Լայնություն զ. Ինչ է թողունակությունը

Լայնությունը սովորաբար սահմանվում է որպես հաճախականության արձագանքման հատվածի վերին և ստորին սահմանային հաճախությունների տարբերություն: Լայնությունը արտահայտվում է հաճախականության միավորներով (օրինակ՝ Հց): Թողունակության մեծացումը թույլ է տալիս ավելի շատ տեղեկատվություն փոխանցել:

Անհավասար հաճախականության արձագանք

Հաճախականության արձագանքի անհավասարությունը բնութագրում է հաճախականության առանցքին զուգահեռ ուղիղ գծից շեղման աստիճանը: Հաճախականության արձագանքի անհավասարությունն արտահայտվում է դեցիբելներով։

Շղթայում հաճախականության արձագանքման անհավասարության նվազեցումը բարելավում է փոխանցվող ազդանշանի ձևի վերարտադրությունը:

Տեղեկատվության փոխանցման ալիքի իդեալական և իրական մոդելներ.

ԻԴԵԱԼ ԱԼԻՔ

Մոդել իդեալական ալիք

Դետերմինիստական ազդանշան

ԻՐԱԿԱՆ ԱԼԻՔ

IN իրական ալիքներ

Ալիքի ելքային ազդանշան

x(t) = μ(t)∙s(t-T)+w(t),

Հավելյալ միջամտություն

Բազմապատկիչ աղմուկ

Ազդանշանների նմուշառման և քվանտացման հայեցակարգը:

Անալոգային ազդանշանների շարունակական տեղեկատվական հավաքածուի վերածումը դիսկրետի կոչվում է նմուշառում .

Անալոգային ազդանշան ազդանշան է, որում ներկայացնող պարամետրերից յուրաքանչյուրը նկարագրվում է ժամանակի ֆունկցիայով և հնարավոր արժեքների շարունակական բազմությամբ:

Դիսկրետ ազդանշան ազդանշան է, որն ընդունում է միայն վերջավոր թվով արժեքներ:

Քվանտացում - շարունակական կամ դիսկրետ արժեքի արժեքների միջակայքը բաժանելով վերջավոր թվով ինտերվալների:

Պետք չէ շփոթել քվանտացում Հետ նմուշառում (և, համապատասխանաբար, քվանտացման քայլը նմուշառման հաճախականությամբ): ժամը նմուշառում ժամանակով փոփոխվող մեծությունը (ազդանշանը) չափվում է տվյալ հաճախականությամբ (նմուշառման հաճախականություն), այդպիսով նմուշառումը ազդանշանը բաժանում է ժամանակային բաղադրիչի (հորիզոնականորեն գրաֆիկում): Քվանտացում Այն նաև ազդանշանը բերում է նշված արժեքներին, այսինքն՝ այն բաժանում է ազդանշանի մակարդակով (գրաֆիկի վրա՝ ուղղահայաց): Ազդանշանը, որի վրա կիրառվում են նմուշառում և քվանտացում, կոչվում է թվային:

Նկար 1 – քվանտացված ազդանշան:

Նկար 2 – ոչ քվանտացված ազդանշան՝ դիսկրետ ժամանակով:

Թվային ազդանշան - տվյալների ազդանշան, որում ներկայացնող պարամետրերից յուրաքանչյուրը նկարագրվում է դիսկրետ ժամանակի ֆունկցիայով և հնարավոր արժեքների վերջավոր հավաքածուով:

Նկ3. - թվային ազդանշան:

Ազդանշանի նմուշառման մեթոդների դասակարգում.

Օգտագործված ժամանակի նմուշառում Եվ ըստ մակարդակի .

ԺԱՄԱՆԱԿԱՅԻՆ ՆՄԻՐԱՑՈՒՄ

Ժամանակի նմուշառում

Միատեսակ նմուշառում

Կոտելնիկովի թեորեմը

Հարմարվողական նմուշառում

Շնորհիվ այն բանի, որ ֆունկցիայի փոփոխությունը տարբեր ժամանակներում տարբեր է, նմուշառման քայլը կարող է տարբեր լինել՝ ապահովելով յուրաքանչյուր քայլի միատարր սխալ։

Հայեցողություն ԸՍՏ ՄԱԿԱՐԿԻ

Գործառույթների արժեքների դիսկրետացում (մակարդակ) կոչվում է քվանտացում . Քվանտացման գործողությունը հանգում է նրան, որ տվյալ ակնթարթային հաղորդագրության արժեքի փոխարեն մոտակա արժեքները փոխանցվում են դիսկրետ մակարդակների սահմանված սանդղակի երկայնքով:

Դիսկրետ արժեքները մակարդակի սանդղակի վրա առավել հաճախ ընտրվում են միատեսակ: Քվանտավորման ժամանակ այն ներմուծվում է սխալ (աղավաղում), քանի որ ֆունկցիայի իրական արժեքները փոխարինվում են կլորացված արժեքներով: Այս սխալի մեծությունը չի գերազանցում քվանտացման քայլի կեսը և կարող է կրճատվել մինչև ընդունելի արժեք: Սխալը պատահական ֆունկցիա է և ելքում հայտնվում է որպես լրացուցիչ աղմուկ («քվանտացման աղմուկ») , վերադրված է փոխանցված հաղորդագրության վրա։

ԺԱՄԱՆԱԿԻ ԵՎ ՄԱԿԱՐԿԻ ԴԻՍԿՐԵՏԻԶԱՑՈՒՄ

Թույլ է տալիս շարունակական հաղորդագրությունը վերափոխել դիսկրետի (անալոգային ազդանշանի մեջ թվային ձեւը ), որը կարող է այնուհետև կոդավորվել և փոխանցվել դիսկրետ (թվային) տեխնոլոգիայի միջոցով:

ԴԻՍԿՐԵՏ ՖՈՒՐԻԵ Տրանսֆորմացիա

Նմուշառված ազդանշանը կարելի է համարել որպես սկզբնական շարունակական ազդանշանի մի շարք իմպուլսներով բազմապատկելու արդյունք:

Ազդանշանի նմուշառման ճշգրտության գնահատման չափանիշներ.

Իրական ազդանշանի արժեքների տարբերությունը x ( տ ) ու մոտենում Պ ( տ ) , կամ վերարտադրում Վ ( տ ) - ֆունկցիան, համապատասխանաբար ներկայացնում է ընթացիկ նմուշառման սխալը կամ վերակառուցումը.

Ազդանշանի նմուշառման (և վերակառուցման) սխալը գնահատելու չափանիշի ընտրությունն իրականացվում է տեղեկատվության ստացողի կողմից և կախված է նմուշառված ազդանշանի նպատակային օգտագործումից և ապարատային (ծրագրային ապահովման) ներդրման հնարավորություններից: Սխալների գնահատումը կարող է իրականացվել ինչպես անհատական, այնպես էլ բազմակի ազդանշանների իրականացման համար:

Ավելի հաճախ, քան մյուսները, վերարտադրվող ֆունկցիայի շեղում Վ ( տ ) ազդանշանից x ( տ ) նմուշառման միջակայքի վրա Δt ես = տ ես – տ ես –1 գնահատվում են հետևյալ չափանիշներով.

ա) ամենամեծ շեղման չափանիշը.

Որտեղ ε ( տ ) – ընթացիկ սխալ, որը որոշվում է արտահայտությամբ (1):

բ) Միջին քառակուսի չափանիշ՝ որոշված հետևյալ արտահայտությամբ.

Որտեղ ε ( տ ) – ընթացիկ սխալ (1):

Վերոնշյալ նշագիծը նշանակում է միջին հավանականության սահմանում,

գ) Ինտեգրալ չափանիշ՝ որպես շեղման չափ x ( տ ) -ից Վ ( տ ) ունի ձև.

դ) հավանականության չափանիշը որոշվում է հարաբերությամբ.

Որտեղ ε 0 - թույլատրելի սխալի արժեքը;

Ռ 0 – ընդունելի հավանականություն, որ սխալը չի գերազանցում արժեքը ε 0 .

Միատեսակ նմուշառում.

Ժամանակի նմուշառում կատարվում է որոշակի դիսկրետ ժամանակներում ֆունկցիայի նմուշներ վերցնելով։ Արդյունքում շարունակական ֆունկցիան փոխարինվում է ակնթարթային արժեքների հավաքածուով։

Միատեսակ նմուշառում

Հղման պահերը ընտրվում են միատեսակ ժամանակի առանցքի վրա: Կոտելնիկովի թեորեմը – եթե անալոգային ազդանշանն ունի լայնությամբ սահմանափակ սպեկտր, ապա այն կարող է վերականգնվել եզակի և առանց կորստի իր դիսկրետ նմուշներից, որոնք վերցված են վերին հաճախականության կրկնակի մեծ հաճախականությամբ:

Տեղեկատվության կոդավորման հայեցակարգը:

Կոդ որոշ նախապես սահմանված հասկացություններ գրանցելու (կամ փոխանցելու) պայմանականությունների (կամ ազդանշանների) մի շարք է:

Կոդավորման տեղեկատվություն տեղեկատվության որոշակի ներկայացման ձևավորման գործընթացն է: Ավելի նեղ իմաստով տերմինը « կոդավորումը«Հաճախ հասկացվում է որպես տեղեկատվության ներկայացման մի ձևից մյուսին անցում, որն ավելի հարմար է պահպանման, փոխանցման կամ մշակման համար:

Սովորաբար, յուրաքանչյուր պատկեր կոդավորման ժամանակ (երբեմն կոչվում է կոդավորում) ներկայացված է առանձին նշանով:

Նշան միմյանցից տարբերվող տարրերի վերջավոր հավաքածուի տարր է։

Նշանն իր նշանակությամբ կոչվում է խորհրդանիշ .

Նիշերի մի շարք, որոնցում որոշվում է նրանց հերթականությունը, կոչվում է Այբուբեն . Կան բազմաթիվ այբուբեններ.

Կիրիլյան տառերի այբուբեն (A, B, V, G, D, E, ...)

Լատինական տառերի այբուբեն (A, B, C, D, E, F,...)

տասնորդական թվանշանների այբուբեն (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

Կենդանակերպի նշանների այբուբենը (կենդանակերպի նշանների նկարներ) և այլն:

ՀատկապեսՄիայն երկու նիշից բաղկացած հավաքածուները մեծ նշանակություն ունեն՝ զույգ նիշ (+, -), զույգ թվեր (0, 1), զույգ պատասխաններ (այո, ոչ)

Տեղեկատվության փոխանցման ալիքի բլոկային դիագրամ:

Բրինձ. 1.3.Դիսկրետ փոխանցման համակարգի ֆունկցիոնալ դիագրամ

հաղորդագրություններ

Իրական և իդեալական տեղեկատվության փոխանցման ալիքի հայեցակարգը:

ԻԴԵԱԼ ԱԼԻՔ

Մոդել իդեալական ալիք օգտագործվում է, երբ միջամտության առկայությունը կարելի է անտեսել: Այս մոդելն օգտագործելիս ելքային ազդանշանը դետերմինիստական է, ազդանշանների հզորությունը և թողունակությունը՝ սահմանափակ։

Դետերմինիստական ազդանշան ճշգրիտ որոշված ցանկացած պահի:

Լայնությունը ազդանշանի առավելագույն և նվազագույն հաճախականությունների տարբերությունն է:

ԻՐԱԿԱՆ ԱԼԻՔ

IN իրական ալիքներ Հաղորդագրություններ փոխանցելիս միշտ լինում են սխալներ: Սխալները հանգեցնում են կապուղու թողունակության նվազմանը և տեղեկատվության կորստի: Սխալների հավանականությունը մեծապես որոշվում է ազդանշանի աղավաղումներով և միջամտության ազդեցությամբ:

Ալիքի ելքային ազդանշան կարելի է գրել հետևյալ ձևով.

x(t) = μ(t)∙s(t-T)+w(t),

որտեղ s(t) ազդանշանն է ալիքի մուտքի վրա, w(t)-ը հավելյալ աղմուկն է, μ(t)-ը բազմապատկվող աղմուկն է, T-ն ազդանշանի ուշացումն է:

Հավելյալ միջամտություն - ազդանշանին ավելացված միջամտություն, երբ այն փոխանցվում է տեղեկատվական ալիքով:

Լրացուցիչ աղմուկը առաջանում է տատանումների (հոսանքի և լարման պատահական տատանումներ) հետ կապված լարերի, ռեզիստորների, տրանզիստորների և շղթայի այլ տարրերի ջերմային պրոցեսների, մթնոլորտային երևույթների (կայծակի արտանետումներ և այլն) և արդյունաբերական պրոցեսների (արդյունաբերական կայանքների շահագործում) հետ կապված միջամտությունների հետ։ , կապի այլ գծեր և այլն)։

Բազմապատկիչ աղմուկ - միջամտությունը բազմապատկվում է ազդանշանի հետ:

Բազմապատկիչ միջամտությունն առաջանում է կապուղու հաղորդման գործակիցի պատահական փոփոխություններից՝ կապված այն միջավայրի բնութագրերի փոփոխության հետ, որում ազդանշանները տարածվում են, և սխեմաների մեծացումով, երբ սնուցման լարումը փոխվում է, միջամտության և ազդանշանի մարման հետևանքով: ռադիոալիքների բազմակողմանի տարածման ժամանակ ազդանշանների տարբեր թուլացում: Բազմապատկիչ միջամտությունը ներառում է նաև լազերների «քվանտային աղմուկը», որն օգտագործվում է օպտիկական համակարգերում՝ տեղեկատվության փոխանցման և մշակման համար: Լազերի «քվանտային աղմուկը» պայմանավորված է լույսի ճառագայթման դիսկրետ բնույթով և կախված է ճառագայթման ինտենսիվությունից, այսինքն՝ բուն օգտակար ազդանշանից:

Գաուսյան ալիքը և դրա տեսակները.

ԳԱՈՒՍՅԱՆ ԱԼԻՔ

Նման մոդելի կառուցման ժամանակ հիմնական ենթադրությունները հետևյալն են.

– ալիքում ազդանշանների փոխանցման գործակիցը և ուշացման ժամանակը կախված չեն ժամանակից և ազդանշանների ստացման վայրում հայտնի որոշիչ մեծություններ են.

