Kāda ir atšķirība starp analogajiem un digitālajiem sakariem? Analogais un digitālais signāls

Sakaru līnijas var būt analogas vai digitālas.

Dati, kuriem sākotnēji bija analoga, nepārtraukta forma, piemēram, runa, fotoattēli un televīzijas attēli, telemetriskā informācija, pēdējā laikā arvien vairāk tiek pārraidīti pa sakaru kanāliem diskrētā formā, tas ir, “nuļļu” un “vieninieku” secības veidā. ”. Lai nepārtrauktu signālu pārveidotu diskrētā formā, tiek veikta diskrētā modulācija. sauc arī par kodēšanu.

Tiek izmantoti divu veidu datu kodēšanas veidi. Pirmo, kas balstīts uz nepārtrauktu sinusoidālu nesēja signālu, sauc par analogo modulāciju vai vienkārši modulāciju. Kodēšana tiek veikta, mainot analogā signāla parametrus. Otrais kodēšanas veids tiek saukts par digitālo kodējumu, un tā pamatā ir taisnstūrveida impulsu secība. Šīs kodēšanas metodes atšķiras ar pārraidītā signāla spektra platumu un to ieviešanas aprīkojuma sarežģītību.

Mūsdienu telekomunikāciju sistēmas un tīkli ir divu sākotnēji neatkarīgu tīklu attīstības sintēze:

telekomunikāciju tīkli (telefona, telegrāfa, teletaipa un radio sakari)
un datortīkli.

Sakaru sistēmu attīstības loģika prasīja ciparu datu pārraides sistēmu izmantošanu, kā arī skaitļošanas rīku izmantošanu, lai atrisinātu maršrutēšanas, satiksmes kontroles un signalizācijas problēmas. Šo divu pretkustību rezultātā panāktā komunikācijas tehnoloģiju un datortehnoloģiju kombinācija ļāva pilnveidot telefona klientu apkalpošanas tehnoloģiju un paaugstināt sakaru nozares efektivitāti, kā arī pilnvērtīgāk izmantot datorcentru resursus. , datorsistēmām un tīkliem, pārdalot to resursus un paralēli veicot uzdevumus un informācijas plūsmas starp tiem.

Daudzi tradicionālo operatoru publiskie tīkli (fiksētās tālruņa līnijas) galvenokārt ir analogie. Jauno operatoru izveidotie sakaru tīkli ir digitāli, kas nodrošina mūsdienīgu pakalpojumu ieviešanu un garantē šo tīklu nākotnes perspektīvas.

Tajā pašā laikā esošie analogie tīkli tiek aktīvi izmantoti informācijas pārraidīšanai gan analogā formā (telefonija, radiotelefonija, radio apraide un televīzija), gan diskrētu (digitālu) datu pārraidei. Informācijas nesējs telekomunikāciju kanālos ir elektriskie signāli (nepārtraukti, saukti par analogiem un diskrēti vai digitāli) un elektromagnētiskās svārstības - viļņi.
Lai pārraidītu analogo ziņojumu pa ciparu kanāliem nepārtrauktas secības veidā (telemetriskie, meteoroloģiskie dati, dati no uzraudzības un kontroles sistēmām), tas vispirms tiek digitalizēts. Digitalizācijas frekvence parasti ir aptuveni 8 kHz, ik pēc 125 μs analogā signāla vērtība tiek parādīta 8 bitu binārajā kodā. Tādējādi datu pārraides ātrums ir 64 kbit/s. Apvienojot vairākus no šiem pamata digitālajiem kanāliem vienā (multipleksēšana), iespējams izveidot lielāka ātruma kanālus: vienkāršākais multipleksētais kanāls nodrošina pārraides ātrumu 128 kbit/s, sarežģītāki kanāli, piemēram, multipleksējot 32 pamata kanālus, nodrošina caurlaidspēju. no 2048 Mbit/s. Arī biroja digitālās telefonu centrāles ir savienotas ar maģistrālēm, izmantojot digitālos kanālus.

