Skema transfer informasi. Saluran transmisi informasi. Kecepatan transfer informasi.
Ada tiga jenis proses informasi: penyimpanan, transfer, pemrosesan.
Penyimpanan data:
· Pembawa informasi.
· Jenis memori.
· Penyimpanan informasi.
· Sifat dasar penyimpanan informasi.
Konsep berikut terkait dengan penyimpanan informasi: pembawa informasi (memori), memori internal, memori eksternal, penyimpanan informasi.
Media penyimpanan adalah media fisik yang secara langsung menyimpan informasi. Ingatan manusia bisa disebut RAM... Pengetahuan yang dipelajari direproduksi oleh seseorang secara instan. Kita juga bisa memanggil ingatan kita sendiri memori internal karena pembawanya - otak - ada di dalam diri kita.
Semua jenis pembawa informasi lainnya dapat disebut eksternal (dalam kaitannya dengan seseorang): kayu, papirus, kertas, dll. Penyimpanan informasi adalah informasi yang diatur dengan cara tertentu pada media eksternal yang dimaksudkan untuk penyimpanan jangka panjang dan penggunaan permanen (misalnya, arsip dokumen, perpustakaan, indeks kartu). Unit informasi utama repositori adalah dokumen fisik tertentu: kuesioner, buku, dll. Organisasi repositori berarti adanya struktur tertentu, mis. keteraturan, klasifikasi dokumen yang disimpan untuk kenyamanan bekerja dengannya. Properti utama penyimpanan informasi: jumlah informasi yang disimpan, keandalan penyimpanan, waktu akses (yaitu waktu pencarian informasi yang perlu), ketersediaan perlindungan informasi.
Informasi yang disimpan pada perangkat memori komputer biasanya disebut data. Penyimpanan data yang terorganisir pada perangkat memori eksternal komputer biasanya disebut database dan bank data.
Pengolahan data:
· Diagram umum dari proses pengolahan informasi.
· Pernyataan tugas pemrosesan.
· Pelaksana pengolahan.
· Algoritma pemrosesan.
· Tugas khas pemrosesan informasi.
Skema pemrosesan informasi:
Informasi awal - pelaksana pemrosesan - informasi ringkasan.
Dalam proses pemrosesan informasi, masalah informasi tertentu diselesaikan, yang dapat diatur sebelumnya bentuk tradisional: beberapa set data awal diberikan, beberapa hasil diperlukan. Proses perpindahan dari data awal ke hasil adalah proses pengolahan. Objek atau subjek yang melakukan pemrosesan disebut pelaksana pemrosesan.
Untuk keberhasilan eksekusi pemrosesan informasi, pelaksana (orang atau perangkat) harus mengetahui algoritma pemrosesan, mis. urutan tindakan yang harus dilakukan untuk mencapai hasil yang diinginkan.
Ada dua jenis pemrosesan informasi. Jenis pemrosesan pertama: pemrosesan yang terkait dengan perolehan informasi baru, konten pengetahuan baru (memecahkan masalah matematika, menganalisis situasi, dll.). Jenis pemrosesan kedua: pemrosesan yang terkait dengan perubahan bentuk, tetapi tidak mengubah konten (misalnya, menerjemahkan teks dari satu bahasa ke bahasa lain).
Jenis pemrosesan informasi yang penting adalah pengkodean - transformasi informasi menjadi bentuk simbolis, nyaman untuk penyimpanan, transmisi, pemrosesan. Pengkodean secara aktif digunakan dalam cara teknis bekerja dengan informasi (telegraf, radio, komputer). Jenis pemrosesan informasi lainnya adalah penataan data (memasukkan urutan tertentu ke dalam penyimpanan informasi, klasifikasi, katalogisasi data).
Jenis pemrosesan informasi lainnya adalah pencarian dalam penyimpanan informasi tertentu untuk data yang diperlukan yang memenuhi kondisi pencarian tertentu (query). Algoritma pencarian tergantung pada cara informasi diatur.
Transfer informasi:
· Sumber dan penerima informasi.
· Saluran informasi.
· Peran organ indera dalam proses persepsi manusia terhadap informasi.
Struktur sistem teknis komunikasi.
· Apa itu encoding dan decoding.
· Konsep kebisingan; teknik perlindungan kebisingan.
Kecepatan transfer informasi dan keluaran saluran.
Skema transfer informasi:
Sumber informasi - saluran informasi - penerima informasi.
Informasi disajikan dan ditransmisikan dalam bentuk urutan sinyal, simbol. Dari sumber ke penerima, pesan ditransmisikan melalui beberapa media material. Jika sarana komunikasi teknis digunakan dalam proses transmisi, maka disebut saluran transmisi informasi (information channels). Ini termasuk telepon, radio, TV. Organ indera manusia memainkan peran saluran informasi biologis.
Proses transfer informasi melalui saluran komunikasi teknis dilakukan sesuai dengan skema berikut (menurut Shannon):
Istilah "noise" mengacu pada semua jenis gangguan yang mendistorsi sinyal yang ditransmisikan dan menyebabkan hilangnya informasi. Gangguan seperti itu, pertama-tama, terjadi karena alasan teknis: kualitas jalur komunikasi yang buruk, ketidakamanan satu sama lain dari berbagai aliran informasi yang dikirimkan melalui saluran yang sama. Untuk melindungi dari kebisingan, gunakan cara yang berbeda, misalnya, penggunaan berbagai jenis filter yang memisahkan sinyal yang berguna dari noise.
Claude Shannon mengembangkan teori pengkodean khusus yang menyediakan metode untuk menangani kebisingan. Salah satu ide penting dari teori ini adalah bahwa kode yang ditransmisikan melalui jalur komunikasi harus berlebihan. Karena ini, hilangnya beberapa bagian informasi selama transmisi dapat dikompensasi. Namun, Anda tidak dapat membuat redundansi terlalu besar. Hal ini akan menyebabkan penundaan dan biaya komunikasi yang lebih tinggi.
Ketika membahas topik pengukuran kecepatan transmisi informasi, seseorang dapat mengambil analogi. Analog - proses pemompaan air melalui pipa air. Di sini, pipa adalah saluran untuk mengalirkan air. Intensitas (kecepatan) proses ini ditandai dengan konsumsi air, mis. jumlah liter yang dipompa per satuan waktu. Dalam proses transmisi informasi, saluran adalah jalur komunikasi teknis. Dengan analogi dengan sistem pasokan air, kita dapat berbicara tentang aliran informasi yang ditransmisikan melalui kanal. Kecepatan transfer informasi adalah volume informasi dari pesan yang dikirimkan per unit waktu. Oleh karena itu, satuan pengukuran laju aliran informasi: bit / s, byte / s, dll. Proses informasi saluran transmisi
Konsep lain - kapasitas saluran informasi - juga dapat dijelaskan dengan bantuan analogi "pipa air". Anda dapat meningkatkan aliran air melalui pipa dengan meningkatkan tekanan. Tapi jalan ini tidak ada habisnya. Jika tekanannya terlalu tinggi, pipa bisa pecah. Oleh karena itu, konsumsi air membatasi, yang dapat disebut throughput dari sistem pasokan air. Jalur teknis memiliki batas kecepatan data yang serupa. komunikasi informasi... Alasan untuk ini juga fisik.
1. Klasifikasi dan karakteristik saluran komunikasi
Tautan
Adalah seperangkat sarana untuk mentransmisikan sinyal (pesan).
Untuk menganalisis proses informasi dalam saluran komunikasi, Anda dapat menggunakan diagram umum yang ditunjukkan pada Gambar. satu.
| AI |
| LS |
| P |
| PI |
| P |
 |
dalam gambar. 1 sebutan berikut diadopsi: X, Y, Z, W- sinyal, pesan ; F- hambatan; LS- jalur komunikasi; AI, PI- sumber dan penerima informasi; P- konverter (coding, modulasi, decoding, demodulasi).
ada jenis yang berbeda saluran yang dapat diklasifikasikan menurut berbagai kriteria:
1. Menurut jenis jalur komunikasi:
kabel; kabel; serat optik;
saluran listrik; saluran radio, dll.
2... Berdasarkan sifat sinyalnya:
kontinu; diskrit; diskrit-kontinyu (sinyal pada input sistem adalah diskrit, dan pada output kontinu, dan sebaliknya).
3... Untuk kekebalan kebisingan:
saluran tanpa gangguan; dengan gangguan.
Saluran komunikasi dicirikan oleh:
1. Kapasitas saluran
didefinisikan sebagai produk dari waktu penggunaan saluran T ke, bandwidth frekuensi yang dilewatkan oleh saluran F ke dan rentang dinamisD ke... , yang mencirikan kemampuan saluran untuk mengirimkan level sinyal yang berbeda
V ke = T ke F ke D ke.(1)
Kondisi untuk mencocokkan sinyal dengan saluran:
V c £ V k ;
T c £ T k ;
F c £ F k ;
V c £ V k ;
D c £ D k.
2.Kecepatan transfer informasi
- jumlah rata-rata informasi yang ditransmisikan per unit waktu.
3.
4. Redundansi -
memastikan keandalan informasi yang dikirimkan ( R= 0¸1).
Salah satu tugas teori informasi adalah menentukan ketergantungan kecepatan transfer informasi dan kapasitas saluran komunikasi pada parameter saluran dan karakteristik sinyal dan interferensi.
Saluran komunikasi dapat secara kiasan dibandingkan dengan jalan. Jalan sempit - bandwidth rendah tapi murah. Jalan lebar - lalu lintas bagus tapi mahal. Bandwidth ditentukan oleh "bottleneck".
Kecepatan transfer data sangat tergantung pada media transmisi di saluran komunikasi, yang merupakan berbagai jenis jalur komunikasi.
kabel:
1. berkabel- twisted pair (yang sebagian menekan radiasi elektromagnetik dari sumber lain). Kecepatan transfer hingga 1 Mbps. Digunakan dalam jaringan telepon dan untuk transmisi data.
2. Kawat koaksial. Kecepatan transfer 10-100 Mbps - digunakan di jaringan area lokal, TV kabel dll.
3... Serat optik. Kecepatan transmisi adalah 1 Gbps.
Dalam lingkungan 1-3, redaman dalam dB linier dengan jarak, yaitu. daya turun secara eksponensial. Oleh karena itu setelah menempuh jarak tertentu perlu dilakukan pemasangan regenerator (penguat).
Jalur radio:
1. saluran radio. Kecepatan transmisi adalah 100-400 Kbps. Menggunakan frekuensi radio hingga 1000 MHz. Hingga 30 MHz, karena pantulan dari ionosfer, gelombang elektromagnetik dapat merambat di luar garis pandang. Tetapi kisaran ini sangat bising (misalnya, radio amatir). Dari 30 hingga 1000 MHz - ionosfer transparan dan garis pandang diperlukan. Antena dipasang pada ketinggian (kadang-kadang regenerator dipasang). Digunakan di radio dan televisi.
2. Garis gelombang mikro. Kecepatan transfer hingga 1 Gbps. Gunakan frekuensi radio di atas 1000 MHz. Ini membutuhkan garis pandang dan sangat terarah antena parabola... Jarak antara regenerator adalah 10–200 km. Digunakan untuk sambungan telepon, televisi dan transmisi data.
3. Koneksi satelit
... Frekuensi gelombang mikro digunakan, dan satelit berfungsi sebagai regenerator (dan untuk banyak stasiun). Karakteristiknya sama dengan saluran gelombang mikro.
2. Bandwidth saluran komunikasi diskrit
Saluran diskrit adalah kumpulan sarana untuk mentransmisikan sinyal diskrit.
Bandwidth saluran komunikasi
- kecepatan transfer informasi tertinggi yang dapat dicapai secara teoritis, asalkan kesalahan tidak melebihi nilai yang diberikan. Kecepatan transfer informasi
- jumlah rata-rata informasi yang ditransmisikan per unit waktu. Mari kita definisikan ekspresi untuk menghitung kecepatan transfer informasi dan bandwidth saluran komunikasi diskrit.
Ketika setiap simbol ditransmisikan, rata-rata, jumlah informasi melewati saluran komunikasi, ditentukan oleh rumus:
I (Y, X) = I (X, Y) = H (X) - H (X / Y) = H (Y) - H (Y / X), (2)
di mana: Saya (Y, X) - informasi timbal balik, yaitu jumlah informasi yang terkandung dalam kamu relatif x;H (X)- entropi sumber pesan; H (X / Y)- entropi bersyarat, yang menentukan hilangnya informasi per simbol yang terkait dengan adanya noise dan distorsi.
Saat mengirim pesan X T durasi T, terdiri dari n simbol dasar, jumlah rata-rata informasi yang ditransmisikan, dengan mempertimbangkan simetri jumlah informasi bersama, sama dengan:
saya (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n. (4)
Kecepatan transfer informasi tergantung pada properti statistik sumber, metode pengkodean, dan properti saluran.
Bandwidth saluran komunikasi diskrit 
. (5)
Nilai maksimum yang mungkin, mis. maksimum fungsional dicari di seluruh rangkaian fungsi distribusi probabilitas p (x).
Bandwidth tergantung pada karakteristik teknis saluran (kecepatan peralatan, jenis modulasi, tingkat interferensi dan distorsi, dll.). Satuan ukuran kapasitas saluran adalah :,,,.
2.1 Saluran komunikasi terpisah tanpa gangguan
Jika tidak ada gangguan dalam saluran komunikasi, maka sinyal input dan output saluran dihubungkan oleh hubungan fungsional yang tidak ambigu.
Dalam hal ini, entropi bersyarat sama dengan nol, dan entropi tak bersyarat dari sumber dan penerima sama, mis. jumlah rata-rata informasi dalam simbol yang diterima relatif terhadap yang ditransmisikan adalah
I (X, Y) = H (X) = H (Y); H (X / Y) = 0.
Jika X T- jumlah karakter untuk waktu T, maka laju transfer informasi untuk saluran komunikasi diskrit tanpa interferensi adalah
(6)
di mana V = 1 /- kecepatan bit rata-rata dari satu simbol.
Bandwidth untuk saluran komunikasi diskrit tanpa gangguan 
(7)
Karena entropi maksimum sesuai untuk simbol-simbol yang dapat dipersamakan, maka bandwidth untuk distribusi seragam dan independensi statistik dari simbol-simbol yang ditransmisikan adalah: 
. (8)
Teorema saluran pertama Shannon: Jika aliran informasi yang dihasilkan oleh sumber cukup dekat dengan bandwidth saluran komunikasi, mis.
, di mana adalah kuantitas kecil yang sewenang-wenang,
maka Anda selalu dapat menemukan metode pengkodean yang akan memastikan transmisi semua pesan dari sumbernya, dan kecepatan transfer informasi akan sangat dekat dengan kapasitas saluran.
Teorema tidak menjawab pertanyaan tentang bagaimana melakukan pengkodean.
Contoh 1. Sumber menghasilkan 3 pesan dengan probabilitas:
p1 = 0,1; p 2 = 0,2 dan p 3 = 0,7.
Pesan bersifat independen dan ditransmisikan dalam kode biner yang seragam ( m = 2) dengan durasi simbol 1 ms. Tentukan kecepatan transmisi informasi melalui saluran komunikasi tanpa gangguan.
Larutan: Entropi sumbernya adalah
[bit / detik].
Untuk mengirimkan 3 pesan dengan kode yang seragam, diperlukan dua bit, sedangkan durasi kombinasi kode adalah 2t.
Tingkat sinyal rata-rata
V = 1/2 T = 500 .
Kecepatan transfer informasi
C = vH = 500 x 1,16 = 580 [bit / s].
2.2 Saluran komunikasi terpisah dengan interferensi
Kami akan mempertimbangkan saluran komunikasi diskrit tanpa memori.
Saluran tanpa memori
Sebuah saluran disebut di mana setiap simbol sinyal yang ditransmisikan dipengaruhi oleh interferensi, terlepas dari sinyal mana yang ditransmisikan sebelumnya. Artinya, interferensi tidak menciptakan korelasi tambahan antar simbol. Nama "tanpa memori" berarti bahwa selama transmisi berikutnya, saluran tampaknya tidak mengingat hasil transmisi sebelumnya.
Di hadapan gangguan, jumlah rata-rata informasi dalam simbol pesan yang diterima - kamu, relatif terhadap yang ditransmisikan - x sama dengan:
.
Untuk simbol pesan X T durasi T, yang terdiri dari n simbol dasar jumlah rata-rata informasi dalam simbol pesan yang diterima - Y T relatif terhadap yang ditransmisikan - X T sama dengan:
I (Y T, X T) = H (X T) - H (X T / Y T) = H (Y T) - H (Y T / X T) = n = 2320 bps
Throughput saluran bising kontinu ditentukan oleh rumus
=2322 bps.
Mari kita buktikan bahwa kapasitas informasi saluran kontinu tanpa memori dengan derau Gaussian aditif di bawah batasan daya puncak tidak lebih dari kapasitas informasi saluran yang sama dengan nilai batasan daya rata-rata yang sama.
Nilai yang diharapkan untuk distribusi seragam simetris
Persegi rata-rata untuk distribusi seragam simetris
Varians untuk distribusi seragam simetris
Apalagi untuk proses yang terdistribusi secara merata.
Entropi diferensial dari sinyal dengan distribusi seragam
.
Perbedaan antara entropi diferensial dari proses normal dan terdistribusi seragam tidak bergantung pada nilai varians
= 0,3 bit / sampel
Dengan demikian, throughput dan kapasitas saluran komunikasi untuk proses dengan distribusi normal lebih tinggi daripada yang seragam.
Tentukan kapasitas (volume) saluran komunikasi
V k = T k C k = 10 × 60 × 2322 = 1,3932 Mbit.
Mari kita tentukan jumlah informasi yang dapat ditransmisikan dalam 10 menit pengoperasian saluran 
10×
60×
2322= 1,3932Mbps.
tugas
Menggunakan sumber daya Internet, temukan jawaban atas pertanyaan:
Latihan 1
1. Bagaimana proses transfer informasi?
Transfer informasi- proses fisik dimana pergerakan informasi dilakukan di ruang hampa. Kami menuliskan informasi di disk dan memindahkannya ke ruangan lain. Proses ini ditandai dengan adanya komponen-komponen berikut:
2. Skema umum transfer informasi
3. Buat daftar saluran komunikasi yang Anda kenal
Menurut jenis media distribusi, saluran komunikasi dibagi menjadi:
4. Apa itu telekomunikasi dan telekomunikasi komputer?Telekomunikasi(Yunani tele - ke kejauhan, jauh dan komunikasi Latin - komunikasi) adalah transmisi dan penerimaan informasi apa pun (suara, gambar, data, teks) dari jarak jauh melalui berbagai sistem elektromagnetik (saluran kabel dan serat optik, saluran radio dan komunikasi saluran kabel dan nirkabel lainnya).
Jaringan telekomunikasi adalah sistem sarana teknis melalui mana telekomunikasi dilakukan.
Jaringan telekomunikasi meliputi:
1. Jaringan komputer(untuk transfer data)
2. Jaringan telepon(transmisi suara)
3. Jaringan radio (transmisi informasi suara - layanan siaran)
4. Jaringan televisi (transmisi suara dan gambar - layanan siaran)
Telekomunikasi komputer - telekomunikasi, perangkat terminalnya adalah komputer.
Transfer informasi dari komputer ke komputer disebut komunikasi sinkron, dan melalui komputer perantara, yang memungkinkan Anda untuk mengumpulkan pesan dan mentransfernya ke komputer pribadi seperti yang diminta oleh pengguna - asinkron.
Telekomunikasi komputer mulai mengakar dalam dunia pendidikan. Di pendidikan tinggi, mereka digunakan untuk mengkoordinasikan penelitian ilmiah, pertukaran informasi operasional antara peserta proyek, pembelajaran jarak jauh, dan konsultasi. Dalam sistem pendidikan sekolah - untuk meningkatkan efisiensi kegiatan mandiri siswa terkait dengan berbagai jenis karya kreatif, termasuk kegiatan pendidikan, berdasarkan penggunaan metode penelitian yang meluas, akses gratis ke database, pertukaran informasi dengan mitra baik di dalam maupun di luar negeri .
5. Berapa bandwidth saluran transmisi informasi?Bandwidth- karakteristik metrik yang menunjukkan rasio jumlah terbatas unit yang lewat (informasi, objek, volume) per unit waktu melalui saluran, sistem, simpul.
Dalam ilmu komputer, definisi bandwidth biasanya diterapkan pada saluran komunikasi dan ditentukan oleh jumlah maksimum informasi yang dikirim / diterima per unit waktu.
Bandwidth adalah salah satu faktor terpenting dari sudut pandang pengguna. Diperkirakan dengan jumlah data yang dapat ditransfer jaringan pada batas per unit waktu dari satu perangkat yang terhubung ke perangkat lain.
Kecepatan transfer informasi sangat bergantung pada kecepatan pembuatannya (kinerja sumber), metode encoding dan decoding. Tingkat transfer informasi tertinggi yang mungkin dalam saluran tertentu disebut bandwidth-nya. Bandwidth saluran, menurut definisi, adalah kecepatan transfer informasi saat menggunakan sumber, encoder, dan decoder "terbaik" (optimal) untuk saluran tertentu, oleh karena itu, ini hanya mencirikan saluran.
Transfer informasi adalah istilah yang menyatukan banyak proses fisik pergerakan informasi dalam ruang. Dalam setiap proses ini, komponen seperti sumber dan penerima data, media fisik informasi, dan saluran (media) transmisinya terlibat.
Proses transfer informasi
Repositori data asli adalah berbagai pesan yang dikirimkan dari sumbernya ke penerima. Saluran transmisi informasi terletak di antara mereka. Perangkat teknis khusus-konverter (encoder) membentuk pembawa data fisik - sinyal - berdasarkan isi pesan. Yang terakhir menjalani sejumlah transformasi, termasuk pengkodean, kompresi, modulasi, dan kemudian dikirim ke jalur komunikasi. Setelah melewatinya, sinyal mengalami transformasi terbalik, termasuk demodulasi, pembongkaran dan penguraian kode, sebagai akibatnya pesan asli, yang dirasakan oleh penerima, diekstraksi darinya.
Pesan informasi
Pesan adalah semacam deskripsi fenomena atau objek, dinyatakan sebagai kumpulan data yang memiliki tanda-tanda awal dan akhir. Beberapa pesan, seperti pidato dan musik, merupakan fungsi berkelanjutan dari waktu tekanan suara. Dalam komunikasi telegraf, pesan adalah teks telegram dalam bentuk urutan alfanumerik. Pesan televisi adalah urutan pesan bingkai yang "dilihat" oleh lensa kamera televisi dan menangkapnya pada kecepatan bingkai. Sebagian besar pesan yang dikirimkan baru-baru ini melalui sistem transmisi informasi adalah array numerik, teks, grafik, serta file audio dan video.
Sinyal informasi
Transmisi informasi dimungkinkan jika memiliki media fisik, yang karakteristiknya berubah tergantung pada isi pesan yang ditransmisikan sehingga mereka mengatasi saluran transmisi dengan distorsi minimal dan dapat dikenali oleh penerima. Perubahan dalam media penyimpanan fisik ini membentuk sinyal informasi.
Saat ini, informasi ditransmisikan dan diproses menggunakan sinyal listrik di saluran komunikasi kabel dan radio, serta berkat sinyal optik di jalur komunikasi serat optik.
Sinyal analog dan digital
Contoh sinyal analog yang terkenal, mis. terus berubah dalam waktu, adalah tegangan dihapus dari mikrofon, yang membawa pesan informasi suara atau musik. Ini dapat diperkuat dan ditransmisikan melalui saluran kabel ke sistem reproduksi suara di ruang konser, yang akan membawa pidato dan musik dari panggung ke penonton di galeri.
Jika, sesuai dengan besarnya tegangan pada keluaran mikrofon, amplitudo atau frekuensi osilasi listrik frekuensi tinggi di pemancar radio terus berubah dalam waktu, maka sinyal radio analog dapat ditransmisikan melalui udara. Pemancar televisi dalam sistem televisi analog menghasilkan Sinyal analog berupa tegangan yang sebanding dengan kecerahan arus elemen gambar yang dirasakan oleh lensa kamera.
Namun, jika tegangan analog dari output mikrofon dilewatkan melalui konverter digital-ke-analog (DAC), maka outputnya tidak lagi menjadi fungsi waktu yang kontinu, tetapi urutan pembacaan tegangan ini diambil secara berkala dengan frekuensi sampling. Selain itu, DAC juga melakukan kuantisasi sesuai dengan level tegangan awal, mengganti seluruh kemungkinan rentang nilainya dengan serangkaian nilai terbatas yang ditentukan oleh jumlah digit biner dari kode keluarannya. Ternyata besaran fisis kontinu (dalam pada kasus ini tegangan ini) berubah menjadi urutan kode digital (didigitalkan), dan kemudian, sudah dalam bentuk digital, dapat disimpan, diproses dan ditransmisikan melalui jaringan transmisi informasi. Ini secara signifikan meningkatkan kecepatan dan kekebalan kebisingan dari proses tersebut.
saluran komunikasi
Biasanya, istilah ini mengacu pada kompleks sarana teknis yang terlibat dalam mentransfer data dari sumber ke penerima, serta lingkungan di antara mereka. Struktur saluran semacam itu, dengan menggunakan sarana transmisi informasi yang khas, diwakili oleh urutan transformasi berikut:
AI - PS - (CI) - CC - M - LPI - DM - DK - CI - PS
AI adalah sumber informasi: seseorang atau makhluk hidup lainnya, buku, dokumen, gambar pada media non-elektronik (kanvas, kertas), dll.
PS - konverter pesan informasi menjadi sinyal informasi, melakukan tahap pertama transmisi data. Mikrofon, televisi dan kamera video, pemindai, faks, keyboard PC, dll. dapat berfungsi sebagai PS.
KI adalah encoder informasi dalam sinyal informasi untuk mengurangi volume (kompresi) informasi untuk meningkatkan kecepatan transmisi atau mengurangi pita frekuensi yang diperlukan untuk transmisi. Tautan ini opsional, seperti yang ditunjukkan dalam tanda kurung.
KK - encoder saluran untuk meningkatkan kekebalan sinyal informasi.
M - modulator sinyal untuk mengubah karakteristik sinyal pembawa perantara, tergantung pada ukuran sinyal informasi. Contoh tipikal adalah modulasi amplitudo dari sinyal pembawa frekuensi pembawa tinggi tergantung pada besarnya sinyal informasi frekuensi rendah.
LPI adalah saluran transmisi informasi yang mewakili kombinasi media fisik (misalnya, medan elektromagnetik) dan sarana teknis untuk mengubah statusnya untuk mengirimkan sinyal pembawa ke penerima.
DM - demodulator untuk memisahkan sinyal informasi dari sinyal pembawa. Hadir hanya jika M.
DC - dekoder saluran untuk mendeteksi dan / atau mengoreksi kesalahan dalam sinyal informasi yang muncul pada LPI. Hadir hanya jika ada QC.
CI - dekoder informasi. Hadir hanya jika ada CI.
PI - penerima informasi (komputer, printer, layar, dll.).
Jika transmisi informasi dua arah (saluran dupleks), maka di kedua sisi LPI ada unit modem (Modulator-DEModulator), menggabungkan tautan M dan DM, serta blok codec (COder-DECoder), menggabungkan encoder (CI dan CK) dan decoder (DI dan DK).
Karakteristik saluran transmisi
Fitur pembeda utama saluran adalah bandwidth dan kekebalan kebisingan.
Di saluran, sinyal informasi terkena noise dan interferensi. Mereka dapat disebabkan oleh alasan alami (misalnya, atmosfer untuk saluran radio) atau dibuat secara khusus oleh musuh.
Kekebalan interferensi saluran transmisi ditingkatkan dengan menggunakan berbagai jenis filter analog dan digital untuk memisahkan sinyal informasi dari noise, serta metode transmisi pesan khusus yang meminimalkan efek noise. Salah satu metode ini adalah menambahkan karakter tambahan yang tidak membawa konten yang bermanfaat, tetapi membantu mengontrol kebenaran pesan, serta memperbaiki kesalahan di dalamnya.
Kapasitas saluran sama dengan jumlah maksimum simbol biner (kbit) yang ditransmisikan olehnya tanpa adanya gangguan dalam satu detik. Untuk berbagai saluran, bervariasi dari beberapa kbps hingga ratusan Mbps dan ditentukan oleh sifat fisiknya.
Teori transmisi informasi
Claude Shannon adalah penulis teori khusus untuk pengkodean data yang ditransmisikan, yang menemukan metode untuk menangani kebisingan. Salah satu ide utama dari teori ini adalah perlunya redundansi kode digital yang ditransmisikan melalui jalur transmisi informasi. Hal ini memungkinkan untuk mengembalikan kehilangan jika beberapa bagian dari kode hilang selama transmisi. Kode tersebut (sinyal informasi digital) disebut kode anti-jamming. Namun, redundansi kode tidak dapat dibuat terlalu besar. Hal ini menyebabkan fakta bahwa transmisi informasi tertunda, serta kenaikan biaya sistem komunikasi.
Pemrosesan sinyal digital
Komponen penting lainnya dari teori transmisi informasi adalah sistem metode pemrosesan sinyal digital dalam saluran transmisi. Metode ini mencakup algoritma untuk mendigitalkan sinyal informasi analog asli dengan laju pengambilan sampel tertentu yang ditentukan berdasarkan teorema Shannon, serta metode untuk membentuk sinyal pembawa noise-imun untuk transmisi melalui jalur komunikasi dan penyaringan digital dari sinyal yang diterima untuk memisahkan mereka dari gangguan.
|
Perlindungan kebisingan |
Kerja skema ini dapat dijelaskan dengan contoh komunikasi telepon. Sumber informasi dalam sistem ini adalah orang yang berbicara, penerima, masing – masing pendengar. Encoder adalah handset telepon, dengan bantuan sinyal suara yang diubah menjadi sinyal elektromagnetik. Saluran komunikasi adalah jaringan telepon. Decoder juga merupakan handset.
Pengkodean sinyal, ketika mentransmisikan informasi, adalah setiap transformasi informasi yang berasal dari sumber ke dalam bentuk yang sesuai untuk transmisinya melalui saluran komunikasi. Saat ini, komunikasi digital yang paling banyak digunakan, yang menurut definisinya, bersifat diskrit. Selain itu, ada juga komunikasi analog, ini adalah komunikasi di mana informasi ditransmisikan dalam bentuk sinyal terus menerus (standar lama jaringan telepon).
Di bawah " Kebisingan " segala macam interferensi dimaksudkan untuk mendistorsi sinyal yang ditransmisikan atau menyebabkan hilangnya sinyal tersebut. Gangguan seperti itu paling sering terjadi karena alasan teknis: kualitas jalur komunikasi yang buruk, ketidakamanan satu sama lain dari berbagai aliran informasi yang dikirimkan melalui saluran komunikasi yang sama.
Metode menangani "kebisingan":
1. Pengulangan sinyal
2. Digitalisasi sinyal
3. Amplifikasi sinyal
4. Sarana mekanis (twisted pair, fiber optic, shielding, dll.)
Selain itu, teori pengkodean telah mengembangkan metode untuk merepresentasikan informasi yang ditransmisikan untuk mengurangi kerugiannya di bawah pengaruh noise.
5.2. Jaringan komputer
Jaringan komputer Adalah koneksi dari dua atau lebih komputer satu sama lain untuk membagikan untuk berbagi sumber daya. Sumber daya terdiri dari tiga jenis: perangkat keras, perangkat lunak, dan informasi
Di bawah sumber daya perangkat keras berarti dukungan teknis akses umum: printer, peningkatan kapasitas harddisk(server file), mesin host, dll.
Secara umum, sebuah jaringan komputer dapat diwakili oleh sekumpulan node yang saling berhubungan oleh media perambatan sinyal (media transmisi, jalan raya, jalur komunikasi). Di node jaringan komputer, elemen jaringan komunikasi dan sistem komputer berada.
Jaringan komunikasi. Elemen utama dari jaringan komunikasi tradisional adalah perangkat terminal (terminal), sistem transmisi dan switching.
Terminal dirancang untuk menghubungkan sumber dan penerima informasi ke jaringan komunikasi. Misalnya, komputer dapat dihubungkan dengan mereka melalui jalur dua kabel khusus atau melalui modem.
Sistem transmisi menyediakan transportasi informasi jarak jauh. Mereka saat ini mendukung pensinyalan multi-saluran melalui satu batang.
Sistem beralih dirancang untuk menyediakan komunikasi antara sejumlah sumber yang terpisah secara spasial dan penerima informasi. Berkat sistem switching yang saling berhubungan, saluran komunikasi komposit (end-to-end) dibentuk untuk para peserta
Masing-masing jaringan publik memiliki sendiri protokol, menyediakan akses ke jenis layanan tertentu.
Protokol. Di bawah protokol dipahami sebagai seperangkat kesepakatan yang mengatur komponen ketika berinteraksi. Dalam kasus kami protokol ada seperangkat aturan standar yang mengatur penyajian (dalam format tertentu) data dan prosedur pertukaran
