telekomunikacione722

Telekomunikacionet

Cikel leksionesh

Msc.Ing.Lediona NISHANI

1

Kapitulli I 1.1 Njohuri të përgjithshme Rrjetat dhe sistemet e telekomunikacioneve kanë një shkallë shumë të lartë kompleksiteti, gjë që bëhet e domosdoshme për të plotësuar nevojat gjithnjë e në rritje të shkëmbimit të informacionit, si nga ana sasiore ashtu edhe nga ana cilësore.Telekomunikacionet trajtohen në dy aspekte: - Si shërbim dhe - Si mjete teknike për transmetimin e informacionit

Sistemet e radiokomunikimit janë nga më të rën- dësishmet në telekomunikacion. Kabllot kaoksialë pothuajse janë abandonuar në kohën e sotme.

Komunikimet me fibra optike janë një tjetër më- nyrë efektive dhe bashkëkohore transmetimi. Ato janë në gjendje të bartin sasi shumë të mëdha informacioni dhe me shkallë të ulët gabimi. Fibrat optike tani përdoren me shumë sukses në teknollogjinë SDH dhe shërbejnë në lidhjet ndër qytetëse ose ndër kombëtare. Ato mund të transmetojnë dhjetra mijra sinjale telefonike të multipleksuara dhe shumë sinjale televizive. Zbatime të reja të fibrave janë dhe në rrjetin e abonentit, duke u bërë një bazë e fortë për shërbimet multimediale, televizionin sipas kërkesës dhe integrimin e shërbimeve. Një zhvillim dhe përhapje të gjerë ka patur në vitet e fundit rrjeti unik ndërkombëtar i telefonisë së lëvizë- shme GSM. Ky është sistemi i telekomunikacioneve më i avancu ar teknollogjikisht. Tipare të këtij sistemi janë perso- nalizimi i komunikimeve, siguria dhe cilësia e lartë, mobiliteti në vende të ndryshme të botës duke ruaj- tur aksesin me rrjetin. Shërbimi GSM është totalisht numerik, dhe përveç zërit mund të transmetojë edhe fakse, mesazhe, tekste, figurë e tj.

Analiza dhe optimizimi statistikor i sistemeve të komunikimit është një element i nevojshëm për projektimin e avancuar të rrjeteve të telekomunikacionit. Kjo kërkon njohuri nga teoria e probabilitetit dhe analiza me kompjuter e funksioneve matematike. Sistemet e komunikimit konsiderohen në ambjente reale me zhurma të cilat ndikojnë në shkallën e gabimit të transmetimit.

Optimizimi bëhet nga pikpamja e cilësisë së transmetimit dhe strukturës së sistemeve.

1.2 Telekomunikacionet dhe Informacioni. Përkufizime dhe komente

Me Telekomunikacione në kuptimin e gjerë të fjalës kuptojmë tërësinë e mjeteve teknike të nevojshme për transmetimin mundësisht sa më të saktë e me kosto të arësyeshme të informacioneve midis dy pikave të çfarëdoshme, në një distancë të çfarëdosh- me.

Ky përkufizim i përgjithshëm mund të shoqëro- het me komentet e më poshtëme: - Telekomunikacionet janë mjete teknike, pra vepër e njeriut. Edhe përpara ekzistencës së tyre, nevoja e komunikimit midis njerëzve ka ekzistuar. Ato nuk bëjnë gjë tjetër veçse amplifikojnë dhe përmirësojnë mundësitë e plotësimit të kësaj nevoje. Mjetet kryesore të përdorura janë të natyrës elektromagnetike. - Ndryshe nga shërbimet postare, telekomunikacionet kanë të bëjnë vetëm me informacionin që duhet të transmetohet, dhe jo me mbështetjen materiale (letër, disk, shirit magnetik e tj). Ky informacion mund të jetë i formave të ndryshme; fjalë, muzikë, figura të fiksuara ose të lëvizëshme, tekste, të dhëna e tj.

3

- Përdoruesi që i beson informacionin e tij një sistemi të telekomunikacioneve, dëshiron që ai të transmetohet pa humbje. Një nga problemet kryesore që duhet zgjidhur është garancia në një shkallë të lartë e besnikërisë së sistemit, ose me fjalë të tjera, e transparencës së tij; me gjithë mangësitë e pa evitueshme që paraqesin mjetet e disponueshme.- Të lidhësh dy përdoruesa të çfarëdoshëm me qëllim që t’u lejosh atyre të transmetojnë informacione konform me dëshirat e tyre; është një problem komutimi, i cili përbën një degë të rëndësishme të telekomu nikacionit. Kjo lidhje mund të jetë normale ose automatike.- Transmetimi i informacioneve në një distancë çfarëdo, që mund të jetë shumë e madhe (komunikime kozmike) është një problem transmetimi, degë tjetër po aq e rëndësishme e telekomunikacioneve.- Arti i inxhinierit konsiston në gjetjen e zgjidhjes më ekonomike, të problemeve të komunikimit, duke bërë gjithmonë kompromis midis kostos dhe cilësisë. Kostoja duhet të merret në kuptimin e gjerë material.

Në fund të fundit telekomunikacionet nuk i shpë- tojnë dot ligjeve të tregut. Si përfundim janë njerëzit ato që i përdorin dhe që gjykojnë në se kostoja është e arësyeshme apo

jo.

1.3 Tipet e shërbimeve

Shërbimet e ofruara nga telekomunikacionet dallohen nga:

Fig.1.1 Mënyrat e komutimit

4

- Tipi i informacioneve që transmetohen - Numri i partnerëve - Rroli që luan sejcili nga këta partnerë. Kur një numër i caktuar përdoruesish, përdorin të njejtin shërbim, tërësia e lidhjeve fizike midis tyre, përbën një rrjet (network)

Rrjeti mund ti shërbejë shpërdarjes së informacioneve të transmetuara në mënyrë të njëanëshme nga një burim drejt shumë destinacioneve, ose anasjelltas, nga shumë burime drejt një destinacioni. Në qoftë se lidhjet midis partnerëve nuk janë të qëndrueshme por të vendosura sipas rastit, në bazë të kërkesave të tyre, rrjeti quhet i komutuar.

Fig. 1.2.

Rrjeti i komutuar Nocioni i shërbimit

Në këtë rast rrjeti nënkupton edhe mjete transmeti mi, dispozitivë, të aftë për të inter pretuar dhe ekze- kutuar këto kërkesa.Në formën më të zakonshme të rrjetit të komutuar. Organet e tij të transmetimit dhe të komutimit vihen bashkarisht në dispozicion të një numri të madh për- doruesish, të cilët e përdorin këtë rrjet nëpërmjet mjeteve individuale të transmetimit (Fig.1.2)

Telekomunikacionet janë një shërbim, në kuptimin që produkti i tyre nuk është material, dhe i për- gjigjet një nevoje të shprehur nga përdoruesi. Qëllimi i tyre i parë, nuk është përfitimi, por plotësi- mi i nevojave të përdoruesve. Krahas aspektit të do- mosdoshëm ekonomik, për të patur një shërbim ren- tabël, ose të paktën jo defiçitar, dhe nga ana tjetër, që të jetë me çmim të pranueshëm edhe dobia, cilësia dhe qëndrueshmëria e shërbimit janë qëllime kryesore në realizimin e tij.

Tab Nr = 1 Shembuj të shërbimeve të telekomunikacioneveTipi i Mënyra e komunikimit Rrjeti

5

Informa-cionit

ShërbimiNjë anshëm

Dy Anshëm

Shumëanshëm

Difuzion Mbledhës

Pik-pik

Komutuar

Fjalë XX

X

X

X

X X

X X X

- Telefoni- Konferencë

- Mesazhe

- Radiodifuzion- Interfoni

Muzikë X X

X X - Radiodifuzion

- Tele difuzionTekste X

X (X) X X

(X) - Telegrafi

- Telex & E-MailFigura Fikse

X X

(X) (X) X X

- Telefax- Videotekst

Figura të lëviz

X X

X (X) X

- Televizion- Viziofoni

Të dhëna X X

X X

X

X

(X)- Teleinformatikë

- Telematje

- Televëzhgim

- TelekomandimNë realizimin e një shërbimi kontribuojnë tre grupe partnerësh:

1– Fabrikuesi që koncepton, zhvillon, prodhon dhe shet pajisjet e nevojshme për realizimin e shërbimit2– Shfrytëzuesi ose operatori që planifikon, specifikon, dhe instalon rrjetin, pastaj kujdeset për funksionimin e mirë të tij.3– Përdoruesi ose konsumatori i shërbimit, klient me kërkesa, por i pa ndërgjegjshëm për problemet teknike.

1.4 Ndërfaqja me njeriun

Telekomunikacionet i përshtaten njeriut dhe karakteristikave të tij fiziologjike dhe reaksioneve të tij psikologjike. Veçoritë e zërit dhe të të dëgjuarit kanë një influencë të madhe në konceptimin e një sistemi telefonik, ndërsa ato të të shikuarit diktojnë parametrat e transmetimit televiziv. Sistemet e komunikimit duhet të kenë parasyshë llogjikën e veprimit të abonentëve, kohën e reagimit të tyre, iniciativat e tyre të pa parashikuara e tj.

Telekomunikacionet fusin ndërmjet përdoruesve një makinë të destinuar për të zgjeruar e përforcuar shqisat e tyre.

Kjo lidhje njeri-makinë kërkon një përshtatje reciproke. Njeriu duhet të mësojë një gjuhë komunikimi me makinën (kodi telegrafik, formimi i një num ri telefoni në aparatin telefonik, domethënia e tonali teteve, procedurat e dialogjeve në vidiotekst e tj; dhe makina nga ana e saj duhet të

6

pranojë njeriun ashtu siç është në realitet, dmth ti rezistojë gabimeve të përdorimit, të pranojë ndryshimet e mëdha të niveleve të zërit, të ketë parasyshë luhatjet statistike të parametrave njerëzorë e tj.

Edhe për shfrytëzuesin ndërmjetësia njeri-makinë përcakton efikasitetin e mirëmbajtjes (vëzhgimi, lokalizimi i difekteve, modifikimi, ndërhyrje me dorë e tj) dhe të administrimit (taksa, vëzhgimi i trafikut, statistika e tj). Personeli i shfrytëzimit duhet të mund të hyjë në dialog me makinën në një nivel pak a shumë të lartë në përputhje me shkallën e automatizimit të funksioneve të saj.

Njeriu ndërhyn në sistemet e telekomunikacioneve me atribut të dyfishtë:- Si burim dhe destinacion i informacionit të transmetuar. Në këtë mënyrë ai imponon tipin e tij të informacionit (fjala, shkrimi, figura e tj), mangësitë e tij dhe kërkesat e cilësisë. Komunikimi zhvillohet midis njerëzve me ndërmjetësinë e makinës.- Si element komandues që i dikton urdhrat e tij sistemit duke pritur reaksionin e tij në kthim. Komunikimi zhvillohet atëhere midis njeriut dhe makinës sipas një kodi të caktuar, niveli teknik i të cilit duhet të jetë i përshtatur me mundësitë e përdo- ruesve.

1. 5 Aspekti publik i shërbimit

Pjesa më e madhe e shërbimeve të telekomunikacioneve kanë të bëjnë me një masë të madhe njerë- zish që interesohen vetëm për shërbimin dhe aspak për mjetet teknike që e realizojnë atë. Që këtej për prodhuesit dhe shfrytëzuesit rrjedhin kushtet e mëpo shtëme:- Duhet të garantojnë një cilësi të mjaftueshme të shërbimit. - Parashikimet sasiore me afate të gjata duhet të mbulojnë nevojat e ardhëshme.- Duhet të kërkohet një çmim minimal. - Shërbimi duhet t’ju ofrohet atyre që e kërkojnë, pa diskriminim gjeografik ose sociologjik, dhe tari- fat të jenë sipas përdorimit real.- Duhet të sigurojnë një shërbim të qëndrueshëm - Aparatet e vëna në shërbim të përdoruesve duhet të jenë të thjeshta në përdorim dhe të forta.- Duhet të respektohet në mënyrë absolute sekreti i komunikimeve private.

Si rrjedhojë e këtyre kërkesave në shumicën e vendeve përgjegjësia e shërbimit publik të telekomunikacioneve i qe besuar krejtësisht shtetit në formën e një monopoli. Kjo situatë kufizonte lirinë e tregut, duke eleminuar konkurencën në planin e shërbime- ve. Vitet e fundit ka patur liberalizim të tregut të telekomunikacioneve gjë që ka sjellë rritjen e cilësisë së shërbimit, uljen e tarifave e tj

1.6 Aspekti social

Nga pikpamja sociale komunikimet mund të jenë:- Masive janë të njëanshme dhe kanë si objektiv të informojnë e të zbavisin gjithë popullatën (radiodi- fuzioni, televizioni)- Individuale midis të cilave telefoni është përfaqë- suesi kryesor i dyanshëm dhe i komutuar. Telefoni luan rrol kontakti dhe shkëmbimi, është i dobishëm dhe duhet të jetë i sigurtë

Një analizë sociologjike e efekteve që kanë këto dy tipe komunikimesh mbi shoqërinë do të na çonte në këto konkluzione:- Historikisht oferta e shërbimeve të telekomunikacioneve ka paraprirë kërkesat dhe publiku ka pranuar, transformuar ose refuzuar atë që i ofrohej- Kërkesa bëhej më e madhe se oferta dhe përbënte një problem për monopolin e shtetit. Kjo u zgjidh me liberalizimin e shërbimit të telekomunikacioneve- Telekomunikacionet të shoqëruara nga informatika, janë një faktor i rëndësishëm për jetën profesionale të individëve ose grupeve shoqërore. Në kuadrin e përgjithshëm ato mund të jenë elementë që përcaktoj në modelin e shoqërisë (shoqëri e informacionit) dhe shkallën e zhvillimit ekonomik të një vendi.- Ajo që është teknikisht dhe ekonomikisht e mundë- shme për tu realizuar nuk do të thotë se është dhe realisht e nevojshme.

7

1.7 Nocioni i sistemit

Termi sistem përdoret në një numër të madh kontekstesh dhe në kuptime të ndryshme, përkufizi- met e të cilave mund të jenë jo shumë të qarta.

Në fushën e telekomunikacioneve me sistem do të kuptojmë një bashkësi koherente elementësh të ndërvarur.

Koherenca e bashkësisë nënkupton një qëllim të përbashkët, pikërisht atë që kanë telekomunikacionet. Ndërvarësia e elementëve të sistemit shpreh ndërveprimet dinamike midis tyre. Një sistem teleko munikacionesh duhet konsideruar si një i tërë dhe është më shumë se sa shuma e pjesëve përbërëse të tij. Rrjeti botëror i telekomunikacioneve është sistemi më kompleks i prodhuar nga njeriu.

Për shkak të ndërveprimeve të tyre reciproke pje- sët e sistemit mund të studiohen plotësisht në se kjo bëhet veçan për sejcilën prej tyre. Një sistem telekomunikacionesh duhet të konsiderohet në mënyrë globale me një metodë sistemike që konsiston në:- Faktin që sistemi shihet në tërësinë dhe në kompleksitetin e vet.- Studimin e veçantë të ndërveprimeve midis pjesë- ve.- Studimin e organizimit funksional të sistemit për të përballuar kompleksitetin teknik në rritje.- Kombinimin e aspekteve ekonomike, njerëzore, shoqërorte e juridike, me ato teknike.

Metoda sistemike nuk mund të jetë lineare ose sekuenciale. Duke mos mundur të jetë simultane ose paralele, ajo adopton një përpjekje spirale që me hapa të njëpasnjëshme arrin ta trajtojë problemin duke integruar pikpamje të ndryshme me nivele të ndryshme. Për nga natyra ajo është shumë disiplinëshe.

Në se metoda analitike klasike procedon me shpërbërje sistematike dhe me deduksion llogjik, metoda sistemike e plotëson atë, përdor induksionin dhe intuitën, merr parasyshë rrethanat (në kuptimin e tyre të gjerë) dhe ndërveprimet e tyre me sistemin.

1.8 Evolucioni i Telekomunikacioneve

Fillimet e telekomunikacioneve elektrike i gjej- më në mesin e shekullit 19, në situatën e ekspansio- nit industrial dhe të shpejtimit të mjeteve të komunikimit material (hekurudhat) Transmetimi numerik i koduar (telegrafa), ka para- prirë sistematikisht transmetimin analog, i cili është shumë delikat, sidomos në distanca të mëdha. Shumë shpejt, duke surprizuar edhe vetë shpikësat, mjetet e telekomunikacioneve morën një shtrirje të jashtzakonshme. Pak pas transmetimit u zhvillua komutimi (në fillim me dorë, pastaj automatik). U kapërcyen oqeanet e kontinentet. Valët elektromagnetike bënë të mundur atë që se realizonin dot përcjellësat. Rrjeti mori dimensione planetare. Historia e telekomunikacioneve është pasqyrim i një aventure të madhe njerëzore. Historia e telekomunikacioneve reflekton përpjekje të mëdha të njerëzimit.1837 Samuel Morse shpik një sistem transmetimi të koduar të shkronjave. Kodi i tij që përdoret akoma edhe sot ka parasyshë frekuencën relative të përdori- mit të shkronjave në gjuhën Angleze, për të patur një kohë optimale të transmetimit të një mesazhi. Në këtë kuptim ai është një paraprijës i teorisë së informacionit dhe të kodimit.1858 Me çmimin e përpjekjeve teknike e financiare të konsiderueshme u vendos një kabëll mes për mes oqeanit Atllantik i cili realizoi transmetimin e parë telegrafik (të ngadaltë) ndërkontinental. Pas një muaji një difekt izolimi e bëri atë të pa përdorshëm. Në vitin 1866 u shtri një kabëll tjetër.1870 Lidhja telegrafike me linjë ajrore dhe nënujore midis Londrës dhe Kalkutës (11 000 km)1876 Aleksandër Graham Bell depozitoi (disa orë para Elisha Grej) një patentë që i përket një mjeti që do të transmetonte elektrikisht tingujt, me ndih- mën e një rezistence të ndryshueshme.1891 I bezdisur nga vonesat e operatorëve të komutimit me dorë Almon Strouger shpik një selektor automatik të telekomanduar nga aparati i abonentit.

8

1901 Guglielmo Marconi transmeton një telegram me valë nga Anglia në Zelandën e re (telegrafi i pa rë pa tela) 1907 Shpikja e triodës nga Li De Forest lejon am- plifikimin analog të sinjaleve dhe i hap rrugën transmetimeve telefonike në distanca të largëta.1927 Lidhja e parë telefonike transatlantike me valë të shkurtëra1938 Modulimi me impulse të koduara PCM i shpi- kur nga Alek Rives lejon paraqitjen numerike të informacioneve analoge. Megjithatë teknollogjia akoma nuk është në nivelin e duhur për realizimin e saj1948 Shpikja e tranzistorit ishte një hap i madh i elektronikës dhe zbatimeve të saj të shumta në tele- komunikacion1956 Një shekull pas paraprijësit të tij telegrafik u vu në shërbim kablli i parë transatlantik telefonik (me 51 kopje)1962 Një mënyrë e tretë lidhjesh transoqeanike u shtohet valëve të shkurtëra dhe kabllove . Sateliti aktiv “Telstar 1” me lartësi të ulët, që lejon transmetimin e parë transatlantik.1965 Sateliti i parë gjeostacionar “Early Bird” (Intelsat 1)1969 Transmetimi direkt i hapave të para të njeriut në Hënë1980 Një sondë kozmike (Pionier 10) transmeton fotografi të Jupiterit dhe Saturnit1988 Komunikimet e para me fibra optike1993 Vihet në punë rrjeti mobil GSM global për të gjithë Europën dhe me tendenca shtrirje në të gjithë vendet e tjera.

1.10 Rritja e shërbimit telefonik

Shërbimi telefonik i telekomunikacionit, telefoni, ka njohur një rritje eksponenciale në kohë. Numri i aparateve telefonikë të lidhur me rrjetin botë ror rritet aktualisht 6 % në vit (për 12 vjet ai dyfishohet) dhe në kohën e sotme ka rreth 2 miliard linja të abonentëve telefonikë. Përveç rrjetit fiks, një rritje të theksuar eksponenciale po merr edhe rrjeti i lëvizshëm, ose siç quhet ndryshe mobil ose celular Sidomos standarti GSM (Global Sistem for Mobile communications) duke filluar që nga viti 1993 ka patur një rritje mesatare 300 % në vit.

9

Fig.1.3. Evolucioni i rrjetit telefonik botëror Faktorët që ndikojnë në zhvillimin e vrullshëm të telekomunikacioneve janë:- Mundësitë e jashtzakonshme të ofruara nga elektro- nika dhe qarqet e integruara me shkallë të lartë inte- grimi. - Zhvillimi i teknikave numerike të transmetimit dhe komunikimit.- Influenca e informatikës, e cila nga një anë nxjerr kërkesa të reja për telekomunikacionet, dhe nga ana tjetër u siguron atyre një instrument të fuqishëm për komandimin e operacioneve të komutimit, organizimit të rrjeteve e tj

Krahas telefonit, lindën shërbime të tjera të komutuara që po zhvillohen vazhdimisht. Ato i përka- sin pjesës më të madhe të informacioneve jo të folur (tekste, figura, të dhëna) dhe që lidhen me komunikimet profesionale.

Në kohën e sotme ka marrë një zhvillim të madh rrjeti numerik me shërbime të integruara RrNSHI (ISDN - Integrated Services Digital Network ose RNIS - Resaau numerique avec integration des services) Në këtë rrjet të gjitha shërbimet e komutuara (telefonike e tj) si dhe shërbimet e difuzionit (programe muzikore, televizive) ofrohen në formë numerike. Me zhvillimin e sistemeve celularë GSM telefoni po bëhet pjesë e identitetit të individit. Lindën rrjetat fleksibël të të dhënave, FAX - et portative e tj. Në përgjithsi tendenca e zhvillimit të telekomunikacioneve është drejt integrimit të shërbimeve zanore, vidio interaktive dhe të dhëna në terminale të lëvi- zëshme (Wirles).

1.12 Informacioni

Informacioni ashtu si dhe energjia, është një nocion themelor, që bën pjesë në jetën tonë të përditë- shme. Është e vështirë të japësh një përkufizim rigo- roz për informacionin. - Të informosh do të thotë (e përkthyer fjalë për fja- lë) “të japësh një formë”- Në origjinë informacioni është një nocion abstrakt, i një natyre psikologjike dhe filozofike, i rimarrë më vonë nga shkenca dhe teknika për ti dhënë vlera shu- më më të mëdha.- Informacioni është një faktor rregulli dhe strukture. Ai zvogëlon të panjohurën dhe të pasigurtën Nga kjo pikpamje ai mund të konsiderohet në antitezë me nocionin termodinamik të entropisë. Prandaj informa cionin e quajnë ndonjëherë “negentropi” - Vlera e një informacioni konsiston në efektin e sur- prizës që ai shkakton. Sa më tepër i pa parashikue- shëm të bëhet, aq më e madhe është sasia e informacionit të marrë.- Informacioni nuk është konservativ, ai mund të humbasë.- Informacioni mund të transportohet e të transfor- mohet.

Në rastin e një burimi diskret çdo mesazh i prodhuar shfaqet me një probabilitet të caktuar. Për të shprehur sasinë e informacionit H të sjellë nga një mesazh i është intuitivisht e llogjikshme që t’ja bashkëngjitim atë probabilitetit të shfaqjes Prob( i ) të këtij mesazhi dhe të plotësoj- më kushtet e më poshtëme:- Në se në një rast të dhënë mesazhi është i sigurtë [Prob( i ) = 1 ] shfaqja e tij nuk sjell asnjë informacion, përderisa ai është krejtësisht i parashikuar.- Sa më pak probabël të jetë një mesazh, aq më shu- më informacion ai sjell (efekti i surprizës)- Në qoftë se dy mesazhe statikisht të pa varur me probabilitet respektivisht Prob( i ) dhe Prob( j ) shfaqen të bashkëngjitura, atëhere sasia e informacionit Hij që ata sjellin, duhet të jetë llogjikisht sa shuma e sasive të informacioneve respektive Hi dhe Hj

10

Prob(ij) = Prob(i) + Prob(j) Këto kushte të çojnë në një funksion logaritmik. Për arsye praktike kemi zgjedhur logaritmin me bazë 2

[Sh] (1-1)

Atëhere do të kemi:Hi = 0 në qoftë se Prob(i) = 1 Hi rritet në qoftë se Prob(i) zvogëlohetHij = Hi + Hj në qoftë se mesazhet i dhe j janë të pa varura sepse Prob(ij) = Prob(i) + Prob(j)

Në qoftë se Prob( i ) = 0,5 Hi = 1 dhe kështu njësia e përcaktuar merr emrin Shannon (Sh) Shpesh shënohet me bit (ky emër i rezervohet njësi- së së sasisë së disponueshme) Në fakt është fjala për një pseudo-njësi pa përmasa që shpreh njësi logaritmike.

Sasia mesatare e informacionit H që prodhohet nga një burim diskret është pritja matematike e sasive të informacionit Hi që sillen nga sejcili mesazh i gjeneruar.

[Sh] (1-2)

Në përgjithësi çdo mesazh mund të përbëhet nga një numër çfarëdo karakteresh të zgjedhura sejcili midis n karaktereve të disponueshme. Mbi tërësinë e gjithë këtyre mesazheve duhet të bëhet mesatarja sipas (1-2) me kushtin e mëposhtëm:

(1-3)

H–quhet entropia e burimit. Kjo shpreh të njejtin realitet si dhe entropia termodinamike. Sa më shumë mesazhe prodhon burimi në mënyrë të ndryshueshme, aq më shumë ngrihet entropia e tij. Në veçanti ajo është maksimale kur n karakteret janë përdorur nga burimi me të njejtin probabilitet dhe pa asnjë kusht sekuencial. Atëhere do të kemi:

ku i = 1, 2, .....n (1-4) dhe

(1-2) bëhet [Sh] (1-5) Koncepti i entropisë ndryshon kur e aplikojmë atë në sasinë e informacionit që i transmetohet një

destinacioni. Ky i fundit (destinacioni) e sheh në fakt që entropia e tij (edhe sipas kuptimit termodinamik) zvogëlohet kur ai merr një informacion.

Zgjedhja që duhet të bëjë një burim diskret midis n karaktereve që ai disponon i korespondon një farë sasie të vendosjes (decision content quantite de decision) D që përcaktohet nga: [bit] (1-6)

Pra D jep numrin e biteve të nevojshme për të për- caktuar një karakter çfarëdo të një burimi të dhënë. Në qoftë se n = 2 (zgjedhja binare) D = 1 bit pseu- donjësi që paraqet zgjedhjen elementare minimale midis dy karaktereve. Duke u nisur nga ky alfabet prej n karakteresh një burim diskret mund të pro- dhojë një sasi informacioni H (entropi) që sipas (1-5) është maksimumi e barabartë me D. Psh alfabeti la- tin disponon nga n = 27 karaktere (26 shkronja + 1 hapësirë bosh) Sasia e zgjedhur koresponduese është

bit për karakter. Megjithatë frekuenca e përdo rimit të karaktereve dhe e grupeve të karaktereve ndryshon nga një gjuhë në tjetrën. Entropia e burimit të përbërë nga një gjuhë e shkruar, varet edhe nga gjuha. Ajo mund të vlerëso- het nëpërmjet teksteve statistikore psh për frëngjishten është H = 1,5 Sh/shkronjë

11

Teprica R (rritja e numrit të karaktereve në një mesazh pa rritjen e sasisë së informacioneve) është diferenca midis sasisë së vendosur D të një alfabeti dhe sasisë mesatare të informacionit (entropisë) H të burimit diskret që përdor ky alfabet.R = D*H [bit] (1-7)

Një burim diskret i gjeneron karakteret në mëny- rë pak a shumë të shpejtë dhe të rregullta në kohë. Debiti i vendosjes i quajtur shpesh Debiti Binar ose shkurt Debit (bit rate–debit binaire) është produkti i numrit mesatar të karaktereve të prodhuara në njësi- në e kohës me sasinë e vendosjes D të alfabetit nga i cili kanë dalë. Ky është një madhësi shumë e rëndë- sishme për sistemet e transmetimit numerik. Ai shpreh në bit/sek kapacitetin real të transmetimit të sistemit. Do ta shënojmë me D’ ku (‘) nën- kupton një derivim të sasisë së zgjedhur D në raport me kohën. Gjithashtu debiti i informacionit H’ për- faqëson sasinë e informacionit të prodhuar nga burimi gjatë njësisë së kohës (në sh/sek).

Kodimi është një operacion përkthimi që vendos një korespondencë midis një serie shprehjesh llogjike, (ide, mesazhe, simbole) dhe një serie tjetër, pa ndryshuar informacionin që ato bartin.

Dekodimi është operacioni i kundërt i kodimit. Duhet bërë një marrëveshje paraprake midis koduesit dhe dekoduesit. Gjuha e folur është një kod që përkthen idetë në fjalë. Gjuha e shkruar është një tjetër kod që i kthen fjalët në shkronja. Kodi Mors i kthen të gjitha fjalët në pika, vija dhe hapësira e tj.

Komunikimi

Në kuptimin e gjerë të fjalës, komunikimi është transmetimi i informacionit nga një burim drejt një destinacioni nëpërmjet një mjedisi të quajtur kanal. (Fig1.4) Që të realizohet komunikimi duhet të përm- bushen kushtet e mëposhtme:- Burimi dhe destinacioni duhet të bien dakort mbi paraqitjen simbolike të informacionit që do të transmetohet- Kanali duhet të jetë krejtësisht “transparent” dmth të luajë vetëm rrolin e një transportuesi neutral, pa ndërhyrë në informacionin e transmetuar.- Kanali duhet të jetë i përshtatshëm (teknikisht dhe ekonomikisht) për tipin e burimit e të destinacionit.- Informacioni që do të transmetohet duhet të jetë në një formë të pajtueshme me kanalin.

Fig.1.4. Sistemi ideal i transmetimit

Në rastin e telekomunikacioneve kanali është një mjedis fizik që kërkon që informacioni nocion abstrakt të jetë paraprakisht i konkretizuar në sinjale të natyrës elektromagnetike.