- ալիքում կա հավելումների տատանումների միջամտություն. Գաուսյան «սպիտակ աղմուկ» (Գաուսի պրոցեսը, որը բնութագրվում է միատեսակ սպեկտրային խտությամբ, սովորաբար բաշխված ամպլիտուդային արժեքով և ազդանշանի վրա ազդելու հավելյալ մեթոդով):

Գաուսյան ալիքը օգտագործվում է որպես իրական լարային կապի ալիքների և մեկ ճառագայթով ալիքների մոդել՝ առանց մարման կամ դանդաղ մարման: Այս դեպքում մարումը ազդանշանի ամպլիտուդի անվերահսկելի պատահական փոփոխություն է: Այս մոդելը թույլ է տալիս վերլուծել ազդանշանների ամպլիտուդային և փուլային աղավաղումները և տատանումների միջամտության ազդեցությունը:

ԳԱՈՒՍՅԱՆ ԱԼԻՔ՝ ԱՆՍԱՀՄԱՆԱԾ ԱԶԴԱՆՇԱՆԱԿԱՆ ՓՈՒԶՈՎ

Այս մոդելում ալիքում ազդանշանի հետաձգման ժամանակը դիտվում է որպես պատահական փոփոխական, ուստի ելքային ազդանշանի փուլը նույնպես պատահական է։ Ալիքի ելքային ազդանշանները վերլուծելու համար անհրաժեշտ է իմանալ ուշացման ժամանակի կամ ազդանշանի փուլի բաշխման օրենքը:

ԳԱՈՒՍՅԱՆ ՄԵԿ ՃԱՆԱՊԱՐՀԱՅԻՆ ԱԼԻՔԻ ԳՈՒՆՈՒՄՈՎ

ԳԱՈՒՍՅԱՆ ԲԱԶՄԱՂԻԿ ԱԼԻՔԻ ԳՈՒՆՈՒՄՈՎ

Այս մոդելը նկարագրում է ռադիոալիքներ, որոնցում ազդանշանների տարածումը հաղորդիչից դեպի ստացող տեղի է ունենում տարբեր երկայնքով. «ալիքներ» - ուղիներ. Տարբեր «ալիքների» ազդանշանների տեւողությունը եւ փոխանցման գործակիցները անհավասար են եւ պատահական: Ստացված ազդանշանը ձևավորվում է տարբեր ուղիներով ժամանող ազդանշանների միջամտության արդյունքում։ Ընդհանուր առմամբ, ալիքի հաճախականությունը և փուլային բնութագրերը կախված են ժամանակից և հաճախականությունից:

ԳԱՈՒՍՅԱՆ ԲԱԶՄԱՈՒՂ ԱԼԻՔ՝ ԳԵՐՄԱՆ ԵՎ ՀԱՎԵԼՎԱԾ ՏԵՂԱԿԱՆ ՄԻՋԱՄՏՈՒԹՅԱՄԲ

Այս մոդելում, տատանումների միջամտության հետ մեկտեղ, հաշվի են առնվում նաև կենտրոնացված միջամտության տարբեր տեսակներ։ Այն ամենաընդհանուրն է և լիովին արտացոլում է բազմաթիվ իրական ալիքների հատկությունները: Այնուամենայնիվ, դրա օգտագործումը ստեղծում է բարդ և աշխատատար վերլուծության առաջադրանքներ, ինչպես նաև նախնական վիճակագրական տվյալների մեծ ծավալ հավաքելու և մշակելու անհրաժեշտություն:

Ներկայումս շարունակական և դիսկրետ կապուղիների վերլուծության խնդիրները լուծելու համար, որպես կանոն, օգտագործվում են Գաուսի ալիքի մոդելը և Գաուսի մեկ ճառագայթային կապուղու մոդելը խամրումով:

Shannon-Fenno ծածկագրի ստեղծման մեթոդիկա, դրա առավելություններն ու թերությունները:

SHANNON-FENNO ԱԼԳՈՐԻԹՄ

Այն բաղկացած է նրանից, որ այբուբենի տառերը, դասավորված նվազման կարգով, բաժանվում են երկու խմբի՝ հնարավոր հավասար ընդհանուր (յուրաքանչյուր խմբում) հավանականությամբ։ Առաջին խմբի խորհրդանիշների համար համակցության առաջին տեղում դրեք 0-ը որպես ծածկագրերի առաջին ձախ դիրք, իսկ երկրորդ խմբի տարրերը՝ 1: Այնուհետև յուրաքանչյուր խումբ կրկին բաժանվում է ենթախմբերի՝ համաձայն նույն կանոնի. մոտավորապես հավասար հավանականություններով, և յուրաքանչյուր ենթախմբում լրացվում է կոդ բառի երկրորդ ձախ դիրքը (0,1): Գործընթացը կրկնվում է մինչև այբուբենի բոլոր տարրերը կոդավորվեն:

ԱՌԱՎԵԼՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

- իրականացման հեշտություն և, որպես հետևանք, կոդավորման/վերծանման/ բարձր արագություն

- հարմար է տեղեկատվությունը կոդավորել զրոների և միավորների հաջորդականության տեսքով, եթե պատկերացնում եք այս արժեքները որպես էլեկտրոնային տարրի երկու հնարավոր կայուն վիճակ. 0 - էլեկտրական ազդանշանի բացակայություն; 1 - էլեկտրական ազդանշանի առկայություն. Բացի այդ, տեխնոլոգիայի մեջ ավելի հեշտ է գործ ունենալ մեծ թվով պարզ տարրերի, քան փոքր թվով բարդ տարրերի հետ:

– Համաձայն Sh-F մեթոդի, պարզվում է, որ որքան մեծ է հաղորդագրության հավանականությունը, այնքան ավելի արագ է այն կազմում անկախ խումբ և այնքան կարճ է այն կոդը, որը կներկայացվի: Այս հանգամանքը ապահովում է Sh-F կոդի բարձր արդյունավետությունը։

ԹԵՐՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

– Ստացված հաղորդագրությունը վերծանելու համար հաղորդագրության հետ պետք է ուղարկվի կոդերի աղյուսակը, որը կբարձրացնի վերջնական հաղորդագրության տվյալների ծավալը:

– Սովորական կոդի դեպքում (որում բոլոր նշաններն օգտագործվում են տեղեկատվության փոխանցման համար), եթե կոդում սխալ է տեղի ունենում, ապա այն վերծանելն անհնար կլինի: Դա պայմանավորված է նրանով, որ կոդերի համակցություններն ունեն տարբեր երկարություններ, և սխալի դեպքում (1 նիշը 0-ով փոխարինելը և հակառակը), հաղորդագրության մեկ կամ մի քանի կոդերի համակցությունները կարող են չհամընկնել կոդերի աղյուսակի նիշերին:

–Shannon–Fano կոդավորումը բավականին հին սեղմման մեթոդ է, և այսօր այն առանձնահատուկ գործնական հետաքրքրություն չի ներկայացնում:

Անկախ հաղորդագրությունների աղբյուրի էնտրոպիա:

X և Y հաղորդագրությունների դիսկրետ աղբյուրների ընդհանուր էնտրոպիան հավասար է աղբյուրների էնտրոպիաների գումարին:

H nz (X,Y) = H(X) + H(Y), որտեղ H nz (X,Y) անկախ համակարգերի ընդհանուր էնտրոպիան է, H(X) X համակարգի էնտրոպիան, H(Y)՝ Y համակարգի էնտրոպիան.

Կախված հաղորդագրությունների աղբյուրի էնտրոպիա:

X աղբյուրի մասին տեղեկատվության քանակը սահմանվում է որպես X աղբյուրի էնտրոպիայի նվազում՝ Y աղբյուրի մասին տեղեկատվության ստացման արդյունքում։

H z (X,Y) = H(X) + H(Y|X), որտեղ H z (X,Y) կախված համակարգերի ընդհանուր էնտրոպիան է, H(X) X, H(Y) համակարգի էնտրոպիան: |X) – Y համակարգի պայմանական էնտրոպիա X-ի նկատմամբ:

Կախյալ համակարգերի էնտրոպիան ավելի փոքր է, քան անկախ համակարգերի էնտրոպիան։ Եթե էնտրոպիաները հավասար են, ապա կա կախյալ համակարգերի հատուկ դեպք՝ համակարգերն անկախ են։

H z (X,Y)<= H нз (X,Y) (<= – меньше или равно).

Էնտրոպիայի հատկությունները. Հարթլի չափ.

Էնտրոպիան մի մեծություն է, որը միշտ դրական է և վերջավոր, քանի որ հավանականության արժեքը գտնվում է 0-ից 1-ի միջակայքում: մի քանի անկախ հաղորդագրություններ հավասար են դրանցից յուրաքանչյուրում պարունակվող տեղեկատվության քանակի գումարին: 3. Էնտրոպիան հավասար է 0-ի, եթե տեղեկատվության աղբյուրի վիճակներից մեկի հավանականությունը հավասար է 1-ի, և այդպիսով աղբյուրի վիճակը լիովին որոշվում է (աղբյուրի մնացած վիճակների հավանականությունները հավասար են զրոյի, քանի որ. հավանականությունների գումարը պետք է հավասար լինի 1-ի): Սահմանված է Հարթլիի բանաձևը. որտեղ ես տեղեկատվության քանակն է, բիթերը:

Աղբյուրի կատարման և տեղեկատվության փոխանցման արագության հայեցակարգը:

ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅԱՆ ԱՂԲՅՈՒՐԻ ԿԱՏԱՐՈՒՄ

Երբ հաղորդագրության աղբյուրը գործում է, առանձին ազդանշաններ հայտնվում են ժամանակային ընդմիջումներով, որոնք ընդհանուր առմամբ կարող են մշտական չլինել: Այնուամենայնիվ, եթե աղբյուրի համար կա որոշակի միջին տեւողություն մեկ ազդանշան ստեղծելու համար, ապա աղբյուրի էնտրոպիան մեկ միավոր ժամանակում կոչվում է տեղեկատվության աղբյուրի արտադրողականություն։

ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅԱՆ ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՈՒԹՅԱՆ ԳՈՐԾՈՒՆԵՔ

Սա տվյալների փոխանցման արագությունն է՝ արտահայտված բիթերի, նիշերի կամ բլոկների քանակով, որոնք փոխանցվում են մեկ միավորի ժամանակ:

Տեղեկատվության փոխանցման արագության տեսական վերին սահմանը որոշվում է Շենոն-Հարթլի թեորեմով։

ՇԵՆՈՆ-ՀԱՐՏԼԻ ԹԵՈՐԵՄ

Կապուղու թողունակությունը C, որը նշանակում է տվյալների արագության տեսական վերին սահմանը, որը կարող է փոխանցվել տվյալ միջին ազդանշանային հզորությամբ S-ով անալոգային կապի ալիքի միջոցով, որը ենթակա է N հզորության սպիտակ Գաուսյան աղմուկի հավելման, հետևյալն է.

C=B∙log 2 (1+S/N),

որտեղ C – ալիքի հզորությունը, բիթ/վրկ; B – ալիքի թողունակություն, Հց; S - ընդհանուր ազդանշանային հզորություն, W; N – աղմուկի հզորություն, W.

· թողունակություն;

· թուլացում;

· աղմուկի իմունիտետ;

· թողունակություն;

· միավորի արժեքը.

Թողունակությունհաճախականությունների շարունակական միջակայք է, որի համար ելքային ազդանշանի ամպլիտուդի և մուտքային ազդանշանի հարաբերակցությունը գերազանցում է որոշ կանխորոշված սահմանը, սովորաբար 0,5: Թողունակությունը ամենամեծ ազդեցությունն ունի կապի գծով տեղեկատվության փոխանցման հնարավոր առավելագույն արագության վրա:

Լայնությունը կախված է գծի տեսակից և դրա երկարությունից: Սլայդը ցույց է տալիս տարբեր տեսակի կապի գծերի թողունակությունը, ինչպես նաև կապի տեխնոլոգիաներում առավել հաճախ օգտագործվող հաճախականությունների միջակայքերը:

Կապի ուղիների բնութագրերը. Թուլացում

Կապի գիծը խեղաթյուրում է փոխանցված տվյալները, քանի որ նրա ֆիզիկական պարամետրերը տարբերվում են իդեալականից: Կապի գիծը ակտիվ դիմադրության, ինդուկտիվ և կոնդենսիվ բեռի բաշխված համակցություն է:

Բնութագրերի տեսակները և դրանց որոշման մեթոդները:

Կապի գծերի հիմնական բնութագրերը ներառում են.

· ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանք;

· թողունակություն;

· թուլացում;

· աղմուկի իմունիտետ;

· խաչաձև խոսակցություն գծի մոտակա վերջում;

· թողունակություն;

· տվյալների փոխանցման հուսալիություն;

· միավորի արժեքը.

Նախևառաջ, համակարգչային ցանցի մշակողը շահագրգռված է տվյալների փոխանցման թողունակությամբ և հուսալիությամբ, քանի որ այս բնութագրերն ուղղակիորեն ազդում են ստեղծված ցանցի աշխատանքի և հուսալիության վրա: Արտադրողականությունը և հուսալիությունը և՛ կապի գծի, և՛ տվյալների փոխանցման եղանակի բնութագրիչներն են: Հետեւաբար, եթե փոխանցման եղանակը (արձանագրությունը) արդեն սահմանված է, ապա այդ բնութագրերը նույնպես հայտնի են։ Օրինակ, թվային գծի թողունակությունը միշտ հայտնի է, քանի որ դրա վրա սահմանված է ֆիզիկական շերտի արձանագրություն, որը սահմանում է տվյալների փոխանցման բիթային արագությունը՝ 64 Կբիթ/վրկ, 2 Մբիթ/վ և այլն։

Այնուամենայնիվ, դուք չեք կարող խոսել կապի գծի թողունակության մասին, քանի դեռ դրա համար չի սահմանվել ֆիզիկական շերտի արձանագրություն:

Հաճախականության արձագանք, թողունակություն և թուլացում

Լայնություն-հաճախականության բնութագիրը ցույց է տալիս, թե ինչպես է սինուսոիդի ամպլիտուդը կապի գծի ելքի վրա թուլանում՝ համեմատած դրա մուտքի ամպլիտուդի հետ՝ փոխանցվող ազդանշանի բոլոր հնարավոր հաճախականությունների համար: Ամպլիտուդայի փոխարեն այս հատկանիշը հաճախ օգտագործում է ազդանշանի պարամետր, ինչպիսին է իր հզորությունը:

Գործնականում հաճախականության արձագանքի փոխարեն օգտագործվում են այլ, պարզեցված բնութագրիչներ՝ թողունակություն և թուլացում։

Թուլացումսահմանվում է որպես ազդանշանի ամպլիտուդի կամ հզորության հարաբերական նվազում, երբ որոշակի հաճախականության ազդանշան փոխանցվում է գծի երկայնքով: Այսպիսով, թուլացումը ներկայացնում է գծի ամպլիտուդա-հաճախականության բնութագրիչից մեկ կետ: Հաճախ գիծը շահագործելիս նախապես հայտնի է հաղորդվող ազդանշանի հիմնական հաճախականությունը, այսինքն՝ այն հաճախականությունը, որի ներդաշնակությունն ունի ամենամեծ ամպլիտուդն ու հզորությունը։ Հետևաբար, բավական է իմանալ այս հաճախականության թուլացումը՝ գծի երկայնքով փոխանցվող ազդանշանների աղավաղումը մոտավորապես գնահատելու համար:

Թուլացումը A սովորաբար չափվում է դեցիբելներով և հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.

A = 10 տեղեկամատյան (խցիկ/փին),

Քանի որ առանց միջանկյալ ուժեղացուցիչների մալուխի ելքային ազդանշանի հզորությունը միշտ պակաս է մուտքային ազդանշանի հզորությունից, մալուխի թուլացումը միշտ բացասական արժեք է:

Օրինակ, 5-րդ կատեգորիայի ոլորված զույգ մալուխը բնութագրվում է առնվազն -23,6 դբ 100 ՄՀց հաճախականությամբ մալուխի երկարությամբ 100 մՀց հաճախականությամբ, քանի որ այս կատեգորիայի մալուխը նախատեսված է գերարագ տվյալների փոխանցում, որի ազդանշաններն ունեն զգալի ներդաշնակություն մոտավորապես 100 ՄՀց հաճախականությամբ։

3-րդ կարգի մալուխը նախատեսված է ցածր արագությամբ տվյալների փոխանցման համար, ուստի դրա համար նախատեսված է թուլացում 10 ՄՀց հաճախականությամբ (-11,5 դԲ-ից ոչ ցածր): Հաճախ նրանք գործում են թուլացման բացարձակ արժեքներով՝ առանց նշանը նշելու։

Բացարձակ հզորության մակարդակը, ինչպիսին է հաղորդիչի հզորության մակարդակը, նույնպես չափվում է դեցիբելներով: Այս դեպքում որպես ազդանշանային հզորության բազային արժեք ընդունվում է 1 մՎտ արժեքը, որի նկատմամբ չափվում է ընթացիկ հզորությունը: Այսպիսով, հզորության մակարդակը p հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.

p = 10 log (P/1mW) [dBm],

որտեղ P-ն ազդանշանի հզորությունն է միլիվատներով, իսկ dBm-ը հզորության մակարդակի միավորն է (դեցիբել/մՎտ):

Այսպիսով, ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանքը, թողունակությունը և թուլացումը համընդհանուր բնութագրիչներ են, և նրանց գիտելիքները թույլ են տալիս եզրակացություն անել, թե ինչպես են ցանկացած ձևի ազդանշանները փոխանցվելու կապի գծի միջոցով:

Կապի ուղիների բնութագրերը. Աղմուկներ

Բնութագրերի տեսակները և դրանց որոշման մեթոդները:

Կապի գծերի հիմնական բնութագրերը ներառում են.

· ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանք;

· թողունակություն;

· թուլացում;

· աղմուկի իմունիտետ;

· խաչաձև խոսակցություն գծի մոտակա վերջում;

· թողունակություն;

· տվյալների փոխանցման հուսալիություն;

· միավորի արժեքը.

Աղմուկներ

Որքան բարձր է պարբերական կրիչի ազդանշանի հաճախականությունը, այնքան ավելի շատ տեղեկատվություն է փոխանցվում մեկ միավորի ժամանակի գծի երկայնքով և այնքան բարձր է գծի հզորությունը ֆիքսված ֆիզիկական կոդավորման մեթոդով: Այնուամենայնիվ, մյուս կողմից, քանի որ պարբերական կրիչի ազդանշանի հաճախականությունը մեծանում է, այս ազդանշանի սպեկտրի լայնությունը նույնպես մեծանում է: Գիծը փոխանցում է սինուսոիդների այս սպեկտրը այն աղավաղումներով, որոնք որոշվում են իր անցողիկ գոտիով: Սա չի նշանակում, որ ազդանշանները չեն կարող փոխանցվել:Որքան մեծ է անհամապատասխանությունը գծի թողունակության և փոխանցվող տեղեկատվական ազդանշանների սպեկտրի լայնության միջև, այնքան ավելի շատ են աղավաղվում ազդանշանները և այնքան ավելի հավանական են սխալները ստացող կողմի կողմից տեղեկատվության ճանաչման մեջ, ինչը նշանակում է, որ իրականում տեղեկատվության փոխանցման արագությունը պարզվում է, որ ավելի ցածր է, քան կարելի էր ակնկալել:

Սահմանվել է կապը գծի թողունակության և դրա առավելագույն հնարավոր թողունակության միջև՝ անկախ ընդունված ֆիզիկական կոդավորման մեթոդից. Կլոդ Շենոն.

Շենոնի բանաձևը.

С = F Iog2 (1 + Рс/Рш),

որտեղ C-ը գծի առավելագույն հզորությունն է վայրկյանում բիթերով,

F-ը գծի թողունակությունն է հերցով,

Рс - ազդանշանի հզորություն,

Рш - աղմուկի հզորություն:

Այս հարաբերությունից պարզ է դառնում, որ թեև ֆիքսված թողունակությամբ կապի հզորության տեսական սահմանափակում չկա, գործնականում կա այդպիսի սահման: Իրոք, հնարավոր է մեծացնել գծի թողունակությունը՝ ավելացնելով հաղորդիչի հզորությունը կամ նվազեցնելով աղմուկի հզորությունը (միջամտությունը) կապի գծում: Այս երկու բաղադրիչներն էլ շատ դժվար է փոխել: Հաղորդիչի հզորության ավելացումը հանգեցնում է դրա չափի և արժեքի զգալի աճի: Աղմուկի մակարդակը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել լավ պաշտպանիչ էկրաններով հատուկ մալուխներ, ինչը շատ թանկ է, ինչպես նաև նվազեցնել աղմուկը հաղորդիչում և միջանկյալ սարքավորումներում, ինչը հեշտ չէ հասնել:

Բացի այդ, օգտակար ազդանշանի հզորությունների և աղմուկի ազդեցությունը թողունակության վրա սահմանափակվում է լոգարիթմական կախվածությամբ, որն այնքան արագ չի աճում, որքան ուղիղ համեմատականը: Այսպիսով, ազդանշանի հզորության և աղմուկի հզորության բավականին բնորոշ սկզբնական հարաբերակցությամբ 100 անգամ, հաղորդիչի հզորությունը 2 անգամ մեծացնելը կապահովի միայն գծի հզորության 15% աճ:

Գծի աղմուկի անձեռնմխելիությունը որոշում է ներքին հաղորդիչների վրա արտաքին միջավայրում առաջացած աղմուկի մակարդակը նվազեցնելու նրա ունակությունը: Գծի աղմուկի անձեռնմխելիությունը կախված է օգտագործվող ֆիզիկական միջավայրի տեսակից, ինչպես նաև բուն գծի պաշտպանիչ և աղմուկը ճնշող միջոցներից: Մալուխային գծերը ամենաքիչ դիմացկուն են միջամտություններին, իսկ օպտիկամանրաթելային գծերը, որոնք անզգայուն են արտաքին էլեկտրամագնիսական ճառագայթման նկատմամբ, ունեն գերազանց դիմադրություն: Սովորաբար արտաքին էլեկտրամագնիսական դաշտերի հետևանքով առաջացած միջամտությունը նվազեցնելու համար հաղորդիչները պաշտպանված են և/կամ ոլորվում:

Որոշ ազդանշանների հաղորդման ժամանակ ռադիոհաղորդիչի ալեհավաքում բարձր հաճախականության հոսանքը բաղկացած է տարբեր հաճախականությունների մի քանի հոսանքներից։ Հաղորդիչ ալեհավաքից տարածվող էլեկտրամագնիսական ալիքները և ընդունող ալեհավաքում ռադիոալիքների ազդեցության տակ առաջացող հոսանքները ունեն նույն բարդ բնույթը:

Հաղորդման յուրաքանչյուր տեսակի համար (ռադիոհեռախոսակապ, ռադիոհեռագրություն, հեռուստահաղորդում և այլն) այդ հոսանքների հաճախականությունները զբաղեցնում են որոշակի գոտի։ Միջին ալիքի հեռարձակման համար այն մոտավորապես 9 կՀց է, այսինքն՝ հեռարձակման հաղորդիչը ստեղծում է մի քանի հոսանքներից բաղկացած բարդ հոսանք, որի ամենաբարձր հաճախականությունը 9 կՀց-ով բարձր է ամենացածր հաճախականությունից: Օրինակ, 173 կՀց (? = 1734 մ) հաճախականությամբ գործող հեռարձակման հաղորդիչի համար դրանք կլինեն 168,5-ից մինչև 177,5 կՀց հաճախականություններ: Պաշտոնական ռադիոհեռախոսային կապի դեպքում հաճախականության գոտին 2 - 2,5 կՀց-ից ոչ ավելի է, իսկ ռադիոհեռագրային հաղորդման համար՝ էլ ավելի քիչ։ Բայց հեռուստատեսային հաղորդման ժամանակ հաճախականության գոտին ընդլայնվում է մինչև մի քանի մեգահերց:

Երբ շղթան ենթարկվում է տարբեր հաճախականությունների էլեկտրաշարժիչ ուժերին, ամենաուժեղ տատանումները ստացվում են, երբ emf-ն ունի ռեզոնանսային հաճախականություն կամ դրան մոտ հաճախականություն։ Եվ արտաքին emf-ի հաճախականության զգալի շեղումով ռեզոնանսային արժեքից, այսինքն, երբ միացումն անջատվում է արտաքին emf-ի հաճախականության համեմատ, տատանումների ամպլիտուդը պարզվում է, որ համեմատաբար փոքր է:

Կարելի է ասել, որ յուրաքանչյուր շղթա լավ է փոխանցում թրթռումները որոշակի հաճախականության գոտում, որը գտնվում է ռեզոնանսային հաճախականության երկու կողմերում: Այն կոչվում է Ppr շղթայի անցողիկ շղթա և պայմանականորեն որոշվում է ռեզոնանսային կորից 0,7 մակարդակում՝ ռեզոնանսային հաճախականությանը համապատասխանող առավելագույն հոսանքի կամ լարման արժեքից (նկ. 1):

Նկար 1 - Շղթայի թողունակություն

Այլ կերպ ասած, ենթադրվում է, որ շղթան լավ է փոխանցում թրթռումները, երբ դրանց ամպլիտուդը նվազում է ոչ ավելի, քան 30%՝ համեմատած ռեզոնանսի ամպլիտուդի հետ։ Շղթայի թողունակությունը երբեմն կոչվում է նաև ռեզոնանսային կորի լայնություն: Շղթայի որակը ազդում է ռեզոնանսային կորի ձևի վրա: Այս ցուցանիշից երևում է, որ որքան ցածր է շղթայի որակը, այնքան մեծ է դրա թողունակությունը: Բացի այդ, շղթայի ավելի բարձր ռեզոնանսային հաճախականության դեպքում թողունակությունն ավելի մեծ է:

Շղթայի թողունակության կախվածությունը դրա թուլացումից կամ որակի Q գործակիցից տրվում է հետևյալ պարզ բանաձևով.

Օրինակ, մի շղթա, որը կարգավորված է fo = 2000 կՀց հաճախականությամբ և ունի թուլացում: = 0,01, ունի թողունակություն Ppr = 0,01 * 2000 = 20 կՀց:

Ինչպես տեսնում եք, նեղ թողունակություն ստանալու համար անհրաժեշտ է օգտագործել բարձր որակի գործակից ունեցող շղթա, իսկ լայն թողունակություն՝ որակի գործակից ունեցող շղթա կամ աշխատել շատ բարձր ռեզոնանսային հաճախականությամբ։

Վերոնշյալ բանաձևից հետևում է, որ fo = Q * Ppp. Քանի որ միջին որակի շղթան ունի Q առնվազն 20, գործառնական հաճախականությունը պետք է լինի առնվազն 20 անգամ բարձր թողունակությունից: Օրինակ, հեռուստատեսային հաղորդումը, որի համար PPR-ը մի քանի մեգահերց է, պետք է իրականացվի մի քանի տասնյակ մեգահերցից ոչ ցածր հաճախականություններով, այսինքն. գերկարճ ալիքների վրա.

Ցանկալի է, որ շղթան ունենա այս տեսակի փոխանցման համար բնորոշ հաճախականության տիրույթին համապատասխանող թողունակություն: Եթե թողունակությունն ավելի փոքր է, ապա աղավաղումը կառաջանա որոշ թրթռումների վատ փոխանցման պատճառով: Ավելի լայն գոտին անցանկալի է, քանի որ կարող է լինել հարակից հաճախականությունների վրա գործող ռադիոկայանների ազդանշանների միջամտությունը:

Եթե լայն թողունակություն է պահանջվում, ապա ցածր Q սխեմաները հաճախ պետք է օգտագործվեն: Շղթայի որակի գործակիցը նվազում է, իսկ թողունակությունը մեծանում է, եթե միացմանը զուգահեռ միացված է ակտիվ դիմադրություն R, որը կոչվում է շունտային դիմադրություն (նկ. 2): Իրոք, շղթայի վրա առկա փոփոխական U լարումը կիրառվում է R դիմադրության վրա և դրա մեջ հոսանք է ստեղծում։ Հետևաբար, այս դիմադրության մեջ ուժը վատնվելու է։ Որքան ցածր է դիմադրությունը R, այնքան մեծ է հզորության կորուստը և այնքան մեծ է շղթայի թուլացումը: Եթե R դիմադրությունը շատ փոքր է, ապա այն կկարճ միացնի շղթայի տարրերից մեկը (կոնդենսատորը (նկ. 2 ա) կամ ամբողջ շղթան (նկ. 2 բ): Այնուհետև շղթան չի կարողանա աշխատել բոլորը որպես տատանողական համակարգ և ցուցադրում են իր ռեզոնանսային հատկությունները:

Նկ. 1 - շրջանցելով շղթան ակտիվ դիմադրությամբ

Շղթայի անջատումը ակտիվ դիմադրությամբ երբեմն կատարվում է հատուկ թողունակությունը ընդլայնելու համար: Բացի այդ, նման շունտավորումը գոյություն ունի այն պատճառով, որ սխեման միացված է այլ մասերի և սխեմաների: Արդյունքում առաջանում է շղթայի որակի անցանկալի վատթարացում։

Զուգահեռ շղթան սնուցող գեներատորի ներքին դիմադրությունը նույնպես ազդում է շղթայի որակի գործոնի և դրա թողունակության վրա: Սա հեշտությամբ կարելի է բացատրել հետևյալ կերպ.

Թող գեներատորը ինչ-որ պահի դադարի աշխատել: Այնուհետև շղթայում տատանումները կսկսեն թուլանալ, իսկ շղթային միացված գեներատորի ներքին դիմադրությունը կխաղա շունտային դիմադրության դեր՝ մեծացնելով թուլացումը։

Որքան մեծ է գեներատորի Ri-ն, այնքան ավելի թույլ է նրա ազդեցությունը, ինչը նշանակում է, որ շղթայի ռեզոնանսային կորը ավելի սուր է, իսկ թողունակությունը՝ փոքր, այսինքն. ավելի ցայտուն են շղթայի ռեզոնանսային հատկությունները։ Գեներատորի փոքր Ri-ի դեպքում շղթայի որակի գործոնը այնքան է նվազում, և անցողիկ գոտին այնքան լայն է դառնում, որ շղթայի ռեզոնանսային հատկությունները գործնականում բացակայում են:

Ri գեներատորի ազդեցության մասին նման եզրակացության եկանք ավելի վաղ՝ զուգահեռ շղթայի աշխատանքը դիտարկելիս։

Շատ հաճախ ՏՏ մասնագետների հետ շփվելիս կորպորատիվ հավելվածների դանդաղ կատարումը մեղադրվում է ցանցային բաժնի կամ նեղ կապի ուղիների վրա։ Բոլոր խնդիրների ամենապարզ լուծումն ավելի շատ թողունակություն է (ավելի լայն ալիք) և ավելի քիչ ձախ հավելվածներ ալիքում (ավելի քիչ մրցակիցներ թողունակության համար), և այդ դեպքում ամեն ինչ կթռչի: Իհարկե, պետք է ուշադրություն դարձնել կապի ուղիների մաքրությանը և դրանց օգտագործմանը, բայց սրանք միակ պարամետրերը չեն։ Ալիքների վիճակի գնահատման ամենապարզ լուծումը Flow տեխնոլոգիաներն են և տվյալների հարաբերակցությունը հիմնական հավելվածի աշխատանքի և NetFlow-ի տվյալների միջև (jFlow, Sflow և այլն):

Տվյալների ցանցերում ուշացումը կյանքի փաստ է: Հասկանալով դրանց բնույթը, դուք կարող եք նվազեցնել բացասական ազդեցությունը, դրանով իսկ բարձրացնելով հաղորդակցության որակը: Ցանցի հետաձգումները սահմանվում են ITU ստանդարտներով և պետք է լինեն որոշակի սահմաններում.

Փաթեթների փոխանցման հաջորդական սկզբունքը կապի ալիքով բերում է ուշացումների: Մեկ օգտագործողից մյուսին տեղեկատվության փոխանցման ուշացումը բաղկացած է մի քանի բաղադրիչներից և դրանք կարելի է բաժանել երկու մեծ դասերի՝ ֆիքսված և փոփոխական:

Փոփոխական ուշացումները հիմնականում ներառում են յուրաքանչյուր ցանցի հանգույցի հերթերի ուշացումները՝ երթուղիչ, անջատիչ, ցանցային ադապտեր: Ֆիքսված - փաթեթավորման ուշացում, հաջորդական ուշացում, կոդեկի հետաձգում (տեսանյութի կամ աուդիոի համար): Փոխանցման միջոցը կարող է լինել պղնձի զույգ, օպտիկամանրաթելային մալուխ կամ եթեր: Այս դեպքում ուշացման չափը կախված է ժամացույցի հաճախականությունից և շատ ավելի փոքր չափով` փոխանցման միջավայրում լույսի արագությունից:

Cisco-ի փաստաթղթերն ունեն այս աղյուսակը, որը թույլ է տալիս գնահատել հաջորդական ուշացումը՝ կախված փաթեթների երկարությունից և կապի ալիքի լայնությունից.

Շրջանակի չափը (բայթ)	Ալիքի փոխանցման արագությունը (Կբիթ/վրկ)
Շրջանակի չափը (բայթ)

1518 բայթանոց շրջանակ (Ethernet-ի առավելագույն երկարությունը) 64 կբիթ/վրկ հղման միջոցով փոխանցելու համար սերիական ուշացումը հասնում է 185 ms-ի: Եթե 64 բայթ երկարությամբ փաթեթները փոխանցվում են նույն ալիքով, ապա ուշացումը կկազմի ընդամենը 8 ms, այսինքն՝ որքան կարճ է փաթեթը, այնքան ավելի արագ այն կհասնի ընդունող կողմին: Հետևաբար, ձայնի փոխանցման համար օգտագործվում են կարճ UDP փաթեթներ, որոնք նվազագույնի են հասցնում ուշացման չափը, իսկ տվյալների փոխանցման սարքավորումների մշակողները, ընդհակառակը, ձգտում են մեծացնել շրջանակների երկարությունը՝ նվազեցնելու սպասարկման տրաֆիկի քանակը: Սերիական ուշացումը հաշվարկելու համար կարող եք օգտագործել բանաձևը.

Սերիական ուշացում = ((ուղարկելու կամ ստանալու բայթերի քանակը) x (8 բիթ))/ (հղման ամենացածր արագությունը)

Օրինակ, 100 ԿԲ ուղարկելու և 1 ՄԲ 2 Մբիթ/վրկ հղման միջոցով ստանալու հաջորդական ուշացումը կլինի.

Փոխանցում. (100,000 * 8) / 2,048,000 = 390 ms

Ստանալ՝ (1,024,000 *8) / 2,048,000 = 4000 ms

Իհարկե, սերիական հետաձգումը բաղադրիչներից մեկն է, և հոսքերից յուրաքանչյուրի վրա լրացուցիչ կազդի կապի ալիքների լատենտությունը, ջիթերը և այլն: Այս բանաձևը ցույց կտա իդեալական պատկեր, երբ այլ օգտատերեր կամ հավելվածներ չեն մրցում կապի ալիքի համար: Սա երևում է դիագրամում, որը ցույց է տալիս կապի ալիքի իրական արագությունը FTP-ով և 10 Մբիթ/վրկ ալիքով 200 ԿԲ ֆայլ փոխանցելիս:

Մենք տեսնում ենք, որ փոխանցման գործընթացում արագությունը հաստատուն չէ։ Քանի որ ցանցը համօգտագործվող միջավայր է, ցանցի միջոցով փոխանցվող փաթեթները հայտնվում են հերթերում, կորչում, և ակտիվանում է միջին մուտքի վերահսկման ալգորիթմը, որը թույլ չի տալիս մեկ օգտագործողին գրավել կապի ողջ ալիքը: Այս ամենն ազդում է փոխանցման արագության և արդյունքում՝ հավելվածի արագության վրա։

