Veri iletim sistemlerinin sınıflandırılması. Veri aktarım sürecinin özellikleri

İdari yönetim sistemlerinde, bilgi hem bilgi belgelerinin kurye (veya posta yoluyla) taşınması (taşınması) hem de iletişim kanalları aracılığıyla otomatik bilgi iletimi için sistemler kullanılarak iletilir.

Belgelerin elle taşınması ve mekanik olarak taşınması, kurumlarda bilgi aktarmanın çok yaygın yollarıdır. Minimum sermaye maliyetiyle bu yöntem, daha önce belgelere kaydedilen ve kontrol edilen bilgilerin iletiminin güvenilirliğini tam olarak sağlar.

Bilgi iletmek için kullanılan araçlar kümesine bilgi iletim sistemi (IS) adı verilecektir.

Pirinç. 1. Blok şeması bilgi iletimi

Şekil 1, doğrudan kayıt noktalarında kontrol edilen otomatikleştirilmiş bir bilgi iletim sisteminin genelleştirilmiş bir blok diyagramını göstermektedir. İletim verimliliği (hızı) düşüktür ve yalnızca çok iddiasız bir kullanıcıyı tatmin edebilir. Bilginin hızlı bir şekilde iletilmesi için otomatik bilgi aktarım sistemleri kullanılır.

Bilgi kaynağı ve tüketicisi doğrudan ortak girişime dahil değildir - bunlar iletim sisteminin aboneleridir. Aboneler bilgisayarlar, LAN yönlendiricileri, depolama sistemleri, telefonlar, çağrı cihazları, çeşitli sensörler ve aktüatörler ve ayrıca insanlar olabilir. Ortak girişimin yapısı aşağıdakilere ayrılabilir:

iletim kanalı (iletişim kanalı - CS);

bilgi vericisi;

bilgi alıcısı

Verici, aboneden alınan mesajı iletişim kanalı üzerinden iletilen bir sinyale dönüştürmeye, alıcı ise sinyali tekrar abone tarafından alınan bir mesaja dönüştürmeye yarar.

İdeal olarak, iletim sırasında iletilen ve alınan mesajlar arasında bire bir yazışma olmalıdır. Ancak iletişim kanalında, alıcıda ve vericide meydana gelen girişimin etkisiyle bu yazışma bozulabilir ve daha sonra güvenilir olmayan bilgi aktarımından söz ederler.

Bilgi aktarım sisteminin ana niteliksel göstergeleri şunlardır:

verim,

güvenilirlik

çalışma güvenilirliği.

sistem verimi (kanal) bilgi aktarımı - birim zaman başına sistem aracılığıyla iletilebilecek teorik olarak elde edilebilen en büyük bilgi miktarı. Sistemin çıktısı, iletişim kanalının ve sinyalinin fiziksel özellikleri tarafından belirlenir. Bu kanaldaki mümkün olan maksimum veri aktarım hızı, kanalın bant genişliğine bağlıdır. Mümkün olan maksimum hızı belirlemek için, iletişim kanalının üç ana parametresini ve kanaldan iletilen sinyalin üç ana parametresini bilmeniz gerekir.

1. Kanal parametreleri:

· Fk, - bant genişliği kapal iletişimler veya başka bir deyişle, kanalın gözle görülür bir normalleştirilmiş sinyal zayıflaması sağlamadan geçebildiği frekans bandı;

· hk - dinamik aralık, kanalda izin verilen maksimum sinyal seviyesinin, bu tip kanallar için normalize edilmiş girişim seviyesine oranına eşittir;

· Тk, - zaman, kanalın veri iletimi için kullanıldığı süre boyunca.

İletişim kanalı hacmi:

Vk = Fk ∙ Hk ∙ Tk

2. Sinyal parametreleri:

Fc - sinyal frekansı spektrum genişliği, aralık olarak anlaşılan

sinyalin işgal ettiği frekans spektrumu ölçeğinde;

Hs - dinamik aralık, ortalamanın oranı nedir

kanaldaki ortalama girişim gücüne sinyal gücü;

Ts - sinyal süresi, yani var olduğu zaman. Adlandırılmış üç parametrenin ürünü sırasıyla şunları belirler:

Sinyal hacmi:

Vk = Fc ∙ Hc ∙ Tc

Bilgi teorisinin yaratıcılarından biri olan K. Shannon, bilgi miktarının sinyalin taşıdığı seviye (Shannon'a göre), bu sinyalin hacmiyle orantılıdır; Öte yandan, eşitsizliğin sağlanmasıVk > Fc belirli bir sinyalin belirli bir kanal üzerinden bozulmadan iletilmesi olasılığı için gerekli bir koşul, yani bu durumda, böyle bir iletime temelde izin verilir.

Belirtilen olasılığın doğrudan uygulanması için, "bozulmamış iletim" için gerekli ve yeterli koşullar karşılanmalıdır:vk ≥ Fc, Hk ≥ NS Vk ≥ TS.

Bir sinyalin bir iletişim kanalı ile koordinasyonu ve farklı kaynaklardan gelen sinyallerin üzerlerinden iletilmesi sırasında kanalların çoğullanması, tam olarak sinyal parametrelerinin, iletim olasılığı için gerekli koşulun yeterli bir duruma dönüştürüleceği şekilde dönüştürülmesinden oluşur.

