Bandwidth

Tentang bandwidth di teknologi digital lihat Kecepatan transfer informasi

Bandwidth (transparansi)- rentang frekuensi, di mana karakteristik frekuensi amplitudo (AFC) dari perangkat akustik, teknik radio, optik atau mekanik cukup seragam untuk memastikan transmisi sinyal tanpa distorsi bentuknya yang signifikan. Kadang-kadang, alih-alih istilah "bandwidth", istilah " bandwidth yang ditransmisikan secara efektif (ETB)" digunakan. Energi utama sinyal terkonsentrasi di EPFC (setidaknya 90%). Rentang frekuensi ini diatur untuk setiap sinyal secara eksperimental sesuai dengan persyaratan kualitas.

Opsi Bandwidth Dasar

Parameter utama yang mencirikan bandwidth frekuensi adalah bandwidth dan ketidakrataan respons frekuensi di dalam pita.

Lebar garis

Bandwidth - pita frekuensi di mana ketidakrataan respons frekuensi tidak melebihi yang ditentukan.

Bandwidth biasanya didefinisikan sebagai perbedaan antara frekuensi cut-off atas dan bawah dari bagian respons frekuensi, di mana amplitudo osilasi (atau untuk daya) adalah dari maksimum. Tingkat ini sesuai dengan kira-kira 3 dB.

Bandwidth dinyatakan dalam satuan frekuensi (misalnya Hz).

Memperluas bandwidth memungkinkan lebih banyak informasi untuk ditransmisikan.

Ketidakseimbangan respons frekuensi

Respons frekuensi yang tidak merata mencirikan tingkat penyimpangannya dari garis lurus yang sejajar dengan sumbu frekuensi.

Melemahnya ketidakrataan respons frekuensi dalam pita meningkatkan reproduksi bentuk sinyal yang ditransmisikan.

Membedakan:

• Bandwidth absolut: 2Δω = Sa

• Bandwidth relatif: 2Δω/ωo = Jadi

Contoh spesifik

Dalam teori antena, bandwidth adalah rentang frekuensi di mana antena beroperasi secara efektif, biasanya di sekitar frekuensi tengah (resonansi). Tergantung pada jenis antena, geometrinya. Dalam prakteknya, bandwidth biasanya ditentukan oleh tingkat SWR (standing wave ratio). METER SWR

Karena bahkan laser monokromatik terbaik pun masih memancarkan spektrum panjang gelombang tertentu, dispersi menyebabkan perluasan pulsa saat merambat melalui serat dan dengan demikian menghasilkan distorsi sinyal. Saat mengevaluasi ini, istilah bandwidth digunakan. Bandwidth diukur (dalam hal ini) dalam MHz/km.

Dari definisi bandwidth, terlihat bahwa dispersi memberikan batasan pada jarak transmisi dan frekuensi atas sinyal yang ditransmisikan.

Persyaratan untuk P. p. berbagai perangkat ditentukan oleh tujuannya (misalnya, untuk sambungan telepon P. p. 300-3400 Hz diperlukan, untuk reproduksi karya musik berkualitas tinggi 30-16000 Hz, dan untuk siaran televisi - lebar hingga 8 MHz).

Lihat juga

Catatan

Yayasan Wikimedia. 2010 .

Lihat apa itu "Bandwidth" di kamus lain:

kamus ensiklopedis

lebar pita- 1. Lebar spektrum frekuensi sinyal antara frekuensi cutoff atas dan bawah 2. Interval frekuensi tertutup di antara dua frekuensi cutoff, di mana modul penguatan sistem setidaknya 0,707 dari nilai maksimum ... ... Buku Pegangan Penerjemah Teknis

Rentang frekuensi di mana ketergantungan amplitudo osilasi pada output akustik, teknik radio atau perangkat optik pada frekuensinya cukup lemah untuk memastikan transmisi sinyal tanpa distorsi yang signifikan. Lebar… … Kamus Ensiklopedis Besar

Rentang frekuensi di mana fluktuasi melewati teknik radio., Akustik., Optik. dan perangkat lain mengubah amplitudo dan parameter lainnya dalam batas yang ditetapkan. Untuk listrik sirkuit dalam resistansi sirkuit P. p. (tergantung pada ... ... Ensiklopedia Fisik

lebar pita- Bandwidth Bandwidth Rentang frekuensi di mana respons frekuensi amplitudo dari perangkat akustik, radio atau optik cukup seragam untuk memastikan transmisi sinyal tanpa ... ... Kamus Nanoteknologi Inggris-Rusia Penjelasan. - M.

lebar pita- praleidžiamoji juosta statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. pita sandi; jangkauan lulus; pita sandi; pita transmisi vok. Durchlaßband, n; Durchlaßbereich, m rus. bandwidth, fpr. pita de transmisi, f; bande passante, f; lewat … Automatikos terminų odynas

lebar pita- praleidžiamoji juosta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. pita sandi; pita transmisi vok. Durchlaßband, n; Durchlaßbereich, n rus. bandwidth, fpr. bande passante, f … Fizikos terminų odynas

Frekuensi, rentang frekuensi di mana respons frekuensi (AFC) akustik, teknik radio, atau perangkat optik cukup seragam untuk memastikan transmisi sinyal tanpa signifikan ... ... Ensiklopedia Besar Soviet

Frekuensi (dalam teknik radio dan telekomunikasi) interval frekuensi, di mana rasio amplitudo osilasi pada output listrik. rangkaian (filter, amplifier, dll) agar amplitudo osilasi pada inputnya tidak turun di bawah level tertentu, biasanya 1 3 dB ... ... Kamus besar ensiklopedis politeknik

Rentang frekuensi, di mana ketergantungan amplitudo osilasi pada keluaran akustik., radio. atau optik. perangkat pada frekuensinya cukup lemah untuk memastikan transmisi sinyal tanpa terdistorsi. Lebar P.p. dinyatakan dalam Hz, ... ... Ilmu pengetahuan Alam. kamus ensiklopedis

Ketentuan pita frekuensi tentang sinyal terkait dengan konsep lebar spektrum sinyal efektif, di mana 90% dari energi sinyal terkonsentrasi (dengan persetujuan), serta batas bawah dan atas dari bandwidth sinyal. Ini karakteristik yang paling penting sumber sinyal yang berhubungan langsung dengan fisika sumber yang diberikan sinyal. Misalnya, untuk sensor getaran induktif, pita frekuensi sinyal keluaran sebenarnya dibatasi dari atas oleh satuan kilohertz karena inersia massa inti magnet logam di dalam kumparan induktansi sensor, dan dari bawah - dengan nilai berhubungan dengan induktansi kumparan. Batas bandwidth atas sinyal biasanya dikaitkan dengan keterbatasan fisik dari laju perubahan tegangan, sedangkan batas bandwidth yang lebih rendah dikaitkan dengan keberadaan komponen frekuensi rendah dari sinyal, termasuk komponen DC.

