Co ukazuje BSK5?

Spektrum signálů a podle toho i kapacita linky závisí na zvolené metodě kódování.

Pro jeden způsob kódování tedy může mít linka jednu kapacitu a pro jinou jinou. Například kroucený dvoulinkový kabel kategorie 3 může přenášet datovou propustnost 10 Mbps s kódováním fyzické vrstvy 10Base-T a 33 Mbps s kódováním 100Base-T4.

Podle základního postulátu teorie informace každá rozeznatelná, nepředvídatelná změna v přijímaném signálu nese informaci. Z toho vyplývá, že sinusoida, ve které zůstávají amplituda, fáze a frekvence nezměněny, nenese informaci, protože ačkoliv ke změně signálu dojde, je absolutně předvídatelná. Podobně impulsy na sběrnici hodin počítače nenesou informace, protože jejich změny jsou také v čase konstantní. Ale pulsy na datové sběrnici nelze předem předvídat, tím jsou informační, přenášejí informace mezi jednotlivými bloky nebo zařízeními počítače.

Většina kódovacích metod využívá změnu některého parametru periodického signálu – frekvence, amplitudy a fáze sinusoidy nebo znaménka potenciálu pulzní sekvence. Periodický signál, jehož parametry podléhají změnám, se nazývá nosný signál a jeho frekvence, pokud je signál sinusový, se nazývá nosná frekvence. Proces změny parametrů nosného signálu v souladu s přenášenou informací se nazývá modulace.

Pokud se signál změní tak, že lze rozlišit pouze dva jeho stavy, pak jakákoliv jeho změna bude odpovídat nejmenší jednotce informace – bitu. Pokud signál může mít více než dva rozlišitelné stavy, pak jakákoliv jeho změna ponese několik bitů informace.

Přenos diskrétních informací v telekomunikačních sítích je taktovaný, to znamená, že signál se mění v pevném časovém intervalu, který se nazývá hodiny. Přijímač informací věří, že na začátku každého hodinového cyklu dorazí na jeho vstup nová informace. V tomto případě, bez ohledu na to, zda signál opakuje stav předchozích hodin nebo zda má stav odlišný od předchozího, přijímá přijímač od vysílače nové informace. Pokud je například hodinový cyklus 0,3 s a signál má dva stavy a 1 je zakódován s potenciálem 5 voltů, pak přítomnost 5 voltového signálu na vstupu přijímače po dobu 3 sekund znamená příjem informace reprezentované binárním číslo 1111111111.

Počet změn v informačním parametru periodického nosného signálu za sekundu se měří v baudech. Jeden přenos se rovná jedné změně informačního parametru za sekundu. Pokud je například cyklus přenosu informace 0,1 sekundy, pak se signál mění rychlostí 10 baudů. Přenosová rychlost je tedy zcela určena velikostí hodinového cyklu.

Informační rychlost se měří v bitech za sekundu a obecně se neshoduje s přenosovou rychlostí. Může být vyšší nebo nižší než rychlost změny informačního parametru měřená v baudech. Tento poměr závisí na počtu stavů signálu. Pokud má například signál více než dva rozlišitelné stavy, pak při stejných hodinových cyklech a vhodném způsobu kódování může být rychlost informace v bitech za sekundu vyšší než rychlost změny informačního signálu v baudech.

Nechť jsou informační parametry fáze a amplituda sinusoidy a rozlišují se 4 fázové stavy 0, 90, 180 a 270° a dvě hodnoty amplitudy signálu, pak může mít informační signál 8 rozlišitelných stavů. To znamená, že jakýkoli stav tohoto signálu nese 3 bity informace. V tomto případě modem pracující rychlostí 2400 baudů (měnící informační signál 2400krát za sekundu) přenáší informace rychlostí 7200 bps, protože při jedné změně signálu se přenesou 3 bity informace.

Pokud má signál dva stavy (to znamená, že nese informaci 1 bit), pak se informační rychlost obvykle shoduje s počtem baudů. Opačný obraz však lze pozorovat i tehdy, je-li informační rychlost nižší než rychlost změny informačního signálu v baudech. K tomu dochází v případech, kdy pro spolehlivé rozpoznání uživatelské informace přijímačem je každý bit v sekvenci zakódován několika změnami v informačním parametru nosného signálu. Například při kódování jednobitové hodnoty pulzem s kladnou polaritou a nulové bitové hodnoty pulzem záporné polarity změní fyzický signál svůj stav dvakrát při přenosu každého bitu. S tímto kódováním je rychlost linky v bitech za sekundu dvakrát nižší než v baudech.

Čím vyšší je frekvence periodického nosného signálu, tím vyšší může být modulační frekvence a tím vyšší může být kapacita komunikačního spoje.

Avšak na druhou stranu, jak se frekvence periodického nosného signálu zvyšuje, zvětšuje se i šířka spektra tohoto signálu.

Linka přenáší toto spektrum sinusoid s těmi zkresleními, která jsou určena jejím propustným pásmem. Čím větší je nesoulad mezi šířkou pásma linky a šířkou spektra přenášených informačních signálů, tím více jsou signály zkreslené a tím pravděpodobnější jsou chyby v rozpoznání informací přijímací stranou, což znamená, že možná rychlost přenosu informací je spodní.

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli: