամացույցի ցիկլով չորս վիճակ ունեցող ազդանշանով (1Q): 00 բիթային զույգը համապատասխանում է -2,5 Վ պոտենցիալին, 01 բիթ զույգը համապատասխանում է -0,833 Վ պոտենցիալին, 11 զույգը համապատասխանում է +0,833 Վ պոտենցիալին, իսկ 10 զույգը՝ +2,5 Վ պոտենցիալին: Այս կոդավորման դեպքում մեթոդով, լրացուցիչ միջոցներ են պահանջվում նույնական բիտ զույգերի երկար հաջորդականությունների դեմ պայքարելու համար, քանի որ այս դեպքում ազդանշանը վերածվում է մշտական ​​բաղադրիչի: Բիթերի պատահական փոխկապակցման դեպքում ազդանշանի սպեկտրը երկու անգամ ավելի նեղ է, քան NRZ կոդը, քանի որ նույն բիթային արագությամբ ժամացույցի տևողությունը կրկնապատկվում է: Այսպիսով, օգտագործելով 2B1Q կոդը, դուք կարող եք տվյալներ փոխանցել նույն տողով երկու անգամ ավելի արագ, քան AMI կամ NRZI կոդը: Այնուամենայնիվ, դրա իրականացման համար հաղորդիչի հզորությունը պետք է լինի ավելի բարձր, որպեսզի չորս մակարդակները հստակորեն տարբերվեն ստացողի կողմից միջամտության ֆոնի վրա:

Հաղորդակցման ուղիներով դիսկրետ տվյալներ փոխանցելիս օգտագործվում են ֆիզիկական կոդավորման երկու հիմնական տեսակ -հիմնվածսինուսոիդային կրիչի ազդանշան և հիմնված է ուղղանկյուն իմպուլսների հաջորդականության վրա: Առաջին մեթոդը հաճախ կոչվում է մոդուլյացիանկամ անալոգային մոդուլյացիա,ընդգծելով այն փաստը, որ կոդավորումն իրականացվում է անալոգային ազդանշանի պարամետրերի փոփոխությամբ: Երկրորդ մեթոդը սովորաբար կոչվում է թվային կոդավորում:Այս մեթոդները տարբերվում են ստացված ազդանշանի սպեկտրի լայնությունից և դրանց իրականացման համար անհրաժեշտ սարքավորումների բարդությունից:

Ուղղանկյուն իմպուլսներ օգտագործելիս ստացվող ազդանշանի սպեկտրը շատ լայն է: Սա զարմանալի չէ, եթե հիշենք, որ իդեալական իմպուլսի սպեկտրն ունի անսահման լայնություն։ Սինուսային ալիքի օգտագործումը հանգեցնում է շատ ավելի փոքր լայնության սպեկտրի տվյալների փոխանցման նույն արագությամբ: Այնուամենայնիվ, սինուսոիդային մոդուլյացիայի իրականացման համար ավելի բարդ և թանկ սարքավորումներ են պահանջվում, քան ուղղանկյուն իմպուլսներ իրականացնելը:

Ներկայումս, գնալով ավելի ու ավելի է, որ տվյալները, որոնք ի սկզբանե եղել են անալոգային տեսքով՝ խոսք, հեռուստատեսային պատկերներ, փոխանցվում են կապի ալիքներով դիսկրետ ձևով, այսինքն՝ մեկերի և զրոների հաջորդականության տեսքով: Անալոգային տեղեկատվության դիսկրետ ձևով ներկայացման գործընթացը կոչվում է դիսկրետ մոդուլյացիա.«Մոդուլյացիա» և «կոդավորում» տերմինները հաճախ օգտագործվում են փոխադարձաբար:

ժամը թվային կոդավորումԴիսկրետ տեղեկատվության համար օգտագործվում են պոտենցիալ և իմպուլսային կոդերը: Պոտենցիալ կոդերում տրամաբանական միավորներն ու զրոները ներկայացնելու համար օգտագործվում է միայն ազդանշանի պոտենցիալ արժեքը, իսկ դրա կաթիլները, որոնք կազմում են ամբողջական իմպուլսներ, հաշվի չեն առնվում։ Զարկերակային կոդերը թույլ են տալիս ներկայացնել երկուական տվյալները կամ որպես որոշակի բևեռականության իմպուլսներ, կամ որպես իմպուլսի մաս՝ որոշակի ուղղությամբ պոտենցիալ անկում:

Դիսկրետ տեղեկատվություն փոխանցելու համար ուղղանկյուն իմպուլսներ օգտագործելիս անհրաժեշտ է ընտրել կոդավորման մեթոդ, որը միաժամանակ կհասնի մի քանի նպատակների. ապահովված համաժամացում հաղորդիչի և ստացողի միջև.

Սխալները ճանաչելու կարողության տիրապետում; ուներ վաճառքի ցածր գին.

Ցանցերն օգտագործում են այսպես կոչված ինքնասինխրոնիզացվող կոդեր,որոնց ազդանշանները հրահանգներ են կրում հաղորդիչի համար, թե ժամանակի որ պահին է անհրաժեշտ ճանաչել հաջորդ բիթը (կամ մի քանի բիթ, եթե կոդը կենտրոնացած է ավելի քան երկու ազդանշանային վիճակների վրա): Ազդանշանի ցանկացած կտրուկ փոփոխություն՝ այսպես կոչված եզրը, կարող է լավ ցուցում լինել ընդունիչը հաղորդիչի հետ համաժամեցնելու համար: Խեղաթյուրված տվյալների ճանաչումը և ուղղումը դժվար է իրականացնել ֆիզիկական շերտի միջոցով, ուստի ամենից հաճախ այս աշխատանքը կատարվում է վերը նշված արձանագրությունների միջոցով՝ ալիք, ցանց, տրանսպորտ կամ հավելված: Մյուս կողմից, սխալի ճանաչումը միացված է ֆիզիկական մակարդակխնայում է ժամանակը, քանի որ ստացողը չի սպասում, որ շրջանակն ամբողջությամբ տեղադրվի բուֆերում, այլ այն անմիջապես մերժում է տեղադրվելուց հետո: շրջանակի ներսում սխալ բիթերի իմացություն:

Պոտենցիալ կոդ՝ առանց զրոյի վերադառնալու, պոտենցիալ կոդավորման մեթոդ, որը նաև կոչվում է կոդավորում առանց զրոյի վերադառնալու (Ոչ Վերադարձ դեպի Զրո, NRZ). Ազգանունն արտացոլում է այն փաստը, որ մեկերի հաջորդականությունը փոխանցելիս ազդանշանը ժամացույցի ցիկլի ընթացքում չի վերադառնում զրոյի (ինչպես կտեսնենք ստորև, կոդավորման այլ մեթոդներում այս դեպքում զրոյի վերադարձ է տեղի ունենում): NRZ մեթոդը պարզ է իրագործվում, ունի սխալների լավ ճանաչում (շնորհիվ երկու կտրուկ տարբեր պոտենցիալների), բայց չունի ինքնասինխրոնիզացիայի հատկություն։ Մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականություն փոխանցելիս գծի վրա ազդանշանը չի փոխվում, ուստի ստացողը չի կարողանում մուտքային ազդանշանից որոշել ժամանակի այն պահերը, երբ անհրաժեշտ է նորից կարդալ տվյալները: Նույնիսկ բարձր ճշգրտության ժամացույցի գեներատորի դեպքում ստացողը կարող է սխալվել տվյալների հավաքման պահի հետ, քանի որ երկու գեներատորների հաճախականությունները երբեք լիովին նույնական չեն: Հետևաբար, տվյալների բարձր արագության և մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականության դեպքում ժամացույցի փոքր անհամապատասխանությունը կարող է հանգեցնել ամբողջ ժամացույցի ցիկլի սխալի և, համապատասխանաբար, բիթերի սխալ արժեքի ընթերցման:

