تقييم جودة الإشارة في أنظمة الإرسال الرقمي. تقييم جودة إرسال إشارات البث الصوتي اعتماداً على استخدام التحليل الطيفي للإشارات على خطوط الاتصال MCS

02.05.2021

نظام الاتصالاتتتميز بمجموعة من المعلمات. تسمى تلك التي ترتبط بجودة النظام من خلال الاعتماد الرتيب بمؤشرات جودة النظام. كلما كانت قيمة مؤشر الجودة أكبر (أصغر)، كان النظام أفضل (أسوأ)، مع تساوي الأمور الأخرى.

عند تصميم النظام، تأخذ بعين الاعتبار عدد كبيرمؤشرات ومعايير الجودة وفقًا لمعيار الأمثلية المثبت مسبقًا. يعتبر النظام الأفضل (الأمثل) هو النظام الذي يتوافق مع أكبر (أصغر) قيمة لوظيفة موضوعية معينة لمؤشرات الجودة. تنقسم مؤشرات الجودة ومعايير أنظمة الاتصالات بشكل تقليدي إلى:

— المعلومات (الحصانة من الضوضاء والسرعة والإنتاجية والتأخير في نقل المعلومات)؛

- التقنية والاقتصادية (التكلفة والأبعاد الإجمالية والوزن)؛

— المؤشرات الفنية والتشغيلية (متوسط ​​الوقت بين الأعطال، نطاق درجة حرارة التشغيل، وما إلى ذلك).

دعونا نسلط الضوء المؤشرات، تميز نظام الاتصالات من وجهة نظر نقل المعلومات.

تعد المناعة ضد الضوضاء أحد المؤشرات الرئيسية لجودة نظام الاتصالات. تتميز الحصانة من الضوضاء لتداخل معين بدقة الإرسال - وهي الدرجة التي تتوافق بها الرسالة المستلمة مع الرسالة المرسلة. عند نقل الرسائل المستمرة، يكون مقياس الإخلاص الانحراف المعياريبين الرسائل المستلمة "(t) والمرسلة a(t):

أين ت -الوقت الذي يتم خلاله استلام الرسالة.

الإشارة الأولية ب(ر) المرتبطة بالرسالة أ(ر) الاعتماد الخطي، أي

ب(ر) = كا(ر),

أين ك - عامل التحويل.

حيث تشير النجمة إلى تقدير الإشارة الذي يختلف عن هذه الإشارة بمقدار الخطأ.

كلما كان الانحراف المعياري أصغر، كلما زادت مناعة الضوضاء.

ويمكن أيضا أن يكون مقياس الإخلاص احتمال ألا يتجاوز الخطأ ε قيمة محددة مسبقًاε 0:

وكلما زاد هذا الاحتمال، كلما زادت مناعة الضوضاء.

مقياس دقة الإرسال رسائل منفصلةيكون احتمال الخطأ.وكلما انخفض هذا الاحتمال، زادت الحصانة ضد الضوضاء.

يُطلق على الحد الأقصى مناعة الضوضاء الممكنة لظروف الإرسال المحددة مناعة الضوضاء المحتملة.

مؤشر مهم آخر لجودة نظام الاتصالات هو الإنتاجية,أولئك. أقصى سرعة نقل Rmax يسمح بها هذا النظام. يتم تحديده من خلال الرقم نقنوات هذا النظام وقدراته جقناة الاتصال:

لقناة اتصال منفصلة دون تدخل

أين ت— مدة إرسال رمز واحد؛ م - حجم الأبجدية. (فيما يلي، يشير تدوين النموذج logx إلى تشغيل اللوغاريتم الثنائي سجل 2 س.)

من أجل قناة تواصل مستمرة

مع= جلد(ل + صمع / صث) ,

أين ف - عرض النطاق الترددي للقناة؛ رج - قوة الإشارة. رث - قوة الضوضاء.

يتم قياس سرعة النقل (وكذلك الإنتاجية) بالبت في الثانية

تأخير الإرسال- هذا هو الوقت من لحظة إرسال الرسالة في جهاز الإرسال حتى يتم إصدار الرسالة المستعادة عند إخراج جهاز الاستقبال. يعتمد ذلك على طول قناة الاتصال ومدة تحويلات الإشارة في المرسل والمستقبل. يعد تأخير الإرسال أحد أهم مؤشرات جودة نظام الاتصالات.

يتم تقييم أداء أي نظام اتصالات في المقام الأول من خلال دقة وسرعة نقل المعلومات. الأول يحدد جودة الإرسال، والثاني - الكمية. في نظام الاتصال الحقيقي، ترتبط جودة الإرسال بدرجة تشويه الرسالة المستلمة. هذه التشوهات تعتمد على الخصائص و الحالة الفنيةالنظام، فضلا عن شدة وطبيعة التدخل. إذا تم تصميم نظام الاتصالات بشكل صحيح وسليم من الناحية الفنية، فإن تشويه الرسائل بشكل لا رجعة فيه يرجع فقط إلى تأثير التداخل. في هذه الحالة، يتم تحديد جودة الإرسال بالكامل من خلال حصانة النظام من الضوضاء.

تحت مناعة الضوضاءفهم قدرة نظام الاتصالات على مقاومة التأثيرات الضارة للتداخل على نقل الرسائل. وبما أن تأثير التداخل يتجلى في حقيقة أن الرسالة المستقبلة تختلف عن الرسالة المرسلة، فيمكن وصف الحصانة من الضوضاء لتداخل معين كمياً درجة تطابق الرسالة المستلمة مع الرسالة المرسلة.وتتميز هذه الكمية بالمصطلح وفاء.ويتم اختيار مقياس الإخلاص بطرق مختلفة، حسب طبيعة الرسالة ومتطلبات المتلقي. يمكن إثبات أن دقة الإرسال تعتمد على نسبة متوسط ​​قوة الإشارة والتداخل (في أغلب الأحيان نسبة الإشارة إلى الضوضاء؛ الإنجليزية - نسبة الإشارة إلى الضوضاء - SNR; وعادة ما يشار إلى هذه العلاقة باسم ق/ن).

