To, čo sa v digitálnej komunikácii nazýva Ivan. Analógové a digitálne komunikačné linky

Podobné dokumenty

Základné charakteristiky spojitých analógových signálov. Vlastnosti a prenos analógového signálu. Aplikácia analógových signálov v telefónii, rozhlasovom vysielaní, televízii. Rozdiely medzi deterministickými, periodickými, sínusovými a štvorcovými signálmi.

prezentácia, pridané 17.12.2016


Priama digitálna syntéza, jej obvod, rozsah, význam. Parametre digitálno-analógových prevodníkov: štatistické (rozlíšenie, chyba v plnom rozsahu a nulový posun, nelinearita) a dynamické. Hluky a dôvody ich výskytu.

abstrakt, pridaný 14.02.2009


Koncepcia, podstata a charakteristika vlastností analógových prepínačov. Statické charakteristiky analógových spínačov. Vlastnosti elektronických spínačov a ich popis. Vlastnosti tranzistorových spínačov s efektom poľa a analógových multiplexerov.

abstrakt, pridaný 14.02.2009


Analýza histórie vývoja komunikácií. Charakteristika osobnej rádiokomunikácie. Štúdium princípov fungovania osobných volacích systémov a celulárnej mobilnej komunikácie. Analýza fungovania analógových systémov a štandardov digitálnej bunkovej komunikácie.

návod, pridané 18.09.2017


Typy komunikačných liniek, pojem komunikačný kanál a klasifikácia kanálov prenosu dát. Frekvenčné rozsahy prenášané hlavnými typmi navádzacích systémov, hlavné charakteristiky analógových signálov. Vývoj a používanie digitálnych prenosových systémov.

prezentácia, pridané 19.10.2014


Štúdium obvodov analógových a diskrétne analógových laditeľných integrátorov, vlastnosti ich konštrukcie a princípy činnosti. Určenie jedinečnosti každého okruhu, ako z hľadiska návrhu okruhu, tak aj spôsobu reštrukturalizácie, vykonanie analýzy.

článok, pridaný 28.07.2017


Klasifikácia a popis typov telefónnych spojení. Základy národného automatizovaného telefónneho komunikačného systému. Konštrukčná schéma, štruktúra rôznych typov účastníckej siete mestských analógových telefónnych ústrední. Spôsoby ich vzájomného prepojenia.

prezentácia, pridané 03.09.2013


Výskum analógových a digitálnych prenosových systémov. Šírenie signálov pozdĺž komunikačných liniek vo forme kontinuálne sa meniacich sínusových elektromagnetických vĺn, ktoré sú charakterizované frekvenciou, fázou a amplitúdou. Štúdia obojsmerného kanála.

prezentácia, pridané 01.03.2018


Kvalitatívne ukazovatele a charakteristiky analógových elektronických zariadení. Konštrukcia zosilňovacieho stupňa pomocou vákuovej elektrónky a tranzistorov s efektom poľa. Spätná väzba v analógových zariadeniach. Zosilňovacie stupne s rôznymi typmi spätnej väzby.

priebeh prednášok, doplnené 23.05.2013


Spôsoby generovania výstupného napätia pre digitálno-analógové prevodníky. Paralelný digitálno-analógový prevodník na báze spínaných kondenzátorov a prevodníka so sumáciou napätia, ich vlastnosti a rozhrania prevodníka.

Analógové telefónne ústredne môžu konvertovať reč na pulzný alebo spojitý elektrický signál. Hlavné funkcie takéhoto zariadenia sú: interkom, tónová pulzná voľba, podržanie hovoru, podržanie hovoru, vytočenie posledného čísla, konferenčný hovor, príjem hovoru od iného účastníka, deň/noc, paging. Analógové PBX sú celkom spoľahlivé a ľahko sa používajú. Takéto zariadenie je možné použiť, ak nie sú vysoké nároky na funkčnosť siete a počet účastníkov nie je vyšší ako 50. Inštalácia takéhoto systému v malej spoločnosti by bola optimálnym riešením. V porovnaní s digitálnymi PBX je analógové zariadenie lacnejšie. Nevýhodou analógových pobočkových ústrední je pomerne malý počet funkcií, konfigurácia systému je tuhá a meniteľná.

Na rozdiel od analógových, digitálne telefónne ústredne dokážu konvertovať reč pomocou metódy pulzno-kódovej modulácie na prúdy binárnych impulzov. Majú značné množstvo servisných funkcií, možno k nim pripojiť digitálne aj analógové telefónne linky. Zariadenia je možné pripojiť cez bežné dvojvodičové vedenia. Digitálne automatické telefónne ústredne sú na rozdiel od analógových drahšie. Vyznačujú sa flexibilitou systému a programového plánu a majú ďalšie požiadavky na výrobnú technológiu. Najefektívnejšie je použitie takýchto ústrední pri počte účastníkov nad 50.

Vlastnosti digitálnych PBX

Medzi výhody digitálnych ústrední patrí vysoká spoľahlivosť, možnosť flexibilného programovania (napríklad LCR) a dostupnosť mikrocelulárnej komunikácie. Poskytujú vynikajúcu kvalitu reči a majú schopnosť vytvoriť call centrum. Používanie digitálnej pobočkovej ústredne umožňuje prepojiť systémové jednotky (až dve zariadenia), rozvíjať videotelefóniu a integrovať sa do počítačovej siete. S jeho pomocou môžete pracovať s digitálnymi linkami BRI a PRI, ako aj internetovou telefóniou.

