ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.12.2020
Просмотров: 3243
Скачиваний: 1
267
шими
европейскими
фирмами
Philips
и
Thompson
была
разработа
-
на
цифровая
система
телевидения
HDTV
на
1000
строк
с
прогрес
-
сивной
разверткой
,
обеспечивающая
революционное
улучшение
ка
-
чества
изображения
и
резкое
увеличение
функциональных
возмож
-
ностей
телевизоров
путем
их
вхождения
в
мировую
компьютерную
сеть
.
В
конце
1996
года
эта
система
была
принята
как
новый
теле
-
визионный
стандарт
США
,
и
американская
промышленность
при
-
ступила
к
крупносерийному
выпуску
телевизоров
для
внедрения
этой
системы
.
По
-
видимому
,
новый
стандарт
скоро
станет
обще
-
мировым
,
а
существующее
телевизионное
вещание
на
525
и
625
строк
через
10 - 12
лет
будет
прекращено
и
заменено
широко
разви
-
тым
вещанием
по
новой
системе
.
Интегральные
системы
связи
В
течение
многих
лет
,
вплоть
до
1990-
х
го
-
дов
,
основным
видом
деятельности
теле
-
коммуникационных
компаний
было
обес
-
печение
телефонной
связи
,
а
также
радио
-
и
телевизионного
веща
-
ния
,
поэтому
вся
инфраструктура
первичной
сети
была
рассчитана
на
передачу
непрерывных
электрических
сигналов
.
Новые
виды
связи
,
такие
как
передача
данных
в
компьютерных
сетях
,
прино
-
равливались
к
существующей
системе
,
при
этом
цифровые
сигна
-
лы
от
компьютеров
сначала
преобразовывались
в
звуковые
,
а
по
-
том
передавались
по
телефонным
каналам
к
получателю
.
Однако
в
последние
годы
на
основе
достижений
микроэлектроники
стала
происходить
бурная
цифровизация
первичной
сети
связи
.
При
этом
процесс
передачи
переворачивается
с
ног
на
голову
:
получив
в
уз
-
лах
первичной
сети
разнообразные
звуковые
,
телевизионные
и
дру
-
гие
непрерывные
сигналы
от
разнообразных
источников
,
аппара
-
тура
связи
преобразует
их
в
единую
цифровую
форму
,
сливает
в
общий
цифровой
поток
,
а
затем
передает
поток
по
магистральным
цифровым
каналам
до
пункта
назначения
,
где
он
опять
разбирает
-
ся
на
составляющие
и
преобразуются
в
исходную
форму
.
Системы
связи
,
обеспечивающие
перенос
различных
видов
сообщений
по
единой
цифровой
технологии
,
называются
интегральными
,
они
гарантируют
высокое
качество
связи
и
минимум
помех
независимо
от
дальности
.
268
Идея
передачи
аналоговых
сигналов
в
кодированной
цифровой
форме
в
общем
не
очень
нова
,
однако
ее
широкое
внедрение
сдер
-
живалось
экономическими
причинами
:
на
медных
кабельных
лмнмях
аналоговые
системы
получались
дешевле
.
Новую
жизнь
в
цифровые
технологии
вдохнули
мощные
радиорелейные
,
спутни
-
ковые
и
оптические
линии
связи
,
о
которых
мы
будем
говорить
чуть
позже
.
К
концу
XX
века
все
континетнты
оказались
закольцован
-
ными
в
глобальную
интегрированную
супермагистраль
.
До
сих
пор
основная
часть
пропускной
способности
интегрированной
сети
ис
-
пользуется
для
обеспечения
трациционных
услуг
связи
:
по
одному
оптическому
волокну
или
лучу
радиорелейной
линии
могут
одно
-
временно
передаваться
десятки
телевизионных
программ
и
десят
-
ки
тысяч
телефонных
разговоров
,
однако
,
начиная
с
середины
1990-
х
годов
,
в
потоки
телефонных
сообщений
стали
вливаться
сначала
тоненькие
,
а
потом
все
более
и
более
заметные
ручейки
данных
от
компьютерных
сетей
,
прежде
всего
сети
Internet.
