10.2. Мережеві технології створення послуг

До моменту винаходу телефону телеграфне повідомлення зв'язувало вже всі найбільші міста світу, а в кінці XIX століття останні вже були обплутані потужною павутиною дротів. З тих пір телефонія розвивалася від аналогової до цифрової і далі від канальної до пакет-ний, а павутині дротів сповна закономірно прийшла на зміну павутина комп'ютерних се-тей під назвою «Інтернет», що «підказала» ідею для подальшого розвитку NGN. У перспективі всі телекомунікаційні мережі забезпечуватимуть передачу повідомлень у вигляді цифрових сигналів, а всі види інформації в процесі передачі будуть преобразови-ваться в цифрову форму, поки люди не придумають щось ще. Ось це по суті і перетворює телекомунікаційні мережі різного призначення на мережі передачі даних, що розрізняються лише формою представлення цифрової інформації, швидкістю і іншими характеристиками її передачі (наприклад, допустимим часом затримки пакету). Власне кажучи, практично всі мережі зв'язки, побудовані в останніх 5-10 років, і були такими.

Менеджерові поважно представляти основні характеристики сигналів і інших інженерних параметрів мереж і устаткування, оскільки вони найпрямішим чином впливають на організаційно-економічні, експлуатаційні і споживчі властивості і параметри мереж, і отже, повинні враховуватися при ухваленні управлінських рішень.

Термін повідомлення, який типовий для послуг зв'язку, має подвійний характер: з технологічної точки зору — це структурований сигнал, що передається по каналам зв'язку, з точки зору користувача — це інформаційна структура, яка містить адресну і змістовну частини (перша управляє напрямом перенесення, а друга несе смислове значення). При цьому сигнал — це фізична величина (ГОСТ 16495-70), що змінюється, для передачі якої і призначені мережі зв'язку (розрізняють електричні, електромагнітні і світлові сигнали), а структура — це правила перетворення сигналу або інформації для передачі системою зв'язку. І хоча передача сигналів і даних є предметом теорії зв'язку, відповідаючи на питання «що це за послуга?», менеджер повинен розуміти також і те, яким чином вона створюється, оскільки від цього залежить вибір і структура мережі, тип і характеристики устаткування, а кінець кінцем — інноваційна і інвестиційна політика оператора, зайнятість, доходи і прибуток.

Будь-яка система передачі інформації (система зв'язку) з точки зору передачі повідомлення в загальному вигляді виглядає так, як показано на мал. 10.1.

Передача починається з накладення структури (кодування, модуляція або маніпуляція) на повідомлення, що поступає від джерела. Далі отриманий сигнал поширюється по каналу зв'язку, на який впливають перешкоди різного походження (включаючи шуми каналу зв'язку). Приймач здійснює відновлення повідомлення по прийнятому сигналу — демодулює і декодує його. Для цього в точці прийому на отриманий сигнал накладаються тактуючі імпульси для подальшого імовірнісного вибору одного елементу структури з апріорі відомої безлічі, при цьому як мінімум потрібно знати закон зміни сигналу. Вірогідність правильного відновлення структури знаходиться в логарифмічній залежності від відношення потужностей прийнятого сигналу і шуму. У ідеальному випадку прийнятий сигнал повністю збігається з переданим. Проте на практиці унаслідок спотворення прийнятого сигналу при відновленні повідомлення можливі помилки. Для зменшення їх якості в сучасних системах зв'язку використовують різні методи помехозащитного кодування, які дозволяють за рахунок збільшення відносного розміру повідомлення зменшити спотворення тій його частині, яка містить корисну інформацію (вихідне повідомлення). Зрозуміло, передача інформації виробляється за певною адресою. Тому реальна доставка даних від відправника до одержувача повинна враховувати і це обставина.

Рис. 10.1. Структурна схема системи передачі інформації

Для проходження повідомлення по мережах воно повинне мати елементарну одиницю виміру, за яку прийнятий біт (логічний 0 або 1). При кодуванні символи найчастіше кодують за допомогою восьми розрядів (бітів), званих байтом. Інколи використовують трійковий, шістнадцятирічний і інші коди.