Funkcie digitálnych PBX sú nasledovné:
- automatický operátor - tónová voľba účastníka, ktorá pomáha spojiť volajúceho s interným účastníkom;
- hlas - ak je účastník zaneprázdnený, volajúci môže zanechať hlasovú správu;
- DECT komunikácia - umožňuje zamestnancom pohybovať sa po kancelárii pomocou DECT slúchadla;
- IP telefónia - komunikačný systém, ktorý prenáša hlasový signál cez iné IP siete alebo internet;
- CTI (computer telephone integration) - umožňuje integrovať mini-PBX so softvérom;
- konferenčný hovor - zabezpečuje komunikáciu medzi viacerými účastníkmi súčasne;
- vzdialená správa digitálnych mini-PBX - umožňuje konfigurovať a programovať PBX na diaľku;
- externé hlasné upozornenie (pedging), ktoré vám umožní nájsť správneho zamestnanca alebo upozorniť všetkých zamestnancov na udalosť.

Signály sú informačné kódy, ktoré ľudia používajú na prenos správ v informačnom systéme. Signál môže byť daný, ale nie je potrebné ho prijímať. Zatiaľ čo správu možno považovať iba za signál (alebo súbor signálov), ktorý prijal a dekódoval príjemca (analógový a digitálny signál).

Jednou z prvých metód prenosu informácií bez účasti ľudí alebo iných živých bytostí boli signálne požiare. Keď nastalo nebezpečenstvo, vatry sa zapaľovali postupne od jedného stanovišťa k druhému. Ďalej zvážime spôsob prenosu informácií pomocou elektromagnetických signálov a budeme sa podrobne zaoberať touto témou analógový a digitálny signál.

Akýkoľvek signál môže byť reprezentovaný ako funkcia, ktorá popisuje zmeny v jeho charakteristikách. Táto reprezentácia je vhodná na štúdium rádiotechnických zariadení a systémov. Okrem signálu v rádiotechnike existuje aj šum, ktorý je jeho alternatívou. Šum nenesie užitočné informácie a skresľuje signál interakciou s ním.

Samotný pojem umožňuje abstrahovať od konkrétnych fyzikálnych veličín pri zvažovaní javov súvisiacich s kódovaním a dekódovaním informácií. Matematický model signálu vo výskume umožňuje spoliehať sa na parametre časovej funkcie.

Typy signálov

Signály na základe fyzikálneho prostredia nosiča informácie sa delia na elektrické, optické, akustické a elektromagnetické.

Podľa spôsobu nastavenia môže byť signál pravidelný alebo nepravidelný. Pravidelný signál je reprezentovaný ako deterministická funkcia času. Nepravidelný signál v rádiotechnike je reprezentovaný chaotickou funkciou času a je analyzovaný pravdepodobnostným prístupom.

Signály, v závislosti od funkcie, ktorá popisuje ich parametre, môžu byť analógové alebo diskrétne. Diskrétny signál, ktorý bol kvantovaný, sa nazýva digitálny signál.

Spracovanie signálu

Analógové a digitálne signály sú spracované a smerované na prenos a príjem informácií zakódovaných v signáli. Po získaní informácií je možné ich použiť na rôzne účely. V špeciálnych prípadoch sú informácie formátované.

Analógové signály sú zosilnené, filtrované, modulované a demodulované. Digitálne údaje môžu byť tiež predmetom kompresie, detekcie atď.

Analógový signál

Naše zmysly vnímajú všetky informácie, ktoré do nich vstupujú v analógovej forme. Napríklad, ak vidíme prechádzať auto, vidíme jeho pohyb nepretržite. Ak by náš mozog mohol dostávať informácie o svojej polohe raz za 10 sekúnd, ľudia by sa neustále prebíjali. Ale môžeme odhadnúť vzdialenosť oveľa rýchlejšie a táto vzdialenosť je jasne definovaná v každom okamihu času.

Absolútne to isté sa deje s inými informáciami, môžeme kedykoľvek vyhodnotiť hlasitosť, cítiť tlak, ktorý naše prsty vyvíjajú na predmety atď. Inými slovami, takmer všetky informácie, ktoré môžu vzniknúť v prírode, sú analógové. Najjednoduchší spôsob prenosu takýchto informácií je prostredníctvom analógových signálov, ktoré sú nepretržité a definované kedykoľvek.

Aby ste pochopili, ako vyzerá analógový elektrický signál, môžete si predstaviť graf, ktorý ukazuje amplitúdu na zvislej osi a čas na vodorovnej osi. Ak napríklad meriame zmenu teploty, na grafe sa objaví súvislá čiara zobrazujúca jej hodnotu v každom okamihu. Na prenos takéhoto signálu pomocou elektrického prúdu musíme porovnať hodnotu teploty s hodnotou napätia. Takže napríklad 35,342 stupňov Celzia možno zakódovať ako napätie 3,5342 V.