Ketentuan pita frekuensi penularan digunakan dalam kaitannya dengan konverter dan jalur (antarmuka) transmisi sinyal. Kita berbicara tentang karakteristik frekuensi amplitudo (AFC) perangkat ini dan karakteristik bandwidth dari respons frekuensi tersebut, yang secara tradisional diukur dalam -3 dB seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Nilai maksimum (atau rata-rata, dengan persetujuan) dari amplitudo sinyal dalam pita sandi diambil sebagai nol desibel. Pada gambar, frekuensi F 1 dan F 2 lebih rendah dan frekuensi atas bandwidth, masing-masing. Batas bawah F 1 = 0, jika konverter atau jalur ini melewati komponen DC dari sinyal. Lebih lebar pita frekuensi penularan F= F 2 - F 1 konverter atau jalur data, semakin tinggi resolusi (detail) sinyal dalam waktu , semakin tinggi kecepatan transfer informasi di antarmuka yang sesuai, Tapi diwaktu yang sama semakin banyak gangguan dan kebisingan termasuk dalam passband.

Jika bandwidth sinyal sebagian atau seluruhnya tidak termasuk dalam transduser atau bandwidth jalur, maka ini menyebabkan distorsi atau penekanan sinyal lengkap di jalur.

Di sisi lain, jika bandwidth efektif sinyal berkali-kali lebih sempit daripada bandwidth konverter atau jalur, maka hal ini tidak dapat dianggap optimal, karena dalam sistem yang diterapkan secara fisik ini selalu ada noise dan interferensi dari berbagai sifat, yang umumnya tersebar di seluruh bandwidth bandwidth. Daerah frekuensi passband yang tidak memiliki komponen sinyal yang berguna akan menambah derau, menurunkan rasio signal-to-noise dalam konversi sinyal atau saluran transmisi tertentu. Berdasarkan asumsi ini, kami telah mendekati ketentuan: bandwidth sinyal optimal adalah bandwidth yang batas-batasnya konsisten dengan bandwidth sinyal efektif.

Dalam kasus ADC, ujung atas pita sandi dapat disediakan oleh filter anti-aliasing, dan ujung bawah dapat disediakan oleh filter lolos tinggi.

Seperti yang Anda lihat, jenderal ketentuan pita frekuensi, digunakan dalam konteks apa pun, sangat terkait dengan pilihan peralatan dalam hal karakteristik frekuensinya, dan juga terkait dengan masalah pencocokan optimal konverter dan jalur transmisi dengan sumber sinyal.

Bandwidth biasanya didefinisikan sebagai perbedaan antara frekuensi cutoff atas dan bawah dari bagian respon frekuensi. Bandwidth dinyatakan dalam satuan frekuensi (misalnya Hz). Memperluas bandwidth memungkinkan lebih banyak informasi untuk ditransmisikan.

Ketidakseimbangan respons frekuensi

Respons frekuensi yang tidak merata mencirikan tingkat penyimpangan dari garis lurus yang sejajar dengan sumbu frekuensi. Respons frekuensi yang tidak merata dinyatakan dalam desibel.

Melemahnya ketidakrataan respons frekuensi dalam pita meningkatkan reproduksi bentuk sinyal yang ditransmisikan.

Model saluran transmisi informasi yang ideal dan nyata.

SALURAN IDEAL

Model saluran ideal

Sinyal deterministik

SALURAN NYATA

PADA saluran nyata

Sinyal keluaran saluran

x(t) = (t)∙s(t-T)+w(t),

Interferensi Aditif

Rintangan perkalian

Konsep diskritisasi dan kuantisasi sinyal.

Transformasi dari kumpulan informasi kontinu dari sinyal analog menjadi kumpulan diskrit disebut diskritisasi .

Sinyal analog adalah sinyal di mana masing-masing parameter yang mewakili dijelaskan oleh fungsi waktu dan serangkaian nilai yang memungkinkan.

sinyal diskrit adalah sinyal yang hanya mengambil sejumlah nilai yang terbatas.

kuantisasi - membagi rentang nilai dari kuantitas kontinu atau diskrit menjadi sejumlah interval yang terbatas.

Jangan bingung kuantisasi Dengan diskritisasi (dan, karenanya, langkah kuantisasi dengan frekuensi sampling). Pada diskritisasi kuantitas (sinyal) yang berubah terhadap waktu diukur pada frekuensi tertentu (frekuensi sampling), jadi sampling membagi sinyal menjadi komponen waktu (secara horizontal pada grafik). kuantisasi di sisi lain, ini membawa sinyal ke nilai yang ditentukan, yaitu membaginya sesuai dengan level sinyal (pada grafik - secara vertikal). Sinyal yang telah diambil sampelnya dan dikuantisasi disebut sinyal digital.

Gbr.1 - sinyal terkuantisasi.

Gambar. 2 - sinyal non-kuantisasi dengan waktu diskrit.

sinyal digital - sinyal data, di mana masing-masing parameter yang mewakili dijelaskan oleh fungsi waktu diskrit dan serangkaian nilai yang mungkin terbatas.

Gambar3. - sinyal digital.

Klasifikasi metode sampling sinyal.

digunakan diskritisasi waktu dan berdasarkan tingkat .

PENGERTIAN WAKTU

Diskritisasi Waktu

Diskritisasi seragam

Teorema Kotelnikov

Pengambilan sampel adaptif

Karena kenyataan bahwa perubahan fungsi berbeda pada waktu yang berbeda, langkah pengambilan sampel dapat berbeda, memberikan kesalahan yang seragam pada setiap langkah.

DISKRETISASI MENURUT TINGKAT

Diskritisasi nilai fungsi (tingkat) disebut kuantisasi . Operasi kuantisasi direduksi menjadi fakta bahwa alih-alih nilai pesan sesaat yang diberikan, nilai terdekat ditransmisikan sesuai dengan skala level diskrit yang ditetapkan.

Nilai diskrit pada skala level paling sering dipilih secara seragam. Saat mengkuantisasi, seseorang memperkenalkan kesalahan (distorsi), karena nilai sebenarnya dari fungsi diganti dengan nilai yang dibulatkan. Nilai kesalahan ini tidak melebihi setengah langkah kuantisasi dan dapat dikurangi ke nilai yang dapat diterima. Kesalahan adalah fungsi acak dan muncul pada output sebagai kebisingan tambahan ("suara kuantisasi") Ditumpangkan pada pesan yang ditransmisikan.

SCRETTING MENURUT WAKTU DAN TINGKAT

Mengizinkan pesan berkelanjutan untuk dikonversi ke diskrit (sinyal analog ke digital membentuk ), yang kemudian dapat dikodekan dan ditransmisikan menggunakan teknik diskrit (digital).

TRANSFORMASI EMPAT DISKRET

Sinyal sampel dapat dilihat sebagai hasil mengalikan sinyal kontinu asli dengan serangkaian pulsa unit.

