Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ч1. Основы телекоммуникации.doc
Скачиваний:
36
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
4.37 Mб
Скачать

Литература (для первого семестра).

  1. В.А.Игнатов Теория информации и передачи сигналов. М. Советское радио, 1979.

  2. В.П.Шувалов Передача дискретных сообщений. М. Радио и связь, 1990.

  3. Б.А.Емельянов, В.О.Шварцман Передача дискретной информации. М. Радио и связь, 1982.

  4. Ф.Дженнигс Практическая передача данных (модемы, сети и протоколы). М. Мир, 1985.

  5. Ф.Халсалл Передача данных, сети компьютеров и взамосвязь открытых систем. М. Радио и связь, 1995.

  6. В.С.Чернега, В.А.Василенко и др. Расчет и проектирование технических средств обмена и передачи информации. М. Высшая школа, 1990.

  7. В.И.Дмитриев Прикладная теория информации. М. Высшая школа, 1989.

  8. Ф.Е.Томников, В.А.Афонин Теоретические основы информационной техники. М. Связь, 1979.

  9. В.О.Шварцман, Г.А.Емельянов Теория передачи дискретной информации. М. Связь, 1979.

  10. О.И.Лагутенко Модемы.Справочник пользователя. С-Пет-г. «Лань», 1979.

  11. О.М.Денисьева, Д.Г.Мирошников Средства связи для последней мили. М.ЭКО-ТРЕНДЗ. 1998.

Введение

Предмет дисциплины «Сети ЭВМ и телекоммуникацииСЭиТ»

В СЭиТ подинформациейпонимают совокупность сведений о каких – либо событиях, процессах, объектах, явлениях и т.п., рассматриваемых в аспекте их передачи в пространстве и во времени.

В более общем смысле «информация»— это содержание связи между материальными объектами, проявляющаяся в изменении состояния объектов.

Нас в большей степени будут интересовать процессы передачи информации, и системы передачи информации, обеспечивающие этот процесс. В общем смысле система определяется следующим образом: система – совокупность элементов, понятий и т.д. с отношениями и связями между ними, образующих некоторую целостность и подчиненных определенному руководящему принципу.

Система передачи информации(СПИ) – комплекс устройств и программных средств, обеспечивающий передачу от источника сообщений (отправителя) к получателю.

В общем виде структурная схема СПИможет быть представлена следующим образом.

Отправитель вырабатывает сообщение, под которым понимается форма представления информации (например, речь, текст, изображение, цифровые данные). Множество возможных сообщений с их вероятностными характеристиками называютсяансамблями сообщений. Если это множествоx– конечно и задано распределение вероятностей Р(х) – говорят о дискретном ансамбле сообщений, обозначают.

С позиций теории информации каждый источник сообщений должен иметь вероятностное описание процесса появления сообщений на выходе, при котором можно вычислить вероятность любого слова, предложения и т.д. (для чего нужно знать корреляционные связи).

Дискретный ансамбль, элементами которого являются действительные числа, задает дискретную случайную величину Х.

Мат. ожидание дискретной случайной величины Х:

М(Х) =

Если Х – центрирована, Мх = 0

Мх2– второй начальный момент

М[Х - М(Х)]2– второй центральный момент или дисперсия

= М(Х - Мх)2== Мх2- (Мх)2

Мера информации, передаваемой источником основана на понятии энтропии.

Н(х) = –

Величина Н(х) характеризуетпроизводительность источника, генерирующего значения случайной величины Х

Информация, получаемая от источника, в теории информации представляет собой неопределенность, снимаемую при получении сообщений.

Количество информации J=k*H(x) равняется произведению общего числа полученных сообщенийkна среднюю информацию, приходящую на 1 сообщение то есть Н(х)

Часто на практике мы имеем дело с непрерывными источниками сообщений.

Пара , где х числовая ось возможных значений сообщений, аw(x) – функция плотности вероятностей на х, задающая вероятность на всей числовой оси по формулеP(a,b) = называется непрерывным ансамблем, задаваемым функцией плотностиw(x).

Отличие этого определения от определения дискретного ансамбля состоит в том, что здесь вероятностная мера задается не на элементах ансамбля, а на интервалах. Это связано с тем, что каждый отдельный элемент ансамбля может иметь вероятность 0.

Производительность источника, генерирующего непрерывную случайную величину х –энтропию источника

H(x) = H1(x) - log(x),

где H1(x) = --- дифференциальная энтропия источника,

x– точность задания величины х.

Источник (отправитель) и получатель – это абоненты, ими могут быть как люди так и технические устройства, которые накапливают, хранят, регистрируют, преобразуют, принимают информацию.

Управляемый источник передает информацию в разрешенные моменты времени,неуправляемый – в случайные.

При передаче сообщений от известного источника, речь идет чаще о стационарных сообщениях, более того сообщениях эргодических, т.е. таких стационарных сообщениях, у которых моменты различных порядков, характеризующие случайный процесс передачи сообщения, могут быть определены не по ансамблю реализаций процесса, а лишь по одной временной реализации.

Блок обработки передаваемых данных преобразует передаваемое сообщение в сигнал. Сигнал– это изменяющаяся физическая величина, отображающая сообщение. Для преобразования сообщения в сигнал используются физические процессы, обладающие свойствами перемещения в пространстве, так называемые переносчики информации.