Analógové signály sa používali vo všetkých typoch komunikácií. Aby sa zabránilo rušeniu, musí byť takýto signál zosilnený. Čím vyššia je hladina šumu, teda rušenie, tým viac treba signál zosilniť, aby ho bolo možné prijímať bez skreslenia. Tento spôsob spracovania signálu spotrebuje veľa energie na výrobu tepla. V tomto prípade môže zosilnený signál sám o sebe spôsobovať rušenie pre iné komunikačné kanály.

V súčasnosti sa analógové signály stále používajú v televízii a rádiu na konverziu vstupného signálu do mikrofónov. Ale vo všeobecnosti sa tento typ signálu všade nahrádza alebo nahrádza digitálnymi signálmi.

Digitálny signál

Digitálny signál je reprezentovaný postupnosťou digitálnych hodnôt. Najčastejšie používané signály sú dnes binárne digitálne signály, pretože sa používajú v binárnej elektronike a ľahšie sa kódujú.

Na rozdiel od predchádzajúceho typu signálu má digitálny signál dve hodnoty „1“ a „0“. Ak si spomenieme na náš príklad s meraním teploty, tak signál bude generovaný inak. Ak napätie dodávané analógovým signálom zodpovedá hodnote nameranej teploty, potom bude v digitálnom signáli pre každú hodnotu teploty privedený určitý počet napäťových impulzov. Samotný napäťový impulz sa bude rovnať „1“ a neprítomnosť napätia bude „0“. Prijímacie zariadenie dekóduje impulzy a obnoví pôvodné dáta.

Keď si predstavíme, ako bude digitálny signál vyzerať na grafe, uvidíme, že prechod z nuly na maximum je náhly. Práve táto funkcia umožňuje prijímaciemu zariadeniu „vidieť“ signál jasnejšie. Ak dôjde k rušeniu, je pre prijímač jednoduchšie dekódovať signál ako pri analógovom prenose.

Nie je však možné obnoviť digitálny signál s veľmi vysokou úrovňou šumu, zatiaľ čo je stále možné „extrahovať“ informácie z analógového typu s veľkým skreslením. Je to spôsobené efektom útesu. Podstatou efektu je, že digitálne signály sa môžu prenášať na určitú vzdialenosť a potom sa jednoducho zastaviť. Tento efekt sa vyskytuje všade a rieši sa jednoduchou regeneráciou signálu. Tam, kde sa signál preruší, je potrebné vložiť opakovač alebo znížiť dĺžku komunikačnej linky. Opakovač signál nezosilňuje, ale rozpoznáva jeho pôvodnú podobu a vytvára jeho presnú kópiu a môže byť v obvode akýmkoľvek spôsobom použitý. Takéto metódy opakovania signálu sa aktívne používajú v sieťových technológiách.

Okrem iného sa analógové a digitálne signály líšia aj schopnosťou kódovať a šifrovať informácie. To je jeden z dôvodov prechodu mobilnej komunikácie na digitál.

Analógový a digitálny signál a digitálno-analógová konverzia

Musíme hovoriť trochu viac o tom, ako sa analógové informácie prenášajú cez digitálne komunikačné kanály. Použime opäť príklady. Ako už bolo spomenuté, zvuk je analógový signál.

Čo sa deje v mobilných telefónoch, ktoré prenášajú informácie digitálnymi kanálmi

Zvuk vstupujúci do mikrofónu podlieha analógovo-digitálnej konverzii (ADC). Tento proces pozostáva z 3 krokov. Jednotlivé hodnoty signálu sa odoberajú v rovnakých časových intervaloch, tento proces sa nazýva vzorkovanie. Podľa Kotelnikovovej vety o kapacite kanála by frekvencia prijímania týchto hodnôt mala byť dvakrát vyššia ako najvyššia frekvencia signálu. To znamená, že ak má náš kanál frekvenčný limit 4 kHz, vzorkovacia frekvencia bude 8 kHz. Ďalej sú všetky vybrané hodnoty signálu zaokrúhlené alebo, inými slovami, kvantované. Čím viac úrovní je vytvorených, tým vyššia je presnosť rekonštruovaného signálu na prijímači. Všetky hodnoty sa potom prevedú na binárny kód, ktorý sa prenesie do základňovej stanice a následne sa dostane k druhej strane, ktorou je prijímač. V telefóne príjemcu prebieha procedúra digitálnej-analógovej konverzie (DAC). Ide o reverzný postup, ktorého cieľom je získať na výstupe signál čo najviac zhodný s pôvodným. Ďalej vychádza analógový signál vo forme zvuku z reproduktora telefónu.

Stanice sú rozdelené na analógové a digitálne podľa typu spínania. Telefónna komunikácia, ktorá funguje na základe premeny reči (hlasu) na analógový elektrický signál a jeho prenosu cez komutovaný komunikačný kanál (analógová telefónia), bola dlho jediným prostriedkom prenosu hlasových správ na diaľku. Schopnosť vzorkovať (podľa času) a kvantovať (podľa úrovne) parametre analógového elektrického signálu (amplitúda, frekvencia alebo fáza) umožnila previesť analógový signál na digitálny (diskrétny), spracovať ho pomocou softvérových metód a prenášať ho cez digitálne telekomunikačné siete.

Na prenos analógového hlasového signálu medzi dvoma účastníkmi v sieti PSTN (verejná telefónna sieť) je k dispozícii takzvaný kanál štandardnej hlasovej frekvencie (VoF), ktorého šírka pásma je 3100 Hz. V digitálnom telefónnom systéme sa operácie vzorkovania (v čase), kvantovania (v úrovni), kódovania a eliminácie redundancie (kompresia) vykonávajú na analógovom elektrickom signáli, po čom sa takto vygenerovaný dátový tok odošle prijímajúcemu účastníkovi a po „prílete“ do cieľa podlieha opačným postupom.

Rečový signál sa konvertuje pomocou príslušného protokolu v závislosti od siete, cez ktorú sa prenáša. V súčasnosti najefektívnejší prenos toku akýchkoľvek diskrétnych (digitálnych) signálov, vrátane tých, ktoré nesú reč (hlas), poskytujú digitálne elektrické siete, ktoré implementujú paketové technológie: IP (Internet Protocol), ATM (Asynchrónny prenosový režim) alebo FR. ( Frame Relay).

Koncept digitálneho prenosu hlasu údajne vznikol v roku 1993 na University of Illinois (USA). Počas ďalšieho letu raketoplánu Endeavour v apríli 1994 preniesla NASA jeho obraz a zvuk na Zem pomocou počítačového programu. Prijatý signál bol odoslaný na internet a každý mohol počuť hlasy astronautov. Vo februári 1995 izraelská spoločnosť VocalTec ponúkla prvú verziu programu Internet Phone, určenú pre majiteľov multimediálnych počítačov so systémom Windows. Potom bola vytvorená súkromná sieť internetových telefónnych serverov. A tisíce ľudí si už stiahli program Internet Phone z domovskej stránky VocalTec a začali komunikovať.

Prirodzene, iné spoločnosti veľmi rýchlo ocenili vyhliadky, ktoré ponúka možnosť hovoriť na rôznych hemisférach a bez platenia za medzinárodné hovory. Takéto vyhliadky nemohli zostať nepovšimnuté a už v roku 1995 prišla na trh záplava produktov určených na prenos hlasu cez sieť.

Dnes existuje niekoľko štandardizovaných spôsobov prenosu informácií, ktoré sú na trhu digitálnych telefónnych služieb najrozšírenejšie: sú to ISDN, VoIP, DECT, GSM a niektoré ďalšie. Pokúsme sa stručne povedať o vlastnostiach každého z nich.

Čo je teda ISDN?

Skratka ISDN znamená Integrated Services Digital Network – digitálnu sieť s integráciou služieb. Ide o modernú generáciu celosvetovej telefónnej siete, ktorá má schopnosť prenášať akýkoľvek typ informácií, vrátane rýchleho a správneho prenosu dát (vrátane hlasu) vysokej kvality od užívateľa k užívateľovi.

Hlavnou výhodou siete ISDN je, že na jeden koniec siete môžete pripojiť niekoľko digitálnych alebo analógových zariadení (telefón, modem, fax atď.) a každé môže mať svoje vlastné číslo pevnej linky.

Bežný telefón je pripojený k telefónnej ústredni pomocou dvojice vodičov. V tomto prípade môže jedna dvojica viesť iba jeden telefonický rozhovor. Zároveň je v slúchadle počuť šum, rušenie, rádio a cudzie hlasy - nevýhody analógovej telefónnej komunikácie, ktorá „zhromažďuje“ všetko rušenie na svojej ceste. Pri použití ISDN je pre účastníka nainštalované ukončenie siete a zvuk, konvertovaný špeciálnym dekodérom do digitálneho formátu, sa prenáša cez špeciálne určený (aj úplne digitálny) kanál k prijímajúcemu účastníkovi, pričom je zabezpečená maximálna počuteľnosť bez rušenia. a skreslenie.

Základom ISDN je sieť vybudovaná na báze digitálnych telefónnych kanálov (poskytujúca aj možnosť paketovo prepínaného prenosu dát) s rýchlosťou prenosu dát 64 kbit/s. Služby ISDN sú založené na dvoch štandardoch:

Základný prístup (Basic Rate Interface (BRI)) - dva B-kanály 64 kbit/s a jeden D-kanál 16 kbit/s

Primárny prístup (Primary Rate Interface (PRI)) – 30 B-kanálov 64 kbps a jeden D-kanál 64 kbps

Šírka pásma BRI je zvyčajne 144 Kbps. Pri práci s PRI je plne využitá celá digitálna komunikačná chrbtica (DS1), ktorá dáva priepustnosť 2 Mbit/s. Vysoká rýchlosť, ktorú ponúka ISDN, ho robí ideálnym pre širokú škálu moderných komunikačných služieb, vrátane vysokorýchlostného prenosu dát, zdieľania obrazovky, videokonferencií, prenosu veľkých súborov pre multimédiá, stolného videotelefonovania a prístupu na internet.

Presne povedané, technológia ISDN nie je nič iné ako jedna z odrôd „počítačovej telefónie“, alebo, ako sa tiež nazýva CTI telefónia (Computer Telephony Integration).

