Принципы цифрового преобразования 
11 
непрерывных сигналов
В современных системах электросвязи применяется импульско-кодовая модуляция ИКМ (Pulse Code Modulation – PCM), которая основана на кодировании амплитуд импульсов, полученных с помощью амплитудно- импульсной модуляции (АИМ). Для определения дискретных моментов времени, в которых происходит замер амплитуды импульсов (частоты следования амплитуд, которую называют частотой дискретизации) служит теорема В.А. Котельникова, связывающая ширину спектра аналогового сигнала с частотой дискретизации. Аналоговый сигнал может быть
полностью восстановлен по своим дискретным отсчетам, если частота его дискретизации в два или более раз превышает ширину его спектра
Телефонному сигналу соответствует скорость основного информационного канала
.
В0 = Fd*8 = 8000*8 = 64000 бит/с = 64 кбит/с.
Линейное квантование |
12 |
|
Все значения отсчетов, попадающие в определенный интервал квантования, представляются в виде одного дискретного значения, расположенного в центре интервала. При таком процессе дискретизации в отсчеты сигнала вводится определенная ошибка или шум квантования. Эта ошибка минимизируется с помощью использования большого числа достаточно малых шагов квантования.
Процесс преобразования аналогового сигнала |
13 |
|
|
в цифровой. Импульсно-кодовая модуляция |
|
В системе с ИКМ и равномерном квантованием размер каждого шага квантования определяется требованиями к ОСШ (отношение сигнал/шум) по наименьшему уровню кодируемого сигнала. Большие значения сигналов кодируются с тем же шагом. А с ростом амплитуды сигнала ОСШ увеличивается. Поэтому система с ИКМ с равномерным квантованием больших сигналов обладает излишним качеством.
Метод коммутации каналов (Circuit Switching – CS)
14 
Телефонная сеть состоит из коммутационных узлов (УК), связанных между собой соединительными линиями (СЛ). При установлении соединения УК выполняет функции:
1.Маршрутизации вызова. Т.е. направление вызова к следующему УК при установлении соединения.
2.Коммутация входящей и исходящей соединительной линии в УК.
Между УК кроме информационной передается также и сигнальная информация. Функция управления вызовами распределяется между УК.
15
Передача речи в ТфОП
16
Достоинства и недостатки метода коммутации каналов
Достоинства
1.Используется звено сигнализации 64 кбит/с для установления соединения, т.е скорость постоянна и известна (канал реального времени).
2.Правильная последовательность прихода данных.
3.Низкий и постоянный уровень задержки передачи информации.
4.Высокое качество канала.
Недостатки
5.Нерациональное использование пропускной способности каналов.
6.Возможен отказ сети в обслуживании вызова из-за занятости линий.
7.Фиксированная скорость канала.
Сеть с коммутацией пакетов (Packet Switching - PS) |
17 |
|
В сетях с коммутацией пакетов передаются пакеты данных (отдельные порции данных с заголовком, в котором имеется адрес назначения). Каждый УК передает пакет из входного интерфейса на выходной. Разделение данных на пакеты позволяет передавать неравномерный компьютерный трафик более эффективно, чем в сетях с КК. Главное отличие пакетных коммутаторов от коммутаторов в сети с КК состоит в том, что они имеют буферную память для временного хранения пакетов. Это необходимо для согласования скорости поступления пакетов со скоростью их коммутации.
18
Режимы коммутации пакетов
•Дейтаграммный (датаграммный) режим В датаграммном методе доставка пакетов не
гарантируется, а выполняется по мере возможности (т.е. доставка по возможности – best effort).
•Датаграммный режим с виртуальным вызовом (ВВ)
•Режим с установлением виртуального канала (ВК)
Датаграммный режим |
19 |
|
Датаграммный режим (ДР), при котором пакеты данных (датаграммы) посылаются в сеть лишь с указанием узла назначения, без предварительного бронирования ресурсов на транзитных и приемном узлах. При этом пакеты одного и того же сообщения могут передаваться по различным маршрутам, из-за чего они приходят часто не в той последовательности, в которой их передали, их приходится пересортировывать. Каждый пакет рассматривается сетью как совершенно независимая единица передачи – датаграмма. Решение о продвижении пакета принимается на основе таблиц коммутации, ставящей в соответствие адресам назначения пакетов информацию, которая определяет следующий ТУК или ОУК (адрес входных интерфейсов коммутатора). Пакеты, следующие по одному адресу, могут добраться до него разными путями. Этот метод работает быстро, но здесь трудно проверить факт доставки пакета в узел назначения.
Пример прохождения пакетов по сети |
20 |
|