Предельная пропускная способность линии связи, формула Шеннона

Пропускная способность - один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которые сеть может передать в единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.

Прямая теорема

Если скорость передачи сообщений меньше пропускной способности канала связи (R < C), то существуют коды и методы декодирования такие, что средняя и максимальная вероятности ошибки декодирования стремятся к нулю, когда длина блока стремится к бесконечности, т.е. , при .

Иными словами: Для канала с помехами всегда можно найти такую систему кодирования, при которой сообщения будут переданы со сколь угодно большой степенью верности, если только производительность источника не превышает пропускной способности канала.

братная теорема

Если скорость передачи больше пропускной способности, т.е. R > C, то не существует таких способов передачи, при которых вероятность ошибки стремится к нулю () при увеличении длины передаваемого блока, ().

Кодирование - процесс представления данных последовательностью символов, кодов, сигналов. Кодирование позволяет представить данные в форме, удобной для использования в системах и сетях.

Буквенно-цифровое кодирование - кодирование, при котором используется код, состоящий из букв, цифр и других знаков алфавита.

Манчестерское кодирование - методика кодирования данных для передачи по каналу, обеспечивающая синхронизацию передачи.

Дифференциальное манчестерское кодирование; ДМК: Метод передачи синхросигналов и сигналов данных, при котором каждый битовый элемент разделяется на две половины, при этом полярность второй половины противоположна полярности первой половины.

Код Миллера - Двуполярный двухуровневый код, в котором каждый информационный бит кодируется комбинацией из двух битов {00, 01, 10, 11}, а переходы из одного состояния в другое описываются графом. Например, если начальная комбинация была 00, то 1 переходит в 01, а 0 в 11 и т.д.

 

46. Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного сигнала. Цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля. Полоса пропускания – это разница между максимальной и минимальной частотой, которая может быть передана по кабелю. Каждое устройство в таких сетях посылает данные в обоих направлениях, а некоторые могут одновременно принимать и передавать. Узкополосные системы (baseband) передают данные в виде цифрового сигнала одной частоты. При узкополосной передаче используется двуполярный дискретный сигнал. При этом кодирование в сетевом адаптере передающей РС цифровых данных в цифровой сигнал выполняется напрямую. Широкополосные (broadband) системы передают данные в виде аналогового сигнала, который использует некоторый интервал частот. Сигналы представляют собой непрерывные (а не дискретные) электронные или оптические волны. При таком способе сигналы передаются по физической среде в одном направлении.
Если обеспечить выделение необходимой полосы пропускания, то по одному сетевому кабелю одновременно можно передавать несколько сигналов (например, кабельного телевидения, телефона и передача данных).

 

47. Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Простой принцип действия позволяет использовать различные методы, дающие возможность создавать самые разнообразные оптоволокна: одномодовые оптоволокна и многомодовые оптоволокна. Оптоволокно может быть использовано как средство для дальней связи и построения компьютерной сети, вследствие своей гибкости, позволяющей даже завязывать кабель в узел. Несмотря на то, что волокна могут быть сделаны из прозрачного пластичного оптоволокна или кварцевого волокна, волокна, использующиеся для передачи информации на большие расстояния, всегда сделаны изкварцевого стекла, из-за низкого оптического ослабления электромагнитного излучения. В связи используются многомодовые и одномодовые оптоволокна; многомодовое оптоволокно обычно используется на небольших расстояниях (до 500 м), а одномодовое оптоволокно — на длинных дистанциях. Из-за строгого допуска между одномодовым оптоволокном, передатчиком, приемником, усилителем и другими одномодовыми компонентами, их использование обычно дороже, чем применение мультимодовых компонентов.

Коннекторы предназначены для оконцевания оптического кабеля диаметром 1,8, 2 и 3 мм, а также оптического волокна в буферном покрытии диаметром 0,9 мм. Многомодовые (ММ), одномодовые (SM) и одномодовые со скошенным торцом (APC) коннекторы комплектуются хвостовиками разного цвета. Коннекторы предназначены для оконцевания по технологии эпоксидной вклейки.