Jedným z dôvodov vzniku CTI riešení bol vznik požiadaviek na poskytovanie doplnkových telefónnych služieb zamestnancom spoločnosti, ktoré buď neboli podporované existujúcou firemnou telefónnou ústredňou, alebo náklady na nákup a implementáciu riešenia od výrobcu tejto ústredne. nebolo porovnateľné s dosiahnutým pohodlím.

Prvými znakmi aplikácií služieb CTI boli systémy elektronických sekretárok (autoattended) a automatických interaktívnych hlasových pozdravov (menu), firemná hlasová pošta, záznamníky a systémy na nahrávanie konverzácií. Pre pridanie služby konkrétnej aplikácie CTI bol počítač pripojený k existujúcej telefónnej ústredni spoločnosti. Obsahoval špecializovanú dosku (najskôr na zbernici ISA, potom na zbernici PCI), ktorá bola pripojená k telefónnej ústredni cez štandardné telefónne rozhranie. Počítačový softvér bežiaci pod špecifickým operačným systémom (MS Windows, Linux alebo Unix) interagoval s telefónnou ústredňou cez programové rozhranie (API) špecializovanej dosky a tým zabezpečoval implementáciu doplnkovej podnikovej telefónnej služby. Takmer súčasne s tým bol vyvinutý štandard softvérového rozhrania pre integráciu počítačovej telefónie - TAPI (Telephony API)

Pri tradičných telefónnych systémoch prebieha integrácia CTI nasledovne: k telefónnej ústredni je pripojená nejaká špecializovaná počítačová doska, ktorá prenáša (prekladá) telefónne signály, stav telefónnej linky a jej zmeny do „softvérovej“ formy: správy, udalosti , premenné, konštanty. Telefónny komponent sa prenáša cez telefónnu sieť a softvérový komponent sa prenáša cez dátovú sieť alebo IP sieť.

Ako vyzerá proces integrácie v IP telefónii?

V prvom rade si treba uvedomiť, že s príchodom IP telefónie sa zmenilo aj samotné vnímanie telefónnej ústredne (Private Branch eXchange - PBX). IP PBX nie je nič iné ako ďalšia sieťová služba IP siete a ako väčšina IP sieťových služieb funguje v súlade s princípmi technológie klient-server, t.j. predpokladá prítomnosť servisnej a klientskej časti. Napríklad e-mailová služba v sieti IP má servisnú časť - poštový server a klientsku časť - používateľský program (napríklad Microsoft Outlook). Služba IP telefónie je štruktúrovaná podobne: servisná časť - server IP PBX a klientska časť - IP telefón (hardvér alebo softvér) využívajú na prenos hlasu jediné komunikačné médium - IP sieť.

Čo to dáva používateľovi?

Výhody IP telefónie sú zrejmé. Medzi nimi je bohatá funkcionalita, schopnosť výrazne zlepšiť interakciu zamestnancov a zároveň zjednodušiť údržbu systému.

Okrem toho sa IP komunikácia vyvíja otvoreným spôsobom vďaka štandardizácii protokolov a globálnej penetrácii IP. Vďaka princípu otvorenosti v systéme IP telefónie je možné poskytované služby rozširovať a integrovať s existujúcimi a plánovanými službami.

IP telefónia vám umožňuje vybudovať jednotný systém centralizovaného riadenia pre všetky podsystémy s diferencovanými prístupovými právami a prevádzkovať podsystémy v regionálnych divíziách pomocou miestnych pracovníkov.

Modularita IP komunikačného systému, jeho otvorenosť, integrácia a nezávislosť komponentov (na rozdiel od klasickej telefónie) poskytujú ďalšie možnosti pre budovanie systémov skutočne odolných voči poruchám, ako aj systémov s distribuovanou územnou štruktúrou.

Bezdrôtové komunikačné systémy štandardu DECT:

Bezdrôtový prístupový štandard DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) je najobľúbenejší systém mobilnej komunikácie v podnikovej sieti, najlacnejšia a najjednoduchšia možnosť inštalácie. Umožňuje vám organizovať bezdrôtovú komunikáciu v rámci celého podniku, čo je tak potrebné pre „mobilných“ používateľov (napríklad podnikových bezpečnostných pracovníkov alebo vedúcich dielní a oddelení).

Hlavnou výhodou DECT systémov je, že kúpou takéhoto telefónu získate mini-PBX na viacero interných čísel takmer zadarmo. Faktom je, že po zakúpení základne DECT si môžete zakúpiť ďalšie slúchadlá, z ktorých každé dostane svoje interné číslo. Z akéhokoľvek slúchadla môžete jednoducho volať na iné slúchadlá pripojené k rovnakej základni, prenášať prichádzajúce a interné hovory a dokonca vykonávať určitý druh „roamingu“ – zaregistrujte svoje slúchadlo na inej základni. Rádius príjmu tohto typu komunikácie je 50 metrov v interiéri a 300 metrov v exteriéri.

Na organizáciu mobilnej komunikácie vo verejných sieťach sa používajú mobilné siete štandardov GSM a CDMA, ktorých územná účinnosť je prakticky neobmedzená. Toto sú štandardy druhej a tretej generácie mobilných komunikácií. v čom sú rozdiely?

