7. ფიზიკური შრე

7.2. მონაცემთა გადაცემის დისკრეტული მეთოდები

საკომუნიკაციო არხებზე დისკრეტული მონაცემების გადაცემისას გამოიყენება ფიზიკური კოდირების ორი ძირითადი ტიპი - სინუსოიდური გადამზიდავი სიგნალის საფუძველზე და მართკუთხა იმპულსების თანმიმდევრობის საფუძველზე. პირველ მეთოდს ხშირად ასევე უწოდებენ მოდულაცია ან ანალოგური მოდულაცია ხაზს უსვამს იმ ფაქტს, რომ კოდირება ხორციელდება ანალოგური სიგნალის პარამეტრების შეცვლით. მეორე გზა ე.წ ციფრული კოდირება . ეს მეთოდები განსხვავდება მიღებული სიგნალის სპექტრის სიგანეზე და მათი განხორციელებისთვის საჭირო აღჭურვილობის სირთულით.

მართკუთხა იმპულსების გამოყენებისას მიღებული სიგნალის სპექტრი ძალიან ფართოა. სინუსოიდის გამოყენება იწვევს ვიწრო სპექტრს იმავე ინფორმაციის სიჩქარით. ამასთან, მოდულაციის განხორციელება მოითხოვს უფრო რთულ და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას, ვიდრე მართკუთხა იმპულსების განხორციელება.

ამჟამად, უფრო და უფრო ხშირად, მონაცემები, რომლებსაც თავდაპირველად აქვთ ანალოგური ფორმა - მეტყველება, სატელევიზიო გამოსახულება - გადაეცემა საკომუნიკაციო არხებზე დისკრეტული ფორმით, ანუ ერთეულებისა და ნულების თანმიმდევრობის სახით. ანალოგური ინფორმაციის დისკრეტული ფორმით წარმოდგენის პროცესს ეწოდება დისკრეტული მოდულაცია .

ანალოგური მოდულაცია გამოიყენება დისკრეტული მონაცემების გადასაცემად არხებზე ვიწრო სიხშირის დიაპაზონით - ხმის სიხშირის არხი (საჯარო სატელეფონო ქსელები). ეს არხი გადასცემს სიხშირეებს 300-დან 3400 ჰც-მდე, ამიტომ მისი გამტარობა არის 3100 ჰც.

მოწყობილობას, რომელიც ასრულებს გადამცემ მხარეზე გადამზიდავი სინუსოიდის მოდულაციის ფუნქციებს და მიმღებ მხარეს დემოდულაციას, ე.წ. მოდემი (მოდულატორი-დემოდულატორი).

ანალოგური მოდულაცია არის ფიზიკური კოდირების მეთოდი, რომლის დროსაც ინფორმაციის კოდირება ხდება სინუსოიდური გადამზიდავი სიხშირის სიგნალის ამპლიტუდის, სიხშირის ან ფაზის შეცვლით (ნახ. 27).

ზე ამპლიტუდის მოდულაცია (ნახ. 27, ბ) ლოგიკური ერთეულისთვის არჩეულია მატარებელი სიხშირის სინუსოიდის ამპლიტუდის ერთი დონე, ხოლო ლოგიკური ნულისთვის მეორე. ეს მეთოდი იშვიათად გამოიყენება სუფთა სახით პრაქტიკაში დაბალი ხმაურის იმუნიტეტის გამო, მაგრამ ხშირად გამოიყენება სხვა ტიპის მოდულაციასთან - ფაზის მოდულაციასთან ერთად.

ზე სიხშირის მოდულაცია (ნახ. 27, გ) საწყისი მონაცემების 0 და 1 მნიშვნელობები გადაცემულია სინუსოიდებით სხვადასხვა სიხშირით - f 0 და f 1,. მოდულაციის ეს მეთოდი არ საჭიროებს რთულ სქემებს მოდემებში და ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი სიჩქარის მოდემებში, რომლებიც მუშაობენ 300 ან 1200 bps.

ზე ფაზის მოდულაცია (ნახ. 27, დ) მონაცემთა მნიშვნელობები 0 და 1 შეესაბამება იმავე სიხშირის სიგნალებს, მაგრამ განსხვავებული ფაზით, მაგალითად, 0 და 180 გრადუსი ან 0, 90, 180 და 270 გრადუსი.

მაღალსიჩქარიან მოდემებში ხშირად გამოიყენება კომბინირებული მოდულაციის მეთოდები, როგორც წესი, ამპლიტუდა ფაზასთან ერთად.

ბრინჯი. 27. მოდულაციის სხვადასხვა სახეობა

მიღებული მოდულირებული სიგნალის სპექტრი დამოკიდებულია მოდულაციის ტიპსა და სიჩქარეზე.

პოტენციური კოდირებისთვის, სპექტრი პირდაპირ მიიღება პერიოდული ფუნქციის ფურიეს ფორმულებიდან. თუ დისკრეტული მონაცემები გადაცემულია ბიტის სიჩქარით N ბიტი/წმ, მაშინ სპექტრი შედგება ნულოვანი სიხშირის მუდმივი კომპონენტისგან და ჰარმონიების უსასრულო სერიისგან f 0 , 3f 0 , 5f 0 , 7f 0 , ... სიხშირეებით. f 0 = N/2. ამ ჰარმონიკის ამპლიტუდები საკმაოდ ნელა მცირდება - ჰარმონიული ამპლიტუდის f 0 კოეფიციენტებით 1/3, 1/5, 1/7, ... (ნახ. 28, ა). შედეგად, პოტენციური კოდის სპექტრი მოითხოვს ფართო გამტარობას მაღალი ხარისხის გადაცემისთვის. გარდა ამისა, გასათვალისწინებელია, რომ სინამდვილეში სიგნალის სპექტრი მუდმივად იცვლება მონაცემთა ბუნებიდან გამომდინარე. ამრიგად, მიღებული პოტენციური კოდის სიგნალის სპექტრი თვითნებური მონაცემების გადაცემის დროს იკავებს დიაპაზონს გარკვეული მნიშვნელობიდან 0 ჰც-მდე დაახლოებით 7f 0-მდე (7f 0-ზე მეტი სიხშირის მქონე ჰარმონია შეიძლება უგულებელყო მათი მცირე წვლილის გამო მიღებულ სიგნალში) . ხმის სიხშირის არხისთვის, პოტენციური კოდირების ზედა ზღვარი მიიღწევა მონაცემთა სიჩქარით 971 bps. შედეგად, პოტენციური კოდები ხმის სიხშირის არხებზე არასოდეს გამოიყენება.

ამპლიტუდის მოდულაციით, სპექტრი შედგება გადამზიდავი სიხშირის სინუსოიდისგან ვ გდა ორი გვერდითი ჰარმონია: (f c + fმ ) და ( ვგ- ვმ), სადაც ვმ - სინუსოიდის საინფორმაციო პარამეტრის ცვლილების სიხშირე, რომელიც ემთხვევა მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეს ორი ამპლიტუდის დონის გამოყენებისას (ნახ. 28, ბ). სიხშირე ვმ განსაზღვრავს ხაზის გამტარუნარიანობას მოცემული კოდირების მეთოდისთვის. დაბალი მოდულაციის სიხშირეზე, სიგნალის სპექტრის სიგანე ასევე მცირე იქნება (2f-ის ტოლიმ ), ასე რომ, სიგნალები არ იქნება დამახინჯებული ხაზის მიერ, თუ მისი გამტარობა მეტია ან ტოლია 2f-ზემ . ხმის სიხშირის არხისთვის ეს მოდულაციის მეთოდი მისაღებია არაუმეტეს 3100/2=1550 bps მონაცემთა სიჩქარით. თუ ამპლიტუდის 4 დონე გამოიყენება მონაცემების წარმოსაჩენად, მაშინ არხის სიმძლავრე იზრდება 3100 bps-მდე.

ბრინჯი. 28. სიგნალების სპექტრები პოტენციური კოდირების დროს

და ამპლიტუდის მოდულაცია

ფაზის და სიხშირის მოდულაციით, სიგნალის სპექტრი უფრო რთულია, ვიდრე ამპლიტუდის მოდულაცია, რადგან აქ იქმნება ორზე მეტი გვერდითი ჰარმონია, მაგრამ ისინი ასევე სიმეტრიულად განლაგებულია მთავარ გადამზიდავ სიხშირესთან შედარებით და მათი ამპლიტუდები სწრაფად მცირდება. ამიტომ, ეს მოდულაციები ასევე კარგად შეეფერება მონაცემთა გადაცემას ხმის სიხშირის არხზე.

დისკრეტული ინფორმაციის ციფრული კოდირებისას გამოიყენება პოტენციური და იმპულსური კოდები. პოტენციურ კოდებში მხოლოდ სიგნალის პოტენციალის მნიშვნელობა გამოიყენება ლოგიკური ერთეულებისა და ნულების წარმოსადგენად და მისი წვეთები არ არის გათვალისწინებული. პულსის კოდები საშუალებას გაძლევთ წარმოადგინოთ ორობითი მონაცემები ან გარკვეული პოლარობის იმპულსების სახით, ან როგორც იმპულსის ნაწილი - პოტენციური ვარდნა გარკვეული მიმართულებით.

მართკუთხა იმპულსების გამოყენებისას დისკრეტული ინფორმაციის გადასაცემად, აუცილებელია კოდირების მეთოდის არჩევა, რომელიც ერთდროულად რამდენიმე მიზანს მიაღწევს:

· იგივე ბიტის სიჩქარით ჰქონდა მიღებული სიგნალის სპექტრის ყველაზე მცირე სიგანე;

· უზრუნველყოფილია სინქრონიზაცია გადამცემსა და მიმღებს შორის;

· ჰქონდა შეცდომების ამოცნობის უნარი;

· განხორციელების დაბალი ღირებულება ჰქონდა.

სიგნალების უფრო ვიწრო სპექტრი საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ მონაცემთა გადაცემის უფრო მაღალ სიჩქარეს იმავე ხაზზე. ხშირად, სიგნალის სპექტრი მოითხოვს მუდმივი კომპონენტის არარსებობას.

საჭიროა გადამცემისა და მიმღების სინქრონიზაცია, რათა მიმღებმა ზუსტად იცოდეს დროის რომელ მომენტშია საჭირო ახალი ინფორმაციის წაკითხვა საკომუნიკაციო ხაზიდან. ამ პრობლემის გადაჭრა უფრო რთულია ქსელებში, ვიდრე მონაცემთა გაცვლა მჭიდროდ დაშორებულ მოწყობილობებს შორის, მაგალითად, კომპიუტერის შიგნით არსებულ ერთეულებს შორის ან კომპიუტერსა და პრინტერს შორის. ამრიგად, ქსელებში გამოიყენება ეგრეთ წოდებული თვითსინქრონიზაციის კოდები, რომელთა სიგნალები გადამცემს ახორციელებენ ინსტრუქციებს იმის შესახებ, თუ რომელ მომენტში უნდა მოხდეს შემდეგი ბიტის (ან რამდენიმე ბიტის) ამოცნობა. სიგნალის ნებისმიერი მკვეთრი კიდე - ეგრეთ წოდებული წინა - შეიძლება იყოს კარგი მაჩვენებელი მიმღების გადამცემთან სინქრონიზაციისთვის.

სინუსოიდების, როგორც გადამზიდავი სიგნალის გამოყენებისას, მიღებულ კოდს აქვს თვითსინქრონიზაციის თვისება, რადგან გადამზიდავი სიხშირის ამპლიტუდის ცვლილება მიმღებს საშუალებას აძლევს განსაზღვროს შეყვანის კოდის გამოჩენის მომენტი.

კოდირების მეთოდების მოთხოვნები ურთიერთგამომრიცხავია, ამიტომ ქვემოთ განხილულ ციფრული კოდირების თითოეულ პოპულარულ მეთოდს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები სხვებთან შედარებით.

ნახ. 29a გვიჩვენებს პოტენციური კოდირების მეთოდს, რომელსაც ასევე უწოდებენ კოდირებას ნულზე დაბრუნება არ არის (არა დაბრუნება ნულზე, NRZ) . გვარი ასახავს იმ ფაქტს, რომ როდესაც ერთეულთა თანმიმდევრობა გადაიცემა, ციკლის განმავლობაში სიგნალი არ ბრუნდება ნულამდე. NRZ მეთოდი მარტივია დასანერგად, აქვს შეცდომების კარგი ამოცნობა (ორი მკვეთრად განსხვავებული პოტენციალის გამო), მაგრამ არ გააჩნია თვითსინქრონიზაციის თვისება. ერთეულების ან ნულების გრძელი თანმიმდევრობის გადაცემისას, ხაზის სიგნალი არ იცვლება, ამიტომ მიმღებს არ შეუძლია შეყვანის სიგნალიდან განსაზღვროს დრო, როდესაც საჭიროა მონაცემების წაკითხვა. უაღრესად ზუსტი საათის გენერატორითაც კი, მიმღებს შეუძლია შეცდომა დაუშვას მონაცემთა შეძენის მომენტში, რადგან ორი გენერატორის სიხშირეები არასოდეს არის სრულიად იდენტური. ამიტომ, მონაცემთა მაღალი სიჩქარით და ერთი ან ნულის გრძელი მიმდევრობით, საათის სიხშირეების მცირე შეუსაბამობამ შეიძლება გამოიწვიოს შეცდომა მთელი საათის ციკლში და, შესაბამისად, არასწორი ბიტის მნიშვნელობის წაკითხვა.

NRZ მეთოდის კიდევ ერთი სერიოზული მინუსი არის დაბალი სიხშირის კომპონენტის არსებობა, რომელიც უახლოვდება ნულს ერთების ან ნულების გრძელი თანმიმდევრობის გადაცემისას. ამის გამო, მრავალი საკომუნიკაციო არხი, რომელიც არ უზრუნველყოფს პირდაპირ გალვანურ კავშირს მიმღებსა და წყაროს შორის, არ უჭერს მხარს ამ ტიპის კოდირებას. შედეგად, მისი სუფთა სახით, NRZ კოდი არ გამოიყენება ქსელებში. მიუხედავად ამისა, გამოიყენება მისი სხვადასხვა მოდიფიკაცია, რომელშიც აღმოფხვრილია როგორც NRZ კოდის ცუდი თვითსინქრონიზაცია, ასევე მუდმივი კომპონენტის არსებობა. NRZ კოდის მიმზიდველობა, რაც მის გაუმჯობესებას ღირებულს ხდის, არის საკმაოდ დაბალი ფუნდამენტური სიხშირე f 0, რომელიც უდრის N/2 Hz. კოდირების სხვა მეთოდებს, როგორიცაა მანჩესტერი, უფრო მაღალი ფუნდამენტური სიხშირე აქვთ.

ბრინჯი. 29. მონაცემთა დისკრეტული კოდირების გზები

NRZ მეთოდის ერთ-ერთი მოდიფიკაცია არის მეთოდი ბიპოლარული კოდირება ალტერნატიული ინვერსიით (Ბიპოლარული ალტერნატიული ნიშნის ინვერსია, AMI). ეს მეთოდი (სურ. 29, ბ) იყენებს სამ პოტენციურ დონეს - უარყოფით, ნულოვანი და დადებითი. ლოგიკური ნულის დაშიფვრისთვის გამოიყენება ნულოვანი პოტენციალი, ხოლო ლოგიკური ერთეული დაშიფრულია დადებითი ან უარყოფითი პოტენციალით, ხოლო ყოველი ახალი ერთეულის პოტენციალი წინა პოტენციალის საპირისპიროა.

AMI კოდი ნაწილობრივ გამორიცხავს DC-ს და NRZ კოდში თანდაყოლილი თვითგანზომილების პრობლემებს. ეს ხდება გრძელი თანმიმდევრობის გაგზავნისას. ამ შემთხვევებში, ხაზის სიგნალი არის ბიპოლარული იმპულსების თანმიმდევრობა იგივე სპექტრით, როგორც NRZ კოდი, რომელიც გადასცემს ალტერნატიულ ნულებს და ერთეულებს, ანუ მუდმივი კომპონენტის გარეშე და ფუნდამენტური ჰარმონიით N/2 Hz (სადაც N არის მონაცემთა ბიტის სიჩქარე). ნულების გრძელი თანმიმდევრობები ასევე საშიშია AMI კოდისთვის, ისევე როგორც NRZ კოდისთვის - სიგნალი გადაგვარდება ნულოვანი ამპლიტუდის მუდმივ პოტენციალში. ამიტომ, AMI კოდი საჭიროებს შემდგომ გაუმჯობესებას.

ზოგადად, ხაზის ბიტების სხვადასხვა კომბინაციისთვის, AMI კოდის გამოყენება იწვევს უფრო ვიწრო სიგნალის სპექტრს, ვიდრე NRZ კოდისთვის და, შესაბამისად, უფრო მაღალი ხაზის გამტარუნარიანობა. მაგალითად, ალტერნატიული ერთეულების და ნულების გადაცემისას ფუნდამენტური ჰარმონია f 0 აქვს N/4 Hz სიხშირე. AMI კოდი ასევე გთავაზობთ რამდენიმე ფუნქციას არასწორი სიგნალების ამოცნობისთვის. ამრიგად, სიგნალების პოლარობის მკაცრი მონაცვლეობის დარღვევა მიუთითებს ცრუ იმპულსზე ან ხაზიდან სწორი იმპულსის გაქრობაზე. ასეთ სიგნალს ე.წ აკრძალული სიგნალი (სიგნალი დარღვევა).

AMI კოდი იყენებს არა ორ, არამედ სამ სიგნალის დონეს თითო ხაზზე. დამატებითი ფენა მოითხოვს გადამცემის სიმძლავრის გაზრდას დაახლოებით 3 dB-ით, რათა უზრუნველყოს იგივე ბიტის ერთგულება ხაზზე, რაც არის მრავალი სიგნალის მდგომარეობის მქონე კოდების ზოგადი მინუსი კოდებთან შედარებით, რომლებიც განასხვავებენ მხოლოდ ორ მდგომარეობას.

არსებობს AMI-ის მსგავსი კოდი, მაგრამ მხოლოდ ორი სიგნალის დონით. ნულის გადაცემისას ის გადასცემს იმ პოტენციალს, რომელიც იყო დაყენებული წინა ციკლში (ანუ არ ცვლის მას), ხოლო როდესაც ერთი გადაიცემა, პოტენციალი ინვერსიულია საპირისპიროდ. ამ კოდს ე.წ პოტენციური კოდი ერთიანობაში ინვერსიით (არა დაბრუნების რომ Ნული თან პირობა შებრუნებული , NRZI ) . ეს კოდი სასარგებლოა იმ შემთხვევებში, როდესაც მესამე სიგნალის დონის გამოყენება ძალზე არასასურველია, მაგალითად, ოპტიკურ კაბელებში, სადაც საიმედოდ არის აღიარებული ორი სიგნალის მდგომარეობა - მსუბუქი და ჩრდილი.

პოტენციური კოდების გარდა, ქსელები ასევე იყენებენ პულსურ კოდებს, როდესაც მონაცემები წარმოდგენილია სრული იმპულსით ან მისი ნაწილით - ფრონტით. ამ მიდგომის უმარტივესი შემთხვევაა ბიპოლარული პულსის კოდი , რომელშიც ერთეული წარმოდგენილია ერთი პოლარობის იმპულსით, ხოლო ნული არის მეორე (ნახ. 29, გ). თითოეული პულსი გრძელდება ნახევარი ციკლი. ამ კოდს აქვს შესანიშნავი თვითსინქრონიზაციათვისებები, მაგრამ მუდმივი კომპონენტი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, მაგალითად, ერთების ან ნულების გრძელი თანმიმდევრობის გადაცემისას. გარდა ამისა, მისი სპექტრი უფრო ფართოა, ვიდრე პოტენციური კოდების. ასე რომ, ყველა ნულის ან ერთის გადაცემისას, კოდის ფუნდამენტური ჰარმონიის სიხშირე იქნება N Hz-ის ტოლი, რომელიც ორჯერ აღემატება NRZ კოდის ფუნდამენტურ ჰარმონიკას და ოთხჯერ აღემატება AMI კოდის ფუნდამენტურ ჰარმონიას. ალტერნატიული ერთეულებისა და ნულების გადაცემისას. ძალიან ფართო სპექტრის გამო, ბიპოლარული პულსის კოდი იშვიათად გამოიყენება.

ლოკალურ ქსელებში ბოლო დრომდე ყველაზე გავრცელებული კოდირების მეთოდი იყო ე.წ მანჩესტერის კოდი (სურ. 29, დ). იგი გამოიყენება Ethernet და Token Ring ტექნოლოგიებში.

მანჩესტერის კოდში, პოტენციური ვარდნა, ანუ პულსის წინა მხარე, გამოიყენება ერთებისა და ნულების კოდირებისთვის. მანჩესტერში კოდირებით, თითოეული საათი დაყოფილია ორ ნაწილად. ინფორმაცია კოდირებულია პოტენციური ვარდნით, რომელიც ხდება ყოველი ციკლის შუაში. ერთეული დაშიფრულია სიგნალის დაბალიდან მაღალ დონეზე, ხოლო ნული დაშიფრულია საპირისპირო კიდით. ყოველი ციკლის დასაწყისში შეიძლება მოხდეს სერვისის სიგნალის ზღვარი, თუ თქვენ გჭირდებათ ზედიზედ რამდენიმე ერთის ან ნულის წარმოდგენა. მას შემდეგ, რაც სიგნალი იცვლება ერთხელ მაინც გადაცემის ციკლში ერთი მონაცემთა ბიტის, მანჩესტერ კოდი კარგია თვითსინქრონიზაციათვისებები. მანჩესტერის კოდის გამტარუნარიანობა უფრო ვიწროა, ვიდრე ბიპოლარული პულსი. მას ასევე არ აქვს მუდმივი კომპონენტი და ფუნდამენტურ ჰარმონიკას უარეს შემთხვევაში (ერთების ან ნულების მიმდევრობის გადაცემისას) აქვს N Hz სიხშირე, ხოლო საუკეთესო შემთხვევაში (მონაცვლეობითი და ნულების გადაცემისას) ტოლია. N/2 Hz-მდე, როგორც AMI კოდებში ან NRZ-ში. საშუალოდ, მანჩესტერული კოდის გამტარუნარიანობა ერთნახევარჯერ უფრო ვიწროა, ვიდრე ბიპოლარული პულსის კოდი, ხოლო ფუნდამენტური ჰარმონია ირხევა დაახლოებით 3N/4. მანჩესტერის კოდს კიდევ ერთი უპირატესობა აქვს ბიპოლარული პულსის კოდთან შედარებით. ეს უკანასკნელი იყენებს სამ სიგნალის დონეს მონაცემთა გადაცემისთვის, ხოლო მანჩესტერი იყენებს ორს.

ნახ. 29, e აჩვენებს პოტენციურ კოდს ოთხი სიგნალის დონით მონაცემთა კოდირებისთვის. ეს არის 2B1Q კოდი, რომლის სახელი ასახავს მის არსს - ყოველი ორი ბიტი (2B) გადაიცემა ერთ ციკლში სიგნალით, რომელსაც აქვს ოთხი მდგომარეობა (1Q). ბიტი 00 არის -2,5 ვ, ბიტი 01 არის -0,833 ვ, ბიტი 11 არის +0,833 ვ, ხოლო ბიტი 10 არის +2,5 ვ. ბიტების იდენტური წყვილის თანმიმდევრობა, რადგან ამ შემთხვევაში სიგნალი გარდაიქმნება მუდმივ კომპონენტად. ბიტის შემთხვევითი გადარევით, სიგნალის სპექტრი ორჯერ ვიწროა, ვიდრე NRZ კოდი, რადგან იმავე ბიტის სიჩქარით საათის ხანგრძლივობა გაორმაგებულია. ამრიგად, 2B1Q კოდის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ გადაიტანოთ მონაცემები იმავე ხაზით ორჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე AMI ან NRZI კოდის გამოყენებით. თუმცა, მისი განსახორციელებლად, გადამცემის სიმძლავრე უნდა იყოს უფრო მაღალი, რათა ოთხი დონე აშკარად გამოირჩეოდეს მიმღების მიერ ჩარევის ფონზე.

საკომუნიკაციო არხებზე დისკრეტული მონაცემების გადაცემისას გამოიყენება ფიზიკური კოდირების ორი ძირითადი ტიპი - სინუსოიდური გადამზიდავი სიგნალის საფუძველზე და მართკუთხა იმპულსების თანმიმდევრობის საფუძველზე. პირველ მეთოდს ხშირად ასევე უწოდებენ მოდულაციაან ანალოგური მოდულაცია,ხაზს უსვამს იმ ფაქტს, რომ კოდირება ხორციელდება ანალოგური სიგნალის პარამეტრების შეცვლით. მეორე გზა ჩვეულებრივ უწოდებენ ციფრული კოდირება.ეს მეთოდები განსხვავდება მიღებული სიგნალის სპექტრის სიგანეზე და მათი განხორციელებისთვის საჭირო აღჭურვილობის სირთულით.

მართკუთხა იმპულსების გამოყენებისას მიღებული სიგნალის სპექტრი ძალიან ფართოა. ეს გასაკვირი არ არის, თუ გავიხსენებთ, რომ იდეალური იმპულსის სპექტრს აქვს უსასრულო სიგანე. სინუსოიდის გამოყენება იწვევს ბევრად უფრო მცირე სპექტრს იმავე ინფორმაციის სიჩქარით. თუმცა, სინუსოიდური მოდულაციის განხორციელება მოითხოვს უფრო რთულ და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას, ვიდრე მართკუთხა იმპულსების განხორციელება.

ამჟამად, უფრო და უფრო ხშირად, მონაცემები, რომლებსაც თავდაპირველად აქვს ანალოგური ფორმა - მეტყველება, სატელევიზიო გამოსახულება - გადაეცემა საკომუნიკაციო არხებზე დისკრეტული ფორმით, ანუ ერთეულებისა და ნულების თანმიმდევრობის სახით. ანალოგური ინფორმაციის დისკრეტული ფორმით წარმოდგენის პროცესს ეწოდება დისკრეტული მოდულაცია.ტერმინები "მოდულაცია" და "კოდირება" ხშირად გამოიყენება ურთიერთშენაცვლებით.

ზე ციფრული კოდირებაგამოიყენება დისკრეტული ინფორმაცია, პოტენციური და იმპულსური კოდები. პოტენციურ კოდებში მხოლოდ სიგნალის პოტენციალის მნიშვნელობა გამოიყენება ლოგიკური ერთეულებისა და ნულების წარმოსადგენად და მისი წვეთები, რომლებიც ქმნიან სრულ იმპულსებს, არ არის გათვალისწინებული. პულსის კოდები საშუალებას იძლევა ორობითი მონაცემები იყოს წარმოდგენილი ან გარკვეული პოლარობის პულსებით, ან პულსის ნაწილით - გარკვეული მიმართულების პოტენციური ვარდნით.

მართკუთხა იმპულსების გამოყენებისას დისკრეტული ინფორმაციის გადასაცემად, აუცილებელია კოდირების მეთოდის არჩევა, რომელიც ერთდროულად მიაღწევს რამდენიმე მიზანს: იმავე ბიტის სიჩქარით, ჰქონდეს მიღებული სიგნალის სპექტრის ყველაზე მცირე სიგანე; უზრუნველყოფილია სინქრონიზაცია გადამცემსა და მიმღებს შორის;

ჰქონდა შეცდომების ამოცნობის უნარი; განხორციელების დაბალი ღირებულება ჰქონდა.

ქსელები იყენებენ ე.წ თვითსინქრონიზაციის კოდები,რომლის სიგნალები ატარებენ მითითებებს გადამცემისთვის, დროის რომელ მომენტშია საჭირო შემდეგი ბიტის ამოცნობა (ან რამდენიმე ბიტი, თუ კოდი ორიენტირებულია ორზე მეტ სიგნალის მდგომარეობაზე). სიგნალის ნებისმიერი მკვეთრი კიდე - ეგრეთ წოდებული ზღვარი - შეიძლება კარგი მაჩვენებელი იყოს მიმღების გადამცემთან სინქრონიზაციისთვის. დამახინჯებული მონაცემების ამოცნობა და კორექტირება რთულია ფიზიკური ფენის საშუალებით, ამიტომ ყველაზე ხშირად ამ სამუშაოს ასრულებენ ზემოთ მოყვანილი პროტოკოლები: არხი, ქსელი, ტრანსპორტი ან აპლიკაცია. მეორეს მხრივ, შეცდომის ამოცნობა ფიზიკურ შრეზე დაზოგავს დროს, ვინაიდან მიმღები არ ელოდება ჩარჩოს მთლიანად ბუფერში განთავსებას, არამედ უარს იტყვის მას დაუყოვნებლივ განთავსებისთანავე. ბიტის შეცდომების ცოდნა ჩარჩოში.

პოტენციური არადაბრუნების ნულოვანი კოდი, პოტენციური კოდირების მეთოდი, რომელსაც ასევე უწოდებენ კოდირებას ნულზე დაბრუნების გარეშე (არა დაბრუნების რომ Ნული, NRZ). გვარი ასახავს იმ ფაქტს, რომ ერთეულთა თანმიმდევრობის გადაცემისას ციკლის განმავლობაში სიგნალი არ ბრუნდება ნულამდე (როგორც ქვემოთ ვნახავთ, კოდირების სხვა მეთოდებში ამ შემთხვევაში ხდება ნულის დაბრუნება). NRZ მეთოდი მარტივია დასანერგად, აქვს შეცდომების კარგი ამოცნობა (ორი მკვეთრად განსხვავებული პოტენციალის გამო), მაგრამ არ გააჩნია თვითსინქრონიზაციის თვისება. ერთეულების ან ნულების გრძელი თანმიმდევრობის გადაცემისას, ხაზის სიგნალი არ იცვლება, ამიტომ მიმღებს არ შეუძლია შეყვანის სიგნალიდან განსაზღვროს დრო, როდესაც საჭიროა მონაცემების ხელახლა წაკითხვა. უაღრესად ზუსტი საათის გენერატორითაც კი, მიმღებს შეუძლია შეცდომა დაუშვას მონაცემთა შეძენის მომენტში, რადგან ორი გენერატორის სიხშირეები არასოდეს არის სრულიად იდენტური. ამიტომ, მონაცემთა მაღალი სიჩქარით და ერთი ან ნულის გრძელი მიმდევრობით, საათის სიხშირეების მცირე შეუსაბამობამ შეიძლება გამოიწვიოს შეცდომა მთელი საათის ციკლში და, შესაბამისად, არასწორი ბიტის მნიშვნელობის წაკითხვა.

ბიპოლარული კოდირების მეთოდი ალტერნატიული ინვერსიით. NRZ მეთოდის ერთ-ერთი მოდიფიკაცია არის მეთოდი ბიპოლარული კოდირება ალტერნატიული ინვერსიით (Ბიპოლარული Ალტერნატიული მარკო ინვერსია, AMI). ეს მეთოდი იყენებს პოტენციალის სამ დონეს - ნეგატიური, ნულოვანი და დადებითი. ლოგიკური ნულის დაშიფვრისთვის გამოიყენება ნულოვანი პოტენციალი, ხოლო ლოგიკური ერთეული დაშიფრულია დადებითი ან უარყოფითი პოტენციალით, ხოლო ყოველი ახალი ერთეულის პოტენციალი წინა პოტენციალის საპირისპიროა. ამრიგად, სიგნალების პოლარობის მკაცრი მონაცვლეობის დარღვევა მიუთითებს ცრუ იმპულსზე ან ხაზიდან სწორი იმპულსის გაქრობაზე. არასწორი პოლარობის მქონე სიგნალს ეწოდება აკრძალული სიგნალი (სიგნალი დარღვევა). AMI კოდში გამოიყენება არა ორი, არამედ სამი სიგნალის დონე თითო ხაზზე. დამატებითი ფენა მოითხოვს გადამცემის სიმძლავრის გაზრდას დაახლოებით 3 დბ-ით, რათა უზრუნველყოს იგივე ბიტის ერთგულება ხაზზე, რაც არის მრავალი სიგნალის მდგომარეობის მქონე კოდების ზოგადი მინუსი კოდებთან შედარებით, რომლებიც განასხვავებენ მხოლოდ ორ მდგომარეობას.

