4.2. Разделение каналов связи

Свойства канала передачи информации сильно зависят от используемой линии передачи информации. По разным причинам этих линий не может быть много. Например, в радиоканале она всегда одна – «эфир». Поэтому приходится каким-то образом выделять сигналы разных каналов, использующих одну и ту же линию передачи информации. Различные способы такого выделения принято называть разделением каналов.

4.2.1. Частотное разделение

Весь спектр, пропускаемых линией связи частот делится на участки по количеству каналов. В каждом из каналов используются сигналы со спектром, лежащим в пределах своего участка. Через линию передачи информации передается сумма сигналов, каждый из которых имеет свой, не перекрывающийся с другими спектр. Это и позволяет на приемном конце выделить каждый из сигналов и воспринять переносимую им информацию. Для разделения сигналов используются так называемые полосовые фильтры.

Рис. 4.1. Схема системы передачи информации, основанной на частотном разделении каналов.

Так работает радио- и телевещание, когда одновременно одна радиолиния связи (эфир) одновременно используется тысячами радиостанциями для организации доставки информации миллионам жителей Земли (рис. 4.1).

Подобным же образом передача может вестись и по оптической линии передачи информации. Так по одному оптоволоконному кабелю одновременно может передаваться несколько миллионов телефонных разговоров, сотни телепрограмм и цифровых данных.

4.2.2. Временное разделение

При таком виде разделения сигналы от источников передаются только в отведенные для них непересекающиеся отрезки времени длительностью (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема системы передачи информации, основанной на временном разделении каналов.

Такое использование линии связи в компьютерной технике называют режимом разделения времени.

4.2.3. Кодовое разделение

Кодовое разделение похоже на временное. Отличие заключается в способе управления коммутатором или все чаще коммутаторами (на пути от источника к приемнику может оказаться множество коммутаторов). Передаваемые данные содержат адрес приемника. На основании его специальные компьютеры − коммутаторы − направляют сообщение к нужному приемнику. Это наиболее распространенный в настоящее время способ разделения каналов.

4.2.4. Разделение по уровню

Предположим, что источники выдают сообщения, закодированные одноразрядным двоичным кодом. Эти сообщения можно использовать как разряды многоразрядного двоичного числа и подавать это число на вход цифроаналогового преобразователя. Сигнал с выхода этого преобразователя подается в линию связи для передачи на нужное расстояние. На приемном конце устанавливается аналого-цифровой преобразователь. На его выходе образуются сигналы, соответствующие передаваемым (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема многоканальной системы передачи двоичной информации, основанной на разделении по уровню.

В таблице 4.1 приведен пример исходных данных для 4 источников И1-И4 двоичных данных, а справа те же данные в графический форме. Здесь Х – сигнал с выхода 4-хразрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

.

Таблица 4.1.

№	И1	И2	И3	И4	Х
1	1	0	1	0	5
2	1	0	1	0	5
3	1	0	1	0	5
4	1	0	1	0	5
5	0	1	0	0	2
6	0	1	0	0	2
7	0	1	0	0	2
8	0	1	0	0	2
9	0	0	0	0	0
10	0	0	0	0	0
11	0	0	0	0	0
12	0	0	0	0	0
13	0	0	0	1	8
14	0	0	0	1	8
15	0	0	0	1	8
16	0	0	0	1	8
17	0	1	0	0	2
18	0	1	0	0	2
19	0	1	0	0	2
20	0	1	0	0	2
21	1	0	0	1	9
22	1	0	0	1	9
23	1	0	0	1	9
24	1	0	0	1	9
25	0	1	1	1	14
26	0	1	1	1	14
27	0	1	1	1	14
28	0	1	1	1	14
29	1	0	1	1	13
30	1	0	1	1	13
31	1	0	1	1	13
32	1	0	1	1	13
33	0	1	0	1	10
34	0	1	0	1	10
35	0	1	0	1	10
36	0	1	0	1	10
37	1	0	0	1	9
38	1	0	0	1	9
39	1	0	0	1	9
40	1	0	0	1	9

Рис.4.2. Графики сигналов на входе и выходе АЦП.

Х и И1 −И4 связаны характерной для АЦП зависимостью:

Х = И1+2*И2+4*И3+8*И4.

Ясно, что разрядность АЦП и ЦАП совпадает с числом разделяемых каналов. При наличии помех она не должна быть слишком большой.

Для безошибочной передачи разделяемых по уровню каналов нужно чтобы помеха не превосходила половины минимального шага уровня напряжения на выходе АЦП.