Každú minútu sa niekoľko telefónov umiestnených v jeho blízkosti pokúša kontaktovať akúkoľvek základňovú stanicu mobilnej siete. Stanice preto musia poskytovať „viacnásobný prístup“, teda súčasnú prevádzku viacerých telefónov bez vzájomného rušenia.

V bunkových systémoch prvej generácie (štandardy NMT, AMPS, N-AMPS atď.) je viacnásobný prístup realizovaný frekvenčnou metódou - FDMA (Frequency Division Multiple Access): základňová stanica má niekoľko prijímačov a vysielačov, z ktorých každý pracuje na svoju vlastnú frekvenciu a rádiotelefón sa naladí na akúkoľvek frekvenciu používanú v celulárnom systéme. Po kontaktovaní základňovej stanice na špeciálnom servisnom kanáli telefón dostane informáciu o tom, ktoré frekvencie môže obsadiť a naladí sa na ne. Nelíši sa to od spôsobu naladenia konkrétnej rádiovej vlny.

Avšak počet kanálov, ktoré môžu byť pridelené na základňovej stanici, nie je príliš veľký, najmä preto, že susediace stanice celulárnej siete musia mať rôzne sady frekvencií, aby nedochádzalo k vzájomnému rušeniu. Väčšina mobilných sietí druhej generácie začala používať časovo-frekvenčnú metódu delenia kanálov - TDMA (Time Division Multiple Access). V takýchto systémoch (a to sú siete štandardov GSM, D-AMPS atď.) sa používajú aj rôzne frekvencie, ale každý takýto kanál je telefónu pridelený nie na celú dobu komunikácie, ale len na krátke časové úseky. Zvyšné rovnaké intervaly striedavo využívajú iné telefóny. Užitočné informácie v takýchto systémoch (vrátane rečových signálov) sa prenášajú v „stlačenej“ forme a v digitálnej forme.

Zdieľanie každého frekvenčného kanála s niekoľkými telefónmi umožňuje poskytovať službu väčšiemu počtu účastníkov, ale stále nie je dostatok frekvencií. Technológia CDMA, postavená na princípe kódového delenia signálov, dokázala túto situáciu výrazne zlepšiť.

Podstatou metódy kódového delenia používanej v CDMA je, že všetky telefóny a základňové stanice súčasne využívajú rovnaký (a zároveň celý) frekvenčný rozsah pridelený pre celulárnu sieť. Aby bolo možné tieto širokopásmové signály od seba odlíšiť, každý z nich má špecifické kódové „sfarbenie“, ktoré zaisťuje, že bude odlíšiť od ostatných.

Za posledných päť rokov bola technológia CDMA testovaná, štandardizovaná, licencovaná a uvedená na trh väčšinou predajcov bezdrôtových zariadení a už sa používa na celom svete. Na rozdiel od iných spôsobov účastníckeho prístupu do siete, kde sa energia signálu sústreďuje na vybrané frekvencie alebo časové intervaly, sú signály CDMA distribuované v súvislom časovo-frekvenčnom priestore. V skutočnosti táto metóda manipuluje s frekvenciou, časom a energiou.

Vynára sa otázka: môžu systémy CDMA s takýmito schopnosťami „pokojne“ koexistovať so sieťami AMPS/D-AMPS a GSM?

Ukazuje sa, že môžu. Ruské regulačné orgány povolili prevádzku sietí CDMA v rádiovom frekvenčnom pásme 828 - 831 MHz (príjem signálu) a 873-876 MHz (prenos signálu), kde sa nachádzajú dva rádiové kanály CDMA so šírkou 1,23 MHz. Na druhej strane štandard GSM v Rusku má pridelené frekvencie nad 900 MHz, takže prevádzkové rozsahy sietí CDMA a GSM sa nijako neprekrývajú.

Čo chcem povedať na záver:

Ako ukazuje prax, moderní používatelia čoraz viac inklinujú k širokopásmovým službám (videokonferencie, vysokorýchlostný prenos dát) a čoraz viac uprednostňujú mobilný terminál pred bežným káblovým. Ak zoberieme do úvahy aj fakt, že počet takýchto záujemcov vo veľkých firmách môže pokojne presiahnuť tisícku, dostaneme súbor požiadaviek, ktoré dokáže uspokojiť len výkonná moderná digitálna ústredňa (PBX).

Trh dnes ponúka množstvo riešení od rôznych výrobcov, ktoré disponujú schopnosťami ako tradičných pobočkových ústrední, prepínačov či routerov pre dátové siete (vrátane ISDN a VoIP technológií), tak aj vlastnosťami bezdrôtových základňových staníc.

Digitálne PBX dnes vo väčšej miere ako iné systémy spĺňajú tieto kritériá: majú širokopásmové prepínanie kanálov, možnosti prepínania paketov, sú ľahko integrované s počítačovými systémami (CTI) a umožňujú organizáciu bezdrôtových mikrobuniek v rámci spoločností (DECT).

Ktorý z nasledujúcich typov komunikácie je lepší? Rozhodnite sa sami.

Každý deň sa ľudia stretávajú s používaním elektronických zariadení. Moderný život je bez nich nemožný. Koniec koncov, hovoríme o televízore, rádiu, počítači, telefóne, multivarke a tak ďalej. Predtým, len pred niekoľkými rokmi, nikto nepremýšľal o tom, aký signál sa používa v každom pracovnom zariadení. Slová „analógový“, „digitálny“, „diskrétny“ sú tu už dlho. Niektoré typy uvedených signálov sú vysoko kvalitné a spoľahlivé.

Digitálny prenos sa začal používať oveľa neskôr ako analógový. Je to spôsobené tým, že takýto signál je oveľa jednoduchší na údržbu a technológia v tej dobe nebola taká vylepšená.

Každý človek sa neustále stretáva s pojmom „diskrétnosť“. Ak toto slovo preložíte z latinčiny, bude to znamenať „diskontinuita“. Ponoríme sa ďaleko do vedy, môžeme povedať, že diskrétny signál je spôsob prenosu informácií, čo znamená zmenu v čase nosného média. To posledné berie akúkoľvek hodnotu zo všetkých možných. Teraz diskrétnosť ustupuje do pozadia, po rozhodnutí vyrábať systémy na čipe. Sú holistické a všetky komponenty navzájom úzko spolupracujú. V diskrétnosti je všetko presne naopak - každý detail je dokončený a spojený s ostatnými prostredníctvom špeciálnych komunikačných liniek.

Signál

Signál je špeciálny kód, ktorý je prenášaný do priestoru jedným alebo viacerými systémami. Táto formulácia je všeobecná.

V oblasti informácií a komunikácií je signál špeciálnym dátovým nosičom, ktorý sa používa na prenos správ. Môže byť vytvorená, ale nie akceptovaná; posledná podmienka nie je potrebná. Ak je signálom správa, potom sa považuje za potrebné „zachytenie“.

Opísaný kód je špecifikovaný matematickou funkciou. Charakterizuje všetky možné zmeny parametrov. V teórii rádiotechniky sa tento model považuje za základný. V ňom sa šum nazýval analógom signálu. Predstavuje funkciu času, ktorá voľne interaguje s prenášaným kódom a skresľuje ho.

Článok popisuje typy signálov: diskrétne, analógové a digitálne. Stručne je uvedená aj základná teória k opísanej téme.

Typy signálov

K dispozícii je niekoľko signálov. Pozrime sa, aké typy existujú.

1. Podľa fyzického nosiča dátového nosiča sa delia na elektrické, optické, akustické a elektromagnetické signály. Existuje niekoľko ďalších druhov, ale sú málo známe.
2. Podľa spôsobu nastavenia sa signály delia na pravidelné a nepravidelné. Prvým sú deterministické metódy prenosu dát, ktoré sú špecifikované analytickou funkciou. Náhodné sú formulované pomocou teórie pravdepodobnosti a tiež nadobúdajú akékoľvek hodnoty v rôznych časových obdobiach.
3. V závislosti od funkcií, ktoré popisujú všetky parametre signálu, môžu byť metódy prenosu údajov analógové, diskrétne, digitálne (metóda, ktorá je kvantovaná na úrovni). Používajú sa na napájanie mnohých elektrických spotrebičov.

Teraz čitateľ pozná všetky typy prenosu signálu. Pre nikoho nebude ťažké ich pochopiť, hlavnou vecou je trochu premýšľať a pamätať si školský kurz fyziky.

Prečo sa signál spracováva?

Signál je spracovaný s cieľom vysielať a prijímať informácie, ktoré sú v ňom zakódované. Akonáhle je extrahovaný, môže byť použitý rôznymi spôsobmi. V niektorých situáciách bude preformátovaný.

Na spracovanie všetkých signálov je ešte jeden dôvod. Pozostáva z mierneho stlačenia frekvencií (aby nedošlo k poškodeniu informácií). Potom sa naformátuje a prenesie pri nízkych rýchlostiach.

Analógové a digitálne signály využívajú špeciálne techniky. Najmä filtrovanie, konvolúcia, korelácia. Sú potrebné na obnovenie signálu, ak je poškodený alebo má šum.

Tvorba a formovanie

Na generovanie signálov je často potrebný analógovo-digitálny prevodník (ADC), ktorý sa najčastejšie používa iba v situáciách, keď sa používajú technológie DSP. V ostatných prípadoch stačí použiť iba DAC.

Pri vytváraní fyzických analógových kódov s ďalším využitím digitálnych metód sa spoliehajú na prijaté informácie, ktoré sa prenášajú zo špeciálnych zariadení.

Dynamický rozsah

Vypočítava sa ako rozdiel medzi vyššou a nižšou úrovňou hlasitosti, ktoré sú vyjadrené v decibeloch. Úplne závisí od práce a charakteristík výkonu. Hovoríme o hudobných stopách aj obyčajných dialógoch medzi ľuďmi. Ak si zoberieme napríklad hlásateľa, ktorý číta správy, tak jeho dynamický rozsah kolíše okolo 25-30 dB. A pri čítaní akéhokoľvek diela môže stúpnuť až na 50 dB.

Analógový signál

Analógový signál je časovo kontinuálna metóda prenosu údajov. Jeho nevýhodou je prítomnosť šumu, ktorý niekedy vedie k úplnej strate informácií. Veľmi často nastávajú situácie, že nie je možné určiť, kde sa v kóde nachádzajú dôležité údaje a kde sú bežné skreslenia.

