Historia
Kaapelit
Satelliitit
Sanasto
Tekijät
Viitteitä
Tekninen sanasto
Analogiatekniikka/Digitaalitekniikka
Analogiatekniikan ja digitaalitekniikan suurin ero on tiedon esitysmuodossa. Analogiasignaali voi saada mitä tahansa arvoja tietyltä alueelta, kun taas digitaalisignaalilla on aina rajallinen esitystarkkuus. Esimerkiksi lämpötila voidaan periaatteessa määrittää tavallisesta (analogisesta) mittarista kuinka tarkasti hyvänsä (esim. 20,1234), mutta digitaalimittari näyttää lämpötilan esimerkiksi yhden desimaalin tarkkuudella (esim. 20,1).Digitaalitekniikassa esitystarkkuuden määrää lukujen esittämiseen käytettyjen bittien määrä. Yksi bitti voi saada joko arvon 1 tai arvon 0, eli sillä voidaan esittää kaksi lukua tai vaikkapa kattovalaisimen tila (poissa (0) - päällä (1)). Neljällä bitillä voidaan esittää jo 16 eri tilaa tai lukua ja niin edelleen.
Digitaalitekniikan suurin etu piilee juuri biteissä. Koska kaikki tieto on esitettävissä ja siirrettävissä bittijonoina, joissa on siis vain kahta mahdollista tilaa, siirtotiellä signaaliin tulevat virheet on suhteellisen helposti havaittavissa. Analogisesta signaalista on aika mahdotonta erotella varsinkin pieniä virheitä tai muutoksia, sillä signaalilla ei ole mitään määrättyä tilaa, mikä sen pitäisi olla. Digitaalisen signaalin voidaan sopia olevan vaikkapa yksi, kun jännite on 5V ja nolla, kun jännite on 0V. Jos vastaanotetaan esimerkiksi 4,5V, niin bitti kuvaa todennäköisesti ykköstä ja 0,9V nollaa jne. Tämän lisäksi voidaan erilaisilla matemaattisilla virheenkorjausmenetelmillä havaita muuttuneet bitit ja korjata ne oikeiksi. [Alkuun]
Bitti (bit)
Yksi bitti voi saada vain kaksi lukuarvoa. Se voi olla joko nolla tai yksi. Sillä voidaan siis kuvata asioita kuten (päällä/pois päältä, kyllä/ei) ja tämä voidaan sähköisesti toteuttaa esimerkiksi kuvaamalla ykkönen viiden voltin jännittellä (5V) ja nolla jännitteettömällä tilanteella (0V). Kahdella bitillä voidaan kuvata neljä eri asiaa tai lukua (00,01,10,11) jne. [Alkuun]Siirtonopeudet (bit/s, bps)
Siirtonopeutta ilmaistaan samaa tarkoittavilla lyhenteillä bit/s ja bps (bits per second, bittiä sekunnissa).kbit/s tarkoittaa tuhatta bittiä eli kilobittiä sekunnissa (1000 bit/s).
Mbit/s tarkoittaa miljoonaa bittiä eli megabittiä sekunnissa (1000000 bit/s).
Gbit/s tarkoittaa miljardia bittiä eli gigabittiä sekunnissa (1000000000 bit/s).