Если
темпы
раз
-
вития
компьютерных
сетей
сохранятся
,
то
не
исключено
,
что
через
несколько
лет
потоки
компьютерных
данных
будут
доминирующи
-
ми
.
4.2.
Основные
понятия
теории
передачи
сообщений
Прежде
чем
рассматривать
историю
и
современное
состояние
компьютерных
сетей
,
познакомимся
кратко
с
общими
понятиями
теории
передачи
сообщений
,
основы
которой
были
заложены
вы
-
дающимся
американским
ученым
Клодом
Шенноном
(Shannon,
Claud El–wood; 1916-2001).
Вместе
с
Норбертом
Винером
он
заслу
-
женно
считается
одним
из
отцов
-
основателей
кибернетики
и
ин
-
форматики
.
В
1936
году
Шеннон
закончил
Мичиганский
универси
-
тет
со
степенями
бакалавра
электротехники
и
математики
и
посту
-
пил
в
Массачусетсский
технологический
институт
,
где
по
инициа
-
тиве
Ванневара
Буша
создал
теорию
релейных
схем
на
основе
ма
-
тематической
логики
.
С
1941
по
1972
год
он
работал
в
математи
-
269
ческом
отделе
Bell Telephone Laboratories.
В
1948
году
опублико
-
вал
классическую
работу
«
Математическая
теория
связи
»,
в
кото
-
рой
заложил
основы
теории
информации
,
и
теории
кодирования
,
доказал
ряд
фундаментальных
положений
,
в
частности
,
вывел
зна
-
менитую
формулу
Шеннона
для
предельной
пропускной
способно
-
сти
канала
связи
,
с
которой
мы
познакомимся
несколько
позже
.
Информация
,
сообщение
,
сигнал
Рассуждая
на
бытовом
уровне
о
системах
связи
,
мы
говорим
о
передаче
информации
,
сообщений
,
данных
или
сигналов
,
не
всегда
задумываясь
об
точном
смысле
употребляемых
слов
и
не
видя
между
ними
большой
разницы
.
На
самом
деле
между
этими
поня
-
тиями
есть
существенные
различия
,
в
которых
мы
сейчас
разбе
-
ремся
.
Понятие
информация
(information)
относится
к
числу
первич
-
ных
,
неопределимых
строго
понятий
,
в
общем
случае
оно
означает
некоторые
сведения
,
представляющие
интерес
для
получателя
.
Кста
-
ти
сказать
,
в
шенноновской
теории
информации
оно
никак
не
рас
-
крывается
,
введенная
Шенноном
мера
количества
информации
не
связана
с
понятием
информации
,
она
основанно
не
на
содержании
,
а
на
«
неожиданности
»
сведений
для
получателя
.
Для
того
,
чтобы
информацию
можно
было
передавать
,
хранить
и
обрабатывать
,
она
должна
быть
зак
-
реплена
в
некоторой
объективной
фор
-
ме
(
в
виде
печатного
текста
,
картинки
,
звукового
образа
,
компьютерного
фай
-
ла
и
т
.
п
.).
Объективная
форма
представ
-
ления
информации
,
абстрагированная
от
смысла
,
называется
сообщением
(message)
.
Одно
и
то
же
сообщение
для
разных
людей
может
нести
совершен
-
но
различную
информацию
.
Например
,
прозвучавшее
17
июля
1936
года
по
ис
-
панскому
радио
звуковое
сообщение
«
Над
Испанией
безоблачное
небо
»
для
большинства
слушателей
означало
Клод
Шеннон
270
обычную
сводку
погоды
,
а
для
франкистских
заговорщиков
это
было
сигналом
к
началу
мятежа
.
Другой
пример
–
сообщение
на
китайс
-
ком
языке
,
для
многих
читателей
этой
книги
оно
вообще
не
несет
информации
.
В
связи
со
сказанным
,
в
профессиональной
речи
из
-
бегают
говорить
о
передаче
информации
,
а
если
и
употребляют
этот
термин
,
то
имеют
в
виду
передачу
сообщений
.