Ciparu abonentu kanāli ķēžu komutācijas režīmā tiek izmantoti visizplatītākajā ciparu tīklā ar ISDN (Integrated Services Digital Network) pakalpojumu integrāciju. ISDN tīkls pēc popularitātes ir otrais pēc analogā telefonu tīkla. Adresēšana ISDN tiek organizēta tāpat kā telefonu tīklā, jo tīkls tika izveidots, lai savienotu esošos telefonu tīklus ar topošajiem datu tīkliem. Tāpēc ISDN tīkli ļauj apvienot dažādus sakaru veidus (video, audio datu pārraidi, tekstus, datora datus u.c.) ar ātrumu 64 kbit/s, 128 kbit/s, 2 Mbit/s un 155 Mbit/s platjoslas sakaru kanālos.

Ņemiet vērā, ka nosaukums ISDN parasti attiecas gan uz tīklu, kas izmanto ISDN tehnoloģiju, gan uz protokolu, kas izmanto šo tehnoloģiju.

Aktīvi attīstās arī cita veida digitālās sistēmas, no kurām jāatzīmē digitālo abonentlīniju DSL (Digital Subscriber Line) tehnoloģiju modifikācijas. HDSL (High Bit Rate DSL) ir ātrdarbīga ISDN abonenta līnijas versija.

ISDN un HDSL var konkurēt ar digitālajām maģistrālēm, izmantojot sinhrono digitālo hierarhiju SDN (Synchronous Digital Hierarchy). SDN sistēmā pastāv datu pārraides ātruma hierarhija. SDN maģistrāles izmanto optiskās šķiedras sakaru līnijas un daļēji radio līnijas.

Cilvēks katru dienu runā pa telefonu, skatās dažādus TV kanālus, klausās mūziku, sērfo internetā. Visi saziņas līdzekļi un citas informācijas vides ir balstītas uz dažāda veida signālu pārraidi. Daudzi cilvēki uzdod jautājumus par to, kā analogā informācija atšķiras no cita veida datiem un kas ir digitālais signāls. Atbildi uz tiem var iegūt, izprotot dažādu elektrisko signālu definīcijas un izpētot to būtiskās atšķirības savā starpā.

Analogais signāls

Analogais signāls (nepārtraukts) ir dabisks informācijas signāls, kam ir noteikts skaits parametru, ko apraksta laika funkcija un nepārtraukta visu iespējamo vērtību kopa.

Cilvēka maņas uztver visu informāciju no vides analogā veidā. Piemēram, ja cilvēks redz tuvumā braucam kravas automašīnu, tad tās kustība tiek novērota un nepārtraukti mainās. Ja smadzenes saņemtu informāciju par transportlīdzekļu kustību reizi 15 sekundēs, tad cilvēki vienmēr pakristu zem tā riteņiem. Cilvēks attālumu novērtē acumirklī, un katrā laika brīdī tas ir definēts un atšķirīgs.

Tas pats notiek ar citu informāciju - cilvēki dzird skaņu un novērtē tās skaļumu, novērtē video signāla kvalitāti un tamlīdzīgi. Attiecīgi visiem datu veidiem ir analogs raksturs un tie pastāvīgi mainās.

Uz piezīmes. Analogie un digitālie signāli ir iesaistīti sarunu partneru runas pārraidē, kas sazinās pa tālruni, pamatojoties uz šo signālu kanālu apmaiņu, izmantojot tīkla kabeli. Šāda veida signāliem ir elektrisks raksturs.

Analogo signālu apraksta ar matemātisko laika funkciju, kas ir līdzīga sinusoidālajam vilnim. Ja veicat, piemēram, ūdens temperatūras mērījumus, periodiski to uzsildot un atdzesējot, tad funkcijas grafikā tiks parādīta nepārtraukta līnija, kas atspoguļo tās vērtību katrā laika periodā.

Lai izvairītos no traucējumiem, šādi signāli jāpastiprina, izmantojot īpašus līdzekļus un ierīces. Ja signāla traucējumu līmenis ir augsts, tad tas ir jāpastiprina vairāk. Šo procesu pavada lieli enerģijas izdevumi. Piemēram, pastiprināts radiosignāls bieži vien pats par sevi var kļūt par traucējumiem citiem sakaru kanāliem.

