Преглед на кода на Комуникационен канал

[[Файл:Communications men.jpg|мини|220px|Старите телефонни линии не са подходящ канал за съвременните цифрови телекомуникации.]]
'''Канал за комуникация''' или просто '''канал''' в [[телекомуникации]]те и [[Компютърна мрежа|компютърните мрежи]] се нарича физическата [[преносна среда]] (например [[проводник]], или логическата връзка, осъществена в [[Мултиплексиране|мултиплексирана]] среда, (например радиоканал). Каналът се използва за предаване на [[сигнал]]и с [[информация]] от един или няколко изпращачи (предаватели) до един или няколко получателя (приемници).

== Дефиниция ==
Цифровият канал ({{lang|en|digital channel}}) е дефиниран през 1948 г. от [[Клод Шанън]].<ref name = "shannon">Shannon C., ''[http://worrydream.com/refs/Shannon%20-%20A%20Mathematical%20Theory%20of%20Communication.pdf Mathematical Theory of Communication]'', ''The Bell System Thechnical Journal'', Vol.27, pp.379 – 423, 623 – 656, July, Octover, 1948</ref> В съответствие с дефиницията му(<ref name = "shannon"/> – стр. 2), една комуникационна система се състои от информационен източник ({{lang|en|information source}}), предавател ({{lang|en|transmitter}}), канал ({{lang|en|channel}}), приемник ({{lang|en|receiver}}) и получател ({{lang|en|destination}}). Каналът е средата за предаване на сигнал от предавателя до приемника.(<ref name = "shannon"/> – стр. 2), но архитектурата на информационния източник и получател не са част от канала. Каналът може да бъде [[жична комуникация|жичен]] или [[Безжична комуникация|безжичен]], може да бъде дискретен, непрекъснат или смесен. (<ref name = "shannon"/> – стр. 3) Каналът обменя съобщения, които са [[Символен низ|последователност от символи]]. В дискретните канали тези символи са [[Двоичен код|двоично кодирани]].

== Свойства ==
Каналът има две свойства – капацитет и ентропия.
* Капацитетът е основно свойство на канала и е неговата '''максимална''' [[пропускателна способност]]. Означава се с ''C''. В общия случай, когато символите имат различна дължина (като например в [[телекс]]ните машини) капацитетът е
::::<math> C = \lim_{T \to \infty}\frac{log N(T)}{T}</math>
където ''N(T)'' е броят на разрешените символи (сигнали) с продължителност ''T''. Когато символите са с фиксирана дължина, например един символ се кодира в един байт, капацитетът е число, което показва максималният брой битове (сигнали), който може да се предаде по канала за единица време и се измерва в [[Бит (информатика)|бит]]/[[секунда]].
* Ентропията, дефинирана в термините на Шанън, определя минималната честотна лента ({{lang|en|bandwidth}}) необходима за предаване на двоично кодирано съобщение по цифровия канал. Означава се с ''Н'' и се измерва в [[Бит (информатика)|бит]]/секунда.

== Физически и логически канали ==
В мрежите каналите имат физически и логически смисъл. Физическият смисъл на канала, дефиниран в термините на Шанън, определя капацитета на връзката в мрежата. В логически смисъл, каналите в мрежата ограничават разпределението на пакетите по буферите на портовете, намаляват закъсненията на пакетите в мрежата и подобряват качеството на обслужване (QoS). Тези канали се наричат виртуални канали ({{lang|en|virtual channels}}), виртуални локални мрежи (VLAN), тунели (MPLS tunnels) и т.н., за които има стандарти.

== Реализация ==
Каналите в компютърните системи са изобретени от IBM и представляват комуникационни процесори, които осъществяват обмен на блокове от данни между [[Централен процесор|централния процесор]] и [[Периферно устройство|периферните устройства]] (дискове, принтери и т.н.) или, от 1957 г. нататък, между паметта и периферните устройства (директен достъп). При обмен с дисковете, тези блокове от данни са с дължина един сектор.

В [[микропроцесор]]ните системи каналите са опростени и са част от системата за директен достъп. Те представляват набор от регистри, които управляват условията на обмена (начален адрес на източника, начален адрес на получателя, дължина на блока, [[разредност]] на обмена 8-, 16-, 32-бита и т.н.) Контролерът за директен достъп временно мултиплексира достъпа на каналите до паметта, като достъпа на контролера за директен достъп до компютърната шина се арбитрира с другите управляващи устройства на шината.

== Видове ==
* [[Цифров сигнал|цифрови]] (дискретни) или [[Аналогов сигнал|аналогови]] (непрекъснати) канали

* Според преносната среда, например [[Оптично влакно|оптични канали]]
* [[Мултиплексиране|мултиплексорни канали]]
* В компютърните мрежи – [[VPN|виртуален канал]]
* симплекс, дуплекс или полу-дуплекс канали
* обратен канал {{lang|en|Return channel}}
* ъплинк и даунлинк канали ({{lang|en|Uplink and downlink channel}})
* канали за [[радиоразпръскване]]

== Примери ==
Връзка между начална и крайна точка в една телекомуникационна верига.<br>
Път през [[преносна среда]], осъществен или чрез канал, получен чрез:
* физическо разделяне (многожилен [[кабел]]) или
* разделяне по електрически начин ([[мултиплексиране]])
Път за предаване на електрически или електромагнитни сигнали.<br>
* Участък от [[компютърна памет]], като сектор или цилиндър на [[твърд диск]] която е достъпна за прочит от четящо устройство.
* [[Буфер (изчислителна техника)|Буфер]], от който може да се черпят и добавят съобщения.
Специфична радио [[честота]], двойка честоти или [[честотна лента]], означавани обикновено с буква, цифра или код, често предмет на международно споразумение.<br />
* Морското радио използва 88 канала в VHF диапазона за двупосочна гласова комуникация. Например канал 16 е 156,800 MHz.
* [[Телевизия#Телевизионни канали|Телевизионни канали]].
* [[Wi-Fi]] се състои от нелицензирани канали с номера 1 – 13, от 2412 MHz до 2484 MHz на стъпки от по 5 MHz.

== Математически модел ==
За теоретично изследване на каналите се използва [[математическо моделиране]], което може да е основано на физическите свойства на канала или на статистическите му характеристики. В първия случай моделът може да отчита физическите процеси, които могат да повлияят на комуникацията – например при [[безжична комуникация]] могат да повлияят отраженията на [[сигнал]]а от околните обекти. Във втория случай каналът се изобразява като подредена тройка, състояща се от вход, изход ''(i, o)'' и преносна среда с определена вероятност за преминаване ''p(i, o)''. В семантично отношение вероятността се определя по отношение на получаването на символа [[символа]] ''o'' на изхода при предаването на символа ''i'' на входа.

Статистическият и физическият подход на моделиране на каналите може да се комбинират.

Моделът на канала може да е аналогов или цифров. При аналоговите модели предаваното съобщение се моделира като [[аналогов сигнал]]. Моделът може да е линеен или нелинеен, непрекъснат или дискретен по време, без наличие на памет или динамика, с филтриране или без филтриране по честоти. При цифровите модели предаваното съобщение се моделира като [[цифров сигнал]], съответстващ на определен [[комуникационен протокол]].

== Източници ==
<references />

== Вижте също ==
* [[Теорема на Шанън-Хартли]]

{{превод от|en|Communication channel|1002508090}}

[[Категория:Телекомуникационна инфраструктура]]