ضرورت استفاده از مخابرات دیجیتال

ضرورت استفاده از مخابرات دیجیتال:
به فرایند انتقال اطلاعات به صورت دیجیتالی، در اصطلاح مخابرات دیجیتال می گویند.

در این مطلب قصد داریم به بررسی ضرورت استفاده از مخابرات دیجیتال بپردازیم و بخش های مختلف سیستم مخابرات دیجیتال و مزایای استفاده از آن را توضیح دهیم.

انتقال اطلاعاتی که در زندگی روزمره ما اتفاق می افتد، در قالب انتقال سیگنال ها است. این سیگنال ها مانند سیگنال صوتی، دارای طبیعت آنالوگ هستند.

اما زمانی که لازم باشد در یک فاصله دور ارتباط برقرار شود، آن گاه سیگنال پیام آنالوگ از طریق سیم های ارتباطی منتقل می شوند. برای این کار از تکنیک هایی استفاده می شود که انتقال اطلاعات به صورت موثرتری انجام گیرد.

در روش های سنتی مخابرات، از سیگنال های آنالوگ برای انتقال اطلاعات به مسافت های دوردست استفاده می شد.

مخابرات آنالوگ دارای نقاط ضعف زیادی از جمله اعوجاج (Distortion)، تداخل (Interference) و شکاف های امنیتی است.

برای غلبه بر این مشکلات، سیگنال را با استفاده از روش های مختلف به سیگنال دیجیتال (Digitized) تبدیل می کنیم. سیگنال های دیجیتال امکان مخابراتی شفاف تر، دقیق تر و بدون ضعف را فراهم می آورد.

در تصویر زیر تفاوت بین دو سیگنال آنالوگ و دیجیتال نشان داده شده است.

سیگنال دیجیتال از مقادیر یک و صفر تشکیل شده است که به ترتیب نشان دهنده مقادیر High و Low هستند.

مزایای مخابرات دیجیتال:
در مخابرات دیجیتال سیگنال های آنالوگ به دیجیتال تبدیل می شوند. این کار مزایای فراوانی دارد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تأثیر نویز، اعوجاج و تداخل روی مخابرات دیجیتال نسبت به مخابرات آنالوگ بسیار کمتر است؛ زیرا سیگنال دیجیتال ذات تأثیرناپذیرتری دارد.
• مدارات دیجیتال از قابلیت اطمینان بسیار بالاتری برخوردار هستند.
• طراحی مدارات دیجیتال آسان تر و نیز ارزان تر از طراحی مدارات آنالوگ است.
• ادواتی که در طراحی یک مدار دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند نسبت به ادوات یک مدار آنالوگ از نعطاف پذیری بالاتری برخوردارند.
• پدیده «مکالمه متقابل» (Cross-Talk) در مخابرات دیجیتال بسیار به ندرت اتفاق می افتد، در حالی که در مخابرات آنالوگ این پدیده احتمال وقوع بالاتری دارد.
• در مخابرات دیجیتال سیگنال بدون تغییر باقی می ماند؛ زیرا پالس به یک اغتشاش سطح بالا نیاز دارد تا مشخصه های خود را تغییر دهد که این امر بسیار دشوار است و معمولا اتفاق نمی افتد.
• عملگرهای پردازش سیگنال مانند «رمزگذاری» (Encryption) و «فشرده سازی» (Compression)، در مدارات دیجیتال به منظور حفظ امنیت سیگنال پیام مورد استفاده قرار می گیرند.
• احتمال وقوع خطا را می توان از طریق به کار بردن «آشکارسازهای خطا» (Error Detecting) و «کدهای تصحیح خطا» (Error Correcting Codes) تا حد بسیار زیادی کاهش داد.
• «تکنیک طیف گسترده» (Spread Spectrum Technique) را می توان برای جلوگیری از پارازیت سیگنال مورد استفاده قرار داد.
• ترکیب سیگنال های دیجیتال با استفاده از «مالتی پلکسینگ تقسیم زمانی» (Time Division Multiplexing) یا TDM نسبت به ترکیب سیگنال های آنالوگ با استفاده از «مالتی پلکسینگ تقسیم فرکانسی» (Frequency Division Multiplexing) یا FDM بسیار آسان تر است.
• پروسه پیکربندی سیگنال های دیجیتال نسبت به سیگنال های آنالوگ آسان تر است.
• سیگنال های دیجیتال را می توان نسبت به سیگنال های آنالوگ با سهولت بیشتری ذخیره سازی و بازیابی کرد.
• بسیاری از مدارات دیجیتال دارای تکنیک های رمزگذاری متداولی هستند و به همین دلیل از ادوات مشابهی می توان برای چند هدف استفاده کرد.
• با استفاده از سیگنال های دیجیتال می توان از قسمت عمده ظرفیت کانال بهره برد.