В
технике
связи
рассматриваются
вопросы
передачи
любых
со
-
общений
(
телефонных
,
телеграфных
,
факсимильных
,
телевизион
-
ных
),
однако
мы
,
имея
в
виду
компьютерные
сети
,
будем
интересо
-
ваться
прежде
всего
передачей
данных
(data tranamission).
Данны
-
ми
называют
ссобщения
,
формируемые
или
принимаемые
компь
-
ютерами
или
аналогичными
им
автоматическими
устройствами
(
банкоматами
,
маршрутизаторами
компьютерных
сетей
и
т
.
п
.),
на
-
зывемыми
в
общкм
случае
оконечным
оборудованием
данных
(
ООД
)
– Data Terminal Equipment (DTE).
Поскольку
практически
все
со
-
временные
автоматические
устройства
хранят
и
обрабатывают
дан
-
ные
в
двоично
-
кодированном
виде
,
сообщение
данных
обычно
пред
-
ставляет
собой
поток
двоичных
символов
–
битов
.
Для
того
,
чтобы
сообщение
передать
в
пространстве
,
необхо
-
дим
некоторый
носитель
–
физический
процесс
,
свойства
которого
изменяются
во
времени
в
зависимости
от
варианта
сообщения
.
Та
-
кой
физический
процесс
называется
сигналом
сообщения
или
про
-
ст
о
сигналом
(signal).
В
системах
электросвязи
в
качестве
сигнала
выступает
электрический
ток
(
при
передаче
сигналов
по
проводам
)
или
электромагнитная
волна
(
в
беспроводных
системах
).
Наиболее
общая
модель
системы
передачи
сообщений
,
пред
-
ложенная
Шенноном
,
приведена
на
рисунке
.
Источник
(
человек
или
оконечное
оборудование
данных
)
формирует
сообщение
m
,
кото
-
рое
преобразуется
в
электрический
сигнал
s(t).
При
передаче
речи
такое
преобразование
делает
микрофон
телефонного
аппарата
,
при
отправке
факсимильного
сообщения
–
фотоэлемент
факс
-
аппара
-
та
,
компьютерные
данные
преобразуются
в
сигналы
аппаратурой
передачи
данных
(
АПД
) – Data Communication Equipment (DCE
),
в
качестве
которой
могут
выступать
,
например
,
модем
или
сетевая
карта
.
271
Перенос
сигнала
из
одной
точки
пространства
в
другую
осуще
-
ствляет
канал
электросвязи
(channel)
,
который
может
быть
реали
-
зован
самыми
различными
способами
–
на
основе
проводных
или
беспроводных
систем
связи
.
На
приемном
конце
происходит
об
-
ратное
преобразования
сигнала
в
сообщение
,
доставляемое
полу
-
чателю
.
При
передаче
речи
это
делает
наушник
телефонного
аппа
-
рата
,
при
передаче
видеосигнала
–
телевизионный
приемник
и
т
.
п
.
Передача
сообщений
от
источника
к
приемнику
неизбехно
со
-
провождается
помехами
(noise) n(t)
,
из
-
за
чего
на
выходе
системы
получится
искаженный
сигнал
s
’
(t),
в
результате
полученное
сооб
-
щение
m’
будет
отличаться
от
посланного
.
Степень
соответствия
принятого
сообщения
переданному
называется
верностью
(
fidelity
)
передачи
.
Оценка
верности
для
каждого
вида
сообщений
произво
-
дится
по
собственным
критериям
.
Например
,
для
передачи
речи
прежде
всего
важна
разборчивость
,
а
искажение
тембра
не
так
су
-
щественно
.
При
трансляции
музыки
требования
к
точности
вос
-
произведения
звука
значительно
более
высокие
(
отсюда
пошел
тер
-
мин
Hi-Fi,
то
есть
High Fidelity –
высокая
верность
).
Оценка
каче
-
ства
телевизионного
изображения
производится
с
помощью
извес
-
Канал
электро
-
связи
s(t)
s'(t)
Телефон
Факс
Факс
Телефон
Преобразователь
сообщения
в
сигнал
Преобразователь
сигнала
в
сообщение
Источник
сообщения
Получатель
сообщения
Помехи
n(t)
m
m’
О О Д
О О Д
АПД
АПД
Система
передачи
сообщений