تظهر أعمال V. A. Kotelnikov و K. Shannon أنه باستخدام معيار محدد ومجموعة معينة من الإشارات المستلمة بتداخل معين ( الضوضاء البيضاء; الضوضاء البيضاء)،يوجد حد أقصى (محتمل) للحصانة من الضوضاء لا يمكن تجاوزه بأي طريقة استقبال. يتم استدعاء جهاز الاستقبال الذي ينفذ مناعة الضوضاء المحتملة أفضل.عند شدة تداخل معينة، يكون احتمال حدوث خطأ في الاستقبال أقل، كلما زاد اختلاف الإشارات التي تنقل رسائل مختلفة. تكمن المشكلة في اختيار إشارات مختلفة على نطاق واسع لنقل المعلومات. ويمكن زيادة دقة الإرسال عن طريق زيادة تعقيد أساليب التشكيل وإزالة التشكيل وإدخال تشفير الرسائل المقاوم للضوضاء. وأخيرًا، تعتمد دقة الإرسال أيضًا على طريقة استقبال الرسائل. من الضروري اختيار طريقة الإدارة التي بأفضل طريقة ممكنةيدرك الفرق بين الإشارات عند نسبة إشارة إلى ضوضاء معينة.

مؤشر آخر مهم لنظام الاتصالات هو سرعة نقل المعلومات.

كما ذكرنا سابقًا، عادةً ما يتم قياس كمية المعلومات المرسلة بالبت والبايت. تُستخدم أيضًا على نطاق واسع وحدات مشتقة أكبر من حجم المعلومات (مثل سعة ذاكرة الكمبيوتر): كيلو بايت، وميجابايت، وجيجابايت، وأيضًا في مؤخراوتيرا بايت وبيتابايت.

عند تحديد كمية المعلومات، تطورت الحالة تاريخيًا حيث تم استخدام (ولا تزال) بادئات SI مع الأسماء "bit" و"byte" بشكل غير صحيح (وفقًا للمعيار الدولي IEC 60027-2، يتم استخدام هذه الوحدات، من أجل مثال، مثل هذا: بدلاً من 1000 = 10 3 اكتب 1024 = 2 10):

  • 1 كيلو بايت = 210 بايت = 1024 بايت؛
  • 1 ميجابايت = 220 بايت = 1024 كيلو بايت؛
  • 1 جيجابايت = 230 بايت = 1024 ميجابايت = 1,048,576 كيلو بايت، إلخ.

في هذه الحالة، عادةً ما يبدأ التعيين "KB" بحرف كبير، على عكس الحرف الصغير "k" للإشارة إلى المضاعف 10 3.

تذكر أن عدد البتات أو البايتات المرسلة في الثانية هو معدل نقل المعلومات، والذي يتم تعريفه بالبت/الثانية، أو الباود أو البايت/الثانية. في زيادة السرعةيتم تعريف النقل بـ Kbit/s، Mbit/s، Gbit/s، KB/s، MB/s، GB/s، Kbaud، Mbaud، Gbaud، إلخ.

في السنوات الأخيرة، ظهر مصطلح "معدل البت" ( معدل البت)، مما يعكس كمية المعلومات المرسلة لكل وحدة زمنية. يستخدم معدل البت عادة لقياس سرعة الإرسال الفعالة معلومات مفيدة. يتم التعبير عن معدل البت بالبت في الثانية |bit/s|، بالإضافة إلى القيم المشتقة بالبادئات كيلو، ميجا، وما إلى ذلك.

عند استخدام m-ary بدلاً من الرموز الثنائية، فإن الحد الأقصى لكمية المعلومات التي يمكن إرسالها عبر قناة اتصال هو log 2 m [bits]. ولذلك، يمكن توفير مصدر رسالة منفصلة أقصى قدر من الأداء(سرعة إخراج) المعلومات [بت/ثانية]، لا تتجاوز

أين تي ن -مدة طرد واحد؛ م-قاعدة الكود الرقمي.

في م = 2 ر ح = 1 /ت نوسرعة نقل المعلومات ر.سمتساوية عدديا السرعة التقنية v.في ر> 2 معدل نقل المعلومات الممكنة ر ش > ف.ومع ذلك، في كثير من الأحيان في الأنظمة الرقميةسرعة الاتصال لنقل المعلومات R H يحدث هذا الخيار عندما لا يتم استخدام جميع الطرود لنقل المعلومات، على سبيل المثال، إذا تم استخدام بعضها للمزامنة أو لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها (عند استخدام كود التصحيح).

وكما سنبين لاحقاً، فإن الحد الأقصى لكمية المعلومات التي يمكن إرسالها بواسطة رمز ثنائي واحد (“1” أو “0”) هو 1 بت. من الناحية النظرية، يؤدي كل رمز يتم استقباله عند مدخل قناة الاتصال إلى ظهور رمز واحد عند الإخراج، بحيث تكون السرعة التقنية عند إدخال وإخراج القناة هي نفسها.

ضغط المعلومات المرسلة. عند نقل المعلومات، هناك مشكلتان مترابطتان: إزالة المعلومات الزائدة عن الحاجة وضغط الأخيرة. تحت التكرارفهم المعلومات غير الضرورية وغير الضرورية عند تلقيها، والتي لا يزال من المستحيل استخدامها، والمستهلك في الواقع لا يحتاج إليها. الرسائل الواردة من أي مصدر تقريبًا تكون زائدة عن الحاجة. والحقيقة هي أن العلامات الفردية للرسالة لها علاقة إحصائية معينة. لذلك، في الكلمات الروسية، بعد حرفين متحركين متتاليين، من المرجح أن يكون هناك حرف ساكن، وبعد ثلاثة حروف ساكنة متتالية، من المرجح أن يكون هناك حرف علة. يسمح التكرار بتقديم الرسائل بشكل أكثر اقتصادا. يتم تحديد مقياس التخفيض المحتمل للرسالة دون فقدان المعلومات بسبب العلاقات الإحصائية بين عناصرها من خلال التكرار. لا ينطبق مفهوم "التكرار" على الرسائل أو الإشارات فحسب، بل ينطبق أيضًا على اللغة ككل، أي الكود. على سبيل المثال، يصل تكرار اللغات الأوروبية إلى 60-80%.

سبب ظهور التكرار هو عدم حساسية الأعضاء البشرية لجزء من المعلومات الواردة. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي الصورة التلفزيونية على ما يصل إلى 16 ألف ظل من لون واحد، في حين أن الرؤية البشرية، الحساسة للسطوع، غير حساسة لمثل هذا النطاق الهائل من الألوان. في أحسن الأحوال، يمكن للشخص التمييز بين عدة مئات من ظلال الألوان من نفس اللون. لذلك، يمكن إزالة بعض ظلال الألوان أثناء الإرسال دون خسارة ملحوظة في جودة الصورة الملونة على الشاشة. ويمكن قول الشيء نفسه فيما يتعلق بنقل الكلام الشفهي عبر قناة اتصال، يمكن أن يقتصر التردد العلوي للطيف على تردد 3400 هرتز دون فقدان معنى الرسالة المستلمة. مثال آخر بسيط للغاية - لنفترض أن المعلومات حول قيم الحث I، السعة معوتردد الرنين / الدائرة التذبذبية. في هذه الحالة، من الممكن نقل قيم كميتين فقط، على سبيل المثال، الحث والسعة، إلى القناة، وحساب تردد الرنين عند الطرف المستقبل باستخدام صيغة معروفة.