Kriteria untuk menilai akurasi sampling sinyal.

Perbedaan antara nilai sinyal sebenarnya x ( t ) dan mendekat P ( t ) , atau mereproduksi V ( t ) - fungsi, masing-masing mewakili kesalahan diskritisasi atau pemulihan saat ini:

Pilihan kriteria untuk memperkirakan kesalahan diskritisasi (dan pemulihan) sinyal dilakukan oleh penerima informasi dan tergantung pada tujuan penggunaan sinyal diskritisasi dan kemampuan implementasi perangkat keras (program). Estimasi kesalahan dapat dilakukan baik untuk individu maupun untuk realisasi sinyal ganda.

Lebih sering daripada yang lain, penyimpangan fungsi yang dapat direproduksi V ( t ) dari sinyal x ( t ) pada interval sampling t saya = t saya – t saya –1 dievaluasi dengan kriteria berikut.

a) Kriteria penyimpangan terbesar:

di mana ε ( t ) adalah kesalahan saat ini ditentukan oleh ekspresi (1).

b) Kriteria RMS, didefinisikan oleh ekspresi berikut:

di mana ε ( t ) – kesalahan saat ini (1).

Overline berarti rata-rata atas himpunan probabilitas,

c) Kriteria integral sebagai ukuran deviasi x ( t ) dari V ( t ) seperti:

d) Kriteria probabilistik ditentukan oleh hubungan:

di mana ε 0 – nilai yang diizinkan kesalahan;

R 0 adalah probabilitas yang dapat diterima bahwa kesalahan tidak melebihi nilai ε 0 .

Diskritisasi seragam. Teorema Kotelnikov.

Diskritisasi Waktu dilakukan dengan mengambil sampel fungsi pada waktu diskrit tertentu. Akibatnya, fungsi kontinu digantikan oleh satu set nilai sesaat.

Diskritisasi seragam

Momen referensi dipilih secara seragam pada sumbu waktu. Teorema Kotelnikov – jika sinyal analog memiliki lebar spektrum yang terbatas, maka sinyal tersebut dapat diperoleh kembali dengan jelas dan tanpa kehilangan sampel diskrit yang diambil dengan frekuensi yang lebih besar dari frekuensi atas dua kali lipat.

Konsep pengkodean informasi.

Kode adalah seperangkat konvensi (atau sinyal) untuk merekam (atau mentransmisikan) beberapa konsep yang telah ditentukan sebelumnya.

Pengkodean informasi adalah proses pembentukan representasi informasi tertentu. Dalam arti sempit, di bawah istilah " pengkodean» sering memahami transisi dari satu bentuk penyajian informasi ke bentuk lain, lebih nyaman untuk penyimpanan, transmisi, atau pemrosesan.

Biasanya setiap gambar saat penyandian (kadang-kadang mereka mengatakan - enkripsi) diwakili oleh tanda terpisah.

Tanda adalah elemen dari himpunan berhingga dari elemen yang berbeda.

Tanda beserta artinya disebut simbol .

Himpunan karakter yang urutannya ditentukan disebut menurut abjad . Ada banyak alfabet:

alfabet huruf Cyrillic (A, B, C, D, D, E, ...)

alfabet huruf latin (A, B, C, D, E, F, ...)

alfabet angka desimal (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

alfabet tanda zodiak (gambar tanda zodiak), dll.

Khususnya Himpunan yang hanya terdiri dari dua karakter sangat penting: sepasang tanda (+, -), sepasang angka (0, 1), sepasang jawaban (ya, tidak)

Blok diagram saluran transmisi informasi.

Beras. 1.3. Diagram fungsional dari sistem transmisi diskrit

pesan

Konsep saluran nyata dan ideal untuk transmisi informasi.

SALURAN IDEAL

Model saluran ideal digunakan ketika interferensi dapat diabaikan. Saat menggunakan model ini, sinyal keluaran bersifat deterministik, daya dan bandwidth sinyal terbatas.

Sinyal deterministik terdefinisi dengan baik pada waktu tertentu.

Bandwidth adalah perbedaan antara frekuensi maksimum dan minimum suatu sinyal.

SALURAN NYATA

PADA saluran nyata selalu ada kesalahan dalam pengiriman pesan. Kesalahan menyebabkan penurunan bandwidth saluran dan hilangnya informasi. Probabilitas kesalahan sangat ditentukan oleh distorsi sinyal dan efek interferensi.

Sinyal keluaran saluran dapat ditulis dalam bentuk berikut:

x(t) = (t)∙s(t-T)+w(t),

di mana s(t) adalah sinyal pada input saluran, w(t) adalah derau tambahan, (t) adalah derau perkalian, dan T adalah tunda sinyal.

Interferensi Aditif - interferensi ditambahkan ke sinyal ketika ditransmisikan melalui saluran informasi.

Interferensi aditif disebabkan oleh fenomena fluktuasi (fluktuasi arus dan tegangan acak) yang terkait dengan proses termal pada kabel, resistor, transistor dan elemen sirkuit lainnya, pickup di bawah pengaruh fenomena atmosfer (pelepasan petir, dll.) Dan proses industri (operasi industri). instalasi, jalur komunikasi lainnya, dll.).

Rintangan perkalian adalah interferensi dikalikan dengan sinyal.

Interferensi multiplikasi disebabkan oleh perubahan acak dalam koefisien transmisi saluran karena perubahan karakteristik medium di mana sinyal merambat, dan penguatan sirkuit ketika tegangan suplai berubah, karena sinyal memudar karena interferensi dan berbagai redaman sinyal. selama propagasi multipath gelombang radio. The "kuantum kebisingan" laser yang digunakan dalam sistem optik untuk transmisi dan pengolahan informasi juga harus disebut sebagai interferensi multiplikasi. "Quantum noise" dari laser disebabkan oleh sifat diskrit radiasi cahaya dan tergantung pada intensitas radiasi, yaitu pada sinyal yang paling berguna.

Saluran Gaussian dan varietasnya.

SALURAN GAUSS

Asumsi utama dalam membangun model tersebut adalah sebagai berikut:

- koefisien transmisi dan waktu tunda sinyal dalam saluran tidak bergantung pada waktu dan merupakan nilai deterministik yang diketahui di tempat penerimaan sinyal;

– kebisingan fluktuasi aditif bekerja di saluran – Gaussian "suara putih" (Proses Gaussian, dicirikan oleh kerapatan spektral yang seragam, nilai amplitudo yang terdistribusi normal dan cara aditif untuk mempengaruhi sinyal).

Saluran Gaussian digunakan sebagai model saluran komunikasi kabel nyata dan saluran single-beam tanpa memudar atau dengan memudar lambat. Dalam hal ini, fading adalah perubahan acak yang tidak terkontrol dalam amplitudo sinyal. Model seperti itu memungkinkan seseorang untuk menganalisis distorsi amplitudo dan fase sinyal dan efek gangguan fluktuasi.

