Деление станций на аналоговые и цифровые производится по типу коммутации. Телефонная связь, действующая на основе преобразования речи (голоса) в аналоговый электрический сигнал и передачи его по коммутируемому каналу связи (аналоговая телефония), долгое время была единственным средством передачи речевых сообщений на расстояние. Возможность дискретизации (по времени) и квантования (по уровню) параметров аналогового электрического сигнала (амплитуды, частоты или фазы) позволили преобразовывать аналоговый сигнал в цифровой (дискретный), обрабатывать его программными методами и передавать по цифровым телекоммуникационным сетям.
Для передачи аналогового речевого сигнала между двумя абонентами в сети ТфОП (телефонные сети общего пользования) предоставляется так называемый стандартный канал тональной частоты (ТЧ), полоса пропускания которого составляет 3100 Гц. В системе цифровой телефонии над аналоговым электрическим сигналом выполняются операции дискретизации (по времени), квантования (по уровню), кодирования и устранения избыточности (сжатия), после чего сформированный таким образом поток данных направляется принимающему абоненту и по «прибытию» в пункт назначения подвергается обратным процедурам.
Преобразование речевого сигнала осуществляется по соответствующему протоколу в зависимости от того, по какой сети он передается. В настоящее время наиболее эффективная передача потока любых дискретных (цифровых) сигналов, в том числе и несущих речь (голос), обеспечивается цифровыми электрическими сетями, в которых реализованы пакетные технологии: IP (Internet Protocol), ATM (Asynchronous Transfer Mode) или FR (Frame Relay).
Говорят, что концепция передачи голоса при помощи цифровых технологий зародилась в 1993 году в Университете штата Иллинойс (США). Во время очередного полета челнока Endeavor в апреле 1994 года NASA передало на Землю его изображение и звук с помощью компьютерной программы. Полученный сигнал поступал в Интернет, и любой желающий мог услышать голоса астронавтов. В феврале 1995 года израильская компания VocalTec предложила первую версию программы Internet Phone, разработанную для владельцев мультимедийных PC, работающих под Windows. Потом была создана частная сеть серверов Internet Phone. И уже тысячи людей загрузили программу Internet Phone с домашней страницы VocalTec и начали общаться.
Естественно, что другие компании очень быстро оценили перспективы, которые открывала возможность разговаривать, находясь в разных полушариях и не оплачивая при этом международные звонки. Такие перспективы не могли остаться незамеченными, и уже в 1995 году на рынок обрушился поток продукции, предназначенной для передачи голоса через Сеть.
Сегодня существует несколько стандартизированных способов передачи информации, получившие наибольшее распространение на рынке услуг цифровой телефонии: это стандарты ISDN, VoIP, DECT, GSM и некоторые другие. Попробуем вкратце рассказать об особенностях каждого из них.
Итак, что же такое ISDN?
Аббревиатура ISDN расшифровывается какIntegrated Services Digital Network - цифровая сеть с интеграцией услуг. Это современное поколение всемирной телефонной сети, обладающей возможностью переносить любой тип информации, включая быструю и корректную передачу данных (в том числе и голоса) высокого качества от пользователя к пользователю.
Основное достоинство сети ISDN заключается в том, что Вы можете подключить к одному сетевому окончанию несколько цифровых или аналоговых аппаратов (телефон, модем, факс и пр.), и каждый может иметь свой городской номер.
Обычный телефон подключается к телефонной станции парой проводников. При этом по одной паре можно вести только один телефонный разговор. При этом в трубке могут быть слышны шум, помехи, радио, посторонние голоса - недостатки аналоговой телефонной связи, которая "собирает" все помехи на своем пути. В случае использования ISDN абоненту устанавливается сетевое окончание, а звук, преобразующийся специальным декодером в цифровой формат, передается по специально отведенному для этого (также полностью цифровому) каналу принимающему абоненту, обеспечивая при этом максимальную слышимость без помех и искажений.
Основой ISDN является сеть, построенная на базе цифровых телефонных каналов (предусматривающая также возможность передача данных с коммутацией пакетов) со скоростью передачи данных 64 кбит/с. Услуги ISDN базируются на двух стандартах:
Базовый доступ (Basic Rate Interface (BRI)) - два B-канала 64 кбит/с и один D-канал 16 кбит/с
Первичный доступ (Primary Rate Interface (PRI)) - 30 B-каналов 64 кбит/с и один D-канал 64 кбит/с
Обычно пропускная способность BRI составляет 144 Кбит/с. При работе с PRI полностью используется вся магистраль цифровой связи (DS1), что дает пропускную способность 2 Мбит/c. Высокие скорости, предлагаемые ISDN, делают ее идеальной для большого числа современных услуг связи, включая высокоскоростную передачу данных, разделение экранов, видеоконференции, передачу больших файлов для мультимедиа, настольную видеотелефонию и доступ в Интернет.
Собственно говоря, технология ISDN – это ни что иное, как одна из разновидностей «компьютерной телефонии», или, как ее еще называют CTI-телефония (Computer Telephony Integration - компьютерно-телефонная интеграция).
Одной из причин возникновения решений CTI послужило появление требований по обеспечению сотрудников компаний дополнительными телефонными сервисами, которые либо не поддерживались существующей корпоративной телефонной станцией, либо стоимость приобретения и внедрения решения от производителя этой станции была несопоставима с достигаемыми удобствами.