Interesanti zināt. Analogie signāli iepriekš tika izmantoti visu veidu sakaros. Tomēr tagad tas visur tiek aizstāts vai jau ir aizstāts (mobilie sakari un internets) ar modernākiem digitālajiem signāliem.

Analogā un digitālā televīzija joprojām pastāv līdzās, taču digitālais televīzijas un radio apraides veids strauji aizstāj analogo datu pārraides metodi, pateicoties tā ievērojamajām priekšrocībām.

Lai aprakstītu šāda veida informācijas signālu, tiek izmantoti trīs galvenie parametri:

biežums;
viļņa garums;
amplitūda.

Analogā signāla trūkumi

Analogajam signālam ir šādas īpašības, kas parāda to atšķirību no digitālās versijas:

Šāda veida signālu raksturo dublēšana. Tas ir, tajos esošā analogā informācija netiek filtrēta - tajos ir daudz nevajadzīgu informācijas datu. Taču ir iespējams izlaist informāciju caur filtru, zinot papildus parametrus un signāla raksturu, piemēram, izmantojot frekvences metodi;
Drošība. Viņš ir gandrīz pilnīgi bezpalīdzīgs pret nesankcionētu ielaušanos no ārpuses;
Absolūta bezpalīdzība, saskaroties ar dažāda veida traucējumiem. Ja datu pārraides kanālā tiek uzlikti kādi traucējumi, signāla uztvērējs tos nemainītā veidā pārraidīs;
Nav īpašas iztveršanas līmeņu diferenciācijas - pārraidītās informācijas kvalitāte un daudzums nav nekādā veidā ierobežots.

Iepriekš minētās īpašības ir analogās datu pārraides metodes trūkumi, uz kuru pamata mēs varam uzskatīt, ka tā ir pilnībā novecojusi.

Digitālie un diskrētie signāli

Digitālie signāli ir mākslīgi informācijas signāli, kas tiek parādīti regulāru digitālo vērtību veidā, kas apraksta konkrētus pārraidītās informācijas parametrus.

Informācijai. Mūsdienās pārsvarā tiek izmantota vienkārši kodējama bitu plūsma – binārais digitālais signāls. Šis ir veids, ko var izmantot binārajā elektronikā.

Atšķirība starp digitālo datu pārraides veidu un analogo versiju ir tāda, ka šādam signālam ir noteikts vērtību skaits. Bitu straumes gadījumā ir divi no tiem: “0” un “1”.

Digitālā signāla pāreja no nulles uz maksimumu ir pēkšņa, ļaujot uztverošajai iekārtai to nolasīt skaidrāk. Ja rodas zināms troksnis un traucējumi, uztvērējam būs vieglāk atšifrēt digitālo elektrisko signālu nekā ar analogās informācijas pārraidi.

Tomēr digitālie signāli atšķiras no analogās versijas ar vienu trūkumu: ar augstu traucējumu līmeni tos nevar atjaunot, bet ir iespējams iegūt informāciju no nepārtraukta signāla. Piemērs tam varētu būt divu cilvēku telefonsaruna, kuras laikā var pazust veseli viena sarunu biedra vārdi un pat frāzes.

Šo efektu digitālajā vidē sauc par pārtraukuma efektu, ko var lokalizēt, samazinot sakaru līnijas garumu vai uzstādot atkārtotāju, kas pilnībā kopē oriģinālo signāla veidu un pārraida to tālāk.

Analogo informāciju var pārraidīt pa digitālajiem kanāliem pēc digitalizācijas procesa ar īpašām ierīcēm. Šo procesu sauc par analogo-digitālo konvertēšanu (ADC). Šo procesu var arī apgriezt pretējā virzienā – konvertēšana no digitālās uz analogo (DAC). DAC ierīces piemērs varētu būt digitālās TV uztvērējs.

Digitālās sistēmas izceļas arī ar spēju šifrēt un kodēt datus, kas ir kļuvis par svarīgu iemeslu mobilo sakaru un interneta digitalizācijai.

Diskrēts signāls

Ir trešais informācijas veids – diskrēta. Šāda veida signāls ir intermitējoša un laika gaitā mainās, pieņemot jebkuru no iespējamām (iepriekš noteiktajām) vērtībām.