يسمح التخلص من التكرار في المعلومات الأصلية بنقل أو تخزين عدد أقل من البتات. في نظرية المعلومات، أثبت ك. شانون نظرية (انظر أدناه)، والتي بموجبها لمصدر بدون تكرار في رو (هنا مع -سعة نظام الاتصالات)، من الممكن العثور على طريقة تشفير وفك تشفير يمكن من خلالها إرسال الرسائل عبر قناة اتصال مع حدوث تداخل مع خطأ صغير اعتباطي. غالبًا ما يكون وجود التكرار في الرسالة مفيدًا بل وضروريًا، لأنه يسمح باكتشاف الأخطاء وتصحيحها، أي. زيادة موثوقية إعادة إنتاج الرسالة. إذا لم يتم استخدام تكرار الرسالة لتحسين موثوقية الإرسال، فيجب التخلص منه. ولهذا الغرض، يتم استخدام تشفير إحصائي خاص، ويتم تقليل تكرار الإشارة مقارنة بتكرار الرسالة.

المؤشر العالمي لنظام الاتصالات هو كفاءة المعلومات ج، تميز استخدام سعة القناة ص = RJC.

يتم تحديد توقيت إرسال الرسالة حسب المقبول تأخير، بسبب تحويل الرسائل والإشارات، فضلاً عن الوقت المحدود لانتشار الإشارة على طول قناة الاتصال (يُلاحظ وقت الانتشار بشكل خاص في أنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية). ويعتمد على مؤشرين: طبيعة القناة وطولها ومدة معالجة الإشارة في أجهزة الإرسال والاستقبال. تعد سرعة نقل المعلومات وتأخرها في خطوط الاتصال من الخصائص المستقلة.

وتتميز قناة الاتصال، وكذلك الإشارة المرسلة، بثلاثة معلمات: الوقت Tk، الذي يمكن خلاله نقل المعلومات عبر القناة، والمدى الديناميكي د كوعرض النطاق الترددي للقناة ف ك .

اليود النطاق الديناميكي للقناةفهم نسبة قوة الإشارة المسموح بها إلى قوة التداخل الموجود في القناة، معبرًا عنها بالديسيبل.

السمة العامة لقناة الاتصال هي سعة(مقدار)

شرط ضروري للإرسال غير المشوه عبر قناة الإشارة

غالبًا ما يخدم تحويل الإشارة الأولية إلى إشارة راديو عالية التردد غرض مطابقة الإشارة المرسلة مع القناة. في أبسط الحالات، تتم مطابقة الإشارة مع القناة في جميع المعلمات الثلاثة:

إذا تم استيفاء هذه الشروط، فإن حجم الإشارة المرسلة "يتناسب" بشكل كامل تقريبًا مع حجم القناة.

في عدد من الحالات، يمكن تلبية المتباينة (1.2) حتى عندما لا يتم تلبية واحدة أو اثنتين من المتباينات (1.3). هذا يعني أنه يمكنك "تداول" المدة للعرض الطيفي أو العرض الطيفي للنطاق الديناميكي، وما إلى ذلك. دعونا نلقي نظرة على مثال.

مثال 1.1

دع إشارة الهاتف المسجلة على جهاز تسجيل بعرض طيف 3.4 كيلو هرتز يتم إرسالها عبر قناة اتصال يبلغ عرض نطاقها 340 هرتز. ويمكن القيام بذلك عن طريق تشغيل الإشارة بخمسة أضعاف السرعة التي تم تسجيلها بها. في هذه الحالة، ستنخفض جميع ترددات الإشارة الأصلية بمقدار خمس مرات، لكن وقت الإرسال سيزيد أيضًا بنفس المقدار. يتم أيضًا تسجيل الإشارة المستقبلة على جهاز تسجيل، وبعد تشغيلها بسرعة خمسة أضعاف السرعة، يمكن استعادة الإشارة الأصلية بدقة عالية. وبالمثل، يمكن إرسال الإشارة بشكل أسرع إذا كان عرض النطاق الترددي للقناة أوسع من طيف الإشارة.

ومع ذلك، فإن الاهتمام الأكبر هو إمكانية استبدال النطاق الديناميكي لقناة الاتصال بعرض النطاق الترددي. اتضح أنه مع إدخال أنواع تعديل كود النبض (انظر الفصل 2)، من الممكن إرسال رسالة ذات نطاق ديناميكي يبلغ، على سبيل المثال، 60 ديسيبل عبر قناة تتجاوز فيها الإشارة التداخل بمقدار 30 فقط. ديسيبل. في هذه الحالة، يتم استخدام عرض النطاق الترددي للقناة عدة مرات أوسع من طيف الرسالة.

المؤشرات الرئيسية لنظام الاتصالات:

1) موثوقية نقل الرسالة.

تسمى درجة المراسلات بين الرسالة المستلمة والمرسلة بموثوقية الإرسال.

عند إرسال رسائل منفصلة، ​​يتم تحديد الموثوقية من خلال معدل الخطأ.

أين هو عدد عناصر الرسالة المستلمة بشكل خاطئ، -العدد الإجماليعناصر الرسالة.

تكرار الأخطاء عشوائي.

عند إرسال رسائل مستمرة، يتميز الفرق بين الرسالة المرسلة والمستقبلة بوجود خطأ عشوائي.

الرسالة المستلمة، x(t)-الرسالة المستلمة؛

تداخل عشوائي في مخرجات نظام الاتصالات.

غالبًا ما يتم استخدام معيار الجذر التربيعي للخطأ (RMSE).

يتم تحديد جذر متوسط ​​مربع الخطأ بواسطة:

متوسط ​​قوة التدخل؛

متوسط ​​قوة الإشارة المفيدة.

P(- كثافة أحادية البعد للضوضاء الاحتمالية.

عتبة التدخل المحددة.

جسديًا، تتوافق هذه الحالة مع الغياب الاحتمالي لما يسمى بالخطأ الشاذ، أي. خطأ قد يكون له عدم تطابق للمستلم.

على سبيل المثال: فشل النظام على المدى القصير، والضوضاء النبضية، وما إلى ذلك.

2) مناعة الضوضاء.

يفترض نقل المعلومات بالموثوقية المطلوبة تشغيلًا موثوقًا لنظام الاتصالات، وهذا ممكن إذا كان نظام الاتصال يتمتع بموثوقية عالية، أي: قدرة الأجهزة والأجهزة على أداء الوظائف الموكلة إليها لفترة طويلة وتوفير الحصانة اللازمة للضوضاء - القدرة على تحمل تأثيرات التداخل.

تعتمد المناعة ضد الضوضاء على عوامل:

1) طرق التنفيذ العملي لنظام الاتصالات.

2) قاعدة العنصر.

3) إنتاج وتكنولوجيا المعدات؛

4) ظروف التشغيل.

5) مبادئ بناء نظام الاتصالات، الخ.

يتم قياس موثوقية نظام الاتصالات من خلال احتمالية أداء الجهاز لوظائفه خلال فترة زمنية معينة.

تعد نسبة الإشارة إلى الضوضاء أحد العوامل التي تقيم مناعة الضوضاء لنظام الاتصالات:

كلما انخفضت نسبة الإشارة إلى الضوضاء المطلوبة، زادت حصانة الضوضاء لنظام الاتصالات.

3) سرعة نقل المعلومات.

إذا تم نقل الرسائل المستمرة في الوقت الحقيقي. ومع ذلك، فمن المستحسن في كثير من الأحيان تسجيل رسالة ثم إرسالها بسرعة تختلف إلى حد ما عن وقت إنشائها. وهذا يسمح بالاستخدام الفعال لقنوات الاتصال.

عدديًا، يتم تحديد سرعة الإرسال من خلال كمية المعلومات الواردة من المرسل إلى المستلم في ثانية واحدة. تقاس بالبت في الثانية.

السرعة تعتمد:

1) من الرسالة وخصائصها الإحصائية؛

2) خصائص قناة الاتصال.

3) التشويه والتداخل في القناة.



في كثير من الأحيان، عند إرسال رسائل منفصلة، ​​يتم استخدام مفهوم سرعة النقل الفني لوصف خصائص أجهزة نظام الاتصالات.

يتم تقييم الحد الأقصى لسرعة الإرسال الممكنة من خلال سعة القناة، والتي يتم تحديدها رقميًا من خلال الحد الأقصى لكمية المعلومات المنقولة عبرها في ثانية واحدة.

نطاق التردد الفعال لقناة الاتصال؛

متوسط ​​قوة التدخل

4) كفاءة نظام الاتصالات.

لتقييم جودة العمل، يتم استخدام المؤشرات المتعلقة بالتكلفة.

1) الطاقة؛

2) نطاق التردد.

3) تكلفة المعدات.

4) الوزن والحجم، الخ.

تسمى مجموعة الخصائص التي تميز كفاءة النظام من وجهة نظر التكلفة كفاءة نظام الاتصالات.

لاختيار نظام اتصالات على أساس الكفاءة، يتم استخدام معايير، مع مراعاة بعض القيود المحددة مسبقًا على بعض معلمات وخصائص نظام الاتصالات.

معيار تكلفة الوحدة -هذه هي المعايير التي يتم بموجبها تقييم أنظمة الاتصالات بتكلفة إرسال 1 بت من المعلومات بموثوقية معينة.

استهلاك الطاقة محددة، حيث

طاقة الإشارة عند دخل جهاز الاستقبال المستهلكة في إرسال 1 بت؛

الكثافة الطيفية للتداخل.

استهلاك قطاع معين، حيث

عرض النطاق الترددي المكافئ لنظام الاتصالات؛

معدل الباود R (بت * ثانية).

ويمكن اعتبار القيمة بمثابة مؤشرات لأداء نظام الاتصالات.

1.3 تصنيف الأنظمة وخطوط نقل المعلومات.

علامات التصنيف:

1) النطاق (أنظمة الهاتف، نقل البيانات، التلفزيون، القياس عن بعد)؛

2) حسب شكل الرسالة (منفصلة، ​​مستمرة)؛

3) بالمظهر إشارة الخط(مستمر، نبض)؛

4) عن طريق تشغيل نطاق التردد وعرض النطاق الترددي (النطاق الضيق، النطاق العريض)؛

5) حسب نوع الاتصال (الهاتف الثابت، المحمول)؛

6) وفق مبدأ الضغط والفصل (الزمن، التردد، الكود).

تنقسم جميع أنظمة الاتصالات إلى مجموعتين:

1) أنظمة مع الانتشار الحر للإشارات.

يتناسب مستوى تشتت الإشارة مع مربع المسافة بين المرسل والمستقبل (هندسة الراديو).

2) أنظمة الانتشار الاتجاهي للإشارات.

انتشار الإشارة القسري. يتم استخدام الأجهزة لهذا الغرض. ولا تتبدد الطاقة الموجودة فيها، بل يمتصها جهاز التوجيه. الأنظمة مستقرة ومثالية من وجهة نظر الموثوقية. الحل الأمثل لمشكلة التوافق الكهرومغناطيسي هو الإنتاجية العالية. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة مكلفة للغاية وتتطلب إنشاء نقاط ترحيل تضخيم.

المشاكل:

1) مشاكل التوافق الكهرومغناطيسي، والتداخل؛

2) الكفاءة العالية والمرونة والتنقل.

تنقسم الأنظمة ذات الانتشار الحر للإشارات إلى:

1) الأنظمة ذات المعلمات الثابتة - الأنظمة التي لا تخضع فيها معلمات الإشارة التي تمر عبر وسط الانتشار لتغييرات عشوائية كبيرة، باستثناء الطور (أنظمة اتصالات مرحل الراديو، الاتصالات الفضائية- تعمل في نطاق الطول الموجي بالسنتيمتر).

2) الأنظمة ذات المعلمات العشوائية - تتغير معلمات الإشارة أثناء مرورها عبر الوسط. هذه التغييرات في جهاز الاستقبال أو في الأنظمة ذات الموجة المنعكسة أو المباشرة (الموجة القصيرة أنظمة الإشارةالخضوع للتلاشي العميق).

مع الطول الموجي l=3-10 أمتار، تنعكس إشارات الراديو جيدًا من طبقة الأيونوسفير، مما يسمح لها بالانتشار لمسافة تزيد عن 2000 كيلومتر.

في ل<3 метров радиоволны распространяются в пределах видимости.

تصنيف الموجة:

محاضرة 3

العوامل التي تحدد معايير الجودة لاتصالات ADSL

العوامل المؤثرة على معايير جودة ADSL

دراستنا لتقنية ADSL عملية بحتة وتركز على دراسة طرق القياس.

لهذا السبب، سنهتم في الكتاب ليس بمبادئ تشغيل أنظمة ADSL بقدر ما سنهتم بتلك العوامل التي تحدد معايير الجودة لشبكة ADSL، وفي نهاية المطاف، النجاح التكنولوجي والتجاري للتكنولوجيا ككل .

في هذا القسم الصغير، واستنادا إلى المعلومات المذكورة أعلاه حول تقنية ADSL، سنحاول تحديد العوامل التي تميز معلمات جودة ADSL.

ومن أجل تسليط الضوء على مجموعات العوامل التي تهمنا، دعونا نعود إلى الشكل. 1.8.

كما يلي من الشكل، يحتوي مخطط اتصال مستخدم ADSL على ثلاثة كائنات: مودم وDSLAM وقسم زوج المشتركين.

نحن أقل اهتمامًا بالمعلمات الفردية للمودم أو DSLAM مقارنة بمعلمات هذه الأجهزة كزوج تكنولوجي.

وبالتالي، يمكن التمييز بين مجموعتين من العوامل التي تؤثر على معلمات جودة ADSL.

    التأثير من زوج المودم-DSLAM. تأثير معلمات زوج كابل المشترك.

دعونا ندرس هذه العوامل بشكل منفصل.

تأثير نقاط النهاية وDSLAMs

توضح مبادئ تشغيل زوج المودم-DSLAM التي تمت مناقشتها أعلاه أن معلمات هذه الأجهزة يمكن أن تؤثر على المعلمات العامة لجودة الوصول إلى ADSL. هناك عدة عوامل تلعب هنا.

توفر تقنية ADSL الاستقلال التكنولوجي لمعلمات DSLAM والمودم؛ وقد تكون هذه الأجهزة من شركات مصنعة مختلفة. أي تناقضات في زوج المودم-DSLAM يجب أن تؤثر على جودة الوصول إلى ADSL.


قد يتجلى عامل عدم الاتساق على مستوى المصافحة في حقيقة أن المودم وDSLAM قد لا ينشئان الوضع الأكثر كفاءة للتشغيل وتبادل البيانات.

على مستوى تشخيص الاتصال، يمكن أن يؤدي عامل عدم الاتساق إلى إعدادات غير صحيحة للمعادلات وإلغاء الصدى، مما سيؤثر على معلمات سرعة الإرسال. هنا قد يكون هناك عامل خلل في تشغيل جهاز واحد فقط.

على سبيل المثال، قد يتبين أن إجراء إعداد أداة إلغاء الصدى في المودم غير صحيح وقد تحدث انتهاكات.

يمكن أن تحدث انتهاكات مماثلة بسبب التشغيل غير الصحيح لإجراءات معادلة مستوى الإشارة في DSLAM، وما إلى ذلك.

وبالمثل، يمكن أن تنشأ المشاكل بسبب التناقضات على مستوى تشخيص القناة. هنا، يمكن أن تؤدي الانتهاكات في عملية التفاوض بشأن مخططات التشفير وأي إخفاقات في تشغيل خوارزميات تشخيص SNR إلى تدهور جودة اتصال ADSL.

وبالنظر إلى المستقبل، نلاحظ أن تشخيص جميع العوامل المذكورة لا يمكن تحقيقه إلا في عملية الدراسات المعقدة للأجهزة التي تستخدم طرق اختبار الامتثال. هذه التقنيات معقدة للغاية بحيث لا يمكن تشغيلها ومكلفة للغاية.

تأثير معلمات خط المشترك

العامل الأكثر إثارة للاهتمام في التشغيل، والذي يؤثر بشكل مباشر على معلمات جودة ADSL، هو معلمات زوج كابل المشترك.

نظرًا لأن كابل المشترك ومعلماته لا يتم تقديمها بواسطة تقنية ADSL من الخارج، ولكنها متاحة بالفعل للمشغل بالشكل والحالة التي كان يعيش فيها قبل عصر شبكات الجيل التالي، فإن هذا يحتوي على أضعف عنصر في سلسلة ADSL التكنولوجية. وعلى الرغم من أنه من المستحيل مساواة قياسات الكابلات بقياسات ADSL، فإن قياسات زوج المشتركين تمثل أكثر من 50% من جميع القياسات التشغيلية في المراحل الأولى من تنفيذ ADSL.

دعونا نفكر بإيجاز في معلمات خط المشترك التي قد تكون حاسمة بالنسبة لجودة ADSL. يتم إعطاء كل من المعلمات المدرجة بمزيد من التفصيل في الفصل 4.

المعلمات الأساسية لكابلات المشتركين

لنبدأ بالمعلمات العامة (أو الأساسية) لكابلات المشتركين. يتضمن ذلك جميع المعلمات التي تم استخدامها تاريخيًا للمصادقة على نظام الكابلات الخاص بالمشغل.

يمكن القول أن هذه مجموعة من المعلمات وطرق تحليلها، نفس الشيء بالنسبة لأي كابلات مشتركين، بغض النظر عن نوعها وطريقة استخدامها.

في الواقع، إذا كان هناك كابل معدني، فهو يحتوي على معلمات المقاومة والسعة والعزل، وجميع المعلمات المدرجة لا تعتمد على الغرض الذي تم وضع الكابل من أجله. ويمكن استخدامه للاتصالات الهاتفية العادية، وADSL، ونظام الراديو، وما إلى ذلك.

وتتطلب جميع التطبيقات مجموعة معينة من المعلمات للحكم على جودة زوج المشتركين.

هذا هو السبب في أن هذه المعلمات تسمى الأساسية.

تم وصف المعلمات الأساسية لزوج المشتركين بشكل كامل في الوثائق التنظيمية وهي معروفة جيدًا.

تشمل المعلمات الأساسية الرئيسية ما يلي:

    وجود جهد مباشر/متناوب على الخط؛ مقاومة حلقة المشترك؛ مقاومة عزل حلقة المشترك؛ السعة والحث من حلقة المشترك؛ المقاومة المعقدة لخط عند تردد معين (مقاومة الخط)؛ تماثل الزوج بمعنى المقاومة الأومية.

تحدد قيم المعلمات المدرجة جودة زوج المشتركين، وعلى هذا الأساس يمكننا القول أنها مهمة للحصول على شهادة كابلات ADSL.


معلمات الكابلات المتخصصة

كما هو موضح أعلاه، لا تتأثر معلمات إرسال ADSL كثيرًا بالمعلمات الأساسية لزوج المشترك، ولكن بمعلمات كبل المشترك كقناة لإرسال إشارات 256DMT/QAM.

في هذه الحالة، ترتبط مجموعة مهمة من المعلمات مباشرة بإجراء الإرسال، والتي تتضمن معلمات مثل تشويه الإشارة وتوهين الإشارة وأنواع مختلفة من الضوضاء والتأثيرات الخارجية على الخط.

وبما أن هذه المجموعة من المعلمات ترتبط مباشرة بمنطقة تطبيق كابل ADSL، فإنها تسمى المتخصصة.

تختلف المعلمات المتخصصة من الناحية الإجرائية عن المعلمات الأساسية حيث أن أي قياسات لهذه المعلمات تعتمد دائمًا على تقنيات اختبار تردد الخط.

وفقا لهذه الأساليب، لتشخيص كابل المشترك، يجب عليك تطبيق إشارة اختبار متخصصة (التأثير) وتحليل جودة مرور هذه الإشارة على طول الخط (الاستجابة).

تشمل الخيارات المتخصصة ما يلي:

توهين الكابل

    الضوضاء واسعة النطاق ونسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)؛ استجابة تردد السعة (AFC) ؛ الحديث المتبادل القريب (التالي)؛ الحديث المتبادل البعيد (FEXT) ؛ ضجيج نبضي خسائر العودة تماثل الزوج بمعنى خصائص الإرسال غير المتكافئة.

مخالفات في الكابل

العامل الثالث الذي يؤثر بشكل مباشر على معلمات جودة ADSL على مستوى كابل المشترك هو وجود عدم تجانس في الكابل.

أي عدم تجانس في كابل المشترك يؤثر سلبًا على معلمات الإرسال.

وكمثال توضيحي للعمليات التي تحدث في نظام النقل، يوضح الشكل 3.1 النقر المتوازي، وهو ظاهرة شائعة إلى حد ما على الشبكة المحلية.

في حالة إرسال إشارة واسعة النطاق من خلال صنبور متوازي، يتم تفرع الإشارة المرسلة أولاً ثم تنعكس من نهاية الصنبور غير المتطابقة.

ونتيجة لذلك، على جانب المستقبل، يتم فرض إشارتين - مباشرة ومنعكسة - على بعضهما البعض، ويمكن اعتبار الإشارة المنعكسة بمثابة ضوضاء. وبما أن إشارة الضوضاء في الحالة المبينة في الشكل 1.3 لها نفس بنية الإشارة العادية، فإن تأثيرها يكون أقصى ما يمكن على معلمات جودة الإرسال.

أرز. 3.1. التنصت الموازي وتأثيره على معلمات نقل ADSL

يعتمد مستوى التأثير المدمر للإشارة المنعكسة بشكل مباشر على مستوى الانعكاس عند الصنبور. من نظرية الإشارة، كلما زاد تردد الإشارة المرسلة، كلما ارتفع مستوى الانعكاس.

ونتيجة لذلك، فإن أي أنظمة نقل ذات نطاق عريض تكون حساسة جدًا لأي عدم تجانس في الكابل. وفي حالة ADSL، يتم تعويض الحساسية لعدم التجانس قليلاً عن طريق الضبط التكيفي لزوج المودم-DSLAM، بحيث لا ينفي وجود الصنابير إمكانية الإرسال.

ولكن في حالة النقر، تنخفض سرعة إرسال ADSL بشكل حاد، مما يسمح لمصنعي المعدات ومهندسي الأنظمة بوضع متطلبات تمنع عدم السماح بأي تجانس في كابل ADSL.

الحديث المتبادل

إن مفهوم التوهين العابر أقل وضوحا من وجهة نظر طبيعة ظهور هذا العامل، ولكنه يعكس بشكل أفضل طريقة القياس. ولذلك، في الممارسة العملية يتم استخدام كلا المفهومين.

العامل الرابع الذي يؤثر على معلمات إرسال ADSL في الكابل هو عامل التأثير المتبادل لكابلات المشتركين على بعضها البعض.

من الناحية المنهجية، تسمى معلمات التأثير المتبادل التداخل العابر، أو التوهين العابر.

الشكل 3.2. الحديث المتبادل التالي وFEXT

هناك معلمتان للتداخل العابر (الشكل 3.2).

    خسارة الاقتران القريبة (أي تأثير المرسل القريب على المستقبل القريب)؛ الحديث المتبادل البعيد (أي تأثير جهاز الإرسال البعيد على جهاز الاستقبال القريب).

اسميًا، يشير FEXT وNEXT إلى المعلمات المتخصصة لزوج الكابلات. لكن دور هذه المعلمة فريد من نوعه لدرجة أنه يتطلب دراسة وبحث منفصلين.

يكفي أن نقول أنه على الرغم من وجود المفاهيم التالية وFEXT لعقود من الزمن، لا توجد منهجية عامة لقياس هذه المعلمات، وفي ظروف شبكات المشتركين في شبكات الجيل التالي من الصعب بناءها.

على سبيل المثال، يمكن أن يوجد التأثير المتبادل لزوج واحد على الآخر، لكنه لا يظهر بأي شكل من الأشكال طالما أن أحد الزوجين يحمل خدمة الهاتف والآخر ADSL.

ولكن بمجرد توصيل مشترك ADSL جديد، يمكن لهذا التأثير "قتل" جودة الاتصال في كلا الزوجين.

الأمر نفسه ينطبق على التداخل من المصادر الخارجية للإشعاع الكهرومغناطيسي - في الحالة العامة، من المستحيل التنبؤ بمظهرها على زوج فردي.

يمكن تحديد الأنواع التالية من التداخل المحتمل باعتبارها الأكثر أهمية لمعلمات جودة ADSL.

    تأثير مشترك ADSL على مشترك ADSL آخر. تأثير ترددات الراديو AM على ADSL. تأثير التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي. التأثير من أنظمة النقل الرقمية (E1، HDSL، وما إلى ذلك).

لقد تمت مناقشة التأثير المحتمل لـ ADSL على جودة الاتصالات الهاتفية التقليدية لفترة طويلة. كان سبب مناقشة هذا الموضوع هو شكاوى مشتركي الاتصالات الهاتفية التقليدية حول تدهور جودة الاتصال في عملية الإدخال الشامل لـ ADSL.

على الرغم من أن نظرية استخدام المقسمات تستبعد تأثير ADSL على شبكة الهاتف، إلا أن إحصائيات الشكاوى أظهرت وجود علاقة مستقرة بين مستوى تنفيذ ADSL وعدد الشكاوى.

أظهرت الدراسات الخاصة أنه لا يوجد بالفعل تداخل بين شبكة الهاتف وADSL، وترجع الشكاوى إلى حد كبير إلى أنشطة المشغلين أنفسهم.

ولتوفير خدمات ADSL ذات جودة أفضل، قام المشغلون بتبديل الأزواج، بحيث يتلقى مستخدم ADSL زوجًا أفضل جودة، بينما يتلقى مشترك الهاتف العادي زوجًا أسوأ، مما أدى إلى تقييم الدور السلبي لـ ADSL.

بالمناسبة، يوضح هذا المثال أنه في عملية التبني الجماعي لـ ADSL، تختلط العوامل التقنية البحتة بقوة مع العوامل الاجتماعية والتاريخية والإدارية. كما هو موضح في الفصل السابع، هذا المثال ليس الحالة الوحيدة التي يصعب فيها فصل تأثير التكنولوجيا عن العمليات الأخرى في نظام التشغيل.

بعض تطبيقات ADSL

الآن، من التحليل العام لتقنية ADSL، دعنا ننتقل إلى النظر في بعض الخيارات لاستخدام هذه التكنولوجيا في شبكات وصول المشتركين NGN.

وكما يلي من نموذج شبكة NGN نفسه، فإن الهدف الرئيسي لبناء شبكات وصول المشتركين عريضة النطاق هو تزويد المستخدمين بأقصى عرض نطاق ممكن لنقل البيانات إلى شبكة النقل. يعتمد نطاق الخدمات المقدمة للمستخدم على ذلك، ويعتمد نجاح تنفيذ شبكات الجيل التالي على فعالية تنفيذ الخدمات الجديدة، لأنه من أجلهم تحدث ثورة تقنية جديدة.

ومن ثم، فإن موضوع الخدمات يعد أمرا أساسيا عند دراسة أي قضايا تتعلق بشبكات الجيل التالي. تكنولوجيا ADSL ليست استثناء. في هذا القسم، سننظر في خيارات استخدام ADSL على شبكة حديثة، والتي ينبغي أن تكمل فهمنا لمكانة هذه التكنولوجيا في نظام الاتصالات الحديث.

اتصال فردي

إن أبسط تطبيق لتقنية ADSL هو الاستخدام الفردي للوصول إلى النطاق العريض لتوفير الخدمات لمستخدم فردي.

الميزة التي لا شك فيها لـ ADSL هي أنها توفر طريقة فعالة للغاية لترحيل المشتركين من شبكة الهاتف إلى شبكة NGN.

دعونا نتذكر أنه لهذا تحتاج فقط إلى تثبيت المقسمات على طرفي خط المشترك، وبالتالي فصل حركة البيانات وحركة الهاتف، ثم توصيل مودم ADSL على جانب المستخدم وDSLAM على جانب المحطة.

الشكل 3.3. مخطط الاتصال الفردي للمشترك

ونتيجة لعملية الترحيل هذه، تصبح تقنية ADSL موجهة بشكل فردي. إنه يستهدف المشتركين الأفراد في شبكة الهاتف ويعرض عليهم توصيلهم بشبكة NGN بأقل تكلفة. وبناء على ذلك، غالبا ما يستخدم ADSL في وضع الاتصال الفردي (الشكل 3.3).

كما هو موضح في الشكل، في حالة اتصال مشترك فردي بـ ADSL، تتمثل المهمة في تزويد مستخدم واحد بإمكانية الوصول إلى النطاق العريض.

على سبيل المثال، قد تكون هذه شقة المشترك. في هذه الحالة، يُترك للمشترك هاتف عادي متصل عبر جهاز تقسيم، ويُضاف الوصول إلى النطاق العريض إلى شبكة NGN. اعتمادا على التكوين ونوع مودم ADSL، يمكن أن يكون واجهة USB لتوصيل جهاز كمبيوتر واحد أو إيثرنت، حيث يمكنك حتى الاتصال بالشبكة المحلية المنزلية. وفي المقابل، يمكن تثبيت أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة IPTV على الشبكة المحلية المنزلية لتوفير إشارات البث التلفزيوني.

تقنية VoDSL

هناك تطبيق جديد فيما يتعلق بخدمات ADSL التقليدية يرتبط بتطور تكنولوجيا نقل الصوت في شبكات الحزم (Voice over IP، VoIP). حاليًا، أصبح VoIP منتشرًا على نطاق واسع جدًا. ومن الأمثلة على ذلك خدمة Skype، التي يستخدمها على نطاق واسع أكثر من 5 ملايين مشترك في جميع أنحاء العالم.

إذا كانت هناك إمكانية لنقل الصوت عبر البيانات، فمن الممكن أن يكون التطبيق الآخر لـ ADSL هو توفير خدمات VoIP. يمكن تسمية هذه الخدمة بالصوت عبر ADSL أو VoDSL.

يظهر مخطط الخدمة في الشكل. 3.4. من ناحية المستخدم، لا يتم توصيل الكمبيوتر فقط، ولكن أيضًا هاتف VoIP بمودم ADSL. على جانب المحطة، بعد DSLAM، يوجد مفتاح وصول (BRAS)، الذي يخصص حركة مرور VoIP ويوجهها إلى بوابة الهاتف VoIP/PSTN، بحيث يتم تحويل حركة مرور VoIP إلى حركة هاتفية عادية وتخرج إلى الشبكة العامة.

استدعاء" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">الاستخدام الجماعي لـ ADSL

خدمات VoDSL التي تمت مناقشتها أعلاه لها تطبيق آخر مثير للاهتمام، وهو القدرة على مشاركة اتصال ADSL واحد.

كما هو موضح أعلاه، تتيح تقنيات VoIP الحديثة تثبيت هاتف ADSL إضافي على جانب المستخدم. لكن لا أحد يمنع توصيل عدة هواتف VoIP بدلاً من هاتف واحد وإنشاء شبكة محلية بدلاً من جهاز كمبيوتر واحد (الشكل 3.5). في هذه الحالة، نحصل على شبكة كاملة لمكتب صغير على ADSL واحد.

يعد هذا الأسلوب في استخدام ADSL بوعد كبير لهذه التكنولوجيا. على سبيل المثال، تستأجر شركة صغيرة مكتبًا جديدًا وتطرح على نفسها تقليديًا سؤالاً حول كيفية ضمان التواصل مع العالم الخارجي. إذا كانت مساحة المكتب في السابق عبارة عن شقة، فلا يوجد سوى هاتف واحد فيها. وذلك عندما يأتي حل ADSL للإنقاذ. يكفي الاتصال بزوج واحد من ADSL، وسيكون لدى المكتب العدد المطلوب من الهواتف و"أنبوب" واسع إلى حد ما إلى الإنترنت.

https://pandia.ru/text/78/444/images/image006_42.gif" width="534" height="418">

الشكل 3.6. شبكة الوصول المتكاملة ذات النطاق العريض ومكان ADSL فيها

مستوى التكيف ATM هو AAL2، ويتم أيضًا تحويل حزم البيانات إلى تدفق خلية ATM (مستوى التكيف AAL5). بمعنى آخر، يؤدي IAD مهمة تعدد إرسال تدفقات الكلام والبيانات إلى دوائر افتراضية (VCs) للإرسال عبر خط DSL، بالإضافة إلى العمل كجسر أو جهاز توجيه حركة المرور الشبكات المحليةإيثرنت مع دعم عدد كاف من الاتصالات الصوتية في نفس الوقت.

بالفعل الآن يتم استخدام IAD للإنشاء شبكات الشركاتجداً

تحظى بشعبية كبيرة في إطار مشاريع تنفيذ ADSL الجماعية في موسكو وسانت بطرسبرغ. مع تطور "إنترنت" الشركات الصغيرة والمتوسطة وشبكات ADSL، سيستمر نظام الاستخدام المقترح في العثور على عملائه.

فهرس

1. باكلانوف ADSL/ADSL2+: النظرية والتطبيق - م: ميتروتيك، 2007.

أسئلة أمنية

اذكر العوامل المؤثرة على معايير جودة ADSL. كيف تؤثر الأجهزة الطرفية وDSLAM على معايير جودة ADSL؟ قائمة ووصف المعلمات الأساسية لكابل المشترك. قم بإدراج ووصف معلمات الكابلات المتخصصة. كيف يؤثر عدم تجانس الكابلات على ADSL. كيف يؤثر النقر المتوازي في الكابل على معلمات نقل ADSL؟ وصف مصطلحات "التداخل والتداخل". ارسم مخططًا لحدوث التداخل العابر. تسمية وتوصيف معلمات التداخل العابر. اذكر أهم أنواع الحديث المتبادل. ارسم رسمًا تخطيطيًا لاتصال مشترك ADSL فردي. ارسم مخططًا لتنظيم خدمة VoDSL. ارسم مخططًا للاتصال الجماعي بـ ADSL. ما هو IAD وما هي الوظائف التي يؤديها؟ رسم شبكة وصول متكاملة ذات نطاق عريض ومكان ADSL فيها

بالنسبة لنطاقي التردد Ku وKa، فإن نسبة الموجة الحاملة إلى الضوضاء C/N لها قيمة قبل إزالة التشكيل في جهاز الاستقبال. تعتبر نسبة S/N مهمة بعد إزالة التشكيل. ومن ثم، فإن نسبة S/N تعتمد على كل من نسبة C/N وخصائص التشكيل والتشفير.

قد يتصور جهاز الاستقبال الإشارة المرسلة بشكل غير صحيح بسبب التداخلات والتشوهات المختلفة التي تحدث عند إرسالها عبر قناة اتصال صاخبة. يتم استخدامها لزيادة مناعة الضوضاء طرق مختلفةالترميز. لذلك، يقترن إخراج مصدر المعلومات بجهاز تشفير الارتباط، حيث يتم إدخال التكرار في الإشارة لتقليل احتمالية البتات الخاطئة. يُطلق على هذا الإجراء اسم تصحيح الأخطاء الأمامي (FEC) وهو الطريقة الوحيدة لتوفير تصحيح الأخطاء دون الحاجة إلى إعادة إرسال البيانات. ويرتبط معدل الخطأ في البتات بمعدل الخطأ في البتات (BER) لجهاز فك تشفير جهاز الاستقبال. ومن مؤشرات جودة الإشارة المستقبلة في أنظمة الإرسال الرقمي، كما هو معروف، النسبة E b /N 0، التي يتم عندها تحقيق قيمة معينة من BER، وهي تعادل نسبة S/N للأنظمة الرقمية.

يتم تحديد النسبة بين C/N و E b /N 0، معبرًا عنها بالديسيبل، بالصيغة التالية:

E b /N 0 = C/N + 10 log(1/R) + 10 logDf, dB (5.32)

حيث E b /N 0 dB هي نسبة كمية الطاقة في البتة E b (J) إلى كثافة تدفق قدرة الضوضاء N 0 (W/هرتز)؛ R - معدل نقل المعلومات، بت/ثانية؛ Df - نطاق التردد الذي تشغله القناة، هرتز؛ C/N - نسبة الموجة الحاملة/الضوضاء في نطاق التردد Df, dB.

من السمات المميزة للأنظمة الرقمية العملية ما يلي: بالنسبة لنسبة معينة من معدل بتات المعلومات إلى عرض نطاق القناة، توجد نسبة الإشارة إلى الضوضاء، والتي فوقها يمكن استقبال إشارة دون أخطاء وتحتها الاستقبال مستحيل. على عكس الإشارات التناظريةوالتي تتدهور تدريجياً بسبب الضوضاء، فإن الأنظمة الرقمية لا تتأثر نسبياً بالضوضاء حتى يصبح نظام تصحيح الأخطاء غير قادر على العمل بفعالية. والنتيجة هي تدهور حاد أو انهيار النظام. هذه الخاصية للأنظمة الرقمية تلغي الحاجة إلى تدرجات الجودة. لن تتأثر جودة الإشارة المستقبلة إذا كان المستوى الإجمالي المتدهور للنسبة E b /N 0 أعلى من بعض المستويات المطلوبة المقابلة لقيمة مقبولة معدل الخطأ قليلا() أو قيمة BER معينة. وتعتمد العلاقة بين و E b /N 0 على السمات المحددة لطريقة التشكيل الرقمي المختارة، ولذلك يحدد مشغلو الأقمار الصناعية عادةً الحد الأدنى المطلوب لنسبة E b /N 0. الجودة الممتازة تتوافق مع BER= . يعتمد BER عند إدخال جهاز إزالة تعدد الإرسال على عاملين: جودة إشارة الدخل و القدرة على تصحيح رمز مكافحة التدخل FEC. يشير رقم FEC إلى تكرار رمز مكافحة التشويش.

يتم تحديد نسبة الإشارة إلى الضوضاء المطلوبة لاستقبال إشارة رقمية عالية الجودة بقيمة BER تساوي من الجدول.