Näiden käsitteiden kanssa pitää olla tarkkana, sillä tietotekniikassa kilo tarkoittaa esimerkiksi muistin yhteydessä 1024:ää bittiä ja mega 1024 potenssiin kahta eli 1048576:ää bittiä. Tämä sen vuoksi, että mm. tietokoneen muistin koko on aina joku kahden potenssi. Kilo on siis 2^10 = 1024 ja mega 2^20 = 1048576. [Alkuun]
Kaistanleveys (bandwidth)
Kaistanlevedellä kerrotaan paljonko esim. siirtotiellä on siirtokapasiteettia tai paljonko datan siirtoon tarvitaan siirtokapasiteettia. Yksikkö on bittiä/sekunti. [Alkuun]Kanavointi (multiplexing)
Yhteen kaapeliin saadaan useita puheluita käyttämällä kanavoinniksi kutsuttu tekniikkaa.Taajusjakokanavointi (frequency-division multiplexing, FDM)
Analogiatekniikassa useita puhelinsignaaleita voidaan laittaa kulkemaan saamaan kaapeliin, mikäli signaalit käyttävät eri taajuuksia. Taajuusjakokanavoinnissa jokaiselle puhelinsignaalille määrätään siis oma taajuusalue, jolle signaali siirretään kulkemaan. [Alkuun]Aikajakokanavointi (time-division multiplexing, TDM)
Digitaalitekniikassa käytetään aikajakokanavointia, jossa jokaiselle erilliselle digitaaliselle signaalille annetaan paikka nopeammassa bittivirrassa. Esimerkiksi jokainen puhelu vaatii 64kbit/s kapasiteetin, eli puhelu kulkee bittivirtana, jonka nopeus on 64000 bittiä sekunnissa. Tällaisia bittivirtoja voidaan yhdistää nopeammaksi bittivirraksi. Esimerkiksi 30 puhelua vaatisi bittivirran, jonka nopeus olisi ainakin 30*64000 bittiä sekunnissa. [Alkuun]Aallonpituusjakokananavointi (Wavelenght Division multiplexing, WDM)
Useita optisia signaaleja voidaan laittaa kulkemaan yhtäaikaa samaan valokaapeliin, mikäli ne ovat eri taajuuksilla eli niillä on eri aallonpituus. WDM ja SDH tekniikoita yhdistelemällä voidaan teoriassa päästä jopa 50 Gbit/s siirtokapasiteettiin yhdellä ainoalla valokuidulla. [Alkuun]Laajakaistainen (broadband)
Laajakaistaisella tarkoitetaan järjestelmää jolla on suuri kaistanleveys. [Alkuun]LAN-Verkko (LAN-Network)
Lähiverkko (Local Area Network), yleensä rakennuksen sisällä oleva tietoliikenneverkko. Esimerkiksi mikroverkot ovat tyypillisiä lähiverkkoja. [Alkuun]Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH
PDH on digitaalinen hierarkia, missä on tarkasti sovittu miten eri bittivirtoja yhdistellään nopeammiksi bittivirroiksi kanavoimalla. PDH:ssa käytetään aikajakokanavointia. Kansainvälisissä spesifikaatioissa on sovittu nopeuksiksi 2Mbit/s, 8Mbit/s, 34Mbit/s ja 140Mbit/s. Myös 565Mbit/s nopeudella toimivia järjestelmiä on olemassa.Plesiokroninen tarkoittaa "melkein synkronista". Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että verkossa olevat PDH-laitteet voidaan synkronoida eli tahdistaa kukin erikseen omaan kelloonsa. Vaikka kellot ovat hyvin tarkkoja, on niissä kuitenkin pieniä eroja. Tätä eroa sanotaan plesiokroniseksi. Tämän eron takia bittivirtoja joudutaan manipuloimaan, jotta kaikkilla yhdistettävillä bittivirroilla olisi sama nopeus. Tästä johtuen PDH:ssa alemman tason signaalin saa esille ainoastaan purkamalla korkeamman tason signaalin tälle tasolle asti. [Alkuun]
Runkoyhteys (trunk connection)
Runkoyhteyksiin on koottu useita yhteksiä kuten kaupunkien tai maiden väliset siirtoyhteydet. Runkoyhteydet on toteutettu Euroopassa esimerkiksi PDH-tekniikalla. Nykyään rakennetaan lähinnä SDH-tekniikalla toteutettuja runkoverkkoja. SDH:n lisäksi WDM-tekniikkaa käyttämällä päästään erittäin suuriin siirtonopeuksiin ja suureen kapasiteettiin. [Alkuun]Synchronous Digital Hierarchy, SDH
SDH eli synkroninen digitaalinen hierarkia on siirtoverkoissa PDH:n seuraaja ja siinä käytetään PDH:n tapaan aikajakoista kanavointia. Alimman hierarkiatason signaalin, STM-1:n (synchronous transfer module), nopeus on 155.52Mbit/s ja korkeamman tason signaalit ovat tämän monikertoja. Kansainvälisissä spesifikaatioissa on sovittu monikerroiksi 4, 16, 32 ja 64 (STM-4 ... STM-64) [6].SDH-verkossa olevat laitteet ovat kaikki synkronoitu eli tahdistettu samaan kelloon. Tämän kellon tulee olla niin tarkka, että se saa "heittää" alle sekunnin 3170 vuodessa [7]. Tällaisia tarkkuuksia saavutetaan ainoastaan kalibroimalla verkon referenssikello (PRC, Primary Reference Clock) mahdollisimman tarkasti cesium atomistandardista johdetuilla kelloilla. Tällaisesta tarkkuudesta hyödytään siten, että SDH-signaalista voidaan suoraan erottaa yksittäisiä alemman tason signaaleja ilman että koko paketti pitää purkaa tälle tasolle kuten PDH-tekniikassa. [Alkuun]
