П.3. Применение кодирования для модуляции аналоговых сигналов

Одна из основных тенденций развития сетевых технологий – передача в одной сети как аналоговых, так и дискретных по своей природе данных. Для этого применяют дискретную модуляцию исходных аналоговых процессов (см. п. 5.5). Например, при использовании ИКМ для передачи одного голосового канала нужна пропускная способность ( ) Кбит/с при представлении каждого замера голоса ( ) битами кода при частоте передачи замеров в Гц . Стандартным является цифровой канал в Кбит/с – элементарный канал цифровых телефонных сетей. Есть и другие методы дискретной модуляции, отображающие замеры голоса более компактно. Например, - комбинацией битных ( битных) чисел при пропускной способности на голосовой канал ( ) Кбит/с .

С 1985 г. применяется стандарт CCITT кодирования голоса по методу ДИКМ . Коды ADPCM оценивают разности между последовательными замерами голоса, передаваемые затем по сети. Хранение ой разности требует бит. Голос передается со скоростью Кбит/с. Современный код LPC основан на адаптивной ДИКМ. Замеры голоса - более редки, но оценивается направление изменения амплитуды сигнала. Можно понизить скорость передачи голоса до Кбит/с. Качество его передачи в компьютерных сетях - плохое из-за низкой точности тактовой синхронизации. Для точной передачи голоса и изображений есть специальные цифровые сети, такие как ISDN и ATM, и сети цифрового телевидения . Европейские и американские стандарты систем беспроводной связи описаны в .

П.4. Обнаружение и коррекция ошибок передачи данных на канальном уровне

Протоколы канального уровня оформляют пакеты данных в кадры своего формата. Протоколы заносят адрес узла назначения переданной информации в одно из полей кадра и снабжают кадр контрольной суммой. Канальный уровень обнаруживает ошибки передачи данных, связанные с искажением бит в принятом кадре или с потерей кадра, и по возможности их корректирует. Многие протоколы канального уровня лишь находят ошибки. Протоколы верхних уровней ( , , и другие) исправляют ошибки, повторно передавая данные, если обнаружены ошибки. Есть протоколы канального уровня, например, - или , восстанавливающие искаженные и потерянные кадры. Если в сети искажения и потери часты, применяют канальные протоколы с коррекцией ошибок.

Методы обнаружения ошибок основаны на передаче в кадре избыточной служебной информации - контрольной суммы (последовательности контроля кадра). По ней судят о наличии ошибок в принятых данных. Контрольная сумма - функция основной информации, вычисляется в передатчике (не всегда лишь суммированием). Приемник снова вычисляет контрольную сумму принятого кадра по тому же алгоритму. Если значения контрольных сумм на передаче и приеме совпадают, то считают, что ошибок нет. Есть ряд методов вычисления контрольных сумм.

Контроль по паритету и вертикальный и горизонтальный контроль по паритету подобны проверке на четность (см. п. 1.4). Так как ый метод находит лишь однократные ошибки, его применяют к малым порциям данных. Как правило, - к каждому байту. Тогда коэффициент избыточности равен . Для го метода избыточность еще больше. Оба метода применяют редко. Избыточный циклический контроль ( ) часто применяют в вычислительных сетях, при записи данных на диски и дискеты. Данные рассматривают как одно многоразрядное двоичное число. Так, кадр стандарта состоит из байт. Он считается одним числом из бит. Контрольная сумма - остаток от деления этого числа на известный делитель . Как делитель задано или разрядное число, чтобы остаток от деления имел длину разрядов ( байт) или разряда ( байт). Приняв кадр, к данным добавляют контрольную сумму и снова находят остаток от деления на . Только если остаток равен , считают, что ошибок в принятом кадре нет. Есть также процедура, дающая в отсутствие ошибок заданный ненулевой остаток. Это - более надежный показатель корректности. Метод сложнее контроля по паритету, но его корректирующие возможности лучше. Он находит все одиночные и двойные ошибки, ошибки в нечетном числе бит и имеет низкую избыточность. У кадра в байт контрольная информация - лишь %.