SALURAN GAUSSIAN DENGAN FASE SINYAL YANG TIDAK TEPAT

Dalam model ini, waktu tunda sinyal di saluran dianggap sebagai variabel acak, sehingga fase sinyal keluaran juga acak. Untuk menganalisis sinyal keluaran suatu saluran, perlu diketahui hukum distribusi waktu tunda atau fase sinyal.

Saluran berkas tunggal Gaussian dengan fading

Saluran multipath Gaussian dengan fading

Model ini menggambarkan saluran radio, di mana propagasi sinyal dari pemancar ke penerima berlangsung melalui berbagai "saluran" - cara. Durasi sinyal dan koefisien transmisi dari berbagai "saluran" tidak sama dan acak. Sinyal yang diterima terbentuk sebagai akibat dari interferensi sinyal yang datang melalui jalur yang berbeda. Secara umum, karakteristik frekuensi dan fase saluran bergantung pada waktu dan frekuensi.

Saluran multipath Gaussian dengan interferensi fading dan additive lumped

Dalam model ini, bersama dengan gangguan fluktuasi, berbagai jenis gangguan terkonsentrasi juga diperhitungkan. Ini adalah yang paling umum dan cukup sepenuhnya mencerminkan sifat-sifat banyak saluran nyata. Namun, penggunaannya menghasilkan kompleksitas dan kerumitan tugas analisis, serta kebutuhan untuk mengumpulkan dan memproses sejumlah besar data statistik awal.

Saat ini, untuk memecahkan masalah menganalisis saluran kontinu dan diskrit, sebagai aturan, model saluran Gaussian dan model saluran balok tunggal Gaussian dengan fading digunakan.

Teknik pembuatan kode Shannon-Fenno, kelebihan dan kekurangannya.

ALGORITMA SANNON-FENNO

Ini terdiri dari fakta bahwa huruf-huruf alfabet yang disusun dalam urutan menurun dibagi menjadi dua kelompok, jika mungkin sama dengan probabilitas total (dalam setiap kelompok). Untuk kelompok karakter pertama di tempat pertama, kombinasi menempatkan 0 sebagai posisi paling kiri pertama dari kata-kata kode, dan elemen-elemen dari kelompok kedua - 1. Kemudian setiap kelompok dibagi lagi menjadi subkelompok sesuai dengan aturan kira-kira yang sama probabilitas yang sama dan di setiap subkelompok posisi kiri kedua dari kata kode diisi (0,1) Proses ini diulang sampai semua elemen alfabet dikodekan.

MANFAAT

– kemudahan implementasi dan, sebagai hasilnya, kecepatan tinggi encoding / decoding /

– lebih mudah untuk menyandikan informasi sebagai urutan nol dan satu, jika nilai-nilai ini direpresentasikan sebagai dua kemungkinan keadaan stabil elemen elektronik: 0 – tidak ada sinyal listrik; 1 - adanya sinyal listrik. Selain itu, dalam teknologi lebih mudah untuk menangani sejumlah besar elemen sederhana daripada sejumlah kecil elemen kompleks.

- Oleh Metode Sh-F ternyata semakin besar kemungkinan pesannya, semakin cepat ia membentuk grup independen dan semakin pendek kode yang akan diwakilinya. Keadaan ini memastikan efisiensi tinggi dari kode SH-F.

KETERBATASAN

–Untuk memecahkan kode pesan yang diterima, tabel kode harus dikirim bersama dengan pesan, yang akan meningkatkan ukuran data dari pesan akhir.

– Dalam kasus kode biasa (di mana semua karakter digunakan untuk mengirimkan informasi), jika terjadi kesalahan dalam kode, tidak mungkin untuk mendekripsinya. Ini karena kombinasi kode memiliki panjang yang berbeda, dan jika terjadi kesalahan (mengganti karakter 1 dengan 0, dan sebaliknya), satu atau lebih kombinasi kode dalam pesan mungkin tidak cocok dengan karakter tabel kode.

– Pengkodean Shannon-Fano adalah metode kompresi yang cukup lama, dan saat ini kurang diminati secara praktis.

Entropi sumber pesan independen.

entropi total sumber pesan diskrit X dan Y sama dengan jumlah entropi sumber.

H nc (X,Y) = H(X) + H(Y), di mana H nc (X,Y) adalah entropi total sistem independen, H(X) adalah entropi sistem X, H(Y) adalah entropi sistem Y.

Entropi sumber pesan dependen.

jumlah informasi tentang sumber X didefinisikan sebagai penurunan entropi sumber X sebagai akibat dari memperoleh informasi tentang sumber Y.

H s (X,Y) = H(X) + H(Y|X), di mana H s (X,Y) adalah total entropi sistem dependen, H(X) adalah entropi sistem X, H(Y) |X) adalah entropi bersyarat sistem Y terhadap X.

Entropi sistem dependen lebih kecil dari entropi sistem independen. Jika entropi sama, maka ada kasus khusus sistem dependen - sistem independen.

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

Sifat entropi. Ukur Hartley.

Entropi - nilainya selalu positif dan terbatas, karena nilai probabilitas dalam kisaran dari 0 hingga 1. H (a) \u003d -Logk P (a) 2. Aditivitas adalah properti yang dengannya jumlah informasi yang terkandung dalam beberapa pesan independen sama dengan jumlah informasi nomor yang terkandung di masing-masing. 3. Entropi sama dengan 0 jika probabilitas salah satu keadaan sumber informasi sama dengan 1, dan dengan demikian keadaan sumber sepenuhnya ditentukan (probabilitas sisa keadaan sumber sama dengan nol, karena jumlah probabilitas harus sama dengan 1). Rumus Hartley didefinisikan sebagai: di mana I adalah jumlah informasi, bit.

Konsep kinerja sumber dan kecepatan transfer informasi.

KINERJA SUMBER INFORMASI

Selama pengoperasian sumber pesan, sinyal individu muncul pada interval waktu, yang dalam kasus umum mungkin tidak konstan. Namun, jika ada beberapa durasi rata-rata dari satu pembuatan sinyal oleh sumber, maka entropi sumber per unit waktu disebut produktivitas sumber informasi.

TINGKAT BAUD

Ini adalah kecepatan data, dinyatakan sebagai jumlah bit, simbol, atau blok yang ditransmisikan per unit waktu.

Batas atas teoritis dari kecepatan transfer informasi ditentukan oleh teorema Shannon-Hartley.

TEOREMA SHANON-HARTLEY

kapasitas saluran C, yang berarti batas atas teoritis pada kecepatan data yang dapat ditransmisikan dengan daya sinyal rata-rata yang diberikan S melalui saluran komunikasi analog yang dikenai derau Gaussian putih tambahan daya N, adalah:

C=B∙log 2 (1+S/T),

di mana C adalah kapasitas saluran, bit/s; B adalah bandwidth saluran, Hz; S adalah kekuatan sinyal total, W; N – daya kebisingan, W.