Digitálne spracovanie signálu si preto získalo veľkú obľubu a postupne nahrádza analógové.

Digitálny signál

Digitálny signál je špeciálny, je popísaný diskrétnymi funkciami. Jeho amplitúda môže nadobudnúť určitú hodnotu z už špecifikovaných. Ak je analógový signál schopný prísť s veľkým množstvom šumu, digitálny signál odfiltruje väčšinu prijatého šumu.

Tento typ prenosu dát navyše prenáša informácie bez zbytočného sémantického zaťaženia. Cez jeden fyzický kanál je možné odoslať niekoľko kódov naraz.

Neexistujú žiadne typy digitálneho signálu, pretože vyniká ako samostatný a nezávislý spôsob prenosu údajov. Predstavuje binárny prúd. V súčasnosti je tento signál považovaný za najpopulárnejší. Je to spôsobené jednoduchosťou používania.

Aplikácia digitálneho signálu

Ako sa digitálny elektrický signál líši od ostatných? Skutočnosť, že je schopný vykonať úplnú regeneráciu v opakovači. Keď do komunikačného zariadenia dorazí signál s najmenším rušením, okamžite zmení svoju formu na digitálnu. To umožňuje napríklad televíznej veži znova generovať signál, ale bez efektu šumu.

Ak kód príde s veľkými skresleniami, bohužiaľ ho nemožno obnoviť. Ak porovnáme analógovú komunikáciu, potom v podobnej situácii môže opakovač extrahovať časť údajov, pričom spotrebuje veľa energie.

Pri diskusii o celulárnej komunikácii rôznych formátov, ak je na digitálnej linke silné skreslenie, je takmer nemožné hovoriť, pretože slová alebo celé frázy nie je možné počuť. V tomto prípade je analógová komunikácia efektívnejšia, pretože môžete pokračovať v dialógu.

Práve kvôli takýmto problémom opakovače veľmi často vytvárajú digitálny signál, aby sa zmenšila medzera v komunikačnej linke.

Diskrétny signál

V súčasnosti každý človek používa na svojom počítači mobilný telefón alebo nejaký „dialer“. Jednou z úloh zariadení alebo softvéru je prenášať signál, v tomto prípade hlasový prúd. Na prenos nepretržitej vlny je potrebný kanál, ktorý má najvyššiu úroveň priepustnosti. Preto padlo rozhodnutie použiť diskrétny signál. Nevytvára samotnú vlnu, ale jej digitálny vzhľad. prečo? Pretože prenos pochádza z technológie (napríklad telefón alebo počítač). Aké sú výhody tohto typu prenosu informácií? S jeho pomocou sa znižuje celkové množstvo prenášaných dát a aj dávkové odosielanie je jednoduchšie na organizáciu.

Pojem „vzorkovanie“ sa v práci výpočtovej techniky už dlho používa. Vďaka tomuto signálu sa neprenášajú nepretržité informácie, ktoré sú úplne zakódované špeciálnymi symbolmi a písmenami, ale údaje zozbierané v špeciálnych blokoch. Sú to samostatné a úplné častice. Tento spôsob kódovania bol už dávno uvrhnutý do úzadia, no úplne nevymizol. Dá sa použiť na jednoduchý prenos malých kúskov informácií.

Porovnanie digitálnych a analógových signálov

Pri nákupe zariadení sotva niekto premýšľa o tom, aké typy signálov sa používajú v tomto alebo tom zariadení, a ešte viac o ich prostredí a povahe. Ale niekedy stále musíte pochopiť pojmy.

Už dlho je jasné, že analógové technológie strácajú dopyt, pretože ich používanie je iracionálne. Na oplátku prichádza digitálna komunikácia. Musíme pochopiť, o čom hovoríme a čo ľudstvo odmieta.

Stručne povedané, analógový signál je spôsob prenosu informácií, ktorý zahŕňa opis údajov v spojitých funkciách času. V skutočnosti, konkrétne povedané, amplitúda oscilácií sa môže rovnať akejkoľvek hodnote v rámci určitých limitov.

Digitálne spracovanie signálu je popísané funkciami diskrétneho času. Inými slovami, amplitúda kmitov tejto metódy sa rovná presne špecifikovaným hodnotám.

Od teórie k praxi treba povedať, že analógový signál je charakterizovaný interferenciou. S digitálom takéto problémy nie sú, pretože ich úspešne „vyhladzuje“. Vďaka novým technológiám je tento spôsob prenosu dát schopný sám bez zásahu vedca obnoviť všetky pôvodné informácie.

Keď už hovoríme o televízii, už teraz môžeme s istotou povedať: analógový prenos už dávno prežil svoju užitočnosť. Väčšina spotrebiteľov prechádza na digitálny signál. Nevýhodou druhého je, že zatiaľ čo akékoľvek zariadenie môže prijímať analógový prenos, modernejšia metóda vyžaduje iba špeciálne vybavenie. Hoci dopyt po zastaranej metóde už dávno klesol, tieto typy signálov stále nedokážu úplne zmiznúť z každodenného života.