Shannon tarafından kanıtlanan ve yukarıdakilerden sonra gelen başka bir ilişki daha var, doğrudan hesaplamanıza izin veriyor.mümkün olan maksimum aktarım hızı kanal verileri:

C = F ∙ log2 (1+ Pc/ Psh)

neredeİTİBAREN - bit / s cinsinden mümkün olan maksimum hız,F- iletişim kanalının hertz cinsinden bant genişliği,- sinyal gücü, Rsh - gürültü gücü.

Bu orandan (önceki oranlarda olduğu gibi) sinyal gücünü artırarak veya gürültü gücünü azaltarak iletişim kanalındaki veri aktarım hızını artırmanın mümkün olduğu sonucu çıkar. Sinyal gücündeki artış, kanaldaki izin verilen sinyal gücü seviyesinin değeri ve vericinin gücü ile sınırlıdır (güçlü vericilerin boyutu ve maliyeti büyüktür). Parazit gücünün azaltılması, parazitten iyi korunan (aynı zamanda ucuz olmayan) kablolar kullanılarak elde edilebilir. Ancak tüm zorluklar bu değil - asıl mesele, hızın sinyal-gürültü oranının logaritmasına bağlı olmasıdır, bu nedenle, örneğin, verici gücünü tipik bir oranda ikiye katlamakbilgisayar / rsh = 100 mümkün olan maksimum hızı yalnızca %15 artıracaktır. Bilgi aktarım hızı bit/s ve baud olarak ölçülür. Saniyede sinyal bilgisi parametresindeki değişiklik sayısı baud cinsinden ölçülür. Bir baud, ne kadar değiştiğine bakılmaksızın saniyede bir sinyalin (darbe gibi) iletilme hızıdır. Ölçü birimi bit/s, iletişim kanalındaki tek bir sinyal değişikliğine karşılık gelir ve basit sinyal kodlama yöntemleriyle; herhangi bir değişiklik yalnızca tek olduğunda, şu varsayılabilir: 1 baud = 1 bit / s; 1 kbaud = 103 bit; 1 Mbaud = 106 bps, vb. Veri elemanı iki ile değil, herhangi bir sinyal parametresinin çok sayıda değeri ile temsil edilebiliyorsa, yani sinyal değişikliği tek olmayabilir, 1 baud değeri > saniyede 1 bit Örneğin, ölçülen (bilgi) sinyal parametreleri bir sinüzoidin fazı ve genliği ise ve dört faz değeri ile iki genlik değeri farklıysa, bilgi sinyali 23 = 8 farklı duruma sahip olabilir. O zaman saat frekansı 9600 Hz olan SP'nin veri aktarım hızı 9600 baud, ancak 9600 3 = bps olacaktır.

Güvenilirlik bilgi aktarımı - bilginin bozulmadan iletilmesi.İşin güvenilirliği - tüm fonksiyonlarının sistem tarafından tam ve doğru performansı.

Verici ve alıcı veya başka türlü -veri iletim ekipmanı (ADD), terminal cihazlarını - terminal cihazlarını (bilgi kaynağı ve alıcısı) bir iletişim kanalıyla doğrudan bağlayın. ATM'lere örnek olarak modemler, terminal bağdaştırıcıları, ağ kartları vb. verilebilir. Bir ATM, fiziksel ortama (iletişim hattı) istenen şekil ve güçte bir sinyal iletmek ve almaktan sorumlu olarak fiziksel katmanda çalışır.

Uzun mesafe SP'nin bir parçası olarak, sinyalin kalitesini ("sinyalin yükseltilmesi") iyileştirmek ve aboneler arasında sürekli bir fiziksel veya mantıksal kanal oluşturmak için ek ekipman da kullanılabilir. Bu ekipman olarak tekrarlayıcılar, anahtarlar, hub'lar, yönlendiriciler, çoklayıcılar vardır. Ara aparat bazen oldukça karmaşık bir sözde oluşturur.Birincil ağ, ancak herhangi bir işlevsel yük taşımaz - aboneye görünmez (şeffaf) olmalıdır.

Bir iletişim hattı ve bir iletişim kanalı aynı şey değildir.

İletişim hattı (LAN) - bufiziki çevre, hangi bilgi sinyallerinin iletildiği. Bir iletişim hattında, birkaç iletişim kanalı zamana, frekans koduna ve diğer ayırma türlerine göre düzenlenebilir - sonra bunlar hakkında konuşurlarmantıklı (sanal)kanallar. Kanal, bağlantıyı tamamen tekelleştiriyorsa, fiziksel bir kanal olarak adlandırılabilir, bu durumda bağlantı ile aynıdır. Örneğin analog veya dijital bir iletişim kanalından bahsetmek caiz olmakla birlikte, hat yalnızca çeşitli türlerde iletişim kanallarının oluşturulabileceği fiziksel bir ortam olduğundan, analog veya dijital bir iletişim hattı beyan edin. Bununla birlikte, fiziksel bir çok kanallı hattan bahsederken bile, genellikle bir iletişim kanalı olarak anılır. LAN'lar, herhangi bir bilgi iletim sisteminde vazgeçilmez bir bağlantıdır.

Bilgi iletim sistemleri (ITS), mesajları bir aboneden diğerine iletmek için kullanılır. Mesajlar kesikli veya sürekli olabilir. Ayrık mesajlar sembol dizileridir ve farklı sembollerin sayısı sınırlıdır. Ayrık mesajlara örnek olarak telgraf mesajları, telekod mesajları vb. verilebilir. Ayrık mesajlar oluşturan bilgi kaynaklarına ayrık denir. Sürekli mesajlar zamanın sürekli fonksiyonlarıdır. Sürekli mesajlar oluşturan bilgi kaynaklarına sürekli denir. Sürekli mesajlara örnek olarak konuşma, müzik, bazı parametrelerin zamanla değişen değerleri vb. gösterilebilir.

Ayrık mesajları iletmek için tasarlanan SPI'ler ayrık veya dijital olarak adlandırılır ve sürekli mesajları iletmek için tasarlanan SPI'ler sürekli veya analog olarak adlandırılır.

kanallar, Ayrık mesajların iletildiği kanallara ayrık, sürekli mesajların iletildiği kanallara ise sürekli denir. Kesintisiz mesajların iletimi ayrık formda da mümkündür. Bunu yapmak için, bir sürekli bilgi kaynağından gelen sürekli mesajları ayrık olanlara dönüştürmek gerekir ve ayrı mesajlar kanal üzerinden iletilir, yani kanal ayrı olacaktır.

Sürekli mesajları ayrı olanlarla değiştirme daima belirtilen doğrulukta üretilir. Bunu yapmak için, sürekli mesajı bir dizi halinde (1.8) ortogonal fonksiyonlar açısından genişletmeli, yani mesajı aşağıdaki biçimde göstermelidir:

burada genişleme katsayıları, bir ortogonal fonksiyonlar sistemi oluşturan ortogonal fonksiyonlar. İki fonksiyon (veya iki sinyal), integral ilişkisini (1.9) karşılıyorsa ortogonal olarak adlandırılır.

İşte fonksiyonun enerjisi (sinyal) Tanım (2.2) ortogonal fonksiyonların herhangi bir sistemi için geçerlidir,

zamanla sınırlı (sonlu) ve sonsuz uzunluğa sahip olduğu için. Genişleme katsayıları (1.10) eşitliğine göre bulunur.

Ortogonal fonksiyonlar sistemi karmaşık fonksiyonlardan oluşuyorsa, gerçek fonksiyonlarda olduğu gibi açılım (2.1) formunda yazılır ve ortogonallik koşulu ve genişleme katsayıları aşağıdaki gibi tanımlanır:

(2.3), (2.5) korelasyon fonksiyonlarının tanımı ile örneğin (1.21) ile karşılaştırıldığında, genişleme katsayılarının mesaj ve fonksiyonlar arasındaki korelasyon katsayıları olduğu görülebilir.Seri (2.1) genellikle sonsuz bir sayı içerir. terimlerin. Gerekli doğruluk göz önüne alındığında, (2.1) üzerinde çok az etkiye sahip olanları atarak, genişletmede her zaman sınırlı sayıda terim bırakılabilir. Aynı zamanda,

genişletmenin (2.1) atılan terimleri tarafından belirlenir. Seçime bağlı olarak, esad'ın, burada esad'ın kök ortalama karesel hatanın belirtilen değeri olduğu garanti edilebilir.

Temsil (2.6), belirli bir doğruluk derecesine sahip mesajın tamamen sonlu bir genişleme katsayıları seti tarafından belirlendiği anlamına gelir.Sonra, sonlu genişleme katsayıları setini, ayrık bir ağ üzerinden iletilmesi gereken sonlu bir sembol seti ile değiştirmek gerekir. kanal.

Bir ortogonal fonksiyonlar sisteminin seçimi ve genişleme katsayılarını sembollere dönüştürmek için bir yöntem, özellikler tarafından belirlenir.

mesaj ve çoğaltmanın gerekli doğruluğu. Örneğin; mesaj spektrumunun genişliği sınırlıysa, pratik açıdan onu bir Kotelnikov serisi biçiminde temsil etmek tavsiye edilir;

Fonksiyon, örneklerin işlevi olarak adlandırılır. Bu durumda, mesaj, bir aralıkta birbirini takip eden bir örnek dizisi ile değiştirilir. Örnekleri genliğe göre niceleyerek, sınırlı sayıda farklı değer elde ederiz. Genliğe göre niceleme yaparken , bir niceleme hatası meydana gelir; bu hata ne kadar küçükse, o kadar çok niceleme seviyesi vardır. Mesaj yeniden üretiminin gerekli doğruluğuna bağlı olarak, gerekli sayıda niceleme seviyesi bulunabilir. Kuantizasyondan sonra, mesajın sonlu bir nicemlenmiş numune seti tarafından belirlendiğini elde ederiz. Bir veya daha fazla nicelenmiş örneği sembolüyle değiştirerek, sürekli bir mesajı ayrı bir mesaj şeklinde iletme fırsatı elde ederiz.

Mesajın diğer özellikleri için, ortogonal fonksiyonlar açısından başka bir açılım, pratik açıdan daha pratik olabilir. Örneğin, bir mesaj süre bölümlerine bölünürse, o zaman her bölümde mesaj bir Fourier serisi olarak gösterilebilir;

Üs (2.9), periyodu olan periyodik bir fonksiyondur.Yukarıda belirtilenlere ek olarak, çoğu STS'de uygulama bulan çok sayıda başka ortogonal fonksiyon sistemi bilinmektedir.

Ortogonal fonksiyon sistemlerinin matematikte çeşitli problemleri çözmek için yaygın olarak kullanıldığına dikkat edilmelidir. SPI'de mesaj iletimi için kullanılan ortogonal fonksiyonlara ortogonal sinyaller adı verilir. Buna göre, bu tür sinyal kümeleri ortogonal sinyal sistemleridir. Sürekli mesajları satırlar halinde temsil etmek için ortogonal sinyalizasyon sistemlerinin kullanılması, STS'de sinyalizasyon sistemlerinin uygulanmasına bir örnektir. (2.2), (2.4)'ten, bu tür sistemlerin sinyallerinin tek koşul olan dikliği sağlaması gerektiği sonucu çıkar.

