Каналы передачи информации
Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Так, при непосредственном общении людей информация передается с помощью звуковых волн, а при разговоре по телефону — с помощью электрических сигналов, которые распространяются по линиям связи. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.
Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации, канал передачи информации и получателя информации. Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.
Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени.
Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.
Но бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=2 8 ).
Широко используются также ещё более крупные производные единицы информации:
- 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт — 2 10 байт,
- 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2 20 байт,
- 1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2 30 байт.
В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:
- 1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2 40 байт,
- 1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2 50 байт.
За единицу информации можно было бы выбрать количество информации, необходимое для различения, например, десяти равновероятных сообщений. Это будет не двоичная (бит), а десятичная (дит) единица информации.
Компьютерные сети
Одна из основных потребностей человека — потребность в общении. Универсальным средством общения являются коммуникации, обеспечивающие передачу информации с помощью современных средств связи, включающих компьютер.
Общая схема передачи информации такова:
источник информации — канал связи — приемник (получатель) информации
Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.
Передача информации между компьютерами существует с самого момента возникновения ЭВМ. Она позволяет организовать совместную работу от дельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем.
Под компьютерной сетью понимают комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для обмена информацией и доступа пользователей к единым ресурсам сети.
Основное назначение компьютерных сетей — обеспечить совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т.д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т.д.).
Абоненты сети — объекты, генерирующие или потребляющие информацию.
Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, промышленные роботы, станки с ЧПУ (станки с числовым программным управлением) и т.д. Любой абонент сети подключён к станции.
Станция — аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приёмом информации.
Для организации взаимодействия абонентов и станции необходима физическая передающая среда.
Физическая передающая среда — линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.
Одной из основных характеристик линий или каналов связи является скорость передачи данных (пропускная способность).
Скорость передачи данных — количество бит информации, передаваемой за единицу времени.
Обычно скорость передачи данных измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.
Соотношения между единицами измерения:
- 1 Кбит/с =1024 бит/с;
- 1 Мбит/с =1024 Кбит/с;
- 1 Гбит/с =1024 Мбит/с.
На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть. Таким образом, компьютерная сеть — это совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.
Для передачи информации люди использовали разнообразные идеи. Некоторые из них связаны с приведёнными ниже изображениями. Кратко опишите эти идеи.
1. Рисунок —
2. Рисунок —
3. Рисунок —
4. Рисунок —
5. Рисунок —
6. Рисунок —
7. Рисунок —
8. Рисунок —
9. Рисунок —
1. Звук барабана особенно популярен среди африканских племён. Он способен распространить сигнал о тревоге на несколько километров.
2. Для передачи сигнала на большие расстояния разные народы использовали дым костра.
3. Для передачи информации на дальние расстояния использовали гонцов.
4. С развитием письменности появилось такое средство дальней связи, как почта.
5. Радио является звуковым каналом передачи информации на большие расстояния. Это и общая развлекательная, и новостная информация.
6. Телефон является личным каналом информации. Используется людьми для общения.
7. Телевидение многоканальный канал информации. Происходит передача как звуковой, так и видеоинформации.
8. Спутники необходимы для передачи информации различного свойства на большие расстояния.
9. Сеть интернет «Всемирная паутина» является каналом связи для передачи различного вида информации.
- Связаться с нами
- Правила проекта
- Лицензионное соглашение
- Политика конфиденциальности
2. Передача информации
Мы непрерывно передаём информацию . Передача информации происходит при чтении книг, журналов, газет, при просмотре телевизора.
В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приёмник информации : передачу информации осуществляет источник, а приёмник её принимает.
Между ними существует канал передачи информации — информационный канал (канал связи).
Схема передачи информации
Органы чувств человека являются биологическими информационными каналами .
Техническими информационными каналами являются телефон, радио, телевидение, компьютерные сети.
По характеру передачи информационный канал может быть односторонним или двусторонним .
Односторонний канал передаёт информацию только от источника к приёмнику.
Двусторонний канал передаёт информацию как от источника к приёмнику, так и в обратном направлении.
Если информация передаётся в одну сторону, то это односторонняя передача информации. Например, при чтении книги ты являешься приёмником информации, воспринимаешь информацию, которая находится в книге с помощью органов зрения, а книга — источником информации.
Переписываясь с другом в социальной сети, ты постоянно обмениваешься с ним сообщениями, также как и друг с тобой. Происходит взаимный обмен информацией.
Рассмотрим другую ситуацию. Например, просмотр фильма в кинотеатре. Источник информации здесь будет один — фильм, а приёмников информации будет несколько — все зрители в кинозале.
Для того чтобы передавать информацию на большие расстояния, человек использует различные средства связи.
Средства связи — способы передачи информации на расстояние. К традиционным средствам связи относятся сигнализация, почта, телеграф, телефон, радио, телевидение, Интернет.
ХАРАКТЕРИСТИКИ И МОДЕЛИ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Во введении канал связи (передачи информации) определен как совокупность средств, предназначенных для передачи сигналов (сообщений) между различными точками системы передачи информации (информационной системы).
Под “средством” понимают и технические устройства, и линию связи — физическую среду, в которой распространяется сигнал между пунктами связи. Канал связи можно представить как последовательное соединение устройств (блоков), выполняющих различные функции в общей системе передачи информации.
Классификация каналов передачи информации возможна с использованием различных признаков. В зависимости от назначения информационной системы каналы делят на телеграфные, фототелеграфные, телефонные, звукового вещания, передачи данных, телевизионные, телеметрические, смешанные и т. д. В зависимости от характера физической среды, в которой распространяются сигналы, выделяют: радиоканалы (в частности, космические каналы) и каналы проводной связи (воздушные, кабельные, волоконно-оптические линии связи, волноводные СВЧ-тракты и т. д.). В технике передачи информации находят применение также механические и акустические каналы. В зависимости от характера связи между сигналами на входе и выходе канала различают каналы линейные и нелинейные.
Различают каналы чисто временные (с сосредоточенными параметрами), в которых сигналы на входе и выходе описываются функциями одного скалярного параметра (времени t), и пространственно-временные каналы (с распределенными параметрами), в которых сигналы на входе и (или) выходе описываются функциями более одного скалярного параметра (например, времени t и пространственных координат х, у, z). Такие сигналы называют полями.
При использовании электрических сигналов для передачи информации более существенна классификация каналов по диапазону рабочих частот, так как именно этот фактор определяет пропускную способность канала. На современных симметричных кабельных линиях связи применяют сигналы, занимающие полосы частот в диапазоне, ограниченном сверху частотой в несколько сотен килогерц.
Коаксиальные кабели, являющиеся основой сетей магистральной связи, пропускают в настоящее время диапазон частот до сотни мегагерц. На воздушных проводных линиях используют частоты не выше 150 кГц, так как на более высоких частотах в этих линиях сильно сказывается мешающее действие аддитивных помех и резко возрастает затухание в линии.
При передаче сигналов по радиоканалам применяют частоты от 3*10 3 до 3*10 12 Гц. Этот диапазон принято в соответствии с десятичной классификацией подразделять следующим образом (см. табл. 5.1).
В таблице в скобках указаны нестандартные, но используемые названия диапазонов волн. Диапазон децимиллимет- ровых волн уже вплотную подходит к диапазону инфракрасных волн. В настоящее время благодаря созданию и широкому внедрению оптических квантовых генераторов (лазеров)