Каналом зв'язку є засіб для однобічної передачі даних від передавача до приймача, В одній лінії може бути організована багатоканальний зв'язок, що повсюдно використовується в системах зв'язку і називається мультиплексуванням (див. разд. 9.2). Часто це поняття асоціюють з ширшим поняттям множинного доступу (Multiple Access), яке, згідно Рекомендації МСЕ-Т В.13, означає будь-який метод, що дозволяє декільком крайовим пристроям спільно використовувати пропускну спроможність каналу (лінії) зв'язку заздалегідь обумовленим способом або відповідно до запиту.

Розділення лінії на окремі канали передачі і доступ до таких каналів може здійснюється за допомогою методів, приведених в таблиці. 10.5.

Таблиця 10.5. Методи розділення (ущільнення) ліній зв'язку

Метод	Зміст
Частотне розподілення	У загальній частотній смузі пропускання лінії зв'язку кожному каналу виділяється задана смуга частот
Хвильове розподілення	Застосовують в волоконно-оптичної лінії зв'язку (ВОЛЗ). кілька сигналів з несучими хвилями різної довжини передаються по одному оптичного волокна в так званих вікнах прозорості (з найменшому загасанням) в інфрачервоному діапазоні (850, 1300 і 1550 нм.). В даний час широко застосовуються системи щільного хвильового поділу, що дозволяють передати максимальне число несучих (до 80) у вікнах прозорості та використовують оптичні волокна, що володіють великим числом таких вікон (розробки тривають)
Розподілення за часом	Кожному канату виділяється певний інтерват часу, який повторюється з яким-небудь періодом, обумовленим імпульсами синхронізації
Кодове розподілення	За допомогою спеціальної псевдовипадковій послідовності (ПСИ) змінюється (розширюється) частотний спектр вихідного сигналу, що дозволяє передавати в одній і тій же смузі частот і в один і той же інтервал часу кілька сигналів з можливістю відновлення на приймальному боці кожного з них зі своєю ПСП
Частотно – ортогональне розподілення	Відведена канату смуга частот ділиться на кілька що не перекриваються частотних піддіапазонів, а сигнал розщеплюється на безліч подсігналов, кожний з яких передає на своїй частоті. Ором значно зменшує кількість перехресних перешкод і тому широко використовується в бездротових локальних мережах (WLAN) (стандарти IEEE 802.11а / g) і розглядає ся в якості основи перспективних широкосмугових систем стандартів сімейства IEEE 802.16, що передбачають в перспективі організацію високомобільних мереж (перспективні стандарти IEEE 802.16e; 802.20, 802.22 та ін.)
Комбінований	З метою додаткового збільшення числа каналів в лінії зв'язку (підвищення ефективності її використання, оскільки організація кожної нової лінії зв'язку вимагає додаткових інвестицій) зазвичай використовують кілька методів доступу одночасно (наприклад, СDМА + FDМА)

Всі використовувані в техніці зв'язку методи розділення засновані на ідеї ортогональності (від греч. orthogonios — прямокутний) сигналів. У спрощеному вигляді всі сигнали, які поширюються в одній і тій же лінії зв'язку, будучи рознесеними по частоті, часу або в просторі (з допомогою тих, що знову ж таки ортогональних несуть), є ортогональними, тобто (у ідеальному випадку) ніяк не впливають один на одного.

Цифрові методи мультиплексування, які також забезпечують спільне використання каналу (лінії) зв'язку декількома користувачами, сьогодні використовуються досить широкий. Зокрема, вони дозволяють у вже організованих лініях зв'язки виробити додаткове ущільнення фізичних каналів зв'язку шляхом організації в кожному з них додаткових (логічних) каналів. Залишається додати, що і аналогова, і цифрова технології вимагають наявність однакових алгоритмів мультиплексування на кожній стороні каналу зв'язку (тобто в мультиплексорах).

Окрім фізичного середовища, в якому організовані канали зв'язку, і способу розділення канали розрізняють по характеру передаваних сигналів і швидкості передачі інформації. У аналогових каналах передаються аналогові (безперервні) сигнали, а передавач здійснює перетворення повідомлення в безперервний сигнал з технічними характеристиками, що забезпечують його проходження по заданому каналу зв'язку. . Зміна структури сигналу здійснюється шляхом його модуляції (амплітудною, частотною, фазовою, квадратурно-амплітудною і ін.). У цифрових каналах передається сигнал з дискретною структурою, і для передачі даних використовують коди, що самосинхронізіующиеся, імпульсно-кодову модуляцію (Pulse Code Modulation, PCM) або різні види маніпуляції (наприклад, чотирьох- або восьмифазну).

Аналогові і цифрові мережі зв'язку мають істотні відмінності перш за все з точки зору здобуття потенційно можливої якості зв'язку. Що поширюється по каналу зв'язку (у вигляді «хвилі») аналоговий сигнал у міру видалення від передавача поступово затухає, зустрічаючи опір фізичного середовища (наприклад, опір провідника). Більш того, на нього накладаються різного роду перешкоди і шум. З метою подолання ефекту загасання застосовують підсилювачі сигналу, проте в аналогових каналах зв'язку підсилювач не може відрізнити сигнал від перешкоди (шуму), тому остання також посилюється разом з корисним сигналом. Результат добре відомий, наприклад, по тріску в телефонній трубці.

На відміну від аналогових, цифрові сигнали можна передавати в двійковому вигляді: сигнал є (1) або сигналу немає (0). Подібна логічна простота дозволяє отримувати і відтворювати безліч сигналів в «первозданному вигляді», оскільки такі сигнали легко піддаються відновленню і корекції. Адже коли приймач «знає», що прийнятий (нехай навіть вельми сильно спотворений) сигнал — або 0, або 1, то в більшості випадків приймає правильне рішення. Проте така передача можлива лише на дуже низькій швидкості, тому практично не застосовується.

Багато реальних сигналів є аналоговими. Це, наприклад, електричні сигнали, що отримуються при записі мови, музики, відеозображень. Формування цифрового сигналу з аналогового передбачає послідовне виконання трьох операцій: дискретизація за часом, квантування по рівню, кодування відліків. Пояснимо сказане на прикладі.

Спочатку виконується вибірка значень (відліків) аналогового сигналу з постійним кроком за часом At, як показано на мал. 10.2, а (дискретизація). Потім застосовують квантування, при якому кожен відлік замінюється найближчим дозволеним значенням. . На мал. 10.2, б дозволені значення відліків (шкала квантування) пронумеровані цифрами i = 1, 2, 3 ...; величина А і (крок квантування) дорівнює різниці між сусідніми значеннями цієї шкали. Квантовані значення представляють десятковими числами (кодуються) і утворюють цифрове повідомлення, яке і передається вказаними вище методами.

Рис. 10.2. Перетворення безперервних сигналів в дискретних

У цифрових системах передачі (ЦСП) формується груповий цифровий сигнал, інакше званий сигналом імпульсно-кодової модуляції (ІКМ). Системи передачі на базі ІКМ давно і широко використовують на телефонних мережах для організації сполучних ліній між АТС. При формуванні групового ІКМ-сигналу додається ще одна операція: перед квантуванням по рівню виробляється об'єднання АІМ-сигналів.

Процес відновлення аналогового сигналу передбачає декодування і відновлення (інтерполяцію) вихідного сигналу.

Можна вказати умови, при яких представлення безперервних сигналів за допомогою дискретних виявляється точним. В.А. Котельников в 1933 р. довів теорему, яка формулюється таким чином: якщо безперервний сигнал u(t) має обмежений спектр і найвища частота в спектрі менше fв герц, то сигнал u(t) повністю визначається послідовністю своїх миттєвих значень в дискретні моменти часу, віддалені один від одного не більше ніж на 1/(2fв) секунд. Теорема Котельникова є одним з фундаментальних положень теорії зв'язку, на якому базуються сучасні цифрові інфокоммуникационниє мережі.

Реальні безперервні сигнали, що підлягають передачі, як правило, мають спектри з амплітудами, досить швидко прагнучими до нуля із зростанням частоти, але все таки необмежені. Такі сигнали можуть бути відновлені по своїх дискретних відліках лише приблизно. Проте, вибираючи крок дискретизації А? досить малий, можна забезпечити нехтує мале значення помилки відновлення безперервного сигналу по його відліках, переданих в дискретні моменти часу.

Наприклад, при передачі телефонного сигналу, спектр якого необмежений, зазвичай приймають, що умовна верхня гранична частота телефонного каналe fв=3,4 кГц. В цьому випадку отримуємо, що частота дискретизації повинна задовольняти умові fд > 6,8 кГц, тобто в секунду повинне передаватися 6,8 тисяч відліків. Насправді, якість передачі мови при цьому виявляється сповна задовільною. Якщо прийняти fд < 6,8 кГц, то точність відновлення телефонного сигналу помітно погіршується. Збільшення частоти дискретизації понад вказане значення допустимо, але приводить до незначного підвищення точності відновлення телефонного сигналу, викликаючи при цьому погіршення використання лінійних споруд.

Перед передачею по каналу зв'язку дискретна інформація обробляється різними способами з метою здобуття сигналів необхідного вигляду, тобто піддається фізичному {лінійному) кодуванню. Пропускна спроможність каналу зв'язку багато в чому залежить від лайливого для вас способу кодування, який визначає частотний спектр передаваного сигналу. Більшість способів фізичного кодування використовують зміна якого-небудь параметра періодичного сигналу: амплітуди, частоти або фази синусоїдального сигналу. В той же час пропускна спроможність каналу зв'язку залежить і від способу логічного кодування, яке виробляється до фізичного кодування і має на увазі заміну біт вихідній інформації послідовністю біт, що несуть ту ж інформацію, але що володіють новими властивостями (наприклад, що дозволяють виправляти помилки в прийнятих даних або що забезпечують шифрування). Це збільшує об'єм передаваної інформації і відповідно зменшує пропускну спроможність каналу зв'язку по відношенню до корисної інформації.

Які характеристики безперервних каналів зв'язку є визначальний при побудові будь-якої мережі зв'язку? Це перш за все пропускна спроможність і достовірність передачі даних. Вони ж є і характеристиками способу передачі даних (протоколу) по конкретній мережі. Вірно і зворотне: якщо спосіб відомий, то відомі і вказані характеристики каналу зв'язку.

Пропускну спроможність каналу зв'язку визначає його смуга пропускання (ПП). Пропускна спроможність аналогового каналу (наприклад, коаксіального кабелю) виражається в частотному діапазоні.

Ширина смуги частот в аналоговому кабелі дорівнює різниці між максимальною і мінімальною частотами, на яких може працювати кабель. Якщо в кабелю мінімальна робоча частота складає 50 Мгц, а максимальна — 900 Мгц, то його ПП рівна 850 Мгц.

Пропускна спроможність цифрових ліній визначається в бітах в секунду. Протокол передачі в цифровому каналі зв'язку сам задає бітову швидкість передачі даних (64 кбіт/с, 128 кбіт/с, 2 Мбіт/с і ін.), по якій можна визначити пропускну спроможність, визначувану як максимально можлива швидкість передачі даних в каналі. . Матеріали МСЕ рекомендують три швидкісні класи послуг: нізько-, середньо- і високошвидкісні. До низькошвидкісних відносять служби, швидкість передачі інформації в яких менше 100 кбіт/с; до средньошвидкістним — менше 10 Мбіт/с і до високошвидкісних — понад 10 Мбіт/с. Враховуючи, що навіть передача високоякісного цифрового каналу ТБ мовлення в компрессированном (стислому) вигляді (Mpeg-2, Mpeg-4) сповна задовольняється швидкостями 1-6 Мбіт/с, можна констатувати, що весь актуальний сьогодні широкосмуговий доступ забезпечують среднеськоростниє служби. Наприклад, максимальні швидкості в перспективному стільниковому зв'язку 3g не більше 2 Мбіт/с і те у фіксованій крапці, в русі — не більше 384 кбіт/с. І навіть для дальнеперспектівних систем рухливого зв'язку часто називають швидкості порядка 10-15 Мбіт/с. Для найшвидкіснішого он-лайнового доступу в Інтернет сьогодні також досить декілька Мбіт/с, хоча технологічні можливості окремих безпровідних широкосмугових мереж (Wi-fi, WIMAX) вже перевершили швидкості 100 Мбіт/с . Цікаво, що мовний (телефонний) трафік на тлі всього розглянутого взагалі практично непомітний і стає просто приємним доповненням до інших послуг зв'язку. Таким чином, дійсна широкосмугова поки що знаходиться за горизонтом реальних потреб індивідуального споживача, а галузь інфокоммуникаций оперує вельми суб'єктивними оцінками. В даний час у галузі інфокоммуникаций широко використовують вузькосмугові і широкосмугові канали зв'язки, для яких досить ПП сучасних каналів, хоча зрозуміло, більш широкосмугові канали зможуть передавати більше інформації (тобто забезпечують великі швидкості передачі інформаційних потоків) і забезпечать надання значно більшого спектру послуг зв'язку. Наприклад, телефонний зв'язок — вузькосмугова послуга з необхідною для обслуговування ПП порядка 3 кГц, а ТБ мовлення — широкосмугова послуга, що вимагає для передачі одного каналу ПП шириною 8 Мгц.

Той, хто організовує широкосмуговий доступ до всіх користувачів, очевидно, має переваги перед іншими операторами за рахунок можливості нарощування і вдосконалення інфокоммуникационних послуги «вічно». Проте чіткої градації між широкосмуговими і вузькосмуговими каналами не існує. Швидше, можна говорити про те, що одні канали зв'язку більш широкосмугові, ніж інші.

Якщо спосіб передачі даних невідомий, то говорити про пропускну спроможність каналу рано, потрібно спочатку визначити, який спосіб буде для нього найбільш ефективним (обов'язково з врахуванням вартості). Тут виходять на перший план інші характеристики каналу зв'язку: амплітудно-частотна характеристика (АЧХ); перешкодостійкість, загасання, відношення сигнал/шум, спотворення із-за затримки, питома вартість.

Відносне зменшення амплітуди (потужності) сигналу при передачі по каналу зв'язку на певній частоті (тобто відношення потужності на виході каналу до потужності на його вході) називається загасанням. АЧХ загасання (мал. 10.3) для всього спектру частот характеризує конкретний канал зв'язку. При цьому безперервна ділянка АЧХ, для якої зміна загасання відносно мінімального значення не перевищує 50%, і є смуга пропускання. Кордонами ділянки є мінімальна і максимальна робочі частоти каналу зв'язку. Із-за загасання сигналу в лініях зв'язку його доводиться періодично коректувати і перш за все підсилювати, тобто компенсувати загасання сигналів підвищенням потужності сигналу в декількох рівномірно розташованих точках тракту. Частина каналу зв'язку між сусідніми проміжними підсилювачами називається підсилювальною ділянкою. Чим коротше його довжина, тим вище за витрату на лінійні споруди.

Рис. 10.3. Амплітудно-частотна характеристика каналу зв'язку

У будь-якому каналі зв'язку завжди присутні шуми, які тим сильніше впливають на поширення сигналу по каналу зв'язку, чим вище загасання в каналі і тим ближче рівень сигналу до рівня шумів. Відношення потужності сигналу до потужності шуму (відношення сигнал-шум, або БІР) є важливим параметром каналу зв'язку, що характеризує, перш за все, середовище передачі (лінію зв'язку) і що впливає на вартість системи.

Зв'язок між ПП каналу (лінії) зв'язку і його максимально можливою пропускною спроможністю незалежно від прийнятого способу фізичного кодування встановлює закон Шенон-хартлі:

C = B log (1+SNP)

де C — максимальна пропускна спроможність каналу, біт/с; B — ширина ПП лінії, Гц; SNP— відношення сигнал-шум .

З цієї формули видно, що підвищити пропускну спроможність лінії можна або за рахунок збільшення потужності передавача, або за рахунок зменшення потужності шуму (зменшення рівня перешкод). На практиці і те і інше досягається шляхом значних витрат (у тому числі фінансових), оскільки передавач матиме великі габаритні розміри і вартість, та і додаткове екранування кабелів також коштує недешево. Зниження рівня шумів в передавачі і другом мережевому устаткуванні теж не завжди можливо. Зокрема, при 5АГР = 100 підвищення потужності передавача в 2 рази (на 3 дБ) дає збільшення пропускної спроможності лінії зв'язку приблизно на 15%.

Швидкість поширення синусоїдального сигналу в каналі зв'язку може змінюватися із зміною частоти, різні фрагменти групового сигналу можуть досягати приймача з різними затримками, що приводить до спотворення сигналу, що приймається, а отже, до погіршення якості послуги. В результаті цих спотворень, званих спотвореннями із-за затримки сигналу, послідовно передавані біти інформації починають впливати один на одного, і спотворення (звані також міжсимвольними взаємними перешкодами) будуть тим більше, чим вище швидкість передачі бітів в каналі.

Будь-який канал зв'язку випробовує на собі дію зовнішніх перешкод, що створюються сторонніми джерелами сигналів. Для боротьби з цим явищем в техніці зв'язку використовуються вельми витончені способи обробки сигналу. Здатність зменшувати рівень перешкод, що створюються зовнішнім середовищем, називають перешкодостійкістю лінії (каналу) зв'язку. Зрозуміло, перешкодостійкість істотно залежить від властивостей використовуваного середовища передачі і від характеристик використовуваних засобів придушення перешкод (наприклад, різних екранів), і відповідно найбільші проблеми виникають в радіолініях, а найменші — в BOJIC, які слабо чутливі до зовнішнього електромагнітного випромінювання. У багатопарних кабелях, окрім зовнішніх перешкод, виникають перехресні наведення від сусідніх пар. Необхідність збільшувати перешкодостійкість також приводить до дорожчання системи зв'язку.

Існуючі спотворення форми сигналу із-за обмежень ПП каналу або із-за дії перешкод приводять до спотворень передаваної інформації. Вірогідність спотворення передаваного біта даних, або інтенсивність бітових помилок (Bit Error Rate, BER) визначає достовірність передачі даних. У каналах зв'язку на базі волоконно-оптичних ліній BER зазвичай складає 10~9, а в каналах на базі звичайних кабельних (мідних) ліній без додаткових засобів захисту від помилок — 10 4-10 6. Для зниження BER слід збільшувати перешкодозахищену лінії зв'язку і використовувати лінії зв'язку з більшою ПП (більш широкосмугові лінії), що веде до дорожчання систем.

Оскільки лінії зв'язку постійно знаходяться під впливом сторонніх електромагнітних полів від різних джерел: сусідніх фізичних і штучних ланцюгів дан-ній лінії зв'язку (внутрішні); енергетично і конструктивно не пов'язаних з лінією зв'язку: природних і створених людиною (зовнішні), то проблема забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) радіоелектронних засобів (РЕС) є вельми важливою не лише з міркувань якості і витрат, а також безпеки: сторонні електромагнітні поля індукують в ланцюгах ліній зв'язку перешкоди, які інколи збуджують велику напругу і струми, що приводять до руйнування ліній зв'язку і апаратури. При вирішенні проблеми ЕМС в процесі проектування, будівництва і експлуатації телекомунікаційних пристроїв і систем необхідно враховувати дві умови: достатню для нормальної роботи телекомунікаційних систем захист від дії на них сторонніх електромагнітних полів; обмеження допустимими значеннями рівнів впливу електромагнітних полів проектованих пристроїв і систем на інші пристрої.

Що стосується економічного показника питомої вартості каналу зв'язку, то в нім «ховається», перш за все вартість фізичного середовища передачі. Наприклад, сучасна багатоканальна система передачі з частотним (тимчасовим) розділенням каналів — це складний комплекс технічних засобів, що включає крайову апаратуру, що встановлюється на крайових пунктах (ОП), проміжну апаратуру, що розміщується в обслуговуваних (ОУП) або не обслуговуючих (НУП) підсилювальних пунктах, а також ліній зв'язку. Апаратура ОУП і НУП служить не лише для посилення аналогового сигналу, але і для корекції (вирівнювання) амплітудно-частотних і фазочастотних характеристик лінійного тракту. Обслуговувані і не обслуговуючі пункти прийнято називати регенераційними (ОРП, НРП). Апаратура НРП і ОРП призначена для регенерації імпульсних сигналів лінійного тракту: амплітуди, тривалості і тимчасового інтервалу між імпульсами сигналу цифрових систем . Відстань між НУП (НРП) міняється в широких межах для різних систем передачі і може складати від одиниць до десятків (інколи сотні) кілометрів. Вартість прокладки волоконно-оптичного кабелю за наявності каналізації може складати від 1 до 3 тис. USD за кілометр, а при її відсутності — від 6 до 10 тис. USD за кілометр. В більшості випадків цей показник вельми індивідуальний для кожного конкретного проекту. Вартість кабелю приблизно 1,5 тис. USD за кілометр.

Як можна підвищити пропускну спроможність наявних каналів зв'язку і тим самим зменшити їх питому вартість? Спеціалізовані алгоритми компресії (стискування) скорочують вихідні масиви даних за рахунок усунення з вихідного масиву надлишкової інформації: пауз, найбільш символів, що часто зустрічаються, або зображень і заміни їх спеціальними кодами. Протокол V92 сучасних модемів передбачають дуже складні алгоритми стискування. Ще помітніший ефект стискування при передачі відеоінформації. В цьому випадку спеціалізований кодер в перший момент передає повне зображення, а потім — лише фрагменти картинки, які зазнали які-небудь зміни. В результаті для передачі цифрової ТБ програми замість каналу в 155 Мбіт/с знадобиться канал 5-7 Мбіт/с для високодинамічного зображення (спортивна програма) і 2-4 Мбіт/с для статичної картинки (новини з диктором). Для сумісності мережевих пристроїв в МСЕ розроблені стандарти компресії даних.

Для запису, обробки і зберігання аудіо і відеоінформації розроблені спеціальні алгоритми стискування (наприклад, стандарт Mpeg-1 в 1993 р.), які є асиметричними, тобто передбачають потужніші програмні засоби для кодування (стискування), чим для декодування. Розробники MPEG не без підстав розраховували, що постачальники мультимедіа завжди володіють потужнішими обчислювальними можливостями, ніж потенційні користувачі Інтернету (кінець кінцем це здешевлює доставку послуги). І сьогодні стандарти, що дозволяють передавати потоки відео і аудіо (потокове мультимедіа), грають постійно зростаючу роль в перетворенні мережі Інтернет в засіб масової інформації.

Варто додати, що стандарти MPEG давно «переступили» кордони мережі Інтернет і широко застосовуються не лише для доставки відеокліпів або ТБ програм на комп'ютер, але і для доставки програм цифрового ТБ із студійною якістю по стандартних ТБ каналам (кабельним і безпровідним). Зокрема, якщо стандарт аналогового ТБ передбачає передачу кадру, що складається з 525 рядків (у Росії — 625 рядків), то стандарт так званого цифрового ТБ високої чіткості (ТВЧ, High Definition TV, HDTV) — 1080 що в загальному випадку вимагає каналу зв'язку із швидкістю 1,5 Гбіт/с для передачі однієї програми. Неважко представити, яку жахливу (по сучасних мірках) пропускну спроможність повинні були б, наприклад, мати канали для пропуску 50 програм HDTV. Зате використання алгоритмів стискування дозволяють передавати сигнал одного каналу HDTV практично без втрати якості по каналах з швидкостями 19,3 Мбіт/с.