Երկբևեռ կոդավորման մեթոդ այլընտրանքային հակադարձմամբ: NRZ մեթոդի փոփոխություններից է երկբևեռ կոդավորում այլընտրանքային ինվերսիայով (Երկբևեռ Այլընտրանքային նշագծել Ինվերսիա, ԱՄԻ). Այս մեթոդը օգտագործում է երեք պոտենցիալ մակարդակ՝ բացասական, զրո և դրական: Տրամաբանական զրո կոդավորելու համար օգտագործվում է զրոյական պոտենցիալ, իսկ տրամաբանականը կոդավորված է կամ դրական կամ բացասական պոտենցիալով, ընդ որում յուրաքանչյուր նոր միավորի պոտենցիալը հակառակ է նախորդի ներուժին: Այսպիսով, ազդանշանի բևեռականության խիստ փոփոխության խախտումը ցույց է տալիս կեղծ զարկերակ կամ գծից ճիշտ զարկերակի անհետացում: Սխալ բևեռականությամբ ազդանշանը կոչվում է արգելված ազդանշան (ազդանշան խախտում). AMI կոդը օգտագործում է ոչ թե երկու, այլ երեք ազդանշանային մակարդակ գծում: Լրացուցիչ շերտը պահանջում է հաղորդիչի հզորության ավելացում մոտավորապես 3 դԲ-ով, որպեսզի ապահովի բիթերի նույն հավատարմությունը գծի վրա, ինչը մի քանի ազդանշանային վիճակներով կոդերի ընդհանուր թերությունն է, համեմատած կոդերի հետ, որոնք տարբերում են միայն երկու վիճակ:

Պոտենցիալ կոդ մեկ ինվերսիայով: Կա AMI-ի նման կոդ, բայց միայն երկու ազդանշանի մակարդակով: Զրո փոխանցելիս այն փոխանցում է նախորդ ցիկլում սահմանված պոտենցիալը (այսինքն՝ չի փոխում), իսկ մեկ փոխանցելիս պոտենցիալը շրջվում է հակառակին։ Այս կոդը կոչվում է պոտենցիալ կոդը մեկ ինվերսիայով (Ոչ Վերադարձ դեպի Զրո հետ նրանք Շրջված, NRZI). Այս կոդը հարմար է այն դեպքերում, երբ ազդանշանի երրորդ մակարդակի օգտագործումը խիստ անցանկալի է, օրինակ՝ օպտիկական մալուխներում, որտեղ երկու ազդանշանային վիճակներ՝ լույս և խավար, կայունորեն ճանաչվում են:

Երկբևեռ զարկերակային ծածկագիրԲացի պոտենցիալ կոդերից, զարկերակային կոդերը օգտագործվում են նաև ցանցերում, երբ տվյալները ներկայացված են ամբողջական զարկերակով կամ դրա մի մասով՝ առջևում։ Այս մոտեցման ամենապարզ դեպքն է երկբևեռ զարկերակային կոդը,որտեղ մեկը ներկայացված է մեկ բևեռականության իմպուլսով, իսկ զրոը՝ մյուսով . Յուրաքանչյուր զարկերակ տևում է կես զարկ: Նման ծածկագիրը հիանալի ինքնասինխրոնիզացնող հատկություններ ունի, սակայն մշտական ​​բաղադրիչ կարող է լինել, օրինակ, մեկերի կամ զրոների երկար հաջորդականություն փոխանցելիս: Բացի այդ, դրա սպեկտրն ավելի լայն է, քան պոտենցիալ կոդերը: Այսպիսով, բոլոր զրոները կամ միավորները փոխանցելիս կոդի հիմնարար ներդաշնակության հաճախականությունը հավասար կլինի NHz-ին, որը երկու անգամ բարձր է NRZ կոդի հիմնարար ներդաշնակությունից և չորս անգամ ավելի բարձր, քան AMI կոդի հիմնարար ներդաշնակությունը: Փոխանցում է փոփոխականները և զրոները: Իր չափազանց լայն սպեկտրի պատճառով երկբևեռ զարկերակային ծածկագիրը հազվադեպ է օգտագործվում:

Մանչեսթերի կոդը.Տեղական ցանցերում, մինչև վերջերս, կոդավորման ամենատարածված մեթոդը այսպես կոչված էր Մանչեսթերի կոդը.Այն օգտագործվում է Ethernet և TokenRing տեխնոլոգիաներում։ Մանչեսթրի կոդը օգտագործում է պոտենցիալ տարբերություն, այսինքն՝ զարկերակի եզրագիծ՝ միավորների և զրոների կոդավորման համար։ Մանչեսթր կոդավորմամբ յուրաքանչյուր միջոց բաժանված է երկու մասի. Տեղեկատվությունը կոդավորված է պոտենցիալ անկումներով, որոնք տեղի են ունենում յուրաքանչյուր ժամացույցի ցիկլի կեսին: Միավորը կոդավորված է եզրով ցածր ազդանշանի մակարդակից մինչև բարձր, իսկ զրոն կոդավորված է հակառակ եզրով: Յուրաքանչյուր ժամացույցի ցիկլի սկզբում կարող է առաջանալ վերին ազդանշանի անկում, եթե ձեզ անհրաժեշտ է անընդմեջ ներկայացնել մի քանի մեկը կամ զրո: Քանի որ ազդանշանը փոխվում է առնվազն մեկ անգամ մեկ տվյալների բիտի փոխանցման ցիկլի ընթացքում, Մանչեսթերի կոդը ունի լավ ինքնասինխրոնիզացնող հատկություններ: Մանչեսթրի կոդի թողունակությունն ավելի նեղ է, քան երկբևեռ զարկերակը: Միջին հաշվով, Մանչեսթերի կոդի թողունակությունը մեկուկես անգամ ավելի նեղ է, քան երկբևեռ իմպուլսային կոդի թողունակությունը, և հիմնարար ներդաշնակությունը տատանվում է 3N/4 արժեքի շուրջ։ Մանչեսթերի կոդը ևս մեկ առավելություն ունի երկբևեռ զարկերակային կոդի նկատմամբ. Վերջինս օգտագործում է երեք ազդանշանային մակարդակ տվյալների փոխանցման համար, իսկ մանչեսթերյանը՝ երկու։

Պոտենցիալ կոդը 2B 1Q. Տվյալների կոդավորման համար ազդանշանի չորս մակարդակով պոտենցիալ կոդ: Սա կոդը 2-ը 1-ումՔ, որի անունը արտացոլում է դրա էությունը. յուրաքանչյուր երկու բիթ (2B) փոխանցվում է մեկ ժամացույցի ցիկլով չորս վիճակ ունեցող ազդանշանով (1Q): 00 բիթային զույգը համապատասխանում է -2,5 Վ պոտենցիալին, 01 բիթային զույգը համապատասխանում է -0,833 Վ պոտենցիալին, 11 զույգը համապատասխանում է +0,833 Վ պոտենցիալին, իսկ 10 զույգը համապատասխանում է +2,5 Վ պոտենցիալի: Կոդավորման այս մեթոդով լրացուցիչ միջոցներ են պահանջվում նույնական բիթերի զույգերի երկար հաջորդականությունների հետ գործ ունենալու համար, քանի որ այս դեպքում ազդանշանը վերածվում է մշտական ​​բաղադրիչի: Բիթերի պատահական փոփոխության դեպքում ազդանշանի սպեկտրը երկու անգամ ավելի նեղ է, քան NRZ կոդը, քանի որ նույն բիթային արագությամբ ժամացույցի տևողությունը կրկնապատկվում է: Այսպիսով, օգտագործելով 2B 1Q կոդը, դուք կարող եք տվյալներ փոխանցել նույն տողով երկու անգամ ավելի արագ, քան AMI կամ NRZI ծածկագիրը: Այնուամենայնիվ, դրա իրականացման համար հաղորդիչի հզորությունը պետք է լինի ավելի բարձր, որպեսզի չորս մակարդակները հստակորեն տարբերվեն ստացողի կողմից միջամտության ֆոնի վրա:

Տրամաբանական կոդավորումՏրամաբանական կոդավորումն օգտագործվում է հնարավոր կոդերի բարելավման համար, ինչպիսիք են AMI, NRZI կամ 2Q.1B: Տրամաբանական կոդավորումը պետք է փոխարինի բիթերի երկար հաջորդականությունները, որոնք հանգեցնում են մշտական ​​պոտենցիալի, ընդհատվողների հետ: Ինչպես նշվեց վերևում, տրամաբանական կոդավորումը բնութագրվում է երկու եղանակով. ավելորդ կոդեր և խառնաշփոթ:

Ավելորդ կոդերհիմնված են բիթերի սկզբնական հաջորդականությունը մասերի բաժանելու վրա, որոնք հաճախ կոչվում են սիմվոլներ: Յուրաքանչյուր բնօրինակ նիշ այնուհետև փոխարինվում է նորով, որն ունի ավելի շատ բիթ, քան բնօրինակը:

Տրված գծի թողունակությունն ապահովելու համար ավելորդ կոդ օգտագործող հաղորդիչը պետք է աշխատի ժամացույցի ավելացված հաճախականությամբ: Այսպիսով, 4V/5V կոդերը 100 Մբ/վ արագությամբ փոխանցելու համար հաղորդիչը պետք է աշխատի 125 ՄՀց ժամացույցի հաճախականությամբ: Այս դեպքում գծի վրա ազդանշանի սպեկտրը ընդլայնվում է այն դեպքի համեմատ, երբ գծի երկայնքով փոխանցվում է մաքուր, ոչ ավելորդ կոդ: Այնուամենայնիվ, ավելորդ պոտենցիալ կոդի սպեկտրը պարզվում է, որ ավելի նեղ է, քան Մանչեսթերի կոդի սպեկտրը, ինչը արդարացնում է տրամաբանական կոդավորման լրացուցիչ փուլը, ինչպես նաև ստացողի և հաղորդիչի աշխատանքը ժամացույցի բարձր հաճախականությամբ:

Մռայլություն. Տվյալների խառնաշփոթը խառնաշփոթով, նախքան դրանք պոտենցիալ կոդով գիծ փոխանցելը, տրամաբանական կոդավորման մեկ այլ եղանակ է: Scrambling մեթոդները ներառում են ստացված կոդի բիթ առ բիթ հաշվարկ՝ հիմնվելով սկզբնաղբյուրի բիթերի և արդյունքում ստացված կոդի բիթերի վրա, որոնք ստացվել են նախորդ ժամացույցի ցիկլերում: Օրինակ, scrambler-ը կարող է իրականացնել հետևյալ կապը.

Ասինխրոն և համաժամանակյա փոխանցում

Ֆիզիկական շերտում տվյալների փոխանակման ժամանակ տեղեկատվության միավորը մի քիչ է, ուստի ֆիզիկական շերտը միշտ պահպանում է բիթերի համաժամացումը ստացողի և հաղորդիչի միջև: Սովորաբար բավական է ապահովել համաժամացում այս երկու մակարդակներում՝ բիթ և շրջանակ, որպեսզի հաղորդիչը և ստացողը կարողանան ապահովել տեղեկատվության կայուն փոխանակում: Այնուամենայնիվ, երբ կապի գծի որակը վատ է (սովորաբար դա վերաբերում է հեռախոսային ալիքներին), բայթերի մակարդակում ներդրվում են լրացուցիչ համաժամացման միջոցներ՝ սարքավորումների արժեքը նվազեցնելու և տվյալների փոխանցման հուսալիությունը բարձրացնելու համար:

Գործողության այս եղանակը կոչվում է ասինխրոնկամ սկիզբ-կանգ.Ասինխրոն ռեժիմում տվյալների յուրաքանչյուր բայթ ուղեկցվում է հատուկ մեկնարկի և կանգառի ազդանշաններով: Այս ազդանշանների նպատակն է, առաջին հերթին, ծանուցել ստացողին տվյալների ժամանման մասին և, երկրորդը, ստացողին տալ բավարար ժամանակ՝ կատարելու համաժամացման հետ կապված որոշ գործառույթներ մինչև հաջորդ բայթի ժամանումը: Մեկնարկային ազդանշանն ունի մեկ ժամացույցի միջակայքի տևողությունը, իսկ կանգառի ազդանշանը կարող է տևել մեկ, մեկուկես կամ երկու ժամացույցի ժամանակաշրջան, ուստի ասում են, որ մեկ, մեկուկես կամ երկու բիթ օգտագործվում է որպես կանգառի ազդանշան: , չնայած այս ազդանշանները չեն ներկայացնում օգտվողի բիթերը:

Սինքրոն փոխանցման ռեժիմում յուրաքանչյուր զույգ բայթերի միջև չկա մեկնարկային բիթ: եզրակացություններ

Հեռախոսակապում օգտագործվող նեղաշերտ ձայնային հաճախականության ալիքով դիսկրետ տվյալներ փոխանցելիս ամենահարմար մեթոդներն են անալոգային մոդուլյացիան, որի դեպքում կրիչի սինուսոիդը մոդուլացվում է երկուական թվանշանների սկզբնական հաջորդականությամբ: Այս գործողությունն իրականացվում է հատուկ սարքերով՝ մոդեմներով։

Ցածր արագությամբ տվյալների փոխանցման համար օգտագործվում է կրիչի սինուսոիդի հաճախականության փոփոխություն: Ավելի բարձր արագությամբ մոդեմները գործում են քառակուսի ամպլիտուդի մոդուլյացիայի (QAM) համակցված մեթոդների կիրառմամբ, որը բնութագրվում է կրիչի սինուսոիդային ամպլիտուդի 4 մակարդակով և փուլային 8 մակարդակով: QAM մեթոդի հնարավոր 32 համակցություններից ոչ բոլորն են օգտագործվում տվյալների փոխանցման համար, արգելված համակցությունները հնարավորություն են տալիս ճանաչել վնասված տվյալները ֆիզիկական մակարդակում:

Լայնաշերտ կապի ալիքներում օգտագործվում են պոտենցիալ և իմպուլսային կոդավորման մեթոդներ, որոնցում տվյալները ներկայացված են ազդանշանի կայուն ներուժի տարբեր մակարդակներով կամ իմպուլսային բևեռականություններով կամ իրճակատ.

Պոտենցիալ կոդեր օգտագործելիս ստացողի հետ հաղորդիչի հետ համաժամեցնելու խնդիրը դառնում է առանձնահատուկ կարևորություն, քանի որ զրոյական կամ մեկերի երկար հաջորդականություններ փոխանցելիս ստացողի մուտքի ազդանշանը չի փոխվում, և ստացողի համար դժվար է որոշել դրա պահը: վերցնելով տվյալների հաջորդ բիթը:

Ամենապարզ պոտենցիալ կոդը չվերադարձ զրոյի (NRZ) ծածկագիրն է, բայց այն ինքնահոսքավոր չէ և արտադրում է DC բաղադրիչ:

Ամենահայտնի իմպուլսային կոդը Մանչեսթերի կոդը է, որտեղ տեղեկատվությունը փոխանցվում է յուրաքանչյուր ժամացույցի ցիկլի կեսին ազդանշանի անկման ուղղությամբ: Manchester կոդը օգտագործվում է Ethernet և TokenRing տեխնոլոգիաներում։

Պոտենցիալ NRZ կոդի հատկությունները բարելավելու համար օգտագործվում են տրամաբանական կոդավորման մեթոդներ, որոնք վերացնում են զրոների երկար հաջորդականությունները։ Այս մեթոդները հիմնված են.