Çok kanallı bilgi iletim sistemleri. Birçok abone arasında bilgi alışverişi ihtiyacı, çok kanallı bilgi iletim sistemlerinin oluşturulmasına yol açmıştır. Her çok kanallı SPI, amacına göre belirlenen kendi frekans aralığında çalışır. Çok kanallı SPI'ye dahil olan aboneler, her birine bilgi iletmek için bir kanal sağlanan ortak bir frekans bandında çalışır.

Birçok aboneden çok kanallı bir SDN oluşturmak, aboneleri birleştirmenin iki yöntemiyle gerçekleştirilebilir. Bir.

bunlardan birine merkezi bir dernek, diğerine - özerk bir dernek diyeceğiz. Merkezi bir ilişkilendirme ile, iki abone arasındaki bilgi alışverişi, Şekil 1'deki merkezi istasyonlar aracılığıyla gerçekleştirilir. 2.1, a ve b). Bir bölgenin abonelerinden uzun mesafelerde bilgi iletirken, önce kendi merkez istasyonunda ve şek. 2.1, a), daha sonra hat üzerinden başka bir bölgenin CA'sına gönderilir ve ardından bu bölgenin aboneleri arasında bölünür. Şek. 2.1 ve oklar, aboneler arasında bilgi geçiş yolunu gösterir.Bu tür çok kanallı SPI çok kanallı merkezi doğrusal sistemler (MCLS) diyelim. MTsLS, radyo röle hatlarını, radyo telemetri sistemlerini vb. içerir.

Aynı bölgedeki aboneler arasında bilgi alışverişinde bulunmak için merkezi bir abone birliği de kullanılabilir (Şekil 2.1, b). Bu bir CA gerektirir. Şekil 1'deki oklar 2.1, b yolu gösterir! geçen; aboneler arasındaki bilgi Şek. Şekil 2.1, b'de, bilgi aktarımının merkez istasyona giren ve çıkan yarıçap vektörleri boyunca gerçekleştirildiği görülebilir. Bu nedenle, bu tür çok kanallı STS'ler, çok kanallı merkezi radyal sistemler (MCRS) olarak adlandırılabilir. ICRS örnekleri, kamu hizmetleri için radyo iletişim sistemleri, hava trafik kontrol sistemleri, komuta radyo kontrol sistemleri vb.'dir.

Doğrusallığın veya radyalliğin not edilmediği durumlarda, merkezi çoğullamaya sahip çok kanallı STS, çok kanallı merkezi sistemler (MCS) olarak adlandırılacaktır.

Aboneleri birleştirmenin başka bir yöntemi, abonelerin doğrudan birbirleriyle bilgi alışverişinde bulunduğu otonomdur (Şekil 2.1, c). Bir merkez istasyona ihtiyaç yoktur. Bu tür SNS'lere çok kanallı otonom sistemler (MAC) diyeceğiz. MAC örnekleri, düşük seviyeli radyo iletişim sistemleri (askeri, kırsal), komuta radyo kontrol sistemleri vb.'dir.

MDS, birçok abone arasında daha verimli bir bilgi alışverişi kurmanıza, tahsis edilen frekans bantlarını ve zamanı daha iyi kullanmanıza olanak tanır. Bununla birlikte, bir CA'nın varlığı, MCA'yı MAC'den daha savunmasız hale getirir, çünkü CA'nın başarısızlığı

tüm MCS'nin başarısız olmasına yol açar. Çoğu durumda bir CA'nın varlığı, genel olarak STS'yi karmaşıklaştırır ve maliyetini artırır. Ek olarak, bazı durumlarda, taktik ve teknik gerekliliklere uygun olarak, bir CA'nın kullanılması kesinlikle imkansızdır. Bu nedenlerden dolayı, Birleşik Otomatik İletişim Sistemini (EACC) oluştururken MDC ve MAC birbirini organik olarak tamamlayacaktır.

Bazı durumlarda, çok kanallı STS'nin hem merkezi bir abone birliği hem de özerk bir sistemle oluşturulabileceğine dikkat edilmelidir. Bu gibi durumlarda, birleştirme yöntemi taktik, teknik ve ekonomik gereklilikler dikkate alınarak yapılmalıdır. Ayrıca hem merkezi hem de özerk dernekleri birlikte kullanmak mümkündür.

Kanalları ve aboneleri sıkıştırma ve ayırma yöntemleri. Amaca bağlı olarak, her bir SPI'ye, ayrıca ortak frekans bandı (tüm aboneler için ortak) olarak adlandırılan belirli bir frekans aralığı tahsis edilir. Aboneler tarafından ortak bir frekans bandının kullanımı, sıkıştırma (tüm abonelerin sinyal spektrumlarının ortak bir banda yerleştirilmesi) ve ayırma (abone sinyallerinin seçimi) yöntemleriyle belirlenir. Şu veya bu sıkıştırma yöntemi, ayırma yöntemini benzersiz bir şekilde belirlediğinden (tersi de doğrudur), o zaman gelecekte sıkıştırma ve ayırma yöntemlerini ayırma yöntemlerine göre sınıflandıracağız.

Farklı abonelerin kendilerine tahsis edilen kanallar üzerinden iletilen bilgilerini ayırmanın üç yöntemi vardır. Frekans bölme yöntemi (PD) (örneğin bkz.), her aboneye genel sistem frekans bandı içinde kendi abone frekans bandının (frekans kanalı) atanmasıdır. Bu durumda, abone frekans bantları çakışmaz, ancak abone sinyalleri zaman içinde çakışır. Zaman bölme yöntemi (BP), her abonenin kendi abone zaman aralığında (zaman kanalı) çalışması ve bu sırada diğer abonelerin bilgi iletmemesidir. Abone spektrumları tüm ortak frekans bandını kaplar ve tamamen örtüşür. Kod bölme yöntemi (CR), bölme işleminin belirli bir abone tarafından kullanılan sinyallerin şekline göre yapılması ve abonelerin aynı anda ortak bir frekans bandında çalışmasıdır.

Frekans bölme, diğer yöntemlerden önce bilindiği ve pratikte oldukça basit bir şekilde uygulandığı için ilk kullanılan yöntemdir. Darbe modülasyon tekniklerinin gelişimi, zaman bölümünün ortaya çıkmasına neden olmuştur. 1959 yılında Kostas'ın çalışması kod ayrımına dikkat çekmiştir. Bununla birlikte, bilgileri sinyallerin şekline göre ayırmanın temellerinin (doğrusal seçimin temelleri) D.V. 1935 yılında Ageev.

Frekans ve zaman bölümlü STS çok detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu tür Emniyet Performansı Göstergelerini (SPI'leri) hesaplamak ve tasarlamak için yöntemler oluşturulmuştur, ancak bunlarla ilgili araştırmalar halen yürütülmektedir.

Gelişme. DD kod bölümü durumunda durum farklıdır. Kod ayrımı, sinyallerin farklılığına dayandığından, bu tür STS'lerin yapısı ve özellikleri, sinyallerin seçimi ve özellikleri tarafından belirlenir. Genellikle abone sayısı oldukça fazladır, bu nedenle RR'li STS için sinyal seçimi, istenen özelliklere sahip sinyal sistemlerinin tanımına indirgenmiştir. RR ile SPI'nin geliştirilmesi, ana sonuçları daha sonra sunulacak olan sinyal sistemleri teorisi alanında araştırmalara yol açmıştır.

CR'li SPI, adres sistemleridir, çünkü abonenin sinyalleri adresinin rolünü oynar. Adres SPI'leri iki sınıfa ayrılabilir - eşzamanlı adres sistemleri (SAS) (örneğin bkz.) ve eşzamansız adres sistemleri (AAS) (örneğin bkz.). İlki, esas olarak merkezi bir abone birliği durumunda ve ikincisi - özerk bir durumda kullanılır.

SAS'ta bilgi, bilgi taşıyıcıları diklik koşulunu (2.2) sağlayacak şekilde iletilir, yani aboneler spektrumlu sinyaller kullanırsa, o zaman eşitlikler gerçekleşir.

Diklik koşullarının (2.10), (2.11), sinyallerin doğrusal bağımsızlığının özel durumları olduğuna dikkat edin. Eşitlik (2.10) sağlanıyorsa, (2.11) de geçerlidir. Sinyaller doğrusal olarak bağımsızsa, karşılıklı girişim olmadan ayrılırlar. Uygulamada, genellikle ortogonal sinyaller kullanılır.

Ortogonallik zaman ofsetleri ile ihlal edildiğinden, ortogonalliği sağlamak için zaman senkronizasyonuna sahip olmak gerekir. Böylece, SAS'ta, farklı aboneler tarafından bilgi iletimi, aralarındaki zaman senkronizasyonuna bağlı olarak ortogonal sinyallerle gerçekleştirilir. Senkronizasyonun varlığı, SAS'ta karşılıklı girişimin meydana gelmemesine yol açar.

Sonlu süreli sinyaller sonsuz genişletilmiş spektruma sahip olduğundan ve geçiş filtreleri tüm frekansları sonlu zayıflama ile geçtiğinden, ilke olarak karşılıklı girişimin PD'li SPI'de her zaman var olduğuna dikkat edilmelidir. Bu iki nedenden dolayı, PD SID'deki rastgele bir kanalın sinyal enerjisinin bir kısmı herhangi bir kanala düşerek karşılıklı girişim oluşturur. Sinyalleri ("bant dışı" emisyonları azaltarak) ve filtreleri ("geçiş bandı dışındaki zayıflamayı artırarak") seçerek, kanalları frekansa yerleştirerek, karşılıklı girişimi kabul edilebilir bir seviyeye düşürebilirsiniz.

AAS'de eşitlikler (2.10), (2.11) gerçekleşmez, bu nedenle bu tür sistemlerde aboneler arasında bazen "ortogonal olmayan gürültü" olarak adlandırılan karşılıklı girişim vardır. Karşılıklı girişim nedeniyle, aynı gürültü bağışıklığına sahip AAS'de aynı anda çalışan abonelerin sayısı senkron olanlardan daha az olacaktır. Ancak AAS'yi kurarken, abonelerin zaman ve frekans senkronizasyonunu sağlamaya gerek yoktur. Bu, AAS'nin senkron sistemlere göre önemli bir avantajıdır, özellikle geniş bir alana dağılmış abonelerin zaman senkronizasyonunun sağlanmasının imkansız olduğu durumlarda, bu nedenle AAS geliştirilmiştir.

CAS ve AAS'de çok sayıda abonenin çalışmasını sağlamak için en az aynı sayıda farklı sinyale sahip olmak gerekir. Sinyaller keyfi olarak seçilemeyeceği için, bu tür STS'ler için belirli özelliklere sahip sinyal sistemlerinin kullanılması gerekmektedir. Sinyal sistemlerinin seçimi esas olarak daha fazla malzemeye ayrılmıştır. Sinyal sistemlerini seçme sorunlarının çözümü büyük ölçüde STS'nin amacı ve özellikleri ile belirlenir. SPI'nin ana özellikleri, gürültü bağışıklığı ve verimliliğidir. STS'nin gürültü bağışıklığı altında, parazite dayanma kabiliyetini ve verimlilik altında - vericinin toplam frekans bandının, zamanının ve gücünün kullanımı anlamına gelir.

Herhangi bir STS kanallardan oluştuğu için (sınırlayıcı durumda bir kanal), ilk olarak bir kanalın, yani tek kanallı bir STS'nin gürültü bağışıklığını ve verimliliğini dikkate almak gerekir. Bunu, ayrı mesajları iletmek için tasarlanmış ayrı bir SPI örneği üzerinde yapalım.

giriiş

Günümüzün yaşam gerçekleri, bir kişinin tüm son olaylardan, finansal ve politik dünyadaki haberlerden haberdar olmasını ve ayrıca dünyada meydana gelen herhangi bir değişikliğe anında tepki vermesini gerektirir. Bir kişinin sürekli bir veri alışverişine ihtiyacı vardır. Ticaret, bilgi iletişim kanallarına bu tür bir bağımlılığın çarpıcı bir örneğidir. Borsada oynayan bir kişi, borsa fiyatlarını etkileyen tüm bilgilere sahip olmalıdır. Üstelik çiplerinde zamanında değişiklik yapmak için internete ihtiyacı var, aksi takdirde kar etmeyecek. Kablo, uydu ve mobil iletişim hatlarının artık aktif olarak gelişmesi nedeniyle, böyle bir kişi her ihtimale karşı sürekli çalışan bir kanala ve hatta çoğu zaman yedek bir kanala sahip olabilir. Bu örnek, araştırma konusunun uygunluğunu kanıtlamaktadır.

Çalışmanın amacı, modern veri iletim sistemlerinin avantajlarını ve dezavantajlarını incelemek kadar olasılıkları da incelemektir.

Bu hedefe ulaşmak için, işte aşağıdaki görevler çözülür:

veri iletim sistemlerinin sınıflandırılması;

her tür veri iletim sisteminin ayrıntılı olarak değerlendirilmesi;

veri aktarım sistemleri için modern ekipman ana üreticilerinin kısa bir açıklaması

Veri iletim sistemi kavramı ve sınıflandırılması

Veri iletim sistemi - hem kuruluşun çeşitli altyapı sistemleri içinde hem de bunlar arasında ve ayrıca harici sistemlerle bilgi aktarmak için tasarlanmış bir sistem. Veri iletim sistemlerinin tanımı ilk bakışta çok basit ve kısadır. Ancak bu sözlerin arkasında bu sistemin sadece diğer teknik sistemler için değil, bir bütün olarak modern bir organizasyonun iş süreçleri için taşıdığı büyük önem yatmaktadır. Veri aktarım sistemi, doğrudan veya dolaylı olarak, hemen hemen tüm orta ve büyük kuruluşların yanı sıra modern işletme yönetimi araçlarını kullanan birçok küçük şirketin performansının ana teknik bileşenidir.

Tarihsel olarak öyle oldu ki, veri aktarım sistemi her yıl hem son kullanıcılar arasında hem de sistem (hizmet) cihazları arasında çok çeşitli bilgilerin aktarılması için giderek daha evrensel bir ortam haline geliyor. Çok yönlülük arttıkça, bu sistem için gereksinimler de artar.

Veri iletim sistemi, çözülecek görevlere bağlı olarak belirlenen birkaç bileşenden oluşur. Listeleri tam olmaktan uzak:

anahtarlar,

yönlendiriciler,

güvenlik duvarları ve köprüler

çoklayıcılar,

fiziksel ortam ve veri arayüzlerinin çeşitli dönüştürücüleri,

kablosuz erişim noktaları

müşteri ekipmanı,

ekipman yönetimi yazılımı.

Ayrıca, hemen hemen tüm modern mühendislik sistemleri, doğrudan veri aktarım sistemleriyle ilgili olan heterojen verilerin (cihazlar arasındaki hizmet "yatay" trafiği, kontrol merkezi ve cihazlar arasındaki kontrol verileri, multimedya trafiği) aktarımını organize etmek için yerleşik bileşenler içerir.

En büyük veri aktarım ağı internettir. İnternet artık dünya çapında birbirine bağlı bilgisayarlardan oluşan bir ağdır. İnternet, ağa erişimi olan herhangi bir kullanıcının dünyadaki sitelerde (sunucu bilgisayarlar) depolanan tüm bilgi kaynaklarına erişmesine izin verir. İnternet, diğer ağ kullanıcılarına mesaj göndermenizi ve onlardan mesaj almanızı sağlayan elektronik posta sağlar. İnternet ayrıca bilgisayarlar arasında dosya aktarımını ve özel programların (tarayıcılar) yardımıyla İnternette mevcut olan herhangi bir bilgiyi aramanızı ve ekranınızda görüntülemenizi sağlar. Ve bu tam bir liste değil.

İnternette mevcut olan bilgi çeşitliliği arttıkça (basit metin dosyalarından karmaşık grafiklere, animasyona, ses ve video sinyal iletimine inanılmaz bir niteliksel sıçrama yapılmıştır), yüksek hızlı erişimi organize etme ihtiyacı artmakta ve internette mevcut olan tüm bilgi çeşitliliği.

Veri ağları, bilgisayarların kablolarla bağlanması anlamına gelen kablolu veya havadan radyo dalgaları aracılığıyla bağlantıların yapıldığı kablosuz olabilir.