Ինչպե՞ս բարձրացնել հավելվածների արագությունը՝ առանց կապի ալիքի թողունակությունը փոխելու:

Բնականաբար, ամենահեշտ ելքը կապի ալիքի լայնությունը մեծացնելն է, բայց երբեմն դա հնարավոր չէ կամ շատ թանկ է կորպորատիվ հաճախորդների համար: Այս դեպքում տրամաբանական է նվազեցնել կապի ալիքում փոխանցվող տվյալների քանակը։ Ձայնը նվազեցնելու մի քանի եղանակ կա. Տվյալների սեղմում, thin client-ների օգտագործում, քեշավորում, երթևեկության օպտիմալացման լուծումների օգտագործում. դա երբեմն կարող է նվազեցնել երթևեկությունը 2-ից 5 անգամ (տարբեր հավելվածներ տարբեր կերպ են սեղմվում):

Հնարավոր է նաև հասկանալ երթևեկության կառուցվածքը և ինչպես է իրականում օգտագործվում կապի ալիքը՝ օգտագործելով Flow տեխնոլոգիաները, այնուհետև, առաջնահերթություն տալով երթևեկությանը, նվազեցնել փաթեթների հնարավոր կորուստները և ակտիվ սարքավորումներում հերթերի աճը:

«Թողունակություն» տերմինը հաճախ օգտագործվում է էլեկտրոնային հաղորդակցության ցանցերը նկարագրելիս: Սա նման համակարգերի հիմնական բնութագրիչներից մեկն է: Առաջին հայացքից կարող է թվալ, որ այն մարդը, ում աշխատանքը կապ չունի կապի գծերի հետ, կարիք չունի հասկանալու, թե ինչ է կապուղու թողունակությունը: Իրականում ամեն ինչ մի փոքր այլ է։ Շատ մարդիկ ունեն տնային անհատական համակարգիչ միացված և բոլորը գիտեն, որ երբեմն համաշխարհային ցանցի հետ աշխատանքը դանդաղում է առանց որևէ ակնհայտ պատճառի: Սրա պատճառներից մեկն այն է, որ հենց այդ պահին պրովայդերի ալիքի թողունակությունը ծանրաբեռնվում է։ Արդյունքը հստակ դանդաղում է և հնարավոր անսարքություններ: Նախքան «թողունակություն» հասկացությունը սահմանելը, եկեք օգտագործենք մի օրինակ, որը թույլ է տալիս յուրաքանչյուրին հասկանալ, թե ինչի մասին է խոսքը:

Պատկերացնենք մայրուղի մի փոքրիկ գավառական քաղաքում և խիտ բնակեցված մեգապոլիսում։ Առաջին դեպքում, ամենից հաճախ այն նախատեսված է մեկ կամ երկու երթևեկության հոսքերի համար, համապատասխանաբար, լայնությունը փոքր է: Սակայն խոշոր քաղաքներում նույնիսկ չորս գոտիներով երթեւեկությունը ոչ մեկին չի զարմացնի: Միևնույն ժամանակ այս երկու ճանապարհներով նույն ճանապարհն անցնող մեքենաների թիվը զգալիորեն տարբերվում է։ Դա կախված է երկու հատկանիշից՝ շարժման արագությունից և գոտիների քանակից: Այս օրինակում ճանապարհը, իսկ մեքենաները տեղեկատվության փոքր մասն է: Իր հերթին, յուրաքանչյուր գոտի հաղորդակցման գիծ է:

Այլ կերպ ասած, թողունակությունը անուղղակիորեն ցույց է տալիս, թե որքան տվյալներ կարող են փոխանցվել մեկ միավորի ժամանակի համար: Որքան բարձր է այս պարամետրը, այնքան ավելի հարմարավետ է աշխատել նման կապի միջոցով:

Եթե փոխանցման արագությամբ ամեն ինչ ակնհայտ է (այն մեծանում է ազդանշանի փոխանցման ուշացումների նվազմամբ), ապա «թողունակություն» տերմինը մի փոքր ավելի բարդ է: Ինչպես գիտեք, ազդանշանը տեղեկատվություն փոխանցելու համար այն փոխակերպվում է որոշակի ձևով: Էլեկտրոնիկայի հետ կապված, սա կարող է լինել կամ խառը մոդուլյացիա: Այնուամենայնիվ, փոխանցման առանձնահատկություններից մեկն այն է, որ տարբեր հաճախականություններով մի քանի իմպուլսներ կարող են միաժամանակ փոխանցվել նույն հաղորդիչով (ընդհանուր թողունակության շրջանակներում, քանի դեռ աղավաղումները գտնվում են ընդունելի սահմաններում): Այս հատկությունը թույլ է տալիս բարձրացնել կապի գծի ընդհանուր կատարումը՝ առանց ուշացումների փոփոխության: Հաճախականությունների համակեցության վառ օրինակ է տարբեր տեմբրով մի քանի մարդկանց միաժամանակյա զրույցը։ Չնայած բոլորը խոսում են, բոլորի խոսքերը բավականին տարբերվում են:

Ինչու՞ է երբեմն դանդաղում ցանցի հետ աշխատելիս: Ամեն ինչ շատ պարզ է բացատրվում.

Որքան մեծ է ուշացումը, այնքան ցածր է արագությունը: Ազդանշանի հետ կապված ցանկացած միջամտություն (ծրագրային կամ ֆիզիկական) նվազեցնում է կատարումը.

Հաճախ ներառում է լրացուցիչ բիթեր, որոնք կատարում են ավելորդ գործառույթներ, այսպես կոչված, «ավելորդություն»: Սա անհրաժեշտ է գծի վրա միջամտության պայմաններում գործունակությունն ապահովելու համար.

Հաղորդող միջավայրի ֆիզիկական սահմանը հասել է, երբ բոլոր վավերներն արդեն օգտագործվել են և նոր տվյալների հետ դրանք հերթագրվում են ուղարկելու համար:

Նման խնդիրները լուծելու համար մատակարարները մի քանի տարբեր մոտեցումներ են ցուցաբերում: Սա կարող է լինել վիրտուալացում, որը մեծացնում է «լայնությունը», բայց լրացուցիչ ուշացումներ է առաջացնում. ալիքի ընդլայնում «լրացուցիչ» հաղորդիչ լրատվամիջոցների պատճառով և այլն։

Թվային տեխնոլոգիաներում երբեմն օգտագործվում է «baud» տերմինը: Իրականում դա նշանակում է ժամանակի մեկ միավորի համար փոխանցված տվյալների բիթերի քանակը: Դանդաղ կապի գծերի օրերին (dial-up) 1 բաուդը համապատասխանում էր 1 բիթ 1 վայրկյանում։ Հետագայում, երբ արագություններն ավելացան, «բաուդը» դադարեց համընդհանուր լինել: Դա կարող է նշանակել վայրկյանում 1, 2, 3 կամ ավելի բիթ, որը պահանջում էր առանձին նշում, ուստի այժմ օգտագործվում է այլ համակարգ, որը բոլորը հասկանում են:

Կարող է օգտակար լինել կարդալ.