Diskrētu informācijas nodošanu raksturo fakts, ka izmaiņas notiek pēc trim scenārijiem:

Elektriskais signāls mainās tikai laikā, paliekot nepārtrauktam (nemainīgam) apjomā;
Tas mainās tikai pēc lieluma, vienlaikus paliekot nepārtraukts laikā;
Tas var arī mainīties vienlaicīgi gan lielumā, gan laikā.

Diskrētība ir atradusi pielietojumu lielu datu apjomu pakešpārsūtīšanā skaitļošanas sistēmās.

Pamatojoties uz iepriekš minēto, var noteikt, ka vērtību nepārtrauktība un daudzveidība ir galvenās atšķirības starp analogo informāciju un diskrēto un digitālo informāciju. Digitālā datu pārraide aizstāj analogo pārraidi, ne velti cilvēce dzīvo digitālajā laikmetā.

Video

Līdzīgi dokumenti

Nepārtraukto analogo signālu pamatīpašības. Analogā signāla īpašības un pārraide. Analogo signālu pielietojums telefonijā, radio apraidē, televīzijā. Atšķirības starp deterministiskajiem, periodiskajiem, sinusa un kvadrātviļņu signāliem.

prezentācija, pievienota 17.12.2016

Tiešā digitālā sintēze, tās shēma, apjoms, nozīme. Digitālā-analogā pārveidotāju parametri: statistiskie (izšķirtspēja, pilnas skalas kļūda un nulles nobīde, nelinearitāte) un dinamiskie. Trokšņi un to rašanās iemesli.

abstrakts, pievienots 14.02.2009

Analogo slēdžu jēdziens, būtība un raksturlielumi. Analogo slēdžu statiskie raksturlielumi. Elektronisko slēdžu īpašības un to apraksts. Lauka efekta tranzistoru slēdžu un analogo multiplekseru īpašības.

abstrakts, pievienots 14.02.2009

Sakaru attīstības vēstures analīze. Personīgo radiosakaru raksturojums. Personīgo zvanu sistēmu un mobilo mobilo sakaru darbības principu apguve. Analogo sistēmu un digitālo šūnu sakaru standartu darbības analīze.

apmācība, pievienota 18.09.2017

Sakaru līniju veidi, sakaru kanāla jēdziens un datu pārraides kanālu klasifikācija. Frekvenču diapazoni, ko pārraida galvenie virzošo sistēmu veidi, analogo signālu galvenie raksturlielumi. Digitālo pārraides sistēmu izstrāde un izmantošana.

prezentācija, pievienota 19.10.2014

Analogo un diskrēti-analogo noskaņojamo integratoru ķēžu izpēte, to uzbūves īpatnības un darbības principi. Katras ķēdes unikalitātes noteikšana gan ķēdes dizaina, gan pārstrukturēšanas metodes, analīzes veikšanas ziņā.

raksts, pievienots 28.07.2017

Telefona pieslēgumu veidu klasifikācija un apraksts. Valsts automatizētās telefonu sakaru sistēmas pamati. Pilsētas analogo telefonu centrāļu dažāda veida abonentu tīkla uzbūves shēma, struktūra. Viņu savstarpējās saiknes veidi.

prezentācija, pievienota 03.09.2013

Analogo un digitālo pārraides sistēmu izpēte. Signālu izplatīšanās pa sakaru līnijām nepārtraukti mainīgu sinusoidālu elektromagnētisko viļņu veidā, ko raksturo frekvence, fāze un amplitūda. Divvirzienu kanāla izpēte.

prezentācija, pievienota 01.03.2018

Analogo elektronisko ierīču kvalitatīvie rādītāji un raksturlielumi. Pastiprināšanas posma uzbūve, izmantojot vakuumlampu un lauka efekta tranzistorus. Atsauksmes par analogajām ierīcēm. Pastiprinātāja posmi ar dažāda veida atgriezenisko saiti.

lekciju kurss, pievienots 23.05.2013

Metodes izejas sprieguma ģenerēšanai ciparu-analogiem pārveidotājiem. Paralēlais digitālais-analogais pārveidotājs, kura pamatā ir komutēti kondensatori un pārveidotājs ar sprieguma summēšanu, to īpašības un pārveidotāja saskarnes.

