■ انتقال اطلاعات بخش برق

برای انتقال اطلاعات دو روش داریم : آنالوگ و دیجیتال در روش آنالوگ فرکانس سیگنال عامل موثری در سرعت بود و در روش دیحیتال زمان عامل موثری بر سرعت بود . و به این نتیجه رسیدیم که زمان و فرکانس عکس یکدیگر هستند .
در روش انتقال بصورت دیجیتال از نوع PCM یک کلمه هشت بیتی را در فاصله زمانی 125 میکروثانیه که هر بیت ان با فاصله زمانی 8/125 ثانیه منتقل میشد را انتقال میدادیم .
noise در هر دوروش انتقال وجود داشت با این تفاوت که در سیگنال آنالوگ در فاصله زیاد سیگنال در کانال از بین میرفت و محو نویز میشد و در خروجی سکوت دریافت میکردیم . اما در انتقال دیجیتال نویز شاید بر چند بیت تاثیر منفی میگذاشت و درهرصورت سیگنال به مقصد میرسید .
سیگنال دریافتی در انتقال دیجیتال شفاف تر است .
مسافتی که سیگنال دیجیتال میتواند طی کند قبل از افت سیگنال بیشتر است تا در انالوگ .
در هر دوی این روشها باید از repeater برای تقویت سیگنال استفاده کرد . منتهی در انتقال دیجیتال به تعداد repeater های کمتری در فاصله معینی نیازمندیم تا در انتقال آنالوگ چون سیگنال دیجیتال فاصله بیشتری نسبت به آنالوگ را طی میکند .
وظیفه repeater ان است که سیگنال دریافت شده را تقویت کند و دوباره در کانال بفرستد برای ادامه مسیر . در واقع Noise را از سیگنال میگیرد .
Multiplexing
برای انکه در قالب پهنای باند 4 کیلوهرتز حجم و سرعت انتقال اطلاعات بالا رود . دو روش انتقال دیجیتال و انالوگ را مالتی پلکس میکنند . تا حجم و سرعت انتقال اطلاعات بالا رود و تاخیر زمانی درانتقال کاهش یابد و در نتیحه بدون ایجاد تغییر فیزیکی در پهنای باند اطلاعات منتقل میشود .
مالتی پلکسینگ به انتقال اطلاعات همزمان چندین کانال اطلاعاتی از درون یک کانال مشترک را گویند . از انجایی که دو روش برای انتقال اطلاعات داریم دو روش برای مالتی پلکس نیز داریم : Code
FDM : Frequency Division Multiplexing
انتقال مالتی پلکس آنالوگ
فرکانس را بین اطلاعات تقسیم میکند . Code
TDM : Time Devision Multiplexing
انتقال مالتی پلکس دیجیتال
زمان را بین اطلاعات کانالها تقسیم میکند . منظور از زمان همان 125 میکروثانیه است .
در روش آنالوگ انتقال اطلاعات فرکانسی بود در نتیجه مالتی پلکس تقسیم فرکانس میکند .
درروش دیجیتال انتقال اطلاعات زمانی بود و در نتیجه مالتی پلکس تقسیم زمان میکند .
FDM : میتوان فرستنده را طوری طراحی کرد که اطلاعات را از فرکانس خاصی شروع به ارسال کند و تا فرکانس خاصی خاتمه دهد . مثلا یک ایستگاه رادیویی روی فرکانس خاصی مثل 25.1 مگاهرتز تا 25.7 مگاهرتز اطلاعات را ارسال میکند . دریافت کننده بسته به اینکه در کدام موقعیت جغرافیایی قرار دارد میتواند اطلاعات را دریافت کند . مثلا شخصی در رودهن اطلاعات را روی فرکانس 25.1 و همان شخص در بومهن روی فرکانس 25.7 و در مازندران روی فرکانس 25.7 دریافت میکند .
همگی این سیگنالها از یک ایستگاه ارسال میشود . ککه پهنای باند رادیو را در یک پهنای باند دیگر قرار میدهد . در شبکه ای که محیط انتقال اطلاعات انالوگ است اطلاعات به صورت انالوگ ارسال میشوند .
در یک کانال FDM فرستنده به گونه ای طراحی میشود که فرکانس از یک نقطه شروع به انتفال اطلاعات میکند مثلا 60 کیلوهرتز و کوچکترین بخش FDM فرکانس پایان 108 کیلوهرتز است . یعنی از بین 60-180 کیلوهرتز سیگنال را دریافت میکنیم . بنابراین پهنای باند ما 48 کیلوهرتز خواهد بود .
Code
108-60=48 = 12*4Khz
هر یک از 4 کیلوهرتز ها میتوانند اطلاعات یک مودم یا مکالمه تلفنی باشند . به مجموع 12*4 کانال FDM گوییم . همانطور که میدانید این 4 کیلوهرتز پهنای باند کانال انتقال است .
بنابراین در هر لحظه 12 تا 28800 بیت انتقال خواهیم داشت .
گروه FDM به پنج دسته فرکانسی تقسیم بندی میشود که روی هر کدام از ا نها اطلاعات یک کانال FDM قرار میگیرد .
Code
5*48=240
5*12=60 Terminal

12 سیگنال اطلاعاتی وارد مدولاتورهایشان میشود که دارای فیلتر پایین گذرهستند که هر کدام مدولاترهایی 4 کیلوهرتزی هستند . لذا اطلاعات 60 کانال در خروجی میرود .


در MASTER Group در پهنای باند دیگری 3 تا از FDM Group ها را مالتی پلکس میکنیم .
Code
3*5*48Khz=3*5**12*4KHz=180 Terminal
که اطلاعات 180 ترمینال روی دو رشته سیم قرار میگیرند .
Super Master Group یا ابرگروه :
اطلاعات 5 تا از Master Group ها را وارد کانال میکند
Code
5*3*5*48=5*3*5*12=900 Terminal
این حد حد نهایی انتقال است چرا که در تکنولوژی حاضر وارد کردن اطلاعات بیش از 900 ترمینال مقرون به صرفه نیست .
مقادیری که در مالتی پلکس اطلاعات ذکر شد که از 12 به 5 سپس به 3 و دوباره به 5 بود همگی بر اساس توابع مدلینگ ریاضیاتی بوجود امده است . که بهترین واکنش را دربرابر نویز داشته باشد .
پایه تمام سیستمهای مهندسی ریاضیات است .
مالتی پلکس دیجیتال TDM مالتی پلکس تقسیم همزمان :
زمان تقسیم شونده ما همان 125 میکروثانیه است .
دو نوع سیستم TDM داریم :
TDM32 یا PCM30
TDM24 یا PCM24
در ایران از سیستم TDM32 استفاده میشود که پایه ان از سیستم المانی هاست .
در هر کدام از فاصله ها (32/125 میکروثانیه) یک کلمه PCM قرار میگیرد . که معادل 8 بیت اطلاعات است .
Code
32*8 Bit
در PCM تنها یک کلمه را در زمان 125 میکروثانیه منتقل میکنیم . در حالیکه در این روش در 32/125 میکروثانیه یک کلمه PCM منتقل میشود . سرعت هر کدام از یک کلمه ها(هشت بیتی) 64 KBps است .
چون 32 فاصله زمانی (کلمه PCM) درون یک قاب زمانی هستند که طول 125 میکروثانیه دارند یعنی 8000 بار در ثانیه تغییر میکند .
مثلا سرعت اتوبوسی 8000 است که در ان 32 نفر هستند لذا نتیجه گرفته میشود 32*8000 بار سرعت داریم .
در نتیجه هر کدام از کلمه ها 8000 بار تغییر میکند که خود هشت بیت هستند . در نتیجه سرعت هر کدام 64Kbps است که به هر کدام Time Slot (حفره زمانی) گوییم .
در واقع 30 تایم اسلات برای انتقال واقعی اطلاعات داریم . Code
30*64KBps=1920 Kbps ~ 2 MBps : E1
به این خطوط خطوط E1 گفته میشود .
دو حفره زمانی 16 و 0 برای SERVICES رزرو شده اند .
کانال 1-15 و کانال 17-31 را کانال اطلاعات گویند .
حفره زمانی 16 : اطلاعات کنترل را در بر دارد .
حفره زمانی 0 : اطلاعات خاص سیگنال را در بر میگیرد . قاب صفر برای همزمانی شبکه ها با هم به کار میرود .
شبکه برای ارسال و دریافت اطلاعات باید همزمان باشند . اگر همزمان نباشند ممکن است یک قاب زودتر و یک قاب دیرتر برسد که این دیر یا زود شدن باعث حذف مقداری اطلاعات میشود .
این همزمانی از طریق ارسال اطلاعات انجام میشود . به این معنی که فرستنده برای ارسال قاب اطلاعاتی در شروع یک سری اطلاعات میفرستد که به ان اطلاعات ‍ اطلاعات همزمانی گویند که در پایان انرا تکرار میکند .
اطلاعات پایانی قاب مبین پایان قاب است و اگر اخرین قاب نباشد شروع قاب جدید را اعلام میدارد . برای فهمیدن انکه قابها از سمت فرستنده تمام شده اند فرستنده در انتهای اخرین قاب کدی برای فهماندن انکه ارسال قابها به پایان رسید میفرستد . ان کد 7E هگزادسیما است .
اطلاعات در ابتدا و انتهای قاب TDM32 قرار میگیرد که این اطلاعات را کانال صفر حمل میکند . Quote:
TDM24
در این روش به جای انکه دو تایم اسلات صفر و شانزده برای اطلاعات کنترلی و همزمانی اشغال شوند . به جای ان این دو کانال نیز حمل کننده اطلاعات میشوند و تنها یک بیت اضافی در انتهای اطلاعات همان کار اسلاتهای 16 و صفر را انجام میدهد .
در نتیجه در این روش تمام حوزه های زمانی به انتقال اطلاعات میپردازد .
Code
24*8Bit+1=192+1=193 bit
24*64Kbps+1*8Kbps=1544 Kbps
24*64KBps=1536Kbps~1.5 Mbps خط T1////