პოტენციური კოდი ერთიანობაში ინვერსიით. არსებობს AMI-ის მსგავსი კოდი, მაგრამ მხოლოდ ორი სიგნალის დონით. ნულის გადაცემისას ის გადასცემს იმ პოტენციალს, რომელიც იყო დაყენებული წინა ციკლში (ანუ არ ცვლის მას), ხოლო როდესაც ერთი გადაიცემა, პოტენციალი ინვერსიულია საპირისპიროდ. ამ კოდს ე.წ პოტენციური კოდი ერთიანობაში ინვერსიით (არა დაბრუნების რომ Ნული თან პირობა შებრუნებული, NRZI). ეს კოდი სასარგებლოა იმ შემთხვევებში, როდესაც მესამე სიგნალის დონის გამოყენება ძალზე არასასურველია, მაგალითად, ოპტიკურ კაბელებში, სადაც საიმედოდ არის აღიარებული ორი სიგნალის მდგომარეობა - მსუბუქი და მუქი.

ბიპოლარული პულსის კოდიპოტენციური კოდების გარდა, ქსელები ასევე იყენებენ იმპულსურ კოდებს, როდესაც მონაცემები წარმოდგენილია სრული იმპულსით ან მისი ნაწილით - ფრონტით. ამ მიდგომის უმარტივესი შემთხვევაა ბიპოლარული პულსის კოდი,რომელშიც ერთეული წარმოდგენილია ერთი პოლარობის პულსით, ხოლო ნული არის მეორე . თითოეული პულსი გრძელდება ნახევარი ციკლი. ასეთ კოდს აქვს შესანიშნავი თვითდამატების თვისებები, მაგრამ DC კომპონენტი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, მაგალითად, ერთების ან ნულების გრძელი თანმიმდევრობის გადაცემისას. გარდა ამისა, მისი სპექტრი უფრო ფართოა, ვიდრე პოტენციური კოდების. ასე რომ, ყველა ნულის ან ერთის გადაცემისას, კოდის ფუნდამენტური ჰარმონიის სიხშირე იქნება NHz-ის ტოლი, რაც ორჯერ აღემატება NRZ კოდის ფუნდამენტურ ჰარმონიკას და ოთხჯერ აღემატება AMI კოდის ფუნდამენტურ ჰარმონიას. ალტერნატიული ერთეულებისა და ნულების გადაცემა. ძალიან ფართო სპექტრის გამო, ბიპოლარული პულსის კოდი იშვიათად გამოიყენება.

მანჩესტერის კოდი.ლოკალურ ქსელებში ბოლო დრომდე ყველაზე გავრცელებული კოდირების მეთოდი იყო ე.წ მანჩესტერის კოდი.იგი გამოიყენება Ethernet და TokenRing ტექნოლოგიებში. მანჩესტერის კოდში, პოტენციური ვარდნა, ანუ პულსის წინა მხარე, გამოიყენება ერთებისა და ნულების კოდირებისთვის. მანჩესტერში კოდირებით, თითოეული საათი დაყოფილია ორ ნაწილად. ინფორმაცია კოდირებულია პოტენციური ვარდნით, რომელიც ხდება ყოველი ციკლის შუაში. ერთეული დაშიფრულია სიგნალის დაბალიდან მაღალ დონეზე, ხოლო ნული დაშიფრულია საპირისპირო კიდით. ყოველი ციკლის დასაწყისში შეიძლება მოხდეს სერვისის სიგნალის ზღვარი, თუ თქვენ გჭირდებათ ზედიზედ რამდენიმე ერთის ან ნულის წარმოდგენა. მას შემდეგ, რაც სიგნალი იცვლება ერთხელ მაინც გადაცემის ციკლში ერთი მონაცემთა ბიტის განმავლობაში, მანჩესტერ კოდს აქვს კარგი თვითსინქრონიზაციის თვისებები. მანჩესტერის კოდის გამტარუნარიანობა უფრო ვიწროა, ვიდრე ბიპოლარული პულსი. საშუალოდ, მანჩესტერული კოდის გამტარუნარიანობა ერთნახევარჯერ უფრო ვიწროა, ვიდრე ბიპოლარული პულსის კოდი, ხოლო ფუნდამენტური ჰარმონია ირხევა დაახლოებით 3N/4. მანჩესტერის კოდს კიდევ ერთი უპირატესობა აქვს ბიპოლარული პულსის კოდთან შედარებით. ეს უკანასკნელი იყენებს სამ სიგნალის დონეს მონაცემთა გადაცემისთვის, ხოლო მანჩესტერი იყენებს ორს.

პოტენციური კოდი 2B 1Q. პოტენციური კოდი ოთხი სიგნალის დონით მონაცემთა კოდირებისთვის. ეს არის კოდი 2 1-შიქ, რომლის სახელი ასახავს მის არსს - ყოველი ორი ბიტი (2B) გადაიცემა ერთ ციკლში სიგნალით, რომელსაც აქვს ოთხი მდგომარეობა (1Q). ბიტი 00 არის -2,5 ვ, ბიტი 01 არის -0,833 ვ, 11 არის +0,833 ვ, ხოლო 10 არის +2,5 ვ. კოდირების ამ მეთოდით, დამატებითი ზომებია საჭირო იდენტური ბიტის წყვილების გრძელ თანმიმდევრობებთან გასამკლავებლად, ვინაიდან სიგნალი შემდეგ გარდაიქმნება მუდმივ კომპონენტად. ბიტის შემთხვევითი გადარევით, სიგნალის სპექტრი ორჯერ ვიწროა, ვიდრე NRZ კოდი, რადგან იმავე ბიტის სიჩქარით საათის ხანგრძლივობა გაორმაგებულია. ამრიგად, 2B 1Q კოდის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ გადაიტანოთ მონაცემები ორჯერ უფრო სწრაფად იმავე ხაზზე, ვიდრე AMI ან NRZI კოდის გამოყენებით. თუმცა, მისი განსახორციელებლად, გადამცემის სიმძლავრე უნდა იყოს უფრო მაღალი, რათა ოთხი დონე აშკარად გამოირჩეოდეს მიმღების მიერ ჩარევის ფონზე.

ლოგიკური კოდირებალოგიკური კოდირება გამოიყენება პოტენციური კოდების გასაუმჯობესებლად, როგორიცაა AMI, NRZI ან 2Q.1B. ლოგიკურმა კოდირებამ უნდა შეცვალოს ბიტების გრძელი თანმიმდევრობა, რომელიც მიდის მუდმივ პოტენციალისკენ. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ლოგიკური კოდირებისთვის დამახასიათებელია ორი მეთოდი -. ზედმეტი კოდები და სკრამბლი.

ზედმეტი კოდებიდაფუძნებულია ბიტების ორიგინალური თანმიმდევრობის ნაწილებად დაყოფაზე, რომლებსაც ხშირად სიმბოლოებს უწოდებენ. შემდეგ თითოეული ორიგინალური სიმბოლო იცვლება ახლით, რომელსაც აქვს ორიგინალზე მეტი ბიტი.

მოცემული ხაზის სიმძლავრის უზრუნველსაყოფად, გადამცემი, რომელიც იყენებს ზედმეტ კოდს, უნდა მუშაობდეს გაზრდილი საათის სიხშირით. ასე რომ, 4V / 5V კოდების გადასაცემად 100 მბ/წმ სიჩქარით, გადამცემმა უნდა იმუშაოს საათის სიხშირით 125 MHz. ამ შემთხვევაში, ხაზის სიგნალის სპექტრი გაფართოვდება იმ შემთხვევასთან შედარებით, როდესაც სუფთა, არაზედმეტი კოდი გადადის ხაზზე. მიუხედავად ამისა, ზედმეტი პოტენციური კოდის სპექტრი უფრო ვიწროა ვიდრე მანჩესტერის კოდის სპექტრი, რაც ამართლებს ლოგიკური კოდირების დამატებით ეტაპს, ასევე მიმღების და გადამცემის მუშაობას გაზრდილი საათის სიხშირეზე.

ჩხუბი. მონაცემთა შერწყმა სკრამბლერით, სანამ პირდაპირ კოდით არ დააყენებთ, ლოგიკური კოდირების კიდევ ერთი გზაა. სკრამბლინგის მეთოდები მოიცავს მიღებული კოდის ბიტ-ბიტი გამოთვლას, წყაროს კოდის ბიტებისა და წინა ციკლებში მიღებული კოდის ბიტების საფუძველზე. მაგალითად, scrambler-მა შეიძლება განახორციელოს შემდეგი ურთიერთობა:

ასინქრონული და სინქრონული გადაცემა

ფიზიკურ შრეზე კომუნიკაციისას ინფორმაციის ერთეული არის ცოტა, ამიტომ ფიზიკური ფენის საშუალებები ყოველთვის ინარჩუნებენ ბიტის სინქრონიზაციას მიმღებსა და გადამცემს შორის. ჩვეულებრივ საკმარისია სინქრონიზაციის უზრუნველყოფა ამ ორ დონეზე - ბიტი და ჩარჩო - ისე, რომ გადამცემმა და მიმღებმა უზრუნველყონ ინფორმაციის სტაბილური გაცვლა. თუმცა, თუ საკომუნიკაციო ხაზის ხარისხი ცუდია (ეს ჩვეულებრივ ეხება ჩართული სატელეფონო არხებს), დაინერგება სინქრონიზაციის დამატებითი საშუალებები ბაიტის დონეზე, რათა შემცირდეს აღჭურვილობის ღირებულება და გაზარდოს მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა.

მოქმედების ამ რეჟიმს ე.წ ასინქრონულიან დაიწყე შეჩერდი.ასინქრონულ რეჟიმში, მონაცემთა თითოეულ ბაიტს ახლავს სპეციალური დაწყების და გაჩერების სიგნალები. ამ სიგნალების დანიშნულებაა, პირველ რიგში, აცნობოს მიმღებს მონაცემების მოსვლის შესახებ და მეორეც, მიმღებს მისცეს საკმარისი დრო იმისათვის, რომ შეასრულოს გარკვეული დროით დაკავშირებული ფუნქციები შემდეგი ბაიტის მოსვლამდე. დაწყების სიგნალს აქვს ერთი საათის ინტერვალის ხანგრძლივობა და გაჩერების სიგნალი შეიძლება გაგრძელდეს ერთი, ერთი და ნახევარი ან ორი საათი, ამიტომ ამბობენ, რომ ერთი, ერთი და ნახევარი ან ორი ბიტი გამოიყენება გაჩერების სიგნალად, თუმცა ეს სიგნალები არ წარმოადგენს მომხმარებლის ბიტებს.

სინქრონული გადაცემის რეჟიმში, ბაიტის თითოეულ წყვილს შორის არ არის დაწყებული-სტოპ ბიტები. დასკვნები

ტელეფონში გამოყენებული ვიწროზოლიანი ხმის სიხშირის არხზე დისკრეტული მონაცემების გადაცემისას ყველაზე შესაფერისია ანალოგური მოდულაციის მეთოდები, რომლებშიც გადამზიდავი სინუსოიდი მოდულირებულია ორობითი ციფრების ორიგინალური თანმიმდევრობით. ამ ოპერაციას ახორციელებენ სპეციალური მოწყობილობები - მოდემები.

დაბალი სიჩქარით მონაცემთა გადაცემისთვის გამოიყენება გადამზიდავი სინუსოიდის სიხშირის ცვლილება. უფრო მაღალი სიჩქარის მოდემი მუშაობს კვადრატული ამპლიტუდის მოდულაციის (QAM) კომბინირებულ მეთოდებზე, რომლებიც ხასიათდება მატარებლის სინუსოიდური ამპლიტუდის 4 დონით და ფაზის 8 დონით. QAM მეთოდის ყველა შესაძლო 32 კომბინაციიდან არ გამოიყენება მონაცემთა გადაცემისთვის, აკრძალული კომბინაციები შესაძლებელს ხდის ფიზიკურ დონეზე დამახინჯებული მონაცემების ამოცნობას.

ფართოზოლოვანი საკომუნიკაციო არხებზე გამოიყენება პოტენციური და პულსის კოდირების მეთოდები, რომლებშიც მონაცემები წარმოდგენილია მუდმივი სიგნალის პოტენციალის ან პულსის პოლარობის სხვადასხვა დონეზე ან მისიწინა.

პოტენციური კოდების გამოყენებისას, მიმღების გადამცემთან სინქრონიზაციის ამოცანას განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება, რადგან ნულების ან ერთეულების გრძელი თანმიმდევრობის გადაცემისას, მიმღების შეყვანის სიგნალი არ იცვლება და მიმღებს უჭირს განსაზღვროს მომენტი. შემდეგი მონაცემების ბიტის აღება.

უმარტივესი პოტენციური კოდი არის ნულამდე დაბრუნების (NRZ) კოდი, თუმცა ის არ არის თვითდამწკრივებული და ქმნის DC კომპონენტს.

ყველაზე პოპულარული პულსის კოდია მანჩესტერული კოდი, რომელშიც ინფორმაცია გადაიცემა სიგნალის კიდის მიმართულებით ყოველი ციკლის შუაში. მანჩესტერის კოდი გამოიყენება Ethernet და TokenRing ტექნოლოგიებში.

პოტენციური NRZ კოდის თვისებების გასაუმჯობესებლად გამოიყენება კოდირების ლოგიკური მეთოდები, რომლებიც გამორიცხავს ნულების გრძელ თანმიმდევრობას. ეს მეთოდები ეფუძნება:

ორიგინალურ მონაცემებში ზედმეტი ბიტების დანერგვის შესახებ (4V/5V ტიპის კოდები);

თავდაპირველი მონაცემების შერყევა (კოდები, როგორიცაა 2B 1Q).

გაუმჯობესებულ პოტენციურ კოდებს უფრო ვიწრო სპექტრი აქვთ, ვიდრე იმპულსური კოდები, ამიტომ ისინი გამოიყენება მაღალსიჩქარიან ტექნოლოგიებში, როგორიცაა FDDI, FastEthernet, GigabitEthernet.

Crosstalk ხაზის ახლო ბოლოს - განსაზღვრავს კაბელის ხმაურის იმუნიტეტს ჩარევის შიდა წყაროების მიმართ. ჩვეულებრივ, ისინი ფასდება კაბელთან მიმართებაში, რომელიც შედგება რამდენიმე გრეხილი წყვილისგან, როდესაც ერთი წყვილის ურთიერთდაჭერა მეორეზე შეიძლება მიაღწიოს მნიშვნელოვან მნიშვნელობებს და შექმნას შიდა ხმაური, რომელიც შეესაბამება სასარგებლო სიგნალს.

მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა(ან ბიტის შეცდომის მაჩვენებელი) ახასიათებს დამახინჯების ალბათობას თითოეული გადაცემული მონაცემთა ბიტისთვის. საინფორმაციო სიგნალების დამახინჯების მიზეზებია ხაზის ჩარევა, ასევე მისი გავლის შეზღუდული გამტარობა. ამრიგად, მონაცემთა გადაცემის საიმედოობის მატება მიიღწევა ხაზის ხმაურის იმუნიტეტის ხარისხის გაზრდით, კაბელში გადაკვეთის დონის შემცირებით და უფრო ფართოზოლოვანი საკომუნიკაციო ხაზების გამოყენებით.

ჩვეულებრივი საკაბელო საკომუნიკაციო ხაზებისთვის დამატებითი შეცდომებისგან დაცვის გარეშე, მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა, როგორც წესი, არის 10 -4 -10 -6. ეს ნიშნავს, რომ საშუალოდ, 10 4 ან 10 6 გადაცემული ბიტიდან, ერთი ბიტის მნიშვნელობა დაზიანდება.

საკომუნიკაციო ხაზის აღჭურვილობა(მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობა - ATD) არის ზღვრული მოწყობილობა, რომელიც პირდაპირ აკავშირებს კომპიუტერებს საკომუნიკაციო ხაზთან. ის არის საკომუნიკაციო ხაზის ნაწილი და ჩვეულებრივ მოქმედებს ფიზიკურ დონეზე, უზრუნველყოფს სასურველი ფორმისა და სიმძლავრის სიგნალის გადაცემას და მიღებას. ADF-ების მაგალითებია მოდემები, გადამყვანები, ანალოგური ციფრული და ციფრული ანალოგური გადამყვანები.

DTE არ შეიცავს მომხმარებლის მონაცემთა ტერმინალურ აღჭურვილობას (DTE), რომელიც წარმოქმნის მონაცემებს საკომუნიკაციო ხაზის გადასაცემად და პირდაპირ უკავშირდება DTE-ს. DTE მოიცავს, მაგალითად, LAN როუტერს. გაითვალისწინეთ, რომ აღჭურვილობის დაყოფა APD და OOD კლასებად საკმაოდ პირობითია.

გრძელ საკომუნიკაციო ხაზებზე გამოიყენება შუალედური აღჭურვილობა, რომელიც წყვეტს ორ მთავარ ამოცანას: საინფორმაციო სიგნალების ხარისხის გაუმჯობესება (მათი ფორმა, სიმძლავრე, ხანგრძლივობა) და ორ ქსელის აბონენტს შორის კომუნიკაციის მუდმივი კომპოზიციური არხის შექმნა. . LCN-ში შუალედური აღჭურვილობა არ გამოიყენება, თუ ფიზიკური საშუალების სიგრძე (კაბელები, რადიოჰაერი) არ არის მაღალი, ისე, რომ სიგნალები ერთი ქსელის ადაპტერიდან მეორეზე გადაიცემა მათი პარამეტრების შუალედური აღდგენის გარეშე.

გლობალურ ქსელებში უზრუნველყოფილია მაღალი ხარისხის სიგნალის გადაცემა ასობით და ათასობით კილომეტრზე. ამიტომ, გამაძლიერებლები დამონტაჟებულია გარკვეულ დისტანციებზე. ორ აბონენტს შორის გამავალი ხაზის შესაქმნელად გამოიყენება მულტიპლექსატორები, დემულტიპლექსატორები და კონცენტრატორები.

საკომუნიკაციო არხის შუალედური მოწყობილობა გამჭვირვალეა მომხმარებლისთვის (ის ამას ვერ ამჩნევს), თუმცა სინამდვილეში ის ქმნის რთულ ქსელს ე.წ. პირველადი ქსელიდა ემსახურება როგორც კომპიუტერული, სატელეფონო და სხვა ქსელების აშენებას.

გამოარჩევენ ანალოგური და ციფრული საკომუნიკაციო ხაზები, რომლებიც იყენებენ სხვადასხვა სახის შუალედურ აღჭურვილობას. ანალოგურ ხაზებში შუალედური აღჭურვილობა შექმნილია ანალოგური სიგნალების გასაძლიერებლად, რომლებსაც აქვთ მნიშვნელობების უწყვეტი დიაპაზონი. მაღალსიჩქარიან ანალოგურ არხებში დანერგილია სიხშირის მულტიპლექსირების ტექნიკა, როდესაც რამდენიმე დაბალი სიჩქარის ანალოგური აბონენტის არხი მულტიპლექსირებულია ერთ მაღალსიჩქარიან არხში. ციფრულ საკომუნიკაციო არხებში, სადაც მართკუთხა საინფორმაციო სიგნალებს აქვთ სასრული რაოდენობის მდგომარეობა, შუალედური აღჭურვილობა აუმჯობესებს სიგნალების ფორმას და აღადგენს მათ განმეორების პერიოდს. ის უზრუნველყოფს მაღალსიჩქარიანი ციფრული არხების ფორმირებას, არხების დროის მულტიპლექსირების პრინციპზე მუშაობისას, როდესაც თითოეულ დაბალსიჩქარიან არხს ეთმობა მაღალსიჩქარიანი არხის დროის გარკვეული ნაწილი.

ციფრული საკომუნიკაციო ხაზებით დისკრეტული კომპიუტერული მონაცემების გადაცემისას განისაზღვრება ფიზიკური ფენის პროტოკოლი, რადგან ხაზის მიერ გადაცემული ინფორმაციის სიგნალების პარამეტრები სტანდარტიზებულია, ხოლო ანალოგური ხაზებით გადაცემისას არ არის განსაზღვრული, რადგან საინფორმაციო სიგნალებს აქვთ თვითნებური. ფორმა და არ არსებობს არ არსებობს მოთხოვნები.

საკომუნიკაციო ქსელებში გამოიყენება შემდეგი ინფორმაციის გადაცემის რეჟიმები:

simplex, როდესაც გადამცემი და მიმღები დაკავშირებულია ერთი საკომუნიკაციო არხით, რომლის საშუალებითაც ხდება ინფორმაციის გადაცემა მხოლოდ ერთი მიმართულებით (ეს დამახასიათებელია სატელევიზიო საკომუნიკაციო ქსელებისთვის);

ნახევრად დუპლექსი, როდესაც ორი საკომუნიკაციო კვანძი ასევე დაკავშირებულია ერთი არხით, რომლის მეშვეობითაც ინფორმაცია გადაიცემა მონაცვლეობით ერთი მიმართულებით, შემდეგ საპირისპირო მიმართულებით (ეს დამახასიათებელია საინფორმაციო-საცნობარო, მოთხოვნა-პასუხის სისტემებისთვის);

დუპლექსი, როდესაც ორი საკომუნიკაციო კვანძი დაკავშირებულია ორი არხით (წინა საკომუნიკაციო არხი და უკანა), რომლის მეშვეობითაც ინფორმაცია ერთდროულად გადაიცემა საპირისპირო მიმართულებით. დუპლექსის არხები გამოიყენება გადაწყვეტილების და ინფორმაციის უკუკავშირის მქონე სისტემებში.

გადართული და გამოყოფილი საკომუნიკაციო არხები. TSS-ში არის გამოყოფილი (არაგადამრთველი) საკომუნიკაციო არხები და გადართვები ამ არხებზე ინფორმაციის გადაცემის ხანგრძლივობისთვის.

სპეციალური საკომუნიკაციო არხების გამოყენებისას, საკომუნიკაციო კვანძების გადამცემი მოწყობილობა მუდმივად არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ეს უზრუნველყოფს სისტემის მზაობის მაღალ ხარისხს ინფორმაციის გადაცემისთვის, კომუნიკაციის მაღალ ხარისხს და დიდი რაოდენობის ტრაფიკის მხარდაჭერას. გამოყოფილი საკომუნიკაციო არხებით ოპერაციული ქსელების შედარებით მაღალი ხარჯების გამო, მათი მომგებიანობა მიიღწევა მხოლოდ არხების სრულად დატვირთვის შემთხვევაში.

გადართული საკომუნიკაციო არხები, რომლებიც შექმნილია მხოლოდ ფიქსირებული მოცულობის ინფორმაციის გადაცემის პერიოდისთვის, ხასიათდება მაღალი მოქნილობით და შედარებით დაბალი ღირებულებით (ტრაფიკის მცირე რაოდენობით). ასეთი არხების უარყოფითი მხარეა: გადართვის დროის დაკარგვა (აბონენტებს შორის კომუნიკაციის დამყარება), დაბლოკვის შესაძლებლობა საკომუნიკაციო ხაზის ცალკეული მონაკვეთების დატვირთულობის გამო, კომუნიკაციის დაბალი ხარისხი, მაღალი ღირებულება ტრაფიკის მნიშვნელოვანი რაოდენობით.

საწყისი ინფორმაცია, რომელიც უნდა გადაიცეს საკომუნიკაციო ხაზზე, შეიძლება იყოს დისკრეტული (კომპიუტერის გამომავალი მონაცემები) ან ანალოგური (მეტყველება, სატელევიზიო გამოსახულება).

მონაცემთა დისკრეტული გადაცემაეფუძნება ორი სახის ფიზიკური კოდირების გამოყენებას:

ა) ანალოგური მოდულაციაროდესაც კოდირება ხორციელდება სინუსოიდური გადამზიდავი სიგნალის პარამეტრების შეცვლით;

ბ) ციფრული კოდირებამართკუთხა ინფორმაციის იმპულსების მიმდევრობის დონეების შეცვლით.

ანალოგური მოდულაცია იწვევს მიღებული სიგნალის ბევრად უფრო მცირე სპექტრს, ვიდრე ციფრული კოდირებით, ინფორმაციის გადაცემის იგივე სიჩქარით, მაგრამ მისი განხორციელება მოითხოვს უფრო რთულ და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას.

ამჟამად, საწყისი მონაცემები, რომელსაც აქვს ანალოგური ფორმა, სულ უფრო მეტად გადადის საკომუნიკაციო არხებზე დისკრეტული ფორმით (ერთებისა და ნულების მიმდევრობის სახით), ე.ი. დისკრეტული მოდულაციაანალოგური სიგნალები.

ანალოგური მოდულაცია. იგი გამოიყენება ვიწრო გამტარობის არხებზე დისკრეტული მონაცემების გადასაცემად, რომლის ტიპიური წარმომადგენელია ხმოვანი სიხშირის არხი, რომელიც მიეწოდება სატელეფონო ქსელების მომხმარებლებს. სიგნალები 300-დან 3400 ჰც-მდე სიხშირით გადაიცემა ამ არხზე, ანუ მისი გამტარობა არის 3100 ჰც. ასეთი ზოლი საკმაოდ საკმარისია მისაღები ხარისხით მეტყველების გადაცემისთვის. ტონი არხის გამტარუნარიანობის შეზღუდვა დაკავშირებულია სატელეფონო ქსელებში მულტიპლექსირებისა და მიკროსქემის გადართვის მოწყობილობების გამოყენებასთან.

გადამცემ მხარეზე დისკრეტული მონაცემების გადაცემამდე მოდულატორ-დემოდულატორის (მოდემის) გამოყენებით ხორციელდება ორობითი ციფრების ორიგინალური თანმიმდევრობის გადამზიდავი სინუსოიდის მოდულაცია. ინვერსიული კონვერტაცია (დემოდულაცია) ხორციელდება მიმღები მოდემის მიერ.

ციფრული მონაცემების ანალოგურ ფორმაში გადაქცევის სამი გზა ან ანალოგური მოდულაციის სამი მეთოდი არსებობს:

ამპლიტუდის მოდულაცია, როდესაც იცვლება მხოლოდ სინუსოიდური რხევების მატარებლის ამპლიტუდა გადაცემული ინფორმაციის ბიტების თანმიმდევრობის შესაბამისად: მაგალითად, ერთის გადაცემისას, რხევის ამპლიტუდა დგინდება დიდი, ხოლო ნულის გადაცემისას ის მცირეა, ან არსებობს. საერთოდ არ არის გადამზიდავი სიგნალი;

სიხშირის მოდულაცია, როდესაც მოდულაციური სიგნალების მოქმედებით (გადაცემული ინფორმაციის ბიტები) იცვლება მხოლოდ სინუსოიდური რხევების გადამზიდველის სიხშირე: მაგალითად, როდესაც ნული გადადის, ის დაბალია, ხოლო როდესაც ერთი გადაცემულია, მაღალია;

ფაზის მოდულაცია, როდესაც გადაცემული ინფორმაციის ბიტების თანმიმდევრობის შესაბამისად, იცვლება მხოლოდ სინუსოიდური რხევების გადამზიდავი ფაზა: სიგნალი 1-დან სიგნალზე 0 ან პირიქით გადასვლისას, ფაზა იცვლება 180 °-ით.

მისი სუფთა სახით, ამპლიტუდის მოდულაცია იშვიათად გამოიყენება პრაქტიკაში დაბალი ხმაურის იმუნიტეტის გამო. სიხშირის მოდულაცია არ საჭიროებს რთულ სქემებს მოდემებში და ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი სიჩქარის მოდემებში, რომლებიც მუშაობენ 300 ან 1200 bps. მონაცემთა სიჩქარის გაზრდა უზრუნველყოფილია კომბინირებული მოდულაციის მეთოდების გამოყენებით, უფრო ხშირად ამპლიტუდის მოდულაცია ფაზასთან ერთად.

მონაცემთა დისკრეტული გადაცემის ანალოგური მეთოდი უზრუნველყოფს ფართოზოლოვან გადაცემას სხვადასხვა გადამზიდავი სიხშირის სიგნალების გამოყენებით ერთ არხში. ეს უზრუნველყოფს აბონენტების დიდი რაოდენობის ურთიერთქმედების გარანტიას (აბონენტთა თითოეული წყვილი მუშაობს თავისი სიხშირით).

ციფრული კოდირება. დისკრეტული ინფორმაციის ციფრული კოდირებისას გამოიყენება ორი ტიპის კოდი:

ა) პოტენციური კოდები, როდესაც საინფორმაციო ერთეულებისა და ნულების წარმოსადგენად გამოიყენება მხოლოდ სიგნალის პოტენციალის მნიშვნელობა და არ არის გათვალისწინებული მისი ვარდნა;

ბ) იმპულსური კოდები, როდესაც ბინარული მონაცემები წარმოდგენილია ან გარკვეული პოლარობის იმპულსებით, ან გარკვეული მიმართულების პოტენციური ვარდნით.

შემდეგი მოთხოვნები დაწესებულია დისკრეტული ინფორმაციის ციფრული კოდირების მეთოდებზე ორობითი სიგნალების წარმოსადგენად მართკუთხა პულსების გამოყენებისას:

გადამცემსა და მიმღებს შორის სინქრონიზაციის უზრუნველყოფა;

მიღებული სიგნალის უმცირესი სპექტრის სიგანის უზრუნველყოფა იმავე ბიტის სიჩქარით (რადგან სიგნალების უფრო ვიწრო სპექტრი იძლევა მონაცემთა უფრო მაღალი სიჩქარის მიღწევის საშუალებას იმავე გამტარუნარიანობის ხაზზე);

გადაცემულ მონაცემებში შეცდომების ამოცნობის უნარი;

განხორციელების შედარებით დაბალი ღირებულება.

ფიზიკური ფენის საშუალებით ხდება მხოლოდ დაზიანებული მონაცემების ამოცნობა (შეცდომის გამოვლენა), რაც დაზოგავს დროს, ვინაიდან მიმღები, ბუფერში მიღებული ფრეიმის სრულად მოთავსების მოლოდინის გარეშე, მაშინვე უარყოფს მას, როდესაც აღიარებს შეცდომებს. ბიტები ჩარჩოში. უფრო რთული ოპერაცია - დაზიანებული მონაცემების კორექტირება - ხორციელდება უმაღლესი დონის პროტოკოლებით: არხი, ქსელი, ტრანსპორტი ან აპლიკაცია.

აუცილებელია გადამცემისა და მიმღების სინქრონიზაცია, რათა მიმღებმა ზუსტად იცოდეს, როდის წაიკითხოს შემომავალი მონაცემები. საათის სიგნალები ახდენენ მიმღებს გადაცემულ შეტყობინებაზე და ინარჩუნებენ მიმღებს სინქრონიზებულს შემომავალ მონაცემთა ბიტებთან. სინქრონიზაციის პრობლემა მარტივად წყდება ინფორმაციის მოკლე დისტანციებზე (კომპიუტერის შიგნით ბლოკებს შორის, კომპიუტერსა და პრინტერს შორის) გადაცემისას, დროის ცალკეული საკომუნიკაციო ხაზის გამოყენებით: ინფორმაცია იკითხება მხოლოდ შემდეგი საათის პულსის ჩასვლის მომენტში. კომპიუტერულ ქსელებში საათის იმპულსების გამოყენება მიტოვებულია ორი მიზეზის გამო: ძვირადღირებულ კაბელებში გამტარების დაზოგვის მიზნით და კაბელებში გამტარების მახასიათებლების ჰეტეროგენურობის გამო (შორ მანძილზე, სიგნალის არათანაბარი გავრცელების სიჩქარემ შეიძლება გამოიწვიოს დისინქრონიზაცია. საათის იმპულსები საათის ხაზში და ინფორმაციის პულსები მთავარ ხაზზე, რის შედეგადაც მონაცემთა ბიტი ან გამოტოვებული იქნება ან ხელახლა წაიკითხება).

ამჟამად, ქსელებში გადამცემისა და მიმღების სინქრონიზაცია მიიღწევა გამოყენებით თვითსინქრონიზაციის კოდები(SK). SC-ის გამოყენებით გადაცემული მონაცემების კოდირება არის არხში საინფორმაციო სიგნალის დონეების რეგულარული და ხშირი ცვლილებების (გადასვლის) უზრუნველყოფა. თითოეული სიგნალის დონის გადასვლა მაღალიდან დაბალზე ან პირიქით, გამოიყენება მიმღების შესასწორებლად. საუკეთესოა ის SC, რომლებიც უზრუნველყოფენ სიგნალის დონის გადასვლას ერთხელ მაინც დროის ინტერვალის განმავლობაში, რომელიც საჭიროა ერთი ინფორმაციის ბიტის მისაღებად. რაც უფრო ხშირია სიგნალის დონის გადასვლები, მით უფრო საიმედოა მიმღების სინქრონიზაცია და მით უფრო საიმედოა მიღებული მონაცემთა ბიტების იდენტიფიკაცია.

დისკრეტული ინფორმაციის ციფრული კოდირების მეთოდების ეს მოთხოვნები, გარკვეულწილად, ურთიერთსაწინააღმდეგოა, შესაბამისად, ქვემოთ განხილულ კოდირების თითოეულ მეთოდს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები სხვებთან შედარებით.

კოდების თვითსინქრონიზაცია. ყველაზე გავრცელებულია შემდეგი SC:

პოტენციური კოდი ნულამდე დაბრუნების გარეშე (NRZ - Non Return to Zero);

ბიპოლარული პულსის კოდი (RZ კოდი);

მანჩესტერის კოდი

· ბიპოლარული კოდი ალტერნატიული დონის ინვერსიით.

ნახ. 32 გვიჩვენებს 0101100 შეტყობინების კოდირების სქემებს ამ CK-ების გამოყენებით.

ბრინჯი. 32. შეტყობინების კოდირების სქემები თვითსინქრონიზაციის კოდების გამოყენებით

2 ფიზიკური შრის ფუნქციები ბიტების წარმოდგენა ელექტრული/ოპტიკური სიგნალებით ბიტების კოდირება ბიტების სინქრონიზაცია ბიტების გადაცემა/მიღება ფიზიკურ საკომუნიკაციო არხებზე კოორდინაცია ფიზიკურ გარემოსთან გადაცემის სიჩქარე მანძილი სიგნალის დონეები, კონექტორები ყველა ქსელურ მოწყობილობაში აპარატურის დანერგვა (ქსელის გადამყვანები ) მაგალითი: 10 BaseT - UTP cat. 3, 100 ohm, 100m, 10Mbps, MII კოდი, RJ-45

5 მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობა კონვერტორი შეტყობინება - ელ. სიგნალის ენკოდერი (შეკუმშვა, კორექტირების კოდები) მოდულატორი შუამავალი აღჭურვილობა კომუნიკაციის ხარისხის გაუმჯობესება - (გამაძლიერებელი) არხის კომპოზიტური შექმნა - (გამრთველი) არხის მულტიპლექსირება - (მულტიპლექსერი) (PA შეიძლება არ იყოს ხელმისაწვდომი LAN-ში)

6 საკომუნიკაციო ხაზების ძირითადი მახასიათებლები გამტარუნარიანობა (პროტოკოლი) მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა (პროტოკოლი) გავრცელების დაყოვნება სიხშირე პასუხის (AFC) გამტარუნარიანობა შესუსტება ხმაურის იმუნიტეტი ჯვარი ხაზის ბოლოში ერთეულის ღირებულება

9 შესუსტება A - ერთი წერტილი სიხშირის პასუხზე A= log 10 Pout/Pin Bel A=10 log 10 Pout/Pin deciBel (dB) A=20 log 10 Uout/Uin deciBel (dB) q მაგალითი 1: Pin = 10 mW, Pout =5 mW შესუსტება = 10 log 10 (5/10) = 10 log 10 0.5 = - 3 dB q მაგალითი 2: UTP cat 5 შესუსტება >= -23.6 dB F= 100MHz, L= 100M ჩვეულებრივ A მითითებულია ფუნდამენტურისთვის სიგნალის სიხშირე. \u003d -23,6 dB F \u003d 100 MHz, L \u003d 100 M ჩვეულებრივ A მითითებულია სიგნალის ძირითად სიხშირეზე ">

11 იმუნიტეტი ოპტიკური ბოჭკოვანი ხაზები საკაბელო ხაზები სადენიანი ოვერჰედის ხაზები რადიოკავშირები (დაფარვა, გადახვევა) იმუნიტეტი გარე ჩარევისადმი იმუნიტეტი შიდა ჩარევისადმი ახლო ბოლო ჯვარედინი შესუსტება (NEXT) შორეული ჯვარედინი შესუსტება (FEXT) (FEXT - ორი წყვილი ერთი მიმართულებით)

12 ჯვარედინი საუბრის დაკარგვა (NEXT) მრავალწყვილიანი კაბელებისთვის NEXT = 10 log Pout/Pout dB NEXT = NEXT (L) UTP 5: NEXT

13 მონაცემთა გადაცემის საიმედოობა Bit Error Rate - BER მონაცემთა ბიტის დამახინჯების ალბათობა მიზეზები: გარე და შიდა ჩარევა, ვიწრო გამტარუნარიანობა ბრძოლა: გაზრდილი ხმაურის იმუნიტეტი, შემცირებული ჩარევა NEXT, გაზრდილი გამტარუნარიანობა დაგრეხილი წყვილი BER ~ ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი BER ~ დამატებითი დაცვის გარეშე: მაკორექტირებელი კოდები, ოქმები გამეორებით

16 გრეხილი წყვილი გრეხილი წყვილის (TP) კილიტა ფარი შეკრული მავთულის ფარი იზოლირებული მავთულის გარე გარსი UTP Unshielded Twisted Pair კატეგორია 1, UTP გარსით დაფარული წყვილი კატეგორია STP დაკრული გრეხილი წყვილის ტიპები ტიპი 1…9 თითოეულ წყვილს აქვს საკუთარი ფარი. , საკუთარი ფერი ჩარევის იმუნიტეტი ღირებულება გაყვანის სირთულე

18 ბოჭკოვანი ოპტიკა სხივის მთლიანი შიდა ასახვა ორ მედიას შორის ინტერფეისზე n1 > n2 - (ფრაქციების ინდექსი) n1 n2 n2 - (refrefactive index) n1 n2"> n2 - (refractive index) n1 n2"> n2 - (refractive index) n1 n2" title="(!LANG:18 ბოჭკოვანი ოპტიკა სხივის მთლიანი შიდა ასახვა ორის საზღვარზე მედია n1 > n2 - (ფრაქციების მაჩვენებელი) n1 n2"> title="18 ბოჭკოვანი ოპტიკა სხივის მთლიანი შიდა ასახვა ორ მედიას შორის ინტერფეისზე n1 > n2 - (ფრაქციების ინდექსი) n1 n2"> !}

22 ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი Multi Mode Fiber MMF50/125, 62.5/125, Single Mode FiberSMF8/125, 9.5/125 D = 250 μm 1 GHz - 100 კმ BaseLH5000km - 1 Gbps MM (2005)

23 ოპტიკური სიგნალის წყაროები არხი: წყარო - გადამზიდავი - მიმღები (დეტექტორი) წყაროები LED (LED- სინათლის გამოსხივების დიოდი) ნმ არათანმიმდევრული წყარო - MMF ნახევარგამტარული ლაზერის თანმიმდევრული წყარო - SMF - სიმძლავრე = f (t o) დეტექტორები ფოტოდიოდები, პინის დიოდები, ზვავის დიოდები

25 Structured cable systems - SCS Structured Cableing System - SCS First LANs - სხვადასხვა კაბელები და ტოპოლოგია SCS საკაბელო სისტემის გაერთიანება - ღია LAN საკაბელო ინფრასტრუქტურა (ქვესისტემები, კომპონენტები, ინტერფეისები) - დამოუკიდებლობა ქსელური ტექნოლოგიებისგან - LAN კაბელები, ტელევიზორი, უსაფრთხოების სისტემები და ა.შ. პ. - უნივერსალური კაბელი კონკრეტული ქსელის ტექნოლოგიის მითითების გარეშე - კონსტრუქტორი

27 SCS სტანდარტები (ძირითადი) EIA/TIA-568A კომერციული შენობების სატელეკომუნიკაციო გაყვანილობის სტანდარტი (აშშ) CENELEC EN50173 ზოგადი საკაბელო სქემების შესრულების მოთხოვნები (ევროპა) ISO/IEC IS საინფორმაციო ტექნოლოგიები - ზოგადი კაბელი კლიენტის შენობების საკაბელო ქსელისთვის. ტოპოლოგია დასაშვები დისტანციები (კაბელის სიგრძე) მომხმარებლის კავშირის ინტერფეისი. კაბელები და დამაკავშირებელი მოწყობილობა. გამტარუნარიანობა (შესრულება). სამონტაჟო პრაქტიკა (ჰორიზონტალური ქვესისტემა - UTP, ვარსკვლავი, 100 მ...)

