Canal de comunicación simétrico C-ary.

Un canal simétrico binario (abreviado BSC) se define mediante el diagrama de probabilidad de transición que se muestra en la Fig. 1. La entrada de un canal recibe señales binarias, como 0 y 1. Para cada una de estas señales de entrada, existe una probabilidad de que la señal se reciba correctamente y una probabilidad de que se reciba incorrectamente.

Arroz. 1. Canal simétrico binario.

El malvado bromista que introduce errores en la transmisión es muy ingenuo: no tiene memoria y “malinterpreta” los símbolos de forma aleatoria e independiente unos de otros. Sus acciones son destructivas, pero no hay malicia consciente en él y sus actividades son estables, al menos en un sentido estadístico.

El esquema abstracto de transferencia de información con el que nos ocuparemos se muestra en la Fig. 2. La entrada del codificador recibe una secuencia binaria larga x,

formada por los caracteres 0 y 1, a la que llamaremos secuencia de información. Esta secuencia puede ser completamente arbitraria. Queremos que se reproduzca con precisión en la salida del dispositivo decodificador con una probabilidad lo más cercana posible a uno. Los dispositivos codificadores y decodificadores están conectados únicamente por un canal simétrico binario cuya probabilidad de transición se conoce.

En esta situación, el codificador está claramente limitado en cuanto a las operaciones que puede realizar. La naturaleza de DSC es tal que sólo pasa secuencias binarias.

Arroz. 2. Transmisión de información por un canal simétrico binario.

Pero el codificador puede convertir la secuencia x en su entrada en una secuencia más larga en su salida. Así, la secuencia a ingresa al canal y su versión distorsionada y llega a la entrada del dispositivo decodificador. La tarea del dispositivo decodificador, dada la probabilidad de transición conocida del canal de la secuencia distorsionada y recibida en la entrada de este dispositivo y el método de codificación que especifica la transformación, es tomar una decisión con respecto a la secuencia de información x recibida por la codificación. dispositivo.

Para un DSC dado, la tarea de codificación es determinar un conjunto de reglas mediante las cuales cualquier secuencia de información x se codifica en una secuencia determinada de modo que el dispositivo de decodificación pueda reconstruir x de forma única y con una probabilidad de error arbitrariamente baja, a pesar de las distorsiones que ocurren en el canal. Nos interesa no sólo

para indicar cómo un codificador de x produce s (el problema de codificación), pero también para indicar cómo el decodificador obtiene x de y (el problema de decodificación).

Existe al menos una solución simple y obvia para este problema: repetir cada carácter de la secuencia x una vez. Por ejemplo, secuencia de información.

at corresponderá a la secuencia transmitida

Decodificaremos y usando la regla de la mayoría. Si o más caracteres en cada bloque de caracteres son iguales a 1, entonces el dispositivo de decodificación imprimirá el carácter 1, de lo contrario, el carácter 0. Si está claro que cuando la probabilidad de error pero, desafortunadamente, la cantidad de caracteres que se pueden entregar al destinatario por salida del dispositivo decodificador tenderá a 0.

La forma clásica de reducir la probabilidad de error al transmitir información numérica traducida al lenguaje DSC es que, en primer lugar, se debe reducir la probabilidad de transición, es decir, construir un mejor canal. Si en cualquier etapa una mejora adicional del canal resulta antieconómica o técnicamente imposible, entonces la transmisión se repite tantas veces como sea necesario para garantizar que la probabilidad de error resultante caiga por debajo de un cierto límite satisfactorio para el diseñador. La dificultad del enfoque clásico es que cuando este margen de error se acerca a cero, el canal se vuelve desproporcionadamente caro o los ingresos por su uso son desproporcionadamente bajos. En otras palabras, volvemos a enfrentarnos al hecho de que la perfección suele tener un coste.

El trabajo fundamental de Shannon sobre la teoría de la información estableció dos teoremas generales que están en clara contradicción con nuestras expectativas.

1. Para un canal determinado, es posible, utilizando una codificación seleccionada adecuadamente, transmitir con una probabilidad de error menor que cualquier valor predeterminado, si la velocidad de transmisión de información no excede un cierto límite conocido como capacidad del canal C.

2. Por el contrario, para velocidades de transmisión de información superiores a C, es imposible transmitir con una probabilidad de error arbitrariamente baja.

En el caso de un canal simétrico binario, es conveniente referir la velocidad de transmisión de información a un símbolo transmitido, en lugar de a una unidad de tiempo. Cuando todas las secuencias posibles x en la entrada son igualmente probables, la velocidad de transmisión de información está determinada por la relación

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Internet satelital despierta interés entre los usuarios principalmente por su disponibilidad universal. Después de todo, acceder a Internet desde un satélite ayuda cuando otras opciones para conectarse a Internet son ineficaces o no están disponibles en absoluto.

En la era de la omnipresente Internet, para los residentes de las grandes ciudades, su ausencia parece un malentendido, pero ¿qué opciones tienen los residentes de casas particulares y de lugares alejados de grandes zonas pobladas? La mayoría de los proveedores se benefician de la cobertura de la red residencial únicamente en edificios de apartamentos. Es mucho más difícil para los residentes del "sector privado" organizar un canal de Internet, sin mencionar las áreas remotas donde es poco probable que los proveedores lleguen en un futuro próximo. Por supuesto, es posible acceder a Internet a través de un operador de telefonía móvil, pero teniendo en cuenta el volumen de tráfico actual, resulta muy caro.

Una alternativa digna a Internet móvil costosa y de baja velocidad: internet satelital. Más recientemente, solo unos pocos lo usaban, pero ahora este método de acceso a Internet se ha vuelto mucho más accesible.

Cobertura de Internet satelital

Internet satelital- Se trata de comunicación a través de un canal de radio con la participación de satélites terrestres artificiales, que no son fuentes independientes ni receptores finales de la señal, ya que son únicamente repetidores que permiten sortear la limitación de la distancia de la comunicación por radio terrestre provocada por el terreno irregular de nuestro planeta. Por tanto, Internet por satélite es sólo una forma de entregar una señal de un proveedor terrestre a un cliente terrestre.

La peculiaridad de Internet satelital es que el repetidor está en órbita, lo que aumenta automáticamente el área de cobertura de la señal a varias áreas y regiones. Teniendo en cuenta también su coste, se puede justificar el motivo por el que este tipo de comunicación no está al alcance de cualquiera. Una vez más característica de internet satelital es limitar la cantidad de información transmitida. Después de todo, si a cada suscriptor se le tuvieran que asignar dos canales separados (para recibir y transmitir datos), entonces dicho equipo simplemente no cabría en el satélite y el número de posibles suscriptores sería extremadamente pequeño. Para optimizar de alguna manera los costes, los proveedores aprovechan las peculiaridades del tráfico de Internet.

Asimétrico: Internet satelital en un 50%

Si hablamos de estadísticas, en promedio el tráfico entrante supera al saliente, y a la hora de diseñar redes se tiene en cuenta precisamente este factor, proporcionando diferentes velocidades para los canales entrantes y salientes. Tomemos, por ejemplo, un canal ADSL (por cierto, esta abreviatura significa "línea digital asimétrica"), en el que el tráfico entrante es varias veces más rápido que el tráfico saliente. Al mismo tiempo, los usuarios se sienten bastante cómodos y el proveedor ahorra recursos de frecuencia. Se utiliza una tecnología similar al organizar las comunicaciones por satélite, solo que aquí los operadores aprovechan la oportunidad no solo de reducir la velocidad del canal de retorno, sino también de eliminarlo por completo del satélite, es decir, transferir esta función a manos de los proveedores terrestres. . Este esquema se llama canal asimétrico. Como regla general, se utiliza una línea telefónica (fija o conexión móvil) como canal de retorno, pero este papel también puede desempeñar un proveedor que opere a través de una red local o acceso inalámbrico.

Existe el estereotipo de que Internet por satélite está dirigido a regiones con infraestructuras poco desarrolladas; esto no puede entenderse como una ausencia total de telecomunicaciones como tales; Más bien, esto se refiere a la falta de proveedores terrestres decentes con tarifas aceptables. Esta opción también le permite aumentar significativamente la velocidad de acceso si, por ejemplo, el acceso a Internet sólo es posible a través de un módem telefónico o un canal GPRS lento de Internet móvil.

Al mismo tiempo, también hay Internet satelital bidireccional, pero el fenómeno está lejos de ser generalizado. Esta opción está destinada principalmente a quienes necesitan acceder a Internet a falta de una alternativa desde cualquier parte del mundo. Esta solución es verdaderamente independiente de las redes existentes, aunque todavía requiere electricidad para funcionar. Pero debido al alto costo de dicho canal, se utiliza principalmente para trabajos de emergencia, por lo que la mayoría de las veces bajo Internet satelital Esto significa un canal asimétrico que combina lo siguiente:

• receptor de satélite para recepción
• servicios de un proveedor terrestre (por ejemplo, un operador de telefonía móvil) para enviar solicitudes y datos.

Opciones para organizar un canal inverso.

Hay muchas formas de organizar un canal trasero. Por supuesto, la elección de la tecnología debería estar determinada principalmente por las capacidades disponibles en una ubicación geográfica particular. Puede ser no solo una línea de teléfono fijo o móvil, sino también algún tipo de opción de acceso por radio. No se excluye un proveedor local con una "red doméstica" (por alguna razón, que no le conviene como única conexión a la World Wide Web).

El software suministrado por el operador de Internet satelital es responsable de la correcta distribución de los datos (dónde enviar la solicitud y de dónde leer la información). Sin él, el funcionamiento adecuado del canal asimétrico es imposible.

Características de un canal asimétrico.

Desafortunadamente, incluso con esquema asimétrico para organizar el acceso a Internet el número de frecuencias para transmitir datos desde el satélite es limitado. Esto significa que es imposible proporcionar a cada abonado un canal separado no sólo para recibir/transmitir, sino también simplemente para recibir información. Además, cualquier otra división de canales, por ejemplo por tiempo, tampoco es eficaz. Por lo tanto, el estándar de Internet satelital implica la transmisión de datos para todos los usuarios, lo que significa que la información recibida por el receptor contiene no solo las páginas que usted solicitó, sino también el correo de su vecino, partes de la película descargada por su familiar en otra ciudad e incluso mensajes. del mensajero de algún extraño.

El receptor de satélite descifra la señal entrante del satélite en los datos de Internet solicitados.

El receptor selecciona los datos necesarios de esta masa utilizando la dirección MAC del terminal satelital. Por supuesto, los proveedores de Internet por satélite recurren a varios trucos para evitar que los usuarios lean información que no está destinada a ellos; por ejemplo, los canales se cifran mediante varios algoritmos. Pero el mero hecho de que se pueda acceder a datos confidenciales atrae a muchos estafadores y simplemente a gente curiosa. El entretenimiento que consiste en leer datos de otras personas se llama “pesca satelital”.

Equipos para Internet satelital.

Los estándares más populares para organizar Internet por satélite en la actualidad son DVB-S y DVB-S2 (el segundo es una versión mejorada del primero). Para conectarse a la Red vía satélite utilizando un esquema asimétrico común, necesitará:

• antena parabólica de diámetro recomendado
• convertidor de señal
• receptor (terminal de Internet por satélite)
• cables necesarios
• contrato con un operador de satélite.

Como dije antes, también necesitas una conexión alternativa a la Red “terrestre” y un software para gestionar los paquetes de datos.

Las antenas satelitales no se diferencian de los dispositivos para recibir televisión digital por satélite, pero difieren significativamente tanto en precio como en tamaño de las antenas transceptoras. Generalmente el operador internet satelital, como en el caso de la televisión por satélite, recomienda un determinado diámetro mínimo de “parabólica”, dependiendo de la ubicación geográfica del abonado (y por tanto de la intensidad de la señal del satélite en condiciones ideales). Para obtener información precisa, visite el sitio web del operador. En teoría, usted mismo puede instalar una antena parabólica. Sin embargo, la mayoría de las veces se recomienda contactar a especialistas que lo dirigirán claramente hacia un satélite ubicado en órbita geoestacionaria.

Convertidores pueden diferir entre sí en una serie de parámetros (por ejemplo, en la polarización con la que funcionan), por lo que al elegir, se recomienda prestar atención a las listas de hardware compatible en el sitio web del proveedor.

El receptor en formato de tarjeta PCI se inserta dentro de la unidad del sistema y proporciona al usuario tanto el tráfico entrante del satélite como de la televisión por satélite.

Un terminal satelital es una placa de interfaz que se puede insertar en la unidad del sistema informático (por ejemplo, a través de una interfaz PCI) o ubicarse en una caja externa y conectarse a una PC a través de un puerto USB.

¡Atención! No debes comprar primero el equipo y luego buscar un proveedor de servicios de Internet satelital. Si las “parabólicas” son más o menos universales, los terminales de acceso ofrecidos por diferentes operadores resultan muy a menudo incompatibles. Por lo general, un proveedor de servicios de Internet puede proporcionarle hardware y software que ya tienen sus propias configuraciones (codificación, servidores proxy, etc.) preestablecidas.

Canal de comunicación satelital bidireccional.

Canal simétrico

Obviamente, para organizar un canal bidireccional, necesitará no solo equipos de recepción, sino también de transmisión, es decir, una antena transceptora más cara, una unidad de transmisión (además de la receptora), así como un terminal especial. Además del elevado coste de todos estos equipos y del alquiler de capacidad satelital, Internet satelital bidireccional tiene otras desventajas:

• Dado que sus datos se envían por aire, el equipo de transmisión debe estar registrado adecuadamente en las agencias gubernamentales, lo que puede llevar mucho tiempo, pero la mayoría de las veces los proveedores se encargan de este problema.
• Internet satelital bidireccional es un método de comunicación muy específico. Teniendo en cuenta el tiempo que tarda una señal de radio en viajar a través del satélite hasta el proveedor y regresar, es posible que las respuestas a las solicitudes enviadas no se devuelvan en unos pocos milisegundos, como estamos acostumbrados con los proveedores terrestres, sino en segundos. Un cierto retraso también es inherente a un enlace satelital "asimétrico", pero en este caso la señal viaja solo una vez a lo largo del camino "largo" (a través del satélite). Al organizar una línea simétrica, la señal pasa dos veces por el satélite (una solicitud al proveedor y una respuesta al usuario), es decir, el tiempo de espera se duplica y se hace notorio. Esto significa que ni siquiera deberías pensar en ningún juego de computadora en línea que requiera una respuesta rápida.

¿Es caro Internet por satélite?

Tradicionalmente, Internet por satélite se caracteriza por unos costes de conexión elevados, porque el abonado también tiene que pagar por equipos caros. Pero con la popularización del servicio aparecen cada vez más terminales y antenas parabólicas accesibles, lo que permite esperar una reducción de precios en un futuro próximo. El costo de hoy acceso simétrico cuesta alrededor de 2-3 decenas de miles de rublos por conexión y configuración, así como desde 1000 rublos por mes por tráfico o como tarifa de suscripción.

CON acceso asimétrico La situación es mejor: el coste de recibir el equipo es de unos 5.000-7.000 rublos. Los costos de tráfico mensuales o las tarifas de suscripción promedian desde 500 rublos para conexiones sin un umbral de velocidad garantizado más bajo (CIR) y desde 2000 rublos para conexiones con dicho umbral.

¿Necesitas internet satelital?

Internet satelital puede ser la única oportunidad de conectarse a Internet donde no hay un servicio confiable de telefonía celular o por cable. Y si el precio de la emisión no le detiene, tiene sentido prestar atención al método de acceso simétrico. Pero vale la pena tener en cuenta las desventajas de los tipos de comunicación por Internet por satélite. Lamentablemente, dicho acceso a Internet, por extraño que parezca, no es tan fiable. Teniendo en cuenta que la señal viaja miles de kilómetros hasta el satélite, cualquier nube perceptible puede convertirse en una interferencia. Puedes combatir esto utilizando una antena parabólica más grande, que será más cara. Otra desventaja de esta conexión es la necesidad de asistencia especializada a la hora de instalar y configurar el equipo, lo que también requiere dinero.

Descripción

DSC es canal binario, que se puede utilizar para transmitir uno de dos caracteres (normalmente 0 o 1). La transmisión no es perfecta, por lo que en algunos casos el receptor recibe un carácter diferente.

Los teóricos suelen utilizar DSC como el canal más simple con ruido. En la teoría de la comunicación, muchos problemas se reducen al DSC.

Definición

Canal simétrico binario con probabilidad de transición. llamado canal con una entrada binaria, una salida binaria y una probabilidad de error. El canal se caracteriza por las siguientes probabilidades condicionales:

El primer argumento de la probabilidad condicional corresponde al símbolo transmitido aleatoriamente, el segundo al valor recibido.

La probabilidad se llama probabilidad de transición o probabilidad de error de un solo carácter.

Rendimiento de DSC

La capacidad del canal se calcula mediante la fórmula:

, es una función llamada entropía binaria.

Ver También

Fundación Wikimedia.

2010.

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Canal de comunicación discreto con interferencia.

Consideraremos canales de comunicación discretos sin memoria. Canal sin memoria

es un canal en el que cada símbolo de señal transmitido se ve afectado por interferencias, independientemente de qué señales se transmitieron anteriormente. Es decir, la interferencia no crea conexiones correlativas adicionales entre símbolos. El nombre “sin memoria” significa que durante la siguiente transmisión el canal parece no recordar los resultados de transmisiones anteriores. En presencia de interferencia, la cantidad promedio de información en un símbolo de mensaje recibido es Y , en relación con lo transmitido - incógnita

es igual a: , en relación con lo transmitido - Para símbolo de mensaje t duración T, consistente de norte símbolos elementales la cantidad promedio de información en un mensaje de símbolos recibido - Para símbolo de mensaje Y , en relación con lo transmitido - Para símbolo de mensaje incógnita

en relación con lo transmitido - Para símbolo de mensaje Yo(Y Para símbolo de mensaje , X Para símbolo de mensaje ) = H(X Para símbolo de mensaje ) - H(X Para símbolo de mensaje /Y Para símbolo de mensaje ) = H(Y Para símbolo de mensaje ) - H(Y Para símbolo de mensaje /INCÓGNITA