Οπτικές ασύρματες επικοινωνίες - part 2

Όταν μιλάμε ή γράφουμε σε μα ψηφιακή συσκευή, οι λέξεις μετατρέπονται σε σειρές από ψηφιακά bit 0 και 1.

Τα φτωχά καημένα ψηφιακά bit όμως, δεν μπορούν να ταξιδέψουν μακριά. Χρειάζονται ένα μεταφορικό μέσο. Αυτό είναι ένα αναλογικό σήμα το οποίο είναι τόσο βαρετά ομοιόμορφο που πολύ ευχαρίστως θα δεχτεί να μεταφέρει τα ψηφιακά bit. Έτσι, για να αποκτήσει νόημα η ύπαρξή του!

Προσκαλεί λοιπόν τα ψηφιακά bit να καθίσουν επάνω του και από τη χαρά του αλλάζει μορφή. Έτσι, αν κάποιος το δει απο μακριά, καταλαβαίνει αμέσως ποια είναι η χαρούμενη παρέα των bit που ταξιδεύουν μέσα από αυτό!

Αυτό που μόλις είδαμε λέγεται διαμόρφωση πλάτους. Άλλαξε δηλαδή το πλάτος του σήματος, το πόσο ψηλά ή χαμηλά φτάνει το σήμα, ανάλογα με το αν μεταφέρει το 0 ή το 1.

Το σήμα που άλλαξε μορφή τι είδους σήμα να είναι άραγε; Μπορεί να είναι ένα ραδιοκύμα για παράδειγμα, σαν τα ραδιοκύματα των wifi. Όλοι τα ξέρουμε!

Θα μπορούσε όμως να είναι και φωτεινό κύμα, δηλαδή φως. Αλλά τα φωτεινά κύματα, δηλαδή το φως, το βλέπουμε, θα πείτε... Ω ναι! Το βλέπουμε όντως. Κι αυτό που θα γίνεται μπροστά στα μάτια μας όταν το κύμα θα ταξιδεύει φορτωμένο με τα ψηφιακά bit, θα είναι να βλέπουμε το φως να αναβοσβήνει.

Βέβαια, για να είμαστε απόλυτα σωστοί, το φως θα αναβοσβήνει τόσο γρήγορα που τα μάτια μας δεν θα προλαβαίνουν να το δουν. Αυτό όμως δεν έχει σημασία. Σημασία έχει ότι η συσκευή που διαβάζει το φως προλαβαίνει μια χαρά να δει τις αλλαγές.

Ας φτιάξουμε λοιπόν την μεγάλη εικόνα: οι λέξεις του μηνύματος μετατρέπονται σε ψηφιακά bit (μια σειρά από 0 και 1 δηλαδή) και αυτά με τη σειρά τους κάθονται αναπαυτικά πάνω σε ένα φωτεινό κύμα αλλάζοντάς του μορφή. Και το μήνυμα ταξιδεύει!

Κάθε ταξίδι όμως είναι μια περιπέτεια και στο δρόμο μπορούν να συμβούν απρόοπτα! Για παράδειγμα κάποιο bit να ζαλιστεί και να πέσει!

ή ένα ύπουλο κακό bit να τρυπώσει μέσα στην παρέα! Και τελικά, το σήμα που θα φτάσει τον δέκτη θα έχει λάθη, θα μεταδίδει δηλ. άλλη πληροφορία και όχι αυτή που έστειλε ο πομπός.

Τρομερό πρόβλημα Νο 1. Ποια είναι η λύση; Ο κανόνας Νο 1. Αυτός ο κανόνας λέει: Σε συγκεκριμένες θέσεις ανάμεσα στα bit δεδομένων, βάλε bit ελέγχου, τα οποία θα υπολογιστούν με την πράξη της άρτιας ισοτιμίας.

Τι πάει να πει άρτια ισοτιμία; Πάει να πει ότι σε μία παρέα bit με μονό αριθμό από 1 προσθέτουμε άλλο ένα 1. Σε μια παρέα bit με ζυγό αριθμό από 1 προσθέτουμε ένα 0. Και οι δύο παρέες έχουν τελικά άρτιο αριθμό από 1.

Έτσι λοιπόν, αντί αυτά εδώ τα bit δεδομένων να ταξιδέψουνε μόνα και απροστάτευτα, θα έχουν ανάμεσά τους bit ελέγχου.

Κάθε bit ελέγχου προστατεύει μερικά, όχι όλα τα bit δεδομένων. Και κάθε bit δεδομένων προστατεύεται από περισσότερα του ενός bit ελέγχου. Τι πάει να πει προστασία; Πάει να πει ότι τα bit ελέγχου προκαλούν άρτια ισοτιμία στα bit δεδομένων. Άρα έχουμε τόσες άρτιες ισοτιμίες όσα τα bit ελέγχου.

Όταν λοιπόν το σήμα φτάσει στον δέκτη, πρώτη δουλειά του είναι να ρωτήσει τα bit ελέγχου πως πήγε το ταξίδι. Υπολογίζει δηλ. τις ισοτιμίες για κάθε bit ελέγχου και αν όλες είναι άρτιες, τότε το μήνυμα ταξίδεψε και έφτασε χωρίς λάθη. Διαφορετικά, ...ε, τι να κάνουμε..., συμβαίνουν κι αυτά. Ο δέκτης μπορεί να προσπαθήσει να διορθώσει το μήνυμα ή ζητάει να του το ξαναστείλουν.

Λοιπόν, όλα αυτά που περιγράψαμε μέχρι τώρα και πολλά περισσότερα, κάθισε και τα σκέφτηκε ο κ. Hamming.

 Ο ψηφιακές επικοινωνίες και όλοι εμείς οι χρήστες των ασύρματων συσκευών, τον ευγνωμονούμε!