Технологии передачи информации.
Проблемы организации связи и передачи информации уходят в глубь веков (костры и другие оптические и акустические сигналы). Так же давно возникла и идея ретрансляционных (переприемных) станций. Сами радиорелейные линии берут начало от курьерской почты (relay означает смену лошадей). Во Франции во времена великой Французской революции впервые были организованы приемопередающие станции на башнях и холмах, образуя регулярные линии связи.
В 1837 г. американец Морзе разработал систему телеграфного аппарата и предложил код из точек и тире. В 1832 г. русский академик Шиллинг построил первую линию телеграфной связи, а 1876 г. американец Белл получил патент на изобретение телефона. Так началась эра передачи речевой информации по проводам.
В 1956 г. фирма Bell Laboratories построила первую цифровую линию связи для передачи речи по принципу импульсно кодовой модуляции. Запуск ИСЗ(Искусственный спутник Земли ) в 1957 г. положил начало спутниковой связи.
Современное общество – генератор больших объемов информации. И если даже только часть этой информации нуждается в передаче на значительные расстояния, то эта часть весьма внушительна (письма, речевые сообщения, метеосводки, банковские счета, газеты, журналы, телеграммы). Современные системы связи способны передавать сообщения в объемной форме (телеграфные, телефонные, телевизионные, фотоматериалы, массивы данных и др.).
Передача данных - это процесс пересылки данных (аналоговых или цифровых, закодированных знаков или информации вообще) от отправителя к одному и более получателям.
В соответствии со спецификой передаваемых сообщений организуется канал, представляющий собой комплекс технических средств, обеспечивающих передачу электрических сигналов.
Канал - это физическое соединение двух или более устройств, по которому биты прибывают в пункт назначения в том же порядке, в который были отправлены.
Каналами передачи данных могут быть:
1. коаксиальный кабель;
2. телефонный кабель;
3. волоконно-оптический;
4. спутниковая связь.
К основным параметрам, характеризующим канал связи, относятся:
1) Ширина полосы пропускания (Гц):
- по телефонному кабелю - 300-1400 Гц;
- по телевизионному - 400-1500 Гц;
- спутниковая связь - 6 МГц;
2) Допустимый динамический диапазон изменений амплитуды сигнала (децибелы);
3) Скорость передачи и задержка распространения информации (бит/с);
4) Уровень помех или ошибок (%):
- телефонный кабель - 10%;
- оптико-волоконный и спутниковая связь – менее 1%.
Для передачи сообщения по каналам связи оно должно быть преобразовано в сигнал. Под сигналом понимается изменяющаяся физическая величина, адекватная сообщению. При этом данные рассматриваются как последовательность скалярных величин, записанных во времени.
Процесс преобразования сообщения в сигнал называется кодированием. Излучение электромагнитных волн эффективно, если размеры излучателя соизмеримы с длиной излучаемой волны. Поэтому передача сигналов производится на высоких частотах.
Частота, на которой передается сигнал, называется несущей частотой. Процесс изменения параметров несущей в соответствии с передаваемым сигналом называется модуляцией. (Процесс преобразования данных из цифровой в аналоговую форму)
Прохождение сигналов по каналу связи всегда сопровождается искажениями и помехами. Поэтому основной функцией приемника информации является распознавание принимаемых колебаний сигнала. Эту операцию приемник производит в процессе демодуляции. (Процесс преобразования данных из аналоговой формы в цифровую)
В современных системах связи основные функции передатчика и приемника выполняет устройство, называемое модемом.
Модем - устройство, которое преобразуюет поток битов в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по некоторому каналу связи, а затем принимает аналоговые сигналы и преобразует их обратно в цифровую форму.
Выпускаемые в настоящее время модемы конструктивно состоят из интерфейсной части, кодера(Программа и/или устройство, используемые для преобразования информации из одного вида в другой (кодирование)), декодера(расшифровка), модулятора, демодулятора, а также из шифрующего и дешифрующего устройств, обеспечивающих секретность передачи информации.
При методе передачи информации с промежуточным хранением данные задерживаются в каждом очередном узле сети до тех пор, пока не будет предоставлено достаточно ресурсов для ее передачи очередному звену сети связи.
Звено называется транзитным участком. Экономической основой передачи данных с промежуточным хранением является обеспечение рационального соотношения между затратами на хранение и обработку сообщений в узлах сети и стоимостью передачи данных между узлами сети.