Istilah "bandwidth" sering digunakan ketika menggambarkan jaringan komunikasi elektronik. Ini adalah salah satu karakteristik utama dari sistem tersebut. Sepintas, mungkin tampak bahwa seseorang yang pekerjaannya sama sekali tidak terhubung dengan jalur komunikasi tidak perlu memahami apa itu bandwidth saluran. Faktanya, semuanya sedikit berbeda. Banyak yang memiliki komputer pribadi di rumah yang terhubung dan semua orang tahu bahwa terkadang bekerja dengan World Wide Web melambat tanpa alasan yang jelas. Salah satu alasannya adalah pada saat itu juga bandwidth saluran penyedia menjadi padat. Hasilnya adalah pelambatan yang jelas dan kemungkinan malfungsi. Sebelum mendefinisikan konsep "bandwidth", mari kita gunakan contoh yang memungkinkan siapa pun untuk memahami apa yang sedang kita bicarakan.

Bayangkan sebuah jalan raya di kota provinsi kecil dan di kota metropolitan yang padat penduduk. Dalam kasus pertama, paling sering dirancang untuk satu atau dua aliran mesin, masing-masing, lebarnya kecil. Tetapi di kota-kota besar, lalu lintas empat jalur pun tidak akan mengejutkan siapa pun. Pada saat yang sama, jumlah mobil yang menempuh jarak yang sama di kedua jalan ini berbeda secara signifikan. Itu tergantung pada dua karakteristik - kecepatan gerakan dan jumlah jalur. Dalam contoh ini, jalan adalah dan mobil adalah sedikit informasi. Pada gilirannya, setiap jalur adalah jalur komunikasi.

Dengan kata lain, bandwidth secara tidak langsung menunjukkan berapa banyak data yang dapat ditransfer per satuan waktu. Semakin tinggi parameter ini, semakin nyaman pekerjaan melalui koneksi seperti itu.

Jika semuanya jelas dengan kecepatan transfer (meningkat dengan penurunan penundaan transmisi sinyal), maka istilah "bandwidth" sedikit lebih rumit. Seperti yang Anda ketahui, agar sinyal dapat mengirimkan informasi, sinyal tersebut diubah dengan cara tertentu. Berkenaan dengan elektronik, ini dapat berupa modulasi campuran. Namun, salah satu fitur transmisi adalah bahwa beberapa pulsa dengan frekuensi yang berbeda dapat ditransmisikan secara bersamaan melalui konduktor yang sama sekaligus (dalam pita umum, selama distorsi dalam batas yang dapat diterima). Fitur ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan kinerja keseluruhan jalur komunikasi tanpa mengubah penundaan. Contoh mencolok dari koeksistensi frekuensi adalah percakapan simultan dari beberapa orang dengan warna nada yang berbeda. Meskipun semua orang berbicara, tetapi kata-kata masing-masing cukup dapat dibedakan.

Mengapa terkadang ada perlambatan saat bekerja dengan jaringan? Semuanya dijelaskan dengan cukup sederhana:

Semakin tinggi delay, semakin lambat kecepatannya. Setiap gangguan pada sinyal (perangkat lunak atau fisik) mengurangi kinerja;

Seringkali menyertakan bit tambahan yang melakukan fungsi duplikat - yang disebut "redundansi". Ini diperlukan untuk memastikan pengoperasian dengan adanya gangguan di saluran;

Batas fisik media konduktif telah tercapai, ketika semua yang valid telah digunakan dan, dengan bagian data baru, mereka mengantri untuk dikirim.

Untuk mengatasi masalah ini, penyedia menggunakan beberapa pendekatan berbeda. Ini mungkin virtualisasi, yang meningkatkan "lebar", tetapi memperkenalkan penundaan tambahan; peningkatan saluran karena media konduktif "ekstra", dll.

Dalam teknologi digital, istilah "baud" terkadang digunakan. Sebenarnya, itu berarti jumlah bit data yang dikirimkan per unit waktu. Pada hari-hari jalur komunikasi lambat (dial-up) 1 baud berhubungan dengan 1 bit per 1 detik. Di masa depan, dengan pertumbuhan kecepatan, "baud" tidak lagi universal. Ini bisa berarti 1, 2, 3 atau lebih bit per detik, yang memerlukan indikasi terpisah, sehingga sistem yang berbeda saat ini digunakan, dapat dipahami oleh semua orang.

Derajat distorsi sinyal sinusoidal oleh jalur komunikasi diperkirakan menggunakan karakteristik seperti respon frekuensi amplitudo, bandwidth dan redaman pada frekuensi tertentu.

Respon frekuensi(Gbr. 2.7) menunjukkan bagaimana amplitudo sinusoida pada keluaran jalur komunikasi meluruh dibandingkan dengan amplitudo pada masukannya untuk semua frekuensi yang mungkin dari sinyal yang ditransmisikan. Alih-alih amplitudo, karakteristik ini sering juga menggunakan parameter sinyal seperti kekuatannya.

Mengetahui karakteristik frekuensi amplitudo dari garis nyata memungkinkan Anda untuk menentukan bentuk sinyal output untuk hampir semua sinyal input. Untuk melakukan ini, perlu untuk menemukan spektrum sinyal input, mengubah amplitudo harmonik penyusunnya sesuai dengan karakteristik frekuensi amplitudo, dan kemudian menemukan bentuk sinyal output dengan menambahkan harmonik yang dikonversi.

Terlepas dari kelengkapan informasi yang diberikan oleh karakteristik frekuensi amplitudo tentang jalur komunikasi, penggunaannya diperumit oleh kenyataan bahwa sangat sulit untuk mendapatkannya. Memang, untuk ini perlu untuk menguji saluran dengan sinusoida referensi di seluruh rentang frekuensi dari nol hingga beberapa nilai maksimum yang dapat terjadi pada sinyal input. Selain itu, Anda perlu mengubah frekuensi sinusoidal input dengan langkah kecil, yang berarti jumlah percobaan harus sangat besar. Oleh karena itu, dalam praktiknya, alih-alih karakteristik frekuensi amplitudo, karakteristik lain yang disederhanakan digunakan - bandwidth dan atenuasi.

Lebar pita (lebar pita) adalah rentang frekuensi kontinu di mana rasio amplitudo sinyal keluaran terhadap sinyal masukan melebihi batas yang telah ditentukan, biasanya 0,5. Artinya, bandwidth menentukan rentang frekuensi sinyal sinusoidal di mana sinyal ini ditransmisikan melalui jalur komunikasi tanpa distorsi yang signifikan. Mengetahui bandwidth memungkinkan Anda untuk mendapatkan, dengan beberapa tingkat perkiraan, hasil yang sama dengan mengetahui karakteristik frekuensi amplitudo. Seperti yang akan kita lihat di bawah, lebar bandwidth sejauh mungkin mempengaruhi kecepatan maksimum transmisi informasi melalui jalur komunikasi. Fakta inilah yang tercermin dalam padanan bahasa Inggris dari istilah yang dimaksud (lebar - lebar).

Membusuk (redaman) didefinisikan sebagai penurunan relatif dalam amplitudo atau daya sinyal ketika sinyal frekuensi tertentu ditransmisikan melalui saluran sinyal. Dengan demikian, redaman adalah satu titik dari respons frekuensi saluran. Seringkali, ketika mengoperasikan saluran, frekuensi dasar dari sinyal yang ditransmisikan diketahui terlebih dahulu, yaitu frekuensi yang harmoniknya memiliki amplitudo dan daya tertinggi. Oleh karena itu, cukup mengetahui redaman pada frekuensi ini untuk memperkirakan distorsi sinyal yang ditransmisikan melalui saluran. Perkiraan yang lebih akurat dimungkinkan jika redaman pada beberapa frekuensi yang sesuai dengan beberapa harmonik dasar dari sinyal yang ditransmisikan diketahui.

Atenuasi A biasanya diukur dalam desibel (dB, desibel - dB) dan dihitung dengan rumus berikut:

di mana P out adalah kekuatan sinyal pada output saluran, P in adalah kekuatan sinyal pada input saluran.

Karena daya keluaran kabel tanpa amplifier perantara selalu lebih kecil dari daya sinyal masukan, atenuasi kabel selalu bernilai negatif.

Misalnya, kabel twisted-pair kategori 5 memiliki redaman minimal -23,6 dB untuk frekuensi 100 MHz dengan panjang kabel 100 m. Frekuensi 100 MHz dipilih karena kabel kategori ini dirancang untuk data berkecepatan tinggi transmisi, sinyal yang memiliki signifikan sekitar 100 MHz. Kabel kategori 3 dirancang untuk transmisi data kecepatan rendah, oleh karena itu, atenuasi pada frekuensi 10 MHz (tidak lebih rendah dari -11,5 dB) ditentukan untuknya. Seringkali beroperasi dengan nilai atenuasi absolut, tanpa menentukan tanda.

Mutlak tingkat kekuatan, misalnya tingkat daya pemancar, juga diukur dalam desibel. Dalam hal ini, nilai 1 mW diambil sebagai nilai dasar daya sinyal, relatif terhadap daya arus yang diukur. Dengan demikian, tingkat daya p dihitung dengan rumus berikut:

di mana P adalah daya sinyal dalam miliwatt dan dBm (dBm) adalah satuan tingkat daya (desibel per mW).

Dengan demikian, respons frekuensi, bandwidth, dan atenuasi adalah karakteristik universal, dan pengetahuannya memungkinkan kita untuk menyimpulkan bagaimana sinyal dalam bentuk apa pun akan ditransmisikan melalui jalur komunikasi.

Bandwidth tergantung pada jenis saluran dan panjangnya. pada gambar. 2.8 menunjukkan bandwidth jalur komunikasi dari berbagai jenis, serta rentang frekuensi yang paling umum digunakan dalam teknologi komunikasi;

Kapasitas jalur

Lebar pita (keluaran) garis mencirikan kecepatan transfer data maksimum yang mungkin melalui saluran komunikasi. Bandwidth diukur dalam bit per detik - bps, serta unit turunan seperti kilobit per detik (Kbps), megabit per detik (Mbps), gigabit per detik (Gbps), dll.

CATATAN Bandwidth jalur komunikasi dan peralatan jaringan komunikasi biasanya diukur dalam bit per detik, bukan byte per detik. Hal ini disebabkan fakta bahwa data dalam jaringan ditransmisikan secara berurutan, yaitu bit demi bit, dan tidak paralel, byte, seperti yang terjadi antara perangkat di dalam komputer. Satuan ukuran seperti kilobit, megabit atau gigabit dalam teknologi jaringan secara ketat sesuai dengan 10 unit (yaitu, kilobit adalah 1000 bit, dan megabit adalah 1.000.000 bit), seperti biasa di semua cabang ilmu pengetahuan dan teknologi, dan bukan yang dekat. ke angka-angka ini untuk kekuatan 2, seperti biasa dalam pemrograman, di mana awalan "kilo" adalah 2 10 = 1024, dan "mega" -2 20 = 1 048 576.

Throughput jalur komunikasi tidak hanya bergantung pada karakteristiknya, seperti karakteristik frekuensi amplitudo, tetapi juga pada spektrum sinyal yang ditransmisikan. Jika harmonik sinyal yang signifikan (yaitu, harmonik yang amplitudonya memberikan kontribusi utama pada sinyal yang dihasilkan) termasuk dalam bandwidth saluran, maka sinyal tersebut akan ditransmisikan dengan baik oleh saluran komunikasi ini dan penerima akan dapat mengenali informasi dengan benar. dikirim melalui saluran oleh pemancar (Gbr. 2.9, sebuah). Jika harmonik yang signifikan melampaui bandwidth jalur komunikasi, maka sinyal akan terdistorsi secara signifikan, penerima akan membuat kesalahan saat mengenali informasi, yang berarti bahwa informasi tidak akan dapat ditransmisikan dengan bandwidth yang diberikan (Gbr. 2.9, 6).

Pilihan metode untuk merepresentasikan informasi diskrit dalam bentuk sinyal yang diterapkan pada jalur komunikasi disebut fisik atau pengkodean baris. Spektrum sinyal dan, karenanya, bandwidth saluran tergantung pada metode pengkodean yang dipilih. Jadi, untuk satu metode pengkodean, saluran mungkin memiliki satu kapasitas, dan untuk yang lain - yang lain. Misalnya, pasangan terpilin Kategori 3 dapat mengirimkan data pada bandwidth 10 Mbps dalam metode pengkodean standar lapisan fisik 10Base-T dan 33 Mbps dalam metode pengkodean standar 100Base-T4. Dalam contoh yang ditunjukkan pada gambar. 2.9, metode pengkodean berikut diadopsi - logika 1 diwakili pada garis dengan potensi positif, dan logika 0 negatif.

Teori informasi mengatakan bahwa setiap perubahan yang terlihat dan tidak terduga dalam sinyal yang diterima membawa informasi. Sesuai dengan ini, penerimaan sinusoida, di mana amplitudo, fase, dan frekuensi tetap tidak berubah, tidak membawa informasi, karena meskipun sinyalnya berubah, ia dapat diprediksi dengan baik. Demikian pula, pulsa pada bus jam komputer tidak membawa informasi, karena perubahannya juga konstan terhadap waktu. Tetapi pulsa pada bus data tidak dapat diprediksi sebelumnya, sehingga mereka mentransfer informasi antara blok atau perangkat individual.

Sebagian besar metode pengkodean menggunakan perubahan dalam beberapa parameter sinyal periodik - frekuensi, amplitudo dan fase sinusoida, atau tanda potensi rangkaian pulsa. Sinyal periodik yang parameternya berubah disebut sinyal pembawa atau frekuensi Karir, jika sinusoid digunakan sebagai sinyal seperti itu.

Jika sinyal berubah sehingga hanya dua statusnya yang dapat dibedakan, maka setiap perubahan di dalamnya akan sesuai dengan unit informasi terkecil - sedikit. Jika sinyal dapat memiliki lebih dari dua keadaan yang dapat dibedakan, maka setiap perubahan di dalamnya akan membawa beberapa bit informasi.

Jumlah perubahan parameter informasi dari sinyal periodik pembawa per detik diukur dalam baud (baud). Periode waktu antara perubahan yang berdekatan dalam sinyal informasi disebut siklus jam pemancar.

Bandwidth saluran dalam bit per detik umumnya tidak sama dengan jumlah baud. Ini bisa lebih tinggi atau lebih rendah dari baud rate, dan rasio ini tergantung pada metode pengkodean.

Jika sinyal memiliki lebih dari dua status yang berbeda, maka throughput dalam bit per detik akan lebih tinggi dari baud rate. Misalnya, jika parameter informasi adalah fase dan amplitudo sinusoid, dan keadaan 4 fase dibedakan pada 0, 90.180 dan 270 derajat dan dua nilai amplitudo sinyal, maka sinyal informasi dapat memiliki 8 keadaan yang dapat dibedakan. Dalam hal ini, modem yang beroperasi pada 2400 baud (dengan frekuensi clock 2400 Hz) mentransmisikan informasi pada kecepatan 7200 bps, karena 3 bit informasi ditransmisikan dengan satu perubahan sinyal.

Saat menggunakan sinyal dengan dua status yang dapat dibedakan, gambar sebaliknya dapat diamati. Hal ini sering karena, agar informasi pengguna dapat dikenali secara andal oleh penerima, setiap bit dalam urutan dikodekan dengan beberapa perubahan dalam parameter informasi dari sinyal pembawa. Misalnya, ketika mengkodekan nilai bit tunggal dengan pulsa polaritas positif, dan nilai nol bit dengan pulsa polaritas negatif, sinyal fisik mengubah keadaannya dua kali selama transmisi setiap bit. Dengan pengkodean ini, bandwidth saluran dua kali lebih rendah dari jumlah baud yang ditransmisikan melalui saluran.

Bandwidth saluran dipengaruhi tidak hanya oleh fisik, tetapi juga oleh pengkodean logis. Pengkodean logika dilakukan sebelum pengkodean fisik dan menyiratkan penggantian bit dari informasi asli dengan urutan bit baru yang membawa informasi yang sama, tetapi memiliki, sebagai tambahan, properti tambahan, misalnya, kemampuan pihak penerima untuk mendeteksi kesalahan dalam penerimaan. data. Mendampingi setiap byte informasi asli dengan satu bit paritas adalah contoh metode pengkodean logis yang sangat umum digunakan saat mentransmisikan data menggunakan modem. Contoh lain dari pengkodean logis adalah enkripsi data, yang menjamin kerahasiaannya ketika dikirimkan melalui saluran komunikasi publik. Dalam pengkodean logis, paling sering urutan asli bit diganti dengan urutan yang lebih panjang, sehingga throughput saluran dalam kaitannya dengan informasi yang berguna berkurang.

Hubungan antara kapasitas saluran dan bandwidthnya

Semakin tinggi frekuensi sinyal periodik pembawa, semakin banyak informasi per satuan waktu yang ditransmisikan melalui saluran dan semakin tinggi kapasitas saluran dengan metode pengkodean fisik tetap. Namun, di sisi lain, dengan peningkatan frekuensi sinyal pembawa periodik, lebar spektrum sinyal ini juga meningkat, yaitu perbedaan antara frekuensi maksimum dan minimum dari himpunan sinusoid tersebut, yang secara total akan memberikan urutan sinyal yang dipilih untuk pengkodean fisik. Garis mentransmisikan spektrum sinusoida ini dengan distorsi yang ditentukan oleh bandwidthnya. Semakin besar perbedaan antara bandwidth saluran dan bandwidth sinyal informasi yang ditransmisikan, semakin banyak sinyal terdistorsi dan semakin besar kemungkinan kesalahan dalam pengenalan informasi oleh pihak penerima, yang berarti bahwa kecepatan transmisi informasi benar-benar berubah keluar menjadi kurang dari yang diharapkan.

Hubungan antara bandwidth suatu saluran dan lulus maksimum yang mungkinkemampuan noah, terlepas dari metode pengkodean fisik yang diterima, Claude Shannon menetapkan:

di mana C adalah throughput saluran maksimum dalam bit per detik, F adalah bandwidth saluran dalam hertz, P c adalah kekuatan sinyal, P w adalah kekuatan noise.

Dari hubungan ini, dapat dilihat bahwa meskipun tidak ada batasan teoritis untuk throughput tautan bandwidth tetap, dalam praktiknya ada batasan seperti itu. Memang, dimungkinkan untuk meningkatkan kapasitas saluran dengan meningkatkan daya pemancar atau dengan mengurangi daya gangguan (gangguan) pada saluran komunikasi. Kedua komponen ini sangat sulit untuk diubah. Meningkatkan daya pemancar menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam ukuran dan biaya. Mengurangi tingkat kebisingan memerlukan penggunaan kabel khusus dengan pelindung pelindung yang baik, yang sangat mahal, serta pengurangan kebisingan pada peralatan pemancar dan perantara, yang tidak mudah dicapai. Selain itu, efek dari kekuatan sinyal dan noise yang berguna pada throughput dibatasi oleh ketergantungan logaritmik, yang tumbuh jauh dari kecepatan proporsional langsung. Jadi, untuk rasio awal yang cukup umum dari daya sinyal terhadap daya derau 100 kali, peningkatan daya pemancar 2 kali lipat hanya akan memberikan peningkatan 15% dalam kapasitas saluran.

Inti dari rumus Shannon adalah hubungan berikut yang diperoleh Nyquist, yang juga menentukan throughput maksimum yang mungkin dari jalur komunikasi, tetapi tanpa memperhitungkan kebisingan di saluran:

di mana M adalah jumlah status yang dapat dibedakan dari parameter informasi.

Jika sinyal memiliki 2 status yang dapat dibedakan, maka bandwidth sama dengan dua kali bandwidth jalur komunikasi (Gbr. 2.10, sebuah). Jika pemancar menggunakan lebih dari 2 status sinyal stabil untuk mengkodekan data, maka kapasitas saluran meningkat, karena pemancar mentransmisikan beberapa bit data awal dalam satu siklus operasi, misalnya, 2 bit dengan adanya empat status sinyal yang dapat dibedakan (Gbr. 2.10, b).

