Кодирование
0101
Рис. 2.2. Аналого–цифровое
преобразование сигнала
В системе передачи
данных приняты следующие единицы: Бит
–
единица
информации, заключённой в
1 ячейке
памяти (в 1
триггере, где можно записать либо 0,
либо 1); Бод
– один такт передачи аналоговой
информации; Байт
– один информационный символ (буква,
цифра), состоящий из 8 бит.
Что необходимо для уверенной передачи (хранения) одного символа? Для представления символов в байтах необходимо производить их кодирование в сочетание бит, то есть при восьмиразрядном строении байта каждый символ (весь алфавит, цифры и служебные знаки – 256 символов) формируется в одну посылку. При передаче аналогового сигнала в байт «завёрнут» один квант, что позволяет передать не только смысловое содержание, но и тембральные оттенки голоса.
Увеличение скорости передачи информации делает возможным передачу не только голоса, но и сигналов мультимедиа. На рис. 2.3 приведены скорости передачи данных для различных типов информации. В табл. 2.2 оцениваются скорости передачи данных с учётом сжатия информации. Этих значений степени сжатия можно достичь почти без потерь качества.
Символьные данные
Просмотр текста
Голос
100
1К
10К
100К
1М
10М
100М
1G
бит/с
Файловый сервер для текстовых файлов
Изображение
Чёрно-белое изображение
Цветное изображение
Факс
Мультимедиа с низкими
требованиями
Один кадр видео
Звук на компакт-диске
Мультимедиа на видеокассете
Мультимедиа с высокими
требованиями
Видео студийного качества
Видео высокого разрешения
Отсканированные в высоком разрешении
мультимедийные
документы
Рис. 2.3. Скорости
передачи информации различных типов
Мультиплексирование. Суть мультиплексирования заключается в том, что каждый информационный канал передаётся во столько раз быстрей, сколько каналов передаётся в этот временной интервал (временное уплотнение). Структура группового сигнала приведена на рис. 2.4.
Подобное уплотнение может иметь несколько иерархических ступеней. Для европейских стандартов это:
-- (х30) 30 каналов – (х4) 120 каналов – (х4) – 480 каналов и далее.
Таблица 2.2
Информация |
Скорость передачи данных |
|
Несжатых |
сжатых |
|
Голос |
64 Кбит/с |
8 Кбит/с |
Стереозвук |
1,41 Мбит/с |
192 Кбит/с |
Компьютерное видео |
45 Мбит/с |
1 Мбит/с |
Видео в формате NTSC (телетрансляция) |
120 Мбит/с |
3-6 Мбит/с |
Видео в формате NTSC (студия) |
216 Мбит/с |
10-30 Мбит/с |
Видео высокого разрешения (телетрансляция) |
1500 Мбит/с |
20-30 Мбит/с |
Монохромные фотоснимки, 600х600 пикселей, 135 страниц/мин |
120 Мбит/с |
5-50 Мбит/с |
Полноцветные фотоснимки, 400х400 пикселей, 60 страниц/мин |
500 Мбит/с |
45 Мбит/с |
Рис. 2.4.
Мультиплексирование
При формировании информационных сетей передачи информации с использованием систем уплотнения, эти сети делятся по территориальному принципу и методам технической организации на иерархические уровни:
Локальные сети (LAN) - Городские сети (MAN) - Глобальные сети (WAN).
При этом каждый уровень объединяет сигналы без учёта природы их происхождения, то есть оцифрованные телефонные разговоры, телефаксные сообщения, компьютерные диалоги и так далее.
Маршрутизаторы. Служат для соединения локальных сетей друг с другом. С помощью маршрутизатора протоколы различных типов локальных сетей пересылаются по корпоративной сети, выполняя следующие функции:
Управление потоками информации. При перегрузке канала связи, маршрутизатор «придерживает» информацию до момента, пока не станет доступна необходимая полоса пропускания;
Оптимизация маршрута. Выбор наилучшего доступного пути для передачи информации;
Упорядочивание. Пересылка данных в пакетах или конвертах. Эти пакеты могут быть получены не в том порядке, в каком были отправлены, но маршрутизатор обеспечит правильную очерёдность их прочтения;
Подтверждение приёма. На передающую сторону от приёмной отсылается квитанция, подтверждающая правильный приём информации.
Система сигнализации. Процесс передачи информации между двумя конечными пунктами сети с целью контроля, маршрутизации и поддержки сеанса связи.
Существует три типа сигналов:
Сигналы слежения за состоянием линии. Определяют свободность или занятость необходимой линии.
Сигналы управления вызовов (СУВ). Передают сообщения о вызове.
Адресные сигналы. Сообщают сети местоположение вызываемого абонента.
Конвергенция. Современные сети электросвязи, работающие с сигналами от источников различной природы (телефония, передача данных, видеосигналы). Их иначе называют сетью с коммутацией каналов. На их основе построена система IP-телефонии.