Kablosuz bağlantı, kablolara ihtiyaç duymadan evin herhangi bir yerindeki bilgisayarlarda çalışmanıza olanak tanır. Kablo döşemek masraflıdır, göze hoş görünmemektedir ve yerde gevşek bırakılırsa tehlikeli olabilir.

Kablolu veri iletim sistemleri, çift bükümlü telefon kablolarının kullanıldığı sistemler ve fiber optik kabloların kullanıldığı sistemler olarak ayrılabilir - fiber optik kablolarla birlikte koaksiyel kabloların da kullanıldığı sistemler de bu kategoriye dahil edilmelidir.

Veri iletim sistemlerinin sınıflandırılması Şekil 1'de gösterilmiştir.

Şekil 1 - Veri iletim sistemlerinin sınıflandırılması

Tüm bu kategorileri daha ayrıntılı olarak ele alalım ve ters sırayla başlayalım - şimdiye kadarki en egzotik kablosuz sistemlerden, oldukça pahalı fiber optik sistemlere, en demokratik, yaygın ve bu nedenle ustalaşması ve bükülmüş olarak çalıştırması daha uygun olanlara- telefon kablolarını eşleştirin.

Pirinç. 42. Sınıflandırma

telekomünikasyon iletim sistemleri

İletim sistemleri bağlı olarak değişir

Ağ üzerindeki kullanım yerleri (ana hat, bölgesel, yerel),

Organize PM kanallarının sayısı, örn. sistem kapasitesi (K-3600, IKM - 480 vb.),

Telekomünikasyon sinyallerinin iletilme yöntemi (FM, VM),

Ekipman oluşturma yöntemleri (tek bant, iki kutup, tek kablo, iki kablo JV);

Dağıtım Ortamları ( kablolu - kablo, hava; radyo sistemleri - radyo rölesi, troposferik, uzay - uydu, kablosuz radyo erişimi - hücresel, ana hat); optik.

AT kablolu iletim sistemi telekomünikasyon sinyalleri, sinyalleri belirli bir yönde iletebilen sürekli bir kılavuz ortam boyunca uzayda yayılır.

Kablolu sistemlerin sınıflandırılması˸

Bir SSB, telekomünikasyon sinyallerini zıt yönlerde taşımak için aynı frekans bandını kullanır;

Çift bantlı bir AS'de, telekomünikasyon sinyallerini zıt yönlerde iletmek için örtüşmeyen iki frekans bandı kullanılır; iletim ve alım farklı frekanslarda gerçekleştirilir;

Tek kablolu ortak girişim - sinyallerin iletimi ve alımı aynı kablonun çiftleri üzerinden gerçekleştirilir;

İki kablolu bir SP'de, sinyal iletimi bir kablonun çiftleri üzerinden düzenlenir ve sinyalleri almak için başka bir kablonun çiftleri kullanılır.

Şek. 42, modern telekomünikasyon iletim sistemlerinin sınıflandırmasını gösterir.

SP, terminal (OP), ara hizmet verilen (OUP - analog sistemler için, ORP - dijital sistemler için) ve gözetimsiz yükseltme ve yenileme noktaları (NUP - analog sistemler için, NRP - dijital sistemler için) içeren bir ekipman setinden oluşur. sistemler) ve sürekli bir kılavuz ortam (Şek. 43).

Üzerinde OP'nin uç noktaları bireysel CFC'lerin sinyallerini bir grup sinyaline ve ardından ortak bir çok kanallı doğrusal sinyale ve ters dönüştürmeye dönüştürmek için tasarlanmış terminal ekipmanının yanı sıra interkom ekipmanı, uzak güç kaynağı ekipmanı NUP (ORP), transit ekipmanı vb. .

Ara ekipman kurulur OUP'nin hizmet verilen amplifikasyon noktaları veya katılımsız - NUP(analog sistemlerde). Dijital sistemlerde, bu tür istasyonlara RRP'nin servis verilen rejenerasyon noktaları veya katılımsız - NRP denir. Fiziksel devreler üzerinden sinyal iletim aralığı, iletilen sinyalin enerjisinin bir kısmının devrede kaybolması nedeniyle sinyalin zayıflaması (zayıflatması) ile belirlenir. Otoyol boyunca sinyal seviyelerindeki değişiklik, bir seviye diyagramı ile açıklanmaktadır (Şekil 25). Bu nedenle, OUP'nin yükseltme noktalarında, çok kanallı analog sinyal yükseltilir, bitişik bölümün zayıflaması telafi edilir, seviyeler sabit tutulur ve lineer yolun genlik-frekans, faz-frekans ve frekans özellikleri düzeltilir . Bir kanalın bitişik ara noktalar arasındaki kısmı aranan yükseltme bölümü. Ekipman ORP, NRP, dijital sistem sinyallerinin darbeleri arasındaki genliği, süreyi ve zaman aralığını eski haline getirmek için tasarlanmıştır.

İletim sistemlerinin sınıflandırılması - kavram ve türleri. "İletim sistemlerinin sınıflandırılması" kategorisinin sınıflandırılması ve özellikleri 2015, 2017-2018.

Bir telekomünikasyon sisteminin bir yerden bilgi iletmek ve başka bir yerden bilgi almak için çoğunlukla kullanıcılardan gizlenen bazı işlemleri gerçekleştirmesi gerekir. Telekomünikasyon sisteminin bilgi iletmeden önce, ileten (gönderen) ve alan (alıcı) taraflar arasında bir bağlantı kurması, en uygun veri aktarım yolunu hesaplaması, iletilen bilgilerin birincil işlemlerini gerçekleştirmesi ve bir bilgisayarın veya başka bir bilgisayarın aktarım hızını dönüştürmesi gerekir. iletişim hattı tarafından desteklenen oran içine sistemin dijital cihazı. Son olarak, telekomünikasyon sistemi iletilen bilgi akışını (trafik) kontrol eder.

Şekil 1.2 - En basit bilgi aktarım sisteminin yapısal diyagramı

Böyle bir sistemin ana unsurları şunlardır:

Mesaj kaynağı (IS);

Kodlayıcı (CU), "A" mesajından bir sinyal üretir;

Sinyali bir iletişim hattı üzerinden iletilmeye uygun bir forma dönüştürmek için bir verici-modülatöre (PM) ihtiyaç vardır;

İletişim hattı (LAN) - sinyallerin iletildiği fiziksel ortam;

Alıcı-demodülatör (RD) - alınan sinyali orijinal biçimine dönüştürür;

Alınan sinyalden ilk mesajı oluşturan kod çözme cihazı (DU);

Gerçekleştirme sinyali şekillendirici (FSR), alınan sinyale bağlı olarak bir kontrol sinyali üretmek için gereklidir;

yürütme cihazı.

Bilgi iletim sistemleri, tek kanal ve çok kanallı. Şek. 1.2, tek kanallı bir sistemi göstermektedir. Çok kanallı sistem, Şek. 1.3.

Şekil 1.3 - Çok kanallı iletişim sistemi

Çok kanallı bir sistemde, her bir kaynağın mesajlarının uygulanması

a 1 (t), a 2 (t),...,a N (t) bireysel vericiler (modülatörler) kullanarak M 1 , M 2 , ..., M N karşılık gelen kanal sinyallerine dönüştürülür s 1(t), s 2(t),...,s N(t). Toplayıcının çıkışındaki kanal sinyalleri seti S bir grup sinyali oluşturur s(t). Son olarak, grup vericisinde M sinyal s(t) hat sinyaline dönüştürülür s L (t), iletişim hattına giren LS.

Hattın sinyali neredeyse hiç bozulma olmadan ilettiğini ve parazit oluşturmadığını varsayın. Ardından, iletişim hattının alıcı ucunda doğrusal sinyal s L (t) grup alıcısı kullanma P bir grup sinyaline yeniden dönüştürülebilir s(t). Kanal veya bireysel alıcılar P 1 , P 2 , ..., P N grup sinyalinden s(t) karşılık gelen kanal sinyalleri vurgulanır s 1 (t), s 2 (t), ...,s N (t) ve ardından alıcılara yönelik mesajlara dönüştürülür a 1 (t), bir 2 (t), ..., bir N (t).

Kanal vericileri toplama cihazı ile birlikte birleştirme ekipmanını oluşturur. Grup vericisi M, iletişim hattı LS ve grup alıcısı P Kombine ekipman ve bireysel alıcılarla birlikte çok kanallı bir iletişim sistemi oluşturan bir grup iletişim kanalı (iletim yolu) oluşturur.

Çok kanallı iletişim sisteminin bireysel alıcıları PK normal sinyal dönüştürme işlemiyle birlikte s K (t) ilgili mesajlarda ve K(t) sinyallerin seçimini sağlamalıdır s K (t) grup sinyalinden s(t). Diğer bir deyişle, çok kanallı sistemin verici tarafında teknik cihazların bir parçası olarak, birleştirme ekipmanı ve alıcı tarafında - ayırma ekipmanı sağlanmalıdır.

Genel durumda, bir grup sinyali, yalnızca kanal sinyallerinin en basit toplamı ile değil, aynı zamanda grup sinyalinin her bir öğesinin kaynak mesajlar hakkında bilgi taşıdığı belirli bir mantıksal işlemle de oluşturulabilir. Bunlar kombinasyon ayırmalı sözde sistemlerdir.

Ayırma cihazlarının ayrı ayrı kanalların sinyallerini ayırt edebilmesi için bu sinyale özgü bazı özelliklerin olması gerekir. Genel durumda bu tür özellikler, bir harmonik taşıyıcının sürekli modülasyonu durumunda genlik, frekans veya faz gibi taşıyıcı parametreleri olabilir. Ayrık modülasyon tiplerinde, sinyallerin şekli de ayırt edici bir özellik olarak hizmet edebilir. Buna göre, sinyalleri ayırma yöntemleri de farklılık gösterir: frekans, zaman, faz vb. Bundan sonra daha ayrıntılı olarak bahsedeceğiz.

Telekomünikasyon sistemlerinin sınıflandırılması çok çeşitlidir. Çoğunlukla sistemin türü (cinsi) iletişim kanalı tarafından belirlenir. İletişim sistemi aynı tür iletişim kanalları üzerine kurulmuşsa, adı kanalların tipik adıyla belirlenir. Aksi takdirde, sınıflandırma özelliklerinin belirtilmesi kullanılır.

Bağlantı Türü Örnekleri

Radyo iletişimi - iletim için radyo dalgaları kullanılır.

DV -, MW -, HF - ve VHF - tekrarlayıcı kullanılmadan telsiz iletişim iletişimi

Uydu iletişimleri - alan tekrarlayıcı(lar)ını kullanan iletişimler

Radyo röle iletişimi - karasal tekrarlayıcı(lar) kullanan iletişim

Hücresel iletişim - bir yer baz istasyonları ağı kullanarak iletişim

Fiber optik iletişim