Kad jūs nodarbojaties ar televīzijas un radio apraidi, kā arī mūsdienu sakaru veidiem, jūs bieži saskaraties ar tādiem terminiem kā "analogais signāls" Un "digitālais signāls". Speciālistiem šajos vārdos nav nekāda noslēpuma, bet nezinātājiem atšķirība starp “digitālo” un “analogo” var būt pilnīgi nezināma. Tikmēr ir ļoti būtiska atšķirība.

Kad mēs runājam par signālu, mēs parasti domājam elektromagnētiskās svārstības, kas izraisa EML un izraisa strāvas svārstības uztvērēja antenā. Pamatojoties uz šīm vibrācijām, uztverošā ierīce - televizors, radio, rācija vai mobilais tālrunis - veido "ideju" par to, kādu attēlu parādīt ekrānā (ja ir video signāls) un kādas skaņas pavada šo video signālu. .

Jebkurā gadījumā signāls no radiostacijas vai mobilā tālruņa torņa var parādīties gan digitālā, gan analogā formā. Galu galā, piemēram, pati skaņa ir analogs signāls. Radiostacijā mikrofona uztvertā skaņa tiek pārvērsta jau minētajos elektromagnētiskajos viļņos. Jo augstāka ir skaņas frekvence, jo augstāka ir izejas svārstību frekvence, un jo skaļāk runā skaļrunis, jo lielāka ir amplitūda.

Rezultātā radušās elektromagnētiskās svārstības jeb viļņi tiek izplatīti telpā, izmantojot raidīšanas antenu. Lai ētera viļņi netiktu aizsērēti ar zemfrekvences traucējumiem un lai dažādām radiostacijām būtu iespēja strādāt paralēli, netraucējot viena otrai, skaņas ietekmes radītās vibrācijas tiek summētas, tas ir, “uzliktas virsū”. uz citām vibrācijām, kurām ir nemainīga frekvence. Pēdējo frekvenci parasti sauc par “nesēju”, un tieši tās uztverei mēs noregulējam savu radio uztvērēju, lai “noķertu” radiostacijas analogo signālu.

Uztvērējā notiek apgrieztais process: nesējfrekvence tiek atdalīta, un antenas uztvertās elektromagnētiskās svārstības tiek pārvērstas skaņas svārstībās, un no skaļruņa tiek dzirdama pazīstamā diktora balss.

Audiosignāla pārraidīšanas laikā no radiostacijas uz uztvērēju var notikt jebkas. Var rasties trešo pušu traucējumi, var mainīties frekvence un amplitūda, kas, protams, ietekmēs radio radītās skaņas. Visbeidzot, gan raidītājs, gan uztvērējs signāla pārveidošanas laikā rada kļūdu. Tāpēc analogā radio atskaņotajai skaņai vienmēr ir zināmi kropļojumi. Balss var būt pilnībā reproducēta, neskatoties uz izmaiņām, taču fonā būs svilpšana vai pat sēkšana, ko izraisa traucējumi. Jo mazāk uzticama būs uztveršana, jo skaļāki un izteiktāki būs šie svešā trokšņa efekti.

Turklāt zemes analogajam signālam ir ļoti vāja aizsardzības pakāpe pret nesankcionētu piekļuvi. Sabiedriskajām radio stacijām tam, protams, nav nekādas nozīmes. Bet, izmantojot pirmos mobilos tālruņus, bija viens nepatīkams moments, kas saistīts ar faktu, ka gandrīz jebkuru trešās puses radio uztvērēju varēja viegli noregulēt uz vēlamo viļņa garumu, lai noklausītos jūsu telefona sarunu.

Analogajai apraidei ir šādi trūkumi. To dēļ, piemēram, televīzija solās kļūt pilnīgi digitāla salīdzinoši īsā laikā.

Tiek uzskatīts, ka digitālie sakari un apraide ir vairāk aizsargāti pret traucējumiem un no ārējām ietekmēm. Lieta tāda, ka, izmantojot “digitālo”, analogais signāls no mikrofona raidstacijā tiek šifrēts digitālā kodā. Nē, protams, skaitļu un skaitļu straume neizplatās apkārtējā telpā. Vienkārši noteiktas frekvences un skaļuma skaņai tiek piešķirts radio impulsu kods. Impulsu ilgums un frekvence ir iepriekš iestatīti - tas ir vienāds gan raidītājam, gan uztvērējam. Impulsa klātbūtne atbilst vienam, neesamība - nullei. Tāpēc šādu saziņu sauc par “digitālo”.

Tiek izsaukta ierīce, kas analogo signālu pārvērš ciparu kodā analogo-digitālo pārveidotājs (ADC). Un uztvērējā instalēto ierīci, kas pārvērš kodu analogā signālā, kas atbilst jūsu drauga balsij GSM mobilā tālruņa skaļrunī, sauc par “digitālā-analogā pārveidotāju” (DAC).

Digitālā signāla pārraides laikā kļūdas un kropļojumi praktiski tiek novērsti. Ja impulss kļūst nedaudz spēcīgāks, garāks vai otrādi, sistēma to joprojām atpazīs kā vienību. Un nulle paliks nulle, pat ja tās vietā parādīsies kāds nejaušs vājš signāls. ADC un DAC nav citu vērtību, piemēram, 0,2 vai 0,9 - tikai nulle un viens. Tāpēc traucējumi gandrīz neietekmē digitālos sakarus un apraidi.

Turklāt “digitālais” ir arī vairāk aizsargāts pret nesankcionētu piekļuvi. Galu galā, lai ierīces DAC varētu atšifrēt signālu, tam ir “jāzina” atšifrēšanas kods. ADC kopā ar signālu var pārraidīt arī tās ierīces digitālo adresi, kas izvēlēta kā uztvērējs. Tādējādi, pat ja radio signāls tiek pārtverts, to nevar atpazīt, jo nav vismaz koda daļas. Tas ir īpaši patiesi.

Tātad, lūk Atšķirības starp digitālajiem un analogajiem signāliem:

1) Analogais signāls var tikt izkropļots ar traucējumiem, un digitālais signāls var būt pilnībā aizsērējis ar traucējumiem vai nonākt bez traucējumiem. Digitālais signāls noteikti ir vai tā nav (nulle vai viens).

2) Analogais signāls ir pieejams visām ierīcēm, kas darbojas pēc tāda paša principa kā raidītājs. Digitālais signāls ir droši aizsargāts ar kodu, un to ir grūti pārtvert, ja tas nav paredzēts jums.

Sakaru līnijas var būt analogas vai digitālas.

Mūsdienu telekomunikāciju sistēmas un tīkli ir divu sākotnēji neatkarīgu tīklu attīstības sintēze:

telekomunikāciju tīkli (telefona, telegrāfa, teletaipa un radio sakari)

un datortīkli.

Lai pārraidītu analogo ziņojumu pa ciparu kanāliem nepārtrauktas secības veidā (telemetriskie, meteoroloģiskie dati, dati no uzraudzības un kontroles sistēmām), tas vispirms tiek digitalizēts. Digitalizācijas frekvence parasti ir aptuveni 8 kHz, ik pēc 125 μs analogā signāla vērtība tiek parādīta 8 bitu binārajā kodā. Tādējādi datu pārraides ātrums ir 64 kbit/s. Apvienojot vairākus no šiem pamata digitālajiem kanāliem vienā (multipleksēšana), iespējams izveidot lielāka ātruma kanālus: vienkāršākais multipleksētais kanāls nodrošina pārraides ātrumu 128 kbit/s, sarežģītāki kanāli, piemēram, multipleksējot 32 pamata kanālus, nodrošina caurlaidspēju. no 2048 Mbit/s. Arī biroja digitālās telefonu centrāles ir savienotas ar maģistrālēm, izmantojot digitālos kanālus.

Ņemiet vērā, ka nosaukums ISDN parasti attiecas gan uz tīklu, kas izmanto ISDN tehnoloģiju, gan uz protokolu, kas izmanto šo tehnoloģiju.

Bezvadu sakaru kanāli

Papildus tradicionālajiem fiziskajiem datu nesējiem bezvadu datu pārraides metodes var nodrošināt ērtu un dažkārt neizbēgamu alternatīvu kabeļu savienojumiem. Bezvadu tehnoloģijas atšķiras pēc signāla veida, bieži tie (augstāka frekvence nozīmē ātrāku pārraides ātrumu) un pārraides attāluma. Trīs galvenie bezvadu datu pārraides veidi ir radio, mikroviļņu krāsns un infrasarkanais.

Radio sakari

Radiosakaru tehnoloģijas (Radio Waves) sūta datus radio frekvencēs, un tām praktiski nav diapazona ierobežojumu. To izmanto, lai savienotu vietējos tīklus lielos ģeogrāfiskos attālumos. Radio pārraide kopumā ir dārga, pakļauta valdības noteikumiem, un tā ir ļoti jutīga pret elektroniskiem un atmosfēras traucējumiem. Tas ir arī jutīgs pret pārtveršanu, un tāpēc, lai nodrošinātu saprātīgu drošības līmeni, pārraides laikā ir nepieciešama šifrēšana vai citas modifikācijas.

Mikroviļņu sakari

Datu pārraide mikroviļņu diapazonā (Microwaves) izmanto augstas frekvences un tiek izmantota gan nelielos attālumos, gan globālajos sakaros. To galvenais ierobežojums ir tāds, ka raidītājam un uztvērējam jāatrodas vienam pret otru redzamības zonā.

Mikroviļņu datu pārraidi parasti izmanto, lai savienotu lokālos tīklus atsevišķās ēkās, kur fizisko datu nesēju izmantošana ir sarežģīta vai nepraktiska. Mikroviļņu sakarus plaši izmanto arī globālajā pārraidē, izmantojot satelītus un zemes satelītu antenas, lai izpildītu prasības par redzamību.

Satelīti sakaru sistēmās var atrasties ģeostacionārās (augstums 36 tūkstoši km) vai zemās orbītās. Ģeostacionārajās orbītās ir jūtami signālu pārejas kavējumi (turp un atpakaļ aptuveni 520 ms). Izmantojot četrus satelītus, ir iespējams aptvert visu zemeslodes virsmu. Zemas orbītas sistēmās konkrēta lietotāja apkalpošana notiek pārmaiņus ar dažādiem satelītiem. Jo zemāka ir orbīta, jo mazāks ir pārklājuma laukums un līdz ar to ir nepieciešams vai nu vairāk zemes staciju, vai arī ir nepieciešami starpsatelītu sakari, kas, protams, padara satelītu smagāku. Arī satelītu skaits ir daudz lielāks (parasti vairāki desmiti). Piemēram, globālajā satelītu tīklā Iridium, kuram ir arī Krievijas segments, ietilpst 66 zemas orbītas satelīti, frekvenču diapazons 1610-1626,5 MHz.

Infrasarkanā komunikācija

Infrasarkano staru pārraidi, kas darbojas ļoti augstās frekvencēs, kas tuvojas redzamās gaismas frekvencēm, var izmantot, lai izveidotu divvirzienu vai apraidi nelielos attālumos. Viņi parasti izmanto gaismas diodes (gaismu izstarojošas), lai pārraidītu infrasarkanos viļņus uz uztvērēju. Tā kā tos var fiziski bloķēt un spilgtā gaismā var rasties traucējumi, infrasarkanā starojuma pārraide ir ierobežota līdz īsiem redzamības attālumiem. Infrasarkano staru pārraidi parasti izmanto noliktavu vai biroju ēkās, dažreiz, lai savienotu divas ēkas. Vēl viens populārs infrasarkano staru sakaru lietojums ir bezvadu datu pārraide klēpjdatoros.

Bezvadu (virszemes un satelīta radio kanālu) datu pārraides kanāli

Virszemes (radioreleja un šūnu) un satelītu sakaru radio kanāli tiek veidoti, izmantojot radioviļņu raidītāju un uztvērēju, un tie pieder bezvadu datu pārraides tehnoloģijai.

Radioreleja datu pārraides kanāli Radioreleja sakaru kanāli sastāv no virknes staciju, kas ir atkārtotāji. Sakari tiek veikti redzamības zonā, attālums starp blakus esošajām stacijām ir līdz 50 km. Digitālās radioreleja sakaru līnijas (DRCL) izmanto kā reģionālas un lokālas sakaru un datu pārraides sistēmas, kā arī saziņai starp šūnu bāzes stacijām.