Функции блока обработки передаваемых данных:

  • преобразование сообщения в сигнал.

  • преобразование непрерывных сообщений в дискретные и обратно.

  • импульсно – кодовое преобразование – цифровое кодирование информации.

  • кодирование информации с целью устранения избыточности – повышение скорости передачи.

  • помехоустойчивое кодирование.

  • кодирование с целью повышения секретности.

  • объединение или разделение на блоки, передаваемые по каналу.

  • введение необходимой служебной информации.

В нашем случае для СПИ практически всегда в качестве сигналов используются электромагнитные колебания – электрические сигналы.Предметом нашего курса будет изучение процессов, которые имеют место при передаче информации на расстояние посредством электрических сигналов. По структуре как сообщения так и сигналы делятся на дискретные и непрерывные.

Непрерывные сигналы характеризуются тем, что два нетождественных сигнала могут отличаться друг от друга сколь угодно мало. К непрерывным сообщениям и сигналам относятся речь, музыка, телеметрический сигнал телеуправления, передающий сообщения о плавно изменяющихся величинах.

Дискретные сигналыпредставляются последовательностью из конечного числа отдельных резко отличимых элементов, между которыми нет промежуточных значений. К ним относятся, например, буквенный или цифровой текст, телеграфные или телекодовые сигналы.

В некоторых источниках различают:

а) непрерывные сигналы непрерывного времени – аналоговые

б) непрерывные сигналы дискретного времени

в) дискретные сигналы непрерывного времени

г) дискретные сигналы дискретного времени – дискретные

Сигналы групп а), б), в) – в соответствии с определением будем считать непрерывными.

При определенных ограничениях непрерывные сигналы можно преобразовать в дискретные и наоборот. По ряду причин наибольшее распространение нашли СПИ, где сообщения на выходе источника передаются в дискретной форме, которая путем кодирования преобразуется в цифровую, удобную для обработке с помощью вычислительных средств – такая форма представления информации называется данными.

УПС– устройство преобразования сигнала осуществляет его преобразование в другой сигнал, наиболее согласованный с характеристиками канала. Это преобразование осуществляется как правило посредством модуляции – изменения параметров переносчика сигнала в соответствии с некоторой функцией, отображающей передаваемое сообщение.

В канале связи сигнал подвергается различным воздействиям внешней по отношению к СПИ среды – помехам.Демодуляцияприемника обеспечивает преобразование непрерывного сигнала из канала связи в исходный, передаваемый на модулятор (как правило, дискретный сигнал). По каналу информация передается как правило с помощью аналоговых (непрерывных) сигналов переносчиков. Поэтому и канал называется непрерывным. Его характеристики – остаточное затухание, АЧХ, ФЧХ, уровень помех, перерывы и т.д.

Совокупность непрерывного канала с включенными на входе и выходе УПС называют дискретным незащищенным (НК) каналом передачи данных, а объединение НК с УЗО (устройствами защиты от ошибок)—защищенным каналом передачи данных (ЗК).

Характеристики достоверности передачи данных НК – коэффициент ошибок по элементам, ЗК – коэффициент ошибок по кодовым комбинациям.

Совокупность канала связи, источника и получателя информации, характеризующаяся данными способами преобразования передаваемого сообщения и его восстановления по принятому сигналу образует систему связи.

Системы связи находят в настоящее время широкое применение в различных сферах жизнедеятельности человека. Система связи, обеспечивающая независимую передачу сообщений между несколькими абонентами (источниками и получателями), подключенными к общей линии связи, называется многоканальной.Из определения становится понятным разница понятий – канал связи и линия связи. В системах связи стоимость линий связи часто является определяющей по отношению к общей стоимости системы.

По режиму использования линии связи различают симплексные, дуплексные и полудуплексныесистемы связи. Система связи называется симплексной, если сигналы передаются по каналу связи в каждый момент времени только в одном направлении. Приполудуплексномрежиме использования канала связи возможны встречные, но разнесенные по времени потоки информации между абонентами, а придуплексномрежиме возможны встречные, совмещенные по времени потоки информации. В дуплексной системе связи всегда имеется два канала прямой и обратный. (например, рассматриваемая выше структурная схема СПИ).

Система связи является необходимой, а по стоимости часто преобладающей компонентой системы телеобработки данных (СТД).

Система обработки данных (СОД)– совокупность технических средств и программного обеспечения, предназначенных для информационного обслуживания пользователя или (и) технических средств.

В свою очередь системы телеобработки данных – это СОД, предназначенные для обработки данных, передаваемых по каналам связи.

Структура СТД представлена ниже.

Здесь КТС ОП – коммутирующая телеграфная сеть общего пользования,

Т- терминалы, МПД- мультиплексор передачи данных, М- модемы,

ПТД- процессор телеобработки данных.

Развитие СТД привело к появлению сетей ЭВМ, представляющих собой системы включающие ЭВМ, объединенные с помощью сети связи (сети передачи данных).

Здесь КСД ОП – коммутационная сеть данных общего пользования,

ЛВС- локальные вычислительные сети, РС- персональные компьютеры,

WS- рабочая станция.