Vad är tillförlitligheten för kommunikationskanalen. Telekommunikation och kommunikation

Statens examen

(Statlig examen)

Fråga nr 3 ”Kommunikationskanaler. Klassificering av kommunikationskanaler. Kommunikationskanalparametrar. Villkor för signalöverföring över en kommunikationskanal".

(Plyaskin)

Länk. 3

Klassificering. 5

Egenskaper (parametrar) för kommunikationskanaler. tio

Villkor för signalöverföring över kommunikationskanaler. 13

Litteratur. fjorton

Länk

Länk- ett system av tekniska medel och ett signalutbredningsmedium för att överföra meddelanden (inte bara data) från en källa till en mottagare (och vice versa). Kommunikationskanalen, uppfattad i snäv mening ( kommunikationsväg), representerar endast det fysiska mediet för signalutbredning, till exempel en fysisk kommunikationslinje.

Kommunikationskanalen är utformad för att överföra signaler mellan fjärrenheter. Signaler bär information avsedd för presentation för en användare (person), eller för användning av datorapplikationer.

Kommunikationskanalen innehåller följande komponenter:

1) sändningsanordning;

2) mottagande anordning;

3) överföringsmedium av olika fysisk natur (fig. 1).

Den informationsbärande signalen som genereras av sändaren, efter att ha passerat genom överföringsmediet, kommer in i ingången på den mottagande anordningen. Vidare extraheras informationen från signalen och sänds till konsumenten. Signalens fysiska natur är vald så att den kan fortplanta sig genom överföringsmediet med minimal dämpning och distorsion. Signalen är nödvändig som informationsbärare, den bär inte i sig information.

Figur 1. Kommunikationskanal (alternativ nummer 1)

Fig. 2 Kommunikationskanal (alternativ nr 2)

De där. denna (kanal) är en teknisk anordning (teknik + miljö).

Klassificering

Det kommer att finnas exakt tre typer av klassificeringar. Välj smak och färg:

Klassificering nr 1:

Det finns många typer av kommunikationskanaler, bland vilka de mest utmärkande kabelanslutna kanaler kommunikation ( antenn, kabel, ljusledare etc.) och radiokommunikationskanaler (troposfärisk, satellit och så vidare.). Sådana kanaler är i sin tur vanligtvis kvalificerade baserat på egenskaperna hos ingångs- och utsignalerna, såväl som på förändringen i egenskaperna hos signalerna, beroende på sådana fenomen som uppträder i kanalen som fädning och dämpning av signaler.

Efter typ av distributionsmedium är kommunikationskanaler indelade i:

Trådbunden;

Akustisk;

Optisk;

Infraröd;

Radiokanaler.

Kommunikationskanaler klassificeras också i:

Kontinuerlig (vid ingången och utgången av kanalen - kontinuerliga signaler),

Diskret eller digital (vid ingången och utgången av kanalen - diskreta signaler),

· Kontinuerlig-diskret (kontinuerliga signaler vid kanalingången och diskreta signaler vid utgången),

· Diskret-kontinuerlig (diskreta signaler vid kanalingången och kontinuerliga signaler vid utgången).

Kanaler kan vara som linjär och icke-linjär, temporär och rumslig tid.

Möjlig klassificering kommunikationskanaler efter frekvensområde .

Informationsöverföringssystem är enkanal och flera kanaler... Typen av system bestäms av kommunikationskanalen. Om ett kommunikationssystem är byggt på samma typ av kommunikationskanaler, så bestäms dess namn av det typiska namnet på kanalerna. Annars används specifikationen av klassificeringsfunktionerna.

Klassificering nr 2 (mer detaljerad):

1. Klassificering efter frekvensområde

Ø Kilometer (LW) 1-10 km, 30-300 kHz;

Ø Hectometric (SV) 100-1000 m, 300-3000 kHz;

Ø Dekameter (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;

Ø Mätare (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;

Ø Decimeter (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;

Ø Centimeter (CMB) 1-10 cm, 3-30 GHz;

Ø Millimeter (MMV) 1-10 mm, 30-300 GHz;

Ø Decimitre (DMMV) 0,1-1 mm, 300-3000 GHz.

2. Efter riktning av kommunikationslinjer

- riktad ( olika ledare används):

Ø koaxial,

Ø tvinnade par baserade på kopparledare,

Ø fiberoptik.

- icke-riktad (radiolänkar);

Ø siktlinje;

Ø troposfärisk;

Ø jonosfärisk

Ø utrymme;

Ø radiorelä (återutsändning på decimeter och kortare radiovågor).

3. Efter typen av överförda meddelanden:

Ø telegraf;

Ø telefon;

Ø dataöverföring;

Ø faksimil.

4. Efter typ av signaler:

Ø analog;

Ø digital;

Ø impuls.

5. Efter typ av modulering (manipulation)

- I analoga kommunikationssystem:

Ø med amplitudmodulering;

Ø med enkel sidbandsmodulering;

Ø med frekvensmodulering.

- I digitala kommunikationssystem:

Ø med amplitudskiftning;

Ø med frekvensskiftning;

Ø med fasskiftning;

Ø med relativ fasskiftning;

Ø med tonskiftning (enkla element manipulerar underbärvågsoscillationen (ton), varefter nycklingen utförs med en högre frekvens).

6. Med värdet på basen av radiosignalen

Ø bredband (B >> 1);

Ø smalbandig (B "1).

7. Med antalet samtidigt överförda meddelanden

Ø enkanalig;

Ø multikanal (frekvens, tid, koduppdelning av kanaler);

8. I meddelanderiktningen

Ø ensidig;

Ø bilateral.
9. På order av meddelandeutbyte

Ø simplex kommunikation- tvåvägsradiokommunikation, där sändning och mottagning av varje radiostation utförs i tur och ordning;

Ø duplex kommunikation- Sändning och mottagning utförs samtidigt (det mest effektiva);

Ø halvduplex kommunikation- hänvisar till simplexen, som ger en automatisk övergång från sändning till mottagning och möjlighet att fråga korrespondenten på nytt.

10. Genom metoder för skydd av överförd information

Ø öppen kommunikation;

Ø sluten kommunikation (sekretessbelagd).

11. Genom graden av automatisering av informationsutbyte

Ø icke-automatiserad - radiostationskontroll och utbyte av meddelanden utförs av operatören;

Ø automatiserad - endast information läggs in manuellt;

Ø automatisk - processen för meddelandeutbyte utförs mellan en automatisk enhet och en dator utan medverkan av en operatör.

Klassificering nummer 3 (något kan upprepas):

1. Enligt överenskommelse

Telefon

Telegraf

Tv

Broadcasting

2. Genom överföringsriktning

Simplex (endast sändning i en riktning)

Halv duplex (växelvis överföring i båda riktningarna)

Duplex (samtidig överföring i båda riktningarna)

3. Av kommunikationslinjens natur

Mekanisk

Hydraulisk

Akustisk

Elektrisk (kabel)

Radio (trådlös)

Optisk

4. Av typen av signaler vid ingången och utgången av kommunikationskanalen

Analog (kontinuerlig)

Diskret i tiden

Diskret efter signalnivå

Digital (diskret och i tid och nivå)

5. Antalet kanaler per kommunikationslinje

Enkel kanal

Flerkanaligt

Och en annan teckning här:

Fig. 3. Klassificering av kommunikationslinjer.

Egenskaper (parametrar) för kommunikationskanaler

1. Kanalöverföringsfunktion: presenteras i formuläret amplitud-frekvenskarakteristik (AFC) och visar hur sinusformens amplitud vid kommunikationskanalens utgång dämpas i jämförelse med amplituden vid dess ingång för alla möjliga frekvenser hos den sända signalen. Det normaliserade frekvenssvaret för kanalen visas i fig. 4. Genom att känna till frekvenssvaret för en riktig kanal kan du bestämma formen på utsignalen för nästan vilken ingångssignal som helst. För att göra detta är det nödvändigt att hitta spektrumet för ingångssignalen, transformera amplituden för dess ingående övertoner i enlighet med amplitud-frekvenskarakteristiken och sedan hitta formen på utsignalen genom att addera de transformerade övertonerna. För experimentell verifiering av amplitud-frekvenskarakteristiken är det nödvändigt att testa kanalen med referens (lika i amplitud) sinusoider över hela frekvensområdet från noll till ett visst maxvärde som kan förekomma i insignalerna. Dessutom är det nödvändigt att ändra frekvensen av ingående sinusoider med ett litet steg, vilket innebär att antalet experiment bör vara stort.

- förhållandet mellan utsignalens spektrum och ingången
- bandbredd

Fig. 4 Normaliserat frekvenssvar för kanalen

2. Bandbredd: är en derivata av karakteristiken från frekvenssvaret. Det är ett kontinuerligt frekvensområde för vilket förhållandet mellan utsignalens amplitud och insignalen överstiger en viss förutbestämd gräns, det vill säga bandbredden bestämmer området för signalfrekvenser vid vilka denna signal sänds genom kommunikationskanalen utan betydande snedvridning. Typiskt mäts bandbredden till 0,7 gånger det maximala frekvenssvaret. Bandbredden har störst inverkan på den maximala dataöverföringshastigheten över kommunikationskanalen.

3. Försvagning: definieras som den relativa minskningen av en signals amplitud eller effekt när en signal med en viss frekvens sänds över en kanal. Under kanaldrift är ofta grundfrekvensen för den sända signalen känd i förväg, det vill säga frekvensen vars överton har den högsta amplituden och effekten. Därför är det tillräckligt att känna till dämpningen vid denna frekvens för att ungefärligen uppskatta distorsionen av signalerna som sänds över kanalen. Mer exakta uppskattningar är möjliga om man känner till dämpningen vid flera frekvenser som motsvarar flera grundläggande övertoner hos den sända signalen.

Dämpning mäts vanligtvis i decibel (dB) och beräknas med följande formel: , var

Signaleffekt vid kanalutgången,

Signalstyrka vid kanalingången.

Dämpningen beräknas alltid för en specifik frekvens och är relaterad till kanallängden. I praktiken används alltid begreppet "linjär dämpning", d.v.s. signaldämpning per enhet av kanallängd, till exempel dämpning 0,1 dB/meter.

4. Överföringshastighet: kännetecknar antalet bitar som sänds över kanalen per tidsenhet. Det mäts i bitar per sekund - bit/s, såväl som härledda enheter: Kbps, Mbps, Gbps... Överföringshastigheten beror på kanalens bandbredd, brusnivå, typ av kodning och modulering.

5. Kanalimmunitet: kännetecknar dess förmåga att tillhandahålla signalöverföring i närvaro av störningar. Det är vanligt att dela upp störningarna i inre(representerar termiskt brus från apparaten) och extern(de är olika och beror på överföringsmediet). Kanalimmunitet beror på hårdvara och algoritmiska lösningar för bearbetning av den mottagna signalen, som är inbäddade i transceivern. Immunitetöverföring av signaler genom kanalen kan ökas på bekostnad av kodning och specialbearbetning signal.

6. Dynamiskt omfång : logaritm av förhållandet mellan den maximala effekten för signalerna som sänds av kanalen och minimum.

7. Interferensimmunitet: det är brusimmunitet, dvs. bullerimmunitet.

En kommunikationskanal är ett system av tekniska medel och ett signalutbredningsmedium för att överföra meddelanden (inte bara data) från en källa till en mottagare (och vice versa). En kommunikationskanal, tolkad i snäv mening, representerar endast det fysiska mediet för utbredning av signaler, till exempel en fysisk kommunikationslinje.

Från källan till meddelandet (den talande personen), kommer meddelandet (talet) in i ingången på den sändande enheten (mikrofonen). Den sändande enheten omvandlar meddelandet till signaler som matas till kommunikationskanalens ingång. Vid utgången av kommunikationskanalen återger den mottagande enheten (telefonkapseln), vid den mottagna signalen, det sända meddelandet, varvid det senare uppfattas av meddelandemottagaren (lyssnande person). En sändare, en kommunikationskanal och en mottagare bildar ett informationsöverföringssystem eller ett kommunikationssystem.

Enligt deras avsedda syfte, differentierar kommunikationssystem kanaler för telesignalering, telemetri, telestyrning (telekommando), telegraf, telefon, ljudsändning, fax, tv-sändning, etc.

Kommunikationskanaler kan ta många former, inklusive lagringskompatibla kanaler som kan föra meddelanden så snart en situation uppstår.