Աղբյուրի տվյալների մեջ ավելորդ բիթերի ներդրման մասին (4B/5B տիպի կոդեր);

Աղբյուրի տվյալների խառնում (կոդեր, ինչպիսիք են 2B 1Q):

Բարելավված պոտենցիալ կոդերը ավելի նեղ սպեկտր ունեն, քան իմպուլսային կոդերը, ուստի դրանք օգտագործվում են գերարագ տեխնոլոգիաներում, ինչպիսիք են FDDI, FastEthernet, GigabitEthernet:

Crosstalk գծի մոտ վերջում - որոշում է մալուխի աղմուկի անձեռնմխելիությունը ներքին աղմուկի աղբյուրների նկատմամբ: Դրանք սովորաբար գնահատվում են մի քանի ոլորված զույգերից բաղկացած մալուխի հետ կապված, երբ մի զույգի փոխադարձ միջամտությունը կարող է հասնել զգալի արժեքների և ստեղծել ներքին միջամտություն՝ համարժեք օգտակար ազդանշանին:

Տվյալների փոխանցման հուսալիություն(կամ բիթային սխալի արագությունը) բնութագրում է կոռուպցիայի հավանականությունը փոխանցված տվյալների յուրաքանչյուր բիտի համար: Տեղեկատվական ազդանշանների խեղաթյուրման պատճառներն են գծի միջամտությունը, ինչպես նաև սահմանափակ թողունակությունը: Հետևաբար, տվյալների փոխանցման հուսալիության բարձրացումը ձեռք է բերվում գծի աղմուկի անձեռնմխելիության աստիճանի բարձրացմամբ, մալուխի մեջ խտրականության մակարդակի նվազեցմամբ և ավելի լայնաշերտ կապի գծերի օգտագործմամբ:

Սովորական մալուխային կապի գծերի համար առանց լրացուցիչ միջոցներսխալներից պաշտպանություն, տվյալների փոխանցման հուսալիությունը, որպես կանոն, 10 -4 -10 -6 է: Սա նշանակում է, որ միջինում փոխանցված 10 4 կամ 10 6 բիթներից մեկ բիթերի արժեքը կխեղաթյուրվի:

Կապի գծերի սարքավորումներ(տվյալների փոխանցման սարքավորում - ATD) եզրային սարքավորում է, որն ուղղակիորեն միացնում է համակարգիչները կապի գծին: Այն կապի գծի մի մասն է և սովորաբար գործում է ֆիզիկական մակարդակում՝ ապահովելով անհրաժեշտ ձևի և հզորության ազդանշանի փոխանցումն ու ընդունումը։ ADF-ների օրինակներ են մոդեմները, ադապտերները, անալոգային թվային և թվայինից անալոգային փոխարկիչները:

ADF-ն չի ներառում օգտագործողի տվյալների տերմինալային սարքավորումը (DTE), որը տվյալներ է ստեղծում կապի գծով փոխանցման համար և ուղղակիորեն միացված է ADF-ին: DTE-ն ներառում է, օրինակ, տեղական ցանցի երթուղիչ: Նշենք, որ սարքավորումների բաժանումը APD և DOD դասերի բավականին կամայական է:

Հեռավոր կապի գծերում օգտագործվում է միջանկյալ սարքավորում, որը լուծում է երկու հիմնական խնդիր՝ բարելավել տեղեկատվական ազդանշանների որակը (դրանց ձևը, հզորությունը, տևողությունը) և ստեղծել մշտական ​​կոմպոզիտային ալիք (end-to-end ալիք) երկուսի միջև հաղորդակցության համար։ ցանցի բաժանորդներ. LCS-ում միջանկյալ սարքավորումը չի օգտագործվում, եթե ֆիզիկական միջավայրի երկարությունը (մալուխներ, ռադիոեթեր) կարճ է, այնպես որ ազդանշանները մի ցանցային ադապտերից մյուսը կարող են փոխանցվել առանց դրանց պարամետրերի միջանկյալ վերականգնման:

IN գլոբալ ցանցերապահովված է բարձրորակ ազդանշանի փոխանցում հարյուրավոր և հազարավոր կիլոմետրերի վրա: Հետեւաբար, ուժեղացուցիչները տեղադրվում են որոշակի հեռավորությունների վրա: Երկու բաժանորդների միջև ծայրից ծայր գիծ ստեղծելու համար օգտագործվում են մուլտիպլեքսորներ, դեմուլտիպլեքսատորներ և անջատիչներ:

Հաղորդակցման ալիքի միջանկյալ սարքավորումը թափանցիկ է օգտագործողի համար (նա չի նկատում դա), չնայած իրականում այն ​​կազմում է բարդ ցանց, որը կոչվում է. առաջնային ցանցև հիմք հանդիսանալով համակարգչային, հեռախոսային և այլ ցանցեր կառուցելու համար։

Տարբերել անալոգային և թվային կապի գծեր, որոնք օգտագործում են տարբեր տեսակի միջանկյալ սարքավորումներ։ Անալոգային գծերում միջանկյալ սարքավորումները նախատեսված են անալոգային ազդանշաններն ուժեղացնելու համար, որոնք ունեն արժեքների շարունակական տիրույթ: Բարձր արագությամբ անալոգային ալիքներում իրականացվում է հաճախականության մուլտիպլեքսավորման տեխնիկա, երբ մի քանի ցածր արագությամբ անալոգային բաժանորդային ալիքներ մուլտիպլեքսվում են մեկ գերարագ ալիքի մեջ։ Թվային կապի ուղիներում, որտեղ տեղեկատվական ազդանշաններ են ուղղանկյուն ձևունեն սահմանափակ թվով վիճակներ, միջանկյալ սարքավորումները բարելավում են ազդանշանների ձևը և վերականգնում դրանց կրկնման ժամանակահատվածը: Այն ապահովում է բարձր արագությամբ կրթություն թվային ալիքներ, աշխատելով ալիքների ժամանակի մուլտիպլեքսավորման սկզբունքով, երբ յուրաքանչյուր ցածր արագությամբ ալիքին հատկացվում է գերարագ ալիքի ժամանակի որոշակի բաժին։

Դիսկրետ համակարգչային տվյալներ թվային կապի գծերով փոխանցելիս սահմանվում է ֆիզիկական շերտի արձանագրությունը, քանի որ գծով փոխանցվող տեղեկատվական ազդանշանների պարամետրերը ստանդարտացված են, իսկ անալոգային գծերով փոխանցելիս՝ սահմանված չէ, քանի որ տեղեկատվական ազդանշաններն ունեն կամայականություն։ ձևը և կապ չունի տվյալների փոխանցման սարքավորումներով միավորների և զրոների ներկայացման մեթոդի հետ, պահանջներ չկան:

Հետևյալները կիրառություն են գտել կապի ցանցերում. տեղեկատվության փոխանցման եղանակներ:

· simplex, երբ հաղորդիչը և ստացողը միացված են մեկ կապի ալիքով, որի միջոցով տեղեկատվությունը փոխանցվում է միայն մեկ ուղղությամբ (սա բնորոշ է հեռուստատեսային կապի ցանցերին);

· կիսադուպլեքս, երբ կապի երկու հանգույցները նույնպես միացված են մեկ ալիքով, որոնց միջոցով տեղեկատվությունը հերթափոխով փոխանցվում է մեկ ուղղությամբ, այնուհետև հակառակ ուղղությամբ (սա բնորոշ է տեղեկատվական-տեղեկատու, հարցում-պատասխան համակարգերին);

· դուպլեքս, երբ երկու կապի հանգույցները միացված են երկու ալիքներով (առաջադիմական կապի ալիք և հակադարձ ալիք), որոնց միջոցով տեղեկատվությունը միաժամանակ փոխանցվում է հակառակ ուղղություններով: Դուպլեքս ալիքներն օգտագործվում են որոշումների և տեղեկատվության հետադարձ կապ ունեցող համակարգերում:

Անջատված և հատուկ կապի ուղիներ. TSS-ում տարբերակվում է հատուկ (չանջատված) կապի ալիքների և այդ կապուղիներով տեղեկատվության փոխանցման տևողության համար անջատվող կապուղիների միջև:

Հատուկ կապի ալիքներ օգտագործելիս կապի հանգույցների հաղորդիչ սարքավորումը մշտապես միացված է միմյանց: Սա ապահովում է տեղեկատվության փոխանցման համակարգի պատրաստվածության բարձր աստիճան, ավելին բարձրորակհաղորդակցություններ, մեծ ծավալների տրաֆիկի աջակցություն։ Նվիրված կապի ալիքներով գործող ցանցերի համեմատաբար բարձր ծախսերի պատճառով դրանց շահութաբերությունը ձեռք է բերվում միայն այն դեպքում, եթե ալիքները բավարար չափով բեռնված են:

Անջատված կապի ուղիները, որոնք ստեղծվել են միայն ֆիքսված քանակությամբ տեղեկատվության փոխանցման տևողության համար, բնութագրվում են բարձր ճկունությամբ և համեմատաբար ցածր գնով (երթևեկության փոքր ծավալով): Նման ալիքների թերությունները. միացման համար ժամանակի կորուստ (բաժանորդների միջև կապ հաստատելու համար), կապի գծի որոշակի հատվածների զբաղվածության պատճառով արգելափակման հնարավորություն, կապի ցածր որակ, բարձր ծախսեր երթևեկության զգալի ծավալով:

Աղբյուրի տեղեկատվությունը, որը պետք է փոխանցվի կապի գծով, կարող է լինել կամ դիսկրետ (համակարգչային ելքային տվյալներ) կամ անալոգային (խոսք, հեռուստատեսային պատկերներ):

Դիսկրետ տվյալների փոխանցումհիմնված է երկու տեսակի ֆիզիկական կոդավորման օգտագործման վրա.

Ա) անալոգային մոդուլյացիաերբ կոդավորումն իրականացվում է սինուսոիդային կրիչի ազդանշանի պարամետրերը փոխելով.

բ) թվային կոդավորումուղղանկյուն տեղեկատվական իմպուլսների հաջորդականության մակարդակները փոխելով։

Անալոգային մոդուլյացիայի արդյունքում ստացվում է ազդանշանի սպեկտր, որը շատ ավելի փոքր է լայնությամբ, քան թվային կոդավորումը տեղեկատվության փոխանցման նույն արագությամբ, սակայն դրա իրականացումը պահանջում է ավելի բարդ և թանկ սարքավորումներ:

Ներկայումս աղբյուրի տվյալները անալոգային ձևով ավելի ու ավելի են փոխանցվում կապի ուղիներով դիսկրետ ձևով (որպես մեկերի և զրոների հաջորդականություն), այսինքն. դիսկրետ մոդուլյացիաանալոգային ազդանշաններ.

Անալոգային մոդուլյացիա. Այն օգտագործվում է նեղ հաճախականության տիրույթ ունեցող ալիքներով դիսկրետ տվյալներ փոխանցելու համար, որի բնորոշ ներկայացուցիչը հեռախոսային ցանցերի օգտագործողներին տրամադրվող ձայնային հաճախականության ալիքն է: Այս ալիքը ազդանշաններ է փոխանցում 300-ից 3400 Հց հաճախականությամբ, այսինքն՝ դրա թողունակությունը 3100 Հց է: Այս ժապավենը բավականին բավարար է ընդունելի որակով խոսքի փոխանցման համար։ Ձայնային ալիքի սահմանափակ թողունակությունը կապված է հեռախոսային ցանցերում մուլտիպլեքսավորման և ալիքների միացման սարքավորումների օգտագործման հետ:

Նախքան դիսկրետ տվյալներ փոխանցելը, երկուական թվանշանների սկզբնական հաջորդականության կրիչի սինուսային ալիքը մոդուլացվում է հաղորդող կողմում՝ օգտագործելով մոդուլյատոր-դեմոդուլյատոր (մոդեմ): Հակադարձ փոխակերպումը (demodulation) կատարվում է ստացող մոդեմի կողմից։

Թվային տվյալները անալոգային ձևի վերածելու երեք հնարավոր եղանակ կա կամ անալոգային մոդուլյացիայի երեք եղանակ.

ամպլիտուդի մոդուլյացիան, երբ փոխվում է միայն կրիչի ամպլիտուդը սինուսոիդային տատանումներփոխանցված տեղեկատվության բիթերի հաջորդականությանը համապատասխան. օրինակ՝ միավոր փոխանցելիս տատանման ամպլիտուդան մեծ է, իսկ զրո փոխանցելիս՝ փոքր է, կամ ընդհանրապես կրող ազդանշան չկա.

· հաճախականության մոդուլյացիան, երբ մոդուլացնող ազդանշանների (փոխանցվող տեղեկատվական բիթերի) ազդեցության տակ փոխվում է միայն սինուսոիդային տատանումների կրիչի հաճախականությունը. օրինակ՝ զրո փոխանցելիս այն ցածր է, իսկ մեկը փոխանցելիս՝ բարձր.

· փուլային մոդուլյացիա, երբ փոխանցվող տեղեկատվության բիթերի հաջորդականությանը համապատասխան փոխվում է միայն սինուսոիդային տատանումների կրիչի փուլը. ազդանշան 1-ից ազդանշան 0 կամ հակառակը տեղափոխելիս փուլը փոխվում է 180°-ով:

Իր մաքուր տեսքով, ամպլիտուդային մոդուլյացիան գործնականում հազվադեպ է օգտագործվում ցածր աղմուկի անձեռնմխելիության պատճառով: Հաճախականության մոդուլյացիան չի պահանջում բարդ սխեմաներ մոդեմներում և սովորաբար օգտագործվում է ցածր արագությամբ մոդեմներում, որոնք աշխատում են 300 կամ 1200 bps արագությամբ: Տվյալների փոխանցման արագության աճը ձեռք է բերվում համակցված մոդուլյացիայի մեթոդների կիրառմամբ, հաճախ ամպլիտուդի հետ համատեղ փուլով:

Անալոգային մեթոդՏվյալների դիսկրետ փոխանցումը ապահովում է լայնաշերտ փոխանցում՝ օգտագործելով տարբեր կրիչի հաճախականությունների ազդանշանները մեկ ալիքում: Սա երաշխավորում է փոխգործակցությունը մեծ քանակությամբբաժանորդներ (յուրաքանչյուր զույգ բաժանորդ աշխատում է իր հաճախականությամբ):

Թվային կոդավորում. Դիսկրետ տեղեկատվության թվային կոդավորման ժամանակ օգտագործվում են երկու տեսակի կոդեր.

ա) պոտենցիալ կոդերը, երբ օգտագործվում է միայն ազդանշանային պոտենցիալ արժեքը տեղեկատվական միավորները և զրոները ներկայացնելու համար, և դրա անկումները հաշվի չեն առնվում.

բ) իմպուլսային կոդեր, երբ երկուական տվյալները ներկայացված են կա՛մ որոշակի բևեռականության իմպուլսներով, կա՛մ որոշակի ուղղությամբ պոտենցիալ անկումներով:

Երկուական ազդանշաններ ներկայացնելու համար ուղղանկյուն իմպուլսներ օգտագործելիս դիսկրետ տեղեկատվության թվային կոդավորման մեթոդներին կիրառվում են հետևյալ պահանջները.