12

Sinjal quhet një madhësi fizike e ndryshueshme që mbart informacion. Kalimi nga informacioni në sinjal dhe anasjelltas bëhet në shndërruesat elektrikë si mikrofoni, kufja, altoparlanti, kamera, ekrani e tj. Nga përkufizimi i sinjalit që thamë rrjedhin tre vërejtje:- Sinjali dallohet nga zhurma nga fakti që ai sjell informacion.- Ky dallim nuk ka kuptim, veçse në qoftë se lidhja midis informacionit dhe sinjalit është plotësisht e përcaktuar në të njejtën mënyrë për të dy palët që komunikojnë (Fig.1.4)

Një marrës i caktuar do të interpretojë si zhurmë sinjalet që ai merr, në qoftë se nuk do të mundte të nxjerrë prej tyre një informacion që të ketë kuptim për të.- Sinjalet nga natyra e tyre janë gjithnjë analogë, dmth parametrat e tyre janë objekt i ndryshimeve të vijueshme. Informacioni që ato sjellin mund të jetë analog ose numerik. Dallimi konstaton në interpre- timin që marrësi i bën atyre. Ndonjëherë me një gabim gjuhësor që bëjmë i quajmë ” sinjale numerike” ato sinjale analoge që janë bartës të informacionit numerik.

1.12 Kanali Real Kanalet realë që përdoren praktikisht në telekomunikacion paraqesin mangësitë si vijon:

- Deformojnë sinjalet që transmetojnë (shtrembërime)- Fusin shqetësime (ndërhyrje) të pa dëshirueshme (zhurma, diafoni e tj) - Janë të shtrenjtë dhe duhet të përdoren sa më ekonomikisht që të jetë e mundur.

Me një kodim paraprak synohet që të përshtatet sa më mirë informacioni që do të transmetohet me karakteristikat e njohura të kanalit të disponueshëm (Fig.1-5)

Fig.1.5 Sistemi real i transmetimit

Kodimi bëhet për dy qëllime pjesërisht kontradik tore:

- Kodimi në burim (kodimi i informacionit të burimit) për të reduktuar tepricën e burimit dhe për të transmetuar me një debit binar minimal, sa më afër debitit real të informacionit të burimit. Psh kodi Mors është një tentativë e bërë në këtë drejtim, dmth për të kursyer kohën e transmetimit. Në rastin e tran smetimit të figurave kërkohet të shfrytëzohet varësia statistikore e një pike të figurës me pikat rrotull ose me të njejtën pikë të figurës së mëparëshme.

- Kodimi në kanal (kodimi i sinjaleve që çohen në kanal) për tu mbrojtur ndaj efekteve (të pa evituesh me) të mos përsosmërisë së kanalit.

Ky kodim ka ne vojë për futjen e një teprice të domosdoshme, psh për të lejuar korigjimin e gabimeve të transmetimit, ose për të eleminuar komp e vazhduar të një sinjali.

Këto dy operacione janë të kushtueshme: I pari është nga pikpamja e pajisjeve të nevojshme dhe I dyti është nga pikpamja e debitit binar të kanalit.Të dy këto operacione justifikohen vetëm nga pikpamja globale e optimizimit të sistemit.

13

1.13 Paraqitja numerike e informacionit analog

Në kushte të caktuara mund të mos interesohemi pës detajet shumë të imta të një informacioni analog dhe ta zëvëndësojmë atë me një informacion numerik, pak a shumë ekuivalent. Operacioni i anasjelltë është i pa mundur, kështu që detajet e informacionit analog humbasin përfundimisht.

Ky proces bazohet në parimin e kuantizimit ose të konvertimit analogo-numerik që konsiston në zë- vëndësimin e një vlere analoge ekzakte me një vlerë diskrete (numerike) të përafërt me të. Pamvarësisht nga emri i tyre konvertuesat numeriko-analogë nuk rivendosin dot vlerën analoge ekzakte origjinale.

Interesi për një paraqitje numerike konsiston në pandjeshmërinë relative të kësaj forme të paraqitjes së informacionit ndaj mangësive të kanalit real, e krahasuar kjo me kërkesat rigoroze të transmetimit analog. Ana negative e kësaj mënyre të paraqitjes së informacionit konsiston në kompleksitetin e konver- tuesve dhe zvogëlimin e cilësisë së transmetimit për shkak të humbjes së detajeve analoge.

Sinjalet e përdorura për të sjellë informacion numerik përbëhen nga një bashkësi sinjalesh elementare në kohë, të quajtur impulse. Parametrat karakteristike (amplituda, frekuenca, faza) të sejcilit prej tyre qëndrojnë konstante gjatë gjithë kohëzgjatjes TM të impulsit dhe përmbajnë informacionin nume-rik të bartur nga ky impuls. Në rastin e përgjithshëm këto parametra mund të marrin m vlera diskrete. Impulset janë quajtur kështu m –are. Sipas numrit m kemi: m = 2 impulse binare m = 3 impulse ternare m = 4 impulse kuaternare m = 5 impulse kuintare e tjSipas (1-6) sasia e vendosjes që i korespondon një impulsi m - ar është: [bit] (1-8)

Numri mesatar i impulseve të transmetuara në njësinë e kohës, quhet debit i impulseve M’ dhe shprehet në Bod (Baod) [Bd] për ti dalluar nga debiti binar D’ i shprehur në bit/sek

(1-9)

Debiti binar D’ që i korespondon një debiti të impulseve m-arë M’ llogaritet duke shumëzuar M’ me sasinë e vendosjes DM të çdo impulsi sipas (1-8)

(1-10)

Në transmetimin numerik debiti i impulseve M’ ka një rëndësi të veçantë sepse ai shpreh shpejtësinë e ndryshimit fizik të parametrave të sinjaleve Nga kjo pikpamje ai është i lidhur direkt me gjerësinë e brezit të kanalit. Për të njejtin debit binar D’ mund të zvogëlojmë M’ duke rritur m Debiti i impulseve është maksimal për një transmetim binar (m=2). Ai është atëhere dhe vetëm atëhere i barabartë me debitin binar D’.

1.14 Zëri i njeriut dhe fjala

Zëri përmban një vektor informacioni analog primordial në komunikimet njerëzore direkte, ose indirekte nëpërmjet një sistemi telekomunikacionesh. Studimi i tij është bërë shumë kompleks për shkak të aspekteve fiziologjike të prodhimit të tinguj ve nga një anë dhe të elementëve psikologjikë (tem-

14

peramenti, humori) që influencojnë nga ana tjetër. Është e mundur vetëm një paraqitje statistike. Ajo shpie në një shpërndarje të variablave që ndryshojnë në kohë dhe nga një individ në tjetrin.

Për nevojat e telekomunikacioneve është e nevoj shme të nxirren në vija të trasha karakteristikat kryesore të mëposhtëme që kanë të bëjnë nga njera anë me zërin dhe tingujt që ai prodhon dhe nga ana tjetër me fjalën që i strukturon këto tinguj në një gjuhë të folur. - Zëri është një fenomen i ndryshueshëm dhe që ndër pritet në kohë. Me gjithatë zëri mund të shpërbëhet në një sërë tingujsh elementarë që quhen fonoma dhe konsiderohen gati si të qëndrueshme (stacionare)- Paraqitja frekuenciale (spektri) e energjisë është shumë e ndryshme sipas tingujve. ka tinguj të zë- shëm që janë zanoret, dhe tinguj të pa zëshëm që jan bashkëtingëlloret si: j, l, m, n, v, kanë një spektër me harmonikë bazë 100-200 Hz (burrat) dhe 200-400 Hz (gratë).Mbështjellsja e tyre spektrale, dhe veçanërisht mak- simumet e saj janë specifike për tingujt e emetuar tinguj të zëshëm (Fig.1.6.a.) tingulli A dhe tinguj të pa zëshëm (bashkëtingëlloret) (Fig.1.6.b.) tingulli F

Fig.1.6 . Shembuj të spektrave të tingujve vokalë

- Fusha spektrale e të gjithë tingujve vokalë shtrihet nga 80 Hz deri në 12 KHz me një energji që rritet shumë drejt frekuencave të larta - Shpërndarja statistikore e amplitudave të çastit ësh të veçanërisht komplekse dhe e ndryshueshme. Ajo mund të përafrohet në vija të trasha me një shpërdar- je eksponenciale të vlerave absolute.Vlera efektive Ueff e të cilave ndryshon shumë nga një individ tek tjetri Fig.1.7 - Struktura në kohë është e rregullt. Fjalët dhe frazat ndahen me pauza (100 ms) që përfaqësojnë gati 50 % të kohës në monolog dhe gati 75 % të kohës për sejcilin bashkëbisedues në dialog. - Debiti mesatar i fjalës mund të vlerësohet me 80 deri 200 fjalë në minutë. Po të marrim një mesatare prej 5 shkronjash për fjalë dhe D = 4,7 bit/germë kemi një debit binar mesatar D’ = 30 – 80 bit/sek

15

Fig.1.7. Shpërndarja e përafërt statistikore e amplitudave të çastit gjatë bisedësDuke pranuar H = 1,5 Sh/shkronjë debiti real i informacionit mesatar korespondues është H’ = 10 –25 Sh/sekKëto dy debite shprehin debitin semantik të fjalës (domethënia e përpiktë e fjalëve të përdorura) Në fakt fjala transmeton akoma një mbështjellje të plotë subjektive (identitetin, timbrin humorin, nuan cat e tj) që është e vështirë për tu vlerësuar.

1.15 Dëgjimi

Veçoritë e veshit të njeriut dhe mënyra e dëgji- mit ka të bëjë shumë me sistemet e telekomunikacionit.- Ndjeshmëria e veshit varet nga frekuenca dhe nga intensiteti i tingullit. Fusha e dëgjueshmërisë shtrihet nga 20 Hz deri 16 000 Hz (kjo fushë frekuencash përshtatet mirë me veshin e njeriut).- Veshi i njeriut është praktikisht i pa ndjeshëm ndaj fazës relative midis dy përbërësve të tingullit- Sa më i gjerë të jetë brezi i frekuencave të zërit nga sinjalet, aq më i ndjeshëm është edhe efekti i shtrembërimeve lineare.

16

Kapitulli II

2.1 Konceptimi dhe dimensionimi i një sistemi të telekomunikacioneve Dimensionimi sasior dhe cilësor

Me dimensionim të një sistemi kuptohet përcak- timi i të gjithë parametrave të tij në funksion të kër- kesave të çastit dhe zhvilimit të tyre të ardhshëm. Në rastin e rrjeteve të telekomunikacionit ky operacion përfshin dy drejtime të veçanta. - Projektimi cilësor, që konsiston në konceptimin dhe dimensionimin e sistemit në tërësi, dhe të sejcilit nga organet e tij në veçanti, në funksion të objektivave të treguara në varësi të cilësisë së shërbimit dhe veçanërisht të cilësisë së transmetimit. Psh për- doruesi i telefonit kërkon që të jetë i garantuar në të gjitha rrethanat për një kuptueshmëri të caktuar. - Dimensionimi sasior, konsiston në vlerësimin e një numri të caktuar organesh (që mund të jenë linja, pajisje, dalje të ndryshme e tj) që duhen parashikuar në një rrjet për të përballuar trafikun e gjeneruar nga përdoruesit (ky trafik është i ndryshueshëm).

Kriteret e dimensionimit sasior i referohen gjithashtu dhe kuptimit të cilësisë së shërbimit të kër- kuar nga përdoruesi, dhe në këtë rast bëhet fjalë për cilësinë e komunikimit. Psh numri i rrugëve telefonike të zakonshme të disponueshme ndërmjet dy qyteteve duhet të jetë i mjaftueshëm për të mos refuzuar thirrjet e shumta në orët e pikut (maksimumit) të trafikut, ose të paktën për të krijuar mundësinë që përdoruesi të mos presë shumë.

2.2 Cilësia e shërbimit

Në telekomunikacion, kuptimi i cilësisë së shër- bimit është një referencë bazë në të gjitha fazat e pro jektimit. Më poshtë paraqiten tre nga aspektet kryesore të cilësisë së shërbimit: - Cilësia e transmetimit e cila ka të bëjë me saktësi në e informacionit të transmetuar. Informacioni që jepet në sistem duhet të shkojë në destinacion me sa më pak humbje, pa shtesa dhe pa ndryshime

Kriteret e përgjithshme të cilësisë varen nga lloji i shërbimit dhe janë: - Kuptueshmëria në telefon - Saktësia, dhe pastërtia në transmetimet muzikore - Konformiteti në transmetimin e figurave. - Debiti dhe probabiliteti i gabimeve në telegrafi e në transmetimin e të dhënave.Në planin teknik duhet të konsiderohen kriteret e ve- çanta që lidhen me parametrat e sistemit.

Ato janë: - Shuarja e përgjithshme e lidhjes. - Koha e përhapje

- Gjerësia e brezit - Sjellja në prezencë të shtrembërimeve - Influenca e shqetësimeve (zhurma, diafoni)

- Cilësia e komutimit, e cila lidhet me zhvillimin e komunikimeve nëpërmjet një rrjeti të zakonshëm Komandat e burimit (kërkuesit, thirrësit) që përcak- tojnë identitetin e destinacionit të mesazhit duhet të ekzekutohen me përpikmëri dhe me shpejtësi. Në këtë rast kriteret kryesore të vlerësimit të cilësisë janë: - Probabiliteti i bllokimit të rrjetit - Sjellja e sistemit në rast bllokimi (prishet, pret) - Vonesa mesatare e vendosjes së lidhjeve

17

- Probabiliteti i lidhjeve të gabuara. - Saktësia e aplikimit të tarifave, dhe pregatitjes së faturave.

- Besueshmëria është një aspekt tjetër, shumë i rëndësishëm i cilësisë së shërbimit. Ajo shpreh aftë- sinë e sistemit për të plotësuar kushtet e mirëfunksio nimit, gjatë një intervali të dhënë kohe.Ajo specifikohet dhe vlerësohet me ndihmën e kritereve të mëposhtme:- Probabiliteti i difekteve të pjesëshme dhe totale - Mundësia e riparimit të sistemit (zgjatja mesatare e difekteve)- Sjellja e sistemit në rast difekti (zbulim, lokalizim, izolim dhe vet-riparim)

2.3 Kompromis ndërmjet cilësisë dhe kostos

Gjithmonë është e mundur të përmirësohet cilë- sia e një sistemi, por në këtë rast gjithmonë do të rritet kostoja e tij. Kështu që perfeksionimi i lartë i një sistemi nuk është gjithmonë i arësyeshëm. Akti i projektimit konsiston në garantimin e cilësisë minimale të nevojshme me një çmim të arësyeshëm (kon- kurues), duke marrë parasyshë mundësitë teknollo- gjike aktuale.

Përcaktimi i cilësisë minimale të nevojshme ësh- të delikat, sepse është e lidhur me vlerësime njerë- zore, pra nga faktorë subjektivë. Mbi bazën e provave të shumta statistikore kërkohet të fiksohet një limit cilësie, i tillë që një përqindje e madhe e përdo ruesve të jenë të kënaqur. Kriteret e cilësisë të për- caktuara në këtë formë, janë bërë në më të shumtën e rasteve, objekt i marrëveshjeve ndërkombëtare, të cilat dhe këto janë rezultat i një kompromisi ndër- mjet shpenzimeve dhe cilësisë.

Është e qartë psh që një rritje e kufirit të sipërm të brezit telefonik nga 3,4 KHz që është standarti sot në 5,5 KHz, kjo do të përmirësonte në mënyrë të ndjeshme qartësinë e komunikimeve, por kapaciteti i sistemeve të transmetimit në distanca të mëdha do të reduktohej në 1/3 dhe kostoja e tyre do të rritej me të njejtat proporcione.

2.4 Konceptimi i një sistemi

Tre janë faktorët që përcaktojnë konceptimin e një sistemi: - Objektivat, që duhen arritur. Këto shprehen në varësi të qëllimeve cilësore dhe sasiore, psh krijimi i një shërbimi të ri, racionalizimi i shfrytëzimit, rritja e kapacitetit të transmetimit, kërkimi i një teknollo- gjie të re, mbulimi i një tregu potencial e tj. - Kushtet që duhen respektuar të cilat janë kryesisht me natyrë ekonomike. Këtyre u shtohet respektimi i rekomandimeve e i normave kombëtare dhe ndërkombëtare, pajtueshmëria me sistemet e tjera ekzistuese, kushtet klimaterike, kërkesat e veçanta të shfrytëzimit, të transportit, ose të montimit. Një detyrim jo të neglizhueshëm për projektuesit përbëjnë vonesat dhe respektimi i afateve.- Mjetet e disponueshme, dmth nga njera anë ata që quhen materiale, (hardwere) si komponentë, qarqe, konstruksione e tj dhe ata llogjike (software) si metodat e llogaritjeve, programet e tj dhe nga ana tjetër burimet njerëzore, kuelifikimet dhe eksperiencat.

Shprehjet e sakta të objektivave dhe kushtet për- bëjnë specifikimin e sistemit, që shërben si përmble- dhje e detyrimeve të përgjithshme dhe si referencë për të gjithë konceptimin dhe vlerësimin e tij. Mbi bazën e këtyre specifikimeve dhe mjeteve disponibël realizohet konceptimi i sistemit. Ky i nënshtrohet gjithmonë një procesi të vazhdueshëm ndryshimi për shkak të:

- Krahasimit me specifikimet. - Analizës së mjeteve - Krahasimit të varianteve, - Zgjedhjes ndërmjet varianteve themelore- Vlerësimit të kostos, veçanërisht, në lidhje me thellësinë dhe zgjatjen e projektimit.

18

Në këtë mënyrë nxirret një koncept i sistemit, mbi bazën e të cilit ai mund të shpërbëhet në nënsis- teme ose në njësi, sejcili plotësisht i përcaktuar me specifikime teknike që shërbejnë si bazë e zhvillimit të sistemit. Faza kërkimore (konceptimi, vlerësimi) nuk duhet të nënvleftësohet as në kohë e as në vështirësi.

2.5 Specifikimet përmbledhëse

Në kuadrin e përgjithshëm të specifikimit teknik të një sistemi, manuali i specifikimeve është një dokument teknik bazë dhe shërben si referencë për zhvillimin ose blerjen e ndonjë nënsistemi ose njësi- e. Që të realizohet kjo duhet të sqarohet plotësisht:- Vendi që zë njësia në sistemin e plotë - Funksionet e sakta të saj - Ndërfaqja e saj me sistemin, dmth pikat e kon- taktit me njësitë e tjera të sistemit, si në planin funksional (shkëmbimi i informacioneve, kodet, seku- encat) ashtu edhe në planin elektrik (polaritetet, nivelet, impedancat e tj).- Tolerancat e të gjithë parametrave kryesorë- Fiksimi i principeve të mbikqyrjes (alarmet, afishi- met, kontrollet), të mirëmbajtjes dhe të shërbimit (ndërfaqja njeri-makinë, ndërhyrja me dorë e tj)

- Besueshmëria e njësisë, pasojat e lejueshme të difekteve (disponibiliteti, koha e riparimeve e tj). dhë- nia e parametrave konstruktivë (sistem me strukturë modulare, dimensionet, konektorët,tipet e kabllove, ndërfaqja mekanike e tj).

- Burimet e energjisë në dispozicion (ushqimi nga rrjeti, me bateri e tj)

- Kushtet e ambjentit për punë normale (temperatura, lagështia, pluhuri e tj)

Në se njësia duhet të realizojë funksione llogjike (sekuenca veprimesh, ekzekutim të kushtëzuar të operacioneve të ndryshme), siç është psh rasti i orga neve të komandimit, ose i dispozitave të alarmit dhe të provave, në përgjithësi, një manual nuk mjafton të specifikojë në mënyrë të plotë e të qartë zhvillimin e saktë dhe komplet të funksioneve të saj, dmth programin. Atëhere duhet ti drejtohemi disa përfaqësimeve simbolike (algjebrës së Bulit, rrjetave të Petrit, organigramave, struktogramave e tj).

2.6 Zhvillimi dhe prodhimi

Procesi i zhvillimit, si dhe ai i konceptimit, bëhet hap pas hapi. Rezultatet e testeve, vlersimet teknike dhe ekonomike, krahasimi me manualin e të dhëna- ve, lejojnë të përmirësohen zgjidhjet e bëra gjatë zhvillimit të sistemit, dhe të merret kështu një zgji- dhje optimale.

Faza e zhvillimit ndiqet nga një fazë “e pjekjes” dmth e vënies në vënd e të gjithë detajeve, dhe njëkohësisht e krijimit të një dokumentacioni teknik të plotë, (skema, lista të pajisjeve e të komponen- tëve, programe, përshkrime të montimit, të rregu- llimit, të provave, të mënyrës së përdorimit). Kjo fazë, gjerësia e së cilës është e krahasueshme me atë të zhvillimit, krijon kushtet për fabrikimin e njësive.

Rëndësia e dokumentacionit teknik është e madhe. Ai krijon lidhjen e byrosë së studimit e projektimit me prodhimin (uzinat, lokalet e provave e tj) e pastaj me klientin (instalimi, vënia në punë, shfry- tëzimi, riparimi) Inxhinieri i zhvillimit i cili përgji- thësisht atë që koncepton nuk e realizon vetë, duhet t’u a komunikojë idetë e tij të tjerëve, pa asnjë pa- qartësi dhe në gjuhë konvencionale (simbole, vizati me, plane) të kuptueshme për ata. Etapat e realizimit për një sistem kompleks janë si më poshtë.- Modelet e laboratorit (botimi i parë i dokumentacionit)- Prototipi eksperimental (botimi i dytë i dokumentacionit)

19

- Ekzemplari i parë në shërbim real (botimi i tretë i dokumentacionit)- Prodhimi në seri.

Për kalimin nga specifikimi teknik i sistemit në vënien në punë reale të tij; është i nevojshëm një volum i konsiderueshëm pune (qindra njerëz e disa vite punë në rastin e sistemeve të rinj të transmetimit e të komunikimit).

2.7 Standartizimet kombëtare dhe ndërkombëtare - Nevoja e koordinimit

Telekomuniukacionet, që në fillimet e tyre kanë patur si objektiv që të transmetojnë informacionin në distanca sa më të mëdha. Prandaj që në fillim ka lin- dur nevoja që të vendosen lidhje midis shteteve të ndryshme. Kjo bëhet në disa pika të caktuara që quhen porta ndërkombëtare (international gateway) duke siguruar një cilësi të lartë shërbimi. Problemet që lindin në këtë rast kanë të bëjnë me: - Çështje teknike - përcaktimi i cilësisë së shërbi- mit dhe i parametrave që ndikojnë në të., - specifikimin e detajuar dhe preciz të ndërfaqeve (të karakteristikave elektrike dhe llogjike të tyre ) - përcaktimin e natyrës së sinjaleve të përdorur për transmetim - sistemet e sinjalizimit për komutimin automatik- Dimensionimin e përgjithshëm të rrjetit - strukturën e rrjetit ndërkombëtar - mënyrën e komunikimit - shpërdarjen e shuarjeve (në planin e transmetimit) - shpërdarjen e numrave të abonentëve- Probleme të shfrytëzimit dhe të organizimit – vendosja e tarifave të komunik ndërkombëtare - vëzhgimi dhe matja e trafikut

Edhe në planin kombëtar është absolutisht i do- mosdoshëm standartizimi i rrjetit e pajisjeve- Të garantohet pajtueshmëria e elementëve të sistemit, që mund të merren në furnizues të ndryshëm- Të sigurohet një cilësi minimale shërbimi e njejtë për të gjithë përdoruesit- Të respektohen marrëveshjet ndërkombëtare

2.8 Bashkimi ndërkombëtar i Telekomunikacioneve (I.T.U.)

Në vitin 1865 në kuadrin e një hovi të madh të lidhjeve telegrafike trans dhe ndërkontinentale dhe 11 vjet para shpikjes së telefonit u mbajt në Paris konferenca e parë e cila shënoi fillimin e Bashkimit Telegrafik Ndërkombëtar (B.T.N.) i cili u shndërru- a në vitin 1947 në Bashkimin Ndërkombëtar të Te- lekomunikacioneve (B.N.T. ose I.T.U. – International Telecomunications Union) nën drejtimin e O.K.B. ITU përmbledh në vetvete 4 orga- ne të përhershme:- Sekretariatin e përgjithshëm - Komitetin Konsultativ Ndërkombëtar Telegrafik dhe Telefonik (C.C.I.T.T) i cili trajton transmetimet me përcjellësa (kabllo, linja) pajisjet moduluese dhe multipleksuese, komutimin dhe rrjetat telefonike, rrjetet telegrafike dhe rrjetet e të dhënave.- Komitetin Konsultativ Ndërkombëtar të Radio-komunikimit (C.C.I.R.) i cili trajton radiodifuzionin, radiourat, lidhjet nëpërmjet satelitëve, radioastrono- minë dhe përdorimin e valëve elektromagnetike.- Komitetin Ndërkombëtar të Rregjistrimit të Freku- encave (I.F.R.B.) i cili u cakton dhe u shpërdan brezat e frekuencave shërbimeve të ndryshme dhe shërben gjithashtu për përdorim racional të spektrit të kufizuar të frekuencave të disponueshme.

CCITT dhe CCIR përbëhen nga shumë komisi- one në të cilat marrin pjesë delegatë të vendeve anë- tare dhe vëzhgues-këshilltarë të industrisë. Puna e tyre konsiston në rekomandime të cilat aprovohen nga asambletë plenare që mblidhen në çdo 4 vjet. Këto rekomandime publikohen në disa libra

20

që dallohen nga ngjyra e kopertinës e cila ndryshon për çdo asamble plenare. Megjithëse ITU nuk ka asnjë mjet ose mënyrë administrative, për të siguruar res- pektimin e rekomandimeve të tyre, ato kanë praktikisht efektin e normave të cilat duhet të zbatohen nga të gjitha vendet e botës dhe gjithashtu këto nor- ma shërbejnë si bazë për specifikimet dhe administra tat kombëtare. Këto rekomandime kanë një rëndësi të madhe për telekomunikacionet. Ato përcaktojnë cilësinë e shërbimeve që u ofrohen përdoruesave dhe garantojnë një pajtueshmëri të sistemeve në planin botëror. Nga kjo pikpamje ato kufizojnë lirinë e inxhinierit konceptues të sistemeve, por sigurojnë një integrim racional të sistemeve të rinj në kontekstin e përgjithshëm të shërbimeve publike të telekomunikacioneve.

2.9 Roli i ETSI –t

ETSI (European Telecomunications Standarts Institute) është një organizëm Europian për përcak- timin e standarteve në telekomunikacion. Është krijuar në vitin 1988 në bazë të një vendimi të Komi- sionit të Komunitetit Europian. Roli i ETSI është shumë i rëndësishëm në kuadrin e harmonizimit të Europës nga pikpamja administrative dhe të krijimit të sistemeve të tipizuar të telekomunikacioneve. Detyra e ETSI është që të përcaktojë standarte të përbashkëta për Europën duke lidhur rrjetet dhe shër bimet dhe duke siguruar interoperativitetin e pajisjeve të prodhuara në këtë kontinent. ETSI kontribuon edhe në standartet botërore të telekomunikacioneve. Shembull tipik për këtë është standarti GSM i tele- fonisë celulare. Ky standart fillimisht ishte vetëm për vendet e komunitetit Europian.

Për shkak të përparësive të veçanta, dhe sidomos konceptit totalisht të ri mbi mënyrën universale të shërbimit, pamvarësisht nga pozicioni gjeografik, brenda ose jashtë shtetit të rregjistrimit ky sistem i telefonisë celulare lulëzon sot në të gjithë botën

Në ETSI marrin pjesë prodhues, operatorë dhe administrata të telekomunikacioneve si dhe përfaqë- sues të përdoruesve. Vendimet merren nëpërmjet vo- timeve. Procesi normal i aprovimit të një standarti zgjat të paktën 46 javë. ETSI krijon tre tipe doku- mentash:- ETS (European Telecomunications Standart) - IETS (Interim European Telecomunications Standart) - TBR (Technical Bases for Regulation) dhe - ETR (ETSI - Technical Report)

ETS dhe IETS karakterizohen nga numri 300 plus numrin e dokumentit, plus një kod me germa që tregon statutin e standartit. TBR kanë numrin 001 e sipër.

2.10 Shuarja dhe amplifikimi - Përkufizime të përgjithshme

Në mënyrë të përgjithshme shuarja A (Attenua- tion, affaiblissement) ose amplifikimi G (Gain) për- caktohen nga logaritmi i raportit të dy fuqive P1 e P2 që karakterizojnë respektivisht hyrjen dhe daljen e një katërpolari (linjë, qark, filtër e tj)

(2-1) (2-2)

G = - A (2-3)Vlen të shënohet që: - Mund të flitet për amplifikim në qoftë se: P2 > P1 (G > 0, A < 0) - Sipas bazës së zgjedhur për logaritmin shuarja dhe amplifikimi mund të shprehen në decibel dB (logaritmi me bazë 10 ) ose në neper Np (logaritmi me bazë e ) që është një pseudonjësi (pa dimensione) e ngjashme me dB.

21

- Neperi është matematikisht më natyral me që është i lidhur direkt me funksionin eksponencial dhe shfaqet spontanisht në teorinë e katërpolarëve dhe linjave. Megjithatë dB ka një përdorim më të përhapur. Mund të kalojmë nga njeri tek tjetri nëpërmjet rela- cioneve: 1Np = 20 log e 1dB = 8,68 dB (2-4) dhe 1dB = (1/20) ln 10 Np = 0,115 Np (2-5) - Interesi për një paraqitje logaritmike qëndron në mundësinë për të mbledhur shuarjet dhe amplifikimet në vend që të shumëzohen raportet e fuqive. Ta- bela 2.1. jep disa vlera të rëndësishme të raporteve të fuqisë në formë logaritmike.

Shprehjet logaritmike të raporteve të Fuqisë Tab 2.1.

dB Np

1 0 0 2 3 0,35 3 4,7 0,35 10 10 1,15 10 n

2.11 Shuarjet amplifikimet dhe sfazimet e përbëra

Në praktikë rrallë herë është e mundëshme që një linjë, një qark ose një katërpolar të përfundojë me im pedancën karakteristike, për më tepër që ajo në për- gjithsi nuk është thjesht reale, dhe kështu që varet nga frekuenca.