Exempel på kommunikationskanaler är:

• Anslutning mellan initierande och avslutande kretsnoder
• En buffert där meddelanden kan placeras och tas emot
• Dedikerad kanal tillhandahållen av överföringsmediet antingen genom fysisk separation, såsom flerparkabel, eller genom elektrisk separation, såsom frekvensdelningsmultiplex eller tidsdelningsmultiplexering
• Vägen för rörelsen av en elektrisk eller elektromagnetisk signal skiljer sig vanligtvis från andra parallella banor
• En del av inspelningsmediet, till exempel ett spår eller en grupp av spår, som tillåter läsning eller skrivning till en station eller ljudenhet
• I kommunikationssystem, den del som förbinder datakällan och datasänkan
• En specifik radiofrekvens, par eller intervall av frekvenser, vanligtvis indikerade med en bokstav, siffra eller kodord och ofta tilldelade genom internationell överenskommelse
• Ett utrymme i nätverket Internet Relay Chat (IRC) där deltagarna kan kommunicera med varandra

Alla dessa kommunikationskanaler delar egenskapen att de bär information som förs över kanalen av en signal.

Ett exempel på en kommunikationskanal är en specifik radiofrekvens, ett par frekvenser eller ett frekvensområde, vanligtvis indikerat med en bokstav, siffra eller kodord och ofta tilldelat genom internationell överenskommelse. Marin VHF-radio använder cirka 88 kanaler i VHF-bandet för dubbelriktad frekvensmodulerad röstkommunikation. Kanal 16 betyder till exempel 156.800 MHz.

TV-kanaler är placerade på en frekvens, vars avgörande fysiska kvantitet är megahertz (MHz). Varje kanal är 6 MHz bred. Utöver dessa fysiska kanaler har tv även virtuella kanaler. Wi-Fi (trådlöst nätverk) är en kommunikationskanal som består av olicensierade kanaler 1-13 i intervallet från 2412 MHz till 2484 MHz i steg om 5 MHz.

Specifikationer

Använder följande kanalegenskaper

Immunitet

Interferensimmunitet A = 10 lg ⁡ P m i n s i g n a l P n o i s e (\ displaystil A = 10 \ lg (P_ (min ~ signal) \ över P_ (brus)))... Var P m i n s i g n a l P n o i s e (\ displaystil (P_ (min ~ signal) \ över P_ (brus)))- det minsta signal-brusförhållandet;

Kanalvolym

Kanalvolym V (\ displaystil V) bestäms av formeln: V k = Δ F k ⋅ T k ⋅ D k (\ displaystyle V_ (k) = \ Delta F_ (k) \ cdot T_ (k) \ cdot D_ (k)),

var T k (\ displaystil T_ (k))- den tid under vilken kanalen är upptagen med den sända signalen;

För signalöverföring genom kanalen utan distorsion, kanalvolymen V k (\ displaystil V_ (k)) måste vara större än eller lika med signalens volym V s (\ displaystyle V_ (s)), det är . Det enklaste fallet med att passa in signalvolymen i kanalvolymen är att uppnå uppfyllandet av ojämlikheterna Δ F k ⩾ Δ F s (\ displaystyle \ Delta F_ (k) \ geqslant ~ \ Delta F_ (s)), T k ⩾ T s (\ displaystyle T_ (k) \ geqslant ~ T_ (s))> och Δ D k ⩾ Δ D s (\ displaystyle \ Delta D_ (k) \ geqslant ~ \ Delta D_ (s))... Ändå, V k ⩾ V s (\ displaystyle V_ (k) \ geqslant ~ V_ (s)) kan utföras i andra fall, vilket gör det möjligt att uppnå de erforderliga kanalegenskaperna genom att ändra andra parametrar. Till exempel, när frekvensområdet minskar, kan bandbredden ökas.

Klassificering

Det finns många typer av kommunikationskanaler, bland vilka trådkommunikationskanaler (luft, kabel, fiberoptik, etc.) och radiokommunikationskanaler (troposfäriska, satellit, etc.) oftast särskiljs. Sådana kanaler är i sin tur vanligtvis kvalificerade baserat på egenskaperna hos ingångs- och utsignalerna, såväl som på förändringen i egenskaperna hos signalerna, beroende på sådana fenomen som uppträder i kanalen som fädning och dämpning av signaler.

Efter typen av utbredningsmedium är kommunikationskanaler indelade i trådbundna, akustiska, optiska, infraröda och radiokanaler.

Kommunikationskanaler klassificeras också i

• kontinuerlig (kontinuerliga signaler vid kanalens ingång och utgång),
• diskret eller digital (diskreta signaler vid kanalens ingång och utgång),
• kontinuerlig-diskret (kontinuerliga signaler vid kanalingången och diskreta signaler vid utgången),
• diskret-kontinuerlig (diskreta signaler vid kanalingången och kontinuerliga signaler vid utgången).

Kanaler kan vara linjära och icke-linjära, tidsmässiga och rumstid. Det är möjligt att klassificera kommunikationskanaler efter frekvensområde.

Kommunikationskanalmodeller

Kommunikationskanalen beskrivs av en matematisk modell, vars uppgift är reducerad till definitionen av matematiska modeller av utdata och input och S 1 (\ displaystyle S_ (1)), samt upprätta en koppling mellan dem, kännetecknad av operatören L (\ displaystil L), det är

S 2 = L (S 1) (\ displaystil S_ (2) = L (S_ (1))).

Kontinuerliga kanalmodeller

Kontinuerliga kanalmodeller kan klassificeras i en kanalmodell med additivt Gaussiskt brus, en kanalmodell med odefinierad signalfas och additivt brus, och en kanalmodell med intersymbolinterferens och additivt brus.

Idealisk kanalmodell

Den ideala kanalmodellen används när störningar kan försummas. När du använder denna modell är utsignalen S 2 (\ displaystyle S_ (2))är deterministisk, det vill säga

S 2 (t) = γ S 1 (t - τ) (\ displaystil S_ (2) (t) = \ gamma ~ S_ (1) (t- \ tau))

där γ är en konstant som bestämmer överföringskoefficienten, är τ en konstant fördröjning.

Kanalmodell med odefinierad signalfas och additivt brus

Kanalmodellen med en odefinierad signalfas och additivt brus skiljer sig från den ideala kanalmodellen i det τ (\ displaystyle \ tau)är en slumpvariabel. Till exempel, om insignalen är smalbandig, då signalen S 2 (t) (\ displaystyle S_ (2) (t)) vid utgången av en kanal med en odefinierad signalfas och additivt brus bestäms enligt följande:

S 2 (t) = γ (cos (θ) u (t) - sin (θ) H (u (t)) + n (t) (\ displaystil S_ (2) (t) = \ gamma (cos (\ theta) u (t) -sin (\ theta) H (u (t)) + n (t)),

där det tas hänsyn till att insignalen S 1 (t) (\ displaystyle S_ (1) (t)) kan representeras som:

S 1 (t) = cos (θ) u (t) - sin (θ) H (u (t)) (\ displaystyle S_ (1) (t) = cos (\ theta) u (t) -sin (\ theta) H (u (t))),

var H () (\ displaystil H ())- Hilbert transform, θ (\ displaystyle \ theta)- en slumpmässig fas, vars fördelning vanligtvis anses vara enhetlig över intervallet

ISI och Additive Noise Channel Model

Modellen av en kanal med intersymbolinterferens och additivt brus tar hänsyn till uppkomsten av signalspridning i tid på grund av olinjäriteten hos kanalens fas-frekvenssvar och kanalens begränsade bandbredd, det vill säga till exempel vid sändning diskreta meddelanden genom kanalen, kommer värdet på utsignalen att påverkas av kanalsvaren inte bara av det sända tecknet utan även för tidigare eller senare tecken. I radiokanaler påverkas förekomsten av intersymbolinterferens av flervägsutbredningen av radiovågor.

Nätverksteknologier, kommunikationskanaler och deras huvudsakliga egenskaper.

C åt:

Lär dig grunderna i nätverksteknik.

Utveckla kognitivt intresse.

Att främja en informationskultur.

NS kollar läxor.

NS lektion od:

Nätverksteknik är en konsekvent uppsättning standardprotokoll och mjukvara och hårdvara (till exempel nätverksadaptrar, drivrutiner, kablar och kontakter), tillräckligt för att bygga ett datornätverk.
Idag är Internet sammankopplingen av ett stort antal nätverk. Varje nätverk består av tiotals och hundratals servrar. Servrarna är direkt sammankopplade med olika kommunikationslinjer: kabel, markbunden radiokommunikation, satellitradiokommunikation. Ett stort antal datorer och lokala datornätverk, som är nätverksklienter, är anslutna till varje server. Klienter kan ansluta till servern inte bara via direkta linjer, utan även via vanliga telefonkanaler.
Kommunikationskanaler avser de tekniska medel som möjliggör överföring av data på distans. I det sammanhang vi överväger kommer kommunikationskanaler att kallaskommunikationsmedel för överföring av information mellan fjärrdatorer ... Konventionella kommunikationskanaler (telefon, telegraf, satellit, etc.) kan användas som tekniska medel för att överföra information. Nuförtiden anses kommunikationskanaler som byggts specifikt för överföring av digital information vara mer progressiva medel. Dessa inkluderar till exempel fiberoptiska nät.

