Adatátvitel

Redundancia

Köznyelvi értelemben bőbeszédűség, terjengősség, felesleges elemeket tartalmazó közlemény.
Információelméleti értelemben a redundancia több jel felhasználása, mint amennyire az adott információ közvetítéséhez feltétlenül szükség van.
Az üzenet közvetítéséhez minimálisan szükséges és az aktuálisan felhasznált jelek mennyisége alapján a redundancia mértéke számszerűen is kifejezhető.
A természetes nyelvek jelentős mennyiségű redundanciát tartalmaznak: a szavak több betűből állnak, mint amennyire egymástól megkülönböztethető szavak létrehozásához szükség lenne, és a mondatszerkesztés nyelvtani szabályai, valamint a stilisztikai követelmények is további információelméleti értelemben felesleges jelekkel növelik a közleményeket. Ugyanakkor a redundancia teszi lehetővé, hogy felfogjunk, megértsünk bizonyos határok között pontatlanul vagy hiányosan közvetített jelsorozatokat (helyesírási hibákat, hiányzó betűket tartalmazó szövegek, rosszul hallható beszéd) is lényeges információk elvesztése nélkül. A technikai kommunikációban a zajos csatornán áthaladó közlemények redundanciáját ugyancsak megnövelik (pl. a jelsorozat többszöri közvetítésével, ellenőrző kódok, hibajavító mechanizmusok beépítésével), hogy megakadályozzák az információk elveszítését.
A tananyagok tervezése során szintén fontos a redundancia optimális mértékének megállapítása. A nehézséget elsősorban az okozza, hogy ugyanazt a tananyagot különböző előzetes tudással rendelkező tanulók használják, így nem határozható meg teljes biztonsággal (néhány, szigorúan egymásra épülő tudáselemeket tartalmazó, ún. zárt tantárgy, pl. a matematika kivételével), mely kifejezéseket ismer egy adott tanuló, milyen bonyolultságú, logikai szerkezetű mondatokat képes értelmezni. Ezért általában az információkat különböző megfogalmazásban többször is közölni kell, esetleg más információközvetítő csatornák felhasználására (képek, ábrák, grafikonok, táblázatok, technikai eszközök, stb.) is szükség lehet.


Adatátviteli sebesség: Digitális hálózatokat az átviteli sebességükkel – az időegység alatt átvitt bitek számával – jellemezhetjük. Ezt bit/s-ban (bps) vagy ennek többszöröseiben (kbps, Mbps) mérjük.

Sávszélesség: Digitális hálózatok esetén a hálózatra (pontosabban a kommunikációs csatornára) jellemző legnagyobb adatátviteli sebességet nevezik sávszélességnek. A sávszélesség minden átviteli eszköz jellemző mennyisége (hálózati kártya, modem, hálózati vonal, stb.). Sok esetben a szolgáltatók két sávszélességi adatot adnak meg. Más sebességgel történhet a letöltés, mint a feltöltés. Pl.: 768/128 kbps. Az átvitel sávszélességét mindig a leglassabb elem sebessége határozza meg (pl.: egy nagysebességű hálózatra kapcsolt modem esetén a modem, telefonvonal esetén a telefonvonal sebessége).

Átviteli közegek

Az adatátvitelhez többféle fizikai közeg használható.

Vezetékes

Fizikai felépítése alapján több fajtát különböztetünk meg. Ezek fizikai tulajdonságai erőteljesen befolyásolják alkalmazhatóságukat. A csomagok elektromos vagy fény impulzusok formájában utaznak. Az egy hálózatot összekötő kábeleket szegmensnek hívjuk. Átviteli sebességük és használhatóságuk alapján három hálózati kábeltípust különböztetünk meg:

koaxiális kábel (hasonló a TV antennához ) A 80-as, 90-es évek elején használták helyi hálózatok kiépítésére. Alacsony adatátviteli sebessége és sérülékenysége miatt az új hálózatokban már nem használják.

csavart érpár
UTP (unshilded twisted pair – árnyékolatlan csavart érpár) napjaink legelterjedtebb hálózati kábele. A külső szigetelésen belül nyolc, egyenként szigetelt eret találunk, melyeket párosával összetekernek, majd a párokat ismét összetekerik, így árnyékolják egymást. A nyolc érből négyet használ a hálózat, 2 küldőt és 2 fogadót, a többit pl. a telefon használja.

STP (shilded twisted pair – árnyékolt csavart érpár) a kábelt fóliával árnyékolják, így biztonságosabban használható hosszabb távolságra is. Két összekötött hálózati végpont között a távolság az ajánlás szerint legfeljebb 100 m. Átviteli sebessége: 10 vagy 100 Mbps.

optikai kábel (üvegszálas kábel) az igen vékony, de hajlékony üvegszálat rugalmas védőanyaggal (gumi vagy kevlár) veszik körül. Az üvegszálas kábelben fényimpulzusok mennek át. Nagyon nagy hálózati sebességet lehet vele elérni, jó hibatűréssel. Az áthidalható távolság több km. A kábel, a csatlakozók és a szerelésükhöz szükséges felszerelés nagyon drága. Viszont nem érzékeny az elektromágneses zavarokra. Vékony, könnyű. Nehéz lehallgatni. teljes visszaverődés
Vezeték nélküli

Amikor nem lehetséges vezetékes összeköttetést létesíteni az állomások között, vezeték nélküli technológiák közül lehet választanunk:

Infravörös (1012-1014 Hz): Elsősorban kistávolságú adatátvitel esetén (pl. TV távirányító). Olcsó, könnyen előállítható, viszonylag jól irányítható, viszont óriási hátrány, hogy szilárd testeken nem képes áthatolni. Így is alkalmasak lehetnek épületen belüli lokális hálózatok átviteli rendszerének kialakítására.
Rövidhullámú, rádiófrekvenciás átvitel (WiFi, Bluetooth) kisebb távolságra. Mikrohullámú tartományban (100 MHz felett). Egyenes vonal mentén terjed (ismétlők kb. 50 km-enként), jól fókuszálható (parabolaantenna).
Mikrohullámú átvitel, mely működésének feltétele, hogy a két antennának látnia kell egymást.
Lézer
Műholdas átvitel: Geostacionárius műholdak. A műholdakon lévő transzponderek a felküldött mikrohullámú jeleket egy másik frekvencián felerősítve visszasugározzák (3,7...4,4 GHz le, 5,9...6,4 GHz fel). Jelentős a késleltetés (250-300 ms).