تعریف کانال مخابراتی

تعریف کانال مخابراتی:
یکی از اجزای بسیار مهم در سیستم های مخابراتی، «کانال مخابراتی» (Communication Channel) نام دارد.

یک کانال مخابراتی ارتباط بین «فرستنده» (Transmitter) و «گیرنده» (Receiver) مخابراتی را برقرار می کند. 

کانال مخابراتی فیزیکی ممکن است یک جفت سیم باشد که سیگنال های الکتریکی را منتقل می کنند.

همچنین امکان دارد کانال مخابراتی یک «فیبر نوری» (Optical Fiber) باشد که اطلاعات را به شکل یک اشعه نور «مدوله شده» (Modulated) حمل می کند.

شکل سوم کانال مخابراتی، «کانال های اقیانوسی زیرآبی» (Underwater Ocean Channel) است که اطلاعات به صورت آکوستیکی یا فضای آزاد منتقل می شوند و در آن ها سیگنال حمل کننده اطلاعات به کمک آنتن های مخابراتی تابانده و پخش می شوند.

از سایر رسانه هایی که می توانند به عنوان کانال مخابراتی در نظر گرفته شوند می توان به رسانه های ذخیره سازی داده مانند نوارهای مغناطیسی و دیسک های مغناطیسی و دیسک های نوری اشاره کرد.

یکی از مشکلات اساسی در انتقال اطلاعات در طول هر کانال مخابراتی، «نویز جمع شونده» (Additive Noise) است.

در حالت کلی، می توان گفت که نویز جمع شونده به صورت داخلی توسط قطعاتی مانند مقاومت و نیز ادوات حالت جامد تولید می شود که برای پیاده سازی یک سیستم مخابراتی مورد استفاده قرار می گیرند. گاهی به نویز جمع شونده، «نویز حرارتی» (Thermal Noise) نیز می گویند.

البته در یک سیستم مخابراتی برای ایجاد نویز و تداخل، منابع خارجی نیز وجود دارد که از آن جمله می توان به تداخلات ناشی از سایر کاربران یک کانال مخابراتی اشاره کرد.

زمانی که این نویزها و تداخلات باند فرکانسی یکسان با سیگنال مطلوب را اشغال کنند، می توان تأثیر آن ها را با استفاده از طراحی مناسب سیگنال انتقالی و نیز دمدولاتور مربوطه در سمت گیرنده کمینه کرد.

سایر انواع «تخریب هایی» (Degradations) که سیگنال در یک کانال مخابراتی با آن ها رو به رو می شود، «تضعیف سیگنال» (Signal Attenuation)، اعوجاج دامنه و فاز و نیز «اعوجاج چند مسیری» (Multipath Distortion) هستند.

تأثیر نویز در سیستم مخابراتی را می توان با افزایش توان سیگنال ارسالی تا حد زیادی کاهش داد. با این حال، تجهیزات لازم و نیز سایر الزامات عملی باعث می شوند که سطح توان سیگنال ارسالی با محدودیت مواجه باشد.

البته یک محدودیت اساسی دیگر، پهنای باند کانال است. محدودیت پهنای باند در کانال مخابراتی معمولا به دلیل محدودیت های فیزیکی واسط انتقال و نیز قطعات الکترونیکی مورد استفاده در ساخت فرستنده و گیرنده به وجود می آید.

این دو محدودیت، منجر به مقید شدن مقدار داده هایی می شود که می توان آن ها را به صورت مطمئن در طول هر کانال مخابراتی منتقل کرد.

نتایج «اصل شانون» (Shannon’s Basic) ظرفیت کانال مخابراتی را به توان ارسال شده و نیز پهنای باند مرتبط می سازد.