Характеристики системы передачи данных

Основными качественными показателями системы передачи информации являются:

- пропускная способность;

- достоверность;

- надежность работы.

Пропускная способность системы (канала) передачи информации – наибольшее теоретически достижимое количество информации, которое может быть передано по системе за единицу времени. Пропускная способность системы определяется физическими свойствами канала связи и сигнала. От пропускной способности канала зависит максимально возможная скорость передачи данных по этому каналу. Для определения максимально возможной скорости надо знать три основных параметра канала связи и три основных параметра сигнала, по нему передаваемого.

1. Параметры канала:

F_k– полоса пропускания канала связи, или иначе полоса частот, которую канал может пропустить, не внося заметного нормированного затухания сигнала;

H_k– динамический диапазон, равный отношению максимально допустимого уровня сигнала в канале к уровню помех, нормированного для этого типа каналов;

T_k – время, в течение которого канал используется для передачи данных.

2. Параметры сигнала:

F_s– ширина спектра частот сигнала, под которой понимается интервал по шкале частотного спектра, занимаемый сигналом;

H_s – динамический диапазон, представляющий собой отношение средней мощности сигнала к средней мощности помехи в канале;

T_s – длительность сигнала, то есть время его существования.

Произведение трех названных параметров определяет, соответственно:

Объем канала связи:

(1)

Объем сигнала:

(2)

На основе соотношения доказанное Шенноном можно рассчитать максимально возможную скорость передачи данных по каналу:

(3)

где С – максимально возможная скорость в битах в секунду,

F – ширина полосы пропускания канала связи в герцах,

P_s – мощность сигнала,

P_ш– мощность шума.

Из этого соотношения (так же как из предыдущих) следует, что увеличить скорость передачи данных в канале связи можно или увеличив мощность сигнала, или уменьшив мощность помех. Увеличение мощности сигнала ограничено величиной допустимого уровня мощности сигнала в канале и мощностью передатчика (мощные передатчики имеют большие габариты и стоимость). Уменьшения мощности помех можно достигнуть, применяя хорошо экранированные от помех кабели (что тоже не дешево). Но и это еще не все трудности. Главное, что скорость зависит от логарифма соотношения сигнал/шум, поэтому, например, увеличение мощности передатчика в два раза при типичном соотношении даст увеличение максимально возможной скорости только на 15 %.

Скорость передачи информацииизмеряется в битах в секунду и в бодах. Количество изменений информационного параметра сигнала в секунду измеряется в бодах. Бод – это такая скорость, когда передается один сигнал (например, импульс) в секунду, независимо от величины его изменения. Бит в секундусоответствует единичному изменению сигнала в канале связи и при простых методах кодирования сигнала, когда любое изменение может быть только единичным, можно принять, что:

и т.д

В случае, если элемент данных может быть представлен не двумя, а большим количеством значений какого-либо параметра сигнала, то изменение сигнала может быть не единичным, .

Например, если измеряемыми (информационными) параметрами сигнала являются фаза и амплитуда синусоиды, причем различаются четыре значения фазы и два значения амплитуды, то информационный сигнал может иметь различимых состояний. Тогда скорость передачи данных СП с тактовой частотой 9600 Гц будет 9600 бод, но .

Достоверность передачи информации – передача информации без ее искажения.

Надежность работы – полное и правильное выполнение системой всех своих функций.

Передатчик и приемник, или иначе аппаратура передачи данных (АПД), непосредственно связывают терминальные устройства – оконечные устройства (источник и приемник информации) с каналомсвязи. Примерами АПД могут служить модемы, терминальные адаптеры, сетевые карты и т. д. АПД работает на физическом уровне, отвечая за передачу и прием сигнала нужной формы и мощности в физическую среду (линию связи).

В составе СП большой протяженности может использоваться и дополнительная аппаратура для улучшения качества сигнала («усиления» сигнала) и для формирования непрерывного физического или логического канала между абонентами. В качестве этой аппаратуры могут выступать повторители, коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. Промежуточная аппаратура иногда образует достаточно сложную так называемую первичную сеть, но никакой функциональной нагрузки не несет – она должна быть незаметна (прозрачна) для абонента.

Контрольные вопросы

1. Дайте понятие «информационный процесс».

2. В чем заключается суть восприятия информации.

3. Из каких этапов состоит процесс сбора информации.

4. Что общего и в чем различие между сбором и регистрацией информации?

5. Как реализуется автоматизированное свертывание информации?

6. Назовите характеристики запоминающих устройств, предназначенных для хранения больших объемов информации.

7. В чем заключается сущность поиска информации?

8. Алгоритмы поиска информации.

9. Назовите виды информационного поиска.

10. Информационно-поисковые языки и их классификация.

11. Семантические показатели для оценки результатов

12. Что включает в себя система передачи информации?

13. Основные характеристики системы передачи.

14. Канал передачи и его параметры.