Satelīta datu saites

Satelītu sistēmas izmanto mikroviļņu frekvences antenas, lai saņemtu radio signālus no zemes stacijām un pārraidītu šos signālus atpakaļ uz zemes stacijām. Satelītu tīkli izmanto trīs galvenos satelītu veidus, kas atrodas ģeostacionārās, vidējās vai zemās orbītās. Satelītus parasti palaiž grupās. Atstatus viens no otra, tie var nodrošināt gandrīz visas Zemes virsmas pārklājumu. Satelīta datu pārraides kanāla darbība ir parādīta attēlā.

Satelīta sakarus ir lietderīgāk izmantot, lai organizētu sakaru kanālu starp stacijām, kas atrodas ļoti lielos attālumos, un apkalpotu abonentus visnepieejamākajos punktos. Caurlaide ir liela – vairāki desmiti Mbit/s.

Mobilo datu kanāli

Šūnu radio kanāli ir veidoti pēc tādiem pašiem principiem kā mobilo telefonu tīkli. Cellular ir bezvadu telekomunikāciju sistēma, kas sastāv no zemes bāzes raiduztvērēju staciju tīkla un mobilo sakaru slēdža (vai mobilo sakaru komutācijas centra).

Bāzes stacijas ir savienotas ar komutācijas centru, kas nodrošina saziņu gan starp bāzes stacijām, gan ar citiem telefonu tīkliem un ar globālo internetu. Savu funkciju ziņā komutācijas centrs ir līdzīgs parastajai vadu telefona centrālei.

LMDS (Local Multipoint Distribution System) ir mobilo tīklu standarts bezvadu informācijas pārraidei fiksētiem abonentiem. Sistēma veidota pēc mobilā principa, viena bāzes stacija ļauj aptvert apgabalu vairāku kilometru rādiusā (līdz 10 km) un pieslēgt vairākus tūkstošus abonentu. Paši BS ir savienoti viens ar otru ar ātrgaitas virszemes sakaru kanāliem vai radio kanāliem. Datu pārraides ātrums līdz 45 Mbit/s.

WiMAX radio datu kanāli (Vispasaules sadarbspēja mikroviļņu piekļuvei) ir līdzīgas Wi-Fi. WiMAX, atšķirībā no tradicionālajām radio piekļuves tehnoloģijām, darbojas arī ar atstarotu signālu ārpus bāzes stacijas redzamības līnijas. Speciālisti uzskata, ka mobilie WiMAX tīkli lietotājiem paver daudz interesantākas perspektīvas nekā korporatīvajiem klientiem paredzētais fiksētais WiMAX. Informāciju var pārraidīt līdz 50 km attālumā ar ātrumu līdz 70 Mbit/s.

MMDS radio datu kanāli (Daudzkanālu daudzpunktu sadales sistēma). Šīs sistēmas spēj apkalpot teritoriju 50-60 km rādiusā, savukārt operatora raidītāja tieša redzamība nav nepieciešama. Vidējais garantētais datu pārraides ātrums ir 500 Kb/s – 1 Mb/s, bet var nodrošināt līdz 56 Mb/s vienam kanālam.

Radio datu pārraides kanāli lokālajiem tīkliem . Vietējo tīklu bezvadu sakaru standarts ir Wi-Fi tehnoloģija. Wi-Fi nodrošina savienojumu divos režīmos: punkts-punkts (divu datoru savienošanai) un infrastruktūras savienojums (vairāku datoru savienošanai ar vienu piekļuves punktu). Datu apmaiņas ātrums ir līdz 11 Mbit/s ar punkta-punkta savienojumu un līdz 54 Mbit/s ar infrastruktūras savienojumu.

Bluetooth radio datu kanāli ir tehnoloģija datu pārsūtīšanai nelielos attālumos (ne vairāk kā 10 m), un to var izmantot, lai izveidotu mājas tīklus. Datu pārraides ātrums nepārsniedz 1 Mbit/s.

Varētu būt noderīgi izlasīt: