Сега в Сандъците – Sandacite обсъждаме комуникационни системи и различни понятия около тях.

В съвременния етап на развитие на човечест­вото информацията за най-разнообразни процеси и явления представ­лява все по-голям интерес и все повече сили и средства се отделят за получаването й, предаването й от едно място на друго, обработването и съхраняването й. В някои страни над половината от работоспособно­то население е заето с тази дейност. Управлението на обществото и на сложните производствени процеси и съоръжения, развитието на наука­та и техниката, ежедневното общуване между хората и държавите е свързано с обмен на огромни количества информация. „Действено да живееш – това значи да живееш, разполагайки с правилна информация“, казва Н. Винер в съчинението си ,,Кибернетиката и обществото“. Важно място в този обмен на огромни обеми ин­формация заема комуникационната техника.

Комуникационната техника представлява съвкупността от техни­чески средства и системи, осигуряващи пренасянето на информация на разстояние.

Освен обслужваща сфера в обществото комуникационната техника е и мощен отрасъл в промишленостите на една развита страна. Тя е на трето място сред десетте технически области, изискващи висши технологии.

Комуникационни системи

В най-общ вид една комуникационна система, която осигурява двустранен обмен на информация между произволни обекти (абонати) и включва в себе си всички характерни компоненти, може да се представи с блоковата схема от фигура 2:

Фиг. 2

Ако информацията е съвкупност от сведения за състоянието на ня­каква физическа система, то съобщението е материалната форма на представяне на тази съвкупност от сведения. Съобщението a(t) може да бъде текст, говор, цифрови данни, изображение, музика, информация от датчици и др.

Преобразувателят на съобщението в сигнал s (t) променя един или няколко параметъра на електрически (а напоследък и на оптичен) сигнал в съответствие с предаваното съобщение. Такива преобразуватели са микрофонът (при предаване на говор или музика), телевизионната камера (при предаване на образи) и др. Важно е да се знае, че тези преобразуватели винаги се намират в непосредствена близост до из­точника на съобщение, като понякога (например датчиците, даващи на изхода си електрически сигнал) се комбинират с него.

Комутационната система е типично комуникационно съоръжение, което осигурява възможността множество абонати да могат при жела­ние да се свържат всеки с всеки. Ето защо на фиг. 2 тя е означена и с други влизащи и излизащи сигнали si (t).

Абонатна линия се нарича преносната среда, по която преминава сигналът s (t) от абоната до груповото съоръжение, каквото е комута­ционната система. Абонатната линия е най-масово използваната пре­носна среда (само за телефонни услуги в света се използват към 700 милиона такива линии), затова тя трябва да бъде евтина (дори с извес­тни компромиси в качеството) и не много дълга. В момента най-често това е двупроводна кабелна линия, а в бъдеще се предвижда да бъде оптичен кабел.

Уплътнителна (многоканална) система се нарича комуникационно­то съоръжение, осигуряващо едновременното предаване на множество сигнали s (t), s_а  (t), sb (t) и т.н. по една и съща (обикновено много скъ­па) преносна среда. Това обединяващо сигналите устройство често се нарича мултиплексно устройство.

Съединителни линии се наричат преносните среди между групови­те съоръжения (на фиг. 2 между уплътнителните и комутационните системи). Съединителните линии са служебни съоръжения и изисква­нията към тях са по-големи, отколкото към абонатните линии. Най- често това са двупроводни кабелни линии с по-дебели проводници.

Преносна среда в широк смисъл се нарича физическата среда, в коя­то се разпространява сигналът след предаването му. В този смисъл та­кива са и абонатните,и съединителните линии. В по-тесен смисъл (както е означено на фиг. 1.1) това е средата, в която се разпространя­ва груповият сигнал Σ (t) на значителни разстояния (между селища или между държави). Тази среда може да бъде метален кабел (симет­ричен или коаксиален), оптичен кабел или ефирът (при спътникови и радиорелейни връзки).

Преносната среда (в тесния смисъл на думата) заедно със съоръже­нията в нея (усилватели, регенератори на сигнала и др.) често се нари­ча линеен тракт.

При преминаването на сигналите през преносната среда те се изк­ривяват и върху тях се наслагват смущения. Това е отразено на фиг. 1.1, като изходният сигнал е означен с s *Σ (t).

Смущения или шумове се наричат всички нежелани електрически (или оптични) сигнали, които пречат на правилното приемане на полезния сигнал. На практика освен в преносната среда смущенията действат в целия тракт – от източника до получателя на съобщението.

Уплътнителната система след преносната среда на фиг. 2 разделя (демултиплексира) сигналите. Те са в известна степен изменени от смущенията s* (t), s*_а (t), s*b (t) и т.н. Тези сигнали преминават през комутационната система, която ги насочва към определени получате­ли, преобразуват се в съобщения а*(t) (също малко изменени) и се пре­дават на получателя.

Съобщителен канал се нарича комуникационната система без из­точника и получателя на съобщението, т.е. само техническата част на системата.

При различни видове връзки някои от блоковете на фиг. 2 могат да липсват. При телефонна връзка между близки абонати (свързани към една и съща комутационна система) няма да има уплътнителни системи и междуградски (магистрални) кабели, а при директна връзка между два компютъра ще останат само първите и последните два бло­ка от фиг. 2.

Показаната на фиг. 2 система предава съобщения (съответно сиг­нали) само в една посока. Такава система се нарича еднопосочна или симплексна. Повечето комуникационни системи осигуряват двустранен обмен на информация. Ако той може да се извършва едновременно, системата се нарича двупосочна или дуплексна, а ако обменът е двупо­сочен, но с редуване на посоките на предаване (в даден момент може да се предава само в една посока) – системата се нарича полудуплексна. Телефонните връзки или интернет чатовете са типични дуплексни връзки, а радио- и телеви­зионното разпръскване са типични симплексни връзки.