28 უსადენო კომუნიკაცია უსადენო გადაცემის უპირატესობები: მოხერხებულობა, მიუწვდომელი ადგილები, მობილურობა. სწრაფი განლაგება... ნაკლოვანებები: ჩარევის მაღალი დონე (სპეციალური საშუალებები: კოდები, მოდულაცია...), სირთულეები ზოგიერთი დიაპაზონის გამოყენებისას საკომუნიკაციო ხაზი: გადამცემი - საშუალო - მიმღები LAN ~ F (Δf, fn) მახასიათებლები;

34 2. ფიჭური ტელეფონია ტერიტორიის უჯრედებად დაყოფა სიხშირეების ხელახალი გამოყენება დაბალი სიმძლავრე (განზომილებები) ცენტრში - საბაზო სადგური ევროპა - გლობალური სისტემა მობილურისთვის - GSM უსადენო სატელეფონო კომუნიკაცია 1. დაბალი სიმძლავრის რადიოსადგური - (სმარტფონი-ბაზა, 300მ) DECT Digital European Cordless Telecommunication Roaming - გადართვა ერთი ძირითადი ქსელიდან მეორეზე - ფიჭური კომუნიკაციის საფუძველი

35 სატელიტური კომუნიკაცია თანამგზავრზე დაფუძნებული (რეფლექტორ-გამაძლიერებელი) გადამცემები - ტრანსპონდერები H ~ 50 MHz (1 სატელიტი ~ 20 ტრანსპონდერი) სიხშირის დიაპაზონი: C. Ku, Ka C - Down 3.7 - 4.2 GHz Up 5.925-6.425 GHz დაბლა 11,7-12,2 გჰც ზევით 14,0-14,5 გჰც Ka - ქვევით 17,7-21,7 გჰც ზევით 27,5-30,5 გჰც

36 სატელიტური კომუნიკაცია. სატელიტის ტიპები სატელიტური კომუნიკაცია: მიკროტალღური - მხედველობის ხაზი გეოსტაციონარული დიდი დაფარვა ფიქსირებული, დაბალი აცვიათ მიმდევარი სატელიტი, მაუწყებლობა, დაბალი ღირებულება, მანძილისგან დამოუკიდებელი ღირებულება, მყისიერი კავშირის დაყენება (Mil) T3=300ms დაბალი უსაფრთხოება, თავდაპირველად დიდი ანტენა (მაგრამ VSAT) MEO კმ გლობალური პოზიციონირების სისტემა GPS - 24 თანამგზავრი LEO კმ დაბალი დაფარვის დაბალი ლატენტური ინტერნეტი

40 Spread Spectrum Technique სპეციალური მოდულაციისა და კოდირების ტექნიკა უსადენო კომუნიკაციისთვის C (ბიტი/წმ) = Δ F (Hz) * log2 (1+Ps/P N) სიმძლავრის შემცირება ხმაურის იმუნიტეტი Stealth OFDM, FHSS (, Blue-Tooth), DSSS, CDMA

გვერდი 27 საწყისი 27 მონაცემთა გადაცემის ფიზიკური საფუძველი(საკომუნიკაციო ხაზები,)

მონაცემთა გადაცემის ფიზიკური საფუძველი

ქსელის ნებისმიერმა ტექნოლოგიამ უნდა უზრუნველყოს დისკრეტული მონაცემების საიმედო და სწრაფი გადაცემა საკომუნიკაციო ხაზებით. და მიუხედავად იმისა, რომ ტექნოლოგიებს შორის დიდი განსხვავებებია, ისინი ემყარება მონაცემთა დისკრეტული გადაცემის ზოგად პრინციპებს. ეს პრინციპები ასახულია ორობითი და ნულების წარმოდგენის მეთოდებში იმპულსური ან სინუსოიდური სიგნალების გამოყენებით სხვადასხვა ფიზიკური ხასიათის საკომუნიკაციო ხაზებში, შეცდომების გამოვლენისა და გამოსწორების მეთოდებში, შეკუმშვის მეთოდებსა და გადართვის მეთოდებში.

ხაზებიკავშირები

პირველადი ქსელები, ხაზები და საკომუნიკაციო არხები

ტექნიკური სისტემის აღწერისას, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას ქსელის კვანძებს შორის, ლიტერატურაში შეგიძლიათ ნახოთ რამდენიმე სახელი: საკომუნიკაციო ხაზი, კომპოზიტური არხი, არხი, ბმული.ხშირად ეს ტერმინები ურთიერთშემცვლელად გამოიყენება და ხშირ შემთხვევაში ეს არ იწვევს პრობლემებს. ამავდროულად, არსებობს მათი გამოყენების სპეციფიკა.

Ბმული(ბმული) არის სეგმენტი, რომელიც უზრუნველყოფს მონაცემთა გადაცემას ორ მეზობელ ქსელის კვანძს შორის. ანუ ბმული არ შეიცავს შუალედურ გადართვის და მულტიპლექსირების მოწყობილობებს.

არხი(არხი) ყველაზე ხშირად აღნიშნავს ბმულის გამტარუნარიანობის ნაწილს, რომელიც დამოუკიდებლად გამოიყენება გადართვისას. მაგალითად, პირველადი ქსელის ბმული შეიძლება შედგებოდეს 30 არხისგან, რომელთაგან თითოეულს აქვს გამტარობა 64 Kbps.

კომპოზიტური არხი(ჩართვა) არის გზა ქსელის ორ ბოლო კვანძს შორის. კომპოზიტური ბმული იქმნება ინდივიდუალური შუალედური ბმული ბმულებით და შიდა კავშირებით გადამრთველებში. ხშირად ეპითეტი „კომპოზიტი“ გამოტოვებულია და ტერმინი „არხი“ გამოიყენება როგორც შედგენილ არხს, ასევე არხს მიმდებარე კვანძებს შორის, ანუ რგოლში.

საკომუნიკაციო ხაზიშეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სინონიმი დანარჩენი სამი ტერმინისთვის.

ნახ. ნაჩვენებია საკომუნიკაციო ხაზის ორი ვარიანტი. პირველ შემთხვევაში ( ა) ხაზი შედგება საკაბელო სეგმენტისგან, რომლის სიგრძე რამდენიმე ათეული მეტრია და წარმოადგენს რგოლს. მეორე შემთხვევაში (ბ) ბმული არის კომპოზიტური ბმული, რომელიც განლაგებულია მიკროსქემის გადართვის ქსელში. ასეთი ქსელი შეიძლება იყოს პირველადი ქსელიან სატელეფონო ქსელი.

ამასთან, კომპიუტერული ქსელისთვის ეს ხაზი არის ბმული, რადგან ის აკავშირებს ორ მეზობელ კვანძს და ყველა გადართვის შუალედური მოწყობილობა გამჭვირვალეა ამ კვანძებისთვის. აქ აშკარაა კომპიუტერის სპეციალისტებისა და პირველადი ქსელების სპეციალისტების პირობების დონეზე ურთიერთგაუგებრობის მიზეზი.

პირველადი ქსელები სპეციალურად შექმნილია კომპიუტერული და სატელეფონო ქსელებისთვის მონაცემთა გადაცემის სერვისების უზრუნველსაყოფად, რომლებიც ასეთ შემთხვევებში მუშაობენ პირველადი ქსელების "ზედაზე" და არიან გადაფარვის ქსელები.

საკომუნიკაციო ხაზების კლასიფიკაცია

საკომუნიკაციო ხაზი ზოგადად შედგება ფიზიკური საშუალებისგან, რომლის მეშვეობითაც ხდება ელექტრული ინფორმაციის სიგნალების გადაცემა, მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობა და შუალედური აღჭურვილობა. მონაცემთა გადაცემის ფიზიკური საშუალება (ფიზიკური მედია) შეიძლება იყოს კაბელი, ანუ მავთულის ნაკრები, საიზოლაციო და დამცავი გარსები და კონექტორები, ისევე როგორც დედამიწის ატმოსფერო ან გარე სივრცე, რომლის მეშვეობითაც ელექტრომაგნიტური ტალღები ვრცელდება.

პირველ შემთხვევაში საუბარია სადენიანი გარემო,და მეორეში - უკაბელო.

თანამედროვე სატელეკომუნიკაციო სისტემებში ინფორმაციის გადაცემა ხდება გამოყენებით ელექტრო დენი ან ძაბვა, რადიოსიგნალები ან მსუბუქი სიგნალები- ყველა ეს ფიზიკური პროცესი სხვადასხვა სიხშირის ელექტრომაგნიტური ველის რხევაა.

სადენიანი (ოვერჰედის) ხაზებიჰალსტუხები არის მავთულები ყოველგვარი საიზოლაციო ან დამცავი ლენტების გარეშე, დადგმული ბოძებს შორის და ჩამოკიდებული ჰაერში. უახლეს წარსულშიც კი ასეთი საკომუნიკაციო ხაზები იყო მთავარი სატელეფონო ან სატელეგრაფო სიგნალების გადასაცემად. დღეს სადენიანი საკომუნიკაციო ხაზები სწრაფად იცვლება საკაბელო ხაზებით. მაგრამ ზოგიერთ ადგილას ისინი ჯერ კიდევ შენარჩუნებულია და, სხვა შესაძლებლობების არარსებობის შემთხვევაში, კვლავ გამოიყენება კომპიუტერული მონაცემების გადასაცემად. ამ ხაზების მაღალი სიჩქარის თვისებები და ხმაურის იმუნიტეტი სასურველს ტოვებს.

საკაბელო ხაზებიაქვს საკმაოდ რთული სტრუქტურა. კაბელი შედგება გამტარებისგან, რომლებიც ჩასმულია იზოლაციის რამდენიმე ფენაში: ელექტრო, ელექტრომაგნიტური, მექანიკური და შესაძლოა კლიმატური. გარდა ამისა, კაბელი შეიძლება აღჭურვილი იყოს კონექტორებით, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ სწრაფად დააკავშიროთ სხვადასხვა აღჭურვილობა. კომპიუტერულ (და სატელეკომუნიკაციო) ქსელებში გამოიყენება კაბელის სამი ძირითადი ტიპი: კაბელები სპილენძის მავთულის დაგრეხილ წყვილებზე - დაუფარავი გრეხილი წყვილი(Unshielded Twisted Pair, UTP) და დამცავი გრეხილი წყვილი(დაცული გრეხილი წყვილი, STP), კოაქსიალური კაბელებისპილენძის ბირთვით, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელებით. პირველი ორი ტიპის კაბელები ასევე ე.წ სპილენძის კაბელები.

რადიო არხებიხმელეთის და სატელიტური კომუნიკაციები იქმნება რადიოტალღების გადამცემისა და მიმღების გამოყენებით. არსებობს რადიო არხების მრავალფეროვნება, რომლებიც განსხვავდება როგორც გამოყენებული სიხშირის დიაპაზონში, ასევე არხის დიაპაზონში. სამაუწყებლო რადიო ზოლები(გრძელი, საშუალო და მოკლე ტალღები), ასევე ე.წ AM ბენდები,ან ამპლიტუდის მოდულაციის დიაპაზონი (Amplitude Modulation, AM), უზრუნველყოფს შორ მანძილზე კომუნიკაციას, მაგრამ მონაცემთა დაბალი სიჩქარით. უფრო სწრაფი არხები არის ის, ვინც იყენებს ძალიან მაღალი სიხშირის დიაპაზონი(Very High Frequency, VHF), რომელიც იყენებს სიხშირის მოდულაციას (Frequency Modulation, FM). ასევე გამოიყენება მონაცემთა გადაცემისთვის. ულტრა მაღალი სიხშირის ზოლები(ულტრა მაღალი სიხშირე, UHF), ასევე ე.წ მიკროტალღური დიაპაზონი(300 MHz-ზე მეტი). 30 MHz-ზე მეტი სიხშირეზე სიგნალები აღარ აისახება დედამიწის იონოსფეროში და სტაბილური კომუნიკაცია მოითხოვს გადამცემსა და მიმღებს შორის მხედველობის ხაზს. ამიტომ, ასეთი სიხშირეები იყენებენ ან სატელიტურ არხებს, ან მიკროტალღურ არხებს, ან ლოკალურ ან მობილურ ქსელებს, სადაც ეს პირობა დაკმაყოფილებულია.