انتقال النطاق الأساسي - Baseband Transmission

عادةً ما تنقل أنظمة الإرسال الرقمية المعلومات في نطاق عرض مقيد يتمحور حول بعض ترددات الموجات الحاملة، وعادةً ما يكون تردد الموجة الحاملة كبيراً فيما يتعلق بعرض النطاق للإشارة الحاملة للمعلومات، ولكن في بعض الحالات خاصة في بعض أجهزة مودم بيانات النطاق الصوتي يكون من نفس الحجم، والسمة المميزة لإرسال النطاق الأساسي هي أنّ تردد الموجة الحاملة هو صفر أي أنّ البيانات تنتقل في نطاق حول التيار المستمر، فإنّ هذا النهج مناسب تماماً للقنوات التي تمر فقط بترددات بالقرب من بعضها مثل أزواج الأسلاك وقنوات التسجيل الرقمية.

ما هو النطاق الأساسي – Baseband Transmission؟

النطاق الأساسي (Baseband Transmission): هي تقنية إشارات ترسل إشارات رقمية عبر تردد واحد كنبضات كهربائية منفصلة، يحمل النطاق الترددي الكامل لنظام النطاق الأساسي إشارة بيانات واحدة فقط ويكون عموماً أقل من مقدار النطاق الترددي المتاح في نظام إرسال النطاق العريض، وفي إرسال النطاق الأساسي يتم تحويل بتات البيانات مباشرة إلى إشارات حيث يُمثل مستوى الجهد الأعلى البتة (1) بينما يمثل مستوى الجهد المنخفض البتة (0).

تكون إشارة النطاق الأساسي ثنائية الاتجاه بحيث يمكن لنظام النطاق الأساسي إرسال واستقبال الإشارات في نفس الوقت ويمكن تجديد إشارات النطاق الأساسي باستخدام مكررات من أجل السفر لمسافات أطول قبل أن تضعف وتصبح غير قابلة للاستخدام بسبب التوهين.

لا تستخدم تقنيات إرسال النطاق الأساسي التضمين، ولكن يمكنها استخدام تعدد الإرسال بتقسيم الوقت (TDM) لاستيعاب قنوات متعددة عبر خط إرسال نطاق أساسي واحد.

تضمين النطاق الأساسي – Baseband Modulation:

1. عدم العودة إلى الصفر – NRZ:

يقوم على ترميز أحادي القطب حيث يمثل الجهد العالي (1) بينما يمثل الجهد المنخفض (0)، عدم العودة إلى الصفر يعني أنّ الإشارة لا تعود إلى الصفر في منتصف البت.

2. عكس العودة إلى الصفر – NRZ Invert:

هو مخطط تشفير قطبي حيث يتم تمثيل البتة (1) من خلال انتقال الجهد بينما يتم تمثيل البتة (0) بعدم وجود مثل هذه الانتقالات، ويكون لديها معدل إشارة متوسط ​​(N / 2 باود).

3. ترميز مانشستر – Manchester Encoding:

ترميز مانشستر: هو مخطط ترميز ثنائي الطور حيث يتم تمثيل البت (1) من خلال انتقال الجهد من الأعلى إلى المنخفض، بينما يتم تمثيل البتة (0) من خلال انتقال الجهد من منخفض إلى مرتفع.

4. ترميز ثنائي القطب – Bipolar Encoding:

ويسمى أيضاً (AMI) حيث يتم استخدام ثلاثة مستويات للجهد يقوم بتمثيل البتة (0) بعدم وجود إشارة خط بينما يتم تمثيل البتة (1) بمستوى جهد موجب أو سالب بالتناوب مع المستويات المتعاقبة.

نقل النطاق العريض – Broadband Transmission:

يستخدم نظام النطاق العريض في تقنيات التعديل لتقليل تأثير الضوضاء في البيئة، يستخدم الإرسال واسع النطاق إرسالاً متعدد القنوات أحادي الاتجاه باستخدام مزيج من تشكيل الطور والاتساع، ومن الأمثلة على استخدمه في نقل تلفزيون الكيبل إلى أماكن العمل.

عناصر Broadband transmission:

• تستخدم الإشارات التماثلية.
  
• نقل البيانات أحادي الاتجاه.
  
• مسافة انتقال الإشارة طويلة.
  
• إمكانية مضاعفة تقسيم التردد.
  
• الإرسال المتزامن لإشارات متعددة عبر ترددات مختلفة.
  

الفرق بين إرسال النطاق العريض والنطاق الأساسي:

يشير النطاق الأساسي إلى البيانات التماثلية أو الرقمية قبل اختلاطها بالبيانات الأخرى، على سبيل المثال إخراج الميكروفون التماثلي هو النطاق الأساسي وعندما يتم تجريد التردد الحامل لمحطة (FM) بعيداً في الراديو أي تمت إزالته، فإنّ الإشارة الصوتية الأصلية التي تسمعها هي إشارة النطاق الأساسي، ويعتبر إرسال الإيثرنت نطاقاً أساسياً لأنّ الإشارات ليست مختلطة وتشغل عرض النطاق الترددي الكامل للخط.

في الواقع تعد (base) جزءاً من اسم إصدار (Ethernet)، مثل: (10Base-T و100Base-T)، وعندما يتم تحويل إشارة صوتية رقمية مضغوطة مثل (MP3) إلى تنسيق آخر فإنّه يتم فك ضغطها مرة أخرى إلى معدل البت الأصلي أي إشارة النطاق الأساسي قبل ضغطها في التنسيق الجديد.

يتم تطبيق أكواد تشكيل النطاق الأساسي على نطاق واسع في مجالات متنوعة، مثل نقل الخط الرقمي (21، 28، 18، 116) والنقل البصري الرقمي (111، 16) والتخزين الرقمي المغناطيسي والبصري (105، 100، 106) حيث يتم العمل على ترجمة تسلسل بيانات المصدر (dⁿ) إلى تسلسل (k) يتم إرساله عبر القناة، والهدف الرئيسي هو تمكين المتلقي من إصدار قرارات موثوقة حول (dⁿ)، ولذلك ينبغي أن يأخذ تصميم الشفرة في الحسبان خصائص كل من القناة والمستقبل.