· հաղորդիչի և ստացողի միջև համաժամացման ապահովում;

· Ստացված ազդանշանի ամենափոքր սպեկտրի լայնության ապահովումը նույն բիթային արագությամբ (քանի որ ազդանշանների ավելի նեղ սպեկտրը թույլ է տալիս հասնել տվյալների փոխանցման ավելի բարձր արագության նույն թողունակությամբ գծի վրա);

· փոխանցված տվյալների սխալները ճանաչելու ունակություն;

· իրականացման համեմատաբար ցածր արժեքը:

Ֆիզիկական շերտը նշանակում է ճանաչել միայն աղավաղված տվյալները (սխալի հայտնաբերում), որը խնայում է ժամանակը, քանի որ ստացողը, չսպասելով, որ ստացված շրջանակն ամբողջությամբ տեղադրվի բուֆերում, անմիջապես մերժում է այն, երբ ճանաչում է կադրում սխալ բիթերը: Ավելի բարդ գործողություն՝ աղավաղված տվյալների ուղղում, կատարվում է ավելի բարձր մակարդակի արձանագրություններով՝ ալիք, ցանց, տրանսպորտ կամ հավելված:

Հաղորդողի և ստացողի միջև համաժամացումը անհրաժեշտ է, որպեսզի ստացողը հստակ իմանա, թե երբ պետք է կարդալ մուտքային տվյալները: Ժամացույցի ազդանշանները միացնում են ստացողը փոխանցվող հաղորդագրությանը և ստացողը համաժամանակյա պահում մուտքային տվյալների բիթերի հետ: Համաժամացման խնդիրը հեշտությամբ լուծվում է տեղեկատվություն փոխանցելիս կարճ հեռավորություններ(համակարգչի ներսում գտնվող բլոկների միջև, համակարգչի և տպիչի միջև)՝ օգտագործելով ժամացույցի առանձին հաղորդակցման գիծ. տեղեկատվությունը կարդում է միայն հաջորդ ժամացույցի զարկերակի ժամանման պահին: Համակարգչային ցանցերում նրանք հրաժարվում են օգտագործել ժամացույցի իմպուլսները երկու պատճառով՝ թանկարժեք մալուխներում հաղորդիչները խնայելու և մալուխներում հաղորդիչների բնութագրերի տարասեռության պատճառով (մեծ հեռավորությունների վրա ազդանշանի տարածման անհավասար արագությունը կարող է հանգեցնել ապասինխրոնիզացման։ ժամացույցի իմպուլսներ ժամացույցի գծում և տեղեկատվական իմպուլսներ հիմնական տողում, որի արդյունքում տվյալների բիթը կա՛մ բաց կթողնի, կա՛մ նորից կարդացվում է):

Ներկայումս ցանցերում հաղորդիչի և ստացողի համաժամացումը կատարվում է օգտագործելով ինքնասինխրոնիզացվող կոդեր(SK): Հաղորդված տվյալների կոդավորումը CS-ի միջոցով պետք է ապահովի ալիքում տեղեկատվական ազդանշանի մակարդակների կանոնավոր և հաճախակի փոփոխությունները (անցումները): Յուրաքանչյուր ազդանշանի մակարդակի անցում բարձրից ցածր կամ հակառակը օգտագործվում է ընդունիչը կարգավորելու համար: Լավագույն ազդանշաններն այն ազդանշաններն են, որոնք ապահովում են ազդանշանի մակարդակի անցումներ առնվազն մեկ անգամ մեկ տեղեկատվական բիթ ստանալու համար անհրաժեշտ ժամանակային միջակայքում: Որքան հաճախ են ազդանշանի մակարդակի անցումները, այնքան ավելի հուսալի է ստացողը համաժամանակացվում և այնքան ավելի վստահորեն են նույնացվում ստացված տվյալների բիթերը:

Դիսկրետ տեղեկատվության թվային կոդավորման մեթոդներին ներկայացվող պահանջները որոշակիորեն փոխադարձաբար հակասում են, հետևաբար ստորև քննարկված կոդավորման մեթոդներից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու թերությունները մյուսների համեմատ:

Ինքնահաստատված կոդեր. Առավել տարածված են հետևյալ SC-ները.

· պոտենցիալ ծածկագիր՝ առանց զրոյի վերադառնալու (NRZ – Non Return to Zero);

· երկբևեռ զարկերակային ծածկագիր (RZ կոդ);

· Մանչեսթերի կոդը;

· երկբևեռ կոդ՝ փոփոխական մակարդակի շրջումով:

Նկ. 32-ը ցույց է տալիս 0101100 հաղորդագրության կոդավորման սխեմաները՝ օգտագործելով այս SK-երը:

Բրինձ. 32. Հաղորդագրությունների կոդավորման սխեմաներ՝ օգտագործելով ինքնասինխրոնիզացնող կոդերը

2 Ֆիզիկական շերտի գործառույթները Բիթերի ներկայացում էլեկտրական/օպտիկական ազդանշաններով Բիթերի կոդավորում Բիթերի համաժամացում Բիթերի փոխանցում/ընդունում ֆիզիկական կապի ալիքներով Համակարգում ֆիզիկական միջավայրի հետ Փոխանցման արագության միջակայք Ազդանշանի մակարդակներ, միակցիչներ Բոլոր ցանցային սարքերում Սարքավորումների ներդրում ( ցանցային ադապտերներՕրինակ՝ 10 BaseT - UTP cat 3, 100 ohm, 100m, 10Mbit/s, MII կոդը, RJ-45

5 Տվյալների փոխանցման սարքավորումներ Փոխարկիչ Հաղորդագրություն - Էլ. ազդանշանի կոդավորիչ (սեղմում, ուղղման կոդեր) Մոդուլատոր Միջանկյալ սարքավորում Կապի որակի բարելավում - (Ուժեղացուցիչ) Կոմպոզիտային ալիքի ստեղծում - (անջատիչ) ալիքի մուլտիպլեքսավորում - (մուլտիպլեքսոր) (PA-ն կարող է բացակայել LAN-ում)

6 Հաղորդակցման գծերի հիմնական բնութագրերը Գործողություն (արձանագրություն) Տվյալների փոխանցման հուսալիություն (արձանագրություն) Տարածման ուշացում Լայնություն-հաճախական արձագանք (AFC) թողունակության թուլացում Աղմուկի անձեռնմխելիություն Խառը գծի մոտ վերջում Միավորի արժեքը

9 Թուլացում A – հաճախականության պատասխանի մեկ կետ A= log 10 Pout/Pin Bel A=10 log 10 Pout/Pin deciBel (dB) A=20 log 10 Uout/Uin deciBel (dB) q Օրինակ 1. Pin = 10 mW , Pout =5 mW Թուլացում = 10 log 10 (5/10) = 10 log 10 0.5 = - 3 dB q Օրինակ 2. UTP cat 5 Թուլացում >= -23.6 dB F= 100 MHz, L= 100 M սովորաբար նշվում է A. ազդանշանի հիմնական հաճախականության համար = -23,6 դԲ F= 100 ՄՀց, L= 100 Մ Սովորաբար Ա-ն նշվում է հիմնական ազդանշանի հաճախականության համար»>

11 Աղմուկի անձեռնմխելիություն Օպտիկամանրաթելային գծեր Մալուխային գծեր Լարային օդային գծեր Ռադիոգծեր (Պաշտպանում, ոլորում) Արտաքին միջամտության նկատմամբ անձեռնմխելիություն Ներքին միջամտության նկատմամբ անձեռնմխելիություն Մոտակա վերջավորության խաչաձև թուլացում (ՀԱՋՈՐԴ) Հեռավոր խաչաձև թուլացում (FEXT) (FEXT - Երկու զույգ մեկ ուղղությամբ )

12 Near End Cross Talk կորուստ – NEXT Բազմազույգ մալուխների համար NEXT = 10 log Pout/Pin dB NEXT = NEXT (L) UTP 5: NEXT

13 Տվյալների փոխանցման հուսալիություն Bit Error Rate – BER Տվյալների բիթերի կոռուպցիայի հավանականություն Պատճառները. արտաքին և ներքին միջամտություն, նեղ թողունակություն Պայքար. աղմուկի անձեռնմխելիության ավելացում, NEXT միջամտության նվազեցում, թողունակության ընդլայնում Պտտվող զույգ BER ~ Օպտիկամանրաթելային մալուխ BER ~ Ոչ լրացուցիչ պաշտպանիչ միջոց :: ուղղիչ կոդեր, արձանագրություններ՝ կրկնությամբ

16 Twisted Pair Twisted Pair (TP) փայլաթիթեղի էկրան հյուսված մետաղալարով էկրանով մեկուսացված մետաղալար արտաքին պատյան UTP Unshielded Twisted Pair 1-ին կատեգորիա, UTP կատվի զույգեր պատյանով STP պաշտպանված ոլորված զույգ տեսակներ Տիպ 1…9 Յուրաքանչյուր զույգ ունի իր սեփական էկրանը: Յուրաքանչյուր զույգ ունի իր սեփական քայլը: twists, ձեր սեփական գույնը Աղմուկի անձեռնմխելիություն Ծախսերի երեսարկման բարդություն

18 Օպտիկամանրաթելային ճառագայթի ընդհանուր ներքին արտացոլումը երկու միջավայրերի միջերեսում n1 > n2 - (բեկման ինդեքս) n1 n2 n2 - (բեկման ինդեքս) n1 n2"> n2 - (բեկման ինդեքս) n1 n2"> n2 - (բեկման ինդեքս) n1 n2" title="18 Օպտիկամանրաթելային ճառագայթի ընդհանուր ներքին արտացոլումը երկուսի սահմանին. լրատվամիջոց n1 > n2 - (բեկման ինդեքս) n1 n2"> title="18 Օպտիկամանրաթելային ճառագայթի ընդհանուր ներքին արտացոլումը երկու միջավայրերի միջերեսում n1 > n2 - (բեկման ինդեքս) n1 n2"> !}

22 Օպտիկամանրաթելային մալուխ Multi Mode Fiber MMF50/125, 62.5/125, Single Mode FiberSMF8/125, 9.5/125 D = 250 մկմ 1 ԳՀց – 100 կմ BaseLH5000 կմ - 1 Գբիթ/վրկ (2005 թ.)

23 Օպտիկական ազդանշանի աղբյուրներ Ալիք՝ աղբյուր - կրիչ - ընդունիչ (դետեկտոր) Աղբյուրներ LED (Լուսարձակող դիոդ) նմ անհամապատասխան աղբյուր - MMF Կիսահաղորդչային լազերային համահունչ աղբյուր - SMF - Հզորություն = f (t o) Դետեկտորներ Ֆոտոդիոդներ, փին դիոդներ, ավալանշային դիոդներ

25 Կառուցվածքային մալուխային համակարգեր - SCS Կառուցվածքային մալուխային համակարգ - SCS Առաջին LAN-երը - տարբեր մալուխներ և տոպոլոգիաներ SCS մալուխային համակարգի միավորում - բաց մալուխային ենթակառուցվածք LAN (ենթահամակարգեր, բաղադրիչներ, միջերեսներ) - անկախություն ցանցային տեխնոլոգիա- LAN մալուխներ, հեռուստացույց, անվտանգության համակարգեր և այլն: - ունիվերսալ մալուխներ առանց հատուկ ցանցային տեխնոլոգիայի հղումների - Constructor

27 SCS ստանդարտներ (հիմնական) EIA/TIA-568A Առևտրային շենքերի հեռահաղորդակցության լարերի լարերի ստանդարտ (ԱՄՆ) CENELEC EN50173 Ընդհանուր մալուխային սխեմաների կատարողականի պահանջներ (Եվրոպա) ISO/IEC IS տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ - Ընդհանուր մալուխներ հաճախորդի տարածքների փոխանցման համար. . Տոպոլոգիա Թույլատրելի հեռավորություններ (մալուխի երկարություններ) Օգտագործողի կապի միջերես: Մալուխներ և միացնող սարքավորումներ: Արտադրողականություն (Կատարում): Տեղադրման պրակտիկա (Հորիզոնական ենթահամակարգ - UTP, աստղ, 100 մ...)

28 Անլար հաղորդակցություն Անլար փոխանցման առավելությունները՝ հարմարավետություն, անհասանելի տարածքներ, շարժունակություն: արագ տեղակայում... Թերությունները՝ միջամտության բարձր մակարդակ (հատուկ միջոցներ՝ կոդեր, մոդուլյացիա...), որոշ միջակայքեր օգտագործելու դժվարություն Կապի գիծ՝ հաղորդիչ - միջին - ընդունիչ LAN բնութագրեր ~ F(Δf, fн);

34 2. Բջջային հեռախոսակապ Տարածքը բջիջների բաժանում Հաճախականությունների կրկնակի օգտագործում Ցածր հզորություն (չափեր) Կենտրոնում - բազային կայան Եվրոպա - Համաշխարհային շարժական համակարգ - GSM Wireless հեռախոսային հաղորդակցություններ 1. Ցածր էներգիայի ռադիոկայան - (հեռախոսի բազա, 300 մ) DECT Digital European Cordless Telecommunication Roaming - անցում մեկից հիմնական ցանցմյուսին `հիմքը բջջային կապեր

35 Արբանյակային հաղորդակցություն՝ հիմնված արբանյակի վրա (ռեֆլեկտոր-ուժեղացուցիչ) Փոխանցիչներ՝ H~50 MHz (1 արբանյակ ~ 20 տրանսպոնդեր) Հաճախականության միջակայքեր՝ C. Ku, Ka C - Down 3.7 - 4.2 GHz Up 5.925-6.425 GHz Անջատում 11,7-12,2 ԳՀց բարձրացում 14,0-14,5 ԳՀց Ka - իջնում ​​17,7-21,7 ԳՀց բարձրացում 27,5-30,5 ԳՀց

36 Արբանյակային հաղորդակցություն. Արբանյակների տեսակները Արբանյակային հաղորդակցություն. միկրոալիքային վառարան - տեսադաշտի գիծ Գեոստացիոնար Մեծ ծածկույթ Ֆիքսված, ցածր մաշվածություն Կրկնվող արբանյակ, հեռարձակում, ցածր արժեքը, արժեքը կախված չէ հեռավորությունից, Ակնթարթային կապի հաստատում (Mil) Tz=300ms Ցածր անվտանգություն, Սկզբում մեծ ալեհավաք (բայց VSAT) Միջին ուղեծրի կմ Գլոբալ դիրքորոշման համակարգ GPS - 24 արբանյակներ Ցածր ուղեծրով կմ ցածր ծածկույթով ցածր ուշացումով ինտերնետ հասանելիություն

40 Տարածման սպեկտրի տեխնիկա Հատուկ մեթոդներմոդուլյացիան և կոդավորումը անլար կապ C (Bit/s) = Δ F (Hz) * log2 (1+Ps/P N) Էլեկտրաէներգիայի նվազեցում Աղմուկի իմունիտետ Stealth OFDM, FHSS (Blue-Tooth), DSSS, CDMA

Էջ 27 -ից 27 Տվյալների փոխանցման ֆիզիկական հիմքը(Հաղորդակցման գծեր,)

Տվյալների փոխանցման ֆիզիկական հիմքը

Ցանցի ցանկացած տեխնոլոգիա պետք է ապահովի դիսկրետ տվյալների հուսալի և արագ փոխանցում կապի գծերով: Թեև տեխնոլոգիաների միջև կան մեծ տարբերություններ, դրանք հիմնված են տվյալների դիսկրետ փոխանցման ընդհանուր սկզբունքների վրա: Այս սկզբունքները մարմնավորված են տարբեր ֆիզիկական բնույթի կապի գծերում իմպուլսային կամ սինուսոիդային ազդանշանների, սխալների հայտնաբերման և ուղղման մեթոդների, սեղմման մեթոդների և միացման մեթոդների միջոցով երկուականների և զրոների ներկայացման մեթոդներում:

Գծերհաղորդակցություններ

Առաջնային ցանցեր, գծեր և կապի ուղիներ

Նկարագրելիս տեխնիկական համակարգ, որը տեղեկատվություն է փոխանցում ցանցային հանգույցների միջև, գրականության մեջ կարելի է գտնել մի քանի անուններ. կապի գիծ, ​​կոմպոզիտային ալիք, ալիք, կապ.Հաճախ այս տերմինները օգտագործվում են որպես փոխարինող, և շատ դեպքերում դա խնդիրներ չի առաջացնում: Միևնույն ժամանակ, կան դրանց օգտագործման առանձնահատկություններ.