Meskipun rumus Nyquist secara eksplisit tidak memperhitungkan keberadaan noise, pengaruhnya secara tidak langsung tercermin dalam pilihan jumlah status sinyal informasi. Untuk meningkatkan bandwidth saluran, kami ingin meningkatkan jumlah ini ke nilai yang signifikan, tetapi dalam praktiknya kami tidak dapat melakukan ini karena gangguan pada saluran. Misalnya, untuk contoh yang ditunjukkan pada Gambar. 2.10, dimungkinkan untuk menggandakan bandwidth saluran dengan menggunakan bukan 4, tetapi 16 level untuk pengkodean data. Namun, jika amplitudo kebisingan sering melebihi perbedaan antara 16 level yang berdekatan, maka penerima tidak akan dapat mengenali data yang dikirimkan secara stabil. Oleh karena itu, jumlah status sinyal yang mungkin sebenarnya dibatasi oleh rasio kekuatan sinyal terhadap noise, dan rumus Nyquist menentukan kecepatan data maksimum jika jumlah status telah dipilih dengan mempertimbangkan kemampuan pengenalan stabil oleh penerima.

Rasio yang diberikan memberikan nilai batas kapasitas saluran, dan tingkat pendekatan terhadap batas ini tergantung pada metode spesifik pengkodean fisik yang dibahas di bawah ini.

Kekebalan dan keandalan kebisingan

Kekebalan kebisingan garis menentukan kemampuannya untuk mengurangi tingkat interferensi yang dihasilkan di lingkungan eksternal pada konduktor internal. Kekebalan kebisingan saluran tergantung pada jenis media fisik yang digunakan, serta pada pelindung dan alat peredam kebisingan saluran itu sendiri. Yang paling tidak tahan kebisingan adalah saluran radio, saluran kabel memiliki stabilitas yang baik dan saluran serat optik, yang tidak sensitif terhadap radiasi elektromagnetik eksternal, memiliki stabilitas yang sangat baik. Biasanya, konduktor dilindungi dan/atau dipelintir untuk mengurangi interferensi karena medan elektromagnetik eksternal.

Crosstalk di ujung dekat (di dekat akhir Menyeberang bicara - BERIKUTNYA) menentukan kekebalan kebisingan kabel terhadap sumber interferensi internal, ketika medan elektromagnetik dari sinyal yang ditransmisikan oleh output pemancar melalui satu pasang konduktor menginduksi sinyal interferensi pada pasangan konduktor lainnya. Jika penerima terhubung ke pasangan kedua, maka dapat mengambil kebisingan internal yang diinduksi sebagai sinyal yang berguna. Indikator NEXT, dinyatakan dalam desibel, sama dengan 10 log P OUT / P NAV, di mana P OUT adalah kekuatan sinyal output, P NAT adalah kekuatan sinyal induksi.

Semakin kecil nilai NEXT, semakin baik kabelnya. Misalnya, untuk twisted pair Kategori 5, NEXT harus kurang dari -27 dB pada 100 MHz.

Indikator NEXT biasanya digunakan dalam kaitannya dengan kabel yang terdiri dari beberapa pasangan bengkok, karena dalam hal ini pengambilan timbal balik dari satu pasangan pada pasangan lainnya dapat mencapai nilai yang signifikan. Untuk kabel koaksial tunggal (yaitu, terdiri dari inti terlindung tunggal), indikator ini tidak masuk akal, dan untuk kabel koaksial ganda juga tidak berlaku karena tingkat perlindungan yang tinggi dari setiap inti. Serat optik juga tidak menimbulkan gangguan yang nyata satu sama lain.

Karena fakta bahwa beberapa teknologi baru menggunakan transmisi data secara bersamaan melalui beberapa pasangan bengkok, indikator ini baru-baru ini digunakan PowerSUM, yang merupakan modifikasi dari indikator NEXT. Indikator ini mencerminkan daya total crosstalk dari semua pasangan pemancar dalam kabel.

Keandalan transmisi data mencirikan probabilitas distorsi untuk setiap bit data yang ditransmisikan. Terkadang indikator ini disebut secara intensiftingkat kesalahan bit (Sedikit kesalahan kecepatan, BER). Nilai BER untuk saluran komunikasi tanpa perlindungan kesalahan tambahan (misalnya, kode atau protokol yang mengoreksi sendiri dengan transmisi ulang frame yang terdistorsi) biasanya 10" 4 -10~ 6, dalam jalur komunikasi serat optik - 10~ 9. Nilai keandalan transmisi data , misalnya, dalam 10 -4 mengatakan bahwa, rata-rata, dari 10.000 bit, nilai satu bit terdistorsi.

Distorsi bit terjadi baik karena adanya noise pada saluran, dan karena distorsi bentuk gelombang oleh bandwidth saluran yang terbatas. Oleh karena itu, untuk meningkatkan keandalan data yang ditransmisikan, perlu untuk meningkatkan tingkat kekebalan kebisingan saluran, mengurangi tingkat crosstalk di kabel, dan juga menggunakan lebih banyak saluran komunikasi broadband.

Tegangan baterai pada sebagian besar pertukaran CIS biasanya 60V, tetapi bisa juga dalam kisaran 24...100V.

Hitung nilai arus saluran (untuk kasus terburuk):

Resistansi kumparan (2x400 ohm) 800 ohm

saluran telepon 10km 18000m

Resistansi telepon ... 300 Ohm

Total: 29000m

Tegangan baterai 60 V

Arus saluran minimum: 60 V / 2900 Ohm - 20,7 mA.

Di meja. Tabel 2.1 menunjukkan nilai arus saluran minimum untuk jaringan telepon di beberapa negara Eropa.

Di masa lalu, sebagian besar perusahaan telepon menetapkan resistansi DC maksimum untuk SLT untuk memastikan arus kumparan minimum. Namun, untuk TA elektronik sulit untuk menentukan resistansi maksimum terhadap arus searah, karena memiliki karakteristik IV non-linier (karakteristik tegangan). Karakteristik I-V disebabkan oleh polaritas jembatan pelindung dan resistansi jembatan yang sangat tinggi terhadap arus yang rendah. pada gambar. 2.19 menunjukkan area karakteristik tegangan arus yang dapat diterima dan tidak dapat diterima untuk jaringan telepon. Beberapa perusahaan mengizinkan tegangan saluran yang lebih tinggi selama panggilan frekuensi, seperti: sistem ini beroperasi tanpa mengisolasi pulsa digital. Di AS, tegangan saluran adalah 6 V pada 20 mA, tetapi dengan panggilan frekuensi dapat menjadi 8 V pada 20 mA. Oleh karena itu, lebih mudah untuk menyalakan generator kode frekuensi di negara-negara dengan jenis spesifikasi ini.

Beberapa perusahaan telepon mengizinkan tegangan saluran yang lebih rendah selama panggilan pulsa untuk memudahkan relai pada PBX untuk mengisolasi gangguan arus saluran.