Në rast se në hyrje dhe në dalje të një katërpolari lidhim dy impedanca të çfardoshme Z1 në hyrje dhe Z2 në dalje mund të përkufizojmë shuarjen e përbërë Acp (composite attenuation - affaiblissement composite) sipas ekuacionit të përgjithshëm 2-1 me:

- P1 - fuqia maksimale që mund të furnizojë burimi me impedancë të brendshme Z1 (Fig.2.1.b) Kjo bëhet kur ai ngarkohet me një impedancë të barabartë me Z1 - P2 - fuqia e dukshme e furnizuar nga burimi nëpër- mjet katërpolarit në bornot e Z2 (Fig.2.1.a) Kështu që shuarja e përbërë mund të shprehet:

(2-6)

Në qoftë se P1 < P2 atëhere mund të flasim për amplifikim të përbërë. (2-7) Gjithashtu sfazimi i përbërë përcaktohet nga diferenca e fazës midis tensionit të burimit U0 dhe tensionit të daljes U2 (2-8) Duhet shënuar që nëqoftë se Z1 = Z2 vetëm si module, atëhere

(2-9)

Shuarja e përbërë shpreh raportin midis U1 dhe U2 në hyrje dhe në dalje të katërpolarit.

22

Fig.2.1. Përkufizimi i shuarjes së përbërë

Vetëm në qoftë se Z1 = Z2 = ZC = me impedancën karakteristike të katërpolarit.

2.12 Përkufizim mbi Nocionin e Nivelit

Niveli Lx është shprehja në formë logaritmike e raportit të një madhësie përgjithësisht i një fuqie PX me një madhësi tjetër të të njejtës natyrë që shërben si referencë, psh një Pref

(2-10)

(2-11)

Në një impedancë të dhënë fuqia është proporcionale me katrorin e tensionit, prandaj mund të shkruajmë:

(2-12)

(2-13)

Nocioni i nivelit është i lidhur ngushtë me atë të shuarjes ose me atë të amplifikimit. Sipas formulës (2-1) kemi:

(2-14)

23

Pra shuarja ka kuptimin e uljes së nivelit midis dy pikave, ndërsa amplifikimi shpreh ngritjen e tij.

2.13 Përkufizim mbi Nivelin Absolut

Në qoftë se madhësia referuese Pref është e për- caktuar pamvarësisht nga sistemi, niveli i dhënë në raport me këtë madhësi quhet nivel absolut i fuqisë. Zakonisht në telekomunikacion zgjidhet si referencë një fuqi 1 mW. Pref = 1 mW

(2-15)

Prapashtesa m bashkë me shkurtimin e decibelit dB tregon se referenca është 1 mW.Një nga mënyrat për të shprehur fuqinë e një sinjali është edhe Niveli Absolut. Psh:LX ref 1 mW = 0 [dBm] i korespondon PX = 1 mWLX ref 1 mW = + 20 [dBm] i korespondon PX = 100 mWLX ref 1 mW = - 13 [dBm] i korespondon PX = 50 μW

Në një rezistencë Rref = 600 Ω që mund të përshta- tet pothuajse gjithmonë me daljet e qarqeve, dhe sidomos me instrumentat mates të frekuencave të ulëta, fuqia referuese Pref = 1 mW prodhon një tension: (2-16)që mund të merret si një tension referues për të për- caktuar nivelin absolut të tensionit:

LX (ref 775 mV) = 20 log Ux / 775 mV [dB] (2-17) Zgjedhja e këtij tensioni referimi ka si pasojë që në rezistencën Rref = 600 Ω niveli absolut i tensionit të shprehet në të njejtën vlerë në decibel ose në neper si dhe niveli absolut i fuqisë.

LX (ref 775 mV) = LX (ref 1 mW) (në 600 Ω) (2-18) Çdo niveli absolut të tensionit i korespondon një tension i caktuar, i llogaritur me ekuacionet e mësipër- me. Për shembull në veçanti kemi: LX ref 775 mV = 0 [dB] i korespondon UX = 775 mV LX ref 775 mV = + 20 [dB] i korespondon UX = 7,75 V LX ref 775 mV = - 65 [dB] i korespondon UX = 438,5 μV

Në telekomunikacion matjet e tensionit bëhen me voltmetra të posaçëm që quhen ndryshe hypro- metra (ose nivelmetra) të graduar në dB që tregojnë direkt nivelin absolut të tensionit kundrejt 775 mV pamvarësisht nga impedanca në pikën e matjes. Tensione të tjera që mund të përdoren si referenca janë psh: Uref = 1 V L ref 1V në dBV Uref = 1 μV L ref 1V në dBμV

Në frekuencat e larta rezistenca referuese është 50 Ω ose 75 Ω kabllot koaksialë të transmetimit Fuqia referuese 1 mW prodhon respektivisht tensio- net 223,6 mV dhe 273,9 mV. Atëhere kemi: L X (ref 1 mV) = L X (ref 223,6 mV) = L X (ref 775 mV) +10,8 dB (në 50 Ω) (2-19)L X (ref 1 mV) = L X (ref 273,9 mV) = L X (ref 775 mV) + 9,0 dB (në 75 Ω) (2-20)

2.14 Përkufizim mbi Nivelin Relativ

24

Nivel Relativ në një pike X të një sistemi, do të quajmë diferencën midis nivelit absolut në këtë pike me nivelin absolute në një pike rteferuese të përshta- tëshme për sistemin (kjo pike në përgjithësi merret në hyrje të sistemit) ku fuqia e sinjalit është P1

(2-21)

Pra niveli relativ me përkufizim është i barabartë me shuarjen A midis pikes së referimit dhe pikes X të konsideruar, por me shenjë të kundërt. L X (ref P1) = - A (2-22)

Ndonjëherë është e dobishme të shprehet niveli relativ në dBr për ta dalluar nga niveli absolut i shprehur në dBm.

2.15 Diagrama e niveleve ose Hipsograma

Fig.2,.2 shembulli i një hypsogrameDiagrama e niveleve ose hypsograma jep nivelin absolut ose relativ në të gjithë pikat e një sistemi. Në të paraqiten të gjitha rëniet (shuarjet) dhe rritjet (amplifikimet) e nivelit, që paraqiten gjatë

transmetimit në linja, në kanalet valore dhe në amplifika- torët. Avantazhi i paraqitjes logaritmike konsiston në leh- tësinë e kombinimit të elementëve të mësipërm, ve- tëm me anë të mbledhjes ose të zbritjes së decibelë- ve.Në Fig.2.2.jepet një shembull i një hypsograme relative në një linjë transmetimi me shuarje 6 dB/Km dhe me dy amplifikatorë me G = 35 dB që janë vendosur në distancat 5 Km dhe 13 Km nga fillimi i li- njësNiveli absolut i hyrjes është - 12 dBmNiveli i daljes L2 llogaritet menjëherë duke bërë shumën e amplifikimeve dhe të shuarjeve. - Niveli Absolut L2(ref 1 mW)= L1(ref 1 mW) - A1 + G1- A2 + G2 = -20 dBm

- Niveli Relativ

25

L 2 (ref p1) = A1 + G1 - A2 + G2 = - 8 dBr

Ky nivel relativ prej - 8 dBr do të thotë që niveli i daljes është 8 dB nën atë të hyrjes, dha ka një nivel absolut: L2(ref 1mW) = L2(ref p1) + L1(ref 1mW) = - 8 dBr - 12 dBm = - 20 dBm 2.16 Shuma e sinjaleve

Në qoftë se n sinjale të pavarura (në kuptimin statistik, dmth me korrelacionin zero) kombinohen linearisht, atëhere fuqia e sinjalit rezultant është e barabartë me shumën e fuqive Pi të n sinjaleve. Në qoftë se këto sinjale kanë të njejtën vlerë efektive Uef (rrjedhimisht të njejtën fuqi P ) marrim:

(2-23) ose (2-24)

dhe për nivelin rezultant do të kemi : L rez = L + 10 log n [dB] (2-25)

Në rastin e veçantë kur kemi n sinjale izokrone dmth me të njejtën formë dhe të sinkronizuar në më- nyrë perfekte në kohë, pra plotësisht të korreluar, ja- në pikërisht vlerat efektive të sinjaleve që mblidhen për të dhënë vlerën efektive të sinjalit rezultant. Pra kur sinjalet janë identikë do të marrim :

(2-26)

ose (2-27)

Niveli rezultant do të jetë : L rez = L + 20 log n [dB] (2-28)

Në praktikën e telekomunikacioneve shpesh herë kemi të bëjmë me shumën e sinjaleve të ndryshue- shëm, të pavarur, si psh kur duam të vlerësojmë nive lin rezultant të n bisedave të njëkohëshme telefonike. Në këtë rast duhet ti referohemi mbledhjes së fuqive sipas (2-25) Ndonjëherë ndodh që korrelimi midis n sinjaleve nuk është zero. Sa më shumë që të ndryshojë korrelimi nga zeroja aq më izokrone janë sinjalet (psh shqetësimet në transmetimet numerike për shkak të transmetimeve të tjera me frekuenca të afërta) Në këtë rast mbledhja e tensioneve sipas (2-28) mund të jetë një mënyrë e dobishme.

2.17 Cilësia e Transmetimit - Përkufizimi i shuarjes së përgjithshme

Kushtet për impedancën në skajet e një rrjeti të telekomunikacioneve (linjave lokale, terminale, tran slatorë e tj) aktualisht nuk janë të përcaktuara shu- më mirë. Prandaj për të dimensionuar dhe për të ma- tur shuarjen e përgjithshme të një rrjeti telefonik, është e përshtatëshme që ai të përfundojë me rezis- tencë të pastër 600 Ω

Shuarja e përbërë e përkufizuar më sipër, tani quhet shuarja e përgjithshme ose ekuivalente dhe shënohet me Aek (overall loss equivalent – humbjet ekuivalente totale) Tashti sipas (2-9) me Z1 = Z2 = 600 Ω (reale)

(2-29)

Interesi për nocionin e shuarjes së përgjithshme qëndron në mundësinë e matjeve praktike dhe në krahasimin e qartë të sistemeve të ndryshëm. Vlera prej 600 Ω e zgjedhur për arësye historike është ak-

26

tualisht vlera nominale konvencionale e impedancës për ndërfaqen në frekuenca të ulëta të pajisjeve dhe instrumentave matës.

2.18 Shuarja e përgjithshme referuese - E përcaktuar

Cilësia e një lidhje telefonike (kuptueshmëria) mvaret kryesisht nga intensiteti zanor që vjen në destinacion (veshi i njeriut). Ky intensitet mvaret nga:- Rendimenti i shndërruesit emetues (mikrofoni) - Rendimenti i shndërruesit marrës (kufja ose altoparlanti)- Shuarja e përgjithshme Aek e sistemit të transmetimit midis dy shndërruesave.

Fig.2.3. Matja e shuarjes së përgjithshme referueseMe qëllim që të mund të realizohet një vlerësim kra- hasues për sistemet e ndryshme, përcaktohet nga

(CCITT)

një sistem etalon që përmban kryesisht një mikrofon dhe një kufje të projektuar posaçërisht (NOSFER) dhe që lidhen si në Fig.2.3. Shuarja e përgjithshme referuese Aek ref (referenc equivalent) është shuarja që duhet vendosur në sistemin etalon (NOSFER) për të patur të njejtin intensitet zanor (i vlerësuar me krahasimsubjektiv) me atë të lidhjes që do të testohet. Aek ref < 0 në qoftë se lidhlidhja që provohet është më e mirë se ajo etalon.Aek ref > 0 në qoftë se lidhja është më pak e mirë.

2.19 Shuarja e përgjithshme referuese - Botërore

Për të garantuar një kuptueshmëri të mjaftueshme në një komunikim telefonik midis dy posteve terminale, të çfarëdoshme të lidhur në rrjetin botëror është e rëndësishme që të sigurohemi që shuarja e përgjithshme referuese të mos e kalojë kurrë një vlerë të caktuar pamvarësisht nga tipi i posteve të abonentëve dhe i linjave me të cilat ato lidhen.

27

Kjo vlerë kufitare është me marrëveshje ndërkombë- tare (CCITT rekomandimi G 111 ) në: Aek ref ≤ 36 dB (2-30)

Duke marrë parasyshë vetitë e sistemit etalon NOSFER kjo vlerë i korespondon intensitetit zanor të marrë nëpërmjet një lidhjeje akustike direkte në një distancë rreth 3 m. Me qëllim që të lehtësohet projektimi i rrjeteve shuarja referuese ekuivalente botërore ndahet si më poshtë:- Në rrjetin kombëtar nga ana e emetuesit (duke përf shirë edhe rendimentin elektroakustik të mikrofonit): Aek ref ≤ 21 dB

- Në rrjetin ndërkombëtar: Aek ref ≤ 3 dB

- Në rrjetin kombëtar nga ana e marrësit (duke përfshirë edhe rendimentin elektroakustik të kufjes) Aek ref ≤ 12 dB

Vendet e ndryshme i ndajnë shuarjet brenda rrjetit të tyre kombëtar (shndërruesat, linjat lokale, linjat interurbane) sipas një plani transmetimi që ësh- të specifik dhe i përshtatshëm për çdo vend.

2.20 Elementët e Telefonometrisë

Shndërruesit elektroakustikë (mikrofonat dhe kufjet) transformojnë ndryshimet e presionit akustik në ndryshime të tensionit elektrik dhe anasjelltas. Efektiviteti i tyre ndikon direkt në vlerësimin e shuarjes së përgjithshme referuese kombëtare. Një shndërrues me cilësi të mirë, dmth me shuarje të vogël, lejon që të tolerohet një shuarje më e madhe në rrjetin kombëtar. Duhet gjetur një kompromis pak a shumë delikat midis rendimentit të shndërrue- save (që lidhet me koston e tyre shumë kritike pë r shkak të numrit të madh të posteve të abonentëve) dhe investimeve të lejueshme në rrjet (seksioni i përcjellësave të linjave lokale dhe të fshatrave dhe amplifikatorët) për të garantuar shuarjen e përgjith- shme. Shuma e shuarjes së shndërruesave dhe të rrjetit kombëtar, pamvarësisht nga abonenti, nuk duhet të kalojë vlerën e caktuar nga plani ndërkombë-tar i transmetimit.

Matja e shuarjes së shndërruesave duke e krahasuar me sistemin etalon, është e vështirë. Ajo mund të realizohet me ndihmën e disa pajisjeve që prodhoj në një presion akustik etalon dhe me ndihmën e disa të tjerave që të masin presionin akustik në kushte të përcaktuara shumë mirë. Krahasimi i tensionit elektrik të zbatuar në rezistencën 600 Ω nga mikrofoni që do të provohet i eksituar nga gjeneratori i presio- neve akustike artificiale me vlerën e njohur të tensionit të prodhuar nga mikrofoni etalon (NOSFER) në të njejtat kushte, lejon që të gjendet shuarja e refe- rencës. Në të njejtën mënyrë trajtohet edhe kufja.

2.21 Vonesat e transmetimit

Koha që i duhet një informacioni për të kaluar nga burimi në destinacion është një element tjetër i vlerësimit të cilësisë së transmetimit. Kjo kohë është koha e përhapjes së sinjaleve në radiokanale, në linja, ose fibrat optike si dhe në disa raste nga vonesat në transmetim. Në komunikimet e njëanëshme vone sa nuk ka shumë rëndësi, si psh (radiodifuzion, televi zion, telekopje etj) por ajo bëhet problem në bisedat telefonike kur pritet një përgjigje. Në bisedimet telefonike vonesat bëhen të ndjeshme duke filluar që nga koha minimale prej 150 ms e më lart.

Në këtë rast për arësye psikologjike bashkëbise- dimi bëhet shumë i vështirë, bile dhe i pa mundur kur kjo kohë i kalon 400 ms. Në lidhjet me satelitë gjeostacionarë krijohen vonesa të rendit 250 ms. Në këtë rast për realizimin e komunikimeve telefonike duhet të evitohen lidhjet e dy satelitëve në seri.

2.22 Transmetimi konform

28

Në transmetimin analog informacioni përmbahet në formën e sinjalit. Për një transmetim konform dmth pa deformime, sinjali i marrë UR(t) mund të ndryshojë nga sinjali i emetuar nga: - Një faktor a konstant - Një vonesë τ konstante

Këto sinjale lidhen me relacionin: UR(t) = a UE(t – τ) (2-31)

Këtij ekuacioni në rrafshin e kohës i korespondon një relacion kompleks në rrafshin e frekuencave i cili del nga transformimi Furie i të parit: (2-32)

Nga kjo rezulton që - shuarja e transmetimit A duhet të jetë konstante, pamvarësisht nga frekuenca:

(2-33)

- sfazimi b duhet të jetë një funksion linear i freku- encës:

(2-34)

Këto janë dy kushtet e kërkuara për një transmetim konform ideal. Konformiteti nuk është i domos- doshëm në transmetimin numerik. Me që sinjali i ma rrë është kampionuar para se prej tij të nxirret infor- mación numerik, mjafton që interferenca midis impulseve të jetë zero, dmth që vlera e një kampioni të mvaret vetëm nga información numerik që mbartet nga impulset perkates, dhe jo nga vlerat e kampioneve fqinje.

2.23 Shtrembërimet lineare – Përcaktim

Praktikisht kushtet (2-33) dhe (2-34) nuk mund të kënaqen plotësisht. Përkundrazi, rrugët e transmetimit, nga kjo pikpamje kanë edhe të meta që quhen shtrembërime lineare (linear distortions–distor sions lineaires). Kemi dy lloj shtrembërimesh:- Shtrembërime të shuarjes A nqs ajo ndryshon sipas frekuencës dhe- Shtrembërime të fazës b në qoftë se faza nuk ndryshon linearisht me frekuencën, me fjalë të tjera koha e përhapjes τ = b / ω nuk është konstante.

Për shkak të shtrembërimeve lineare, një sinjal i pastër sinusoidal i emetuar mbetet përsëri sinusoidal edhe në marrje, por me formë dhe me spektër të mo- difikuar. Me që nuk shtohet ndonjë komponente e re spektrale, dhe me që principi i superpozimit mbetet i vlefshëm, këto shtrembërime quhen lineare.

2.24 Koncepti i gjerësisë së brezit

29

Gjerësia e brezit B (bandwidth, largeur bands) e një kanali real është një nocion me përdorime të shumta dhe me interes praktik.

Fig.2.4. Shembull i gjerësisë së brezit Le të përcaktojmë brezan në rrafshin e frekuencave, në të cilin shtrem- bërimet lineare, dhe veçanërisht ato të shuarjes, mbeten nën një kufi të caktuar. Ky kufi është fiksuar arbi trarisht për një shuarje Δ A = 3

dB më të

madhe, kundrejt asaj të një frekuence referimi. (Fig2.4) Përcaktimi i kurbës së përgjigjes në frekuencë A(f) vetëm me dy pika bën që koncepti i gjerësisë së brezit të mos jetë i plotë Kjo është e saktë për filtrat realë, vetëm për filtrat idealë nuk ka vlerë praktike.Noción i gjerësisë së brezit aplikohet në sinjalet e ndryshme për të treguar diapazonin e frekuencave që zë apektri i tyre. Për të valuar nga një gjerësi brezi që është teorikisht infinit, në një gjerësi brezi që të ketë kuptim praktik, është e nevojshme që të bëhet një përafrim me marrëveshje.Në specifikimin e një kanali, për një transmetim të caktuar, duhet të përpiqemi që ti përshtatim gjerësinë e tij të brezit të sinjaleve që do të transmetohen. Cilesia e treansmetimit mvaret nga kjo përshtatje, sidomos në qoftë se marrim parasysh që shkalla e per- feksionimit të kanalit është e kufizuar për arësye eko nomike.

2.25 Brezi telefonik Konvencional

Për transmetimin e bisedave telefonike, me ma- rrëveshje ndërkombëtare duhet të përcaktohet gjerë- sia e nevojshme e brezit. Kjo bëhet duke bërë një kompromis midis kostos dhe cilësisë. Prova të shumta subjektive të kuptueshmërisë së bisedës, kanë treguar që cilesia e transmetimit përgjithësisht është e kënaqëshme, në qoftë se brezi i frekuencave kufizohet si më poshtë:Brezi telefonik : f = 300 Hz ÷ 3400 Hz ose B = 3100 Hz

30

Fig.2.5. Diagrama e përgjigjes në frekuencë e

një qarku telefonik ndërkombëtar Këto vlera të pranuara nga të gjitha vendet, shër- bejnë si bazë për projektimin e të gjitha sistemeve të telefonisë. Me marrëveshje ndërkombëtare është fiksuar një diagramë (Fig2.5) për kufizimin e shtrembë- rimeve të shuarjes në raport me frekuencën 800 Hz brenda brezit të përmendur më sipër. (CCITT Reko- mandimi C132 )

2.26 Shtrembërimet jolineare

Nqs shuarja a e relacionit (2-31) ndryshon në varësi të amplitudës së sinjalit, atëhere themi se sistemi paraqet shtrembërime jolineare. Karakteristika e transmetimit UR = f(UE në këtë rast nuk është më lineare. Ajo mund të zbërthehet në seri si më poshtë: uR = a1 uE + a2 uE

2 + a3 uE3 + ....... (2-35)

Në qoftë se sinjali i emetuar është thjesht sinusoidal, me frekuencë f sinjali i marrë përmban përveç frekuencës f edhe shumëfishat ose harmonikat e f me frekuenca 2f 3f e tj. Termi uE

2 që del nga zbërthimi i

(2-36)

sjell lindjen e një harmonike të rendit të dytë me fre- kuencë 2f.

Me që (2-37)

Termi uE3 çon në shfaqjen e një harmonike të rendit të tretë me frekuencë 3f.

Në se sinjali i emetuar formohet nga komponente sinusoidale me frekuenca f1, f2, .......fi

principi i superpozimit nuk është i vlefshëm përshkak të jolinearitetit të sistemit. Në sinjalin e marrë përveç këtyre frekuencave do të kemi edhe harmonikat e tyre si dhe produkte

të intermodulimit që janë kombinimet lineare të f1, f2, .......fi

Për shembull për tre komponente sinusoidale me f1, f2, dhe .f3

31

Termi uE2 nga zbërthimi i mëposhtëm çon në lindjen e produkteve të intermodulimit të rendit të

dytë me frekuenca f1 ± f2 përveç harmonikave 2f1, dhe 2f2.

ku: i, j, = 1, 2, 3, .....

(2-38)

Termi uE3 nga zbërthimi i mëposhtëm çon në lindjen e produkteve të intermodulimit të rendit të

tretë me frekuenca 2fi ± fj dhe ± f1 ± f2 ± f3 përveç harmonikave 3f1, 3f2 dhe 3f3.

(2-39)

ku: i, j, k, = 1, 2, 3, ..... Çfar u tha më sipër përmblidhet në Tab.2.2.

Tab.2.2. Harmonikat dhe produktet e intermodulimit

Në rastin e një sinjali të formuar nga dy komponente sinusoidale me f1 dhe f2 ku Fig.2.6 jep një ide cilë- sore të spektrave në emetim dhe në marrje në prezen cë të shtrembërimeve jo lineare të rendit të dytë dhe të tretë.

Frekuencat RendiI Rendi II Rendi IIISinjalet origjinale fi Harmonikat 2fi 3fi Produktet e intermodulimit fi ± fj i

≠ j 2fi ± fj fi ± fj ± fk i ≠ j ≠ k

32

Në qoftë se sinjali i emetuar ka një brez frekuencash B të vendosur midis f1 dhe f2 atëhere harmonikat dhe produktet e intermodulimit ndodhen të ven dosura si në Fig 2.7. Fig.2.6. Spektrat e sinjaleve në prezencë të jolineariteteve

Produktet e rendit të dytë mund të eleminohen me anë të filtrimit, me kusht që f2 < 2f1 ndërsa ato të rendit të tretë bien gjithmonë në brezin e sinjalit origjinal.

Është pikërisht kjo arësyeja që jolinearitetet e ren dit të tretë (termi UE3) të karakteristikës së

transmetimit, janë më kritiket. Ato shkaktojnë shfaqjen e komponenteve të reja spektrale në brezin origjinal (shtrembërime jo harmonike) që përfundimisht mani festohen si një zhurmë, e quajtur zhurma e

intermodulimit, që i superpozohet sinjalit.

33

Fig.2.7. Spektrat e harmonikave dhe të produkteve të intermodulimit

2.27 Shqetësimet, zhurmat dhe diafonia

Gjatë transmetimit nëpër një kanal real, disa sinjale shqetësues, mund ti shtohen sinjalit të dobi- shëm, dhe ti ndryshojnë kështu karakteristikat e tij. Informacioni i nxjerrë nga sinjali i marrë në këtë rast ndryshon nga origjinali, pamvarësisht nga natyra e tij, numerike ose analoge.

Në përgjithësi zhurmë; do të quajmë të gjitha sinjalet e marra, të cilat me gjithëse trajtohen nga marrësi, japin një informacion inkoherent dhe pa interes për destinacionin.

Zhurma e sfondit (background noise-bruit de fond) ekziston edhe kur sinjali i dobishëm, bartës i informacionit, mungon plotësisht. Ekzistenca e shtrembërimeve në rrugën e transmetimit (jolinearitetet, efekti i palosjes gjatë kampionimit ose kuantizimit) shkakton një zhurmë suplementare e cila shfaqet vetëm kur kanali është i zënë nga një sinjal. Këtë shqetësim të sinjalit prej vetë atij, do ta quajmë auto-shqetësim.

Diafonia (crosstalk, diaphonie) në përgjithësi është një influencë e pa dëshirueshme midis sinjaleve të dobishëm të transmetuar në kanalin fqinj (në hapësirë, në frekuencë, në kohë). Marrësi i vendosur në një prej kanaleve do të marrë kështu edhe një pjesë të sinjaleve të destinuara për në marrësat e tjerë, dhe të transmetuar në kanale të tjerë. Në qoftë se informacioni i marrë ka kup tim për të atëhere diafonia quhet e kuptueshme, rast ky veçanërisht i rëndë, me që prishet sekreti i komunikimit. Në rastin e kundërt diafonia është e pa kuptueshme dhe shkakton një zhurmë, rëndësia e të cilës varet nga sinjalet që mbarten nga kanalet fqinje. Shkaqet e shqetësimeve në një sistem mund të jenë të shumta. Analiza e tyre dhe e efekteve të tyre në sistemet e telekomunikacioneve përbën një nga problemet kryesore të projektuesve dhe shfrytëzuesve.

- Zhurma të sfondit: Shkaqet: zhurma të vetë kom- ponentëve aktivë, shqetësime atmosferike, influenca elektromagnetike, zhurma termike.

- Autoshqetësimet: Shkaqet: jolinearitetet, (inter- modulim), kampionim me filtrim jo të mirë, (palos- je) kuantizimi.

34

- Diafonia: Shkaqet: ciftimë midis rrugëve, interferenca të përkohëshme midis impulseve.

2.28 Zhurma termike

Lëvizja termike përbën burimin e zhurmës më të përhapur dhe ndoshta më të rëndësishëm në sistemet e telekomunikacioneve. Pa hyrë në detajet e fenome- nit fizik do të përdorim një model të thjeshtuar por realist të zhurmës termike që mund të jetë. - E bardhë, dmth me densitet spektral të fuqisë uniform në të gjithë diapazonin e konsideruar të frekuen cave.- Gausiane, dmth me shpërndarje statistike normale të amplitudave të çastit, me mesatare zero, dhe me variancë të barabartë me fuqinë PNt.

Në bazë të ligjeve të termodinamikës fuqia maksimale që mund të çlirojë një rezistencë R në një brez frerkuencash pambarimisht të vogël df është e pa varur nga R dhe jepet me barazimin: d*PNt = k *T* df (2 - 40) ku: k - konstantja e Boltzmanit (1,38 10 -23 Ws/K ) T - është temperatura absolute Që këtej zhurma termike në një brez frekuencash me gjerësi B është : PNt = k *T* B (2 - 41) Për vlerën e zakonshme të temperaturës absolute të ambjentit T0 = 290 0K kemi: k*T0 = 4 *10 - 21 [Ws] (2-42) Si rrjedhim nivelet absolute të zhurmës janë si më poshtë : - Rruga telefonike (B = 3,1 KHz ) LNt tph (ref 1mW) = - 139 dBm (2 - 43)- Televizion (B = 5 MHz) LNt TV (ref 1mW) = - 107 dBm (2 - 44)

2.28 Ponderimi psofometrik

Për të marrë parasyshë efektin subjektiv të një zhurme tek përdoruesi i një lidhjeje akustike, zhur- mën e sfondit do ta marrim nëpërmjet një filtri që simulon ndjeshmërinë e veshit në frekuenca të ndryshme të brezit konvencional të telefonisë ose radio- fonisë (muzika). Këto filtra inkorporohen në voltmetra specialë të cilët masin vlerën e vërtetë efektive dhe quhen psofometra. Shuarja e këtij filtri që është ekuivalente me një ponderim të varur nga frekuenca sipas kurbave të Fig.2.8. është fiksuar me marrëveshje ndërkombëtare (CCITT Rekomandimi P53 ).

35

Fig .2.8 .

Kurbat e ponderimit psofometrik Nivelet e zhurmës të matura nëpërmjet një filtri psofometrik, shënohen me dBmp për të treguar ponderi- min. Kur masim një zhurmë të bardhë në brezin 300 - 3400 Hz nëpërmjet një filtri psofometrik për telefoninë, niveli i zhurmës zvogëlohet me 2,5 dB kundrejt vlerës pa ponderim. Kështu që niveli i zhur-mës termike në një kanal telefonik sipas 2-43mbas ponderimit bëhet si në Fig.2.9 LNt tphp (ref 1mW) = - 141,5 dBmp (2 – 45)

36

Fig.2.9. Efekti i ponderimit psofometrik në zhurmën termike (telefoni)

2.29 Projektimi cilësor - Sinjali nominal

Në sistemet analoge, sinjalet që përfaqësojnë informacionin që transmetohet kanë karakteristika amplitudë, frekuencë, fazë shumë të ndryshueshme. Në këto kushte është e vështirë të përcaktohet ose të matet niveli real i sinjalit në një pikë të sistemit.Për: - projektimin cilësor (llogaritja e niveleve, shpër- darja e tyre, vlerësimi i raportit sinjal-zhurmë e tj) dhe

- provat e sistemit (matja e niveleve, raporti sinjal – zhurmë, diafonia e tj) është e përshtatëshme të përcaktohet një sinjal normal, ose sinjal test që do të shërbejë si referencë

për të gjitha madhësitë karakteristike të sistemit (fuqinë e emetuar, përqindjen e modulimit, nivelin, raportin sinjal-zhurmë e tj)

Sinjali nominal ka veçoritë e më poshtëme: - Është sinusoidal i pastër (pra është i përcaktuar) - Frekuenca e tij është zgjedhur me marrëveshje dhe për telefoninë është 800 Hz (820 Hz për sistemet e kampionuar me 8 KHz ) .- Niveli i tij në të gjitha pikat X të sistemit përcakton nivelin nominal Lx nom të sistemit.Kështu që hypogramat në këtë rast përfaqësojnë gjendjen e nivelit nominal gjatë gjithë sistemit.

2.30 Raporti Sinjal – Zhurmë (përcaktim)

Në një pikë çfarëdo të një sistemi të telekomunikacioneve, fuqia PN e zhurmës dhe niveli i saj LN nuk ka kuptim, përveç se në raport me fuqinë PS nom dhe nivelin LS nom të sinjalit nominal në atë pikë. Shkalla e shqetësimit varet nga raporti i këtyre fuqive i cili quhet raport sinjal-zhurmë (signal to noise ratio SNS)

dhe që jepet nga shprehja: (2–46)

ose mund të jepet edhe në formë logaritmike: (2 – 47)

Ky raport luan një rrol shumë të rëndësishëm në vlerësimkin e cilësisë së transmetimit. Është e rëndë- sishme të shënohet që ky raport i referohet gjithmo- në nivelit nominal të sinjalit.

2.31 Raporti sinjal – zhurmë - Kërkesat

Për projektimin e sistemeve analoge të transmetimit janë të nevojshme vlerat e mëposhtme të cilat përcaktohen pas provave të shumta: -Telefonia (B = 3,1 KHz) (2–48)-Transmetimi i muzikës (B = 15 KHz) (2–49)-Transmetim Televizive (B = 5 MHz) (2–50)

Nga këto vlera rrjedhin vërejtjet e më poshtëme: - Vlera 50 dB në telefoni i korespondon një zhurme që mezi perceptohet Ndërsa për 30 dB zhurma do të ishte shumë penguese dhe kuptueshmëria do të kufizohej.

37

- Duke marrë parasyshë edhe gjerësinë e brezit, kër- kesat për muzikën dhe për televizionin janë shumë më rigoroze se sa për telefoninë.

2.32 Niveli kundrejt zeros - përkufizim

Nivel zero në telekomunikacion quhet niveli i sjellë në zero, ose niveli kundrejt zeros. Në një pikë X të një sistemi, nivel zero quhet diferenca midis nivelit real (nivelit mesatar statistik) të sinjalit të rastit (sinjal telefonik ose sinjal vidio, e tj) ose të zhurmës në këtë pikë ; dhe nivelit nominal (sinjali konvencional i provës) në këtë piikë. L X0 = L X real - L X nom [dB] (2 – 51)

L X0 mund të interpretohet si nivel fiktiv : ai është niveli real që konstatohet në pikën X në qoftë se niveli nominal në këtë pikë nuk është me LX nom por 0 dBm. Ky nivel mund të quhet edhe nivel kundrejt nivelit nominal. Në literaturën teknike të telekomunikacioneve ky nivel shprehet në dBm0 për ta dalluar nga niveli absolut i shprehur në dBm.

Niveli i zhurmës kundrejt zeros

Në një pikë X të një sistemi me qenë se niveli real i zhurmës është LNx atëhere raporti sinjal–zhur- më në këtë pikë jepet nga (2-47) Nga ana tjetër niveli i zhurmës kundrejt zeros në këtë pikë sipas (2-51) është: LX0 = LNX - LX nom = - 10 lg [dB] (2–52)

Niveli i zhurmës kundrejt zeros është i barabartë me raportin sinjal-zhurmë (në dB 0 ) por me shenjë të kundërt. Me fjalë të tjera ai nuk është asgjë tjetër veçse raporti zhurmë–sinjal në atë pikë.

Niveli real i një komunikimi telefonik

Sinjali real që rezulton nga zënia e një sistemi nga një komunikim telefonik është një sinjal i rastit me variancë shumë të madhe. Shpërndarja statistike (densiteti i probabilitetit) i vlerave të tij të çastit ësh- të me mesatare zero, por nuk është Gausian (Fig.1.7.). Me marrëveshje ndërkombëtare (CCITT rekomandimi G 223 ) është fiksuar një raport midis fuqisë rea le me atë nominale në të njejtën pikë të një sistemi të destinuar për telefoninë:

(2 – 53)

Mund të themi që niveli real i një komunikimi telefonik të mesatarizuar në kohë duke përfshirë edhe pauzat dhe në një numër të madh komunikimesh është 15 dB nën nivelin nominal të sistemit:

(2 – 54)

Niveli mesatar kundrejt zeros për një komunikim telefonik sipas (2 – 51) është:

(2 – 55)

Kjo vlerë është zgjedhur me qëllim që probabiliteti i kalimit të nivelit nominal nga sinjali i rastit që i korespondon një bisedimi telefonik, të jetë i vogël.

38

2.31 Cilësia e Komunikimit - Nocioni i Trafikut

Në një rrjet të komutuar telekomunikacionesh mjetet e transmetimit janë në dispozicion të një numri të madh përdoruesash (psh abonentët telefonikë) dhe arrihen me ndërmjetësinë e një qendre komutimi (centrali). Përdoruesat e saj përbëjnë disa burime, aktiviteti i të cilëve në kohë është i rastit dhe përgji- thësisht i kufizuar. Ato gjenerojnë thirrje kohëzgjatja τ dhe numri C i tyre në njësinë e kohës, janë variabla të vijueshëm të rastit dhe përbëjnë atë që quhet trafik.

Trafik (intensitet i trafikut - do ta shënojmë me Y do të quajmë produktin e kohëzgjatjes mesatare τm të okupimeve me frekuencën e tyre mesatare Cm - ose informacionin e bartur nga një bashkësi prej n organesh (psh kanale transmetimi) ekuivalentë, të cilët përbëjnë një tufë (një grup). Y = τm*Cm (2–56)

Trafiku Y është një madhësi pa dimensione, dhe shprehet në Erlang (E) Një organ bart një trafik 1E në qoftë se është 100 % i okupuar gjatë periudhës së vëzhgimit Y paraqet numrin mesatar të organeve të okupuar njëkohësisht në grupin që observohet. Në qoftë se kemi psh një grup prej gjashtë linjash, ku mesatarisht 2,6 prej tyre janë njëkohësisht të okupuara, atëhere themi që grupi bart një trafik 2,6 E.

Trafiku Yi që rrjedh në organin i është produkti i kohëzgjatjes mesatare të okupimeve τm me freku encën mesatare Cim të okupimeve të këtij organi.Yi = τm *Cim ≤ 1 (2 – 57)

Yi shpreh shkallën (përqindjen) e okupimit të organit i dmth probabilitetin që ai të gjendet i okupuar në një çast të dhënë. Trafiku i bartur i një grupi prej n organesh është sa shuma e trafikëve Yi

(2 – 58)

Duhet shënuar që ndërsa Yi është një probabilitet; Y nuk është më një madhësi e tillë.Njëlloj mund të përcaktohet trafiku i ofruar A ose trafiku i gjeneruar nga një grup prej N burimesh

Ai është i barabartë me produktin e frekuencës mesa tare CAm ndaj sistemit, prej N burimeve me kohë- zgjatjen mesatare τm të okupimeve (kërkesave që realizohen). A= τm *CAm [E] (2 – 59)

2.32 Konsideratat statistike - Humbjet, Pritjet

Kur një numër i madh N burimesh me trafik të ulët lidhen nëpërmjet një numri më të vogël n linjash; probabiliteti që të n linjat të janë njëkohë- sisht të okupuara nuk është zeroSistemi në këtë rast mund të bllokohet. Në një sistem me humbje, të gjitha kërkesat e reja (tentativat për thirrje) do të refuzohen, sistemi i dërgon burimit një ton për ti treguar sa ai është i bllokuar dhe nuk mund të realizojë lidhjen. Trafiku rrjedhës në sistem në kë të rast është më i vogël se trafiku i ofruar nga burimet

Në një sistem me pritje, realizimi i kërkesave të reja vonohet deri sa të lirohet një linjë e cila mund të vendosë lidhjen. I gjithë trafiku i ofruar rrjedh për- sëri pa vonesë kur A < n. Vlerësimi i probabilitetit të humbjeve dhe të pritjeve, pra edhe i vonesave që i shoqërojnë, është objekt i teorisë së teletrafikut. Këto probabilitete janë masa sasiore të cilësisë së komutimit në një rrjet të caktuar. Këtu duhet kërkuar një kompromis midis madhë- sisë së grupit (kostos) dhe probabilitetit të bllokimit (cilësisë).

2.32 Projektimi sasior – Vlerësimet e trrafikut

39

Të gjitha dimensionimet sasiore të rrjeteve të komutuara bëhen në bazë të vlerës maksimale të trafikut të përditshëm, dmth nga ajo që konstatohet gjatë orës më të ngarkuar. Për pjesën tjetër të kohës rrjeti është i mbidimensionuar. Për një cilësi të caktuar të komutimit (dmth është përcaktuar probabiliteti i humbjeve ose karakteristikat e pritjeve) mund të përcaktohet numri i organeve të nevojshme në bazë të trafikut të ofruar, aktual ose të supozuar.

Disa vëzhgime statistike si psh: - numri i kërkesave, - numri i okupimeve, dhe - kohëzgjatja e bisedave

lejojnë të vlerësohet trafiku i ofruar, i cili pastaj eks- trapolohet në bazë të vlerave të nxjerra nga eksperienca në situata analoge. Një vlerë e tillë e nxjerrë nga eksperienca është psh vlera mesatare (e përcak- tuar për një numër shumë të madh abonentësh) e trafikut A1 të ofruar nga një abonent.

(2 – 60) Kjo do të thotë se një abonent i çfarëdoshëm, me satarisht është i okupuar tre minuta gjatë orës më

të ngarkuar. Kjo vlerë lejon vlerësimin e trafikut të ofruar nga një grup i madh abonen- tësh. Në disa grupe abonentësh të veçantë mund të konstatohen vlera shumë më të mëdha (psh: në zonat administrive dhe afariste të qyteteve të mëdha).

2.33 Parashikimet e densitetit të përdoruesave

Një element thelbësor në projektimin me afate të gjata të një rrjeti të telekomunikacioneve është vlerë- simi i evolucionit të numrit të ardhshëm të përdoru- esve në raport me popullsinë. Me D shënojmë densi tetin e përdoruesave. Shpesh si model matematik pra nohet një rritje eksponenciale (Fig.2.10) e densitetit të përdoruesave, duke u nisur nga një densitet D0 në kohën t = 0.

(2 – 61)

shkalla e rritjes është : (2 – 62)

Megjithatë ky model nuk është real për një periu- dhë të gjatë kohe, me që densiteti D nuk mund të rritet pafundësisht, por përkundrazi ai tenton në një vle rë asimptotike. Një mënyrë matematike për të mode luar këtë fenomen është pranimi i kurbës logaritmike të rritjes. Ajo niset nga hipoteza që shkalla e rritjes nuk është konstante por proporcionale me diferencën midis D dhe vlerës së saj asimptotike D∞

(2 – 63)

Që këtej rrjedh ligji logaritmik (Fig.2.10)

(2 – 64)

ku: D0 është densiteti në kohën t = 0

40

Fig.2.10 Modelet për parashikimin

e densitetit të përdoruesave

2.34 Siguria në punë - Përcaktimi i

sigurisë në punë dhe rrjedhojat e saj

Siguria në punë, ose besueshmëria është një karak- teristikë e një dispozitivi që shprehet nga: 1) - probabiliteti që

do realizohet një funksion i kër- kuar, në kushte të dhëna gjatë një kohe të caktuar.2) - Dispozitivi mund të jetë një njësi, një rrjet ose dhe një program.Funksioni i kërkuar duhet të specifikohet në mënyrë të qartë, duhet të përcaktohen gjithashtu edhe kufijtë (tolerancat) brenda të cilëve funksionimi mund të konsiderohet i kënaqshëm.

Kushtet lidhen me 1) - ambjentin klimatik (temperaturën, lagështinë); 2) - ambjentin mekanik (goditjet, vibracionet); 3) - ambjentin kimik (korrozioni); ose 4) - ambjentin elektrik (zhurmat, shkarkimet, mbitensionet, nëntensionet).

Këto kushte duhet të preçizohen me përpikmëri. Besueshmëria lidhet me nocionin e kohëzgjatjes së funksionimit të mirë, prandaj mund të verifikohet në intervale relativisht të gjata kohe. Ajo mund të ketë edhe një masë ”sasiore” mund të shprehet në for- mën e një probabiliteti. Siguria në punë është problem i përgjithshëm në teknikë. Ajo merr një rëndësi të veçantë në sistemet e telekomunikacionit ku naty- risht kërkohet një nivel i rritur dhe konstant i cilësi- së. Për këtë arësye në manualet specifikuese të tyre përfshihen sistematikisht kushte të rrepta për siguri- në në punë (në lidhje me probabilitetin e zgjatjes maksimale të lejueshme të difekteve totale ose të pje- sëshme). Siguria në punë është një faktor që duhet marrë parasyshë në konceptimin e një sistemi.

2.35 Përmirësimi i kostos dhe i sigurisë në punë

Për të bërë një sistem shumë të sigurtë ka dy mënyra:- Përdorimi i komponentëve me siguri të lartë në punë duke evituar mbingarkimin me elementë të tepërt.- Zgjedhja e strukturave me tepricë, që të lejojnë funksionimin e mirë të sistemit, edhe në disa raste difektesh të komponentëve të skemës.

Të dy mundësitë për rritjen e sigurisë në punë të sistemeve janë të kushtueshme. Për të patur sistem më të sigurtë, kërkohet kosto më e madhe me qëllim që gjatë shfrytëzimit të reduk- tohen shpenzimet e tepruara (duke patur më pak difekte, më pak riparime). Nga kjo pikpamje mund të gjendet një optimum duke konsideruar koston e sistemit dhe shpenzimet e shfrytëzimit (Fig.2.11).

41

Kërkesat e sigurisë në punë për një rrjet telekomunikacionesh Fig.2.11.

Siguria në punë dhe kosto e përgjithshme

Në një sistem të caktuar të gjithë difektet nuk janë të së njejtës rëndësi. Në një rrjet të

telekomunikacioneve që i shërben një numri të madh përdoruesish. Difektet mund të vlerësohen sipas dy kritereve:1- Sipas rëndësisë dmth sipas humbjeve relative të cilësisë së shërbimit që konstatojnë përdoruesit e prekur (100 % i korrespondon një ndërprerjeje totale të shërbimit) Probabiliteti i bllokimit të rrjetit për shkak të një difekti çfardo mund të jetë një masë e mirë e rëndësisë së atij difekti.2- Sipas shtrirjes dmth sipas proporcioneve të përdo ruesëve të prekur nga ai difekt.

Në këtë rast 0 % përfaqëson vetëm një përdoru- es të prekur, ndërsa 100 % përfaqëson një humbje të ndjeshme të cilësisë së shërbimit në të gjithë përdo- ruesit.

Probabiliteti i lejueshëm për çfaqjen e një difekti varet nga rëndësia e tij. Në veçanti difekti total i një sistemi apo i një rrjeti që i privon të gjithë përdoru- esit (shtrirje 100 %) duhet të mbetet gjithmonë një ngjarje jashtëzakonisht improbabël. Një madhësi realiste e kërkesave për sigurinë në punë të rrjetave publike të telekomunikacioneve jepet më poshtë:

Kohëzgjatja e difekteve totale të sistemit duhet të jetë më e vogël se d y orë gjatë 30 vjetëve të para të shfrytëzimit

Me qëllim që të respektohen kërkesat, që janë të rrepta në sistemet e telekomunikacioneve, duhen përdorur struktura me tepricë që lejojnë të reduktohet rëndësia dhe probabiliteti i çfaqjes së një difekti të izoluar. Nga ana tjetër ndarja e sistemit në njësi të pavarura midis tyre nga pikpamja e sigurisë në pu- në, lejon kufizimin e shtrirjes së difekteve.

2.36 Sjellja në rast difekti

42

Shumica e sistemeve të telekomunikacioneve janë të riparueshëm, gjë që do të thotë se në rast mos funksionimi të rregullt, njësia difektoze mund të ripa rohet ose të zëvëndësohet dhe sistemi të rivihet në punë pas një intervali të caktuar kohe që quhet koha e riparimit (time to repair).

Kjo kohë varet nga mundësia e ndërhyrjes në njësinë që do të riparohet, nga disponueshmëria e personelit të mirëmbajtjes dhe nga rëndësia e difektit. Ajo për- veç kohës së riparimit përfshin edhe kohën e nevojshme të dedektimit të mosfunksionimit, të lokalizi- mit të difektit për të vajtur në vend dhe për ta rivënë në punë sistemin.

Është e qartë se satelitët e telekomunikacioneve tani për tani janë sisteme të pa riparueshme, prandaj evolucioni i karakteristikave të sigurisë duhet të konsiderohet vetëm në intervalin midis vënies në punë të sistemit dhe difektit të parë. Megjithatë kohët e fundit nëpërmjet anijeve “space shutlte – satelit hapsinor” është bërë i mundur riparimi i pjesshëm i disa satelitëve. Disa përcaktime

Në teorinë e sigurisë në punë janë përpunuar disa modele matematike që lejojnë që me ndihmën e disa hipotezave thjeshtësuese, të përshkruhet sjellja e mundëshme e parametrave të sigurisë në punë të sistemeve. - Difektet janë kataliktike. Vihet re mungesa e plotë dhe e menjëherëshme e një funksioni. Njësitë e sistemit paraqesin një sjellje binare, - ose janë – ose nuk janë – në gjendje pune.- Difektet janë të rastit Mosfunksionimet supozo- hen statistikisht të pavarura. Difekti në një njësi të caktuar nuk kompromenton njësitë e tjera. Momen- tet e sakta të difekteve janë të pa parashikueshme. - Sistemi është i riparueshëm - Riparimet janë të pavarura. Në rast difektesh të njëkohëshme të njësive të ndryshme, riparimet duhet të bëhen njëkohësisht (problemi i personelit). - Riparimet janë perfekte. Sistemi i riparuar nga çdo pikpamje është identik me sistemin e pa prekur.

Këto hipoteza janë komode, por të diskutueshme. Në fakt eksperienca e shfrytëzimit tregon që pjesa më e madhe e difekteve të sistemit nuk vijnë për shkak të mosfunksionimit të rastit të komponentëve, por si pasojë e ndërhyrjeve të pa rregullta të njeriut (riparime, modifikime të programeve, pastrime etj) që dalin jashtë të gjithë parashikimeve matematike. Nga ana tjetër difektet e quajtura katastrofike me ori- gjinë jashtë sistemit (këputje aksidentale të kabllove, sabotime të ndryshme të linjave etj) është shumë e vështirë të shprehen me një probabilitet matematik. Mundësia e shfaqjes së tyre (më shumë se probabiliteti i tyre) mund të ketë influenca shumë të rëndë- sishme në konceptimin e një sistemi ose të një rrjeti.

Përkufizimi i parametrave të cilësisë në punë

Sjellja binare e një njësie ose e një sistemi të riparueshëm mund të përshkruhet në kohë nga një sekuencë e rastit

- gjendja “ funksionim i mirë ” dhe - gjendja “ funksionim i keq ” ose difekt

Kohëzgjatja e një difekti τ0i (koha e riparimit) dhe intervali midis dy difekteve τ1i janë variabla të vijueshëm të rastit dhe vlera e tyre mesatare ose pritja matematike jepet nga:

- koha mesatare e riparimit MTTR (Mean Time To Repair) τ0 = E (τ0i) (2 – 65)

43

- Koha mesatare e funksionimit të rregullt MTBF (Mean Time Between Failure) τ1 = E (τ1i) (2 – 66)Disponibilitweti A (Avaibility) jepet nga:

(2–67)

Disponibiliteti shpreh probabilitetin stacionar (me aftësi të gjatë) që në një çast të dhënë dispozitivi të jetë në gjendje të mirë teknike. Në rastin e dispoziti- vave shumë të sigurtë, gjë që fatmirësisht ndodh shpesh; kemi: τ1 >> τ0 (2 – 68) dhe disponibiliteti është afër 1.

Atëhere është më praktike të përcaktohet mosdisponibiliteti (1–A)

(2 – 69)

(1 – A) është gjithashtu një probabilitet stacionar dhe përfaqëson mundësinë që në një çast të dhënë dispozitivi të gjendet me difekt. Mosdisponueshmëria jep një ide më të qartë për shka llën e sigurisë së një njësie ose sistemi se MTBF (τ1)

Psh kërkesa që për 30 vjet të ketë dy orë ndër- prerje i korespondon një mosdisponueshmërie 1 – A = 2h në 30 vjet = 7,6 *10 - 6.

Struktura e sistemit – Diagrama e sigurisë

Varësia e sigurisë së një sistemi nga njësitë e ndryshme që e përbëjnë atë, mund të skematizohet me një diagramë sigurie, në të cilën njësitë e ndryshme përfaqësohen nga blloqe të lidhura në mënyrat e më poshtëme:

- Në seri. Njësitë ose grupet e njësive lidhen në mënyrë të tillë që funksionimi i sejcilës prej tyre ësh- të i domosdoshëm për funksionimin e përgjithshëm të sistemit (Fig.2.12.a)

- Në paralel. Njësitë lidhen në mënyrë të tillë që funksionimi i njerësa prej tyre është i mjaftueshëm për funksionimin e grupit të tyre. (Fig.2.12.b)

44

Fig.2.12. Diagramat e sigurisë në punë

Këto blloqe janë simbolikisht ekuivalente me disa çelësa, të hapur kur njësia është me difekt dhe të mbyllur kur ajo është në rregull. Sistemi konsiderohet me difekt në qoftë se nuk ekziston ndonjë kalim i mundshëm hyrje – dalje nëpër diagramën e siguri-së. Në këtë mënyrë pjesa më e madhe e sistemeve mund të përfaqësohen nga lidhje në seri (Fig.2.12.c, d, e). Mjafton pra që të analizohen këto dy variante dhe të llogaritet disponibiliteti i sistemit duke u nisur nga ai i njësive që e përbëjnë atë.

Sistemi në seri pa tepricë

Sistemi në seri funksionon vetëm në qoftë se të gjitha njësitë që e përbëjnë janë në gjendje pune. Si rrjedhim duke marrë parasyshë pavarësinë statistike të difekteve probabiliteti i funksionimit të mirë (disponibiliteti AS ) të sistemit është i barabartë me produktin e disponibiliteteve Auj të njësive

Disponibiliteti i sistemit në seri është:

(2 – 70)

dhe mosdisponibiliteti:

(2 – 71) Në qoftë se kemi:

(2 – 72)

dhe (2 – 73)

Gjatë kohës T në qoftë se njësia j ka mesatarisht difekte i gjithë sistemi në seri

do të ketë N difekte,

ku: (2 – 74)

Kohëzgjatja mesatare e funksionimit të mirë MTBF e sistemit është:

(2 – 75)

Sistemi paralel me tepricë

Sistemi paralel është me difekt në qoftë se nuk punon asnjë prej njësive të tij. Sistemi përbëhet nga shumë njësi ekuivalente nga pikpamja funksionale si dhe përsa i përket karakteristikave të sigurisë. Njësitë mund të jenë të gjitha në punë (rezerva e ngrohtë) por për të siguruar funksionimin e mirë të sistemit mjafton vetëm njera. Me që difektet e njësi- ve janë supozuar të pavarura, atëhere mosdisponue- shmëria e sistemit paralel është:

(2 – 76)

dhe koha mesatare e riparimit MTTR është:

45

(2 – 77)

Tab.2.3. Karakteristikat e sigurisë të strukturave seri dhe paralel

Seri Paralel Diagrama e sigurisë

Fig.2.12.a Fig.2.12.b

Disponueshmëria e sistemit

Mosdisponueshmëria e sistemit

MTBF e sistemit (intervali midis difekteve totale)

MTTR e sistemit (kohëzgjatja mesatare e difekteve totale)

Rast i veçantë: m njësi identi-Ke nga pikpamja e sigurisë.

Indekset: S – Sistem 0– në difekt Uj - njësia j 1 - në gjendje të rregullt

Duhet shënuar që në rastin e sistemit paralel, difektet totale janë shumë më pak të shpeshta se sa në sistemin seri. Mosdisponueshmëria reduktohet në mënyrë të konsiderueshme. Nga ana tjetër difektet e pjesëshme (të njësive), rrjedhimisht dhe riparimet janë më të shpeshta, me që teprica e sistemit është rritur (shtimi i njësive rrit mundësinë e difekteve). Tabela 2.3. përmbledh vetitë karakteristike të strukturave seri dhe paralel dhe nënvizon dualitetin e re- lacioneve (2–70) dhe (2–75) kundrejt atyre (2–76) dhe (2–77)

Tab.2.4. Karakteristikat e sigurisë (shembull)

Njësia MTBF τ1 * Uj

Koha e riparimit τ0V

Mosdisponibiliteti 1 - AUj

A 5 000 h Sh 10 -3

B 500 000 h Sh 10 -5

C 10 000 h Sh 5*10 -4

D 10 000 h Sh 5*10 -4

Shembull i një sistemi të riparueshëm me disa variante

46

Një sistem përbëhet nga katër njësi, të cilat janë të gjitha të nevojshme për funksionimin e mirë të tij. Karakteristikat e tyre të sigurisë paraqiten në Tab 2.4. Disa struktura të mundëshme, me ose pa tepricë krahasohen në Tab 2.5. Duhet shënuar që duplikimi i çdo njësie duket që çon pa hardware shtesë në një siguri më të mirë se duplikimi i të gjithë sistemit. Megjith- atë në qoftë se duam të respektojmë kushtin e pava- rësisë së difekteve, kjo lidhje në paralel sjell disa probleme praktike të çiftimit. Tab 2.5. Variante të strukturës në një sistem (shembull)

Struktura Diagrama e sigurisë

Mosdisponibiliteti i sistemit 1 - AS

MTBF e sis temit τ1S

Zgjatja mesa tare e një difek ti τ0S

Zgjatja e dife kteve në 30 vjet

Intervali me-satar midis riparimeve

Seri pa tepricë Fig.2.12.a 2,01 * 10 -3

137,7 d 5 h 22d 107,7 d

Duplikim i sistemit

Fig.2.12.e 4,04 * 10 -6 70 v 2,5 h 1,1 h 51,8 d

Duplikim i njësive

Fig.2.12.d 1,5 * 10 -6 190 v 2,5 h 24 min 51,8 d

Duplikim i njëanshëm

Fig.2.12.c 1,01 * 10 -3 205,8 d 4,98 h 1,11 d 69,2 d

ku: d - ditë, v - Vite, h - orë, min - minuta

2.36 Zbatim në telekomunikacione

Në sistemet dhe rrjetet e telekomunikacioneve sistematikisht përdoren struktura me tepricë për të rritur sigurinë e shërbimeve. Më poshtë po paraqesim disa shembuj :- Duplikimi i lidhjeve me radio në frekuenca dhe me antena të ndryshme.- Përdorimi në rrjetet interurbane i kabllove dhe ra- diourave paralel, dhe në rrjetet ndërkombëtare përdo rimi paralel i satelitëve dhe i kabllove nënujorë. - Ushqim të bazuar në dy burime : - Në rrjetin e zakonshëm elektrik të shoqëru- ar me bateri dhe - Në grupin Motorr-gjenerator (rezervë që përdoret në rast difekti në rrjetin elektrik) - Mbrojtja e traseve të kabllove nga difektet katastro fike- Dyfishimi ose trefishimi i procesorëve të komandimit të centraleve.- Zbatimi i principit të kontakteve të dyfishta (dy pika kontakti mekanik pothuajse të pavarura) në reletë dhe në organet e komutimit.- Dyfishimi i nyjeve të rëndësishme të rrjetit (centralet interurbane dhe ndërkombëtare).- Realizimi i rrjetave në formë laku, të cilat kanë mundësinë që në rast se ofrohet trafiku i madh të shfrytëzohen edhe intinerare më pak të përdorëshme.

Difektet llogjike

Në sistemet e telekomunikacioneve duhet të konsiderohen edhe difektet ose siguria në punë e programeve. Në sistemet e komanduara, nga kompjuteri, si domod në qendrat moderne të komutimit, ka difekte që ndodhin për shkak të funksionimeve jo në rregull të programeve, pra të mosfunksionimeve në nivel llogjik.

Difektet llogjike konceptohen si arsyetime të gabuara, ose programimi jo perfekt gjatë zhvillimit të sistemit. Ato ndryshe nga mosfunksionimet materiale, nuk janë me karakter të rastit, por ekzistojnë

47

potencialisht në sistem. Gjithashtu ato paraqiten në mënyrë gati të rastit, ndonjëherë pas disa muajsh shërbimi për shkak të ndodhjes së njëkohëshme dhe të pa parashikuar të disa ngjarjeve të rralla.

Ashtu si edhe në rastin e difekteve materiale, pi- kërisht gjatë riparimit të sistemit mund të shkakto- hen difekte ose gabime të tjera. Korigjimi i një gabimi programimi mund të shkaktojë një seri pasojash të pa parashikuara. Pra asnjëherë nuk mund të jemi plotësisht të sigurtë, që një sistem kompleks është çliruar përfundimisht nga të gjithë gabimet llogjike.

Mirëmbajtja

Operacionet e mirëmbajtjes kanë për qëllim të ruajnë dhe në rast se paraqitet nevoja të rivendosin mirë funksionimin e sistemit. Mirëmbajtja është një faktor që kontribuon në sigurinë e sistemit gjatë ko- hës që ai është në shërbim. Midis masave të mirë- mbajtjes preventive (profilaksia e difekteve) mund të përmendim :- Kujdesin (pastrim, lubrifikim, ndërrim i pjesëve të përdorura e tj)- Mbikqyrjen nëpërmjet testeve periodike, matjes së trafikut, statistikës së gjendjeve e tj.

Kur shfaqet ndonjë difekt, masat që merr persone li i mirëmbajtjes janë:- Dedektimi i difektit me vonesë minimale nëpërmjet rezultateve negative të provave periodike dhe kyçjes së alarmeve.- Diagnostikimi, i cili çon në lokalizimin preçiz të organit ose programit difektoz.- Eleminimi i difektit, ose duke e riparuar menjëherë organin difektoz, ose duke e zëvëndësuar me një një- si rezervë dhe pastaj njësia difektoze mund të riparohet në laborator. Kjo fazë përfshin edhe rivënien në punë me të gjitha testet dhe inicializimet e nevojshme.

Në konceptimin material dhe llogjik të një sistemi, duhet të kihet mirë parasyshë edhe mirëmbajtja.

Mirëmbajtja përbën një pjesë të rëndësishme të kostos së sistemit (mundësitë e testeve, programet diagnostikuese, ndërfaqet njeri-makinë) dhe pjesën më të madhe të shpenzimeve të shfrytëzimit (personeli inxhiniero-teknik i mirëmbajtjes dhe i mbikqyrjes, laboratorët e riparimit e tj).

Tendenca e sotme është që të automatizohet mi- rëmbajtja duke ulur në këtë mënyrë shpenzimet e shfrytëzimit. Kjo arrihet duke rritur kompleksitetin e sistemeve, dhe rrjedhimisht edhe koston fillestare të tyre.

2.37 Aspektet ekonomike – Natyra e kostos

48

Fig.2.13.Krahasimi ekonomik i dy sistemeve Kostoja e shërbimeve të telekomunikacioneve përbë- het nga dy kategori shpenzimesh:- Investimet ose shpenzimet fillestare, të nevojshme për sigurimin e terreneve, ndërtesave, dhe të materialeve (pajisjet, transporti, montimi dhe vënia në pu- në). Këtu përfshihen edhe shpenzimet e studimit të zhvillimit dhe të kualifikimit fillestar të personelit.- Shpenzimet e shfrytëzimit, të nbevojshme për ekzis tencën dhe përdorimin e sistemeve. Ato mbulojnë mirëmbajtjen dhe trajtimin e shërbimeve.

Ato kanë natyrë rekurente, dhe janë proporcionale me kohën. Ato i korespondojnë në pjesën më të madhe shpenzimeve për personelin e shërbimit (pa- gat). Megjithatë duhet marrë parasyshë edhe konsu- mi i energjisë, i përdorimit të materialeve dhe i pje- sëve të këmbimit, i pjesëve të amortizimit e tj.

Shpenzimet e shfrytëzimit nuk janë të lidhura de- tyrimisht direkt me investimet sikurse tregohet në dy shembujt e Fig 2.13. Sistemi 1 është me kosto më të ulët fillestare (C01) por me shpenzime shfrytëzimi (pjerrësia e drejtëzës) më të larta. E kundërta ndodh me sistemin 2. Nganjëherë për ndonjë tip të dhënë sistemi dhe në kushte të caktuara përdorimi eksperienca e fituar lejon të shprehen shpenzimet e shfrytëzi mit si përqindje empirike e kapitaleve të investuara (Tab 2.6.)

Amortizimi ose aktualizimi i kostos

Me qëllim që të mund të kombinohen e të krahasohen pjesa fillestare (investimet) dhe ajo e vazhdueshme (e shfrytëzimit) e kostos së një sistemi është e nevojshme që këto dy kategori të trajtohen si një e vetme duke marrë parasyshë interesat e përbëra relativisht shumave të tyre, të para këto si unike, ose të ndara në kohë.

Mund të përdoren dy metoda llogaritje, sipas dë- shirës: 1- Duke amortizuar, dmth duke e konvertuar kapita- lin e investuar C0 në një seri prej n shumash identike a të quajtura kuota vjetore, që duhen derdhur në fund të çdo viti, gjatë n vjetëve që i korespondojnë kohëzgjatjes së parashikuar të shfrytëzimit të sistemit.

F ig.2.14.

Ekuivalenca midis vlerës së fituar Cn nga një kapital gjatë n vjetëve dhe n kuotave vjetore

49

Shuma e n derdhjeve së bashku me interesin e përbërë të tyre për n vjet, duhet të jetë e barabartë me të njejtën vlerë Cn që do të gjeneronte kapitali C0 gjatë n vjetëve me të njejtën përqindje interesi i. Kjo ekuivalencë ilustrohet në Fig.2.14 Madhësia vjetore e amortizimit a jepet nga relacioni:

(2 -78)

Kostoja vjetore efektive e sistemit dhe e shfrytëzimit të tij jepet nga shuma e amortizimeve vjetore a dhe e shpenzimeve vjetore të shfrytëzimit e. 2- Aktualizimi, i shpenzimeve të shfrytëzimit dmth llogaritja e kapitalit E0 që duhet të disponohet në fillim të periudhës së shfrytëzimit n vjeçare për të mbu luar shpenzimet vjetore të shfrytëzimit; dhe gjatë kë- saj periudhe, duke marrë parasyshë edhe përqindjen e interesit i ky kapital është:

(2 -79)

Investimet e përgjithshme efektive të nevojshme për një sistem të caktuar janë të barabarta me shu- mën e kapitalit fillestar C0 të nevojshëm për blerjen ose ndërtimin e sistemit me vlerën e aktualizuar E0 të shpenzimeve vjetore të shfrytëzimit.

Dy mënyrat e llogaritjes të paraqitura më sipër janë rigorozisht ekuivalente. Ato lejojnë që në bazë të kostos efektive vjetore, të krahasohen sistemet e ndryshme nga pikpamja ekonomike. Zgjatja e parashikuar e shfrytëzimit (n vjet) është një element krye sor në këtë krahasim. Gjithashtu edhe përqindja e interesit i që mvaret nga konjukturat ekonomike, mund të ushtrojë një influencë determinuese. Tab2.6. jep disa vlera të zakonshme të pajisjeve të telekomunikacioneve me karakter thjesht indikativ. Tabela 2.6. Periudha dhe shpenzimet e shfrytëzimit

Materiali

Koha e shfrytëzimit n

Shpenzimet vjetore të shfrytëzi- mit kundrejt kapi talit fillestar

Kabllo 25 - 40 vjet 0,3 %Sisteme numerike 15 vjet 1,5 %Radioura 15 vjet 2,5 %Satelitë 5 vjet 2 %

Shembull: Dy sisteme teknikisht ekuivalentë, të pa rashikuar të punojnë për n = 20 vjet kanë karakteristikat ekonomike si më poshtë të cilat nga ana sasiore i korespondojnë rastit të Fig.2.13.- Sistemi 1 - Shpenzimet fillestare C01=10 000 njësi, - Shpenzimet e shfrytëzimit e1 = 200 njësi/vit.- Sistemi 2 - Shpenzimet fillestare C02 = 8 000 njësi, - Shpenzimet e shfrytëzimit e2 = 400 njësi/vit. Cili nga këto dy sisteme është më ekonomik në qoftë se përqindja e interesit bankar është 4 %.

Tabela 2.7. krahason nga njera anë kostot efektive vjetore (metoda e amortizimit) dhe nga ana tjetër investimet e përgjithshme efektive (metoda e aktualizimit) për të dy këto sisteme. Tabela.2.7. Shembull i krahasimit ekonomik të dy sistemeve

Sistemi1 Sistemi2Amortizimi vjetor a 736 589Shpenzimet vjetore të shfrytë zimit e 200 400Kostoja efektive vjetore a+e 936 989

50

Shpenzimet fillestare C0 10 000 8 000Vlera e aktualizuar e shpenzi meve vjetore të shfrytëzimit E0

2 720 5 436

Investimet efektive të përgjith- shme C0 + E0 12 720 13 436

Nga krahasimi i të dy sistemeve më ekonomiku del sistemi i parë. Shënojmë në këtë rast se rezultati i marrë mund të invertohet në qoftë se shfrytëzimi reduktohet në më pak se 13 vjet ose përqindja e interesit kalon mbi 8 %.

Efekti i madhësisë së sistemit në koston e tij

Kostoja e përgjithshme C (dmth investimet e përgjithshe fillestare ose kostoja efektive vjetore) e një sistemi mund të ndahet në një pjesë konstante (kostoja bazë) dhe në një pjesë rritëse që varet nga një variabël x. Për një sistem transmetimi për shembull ajo mund të jetë:- Kapaciteti (numri i kanaleve) i sistemit - Distanca e transmetimit

Në mënyrë empirike mund të konstatohet që kostoja e përgjithshme C rritet (Fig.2.15.) në varësi të x sipas ligjit C = K1 *xm + K2 (2 – 80)ku: m = 0....1 dhe K1 e K2 janë konstante që varen nga sistemi.

Në qoftë se m = 1 kostoja rritëse është konstante dhe ka më pak interes të tentohet drejt vlerave të më- dha të x (efekt i ulët i madhësisë) kur K2 është më i vogël.

Përkundrazi për m = 0 kemi një efekt maksimal të madhësisë; sa më i madh të jetë x aq më ekonomik është sistemi. Një rast i tillë psh është ai i lidhjeve me satelit në të cilët kostoja është e pavarur nga distanca, ndërsa në lidhjet me kabëll, kostoja rritet proporcionalisht me distancën (m = 1).

Fig.2.15. Efekti i

madhësisë Në qoftë se do të krahasojmë koston e një numri të madh sistemesh shumë kanalëshe, në funksion të

51

kapacitetit të tyre x = z (numrit të kanaleve) ; atëhe- re do të konstatojmë një përputhje të dukshme të një vlere m ≈ 0,6 që shpreh tendencën për të realizuar sisteme sa më të mëdha, të cilët janë më ekonomikë për afate të gjata dhe jo shumë sisteme me numër të vogël kanalesh por me të njejtin kapacitet të përgjith shëm. Funksioni C(x) shpesh herë pëson disa kërcime për shembull për shkak të nevojës për të instaluar ndonjë sistem suplementar (në këto raste kërkohen investi- me të reja, ndërsa kostoja rritëse mbetet e pa ndryshuar) për të siguruar rritje të kapacitetit, ose në qoftë se jemi të detyruar të amplifikojmë ose të rigjenerojmë sinjalet pas një distance të caktuar të transmetimit.

Krahasuesi i funksioneve C(x) për sisteme të ndryshme përcakton zonat optimale (numrin e për- gjithshëm optimal të kanaleve, distancën optimale të transmetimit) të përdorimit të tyre.

2.37 Inercia Tekniko-Ekonomike

Faktorët kryesorë që i japin rrjetave të telekomunikacionit një inerci të madhe tekniko - ekonomike janë:- Madhësia e investimeve të lidhura me realizimin dhe zgjerimin e rrjetit në fjalë. - Jetëgjatësia e sistemeve, investimet bëhen zakonisht për një periudhë shfrytëzimi 10–30 vjeçare; megjithatë shpesh ndodh që kjo periudhë në realitet të tejkalohet. - Pajtueshmëria e domosdoshme e pajisjeve të ndryshme, pajtueshmëria lokale, rajonale, ndërkombëta- re e sistemeve bashkëkohore, por gjithashtu edhe pajtueshmëria në kohë midis sistemeve të gjenerata- ve të ndryshme.

Rritja konstante e kërkesës nga njera anë dhe mundësia e investimeve dhe inercia tekniko-ekonomike nga ana tjetër, përbëjnë një kontradiktë të madhe në telekomunikacionet. Kjo kontradiktë zgjidhet me anë të zhvillimit të sistemeve të reja, duke i dhë- në përparësi teknollogjive moderne dhe duke kërku- ar më pak personel shërbimi duke përmirësuar kësh- tu efektivitetin e shërbimit. Rrjeti botëror i telekomu nikacioneve pëson një rritje konstante sasiore dhe ci- lësore. Sisteme të reja konceptohen dhe realizohen në vazhdimësi.

KAPITULLI III 3.1Bazat e Transmetimit Kufizimet për shkak të kanalit Hyrje Në se është e mundur në parim që çdo tip dhe çdo sasi informacioni nëpërmjet një kanali të çfarë- doshëm, me kusht që koha e transmetimit të mos jetë e kufizuar, në të kundërt debiti i informacionit i transmetueshëm në kohë reale, nëpërmjet një kanali të dhënë është rigorozisht i përcaktuar nga karakteristikat e kanalit, në veçanti nga kapaciteti i tij, i cili përfaqëson kufirin teorik absolut të mundësisë së transmetimit.

Këto kufizime të pandara nga kanali, janë të vlef- shme njëlloj si për transmetimin anallog, ashtu dhe për atë numerik. Paraqitja e përmbledhur që do të bëj më në këtë kapitull, bazohet në transmetimin numerik të informacionit, rast ky në të cilin koncepti i kapacitetit është më konkret. Megjithatë ky koncept e ruan të gjithë rëndësinë e tij, edhe në rastin e informacionit analog, i cili mund të knsiderohet si rast limit i informacionit numerik me imtësi të detajeve që shkon drejt infinitit.

Karakteristikat e fluksit të informacionit numerik

Duke marrë parasyshë përcaktimet e dhëna më parë i gjithë transmetimi numerik karakterizohet nga:- Debiti binar D’ (në bit/sek) i cili është i rëndësi- shëm kryesisht për përdoruesin e kanalit.

52

- Debiti i impulseve M’ (në Bd) i cili përfaqëson shpejtësinë fizike të transmetimit të sinjaleve elemen tare ose të transmetimit të impulseve.- Numri m i gjendjeve specifike të çdo sinjali ele mentar i karakterizuar psh nga m nivele, m frekuen ca ose m faza të tyre, të përcaktuara me marrëveshje midis marrësit dhe dhënësit. Këto madhësi lidhen nga relacioni: (1 – 10)

(3 – 1)

Fizikisht marrësi duhet të jetë në gjendje të dallo jë dy impulse të njëpasnjëshëm, vlerat e të cilave, në rastin më të keq, janë fqinje në shkallën e m vlerave të zgjedhura me marrëveshje (Fig.3.1). Që të transmetosh një debit binar D’ kjo do të thotë që nga kanali të kërkosh: Fig.3.1.

rezolucioni i nevojshëm në kohë dhe në amplitudë

1– Një rezolucion të caktuar në kohë. me qëllim që ai të lejojë një ndryshim të madhësisë karakteristike të sinjalit nga një impuls tek tjetri qoftë edhe gjatë

kohës psh tek përgjigja kalimtare tr

2– Një rezolucion të caktuar në amplitudë me qëllim që të mund të dallohen efektivisht m vlera nga njera tjetra, bile edhe në rastin e ekzistencës së mospër- sosmërive të kanalit, zhurmave dhe shqetësimeve.

3.2 Marrëdhëniet midis gjerësisë së brezit dhe kohës së rritjes së karakteristikës kalimtare

53

Të gjithë kanalet reale të transmetimit sillen si re aktanca që i kundërshtojnë ndryshimet e menjëhe- rëshme të sinjalit. Pra kanali paraqet një farë inercie. Ky efekt mund të konstatohet:- Në rrafshin e frekuencave - Shuarja në kanal rritet pak a shumë menjëherë në funksion të frekuencës. Kanali sillet si një filtër i frekuencave të ulëta.- Në rrafshin e kohës – përgjigja kalimtare e kanalit (përgjigja ndaj një funksioni shkalle njësi) paraqet një pjerrësi më të vogël se 90 0.

Njohja saktë e funksionit të transmetimit F(Ω) lejon që të gjendet përgjigja kalimtare duke bërë transformimin e kundërt Furie (integrim dhe invertim). Me gjithatë në rastin e kanaleve të transmetimit të përdorura në telekomunikacion, funksioni i transmetimit nuk njihet me saktësi. Në të gjitha rastet ai është i ndryshëm nga modelet klasike matematike të teorisë së komandimit siç janë psh: - filtri ideal i frekuencave të ulëta, - filtri Gausian e tj.Në përgjithësi treguesi i vetëm i njohur në rrafshin e frekuencave është ai i gjerësisë së brezit B.

Fig.3.2.

Përcaktimi i kohës së rritjes tr

Gjithashtu përshkrimi i formës shumë komplekse të përgjigjes kalimtare e(t) reduktohet përgjithësisht në njohjen e kohës së rritjes tr (rise time), Kjo kohë për- caktohet si koha që i duhet përgjigjes kalimtare për të kaluar nga 10 % në 90 % të vlerës së saj përfun dimtare (asimptotike) Fig.3.2.Transmetimi i saktë i një fronti vertikal, pra i një sinjali shkallë njësi me tr = 0 do të kërkonte një kanal pa shtrembërime për të gjitha frekuencat nga zero de ri në infinit.Sa më shumë të ngushtohet brezi i lejimit të kanalit, aq më shumë zmadhohet koha e rritjes së përgjigjes kalimtare. Mund të konstatohet se gjerësia e brezit B dhe koha e rritjes tr e të gjithë kanaleve teorike, ose realë, të njohur lidhen me relacionin e mëposhtëm empirik: B * tr = 0,35 - 0,45 (3–2)

Rezolucioni në kohë. Teorema e Naikuistit

Në një kanal të dhënë me një gjerësi brezi të caktuar B në përputhje me ekuacionin (3–2) nuk është e mundur që parametrat e sinjalit të ndryshojnë me shpejtësi të çfarëdoshme, koha e rritjes tr përfaqëson një kufi për këtë shpejtësi. Për pasojë kohëzgjatja minimale 1/M’ e impulseve lidhet me tr dhe debitin e impulseve M’. Kohëzgjatja minimale kufizohet në përpjestim të zhdrejtë nga koha e rritjes tr pra është proporcionale me gjerësinë e brezit B.

54

dmth M’ ≈ B (3–3)

Në vitin 1928 Naikuisti studioi matematikisht problemin e transmetimit numerik në rastin e një kanali të modeluar me një filtër ideal të frekuencave të ulëta dhe përcaktoi koeficientin e proporcionalitetit midis gjerësisë së brezit dhe debitit maksimal të impulseve me qëllim që të garantohet pavarësia midis impulseve të njëpasnjëshëm, pra gjatë transmetimit të mos kemi referencë midis tyre. M’max = 2*B (filtri i frekuencave të ulëta) (3-4)

Interesi për këtë rezultat i njohur si teorema e Naikuistit në thelb është teorik. Megjithatë ky jep kufirin maksimal të cilit kanalet reale mund ti afro- hen, por pa e arritur kurrë.

Fig.3.3 Lidhja midis

teoremës së Naikuistit dhe e teoremës së kampionimit Kjo teoremë në fakt është një kurorëzim i teoremës së kampionimit e paraqitur më parë nga Shanani. Fig.3.3. përmbledh këtë dualitet dhe tregon: - Nga njëra anë transmetimin e kampionuar të një sinjali të vijueshëm në kohë. - Nga ana tjetër transmetimin e vijueshëm të një sinjali me natyrë diskrete në kohë.Frekuenca e kampionuar fS dhe frekuenca kufitare fmax = B e filtrit të frekuencave të ulëta që realizon veprimin e kundërt, lidhen nga relacioni: fS = 2*B (3-5) Që këtej rrjedh që:- Rivendosja e sinjalit të vijueshëm mbasi ai është kampionuar, është e mundur në qoftë se ai është bren da brezit të lejuar të filtrit, pra në qoftë se

Teorema e kampionimit (3-6)

- Rivendosja e sinjalit diskret në kohë, mbas transme timit nëpër një kanal me brez lejimi B, është e mundur në qoftë se sejcili impuls kampionohet të paktën një herë, pra në qoftë se: M’ ≤ fS = 2*B Teorema e Naikuistit (3-7)

55

Në rastin e kanaleve realë në qoftë se pranohet që ko ha e rritjes tr i korespondon më shumë se gjysmës së

kohëzgjatjes së impulsit, kemi: (3-8)

Duke marrë parasyshë (3-2) B * tr = 0,4 kemi : M’max = 1,25*B (3-9)

Ky relacion, sado empirik dhe i përafërt që të je- të, jep një ide më realiste se sa relacioni (3-4) në lidh je me sjelljen e kanaleve reale të transmetimit. Ai do të thotë që mund të transmetohen 1,25 Bd për çdoHz të gjerësisë së brezit, ose anasjelltas që nevoiten 0,8 Hz për çdo Bd që duam të transmetojmë.

3.3 Rezolucioni në amplitudë

Pamvarësisht nga inercia e kanalit, e konsideruar në paragrafin Marrëdhëniet midis gjerësisë së brezit dhe kohës së rritjes së karakteristikës kalimtare një fenomen tjetër, gjithashtu i pa shmangshëm, është prezent gjatë transmetimit, shqetësimet dhe veçanë- risht zhurmat që i mbivendosen në mënyrë të pash- mangëshme sinjalit gjatë transmetimit e bëjnë marr- jen aq më të vështirë e të pasigurtë, sa më i madh që të jetë numri i m vlerave që duhen dalluar për çdo im puls. Duke qenë se fuqia e sinjalit PS është e kufizuar, nuk është e mundur që të dallohen një numër i pa fund vlerash të ndryshme, në prani të një zhurme që ka në të njejtën pikë të kanalit një fuqi Pn.

Nëpërmjet një arsyetimi gjeometrik, në një hapë- sirë shumë dimensionale në të cilën mund të paraqiten sinjalet dhe zhurmat, Shanoni ka treguar në vitin 1948, që kufiri teorik për m kur zhurmat konsiderohen të bardha ose Gausiane, jepet nga shprehja e më poshtme:

(3-10)

ku: - është raporti sinjal/zhurmë Sasia maksimale e zgjedhur e transmetueshme nga çdo impuls rezulton:

(3-11)

Përcaktimi dhe kuptimi i kapacitetit të një kanali

Duke u nisur nga dy relacionet teorike (3-4) dhe (3-10) mund të shprehet debiti binar maksimal D’max që mund të transmetohet në një kanal ideal të karakterizuar nga: - Gjerësia e brezit B - Raporti sinjal/zhurmë (zhurma e bardhë ose Gausiane) Ky debit maksimal teorik quhet kapaciteti i kanalit dhe shënohet me C. Ai gjendet sipas (3-1) dhe është: (3-12)

Në fakt Shanoni autori i këtij relacioni tregoi që transmetimi i një debiti të zgjedhur D’ të barabartë me kapacitetin C nuk është i mundshëm vetëm teorikisht, por mund të realizohet me një probabilitet gabi mi që tenton në zero në qoftë se gjendet një mënyrë optimale e paraqitjes së sinjaleve.

Relacioni (3-12) jep një kufi teorik absolut drejt të cilit tentojnë sistemet teknike reale të transmetimit. Në praktikë konstatohet që sa më i vogël të jetë probabiliteti i lejuar i gabimeve (që gjithmonë është i ndryshëm nga zero) aq më shumë debiti i vendosur D’ i realizueshëm nga një kanal të karakterizuar nga kapaciteti i tij C sipas (3-12) dhe është më i vogël se ky kapacitet.Megjithatë relacioni (3-12) lejon të vlerësohen dhe të krahasohen sistemet e ndryshme midis tyre.

Shënojmë se i njejti kapacitet C mund të realizohet për vlera të ndryshme të B dhe të

56

Megjithatë kjo ndryshueshmëri e gjerësisë së brezit me raportin sinjal/zhurmë ka nevojë për sqarimet e mëposhtme:- Ajo bëhet nëpërmjet një operacioni logaritmi. Do të duhet pra që të rritet në mënyrë të konsiderueshme për të reduktuar pak B (sistemi 1 i Fig.3.4.) ose duhet të pranohet një gjerësi shumë e madhe brezi në qoftë se do të përdoret një kanal me shumë ndërhyrje ose shqetësime ( e vogël sistemi 2 i Fig.3.4.).

- Ajo nuk është automatike. por ka nevojë për një trajtim të sinjalit nëpërmjet proceseve të modulimit ose të kodimit për tu përshtatur me kushtet e kanalit pra me B dhe Disa metoda janë më efektive se të tjerat dhe lejojnë të përdoret një kanal me kapacitet që i afrohet shumë debitit që do të transmetohet.- Kapaciteti C nuk është aspak proporcional me gjerësinë e brezit B . Në fakt në prezencë të një zhur me të “bardhë” psh zhurma termike, të dyfishosh B do të thotë të dyfishohet dhe fuqia e zhurmës së ma- rrë Pn. Për një fuqi të dhënë të sinjalit PS kapaciteti rritet aq më pak me rritjen e gjerësisë së brezit sa më i vogël që të jetë raporti sinjal/zhurmë.

Fig.3.4. Krahasimi i kapaciteteve të kërkuar të kanalit për disa sisteme që transmetojnë të njejtin debit të zgjedhur D’

Fig.3.4. tregon kapacitetin e kanalit të kërkuar teorikisht dhe praktikisht për dy sisteme transmetimi me të njejtin debit të vendosur D’ Në rastin e parë C = D’ dhe nuk varet nga probabiliteti i gabimeve, ndërsa Në rastin e dytë kapaciteti varet shumë nga probabiliteti i lejuar i gabimeve.

57

3.4 Përmbledhje e marrëdhënieve midis kanalit dhe mesazhit

Fig.3.5. Përshtatja reciproke e mesazheve dhe kanalit Relacioet bazë 3-4, 3-11 dhe 3-12 mund të paraqiten gjeometrikisht si në Fig.3.5 Aty paraqiten kushtet që lejojnë kalimin e një

paralelopipedi, volumi i të cilit është i barabartë me sasinë totale të vendosur D të mbartur nga mesazhi gjatë një kohe T. nëpërmjet një dritareje drejtkëndore seksioni i të cilit është ekuiva-lent me kapacitetin C të kanalit.

Jo vetëm që seksioni D’ i paralelopipedit duhet të jetë më i vogël se sipërfaqja C e dritares, por edhe dy dimensionet e tij duhet të jenë kompatibël me dimensionet koresponduese të kanalit. Transmetimi në kohë reale dhe në kohë të ndryshme

Koncepti i kohës reale (real time) është i përgjith shëm. Që një transmetim të quhet në kohë reale duhet të përmbushen dy kushte:- Kohëzgjatja e mesazhit të marrë duhet të jetë e ba- rabartë me atë të mesazhit të dhënë.- Vonesa midis emetimit dhe marrjes nuk duhet të jetë më e madhe se koha e përhapjes në mjetet e për- dorura të transmetimit.

Në të gjitha rastet e tjera mund të flasim për transmetim në kohë të ndryshme; I njejti koncept mund të aplikohet edhe për kodimin por në këtë rast duhet ti referohemi informacionit të prodhuar nga burmi dhe atij të marrë nga destinacioni.

Kur kapaciteti i kanalit të disponueshëm është më i vogël se debiti i informacionit real të burimit, mundet që nëpërmjet një kodimi të përshtatshëm dhe në qoftë se transmetimi nuk është e nevojshme të kryhet në kohë reale, të ngushtohet paralelopipedi i Fig.3.5. duke zgjatur T në mënyrë që të përshtatet seksioni D’ me kërkesat e kanalit. I tillë është rasti i tansmetimit të figurave fikse nga sondat kozmike.

Qëllimi dhe parimi i modulimit -Transmetimi në brezin bazë

Transmetimi quhet në brezin bazë (basa band transmission) në qoftë se sinjalet transmetohen ashtu siç dalin nga shndërruesi i burimit, dmth në brezin origjinal të frekuencave. Atë e përdorim sa herë që mjetet e disponueshme të transmetimit e pranojnë, dhe kushtet ekonomike e lojojnë që ti kushtohet çdo komunikimi një suport fizik individual. Si raste të ve çanta mund të përmendim në:

58

- Telefoni: Ai bëhet sistematikisht në rrjetin lokal dhe shpesh në lidhjet në distanca mesatare, për sinjalet zanore të gjeneruara nga mikrofoni (nga 100 Hz deri 5 Khz) dhe të transmetuara në çifte simetrike, eventualisht të propozuara dhe të punuara me ampli- fikatorë.- Televizion : Për sinjalet vidio me brez 50 Hz deri 5,5 MHz të prodhuara nga kamera dhe të transmetuara në distanca të shkurtëra me kabllo koaksialë. - Në transmetimin e të dhënave për sinjalet e koduar e të formuar, por jo të trampozuar në frekuencë dhe me prejardhje direkte nga një pajisje fundore.

Paraqitja simbolike e brezit bazë

Me marrëveshje zonën e frekuencave të zëna nga brezi bazë do ta paraqesim me një trekëndësh kënd-drejtë të zi si në Fig.3.6. në të cilin pjerrësia e hipote- nuzës tregon sensin rritës të frekuencës.

Fig.3.6. Paraqitja simbolike e brezit bazë

Duhet të theksojmë që forma trekëndore nuk ka të bëjë

fare me mbështjellësen e spektrit të amplitudave të sinjalit në brezin bazë. Kjo paraqitje e brezit bazë paraqet interes sidomos kur ky brez zhvendoset në një zonë tjetër frekuencash. dhe eventualisht invertohet nëpërmjet modulimit. Brezat e zhvendosur do të përfaqësohen me të njejtin simbol trekëndësh, por të bardhë. 3.4 Përcaktimi dhe qëlimi i modulimit

Modulimi është një operacion që konsiston në shndërrimin e një sinjali që përfaqëson një informacion të caktuar të një sinjali tjetër, por pa ndryshuar informacionin që ai mbart.Kjo bëhet për qëllimet e më poshtëme:- Përshtatje me kushtet specifike të një ambienti të transmetimit. Nëpërmjet një modulimi të përshtat- shëm mundet që të përdorim edhe kanale me shumë shqetësime dhe pavarësisht nga kjo, të garantojmë një cilësi të mirë të transmetimit. Për një transmetim me valë sinjali fillestar zhvendoset në një zonë freku encash ku kushtet e përhapjes si largësia, gjerësia, e dobishme e brezit e tj përshtaten me problemin që duhet zgjidhur.- Multi[pleksim. Dmth për përdorim të njëkohshëm të të njejtit ambjent transmetimi për shumë komunikime (seksioni 3.4.)

Këto dy qëllime nuk mund të arrihen gjithmonë në një etapë të vetme dhe as me të njejtën mënyrë modulimi. Pra duhet ti drejtohemi modulimeve të shumëfishta dhe procedurave mikse. (seksioni 3.5.)

59

Modulimi është i nevojshëm në të gjitha rastet kur për arësye teknike ose ekonomike, transmetimi në brezin bazë është i pa mundur.

Parimi i modulimitNjë sinjal u1(t) i quajtur sinjal primar ose sinjal modulues, nëpërmjet modulimit shndërrohet në

një sinjal sekondar ose të moduluar u2(t) Gjatë demodulimit bëhet veprimi i kundërt.Të gjithë modulatorët punojnë sipas një konvencioni i cili vlerave karakteristike të sinjalit

sekondar u2(t) i’u vë në korespondencë vlerat e çastit të sinjalit primar u1(t) Demodulatori i analizon vlerat karakteristike të sinjalit sekondar u’2(t) që ai merr dhe nxjerr

nëpër- mjet një konvencioni invers, vlerat e çastit të sinjalit primar të rivendosur u’1(t) si në Fig.3.7.

Fig.3.7. Bllokskema e një transmetimi me modulim Në fakt shtrembërimet dhe shqetësimet në kanal, të cilat bëjnë që sinjali i marrë u’2(t) të ndryshojë pak nga sinjali i emetuar u2(t) nga njera anë dhe mospër- sosmëria e reciprocitetit modulator - demodulator nga ana tjetër, bëjnë që sinjali primar u’1(t) të mos jetë rigorozisht identik me sinjalin primar origjinal.

u1(t)

Ndryshimet varen nga tipi i modulimit dhe për bëjnë një nga kriteret e krahasimit që lejon zgjedhjen e modulimit më të përshtatshëm për sejcilin rast konkret.

Tipet e modulimit

Dallojmë dy kategori të mëdha të modulimeve Tab.3.1. - Modulimet analoge. Në këto lloj modulimesh njeri prej parametrave të sinjalit sekondar si psh amplituda, frekuenca, faza, kohëzgjatja etj ndryshon proporcionalisht me vlerat e çastit të sinjalit primar. Këto modulime nuk e ndryshojnë karakterin analog ose numerik të informacionit të mbartur nga u1(t) dhe u2(t) - Modulimet numerike. Këto lloj modulimesh bëjnë një konvertim analogo-numerik midis u1(t) dhe u2(t) Atëhere sinjali sekondar karakterizohet nga një debit D’ dhe konvencioni i modulimit shndërrohet në një kod të paraqitjes numerike të informacionit analog. Modulimet analoge kryhen me ndërmjetësinë e një sinjali ndihmës të quajtur bartës ub(t) (carrier) një parametër i të cilit modulohet nga sinjali primar u1(t) Fig.3.8.

60

Fig.3.8. Simboli konvencional i një modulatori analog

Modulimet analoge Tab 3.1. klasifikohen sipas:

- Formës së bartëses sinusoidale ose impulsive - Parametrit të bartëses që është objekt i modulimit: amplituda, frekuenca, faza, kohëzgjatja, etj - Natyrës së informacionit të transmetuar analog ose numerik. Klasifikimi i Modulimeve Tab 3.1.

Informacioni i tran smetuar

Forma e Bartëses Parametri i Moduluar

Tipi i Modulimit

Modulime Analoge

Analog- Fjalë- Muzikë- Video

Sinusoidale

Impulsive

AmplitudëFrekuencëFazë

AmplitudëFrekuencëFazëKohëzgjatje

AMSSBFMΦMPAMPFMPPMPDM

Modulime Numerike

Numerik- Të dhëna-Tekste

Analog

Sinusoidë

Numerike(Debiti D’)

Amplitudë FrekuencëFazë

Kodi

ASKOOKFSKPSKPCMDPCMΔMADM

AM - Modulim në amplitudë SSB – Modulim me një brez anësorPM - Modulim në frekuencë ΦM – Modulim në fazë PAM – Modulim i impulseve në amplitudë PFM – Modulim i impulseve në frekuencëPPM – Modulim i pozicionit të impulseve PDM – Modulim i kohëzgjatjes së impulseveASK – Modulim me amplitudë diskrete OOK – Modulim “ ON – OFF “ FSK – Modulim me zhvendosje të frekuencës DPCM – Modulim impulsiv i koduar diferencialADM – Modulim “delta” adaptiv ΔM – Modulim “ delta “PCM – Modulim impulsiv i koduar PSK – Modulim me zhvendosje të fazës

Duhet shënuar se sipas kësaj terminologjie modu limet që kanë të bëjnë me informacione numerike dhe veçanërisht ato që përdoren për transmetimin e të dhënave në kanale analoge (OOK, FSK, PSK, etj) konsiderohen si modulime analoge megjithëse sinjali primar ka natyrë diskrete në këtë rast. Në fakt përsa i përket mënyrës dhe vetive, ka analogji midis modulimeve analoge të vijueshme që kanë të bëjnë me një informacion analog (AM, FM) dhe modulimeve analoge diskrete që i bëhen një informacioni numerik (OOK, FSK, PSK).

3.5 Kampionimi – Njohuri të përgjithshme

Kampionimi (sampling) i një sinjali u1(t) konsiston në zëvëndësimin e tij me një sinjal tjetër u2(t) i cili është : - I barabartë me vlerat e çastit të u1(t) për intervale të shkurtëra kohe t që përsëritet periodikisht me fre- kuencë fS e cila quhet frekuencë e kampionimit.

61

- Zero për pjesën tjetër të kohës. Ky sinjal mund të merret në qoftë se sinjalin u1(t) e marrim nëpërmjet një çelësi i cili aktivizohet

nga një seri impulsesh me kohëzgjatje τ dhe periodë Fig.3.9.

Fig.1.9. Parimi i kampionimit Teorikisht kampionimi mund të jetë ideal dmth që të bëhet me kampione punktuale pra me τ→ 0 dhe që matematikisht përfaqësojnë vlerat e çastit të sinjalit u1(t) në çastet t0 + n TS. Sidoqoftë në praktikë kohëzgjatja τ e kampioneve me gjithëse është shumë më e vogël se perioda e kampionimit TS ajo nuk është 0 Në këtë rast kemi të bëjmë me kampionim real. Fig.3.10 Funksioni i kampionimit S(t)

62

dhe spektri i tij S(f) Sinjali u2(t) mund të konsiderohet si produkt i sinja lit u1(t) me një funksion të quajtur “funksioni i kam pionimit” S(f) i cili është një sekuencë periodike impulsesh drejtkëndore me kohëzgjatje τ Fig.3.10.

(3-13) kemi pra:

u2(t) = u1(t) S(f) (3-14) Spektri i sinjalit të kampionuar

Nëpërmjet transformimit Furie të produktit të dy termave në rrafshin e kohës sipas (3-14). marrim një thurje në rrafshin e frekuencave u2(f) = u1(f) S(f) (3-15) ku: S(f) - është spektri i funksionit të kampionimit u1(f) - përfaqëson spektrin e sinjalit origjinal në brezin bazë që supozohet i kufizuar midis 0 dhe f1max dhe uniform në këtë interval. Fig.3.11. Kampionimi real i një sinjali me brez të kufizuar Si rrjedhim spektri i sinjalit të kampionuar u2(f) ka formën e dhënë në Fig.1.13.Do të shënojmë që:

- Brezi bazë është prezent në spektrin e sinjalit të kampionuar me amplitudë të reduktuar me faktorin

Kjo ndodh për shkak të komponentes në f = 0 të spektrit të funksionit të kampionimit.

63

- Thurja u2(f) = u1(f) S(f) bën që të shfaqen disa çifte brezash dy nga dy të barabartë, të ngjashëm me brezin bazë, të invertuar kundrejt njeri tjetrit dhe të vendosur nga të dy anët e të gjithë shumëfishave të frekuencave të kampionimit (brezat anësorë).

- Amplituda e këtyre çifteve të brezave jepet nga vlerat e një funksioni në pikat

Ky funksion bëhet për herë të parë zero për

- Në qoftë se të gjithë çiftet e para të brezave anësorë si dhe brezi bazë, janë pothuajse me të

njejtën amplitudë e cila është sa ajo e sinjalit orgjinal e shumëzuar me

3.6 Kampionimi i konsideruar si modulim

Sinjali i kampionuar u2(t) mund të konsiderohet si një sekuencë impulsesh me frekuencë fS dhe ko- hëzgjatje τ amplituda e të cilave është e barabartë me vlerat e çastit të u1(t) gjatë gjithë kohëzgjatjes së impulseve. Amplituda e këtyre impulseve është e mo duluar (në kuptimin e modulimit analog) nga sinjali origjinal u1(t) i cili luan rolin e sinjalit primar.

Bartësja është sekuenca e impulseve me frekuen- cë fS dhe kohëzgjatje τ me fjalë të tjera funksioni i kampionimit S(t).

Nënvizojmë gjithashtu që në spektrin e sinjalit të kampionuar (Fig.3.11). komponentet spektrale të funksionit të kampionimit nuk janë më prezente. Kjo është arësyeja që kampionimi përcaktohet edhe me termin modulim impulsiv në amplitudë pa bartëse, shkurt PAM. Ky lloj modulimi nuk përdoret shumë si mënyrë tran smetimi. Megjithatë kampionimi është një nga etapat paraprake bazë për modulimet impulsive dhe për mo dulimet numerike.

Demodulimi i sinjalit të kampionuar u2(t) konsis ton në rivendosjen e sinjalit origjinal u1(t) duke u nisur nga kampionet ekuidistante. Ky problem i interpolimit në kohë mund të zgjidhet më lehtë në rrafshin e frekuencave.

Në fakt prezenca e brezit bazë në spektrin e sinja lit të kampionuar (Fig.3.11) lejon të riformohet

identi kisht sinjali u1(t) por i zvogëluar me një faktor Kjo arrihet duke e veçuar brezin bazë me

ndihmën e një filtri të frekuencave të ulëta dhe duke eleminuar të gjithë brezat e tjerë anësorë.

3.7 Ilustrim i teoremës së Kampionimit

Teorema e kampionimit e nxjerrë nga Shanoni në formën e saj aktuale përbën bazën e përbashkët e të rëndësishme të teorisë së sinjaleve, të teorisë së informacionit dhe të teorisë së komunikimit. Këtu duhet të përmendim që një sinjal primar u1(t) që përmban vetëm komponente spektrale në frekuenca më të vogla se f1max pra është me spektër të kufizuar, mund të përcaktohet plotësisht nga kampionet ekuidistante të marra me frekuencë fS e cila duhet të jetë: (3-16)

Megjithatë nuk duhet harruar që kjo teoremë ba- zë presupozon tre hipoteza jo reale që nuk mund të arrihen praktikisht. - Me që spektri u1(t) supozohet i kufizuar. Ky sinjal duhet të jetë i përcaktuar në të gjithë inter valin (- ∞, + ∞) - Kampionet konsiderohen pambarimisht të shkurtër (τ→0)

64

- Rivendosja e sinjalit u1(t) duke u nisur nga kampio net e tij supozon ekzistencën e një filtri ideal të freku encave të ulëta, i cili bllokon plotësisht të gjitha kom ponentet spektrale me frekuencë më të madhe se

Një filtër i tillë nuk është i realizueshëm.

Me qëllim që rivendosja e u1(t) nga filtrimi i brezit bazë në spektrin e sinjalit të kampionuar u1(t) të jetë e mundur Fig.3.12.a duhet që brezat anësorë të vendosur në të dy anët e shumëfishave të frekuencës së kampionimit të mos i mbivendosen njeri tjetrit. Ky kusht plotësohet në qoftë se fS ≥ 2 f1max

gjë që ilustron teoremën e kampionimit.

Efekti i shkeljes së teoremës së kampionimit

Në qoftë se f1max > 2 fS brezat anësorë do të kry- qëzohen Fig.3.12.b Në veçanti brezi anësor më i

vo- gël se fS ai bie mbi brezin bazë. Një filtrim bile edhe ideal në nuk e rivendos më brezin bazë por

një brez ”të palosur” të përbërë nga një pjesë e brezit bazë të cilës i mbivendosen pjesë të tjera të brezave anësorë të fS dhe të shumëfishave të saj.

65

Fig. 3.12. Kampionimi me τ << TS Në veçanti në qoftë se sinjali sinusoidal me frekuen- cë f1 të ndryshueshme, sinjali i rivendosur u’1(t) do të jetë gjithashtu sinusoidal por me frekuencë f’1 siç jepet në Fig.3.13. Ky fenomen i quajtur efekti i palosjes (aliasing) ësh- të shkaku i shtrembërimeve joharmonike komplekse. Ai ilustrohet në Fig.3.14. Si rrjedhim është absolutisht e nevojshme që sinjali të kalohet në një filtër paraprak me qëllim që para se të kampionohet të mos ke- të asnjë komponente spektrale me frekuencë më të

madhe se

Përderisa filtrimi nuk mund të jetë ideal shtrembëri- met e palosjes megjithëse të vogla gjithmon ekzistojnë. Fig.3.12. Frekuenca f’1 e sinjalit të rivendosur nga

filtrimi në i një sinjali primar sinusoidal me

frekuencë të ndryshueshme f1 i kampionuar me fS

3.8 Ndikimi i cilësisë së filtrit demodulator

Shuarja që i bën filtri demodulimit frekuencave që janë në brezin e tij të bllokimit nuk është infinit. Për këtë arësye brezat anësorë të fS dhe të shumë- fishave të saj, nuk eleminohen plotësisht.

66

Fig.3.14. Efekti i palosjes në rastin e mosbarazimit të teoremës së kampionimit a) Brezi bazë b) Ripalosja e brezit primar mbas filtrimit ideal në

frekuencat e ulëta deri në

Ky efekt është kritik sidomos në zonën tranzitore mi dis brezit të lejimit që duhet të lejojë f1max dhe brezit të bllokimit që duhet të shuajë në mënyrë të mjaftueshme frekuencat fS - f1max Fig.3.15. Diferenca midis këtyre dy frekuencave që përcakton selektivitetin e filtrit është aq më e vogël sa më afër

të jetë f1max me që përbën edhe kufirin teorik.

Zgjedhja e frekuencës së kampionimit fS kundrejt minimumit teorik të dhënë nga teorema e kampioni-mit përfundimisht përcaktohet nga kostoja e këtij filtri dhe e atij që përdoret para kampionimit dhe që

është i ngjashëm me të.

67

Fig.3.15. Përmasat e filtrimit të nevojshëm për demodulimPër brezin telefonik konvencional një frekuencë kampionimi fS = 8 KHz (3-17) është zgjedhur pothuajse në mënyrë universale dhe në një zonë 1,2 KHz midis f1max = 3,4 KHz dhe fS - f1max = 4,6 KHz për frontin e karakteristikës së këtyre filtrave.

3.8 Kampionimi me mbajtje

Në vend të kampionimit real i cili ndjek ndryshimet e çastit të u1(t) gjatë kohës τ të ekzistencës së impulseve të kampionimit, mund të imagjinojmë një kampionim ideal (punktual) i ndjekur nga një mbajtje e impulseve në një vlerë konstante gjatë gjithë ko hëzgjatjes τ (sample and hold). Kjo mënyrë ka dy zbatime kryesore:- Ruan një vlerë konstante gjatë gjithë kohës së trajti mit të një kampioni. psh në modulimin PCM gjatë gjithë operacionit të kodimit.

- Rrit aposteriori (mbas transmetimit) ciklin e dobi- shëm të impulseve deri në një vlerë kufi të bara-

bartë me 1 (sinjali shkallë i Fig.3.16) Kjo bëhet për të përmirësuar efektivitetin e demodulimit nëpërmjet filtrimit.

Kampionet e mbajtura u2(t) mund të konsiderohen si produkt i thurjes në kohë të një impulsi

drejt- këndor dhe kampioneve punktuale të marrë nga kampionimi ideal me frekuencë fS.

Nëpërmjet transformimit Furie kjo thurje bëhet një produkt i thjeshtë në rrafshin e frekuencave; spektri i kampioneve punktuale (τ→0 pra brezat anësorë kanë të gjithë të njejtën amplitudë) shndërrohet në një

funksion që bëhet mbështjellësja e spektrit të kampioneve të mbajtura.

Duhet shënuar që:

- Në rastin e kampionimit me mbajtje, filtrimi i frekuencave të ulëta në rivendos brezin bazë me një

amplitudë proporcionale me kohëzgjatjen τ të mbajtjes, por me shtrembërim të shuarjes (shtrembë rim

linear) që i korespondon pjesës midis 0 dhe të kurbës

68

Fig.3.16. Formimi i sinjalitshkallë nëpërmjet mbajtjes së kampioneve - Filtrimi lehtësohet sepse brezat anësorë në n*fS shuhen kundrejt brezit bazë. - Në rastin limit por të shpeshtë të sinjalit shkallë

(τ = TS) shtrembërimi i brezit bazë, dmth diferenca e nivelit kundrejt f = 0 arrin në

Në një kanal telefonik të kampionuar me 8 KHz ajo është 2,75 dB në 3,4 KHz.

- Ky shtrembërim në përgjithësi është i palejueshëm, prandaj duhet të kompensohet para osegjatë filtrimit.

Multipleksimi Fig.3.17. Interesi ekonomik i multipleksimit

Cm

ux -

kostoja totale e pajisjes multipleksuese C - kostoja njësi e mjetit të transmetimit (kabllit)

Multipleksimi është një operacion që konsiston në grupimin e shumë kanaleve që i takojnë komunikimeve të ndryshme në mënyrë që ato të transmetohen njëkohësisht, në të njejtin suport fizik, që mund të jetë një kabëll, një frekuencë bartëse e një lidhjeje radioelektrike, një satelit, një fibër optike etj pa u shqetësuar dhe pa u përzier reciprokisht. Në marrje një demultipleksim sa më perfekt duhet të lejojë të ndahen këto kanale, dhe sinjaleve që ato mbartin, t’u jepet forma e tyre origjinale. Pra ato që bëjnë të nevojshëm multipleksimin janë arësyet ekonomike.

Kostoja e pajisjes multipleksuese duhet të kraha- sohet me koston e të njejtit informacion në Z kanale të veçanta. Në rastin e transmetimit me përcjellësa kostoja e dytë rritet pak a shumë linearisht me

69

distan cën e transmetimit, prandaj ekziston gjithmonë një distancë e tillë që duke filluar nga ajo distancë multipleksimi justifikohet ekonomikisht (Fig.3.17).

Përdorimi i një suporti të përbashkët fizik për Z kanale sjell një rrezik diafonie të brendshme në mul- tiplekser, me fjalë të tjera një rrezik influence reciproke midis kanaleve të multipleksuar. Kjo diafoni përbën një kriter të rëndësishëm për dimensionimin e një sistemi multipleksues.

3.9 Multipleksimi në frekuencë FDM

Në multipleksimin në frekuencë (frecuency division multiplex - FDM) kanalet shpërndahen në aksin e frekuencave ku sejcili prej tyre disponon një brez individual frekuencash, të zhvendosura kundrejtatyre fqinje si në Fig.3.18.

Fig.3.18. Multipleksimi në frekuencë i Z – kanaleve sejcili me gjerësi brezi B1 Multipleksimi pra konsiston duke puthitur njeri pas tjetrit të brezit të të gjithë kanaleve duke i mbiven- dosur në kohë të gjithë sinjalet përkatës. Për të realizuar multipleksimin në frekuencë brezi bazë duhet të zhvendoset në pozicionin që i është caktuar nga multiplekseri nëpërmjet modulimit të kanalit përkatës. Zbatimet e këtij lloj multipleksimi janë si më poshtë :- Në telefoni procedura e përdorur për këtë qëllim është modulimi me një brez anësor SSB princip bazë i sistemeve me bartëse të zakonshme. Në këtë rast gjerësia e brezit BZ e multiplekserit është afërsisht e barabartë (në fakt pak më e madhe) me shumën e gjerësive të brezit të sejcilit kanal.: BZ = Z B (3-18) - Telegrafia harmonike është një mënyrë e multipleksimit në frekuencë të shumë kanaleve telegrafike ose teleks në një kanal telefonik nëpërmjet modulimeve OOK (modulim ON – OFF ) ose FSK. (modulim me zhvendosje të frekuencës).- Ndarja frekuenciale e shumë programeve telefonike ose televizive në brezat e disponueshëm të frekuencave të radiodifuzionit ose në kabllot shpërdarëse.

Multipleksimi në kohë TDM

Multipleksimi në kohë (time division multiplex TDM) konsiston në shpërndarjen periodike në kohë të Z kanaleve nëpërmjet një modulimi impulsiv. Impulset që i korespondojnë një kanali vendosen

70

midis atyre të kanaleve fqinje. Realizimi i një multipleksimi në kohë kërkon gjithmonë një kampion sinkron të kanaleve me impulse të zhvendosura kundrejt njeri tjetrit si në Fig.3.19. Të Z kanalet e gërshetuara në kohë formojnë një kuadër (framë) kohëzgjatja e të cilit i korespondon periodës së kampionimit fS Modulimi impulsiv i përdorur mund të jetë analog (PAM, PPM) ose numerik (PCM).

Fig.3.19 Multipleksimi në kohë PAM

Në multipleksimin në kohë kanalet vendosen njeri pas tjetrit në kohë, ndërsa spektrat e tyre superpozo- hen në rrafshin e frekuencave.Ndërmjet multipleksimit në kohë dhe atij në frekuen- cë, ka dualitet të plotë, përveç një pike, me qenë se koha, ndryshe nga frekuenca, është një madhësi relative, multipleksimi në kohë ka nevojë për një pikë referimi për sejcilin kuadër.Marrësi duhet të sinkronizohet në frekuencë dhe në fazë me ndihmën e kësaj pike referimi të përsëritur periodikisht me qëllim që të demultipleksojë fluksin e impulseve që ai merr, me fjalë të tjera të ndajë impulset që kanë të bëjnë me sejcilin kanal individual.

Përsa i përket zbatimeve teknike multipleksimi në kohë është duke marrë një rëndësi të madhe jo vetëm në transmetim, por ndryshe nga multipleksimi në frekuencë po merr një rëndësi edhe në komutim, sidomos në zhvillimin e sistemeve numerike PCM.

3.10 Modulimet e përziera

71

Shpesh herë janë të nevojshme disa etapa të një- pasnjëshme për të realizuar një multipleksim në fre- kuencë (psh modulimet SSB të kanaleve dhe grupeve në sistemet me bartëse) ose në kohë (psh modulimet PAM ose PDM si etapa paraprake të PCM)

Nga ana tjetër vetitë e modulimeve të ndryshme ndërsa paraqesin interes përsa i përket multipleksimit, në përgjithsi nuk përputhen me nevojën e përsh- tatjes me një mjet të caktuar transmetimi që mund të jetë linjë, kabëll, kanal radioure etj. Është kjo arësyeja që shumica e sistemeve të telekomunikacioneve përdorin disa tipe të ndryshme modu limesh.

3.11 Lidhjet me “2 përcjellësa” dhe me “4 përcjellësa” - Mënyrat e komunikimit dy drtejtimësh

Kur dy poste fundore A dhe B shkëmbejnë informacione midis tyre, dmth bashkëbisedojnë, atëhere në parim duhen dy mjete transmetimi të veçanta një drejtimëshe, të quajtura kanale (channel) sejcili prej të cilëve duhet të jetë i aftë të transmetojë informacionet e emetuesit të njerit post drejt marrësit të postit tjetër si në Fig.3.20 Këto dy kanale, në përgji thësi identike, përbëjnë një qark transmetimi. Transmetuesit dhe marrësit janë shndërruesa që dallo hen fizikisht nga njeri tjetri. Kështu psh: mund të për mendim çiftet mikrofon–kufje; tastjerë–printer, kamer–ekran etj.

Në mënyrën duplekse të komunikimit transmetimi i informacionit bëhet njëkohësisht në të dy drejtimet. Të dy postet mundet që të transmetojnë dhe të marrin njëkohësisht, si dhe të ndërpresin emetimin e tjetrit duke i dërguar atij një sinjal të parashikuar për këtë qëllim. Të dy kanalet e qarkut duhet të jenë gjithmonë efektivisht disponibël. Situata është ajo e Fig.3.20. që ësh- të rasti tipik i qarqeve telefonike.

Fig.3.20.

Komunikimi dy drejtimësh (Dupleks i plotë)

72

Fig.3.21. Mënyra gjysëm - DupleksNë mënyrën gjysëm duplekse (half duplex) transmetimi i informacionit bëhet alternativisht në

sejcilin drejtim. Sejcili post është normalisht në gjendje marr je dhe del nga ajo në rast transmetimi. Asnjeri post nuk mund të ndërpritet nga tjetri. Fig.3.21. Në këtë rast mjetet e transmetimit duhet të jenë dy drejtimë- she. Kjo mënyrë përdoret për disa tipe radiokomuni- kimesh. Ka avantazhin se kërkon vetëm një kanal radioelektrik, por është i nevojshëm një rregull rigo- roz komutimi. Në rastin e komunikimit vetëm një drejtimësh, kemi të bëjmë me mënyrën simplekse.

Transmetimi me “ 2 përcjellësa “

Mjetet pasive të transmetimit si psh - linjat simetrike ose koaksiale, - kanalet radioelektrike e tj janë dy drejtimëshe.

Në gjuhën e telekomunikacioneve këto quhen qarqe me “ 2 përcjellësa “ (2-wire), megjithëse ato mund të jenë edhe valë radioelektrike ose të kenë formë tubi si në rastin e çifteve koaksiale ose rasti i valësjellësave. Në një qark me “ 2 përcjellësa “ të dy kanalet dhe ai i transmetimit dhe ai i marrjes janë të përzierë. Transmetimi me “ 4 përcjellësa “

Transmetimi dy drejtimësh me “2 përcjellësa “ përjashton prezencën e të gjithë elementëve aktivë një drejtimësh dhe që nuk janë reversibël si psh: amplifikatorët, dedektorët e mbështjellëseve, koduesit, shumica e modulatorëve e tj. Kur distanca ose mjeti i transmetimit ka nevojë për amplifikim ose për modulim të dy drejtimet duhen ndarë dhe për sejcilin sens duhet përdorur një kanal i veçantë një drejti- mësh. Në këtë rast thuhet se transmetimi bëhet me ‘ 4 përcjellësa “ (4-wire).

Transmetimi në “4 pseudo përcjellësa në frekuencë “

Të dy kanalet një drejtimësh të nevojshëm për realizimin e një transmetimi me “4 përcjellësa “ jo gjithmonë janë të veçuar materialisht, pra jo gjithmo në kanë të bëjnë me dy çifte simetrike, dy tuba koak- sialë e tj. Ato gjithashtu mund të përbëhen nga disa breza të ndryshëm frekuencash në të njejtin suport material.

73

Sistemi në këtë rast materialisht ka “2 përcjellësa “ por sillet ekzaktësisht sikur të ishte me “4 përcje- llësa “ Pra mund të flasim për transmetim në “4 pseudo për cjellësa “. ai në fakt është një multipleksim në freku- encë i të dy drejtimeve të transmetimit dhe ka si efekt dyfishimin e gjerësisë së brezit të zënë në mje- tin përkatës të transmetimit.

Dy shembujt e mëposhtëm e ilustrojnë këtë funksionim:

Fig3.22. Qark radioelektrik me “4 pseudo përcjellësa në frekuencë “

- Radiourat me dy bartëse të ndryshme por me të njej tat antena për të dy drejtimet Fig.3.22. - Lidhja me kanale të shumëfishta (FDM) në një tub të vetëm koaksial nëpërmjet zhvendosjes në frekuen- cë të kanaleve “vajtje” dhe “kthim”.

Amplifikimi ndërmjetës dmth përsëritësat, ka nevojë për përzierjen e të dy brezave të frekuencave “vajtje” dhe “kthim” me ndihmën e filtrave dhe të dy amplifikatorëve të veçantë si në Fig.3.23.a ose dhe të një amplifikatori të vetëm por me gjerësi të dyfish të brezi si në Fig.3.23.b.

74

Fig.3.23. Amplifikimi në transmetimin me “ 4 pseudo përcjellësa në frekuencë “

3.12 Transmetimi në “4 pseudo përcjellësa në kohë “

Në vend që të zhvendosen në frekuencë kanalet “vajtje” dhe “kthim”. të të njejtit qark, mund të realizohet edhe një transmetim periodik i alternuar i kampioneve që i përkasin njerit kanal ose tjetrit, sigurisht në të njejtin suport fizik si në Fig.3.24. Kjo procedurë që në parim është gjysëm duplekse, në fakt është një multipleksim në kohë i të dy drejtimeve të transmetimit dhe në shkallë makroskopike jep një gjendje perfekte të mënyrës dupleks i plotë. Kohëzgjatja e kampioneve d duhet të zvogëlohet me një faktor më të madh se dy; kundrejt një transmetimi me “ 4 përcjellës “ me qëllim që të marrim parasyshë kohën e përhapjes “vajtje” dhe “kthim”. në linjë.

(3-19)

Kjo mënyrë nuk përdoret shpesh, me gjithatë ndeshet në disa raste të transmetimit të PCM (linja numerike e abonentit).

75

Fig.3.24. Transmetimi me “4 pseudo përcjellësa në kohë “

3.13 Kalimi nga “ 2 përcjellësa “ në “ 4 përcjellësa “ dhe anasjelltas

Për shkak të reversibilitetit të shndërruesave të za konshëm, postet fundore janë të tipit me “4 përcjellë sa “ sepse i kanë gjithmonë të ndarë nga njeri tjetri emetuesit dhe marrësit. E njejta gjë vlen edhe për elementët aktivë si amplifikatorët, modulatorët e tj. Megjithatë janë arësyet ekonomike ato që pengojnë realizimin e një transmetimi të plotë me “ 4 përcje- llësa “.

Qarqet me “ 2 përcjellësa “ përdoren të paktën në rrjetat lokale dhe gjithmonë aty ku është i mundur transmetimi në brezin bazë pa amplifikim. Në këtë mënyrë shpesh lind nevoja e kalimit nga 2 në 4 përcjellësa dhe anasjelltas.

Centralet interurbane komutojnë lidhjet e ndryshme nëpërmjet katër kontakteve për sejcilin qark (komutimi me “ 4 përcjellësa “) ndërsa ato lokale nuk kanë nevojë për më shumë se dy kontakte për sejcilin qark (komutimi me “ 2 përcjellësa “)

Në kalimin nga një qark me “ 4 përcjellësa “ në një qark tjetër me “ 2 përcjellësa “ duhet të sigurohe mi që sejcili marrës (psh RA ) të mos marrë sinjalet e transmetimit të të njejtit post (psh RB )

Kjo realizohet ose me mënyrën gjysëm duplekse, që nuk është gjithmonë e praktikueshme, ose me për- dorimin e hibrideve që lejojnë transmetimin e njëko- hshëm EA→RB dhe EB→RA dhe pengojnë EA→RA dhe EB →RB

76

3.14 Hibridet

Hibridi ose sistemi diferencial është një tetëpolar në të cilin:- Hyrja 2 është e përshtatur me qarkun me 2 përcje- llësa.- Dy hyrjet 4 dhe 4’ përshtaten me dy kanalet e qarkut me “ 4 përcjellësa “.- Porta e katërt lidhet me një impedancë ZE të quajtur impedanca ballancuese e barabartë me impedan- cën e qarkut me “ 2 përcjellësa “. Fig .3.25. Parimi i funksionit të një hibridi Në formën e tij më të thjeshtë hibridi është një trans lator diferencial siç është treguar në Fig .3.25.Në qoftë se ZE = Z2 hibridi është i balancuar. Në kë të rast ai ka vetitë e më poshtëme:

- Shuarja e përbërë kalimtare ACP (2 → 4’) në drejtimin është minimale për Z’4 = 2 Z2 dhe është pikërisht 3 dB.- Shuarja e përbërë kalimtare ACP (4 → 2) në drejtimin është minimale për Z4 = Z2 /2 dhe është gjithashtu 3 dB - Shuarja e reflektimit ACP (4→4’) midis hyrjes dhe daljes së krahut “4 përcjellësa“ është infinit.

Si rrjedhim në të dy drejtimet e kalimit transmetohet vetëm gjysma e fuqisë, kurse gjysma tjetër humbet ose në impendancën ballancuese (në drejtimin ) ose në Z4 (në drejtimin )Në hibridet reale humbjet e fuqisë janë dy llojesh. Kemi humbje në “bakër” për shkak të rezistencës së telit të bobinave; dhe humbjet në “hekur” për shkak të nuklit të transformatorit. Shuarja kalimtare At në të dy drejtimet vlerësohet si më poshtë:At = ACP (2→4’) = ACP (4’→2) ≈ 3,5 dB (3-20)

Përveç hibridit të paraqitur më sipër, ka edhe shumë tipe të tjerë hibridësh më të perfeksionuar si psh: - Hibridët simetrikë,

77

- Hibridët aktivë, - Hibridët cirkulatorë të frekuencave të larta etj

Fig.3.26. Reflektimi në një hibrid. Hypsogramat

kalimtare a) ”2 përcjellësa” → ”4 përcjellësa” b) ”4 përcjellësa” → ”2 përcjellësa” Në praktikë kushti i ekuilibrit ZE = Z2 është gati e pa mundur që të realizohet plotësisht, me qenë se Z2 është impendanca e një linje, pra është komplekse dhe mvaret shumë nga frekuenca. Një pjesë e fuqisë e marrë në krahun ” 4 përcjellësa ” ri emetohet po në të njejtin krah. Ky është fenomeni i reflektimit. Madhësia e këtij disekuilibri mund të shprehet nga faktori i reflektimit ose koeficienti i reflektimit ρ ikrahut ” 2 përcjellësa ” .

(3-21)

ose nga shuarja ballancuese Aρ (balance retum loss)

(3-22)

78

I parë nga krahu ” 4 përcjellës ” sinjali i reflektuar pëson një shuarje suplementare prej 2At për shkak të kalimit të dyfishtë nëpër hibrid siç tregohet në Fig.3.26. Shuarja e reflektimit At (transhybrid attenuation) midis sinjalit ardhës dhe atij të reflektuar është :

At =ACP (4’→ 4) =Aρ + 2*At (3-23)

Në rrjetat e telekomunikacioneve me ”4 përcjellësa ” këto reflektime shkaktojnë jehona (eko) dhe sjellin rrezik mos qëndrueshmërie.

Përkundrazi në postin telefonik të abonentit këto reflektime janë psikologjikisht të favorshme meqe- nëse megjithëse të dobëta e lejojnë abonentin të dë- gjojë zërin e tij në kufje. Shuarja e përgjithshme e këtij efekti lokal (sidetone) duhet të jetë më e madhe se 17 dB për të nxitur abonentin të flasë mjaftuesh mërisht fort (CCITT rekomandimi 121).

KAPITULLI IV

Sistemet numerike të komunikimit

4.1 Hyrje

Zgjerimi i madh i përdorimit të sistemeve numerike të komunikimit është rezultat i disa faktorëve: - Thjeshtësia relative e projektimit të qarqeve numerike dhe lehtësia e aplikimit të teknikave të qarqeve të integruara në skemat numerike.- Zhvillimi i vazhdueshëm. Disponueshmëria më e madhe e teknikave numerike të përpunimit të informacionit.- Përdorimi i gjerë i kompjuterave për trajtimin e të gjitha llojeve të të dhënave.- Aftësia e sinjaleve numerike për t’u koduar duke mi- nimizuar efektet e zhurmave dhe interferencat.

Disa sinjale të gjeneruara nga mjetet e komunikimit janë prej natyre numerike; si psh - të dhënat e teleksit, - daljet e kompjuterave, - radarët impulsivë, - sinjalet sonarë (ata që prodhojnë ul;tratinguj) etj. Gjithashtu shumë sinjale të tjerë janë analogë. Në qoftë se këto sinjale analogë do të transmetohen me rrugë numerike, ato fillimisht duhet të kampionohen me një shpejtësi periodike dhe pastaj të konvertohen në sinjale me amplitudë diskrete (duke u kuantizuar).

Kampionimi i Naikuistit

Fig.4.1. Kampionimi i sinjalit analog

79

Konsiderojmë një sinjal të vijueshëm. f(t) që duhet konvertuar në formë numerike. Ne e bëjmë këtë duke e kampionuar fillimisht me një shpejtësi prej fC herë në sekondë. Shënojmë me fS(t) sinjalin f(t) të kampionuar. Fig.4.1.Praktikisht ky proces kampionimi bëhet në rrugë elek-trike, pamvarësisht se në figurë ai tregohet si i realizuar me një çelës mekanik që rrotullohet. Në dalje të çelësit kemi sinjalin e kampionuar fS(t) Fig.4.2. Supozojmë se f(t) është me brez të kufizuar siçështë paraqitur në Fig.4.3.

Fig.4.2. Procesi i kampionimit Kjo do të thotë se nuk ka asnjë komponente spektrale për të cilën |f| > B

Fig.4.3. Sinjali me brez të kufizuar

Në rastin e këtyre sinjaleve me brez të kufizuar mund të vërtetohet që kampionimi nuk e prek përm- bajtjen e informacionit, në rast se ai bëhet me një fre- kuencë fC ≥ 2B Shpejtësia minimale e kampionimit prej 2B herc/sek quhet shpejtësia e kampionimit e Naikuistit

Sinjali fS(t) mund të jepet në varësi të f(t) me një relacion të tillë: fS(t) = f(t) * S(t) (4-1) ku: S(t) - është seri impulsesh me amplitudë njësi, gjerësi dhe periodë

Ky është i ashtuquajturi funksion komutues dhe tregohet në Fig.4.4.

80

Fig.4.4. Funksioni periodik i komutimit

Multipleksimi në kohë dhe sistemet P.A.M.

Më sipër pamë se si mund të konvertohen të dhënat analoge me brez të kufizuar, në sinjal të kampionuar. Ky sinjal mund të demodulohet duke marrë sinjalin origjinal, nëpërmjet filtrit të frekuencave të poshtme. Një sistem i cili transmeton kampionet e sinjalit të dobishëm quhet sistem me modulim impulsiv në amplitudë (PAM).

Frekuenca e kampionimit mund të paraqitet si një sekuencë impulsesh periodikë (impulse mbartëse) amplituda e të cilëve është moduluar në varësi nga sinjali i dobishëm. Funksioni komutues S(t) përfaqë- son impulsewt bartëse të pa moduluara. Shumica e sistemeve PAM transmetojnë shumë sinjale njëkohë- sisht. Nga Fig.4.2. duket qartë se në rastin e kampionimit me impulse me gjerësi τ çdo T sekonda në pjesën më të madhe të kohës sistemi nuk transmeton asnjë informacion. Në intervalet bosh futen impulse që u takojnë sinjaleve të tjera. Kështu që bëhet i mundur transmetimi i njëkohshëm i informacioneve nga disa burime të pavarura.

Fig.4.5 Multipleksimi në kohë

Transmetimi i njëkohshëm i kampioneve të sinjaleve të ndryshme nëpërmjet një sistemi komunikimi quhet mul tipleksim me ndarje në kohë ose shkurt multipleksim në kohë. Në një skemë tipike të multipleksimit në kohë, sinjalet e ndryshme që do të transmetohen, kampionohen në mënyrë sekuenciale (njeri pas tjetrit) dhe kombinohen për tu transmetuar në të njejtin kanal. Kjo tregohet në Fig.4.5. Është e qartë se të gjithë sinjalet që do të transmetohen mund të mos kenë të njejtën gjerësi brezi,edhe në qoftë se do të përdoret një skemë e tillë (multipleks në kohë) kampionimi duhet bërë me shpejtësi të përcak- tuar nga gjerësia maksimale e brezit.

Fig.4.6. Kampionimi dhe multipleksimi në kohë

Në Fig.4.6.tregohet bllokskema e një sistemi të tillë. Këtu kemi sistemet e transmetimit si dhe gjithë linjat e sinjaleve. Në këtë figurë në vend të çelësave elektroni kë janë përdorur për ilustrim një çelës mekanik me shumë kontakte.

81

Multipleksimi në kohë përdoret gjerësisht në shumë sisteme të telekomunikacioneve si psh: - në telekset, - në sistemet telefonike, - në radiondërlidhje, si dhe- për qëllime telemetrike psh të dhënat eksperimenta- le nga sondat kozmike kampionohen dhe transmetohen në mënyrë sekuenciale. Një sondë kozmike që transmeton në tokë shumë infor macione të matura: si psh - temperatura, - densitetet e elektroneve, - intensiteti magnetik, - intensitetet e rrezeve të ndryshme e tj; dhe për këto ka nevojë vetëm për një kanal transmetimi (multipleksim në kohë).

Në qoftë se sinjalet e ndryshme që do multiplekso hen kanë gjerësi brezi të ndryshme që ndryshon nga njeri sinjal tek tjetri. Nëpërmjet multipleksimit në fre- kuencë sinjalet me gjerësi të vogël brezi kombinohen me sinjalet me gjerësi brezi më të madhe. Psh sinjalet e teleksit me gjerësi brezi 10 Hz zakonisht kombinohen me sinjale me gjerësi 3,2 KHz të cilët pastaj multi pleksohen në kohë.

Është e qartë se gjerësia e nevojshme e brezit për transmetim, rritet me rritjen e numrit të sinjaleve të multipleksuar. Ajo është proporcionale me inversin e gjerësisë së impulseve që transmetohen. Në këtë rast është e mundur që këto impulse të zgjerohen deri në atë pikë sa ata të fillojnë t’i mbivendosen njeri

tjetrit dhe gjerësia e brezit të nevojshëm për transmetim do të jetë minimale dhe pikërisht

Në rastin e multipleksimit në kohë të disa sinjaleve të dobishëm, gjerësia e nevojshme e brezit të kanalit të transmetimit është proporcionale me numrin e sinjaleve të multipleksuar. Në përgjithësi në qoftë se transme tojmë n sinjale të multipleksuar në kohë, atëhere gjerë sia e brezit është n herë më e madhe se ajo e transmeti mit të një sinjali të vetëm.Psh supozojmë se kemi 10 kanale zanore, sejcili me brez të kufizuar në 3,2 KHz që kampionohen njeri pas tjetrit me frekuencë 8 KHz dhe multipleksohen në kohë në një kanal të vetëm transmetimi.

Fig.4.7 4.3 10 kanale zanore të

multipleksuar në kohë

82

Impulset e njëpasnjëshme janë vendosur 12,5 µ sek larg njeri tjetrit si në Fig.4.7. Gjerësia e brezit për të transmetuar këto impulse është afërsisht 80 KHz Në ndonjë rast mund të poërdoren edhe filtra për të zgjeruimpulset e transmetimit Këto filtra mund të përfshihen në procesin e kampionimit ose mund të vendosen dhe në kanalin e transmetimit.Një problem tjetër që lidhet me multipleksimin në ko- hë është edhe ai i sinkronizimit dhe rregjistrimit të impulseve të një pas njëshëm në marrës. Kjo nënkupton që në marrës të vendoset një çelës i ngjashëm me atë të dhënësit dhe të jetë i sinkronizuar me të, me qëllim që të futë çdo kampion në kanalin e duhur (Fig.4.8)

Fig.4.8. Komutimi në një sistem PAM

Kjo figurë tregon komunikimin e transmetuesit dhe të marrësit në një sistem PAM me multipleksim në ko- hë. Teknika të ndryshme janë përdorur praktikisht për të realizuar sinkronizimin dhe rregjistrimin e sinjalit. Ky është një problem jo vetëm për sistemet PAM por edhe për të gjithë sistemet e tjerë numerikë të transme timit. Këto teknika përfshijnë:- Përdorimin e impulseve specialë, të cilët transmetohen periodikisht në intervale të caktuara.- Sinjalet sinusoidalë me fazë e frekuencë të njohur të cilët mund të filtrohen në marrës për të marrë informa cionin e nevojshëm për sinkronizim.- Përdorimi i skemave të cilat marrin informacionin për sinkronizim nga vetë impulset e sinjaleve të dobi- shëm që transmetohen.

Për një numër të madh sinjalesh të multipleksuara në kohë në një sistem PAM është e qartë se impulset që transmetohen janë të ngushta në se krahasohen me intervalin e kampionimit T.

83

Fig.4.9 a)

demodulimi me qark mbajtës b) sinjali i daljes

Këto impulse të ngushta nuk sigurojnë ndonjë fuqi të konsiderueshme kur merren në kanalin përkatës të ma rrësit. Ky problem zakonisht zgjidhet duke vendosur nga një kondensator në sejcilën linjë të sinjalit në ma- rrës. Linja e sinjalit e kombinuar me kondensator për- bën atë që quhet qarku kampion mbajtës Fig.4.9.a. Ndërsa çelësi demodulator arrin një nivel të caktuar kondensatori ngarkohet me shpejtësi me tensionin që ai i komunikon (shpejtësia e ngarkimit përcaktohet nga kapaciteti dhe impedanca e qarkut të çelësit). Nëse çelësi është plotësisht i sinkronizuar, tensioni i ngarkimit të kondensatorit është sa amplituda e impulsit korespondues. Kur çelësi e lë këtë pozicion, kondensatori e ruan ngarkesën, për gjithë intinerarin e kampionimit Fig.4.9.b. Më pas mund të përdoret filtrim për të siguruar një inversion të lejuar të sinjalit të dëshiruar.

4.5 Modulimi impulsiv i koduar -PCM- Njohuri të përgjithshme

Shpejtësia relative e sistemeve PAM i bën ato shumë tërheqës në shumë zbatime ku nuk kërkohen përpunime komplekse. Ata nuk janë plotësisht nume- rikë, me që amplituda e impulseve të transmetuara mund të ndryshojë në mënyrë të vijueshme në përputh je me sinjalin analog origjinal. Shpesh në sistemet mo derne të komunikimit, sinjalet PAM dixhitalizohen para transmetimit, pastaj sinjalet numerikë mund të kodohen në ndonjë mënyrë të përshtatëshme.

Sistemet që realizojnë transmetimin e sinjaleve numerike të koduar, zakonisht quhen sisteme me modulim impulsiv të koduar (PCM). Forma e sistemit PCM që takohet më shpesh është ai binar. Përdorimi i sistemit PCM ka avantazhet e mëposhtë- me

84

- Sinjalet mund të rigjenerohen rregullisht gjatë transmetimit, me që sinjali i dobishëm nuk mbartet më nga impulse me amplitudë që ndryshon në mënyrë të vijueshme, por nga sinjali diskret.- I gjithë sistemi mund të ndërtohet me qarqe numerike.- Në se dëshirohet, sinjalet mund të përpunohen në rrugë numerike.- Zhurmat nga interferencat mund të minimizohen duke bërë kodime të përshtatëshme.

Ekzistojnë dy standarte të sistemeve PCM

- Standarti Europian - Standarti Amerikan

Këto dy standarte janë përcaktuar nga dy rekomandime të veçanta të CCITT. Në tabelën 4.1. jepen parametrat e sistemeve primare.

Parametrat e sistemeve PCM primare Tab 4.1. Parametrat Sistemi Europian

(Rekomandimi G 732) Sistemi Amerikan(Rekomandimi G 733)

Frekuenca e kampionimit fC 8 KHz 8 KHzNumri i niveleve të kuantizimit 256 256Numri biteve për kampion 8 8Debiti binar për kanal 64 kbit/sek 64 kbit/sekKuantizimi Jo linear Jo linearLigji i kuantizimit A (= 87,6) µ (= 255)Karakteristika e kampionimit Me 13 segmente Me 15 segmenteNumri i intervaleve të kohës 32 24Numri i kanaleve zanore 30 24Numri i biteve për kuadër 32 x 8 = 256 24 x 8 + 1= 193

SinkronizimiFjalë me 7 bit në kanalin 0 të kuadrove teke.

Sekuencë 101010 në bitin 193 të kuadrove teke

Sinjalizimi I grupuar në kanalin 16 me 4 bit/kanal të shpërndara në 16 kuadro (1 multikuadër)

Biti 8 një në çdo 6 kuadro

Sinjali PCM

Procesi i dixhitalizimit të sinjalit origjinal PAM quhet kuantizim. Ai konsiston në kufizimin e amplitu- dës së sinjalit PAM në një mënyrë të caktuar dhe në një numër diskret nivelesh. Ndryshe nga procesi i kam pionimit, kuantizimi sjell një humbje të pa evitueshme të informacionit, me qenë se është e pa mundur të rigjenerohet identikisht sinjali origjinal nga versioni i kuantizuar. Megjithatë kjo nuk është ndonjë humbje e rëndësish- me dhe zakonisht ne nuk e vërejmë në marrës. Efekti i kësaj humbjeje të informacionit është i ngjashëm me atë të futjes së ndonjë zhurme në sistem. Zhurma e kuantizimit mund të reduktohet duke rritur numrin M të niveleve të përdorura.

Eksperimentet kanë treguart se 8–16 nivele janë të mjaftueshëm për një transmetim të mirë, të pranue- shëm të bisedës. Zakonisht impulset e ardhura nga sinjali i kampionuar dhe i kufizuar, kodohen në një grup ekuivalent impulsesh binarë me amplitudë fikse. Kjo bëhet zakonisht në bazë të konvertimit decimal binar. Kështu që PCM me 8 nivele kërkon 3 shifra binare për të transmetuar sejcilin kampion të kuantizuar. Kur kemi 16 nivele kërkohen 4 impulse binarë të njëpas- njëshme. Këto impulse binarë duhet të transmetohen brenda periodës së kampiopnimit që i vihet në dispozicion një kampioni të kuantizuar.

85

Rrjedhimisht këto impulse janë më të ngushta se sa ve të kampioni. Gjerësia e brezit të nevo jshëm për transmetim është proporcionale me numrin e impulseve të kërkuar për kodim. Një mënyrë tjetër e transmetimit tëimpulseve është ajo me dy polaritete. Kjo është më e mbrojtur nga zhurmat. Këto variante paraqiten në Fig.4.10.

Fig.4.10. Kodimi binar i

kampioneve Kodimi binar është vetëm një rast i veçantë i kodimit teorik të sistemit PCM Në përgjithësi sejcili kampion mund të kodohet me një grup prej m impulsesh, ku sej cili mund të ketë n nivele të mundëshme. Ashtu si dhe në rastin binar, këto impulse duhet të transmetohen brenda intervalit të lejueshëm të kampionimit. Me që informacioni i mbajtur nga këto impulse është ekuivalent me informacionin e mbartur nga m nivelet e mun- dëshme të amplitudave të kampionit, numri i kombini- meve të mundëshme të amplitudave të m impulseve duhet të jetë i barabartë me : ku n– numri i niveleve të impulseve koduese dhe M– numri i niveleve të kuantizimit

86

Fig.4.11. Sistemi PCM Diagramat në kohë

Në qoftë se psh M = 8 dhe përdorim kodin binar, pra n= 2 atëhere m= 3. Për n= 3 kemi një kod ternar. Në përgjithsi me rritjen e numrit n të niveleve të zgjedhur për kodim, numri m i impulseve zvogëlohet, dhe si rrjedhim do të zvogëlohet edhe gjerësia e brezit të kërku ar për transmetim.

Aftësia për kodim është një nga arësyet e përdori- mit gjithnjë e më tepër të sistemit PCM Me gjithatë shumica e sistemeve PCM që janë në përdorim janë binarë, kështu që gjerësia e

kërkuar e brezit për transmetim është relativisht e madhe. - Kjo është ana negative e kodimit.

Forma binare e transmetimit siguron gjithashtu imuni- tet maksimal ndaj zhurmave. Sikurse u tha edhe më si- për; información i mbartur nga sinjalet binare përfaqë- sohet nga prezenca ose mungesa e një impulsi, ose nga polariteti i këtij impulsi. Kështu që në marrës duhet të përcaktohet vetëm prezenca ose jo prezenca e impulsit. Ose të përcaktohet polariteti i sinjalit të kapur, dhe pastaj kjo do të dekodohet në sinjalin origjinal. Forma e impulseve ose amplituda ekzakte e tyre nuk është e rëndësishme si në rastin e sinjalit analog origjinal. Duke transmetuar impulse binarë me ampli- tudë mjaft të lartë mund të sigurohet dedektimi i saktë i tyre edhe në prezencë të zhurmave. Në Fig.4.11 tregohet bllokskema e një sistemi PCM me 10 kanale

Për thjeshtësi impulset e sinkronizimit nuk tregohen në diagramat e paraqitura. Futja e biteve shtesë sinkronizues pa dyshim që do të bëjë që impulset e transmetuara të jenë më të ngush të, rrjedhimisht gje- rësia e brezit rritet. Kështu psh në qoftë se sinjalet ana loge origjinale kanë sejcili një

87

gjerësi brezi 3,2 KHz dhe përdorin shpejtësi kampionuese prej 8000 kampione në sek impulset e multipleksuara në kohë në dalje të kampionuesit (pika 1 në figurë) do të shfaqen në intervale 12,5 µ sek. Duke supozuar se kuantizuesi është me 8 nivele, gjithashtu në dalje të tij impulset do të jenë me gjerësi 12,5 µ sek çdo impuls i kuantizuar kodohet pastaj me tre impulse binarë sejcili prej të cilëve kërkon 4,2 µ sek Në qoftë se do të marrim parasyshë kohën e për- caktuar më sipër, atëhere gjerësitë e brezave të kërku- ar do të jenë: Në pikën 1 - 80 KHz Në pikën 2 - 80 KHz Në pikën 3 - 240 KHz

Ajo e pikës 1 është gjerësia e brezit e sinjalit PAM ndërsa ajo e pikës 3 është gjerësia e brezit PCM.

Kapaciteti i Informacionit i sistemit PCM

Kapaciteti i informacionit për një sistem të dhënë jepet nga shprehja:

(4-2)

ku: τ - është koha minimale e përgjigjes së sistemit dhe n – është numri i niveleve të dallueshme të tensionit

Për një sinjal me brez të kufizuar B i cili më pas kampionohet; shpejtësia e transmetimit të informacionit ose kapaciteti i sistemit do të jetë:

(4-3)

ku: - është perioda e kampionimit (intervali i Naikuistit).

Procesi i kodimit nuk e ndryshon shpejtësinë e transmetimit të informacionit, por vetëm konverton M nivelet e kuantizuara në një grup prej m impulsesh me nga n nivele sejcili.

Kështu që kapaciteti mund të shprehet si vijon: (4-4) m B - në këtë formulë përfaqëson gjerësinë efektive të brezit të sistemit.

Mund të gjendet një marrëdhënie midis numrit të niveleve n dhe fuqisë mesatare të kërkuar për transme tim dhe më pas të shprehet kapaciteti në funksion të gjerësisë së brezit dhe fuqisë së sinjalit.

Supozojmë që n nivelet e mundëshme të amplitu- dës së impulseve koduese janë të zhvendosur në më- nyrë uniforme me a dhe variacioni maksimal i ampli- tudës së tyre është A0 Fig.4.12.

Do të kemi A0 = (n-1)a duke përfshirë edhe nivelin zero. Që këtej mund të llogaritet edhe fuqia mesatare e sinjalit.

Fig.4.12. Nivelet e a,plitudës të kuantizuesit PCM

88

Konsiderojmë në fillim impulse binare, pra me n=2 Kur përdoret sinjal ON– OFF, impulsi është me am- plitudë A0 volt për “ 1 “ llogjik dhe 0 volt për “ 0 “ llogjik. Nëqoftë se kemi një shpërdarje të barabartë të “ 1 “ dhe “ 0 “ fuqia pik e sinjalit është A0

2 dhe fuqia mesatare është:

(4-5)

Në qoftë se përdoren impulse bipolare, respektivisht me dy gjendje llogjike; ato do të jenë me

amplituda dhe

Përsëri për një probabilitet të njejtë të “ 1 “ dhe “ 0 “ fuqia pik është dhe fuqia mesatare:

(4-6)

Pra për të transmetuar impulse bipolare nevoitet më pak fuqi.Për një kod me n nivele të ndryshme, si në Fig.4.12. amplitudat e mundëshme të impulseve do të

jenë

; ; ... .

Duke supozuar që probabiliteti i niveleve të ndryshme është i njejtë, fuqia mesatare për një interval të gjatë kohe është:

(4-7)

Duke shprehur n2 në varësi të S dhe duke zëvëndë- suar tek (4-4) përfundimisht do të marrim:

(4-8)

ku: W = mB - është gjerësia e brezit të transmetimit.Kështu që gjerësia e brezit të nevojshëm për transmetim mund të reduktohet duke rritur fuqinë

mesatare të sinjalit S. Siç shihet nga (4-8) varësia midis tyre është eksponenciale.Një moment i rëndësishëm është dhe përcaktimi i ndryshimit a midis niveleve. Ai varet nga

zhurmat me qenë se prezenca e tyre bën që marrësi të ketë vështi- rësi në dallimin e niveleve fqinje, me që ato janë afër me njeri tjetrin. Në qoftë se shënojmë me tensionin efdektiv zhurmues, atëhere diferenca a midis niveleve duhet të jetë K here më e madhe se me qëllim që numri i gabimeve në njësinë e kohës të mbetet bren da kufijve të pranueshëm. Pa dyshim që me rritjen e a probabiliteti i gabimeve zvogëlohet.

Shprehja (4-8) e kapacitetit mund të rishkruhet për të evidentuar ndikimin e zhurmave duke shënuar dhe fuqinë mesatare të zhurmës në dekodues, kapaciteti do jetë:

(4-9)

ku: - raporti i fuqisë mesatare të sinjalit mbi fuqinë mesatare të zhurmave.

Nga formula e më sipërme rrjedh se ka një debit maksimal transmetimi binar në një kanal me gjerësi të kufizuar brezi W me fuqi mesatare të zhurmës N dhe fuqi mesatare të sinjalit S.

Ky kapacitet maksimal i sistemit Cmax duhet të kuptohet si një kufi i sipërm i transmetimit, që po të tejkalohet probabiliteti i gabimeve të transmetimit rritet shumë dmth rritet mbi vlerat e pranueshme. Ai jepet nga formula e Shanonit dhe është:

89

(4-10)

4.7 Zhurmat e kuantizimit në sistemet PCM

Siç është thënë edhe më parë, zhurmatqë i shtohen sinjalit gjatë transmetimit ose marrjes, mund të shkak- tojnë gabime në dedektimin e simboleve të koduara që transmetohen. Në qoftë se impulset e transmetuara ja- në mbi një nivel të caktuar, atëhere shkalla mesatare e gabimit do të jetë relativisht e ulët. Përveç shkaktimit të gabimeve të rastit, zhurma të tjera shtesë nuk do të kenë ndonjë efekt mbi sinjalin e daljes. Kjo është arë- syeja kryesore e transmetimit të sinjaleve të koduara.

Në rastin e sistemeve të koduara, objektivi i marrë sit është përcaktimi i prezencës ose jo të impulsit (kodimi binar) ose i nivelit të amplitudës (n > 2), prandaj për sa kohë që zhurmat nuk bëj në që një “0” të nga- tërrohet me një “1” efekti i tyre mund të eleminohet plotësisht. Duke rritur fuqinë e sinjalit edhe gabimet zvogëlohen.

Për të koduar një sinjal të vijueshëm, fillimisht atë e kuantizojmë në njivele diskrete amplitude.Pasi kuan tizohet, vlerat e çastit të sinjalit të vijueshëm,nukmund të rivendosen më me saktësi. Kjo sjell gabime të rastit që quhen zhurma të kuantizimit. Ndryshe nga rasti i zhurmave shtesë tani jemi përpara problemit të futjes artificiale të zhurmës së kuantizimit.Kjo zhurmë mund të reduktohet deri në një shkallë të dëshirueshme duke zgjedhur në mënyrë të përshtatëshme hapat e kuantizimit ose nivelet ndarëse mjaftueshmërisht afër.

Për të llogaritur vlerën efektive të zhurmave të kuantizimit do të supozojmë se kemi një hapësirë të barabartë midis niveleve. Supozojmë gjithashtu se sinjalet kuantizohen me M nivele që janë a volt larg

njeri tjetrit. Le të jetë P volt luhatja maksimale e sinjalit, atëhere

Amplitudat e kuantizuara do të jenë në ; ; ; ....... dhe kampionet

e kuantizuara do mbulojnë një zonë Procesi i kuantizimit fut një gabim të pa kompensueshëm, me qenë se një kampion që vjen në marrës me nivelin e kuantizuar Aj Volt dhe mund të jetë për shkak të një sinjali që lëviz në zonën nga në Kjo zonë pasigurie tregohet në Fig 4.13. Ndryshe nga zhurmat shtesë që mund të marrin çdo vlerë (teorikisht) zhurma e kuantizimit kufizohet në volt

Fig.4.13. Zona e pasigurisë në dalje të sistemit

Mund të llogaritet tensioni mesatar kuadratik i gabimit për shkak të kuantizimit

dhe ky trajtohet pastaj si një zhurmë shtesë. Për të bërë këtë sup[ozohet që në një periodë të gjatë kohe, të gjitha vlerat e tensioneve në zonën e pasiguri- së shfaqen me të njejtin probabilitet. Vlera e çastit e sinjalit do të jetë ku

90

dhe përfa- qëson tensionin e gabimit midis vlerës aktuale të sinja lit, dhe sinjalit të kuantizuar ekuivalent. Vlera kuadra- tike dhe mesatare e ε do të jetë:

(4-11)

Me supozimin që bëmë vlera mesatare e gabimit është zero. Vlera efektive e gabimit është volt dhe përfaqëson zhurmat efektive në daljet e sistemit. Me qenë se raporti

sinjal/zhurmë ishte i dobishëm në paraqitjen e zhurmave shtesë, do ta përdorim edhe në shprehjen e zhurmës së kuantizimit. Do përcaktojmë dy raporte sinjal/zhurmë:- Një në varësi të luhatjeve pik-pik të sinjalit P Volt dhe

- Tjetrin në varësi të fuqisë mesatare të sinjalit

1. Sinjali pik. Me qenë se P = a*M është luhatja e mundëshme pik-pik e sinjalit. Raporti i tensionit të sinjalit pik me vlerën efektive të zhurmës do të jetë:

(4-12)

Raporti korespondues i fuqisë është: (4-13)

ose e shprehur në decibel: (4-14)

Raporti i fuqisë rritet proporcionalisht me katrorin e numrit të niveleve. Me qenë se numri M i niveleve të përdorur përcakton dhe numrin e impulseve që për- doren për kodimin e sinjaleve të kuantizuara, rritja e M sjell rritjen e numrit të këtyre impulseve dhe rrjedhimisht dhe të gjerësisë së brezit. Mund të gjendet kështu një varësi e raportit sinjal/zhurmë me gjerësinë e brezit. Kjo bëhet lehtësisht po të marrim parasyshë se

Në këtë rast do të kemi: (4-15)

ose në decibel: (4-16)

Në rastin e kodimit binar ku n = 2 do të kemi: (4-17)

Me qenë se gjerësia e brezit është proporcionale me m atëhere raporti sinjal/zhurmë i daljes rritet eksponencialisht me gjerësinë e brezit. Për një sistem me 128 nivele saporti është 53 dB kur përdoren grupe kodues binarë me nga 7 impulse.

2. Fuqia mesatare e sinjalit. Rezultate të ngjashme merren kur përcaktohet fuqia mesatare e raportit sinjal/zhurmë. Me nivelet e kuantizimit të zhvendosura me a dhe ndryshimet e amplitudës së sinjalit

volt, fuqia mesatare e sinjalit është: (4-18)

duke supozuar se probabiliteti i ardhjes së sejcilit nivel është i njejtë. Me që raporti mesatar i fuqisë sinjal/ zhurmë në dalje do të jetë:

91

4-19)

Për M >> 1 ky ndryshim vetëm me një konstante kundrejt marrëdhënies pik. Për një sistem me 128 nivele raporti sinjal/zhurmë i kuantizimit është 42 dB Një grup kodues binar kër- kon 7 impulse dhe rrjedhimisht gjerësia e brezit rritet 7 herë kundrejt sinjalit origjinal të kuantizuar.

4.8 Shembuj të sistemeve PAM dhe PCM

Në këtë paragraf do të japim disa shembuj specifi- kë të sistemeve PAM dhe PCM. Gjithashtu do përmbledhim dhe disa karakteristika të këtyre sistemeve që tregojnë disa metoda që përdoren aktualisht për kampionimin, multipleksimin në kohë, sinkronizimin, e tj. Siç u tha më sipër zbatime të këtyre teknikave numerike ka në shumë fusha: - në komutimin dhe transmetimet telefonike, - në transmetimet e të dhënave, - në telemetri dhe në komunikimet kozmike,- në zbatimet biomjekësore e tj. Përveç atyre që do përmendim më poshtë, mund të gjenden edhe shumë shembuj të tjerë që ilustrojnë mundësi të shumta të përdorimeve të sotme.

Një sistem radiotelemetrie PAM

Sistemi PAM që do të diskutohet është një sistem tipik i atyre që përdoren për qëllime radiotelemetrike. Ai është me interes sepse siguron multipleksimin e shumë kanaleve të të dhënave, të cilët ndryshojnë shumë nga njeri tjetri nga pikpamja e gjerësisë së brezit dhe e shpejtësisë së transmetimit të informacionit. Kjo realizohet duke bërë multipleksimin me dy hapa:- Fillimisht kanalet me shpejtësi të vogël, multipleksohen për të formuar kanale të përbërë me gjerësi më të madhe brezi; ky quhet paramultipleksim. - Më pas këta kanale të përbërë multipleksohen përsë- ri për të formuar sinjalin bazë të multipleksuar.

Konkretisht një zbatim tipik: 318 kanale të ndryshme duhet të kampionohen, të multipleksohen dhe të transmetohen me radio. Sinjalet e të dhënave kanë gjerësi brezi që lëvizin nga 1 Hz deri në 2 KHz. Multiplekseri kryesor projektohet që të përpunojë 16 kanale sejcili me 2500 kampione në sekondë. Sinja- let me shpejtësi të ulët transmetimi duhet të kombinohen në grupe të cilët të sigurojnë 2500 kampione në sekondë të kërkuara nga kanali bazë. Kanalet e ndrysh me kanë parametrat të dhëna në tabelën 4.2.

Parametrat e kanaleve PAM Tab 4.2. Grupi Numri i kana-

leve të të dhënave

Gjerësia e brezitpër çdo kanal

Shpejtësia e kampioneve Kamp / sek

Saktësia e kërkuar %

Pozicioni në multiplekserin bazë

1 3 2 KHz 5 000 10 2,10; 4,12; 5,13 2 2 1 KHz 2 500 5 3,6 3 5 100 Hz 312,5 2 7 4 25 25 Hz 78 2 8 5 55 5 Hz 39 1 9 6 115 5 Hz 19,5 2 14 7 110 1 Hz 19,5 2 15

Dy kanale me nga 1 KHz të kampionuar me

92

2 500 kamp / sek pa dyshim që mund të lidhen direkt me multiplekserin kryesor; gjithashtu kanalet e grupeve 3 dhe 7 mund të kombinohen së bashku. Shpejtësitë e kërkuara të kampionimit mund të përftohen duke pjestuar në mënyrë të njëpasnjëshme me 2 nëpërmjet një gjeneratori bazë impulsesh.

Fig.4.14. Multipleksimi paraprak, grupi 3

Psh 312,5 kamp/sek merren duke pjestuar 2 500 (shpejtësia e nevojshme për transmetim) me 8 ose 19,5 kamp/sek merren duke pjestuar 2 500 me 128

Në Fig. 4.14. tregohet paramultipleksimi për 312,5 kamp/sek. Aty tregohet multipleksimi paraprak me shpejtësi 312,5 kamp/sek Nga figura vërehet që vetëm 5

kanale të dhënash janë kombinuar midis tyre duke lënë 3 kohë në dispozicion për sinkronizim, kalibrim, ose fut je të kanaleve shtesë në qoftë se kjo dëshirohet më vo- në.

Është e qartë se kapacitetet e lira ekzistojnë për të gjitha grupet e të dhënave me shpejtësi të vogël. Kështu që shpejtësia 78 kamp/sek krijon 32 kohë të lira në dispozicion. Në këtë zbatim ka vetëm 28 kanale që kërkojnë këtë shpejtësi kampionimi. Të 55 kanalet e të dhënave me gjerësi brezi 5 Hz grupohen bash- kë dhe kampionohen me shpejtësi 4 herë më të madhe se ajo e Naikuistit për të realizuar saktësinë e madhe të kërkuar në këtë rast. Këtu ka vetëm 9 kohë të lira në dispozicion. 110 kanale me gjerësi brezi 1 Hz ja- në gjithashtu padyshim të mbikampionuar.

Të tre kanalet me gjerësi të madhe brezi të grupit të parë kërkojnë sejcili 5 000 kamp/sek Dy intervale kohe prej 1/5000 e sekondës duhet të vendosen njeri pas tjetrit për sejcilin prej këtyre tre kanaleve në multiplekserin kryesor, i cili ka gjithsej 16 intervale kohe në dispozicion.

93

Kështu që të tre kanalet me 5000 kamp/sek kërkojnë 6 intervale kohe duke iu shtuar këtyre dy intervale kohe që përdoren për dy kanalet 1 KHz dhe 5 të tjerë që kërkohen për grupet e paramultipleksuar 3 dhe 7 Bëhen gjithsej 13 kanale nga tre intervalet e kohës që mbeten. Dy do të përdoren për sinkronizim, dhe një tjetër lihet i lirë si rezervë. Fig.4.15. Formati i sinjalit të përbërë Sinjali përfundimtar i multiplekserit tregohet në Fig.4.15.Intervalet e zënga nga të tre kanalet me gjerësi të madhe brezi të grupit të parë, tregohen me etiketat 1A, 1B, 1C, ndërsa 2 kanalet me 1 KHz tregohen me etiketat 2A, 2B Sekuenca e treguar me 16 intervale quhet kuadër. Për të siguruar sinkronizim të mirë, të gjitha kampionet e të dhënave vendosen mbi një bazë që është afërsisht sa 20 % e nivelit të plotë (maksimal). të kampioneve.

Mangësia e impulseve në intervalin 1dhe 11 realizon sinkronizimin e nevojshëm. E dhëna

(niveli) zero i korespondon nivelit të bazës, siç tregohet në intervalin e lirë 16. Bllokskema e sistemit të plotë PAM (vetëm trans- metuesi) jepet në Fig.4.16. Programuesi i

parashikuar siguron impulset e orës për të gjithë multiplekserat duke filluar nga 40 KHz dhe duke u pjestuar vazhdimisht me 2 siç u tregua më parë. Marrësi i këtij sistemi radiotelemetrik PAM kryen funksionet e nevojshme të demultipleksimit të kampioneve të të dhënave, duke i kaluar ato në filtrat e frekuencave të ulëta dhe duke i dërguar në kanalet marrës korespondues.

94

Fig.4.16. Sistemi PAM me paramultipleksim

Pajisjet Kampionuese

Veprimet e kampionimit dhe të multipleksimit në kohë janë përfaqësuar deri tani me një çelës mekanik rrotullues që është zemra e një sistemi PAM. Shumë skema elektronike janë projektuar për të realizuar këtë proces. Procesi i kampionimit sekuencial të një grupi kanalesh të të dhënave shpesh herë quhet komutim i kanaleve. Komutatori ose kampionuesi zakonisht ndahet në dy pjesë:1- Portat e kanaleve që hapen në mënyrë sekuenciale për të lejuar që të kalojë çdo herë vetëm një kanal, ai që do të transmetohet dhe 2- Një gjenerator për kontrollin sekuencial të portave i cili komandohet nga një orë kryesore. Një shembull i zakonshëm paraqitet në Fig.4.17. Gjeneratori për kontrollin sekuencial të portës konsiston në një zinxhir bistablash. - Impulsi bazë kyç elementin e parë të zinxhirit - Impulsi i kanalit tjetër çkyç bistablin e parë dhe ky nga ana e vet kyç elementin e dytë.

Ky proces vazhdon deri në fund të zinxhirit kur im pulset kryesore (bazë) kyçin përsëri elementin e parë. Tipi me matricë diodash dhe numuruesi i paraqitur në Fig.4,17,b përbën një formë tjetër të kampionimit. Daljet e numuruesit hapin në mënyrë sekuenciale portat korresponduese. Për të realizuar sekuencën e nevoj shme sinjalet në hyrje të numuruesave kombinohen në mënyrë të përshtatëshme.

95

Fig.4.17. Kampionuesat elektronikë a) me ndërprerje unazore (4 kanale) b) me matricë diodash (8 kanale)

Fig.4.18. Format e sinjaleve

të

numuruesaveSi shembull konsiderojmë sinjalet binarë të treguar në Fig.4.18. Të tre çiftet e sinjaleve të treguara sigurojnë

96

lidhje të mundëshme të nevojshme për të tetë kanalet e treguara. Në Fig.4.16. vërehet se daljet 1, 2, 3, janë njëkohësisht pozitive gjatë 1/8 të ciklit komutues. Duke i lidhur këto dalje me kanalin 1 siç tregohet në Fig 4.17.b ky kanal kyçet vetëm gjatë 1/8 së parë të ciklit dhe qëndron i çkyçur gjatë pjesës tjetër. Nga figura duket qartë se duke i lidhur në mënyrë të përshtatëshme 7 kanalet e tjera mund të fitohet seku-enca e dëshiruar kyçëse. Ka dhe shumë tipe të tjerë komutatorësh elektronikë që përdoren në praktikë.

Një sistem telemetrik satelitor PCM

Këtu do të përshkruhet shkurtimisht sistemi telemetrik i përdorur në satelitin “Nimbus” që është një satelit meteorologjik i gjeneratës së dytë. Ky satelit është projektuar për të siguruar të dhëna meteorologjike të nevojshme në fusha të ndryshme, si psh:- në shpërndarjen e reve. - në shpërndarjen e rreshjeve, - në radioacionin termik të tokës, - në bilancin energjetik e tjKëto matje transmetohen për të gjithë botën dhe të paktën një herë në ditë.Këtu përdorten dy sisteme PCM telemetrike të pavarura: - njeri prej tyre i quajtur sistemi A rregjistron në më- nyrë të vazhdueshme në një rregjistrues me shirit magnetik të pafund (shirit në formë laku)- tjetri i quajtur sistemi B telekomandohet në çdo ko- hë për transmetim.

Në sistemin A 544 nyje multipleksohen për të rea lizuar rregjistrimin dhe transmetimin kur ai kërkohet; 32 prej këtyre kanaleve të hyrjes të ndarë në dy grupe me nga 16 sejcili, kampionohen një herë në sekondë. 512 kanalet që mbeten ndahen në dy grupe me nga 256 sejcili, edhe këto kampionohen një herë në 16 sekonda. Ashtu si në sistemet PAM para multipleksimit këto realizohen në dy grupe me nga 256 kanale duke i kombinuar fillimisht ato në grupe me nga 16 kanale. Një bllokskemë e thjeshtuar tregohet në Fig.4.19.

97

Fig.4.19. Një sistem telemetrik PCMKampionimi dhe multipleksimi realizohen fillimisht nëpërmjet një tajmeri dhe një rregjistri rrëshqitës me 16 pozicione. Një impuls i një gjeneratori që prodhon 64 impulse në sekondë, tregon pozicionin e parë të rregjistrit të parë rrëshqitës, duke kyçur kanalin e parë nga 16 kanalet e sipërm. Impulsi tjetër që vjen pas 1/64 së sekondës tre gon pozicionin e parë të rregjistrit të dytë rrëshqitës duke kyçur kanalin e parë të 16 kanaleve të grupit të dytë. Procesi vazhdon kështu deri sa impulsi i pestë kthehet në rregjistrin e parë rrëshqitës, duke kapur pozicionin e tij të dytë (duke e komutuar atë) Pastaj cikli vazhdon për të 64 impulset duke u kthyer tek i pari i 16 kanaleve të sipërm pas 1 sekonde.

Paramultipleksimi i grupeve me nga 256 kanale bëhet duke përdorur një rregjistër shtesë rrëshqitës me 16 pozicione (për sejcilin grup)duke formuar kësh- tu një matricë me rregjistrat rrësh qitës të përmendur më sipër. S ejcila nga 64 daljet e multiplekserit, konsiston në një fjalë 1/64 të sekondës të gjatë. 64 fjalët e njëpasnjëshme nga ana tjetër realizojnë një kuadër një sekondë të gjatë. Çdo fjalë kuantizohet me nivele dhe konvertohet në një sekuencë 7 bitëshe. Një bit sinkronizues i fjelës (zero logjike) i shtohet sinjalit PCM që jepet në rregjistrues. Kështu që kuadri i plotë i gjatë 1 sekondë ka bit Konvertimi analogo-numerik realizohet duke krahasuar sinjalet ardhës PAM me një sekuencë nivelesh referues tensioni. Përveç sinkronizimit të fjalës siguro het gjithashtu dhe sinkronizimi i kuadrit në dalje të konvertuesit A/D.

4.9 Një sistem PCM Bell për komunikime telefonike

98

Le të përshkruajmë shkurtimisht një sistem PCM i standartit amerikan, që përdoret për komunikimet telefonike në distancë nga 15 deri 100 km. 24 kanale telefonike multipleksohen në kohë, kampionohen dhe kodohen për t’u transmetuar nga sistemi.

Fig 4.20. Kuadri i sistemit PCM Bell

Në këtë sistem sejcili prej këtyre 24 kanaleve fillimisht kalohet në filtra me 4 KHz (FFP) dhe pastaj kampionohen me shpejtësi 8 KHz. Më pas kuantizohen me 128 nivele dhe futen bitet e sinkronizimit pas kodimit (si në shembullin e mësipërm). Kështu që do të transmetohen bite në intervalin 125 µ sek midis dy kampioneve pikë të një pasnjëshëm. Ky interval përbën kuadrin e këtij sistemi. Në fund të sejcilit kuadër futet një impuls shtesë për qëllim sinkronizimi. Kështu që bëhen 193 impulse që do të transmetohen në 125 µ sek. Një kuadër tipik tregohet në Fig.4.20. Impulset binarë të transmetuar zënë 50 % të intervalit të kohës prej 0,65 µsek që u është vënë në dispozicion. Impulset janë 0,325 µ sek të gjerë.

Në këtë sistem përdoret një kompresor pas procesit të kampionimit dhe multipleksimit, për të përmirë- suar raportin e sinjalit me zhurmën e kuantizimit. Në thelb kompresori është një pajisje jolineare e cila ngjesh (kufizon) luhatjet e mëdha të amplitudave. Karakteristika logaritmike e daljes e treguar në Fig.4.21. shërben si një shembull i thjeshtë që përdoret në praktikë.

Fig.4.21. Karakteristika tipike e një kompresori

Një zgjerues i vendosur në marrës siguron kompensi- min e jolinearitetit që i është futur sinjalit në transme- tues. Ai ka karakteristikë inverse me kompresorin. Efekti i shtypjes së sinjalit është që të sigurohet një numër i madh i 128 niveleve të kuantizimit.për nivele të ulëta të sinjalit duke reduktuar numrin korespondues për

99

sinjalet me amplitudë të madhe. Kjo është ekuivalente me futjen e një karakteristike kuantizimi që përdor hapa të vegjël për nivele të ulëta të sinjalit dhe hapa të mëdhenj për nivelet a larta të sinjalit. Prezenca e një zhurme të ulët kuantizimi për nivelet e ulëta të sinjalit është pa dyshim një veti e dëshirueshme. Ndërsa rritja e zhurmës në nivelet e larta të sinjalit është relativishte neglizhueshme.

Fig.4.22. Bllokskema e sistemit PCM BellNë Fig.4.22. tregohet një bllokskemë e thjeshtuar e këtij sistemi. Aty përdoren dy kompre sorë.

Përdori- mi i dy kompresorëve ul kërkesën në lidhje me shpej- tësinë e përgjigjes të sejcilit prej tyre. 24 kanalet ndahen në grupe me nga 12 kanale sejcili grup, dhe kampionet e njëpasnjëshëm jepen njeri pas tjetrit në të dy kompresorët. Daljet e të dy kompresorëve kombinohen më tej në një kodues.

100

Fig.4.23. Bllok skema e koduesit PCM Bell

Koduesi i përdorur Fig.4.23. është i ngjashëm me atë të përmendur në paragrafin e mësipërm. Kampionet ar- dhës PAM 5,2 µsek të gjerë krahasohen me një seku- encë të peshuar binare Kodi binar që i korespondon një kampioni të sinjalit analog në hyrje, gjenerohet duke krahasuar rrymën e sinjalit ardhës me një rrymë referimi të fiksuar e cila më tej konvertohet në një kod binar.

Kështu që me përcjellshmërinë 64G të lidhur tek njësi rryme i zbriten sinjalit ardhës. Në qoftë se komuton 32G zbriten njësi. Në qoftë se komutohen 64G dhe 32G njësitë që zbriten janë: 64 + 32 = 96 njësi e kështu me rradhë. Rryma në to komandon amplifikatorin shumator. Logjika specifike e përdorur tek dy kodues komuton në fillim 64G. Në qoftë se hyrje rezultante në amplifikatorin shumator është negative, dmth që kampioni i ardhur ka një amplitudë më të vogël se 64 njësi.

Pastaj qarku gjeneron një impuls që e çon 64G në tokë. Në qoftë se hyrja e amplifikatorit shumator është pozitive dmth që amplituda e kampionit të ardhur është më e madhe se 64 njësi atëhere skema nuk transmeton impuls dhe e lë të lidhur 64G. Pastaj lidhet përcjellshmëria 32G dhe vazhdohet procedura si më sipër deri sa lidhet dhe përcjellshmëria G.

Psh: Supozojmë se sinjali ardhës që e ka amplitu- dën 61,2 njësi duke zbritur 64 njësi komutohet 64G rezulton në hyrje negativ, prandaj çkyçet 64G dhe lidhet 32G gjë që rezulton në një hyrje pozitive në am plifikatorin shumator dhe kështu 32G mbetet e lidhur dhe shtohet 16G. Me qenë se përsëri zbriten 48 njësi nga 61,2 që është hyrja, rezultati është pozitiv, dhe kështu duke vazhduar do të kemi komutim tek 32+16+8+4+2 = 62 njësi që i zbriten sinjalit ardhës. Në këtë gjendje hyrja bëhet përsëri negative. Kështu që çkyçet 2G dhe lidhet G. Rrjedhimisht në dalje formohet sekuenca 01111001

101

që përfaqëson kodin e 61 Sikurse duket ky qark realizon njëkohësisht kuantizi- min dhe kodimin binar. Dekodimi tek marrësi në thelb është inversi i procesit të kodimit. Impulset ardhës ru- hen deri sa të vijnë të shtatë, dhe pastaj mblidhen në- përmjet rezistencave të peshuara duke dhënë numrin dhjetor të dëshiruar.

4.11 Modulimi i pozicionit të impulseve (PPM)

Në paragrafin e më parshëm diskutuam për sistemet PAM, PCM. Modulimi impulsiv në amplitudë është vetëm një shembull i tipeve të ndryshme të sistemeve të modulimit impulsiv që përdoren në prakti- kë. Në këto sisteme një sekuencë periodike impulsesh përbën mbartësen. Në varësi nga tipi i sistemit sinjali i hyrjes mund të modulojë ose të ndrysahojë amplitu- dën e impulseve (sistemi PAM), gjerësinë ose kohë- zgjatjen e impulseve (PWM ose PDM) ose pozicionin e impulseve (PPM). Bartësja – një sinjal tipik i hyrjes dhe tre tipe të daljes së moduluar tregohen në Fig.4.24.

Fig.4.23. Sistemet e modulimit impulsiv

Në daljen PDM gjerësia normale e impulsit rritet ose zvogëlohet në varësi të sinjalit. Në rastin PPM gjerësi a dhe amplituda e impulseve nuk ndryshojnë, por shfaqja e impulsit vonohet ose avancohet në përputhje me sinjalin e hyrjes.Këto janë tipet kryesore të sistemeve me modulim impulsiv. Ndryshime të këtyre tipeve sigurisht që janë të mundëshme dhe janë përdorur praktikisht ;

102

psh sistemet PAM bipolare, sistemi PDM me front rritës fiks dhe me front zbritës që ndryshon në përputh je me sinjalin, sisteme impulsive me periodë T që modulohet nga sinjali i dobishëm e tj.Sistemet PPM dhe PDM kërkojnë gjerësi më të madhe brezi se sa sistemet PAM ekuivalente. Zgjerimi i gjerësisë së brezit në rastin e PPM bëhet për të për- mirësuar raportet sinjal-zhurmë Thjeshtësia e sistemeve PPM, dhe PDM, në krahasim me teknikat e kodimit të kërkuara në sistemet PCM bën që ata të kenë shumë zbatime. Në ato raste kur sinjali analog që do të transmetohet nuk duhet që të ketë zhurmat e kuantizimit dhe të kodimit mund të preferohen sistemet PPM dhe PDM. Me qenë se impulset e moduluara PDM ose PPM kanë të njejtën amplitudë ato mund të riformohen periodikisht gjatë transmetimit pikërisht si në rastin e impulseve PCM Në këtë mënyrë eleminohen shtrembërimet e pa dëshirueshme.

Le të shqyrtojmë një sistem PPM i cili ka 23 kanale zanore me një brez frekuencash nga 100 deri 3400 Hz. Shpejtësia e kampionimit është 8 KHz (më e madhe se 2B = 6,8 KHz) dhe intervali i kampionimit i “Naikuistit” Kjo lejon që rreth 5 µ sek për çdo kanal të mund të përdo- ren për ndryshimin e pozicioneve të impulseve ( + dhe – rreth pozicionit mesatar) në përputhje me sinjalin akustik në hyrje. Diagrama në kohë për disa kanale të tillë tregohet në Fig.4.25. Impulset e markerit M janë dy impulse iden- tikë larg njeri tjetrit sa një gjerësi impulsi. Impulset që përdoren faktikisht janë trapezoidalë me bazë 0,8 µ sek dhe kohë rritje dhe rënie 0,15 µ sek. Zhvendosja maksimale në kohë e impulsit që i korespondon sinjalit maksimal në hyrje është në lidhje me sinjalin normal (kur hyrja = 0) Hapësira totale e kërkuar nga çdo kanal është 2,3 µsek (2 µsek plus tolerancën e kohëve të rritjes dhe të rënies). Një kohë sigurie prej 2,7 µsek krijon diapazonin midis kanaleve. Këto shifra tregohen në Fig.4.25.

Fig.4.25. Kanalet individuale dhe forma e impulsit të një sistemi PPM.

Nga diskutimet e bëra për lidhjet kohë-frekuencë gjerësia e brezit është invers proporcionale me kohën e rritjes. Kështu dhe për rastin tonë del 3,3 MHz Gjerësia faktike e brezit të përdo- rur në këtë sistem është 2,8 MHz Vërehet se kërkesa që 23 kanale të multipleksohen në 125 µsek duke marrë parasyshë edhe zhvendosjen maksimale të impulseve si dhe kohën e sigurisë; të çon në përdorimin e impulseve shumë të ngushta me kohë rritje shumë të vogël, rrjedhimisht me brez shumë të gjerë. Ky rast sigurisht që është i ndryshëm nga rasti i sistemeve PAM ku forma e impulsit nuk ka ndonjë rëndësi shumë të madhe, dhe rrjedhimisht mund të përdoren gjerësi më të vogla brezi.

103

Pikërisht si dhe në rastin e sistemeve PAM ka shumë rrugë të mundëshme për gjenerimin dhe dedektimin e sinjaleve PPM të multipleksuara në kohë. Njeri prej tyre trewgohet në bllok skemën e Fig.4.26. Multivibratorët e treguar janë të gjithë me konstante kohe të ndryshme, dhe sigurojnë në mënyrë sekuencia le gjerësi në rritje të impulseve të daljes. Ata të gjithë kyçen periodikisht në të njejtën kohë nga një gjenerator impulsesh sinkronizimi.

Fig.4.26. Gjenerimi i PPM

Impulset e multivibratorëve me gjerësi të ndryshme më pas kufizohen, diferencohen, dhe pastaj kombinohen tek mikseri. Dalja e sinkronizatorit jepet direkt në mikser dhe shërben si marker në filim të çdo cikli Impulset e markerit për t’u dalluar nga impulset e kanalit mund të bëhen me gjerësi më të madhe. Daljet e një pas njëshme të impuseve dhe dalja përfundimta- re e multipleksuar tregohen në Fig.4.27. Në Fig.4.28. tregohet një mënyrë që përdor një linjë vo- nese me shumë dalje, për demodulimin e impulseve PPM të multipleksuara.

104

Fig.4. 27.

Diagramat e impulseve PPM

Daljet e linjës së vonesës janë të baraslarguara me 5 µsek njera nga tjetra. Dy daljet që i korespondojnë impulseve të markerit « a » dhe « b » janë larg njera tjetrës sa një gjerësi impulsi. Gjeneratori i portave mund të kyçet vetëm kur vijnë në mënyrë sekuenciale impilset e markerit « a » dhe « b » Impulset e gjeneratorit të portave zgjasin sa perioda normale e impulseve PPM plus ose minus zhvendosjen për shkak të modulimit (2,3 µsek) dhe shërbejnë për të hapur të gjkitha daljet e kanaleve të lidhura në daljet koresponduese të linjës së vonesës. Gjatë kohës që porta qëndron e hapur, një impuls që vjen në një kanal të caktuar kyç një sweep (zbërthy- es) linear në atë kanal. Ai çkyçet në fund të intervalit të portës. Në momentin e çkyçjes së sweep-it niveli i tensionit të tij kampionohet dhe ngarkohet një konden sator.

105

Fig.4.28. Demodulatori i sistemit PPM

Impulset e avancuara në kohë prodhojnë një tension më të madh, kurse impulset e vonuara në kohë pro- dhojnë një tension më të vogëlPër shkak të linearitetit të sweep-it tensioni i kampionuar është proporcional me pozicionin e impulsit dhe pas një invertimi të mundshëm dhe pas një filtrimi,riprodhon sinjalin original Audio. 4.11 Përmbledhje

Sistemet numerike të studiuara deri tani janë të një rëndësie tek nollogjike në rritje dhe për shkak të thjeshtësisë konceptuale shërbejnë si hyrje e përshta- tëshme në fushën e transmetimit të informacionit dhe përpunimit të sinjalit.

Me qenë se përpunimi numerik po merr një rrol gjithnjë e më të madh në teknollogjinë moderne, teknikat numerike si kampionimi, konvertimi A/D e tj po bëhen gjithnjë e më shumë një bazë e rëndësishme për projektimin dhe zhvillimin e sistemeve.

Në këtë kapitull fillimisht treguam se bazë për transmetimin numerik është kampionimi i sinjalit me brez të kufizuar B (Hz) dhe që nevoiten të paktën 2B kampione sinjalesh me qëllim që të mbartet i gjithë informacioni i sinjalit origjinal. Kampionimi luan një rrol kyç në analizën dhe përpuni min e të dhënave në kompjuter, po ashtu dhe në prega titjen e sinjaleve për tu transmetuar në rrugë numerike

Duke lënë një hapësirë të mjaftueshme midis kam pioneve, sinjale shtesë mund të multipleksohen në kohë për transmetim në një kanal. Kjo pa dyshim sjell kërkesa në rritje për gjerësinë e brezit. Për transmetimin e të dhënave numerike që janë numra diskretë dhe jo sinjale të vijueshëm, kampionet e

106

sinjalit fillimisht duhet të kuantizohen në nivele specifike amplitude. Kjo sjell të ashtuquajturën zhurmë të kuantizimit që është diferenca midis amplitudës së kampionimit aktu-al dhe kampionimit të përafruar. Përdorimi i një numri të përshtatshëm nivelesh kuantizimi e bën këtë efekt të neglizhueshëm.

Sinjali pas kuantizimit mund të kodohet në një sistem të dëshiruar. Sistemi binar është ai që përdoret më shumë, me që në këtë rast kemi mbrojtje më të madhe nga zhurmat dhe shtrembërimet. Kërkesa e fuqisë reduktohet ndërsa gjerësia e brezit rritet në dispozicion të shifrave binare. Nga ana tjetër kampionet e njëpasnjëshme të sinjalit mund të bëhen nga amplituda të rritura me qëllim që të zvogëlohet gjerë- sia e brezit, por me kusht që të rritet eksponencialisht fuqia e sinjalit. .

107

telekomunikacione722

Documents