De viktigaste egenskaperna hos kommunikationskanaler ärgenomströmning ochbullerimmunitet ... Genomströmning återspeglar förmågan hos en kanal att sända ett givet antal meddelanden per tidsenhet. Denna parameter beror på kommunikationskanalens fysiska egenskaper. Med andra ord,genomströmning är mängden data som överförs av modemet per tidsenhet, exklusive ytterligare serviceinformation, såsom start- och stoppbitar, initiala slutposter för Stokes, etc.
Immunitet ställer in parametern för förvrängningsnivån för den överförda informationen. För att undvika förändringar eller förlust av information under överföringen används speciella metoder för att minska effekten av brus.

Klassificering av datorkommunikationskanaler:

genom kodningsmetod:digital ochanalog ;

genom kommunikation:tilldelas (beständig anslutning) ochRinga upp (tillfällig anslutning);

genom signalöverföringsmetod:kabel- (tvinnat par, koaxialkabel, fiberoptisk, optisk (fiber), radiorelä, trådlös, satellit;telefon , radio (radiorelä, satellit).

Tvinnat par består av två isolerade ledningar tvinnade ihop. Att vrida ledningarna minskar effekten av externa elektromagnetiska fält på de överförda signalerna.

Koaxialkabel i jämförelse med tvinnat par har den en högre mekanisk styrka, bullerimmunitet.

Fiberoptisk kabel - ett idealiskt överföringsmedium, det påverkas inte av elektromagnetiska fält och har i sig praktiskt taget ingen strålning.

Kommunikationslinjer:
Radioreläkommunikationslinjer (RRL) är designade för att sända signaler i intervallen decimeter, centimeter och millimetervågor. Sändningen utförs genom ett system av repeatrar placerade på ett siktavstånd.

Trådlös nätverksutrustning är utformad för att överföra information över radiokanaler mellan datorer, nätverk och andra specialiserade enheter.

Satellitkommunikationslinjer arbeta i 9-11 frekvensområden och i framtiden i optiska områden. I dessa system sänds signalen från jordstationen till en satellit som innehåller sändar/mottagarutrustning, där den förstärks, bearbetas och skickas tillbaka till jorden, vilket ger kommunikation över långa avstånd och täcker stora områden.

Kommunikationskanaler är indelade isimplex ochduplex- ... I ett fall överförs information endast i en riktning, vilket är ett mindre effektivt medel. I ett annat fall sänds information i två riktningar och flera meddelanden kan sändas samtidigt.

Som en fysisk process som överför data på distans, användsignaler ... Denna process kan påverkas av olika fenomen som skaparinterferens (det kan till exempel vara en spänning av ett främmande ursprung som uppträder i kommunikationskanaler och begränsar överföringsområdet för användbara signaler).

Beroende på källan till händelsen och arten av deras påverkan delas störningar in i:

egen kommunikationskanalstörningar;

ömsesidig skapade av kanalers inflytande på varandra;

extern - från främmande elektromagnetiska fält.

Praxis har visat att det är omöjligt att bli av med buller (störningar) på grund av naturliga (oundvikliga) orsaker till deras förekomst. Sedan föreslogs idén om att söka efter möjligheten till skydd i själva den överförda texten (K.E. Shannon). Det bästa sättet var att använda redundant kod. Funktionen att skydda information under överföring via kommunikationskanaler inkluderar tre komponenter:bekräftelsen , feldetektering ochunderrättelse om dem, returnera i originalskick. Informationen kodas i enlighet med detta, tillsammans med huvudinnehållet överförs information om storleken på den överförda informationen. När information tas emot kontrolleras informationen om meddelandets längd mot initialtillståndet; om värdena inte stämmer överens skickas en signal till informationsöverföringspunkten om behovet av att sända igen.

Proxyserver - en mellanliggande, transitwebbserver som används som mellanhand mellan webbläsaren och den slutliga webbservern. Det främsta skälet till att använda en proxyserver är att spara mängden informationsöverföring och öka åtkomsthastigheten på grund av cachning. Till exempel, om de flesta av företagets anställda ofta använder samma webbserver som innehåller den aktuella växelkursen, kommer denna information att lagras i en proxy, och således kommer sidor att begäras från den ursprungliga servern endast 1 gång. Vid användning av proxy behöver företaget endast en offentlig IP-adress.

Protokoll - En uppsättning regler som styr formatet och förfarandena för utbyte av information mellan två oberoende processer eller enheter.

Nätverksprotokoll - en uppsättning regler och avtal som används vid överföring av data.

Det finns tre huvudtyper av protokoll som fungerar i olika nätverk och med olika operativsystem: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface).
Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP) är en uppsättning protokoll utvecklade för Internet och blev dess grund. TCP garanterar att varje byte som skickas når sin destination utan förlust. IP tilldelar lokala IP-adresser till fysiska nätverksadresser, och tillhandahåller därigenom adressutrymmet som routrar arbetar med.

TCP/IP-familjen inkluderar:

Telnet-protokoll, som tillåter fjärrterminaler att ansluta till fjärrvärdar (datorer);

domänadresseringssystem DNS, som tillåter användare att adressera nätverksnoder med ett symboliskt domännamn istället för en numerisk IP-adress;

filöverföringsprotokoll FTP, som definierar mekanismen för lagring och överföring av filer;

Hypertext Transfer Protocol HTTP.

Frågor och uppgifter

Vad kallas nätverksteknik?

Vad är kommunikationskanaler?

Vilka är de viktigaste egenskaperna hos kommunikationskanaler?

Ge klassificeringen av kommunikationskanaler.

Vad är en proxyserver?

Vad är protokoll?

Vilken funktion har TCP/IP?

Läxa : synopsis.

Kommunikationskanaler (CS) tjänar för signalöverföring och är en vanlig länk i alla informationsöverföringssystem.

Genom sin fysiska natur är kommunikationskanaler indelade i mekanisk, används för överföring av materiella medier, akustisk, optisk och elektrisk sänder ljud, ljus respektive elektriska signaler.

Elektriska och optiska kommunikationskanaler, beroende på metoden för signalöverföring, kan delas in i trådbundna, med hjälp av fysiska ledare för signalöverföring (elektriska ledningar, kablar, optiska fibrer), och trådlösa, med hjälp av elektromagnetiska vågor för signalöverföring (radiokanaler, infraröd kanaler).

Enligt formen för presentation av den överförda informationen är kommunikationskanaler indelade i analog genom vilken information överförs i kontinuerlig form, dvs. i form av en kontinuerlig serie av värden av någon fysisk kvantitet, och digital, sända information presenterad i form av digitala (diskreta, impuls)signaler av olika fysisk natur.

Beroende på de möjliga riktningarna för informationsöverföring är kommunikationskanaler indelade i simplex, tillåta information att överföras i endast en riktning; halv duplex tillhandahållande av alternativ överföring av information i både framåt- och bakåtriktningar; duplex-, vilket möjliggör överföring av information samtidigt i framåt- och bakåtriktningen.

Kommunikationskanaler är Ringa upp, som skapas från separata sektioner (segment) endast för tidpunkten för överföring av information genom dem, och i slutet av överföringen elimineras en sådan kanal (frånkopplad), och icke-kommuterade(markerad), skapad under lång tid och har konstanta egenskaper i längd, bandbredd, brusimmunitet.

Elektriska trådkommunikationskanaler som ofta används i automatiserad informationsbehandling och kontrollsystem skiljer sig åt i deras genomströmning:

låg hastighet, informationsöverföringshastighet i vilken från 50 till 200 bit/s. Dessa är telegrafkommunikationskanaler, både kopplade (abonnentetelegraf) och icke-kopplade;

medelhastighet, använda analoga (telefon)kommunikationskanaler; överföringshastigheten i dem är från 300 till 9600 bit / s, och i de nya standarderna V.32 - V.34 från International Consultative Committee on Telegraphy and Telephony (CCITT) och från 14400 till 56000 bit / s;

hög hastighet(bredband), ger informationsöverföringshastigheter över 56 000 bit/s.

Att överföra information till låghastighets- och medelhastighets kompressorstationer det fysiska mediet är vanligtvis trådbundna kommunikationslinjer: grupper av antingen parallella eller tvinnade ledningar kallas tvinnat par. Den består av isolerade ledare tvinnade i par för att minska både elektromagnetisk överhörning och signaldämpning vid överföring vid höga frekvenser.

För att organisera höghastighets (bredband) KS används olika kablar:

Avskärmad med tvinnade par av koppartrådar;

Oskärmad med partvinnade koppartrådar;

Koaxial;

Fiberoptisk.

STP kablar(skärmad med tvinnade koppartrådar) har goda tekniska egenskaper, men är obekväma att använda och dyra.

UTP-kablar(oskärmade med tvinnade par av koppartrådar) används ofta i dataöverföringssystem, särskilt i datornätverk.

Det finns fem kategorier av tvinnade par: den första och andra kategorin används för låghastighetsdataöverföring; den tredje, fjärde och femte - vid överföringshastigheter upp till 16,25 respektive 155 Mbit / s. Dessa kablar har goda tekniska egenskaper, är relativt billiga, lätta att använda och kräver inte jordning.

Koaxialkabelär en kopparledare, täckt med en dielektrikum och omgiven av en tvinnad tunna kopparledare med en skärmande skyddsmantel. Dataöverföringshastigheten över koaxialkabel är ganska hög (upp till 300 Mbps), men den är inte tillräckligt bekväm att använda och har en hög kostnad.

Fiberoptisk kabel(fig. 8.2) består av glas- eller plastfibrer med en diameter på flera mikrometer (ljusledande sträng) med högt brytningsindex n s, omgiven av lågbrytande isolering n 0 och placeras i ett skyddande polyetenhölje. I fig. 8.2, a visar fördelningen av brytningsindex över tvärsnittet av den fiberoptiska kabeln, och Fig. 8.2, b- strålutbredningsschema. En ljusemitterande diod eller en halvledarlaser är en strålningskälla som sprids genom en fiberoptisk kabel, en strålningsmottagare är en fotodiod, som omvandlar ljussignaler till elektriska. Överföringen av en ljusstråle genom en fiber är baserad på principen om total intern reflektion av strålen från väggarna i den ljusledande kärnan, på grund av vilken den minsta signaldämpningen säkerställs.

Ris. 8.2. Fiberoptisk strålutbredning:

a- fördelningen av brytningsindex över tvärsnittet av den fiberoptiska kabeln;

b - strålspridningsschema

Dessutom ger fiberoptiska kablar skydd av överförd information från externa elektromagnetiska fält och höga överföringshastigheter upp till 1000 Mbps. Informationen kodas med hjälp av analog, digital eller pulsmodulering av en ljusstråle. Fiberoptisk kabel är ganska dyr och används vanligtvis endast för att lägga kritiska trunkkommunikationskanaler, till exempel, en kabel som läggs längs Atlantens botten förbinder Europa med Amerika. I datornätverk används fiberoptisk kabel i de mest kritiska områdena, särskilt på Internet. En tjock ryggrad fiberoptisk kabel kan samtidigt organisera flera hundra tusen telefoner, flera tusen videotelefoner och omkring tusen tv-kommunikationskanaler.

Höghastighets CSär organiserade på basis av trådlösa radiokanaler.

Radiokanal - det är en trådlös kommunikationskanal som ligger över luften. För att bilda en radiokanal används en radiosändare och en radiomottagare. Dataöverföringshastigheterna över radiokanalen är praktiskt taget begränsade av bandbredden hos sändtagaren. Radiovåglängdsområdet bestäms av frekvensbandet för det elektromagnetiska spektrum som används för dataöverföring. Tabell 8.1 visar intervallen för radiovågor och motsvarande frekvensband.

För kommersiella telekommunikationssystem är de vanligaste frekvensbanden 902-928 MHz och 2,40 - 2,48 GHz.

Trådlösa kommunikationskanaler har dålig brusimmunitet, men ger användaren maximal rörlighet och lyhördhet.

Telefonkommunikationslinjer den mest förgrenade och utbredda. De utför överföringen av ljud (ton) och faxmeddelanden. Informationssystem, e-postsystem och datanät byggdes utifrån telefonlinjen. På basis av telefonlinjer kan analoga och digitala kanaler för informationsöverföring skapas.

V analoga telefonlinjer en telefonmikrofon omvandlar ljudvibrationer till en analog elektrisk signal, som sänds via abonnentlinjen till telefonväxeln. Bandbredden som krävs för överföring av mänsklig röst är cirka 3 kHz (300 Hz -3,3 kHz intervall). Samtalssignaler sänds över samma kanal som röstöverföring.

V digitala kommunikationskanaler den analoga signalen samplas före ingång - omvandlas till digital form: var 125:e μs (samplingsfrekvensen är 8 kHz) visas det aktuella värdet för den analoga signalen i en 8-bitars binär kod.

Tabell 8.1

Radiovågsområden och motsvarande frekvensband