Мал. 10. Структура системи передачі інформації
До головних параметрів, що характеризують канал зв'язку, відносяться: ширина смуги пропускання, припустимий динамічний діапазон змін амплітуди сигналу, а також рівень перешкод.
Передача великих інформаційних потоків на значні відстані здійснюється за допомогою кабельних, радіорелейних і супутникових ліній зв'язку. Спостерігається широке застосування оптичного зв'язку по оптичних кабелях.
Повідомлення для передачі за допомогою засобів електрозв'язку (так у нас прийнято називати те, що американці називають telecommunication) повинно бути попередньо перетворене в сигнал, під яким розуміється фізична величина, що змінюється, адекватно повідомленню. Процес перетворення повідомлення в сигнал називається кодуванням.
Мал. 11. Процес передачі інформації в системі зв'язку
Проходження сигналів по каналу зв'язку завжди супроводжується перекручуванням та впливом перешкод. Тому головною функцією приймача є розпізнавання в прийнятих коливаннях переданого сигналу. Цю операцію приймач робить у процесі демодуляції (детектування, англійською detection - виявлення), тобто в процесі виділення переданого сигналу, після чого він перетворюється в повідомлення. Ці процеси умовно показані на мал.11.
Каналом передачі інформації називають сукупність технічних засобів, що забезпечують передачу електричних сигналів від одного пункту до іншого. Входи каналу підключаються до передавача, а виходи - до приймача. Неодмінною складовою будь-якого каналу є лінія зв'язку - провідна, кабельна, радіо, мікрохвильова, оптична та супутникова.
У сучасних цифрових системах зв'язку, зокрема для підключення комп'ютерів, головні функції передавача і приймача виконує модем - сукупність передавача та приймача.
Модеми, що випускаються в даний час, різноманітні по конструкції, але, як правило, складаються з інтерфейсної частини для з'єднання з комп'ютером, кодера і декодера, модулятора та демодулятора. Часто до складу модему входять пристрої, що шифрують і дешифрують, які забезпечують таємність переданої інформації. Є також способи, що забезпечують скритність передачі. У залежності від типу модему він робить амплітудну, частотну або фазову модуляцію. З метою ущільнення смуги пропускання каналу частіше усього використовують багатократну фазову маніпуляцію.
Звичайні телефонні мережі – анадогові. Швидкість передачі модемів для звичайних телефонних мереж до 56000 біт/с.
Швидкість передачі модемів цифрових мереж – виділених і комутованих – значно вища, часто 3 – 5 Мбіт/с і вище. Швидкість передачі модемів безпроводних цифрових каналів текого ж порядку.
Максимально можлива швидкість передачі інформації по каналу зв'язку при фіксованих обмеженнях називається ємністю каналу, позначається через С й має розмірність біт/с, або бод:
C=V/t, де V - об'єм інформації (біт), а t – час (сек).
Трафік каналу.
4.2. Цифрове представлення інформації
Цифрова форма передачі інформації забезпечує необхідну надійність при значній швидкості передачі. Цифрова система передачі в інформаційно-обчислювальних мережах здійснюється за допомогою високошвидкісних перемикачів, широкосмугових модемів, мультиплексорів, підсилювачів та інших пристроїв.
При цифровій передачі повідомлення, яке треба передати, кодується за визначеними правилами у деякі комбінації за допомогою визначеного числа елементів-символів. Ці елементи називаються елементами коду, а число різноманітних елементів, із яких складаються комбінації, основою коду. Для цього використовують системи числення – двійкову і шиснадцяткову. Елементи коду утворюють кодові комбінації. Наприклад, якщо ми складаємо комбінації з різноманітних сполучень (0 і 1), то це - код із основою два або двійковий код. Якщо усі комбінації мають однакове число знаків, код називається рівномірним. Широко відомий код Морзе - нерівномірний код.
Правило кодування звичайно виражається кодовою таблицею, у якій кожному символу повідомлення ставиться у відповідність визначена кодова комбінація.
Кодування символьної інформації на ПЕОМ здійснюється за правилом, яке визначається кодувальною таблицею. Донедавна переважно використовувалась таблиця ASCII розміром 16х16, в якій символ кодувався в одному байті двома шиснадцятковими числами, що дозволяло кодувати 256 символів. В сучасних кодувальних таблицях (UNICODE та інші) символ кодується у двох байтах, що практично зняло обмеження на кількість кодуємих символів.
На ЕОМ використовують три системи числення: десяткова, двійкова, шиснадцяткова. Привести відповідність чисел 1-16. Основа системи. Перетворення.
Кодове представлення дискретних значень сигналу здійснюється за допомогою цифр, але не обов'язково десяткових. Нагадаємо, що в десятковій системі, називаючи число, ми вказуємо, скільки одиниць від нуля до дев'яти є в розряді одиниць, у розряді десятків, сотень, тисяч і т.д. Те ж відбувається в будь-який іншій системі числення з іншою основою. У десятковій системі користуємося десятьма цифрами: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. У двійковій системі числення в нашому розпорядженні тільки дві цифри: 0 та 1. Тому десяткова цифра 23, наприклад, у двійковій системі буде виглядати так:
1 х 2 4 + 0 х 2 3 + 1 х 2 2 +1 х 2 1 + 1 х 2 0 =23,
і це число запишеться в послідовності розрядів як 10111.
На мал.12 показаний процес цифрового представлення інформації квантуванням по а). частоті і б). амплітуді.
Мал. 12. Представлення аналогового сигналу у вигляді дискретних відліків (вибірок)
При цифровій передачі усі типи сигналів - мова, музика, телебачення, дані, можуть об'єднуватися в один загальний потік інформації, передача якого формалізована. Крім того, ущільнення при одночасному використанні комп'ютера дозволяє ефективніше використовувати спектр і час, захистити канал від несанкціонованого доступу, об'єднати в єдиний процес передачу цифрової інформації і цифрової комутації каналів та повідомлень.
Застосовуються комутовані і виділені канали.
Застосовується комутація каналів, повідомлень і пакетів, остання найефективніша.
Звичайно, за деякі переваги цифрових видів передачі необхідно сплачувати, зокрема, більшою шириною спектра сигналу, що випромінюється, наявністю міжсимвольних перешкод, необхідністю синхронізації систем передачі та інше,. але усі ці труднощі можливо подолати.