Հղում(հղում) մի հատված է, որն ապահովում է տվյալների փոխանցում երկու հարևան ցանցային հանգույցների միջև: Այսինքն, հղումը չի պարունակում միջանկյալ անջատիչ և մուլտիպլեքսացնող սարքեր։

Ալիք(ալիք) ամենից հաճախ նշանակում է կապի թողունակության այն մասը, որն օգտագործվում է անջատման ժամանակ ինքնուրույն: Օրինակ, առաջնային ցանցի հղումը կարող է բաղկացած լինել 30 ալիքից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի թողունակությունը 64 Կբիթ/վրկ:

Կոմպոզիտային ալիք(շղթա) ճանապարհ է ցանցի երկու ծայրամասային հանգույցների միջև: Կոմպոզիտային ալիքը ձևավորվում է անջատիչների առանձին միջանկյալ կապերով և ներքին միացումներով: Հաճախ «կոմպոզիտ» էպիտետը բաց է թողնվում, և «ալիք» տերմինը օգտագործվում է ինչպես կոմպոզիտային ալիքին, այնպես էլ հարևան հանգույցների միջև գտնվող ալիքին, այսինքն ՝ կապի ներսում:

Կապի գիծկարող է օգտագործվել որպես մյուս երեք տերմիններից որևէ մեկի հոմանիշ:

Նկ. ցուցադրվում են երկու կապի գծերի տարբերակներ: Առաջին դեպքում ( Ա) գիծը բաղկացած է մի քանի տասնյակ մետր երկարությամբ մալուխային հատվածից և հանդիսանում է կապող օղակ։ Երկրորդ դեպքում (բ) կապի գիծը կոմպոզիտային ալիք է, որը տեղակայված է միացումով անջատվող ցանցում: Նման ցանց կարող է լինել առաջնային ցանցկամ հեռախոսային ցանց։

Այնուամենայնիվ, համար համակարգչային ցանցայս տողը ներկայացնում է կապ, քանի որ այն միացնում է երկու հարակից հանգույցներ, և բոլոր փոխարկիչ միջանկյալ սարքավորումները թափանցիկ են այդ հանգույցների համար: Այստեղ ակնհայտ է համակարգչային մասնագետների և առաջնային ցանցի մասնագետների միջև ժամկետների մակարդակով փոխադարձ թյուրիմացության պատճառը։

Առաջնային ցանցերը հատուկ ստեղծված են համակարգչային և հեռախոսային ցանցերի համար տվյալների փոխանցման ալիքների ծառայություններ մատուցելու համար, որոնք նման դեպքերում ասում են, որ աշխատում են առաջնային ցանցերի «վերևում» և ծածկույթի ցանցեր.

Կապի գծերի դասակարգում

Կապի գիծ ընդհանուր առմամբ բաղկացած է ֆիզիկական միջավայրից, որի միջոցով փոխանցվում են էլեկտրական տեղեկատվական ազդանշանները, տվյալների փոխանցման սարքավորումները և միջանկյալ սարքավորումները: Տվյալների փոխանցման ֆիզիկական միջոցը (ֆիզիկական պահեստային կրիչ) կարող է լինել մալուխը, այսինքն՝ լարերի, մեկուսիչ և պաշտպանիչ պատյանների և միացնող միակցիչների մի շարք, ինչպես նաև երկրի մթնոլորտը կամ արտաքին տարածությունը, որի միջոցով տարածվում են էլեկտրամագնիսական ալիքները:

Առաջին դեպքում մենք խոսում ենք լարային միջավայր,իսկ երկրորդում՝ մոտ անլար.

Հեռահաղորդակցության ժամանակակից համակարգերում տեղեկատվությունը փոխանցվում է օգտագործելով էլեկտրական հոսանքը կամ լարումը, ռադիոազդանշանները կամ լուսային ազդանշանները- այս բոլոր ֆիզիկական գործընթացները ներկայացնում են տարբեր հաճախականությունների էլեկտրամագնիսական դաշտի տատանումները:

Լարային (օդային) գծերմիացումներն առանց որևէ մեկուսիչ կամ պաշտպանիչ հյուսման լարեր են, որոնք դրված են բևեռների միջև և կախված օդում: Նույնիսկ ոչ վաղ անցյալում հեռախոսային կամ հեռագրական ազդանշանների հաղորդման հիմնական կապի գծերն էին։ Այսօր լարային կապի գծերը արագորեն փոխարինվում են մալուխային գծերով: Բայց որոշ տեղերում դրանք դեռ պահպանվում են և այլ հնարավորությունների բացակայության դեպքում շարունակում են օգտագործվել համակարգչային տվյալների փոխանցման համար։ Այս գծերի արագությունն ու աղմուկի անձեռնմխելիությունը շատ ցանկալի է թողնում:

Մալուխային գծերունեն բավականին բարդ դիզայն։ Մալուխը բաղկացած է հաղորդիչներից, որոնք փակված են մեկուսացման մի քանի շերտերում` էլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, մեխանիկական և, հնարավոր է, կլիմայական: Բացի այդ, մալուխը կարող է համալրվել միակցիչներով, որոնք թույլ են տալիս արագ միացնել տարբեր սարքավորումներ դրան: Համակարգչային (և հեռահաղորդակցության) ցանցերում օգտագործվող մալուխների երեք հիմնական տեսակ կա. մալուխներ, որոնք հիմնված են պղնձե լարերի ոլորված զույգերի վրա. չպաշտպանված ոլորված զույգ(Unshielded Twisted Pair, UTP) և պաշտպանված ոլորված զույգ(Shielded Twisted Pair, STP), կոաքսիալ մալուխներպղնձե միջուկով, օպտիկամանրաթելային մալուխներով։ Առաջին երկու տեսակի մալուխները նույնպես կոչվում են պղնձե մալուխներ.

Ռադիոալիքներհող և արբանյակային հաղորդակցությունձևավորվում են ռադիոալիքների հաղորդիչ և ընդունիչի միջոցով: Գոյություն ունեն ռադիոալիքների տեսակների լայն տեսականի, որոնք տարբերվում են ինչպես օգտագործվող հաճախականությունների, այնպես էլ ալիքների տիրույթում: Հեռարձակվող ռադիոալիքներ(երկար, միջին և կարճ ալիքներ), որը նաև կոչվում է AM նվագախմբեր,կամ ամպլիտուդային մոդուլյացիայի միջակայքերը (Amplitude Modulation, AM), ապահովում են հեռահար հաղորդակցություն, բայց տվյալների փոխանցման ցածր արագությամբ: Ամենաարագ ալիքներն այն ալիքներն են, որոնք օգտագործում են շատ բարձր հաճախականությունների միջակայքեր(Very High Frequency, VHF), որի համար օգտագործվում է հաճախականության մոդուլյացիան (FM): Նաև օգտագործվում է տվյալների փոխանցման համար գերբարձր հաճախականության միջակայքեր(Ultra High Frequency, UHF), որը նույնպես կոչվում է միկրոալիքային ժապավեններ(ավելի քան 300 ՄՀց): 30 ՄՀց-ից բարձր հաճախականություններում ազդանշաններն այլևս չեն արտացոլվում Երկրի իոնոսֆերայի կողմից, և կայուն հաղորդակցությունը պահանջում է ուղիղ տեսանելիություն հաղորդիչի և ստացողի միջև: Հետևաբար, նման հաճախականություններն օգտագործվում են կա՛մ արբանյակային ալիքներով, կա՛մ ռադիոռելե ալիքներով, կա՛մ տեղական կամ բջջային ցանցեր, որտեղ այս պայմանը բավարարված է։