Первыми ласточками сервисных CTI-приложений стали системы электронных секретарей (autoattended) и автоматических интерактивных голосовых приветствий (меню), корпоративная голосовая почта, автоответчик и системы записи переговоров. Для добавления сервиса того или иного CTI-приложения к существующей телефонной станции компании подключался компьютер. В нем была установлена специализированная плата (вначале на шине ISA, затем на шине PCI), которая соединялась с телефонной станцией по стандартному телефонному интерфейсу. Программное обеспечение компьютера, запущенное под определенной операционной системой (MS Windows, Linux или Unix), взаимодействовало с телефонной станцией через программный интерфейс (API) специализированной платы и тем самым обеспечивало реализацию дополнительного сервиса корпоративной телефонии. Практически одновременно с этим был разработан стандарт программного интерфейса для компьютерно-телефонной интеграции – TAPI (Telephony API)
Для традиционных телефонных систем CTI-интеграция осуществляется так: некоторая специализированная компьютерная плата подключена к телефонной станции и транслирует (переводит) телефонные сигналы, состояние телефонной линии и его изменения в «программный» вид: сообщения, события, переменные, константы. Передача телефонной составляющей происходит по телефонной сети, а программной составляющей – по сети передачи данных, IP-сети.
А как выглядит процесс интеграции в IP-телефонии ?
В первую очередь необходимо заметить, что с появлением IP-телефонии изменилось само восприятие телефонной станции (Private Branch eXchange - PBX). IP PBX является ничем иным как еще одним сетевым сервисом IP-сети, и, как большинство сервисов IP-сети, функционирует в соответствии с принципами клиент-серверной технологии, т. е. предполагает наличие сервисной и клиентской частей. Так, например, сервис электронный почты в IP-сети имеет сервисную часть – почтовый сервер и клиентскую часть –программу пользователя (например Microsoft Outlook). Аналогично устроен и сервис IP-телефонии: сервисная часть – сервер IP PBX и клиентская часть – IP-телефон («железный» или программный) используют для передачи голоса единую коммуникационную среду – IP-сеть.
Что это дает пользователю?
Преимущества IP-телефонии очевидны. Среди них – богатый функционал, возможность существенно улучшить взаимодействие сотрудников и одновременно упростить обслуживание системы.
Кроме того, IP-коммуникации развиваются по открытому принципу вследствие стандартизации протоколов и глобального проникновения IP. Благодаря принципу открытости в системе IP-телефонии возможно расширение предоставляемых услуг, интеграция с существующими и планируемыми сервисами.
IP-телефония позволяет построить единую централизованную систему управления для всех подсистем с разграничением прав доступа и эксплуатировать подсистемы в региональных подразделениях силами местного персонала.
Модульность системы IP-коммуникаций, ее открытость, интеграция и независимость компонентов (в отличие от традиционной телефонии) дают дополнительные возможности для построения по-настоящему отказоустойчивых систем, а также систем с распределенной территориальной структурой.
Беспроводные системы связи стандарта DECT:
Стандарт беспроводного доступа DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) является наиболее популярной системой мобильной связи в корпоративной сети, самым дешевым и простым при монтаже вариантом. Она позволяет организовать беспроводную связь по всей территории предприятия, что так необходимо «мобильным» пользователям (например, охране предприятия или начальникам цехов, отделов).
Основное преимущество DECT-систем заключается в том, что с приобретением подобного телефона вы практически бесплатно получаете мини-АТС на несколько внутренних номеров. Дело в том, что к единожды купленной DECT-базе можно приобрести дополнительные телефонные трубки, каждая из которых получает свой внутренний номер. С любой трубки вы без особого труда сможете звонить на другие трубки, подключенные к этой же базе, передавать входящие и внутренние звонки и даже осуществлять своеобразный «роуминг» - прописывать свою трубку на другой базе. Радиус приема этого вида связи – 50 метров в помещение и 300 метров на открытом пространстве.
Для организации мобильной связи в сетях общего пользования используются сети сотовой связи стандартов GSM и CDMA, территориальная эффективность которых практически не ограничена. Это стандарты соответственно второго и третьего поколения сотовой связи. В чем же различия?
Каждую минуту с любой базовой станцией сотовой сети пытаются связаться сразу несколько телефонов, находящихся в ее окрестностях. Поэтому станции должны обеспечивать «множественный доступ», то есть одновременную работу без взаимных помех сразу нескольких телефонов.
В сотовых системах первого поколения (стандарты NMT, AMPS, N-AMPS и др.) множественный доступ реализуется частотным методом – FDMA (Frequency Division Multiple Access): базовая станция имеет несколько приемников и передатчиков, каждый из которых работает на своей частоте, а радиотелефон настраивается на любую частоту, используемую в сотовой системе. Связавшись с базовой станцией на специальном служебном канале, телефон получает указание, какие частоты он может занять, и перестраивается на них. Это не отличается от способа настройки той или иной радиоволны.
Однако число каналов, которые удается выделить на базовой станции, не очень велико, тем более что соседние станции сотовой сети должны иметь разные наборы частот, чтобы не создавать взаимных помех. В большинстве сотовых сетей второго поколения стал применяться частотно-временной метод разделения каналов – TDMA (Time Division Multiple Access). В таких системах (а это сети стандартов GSM, D-AMPS и др.) тоже используются различные частоты, но только каждый такой канал выделяется телефону не на все время связи, а только на небольшие промежутки времени. Остальные такие же интервалы поочередно используются другими телефонами. Полезная информация в таких системах (в том числе и речевые сигналы) передается в «сжатом» виде и в цифровой форме.
Совместное использование каждого частотного канала несколькими телефонами позволяет обеспечить обслуживание большего числа абонентов, но частот все равно не хватает. Существенно улучшить это положение смогла технология CDMA, построенная по принципу кодового разделения сигналов.
Суть метода кодового разделения сигналов, примененного в CDMA, заключается в том, что все телефоны и базовые станции одновременно используют один и тот же (и при этом сразу весь) выделенный для сотовой сети диапазон частот. Для того чтобы эти широкополосные сигналы можно было различать между собой, каждый из них имеет специфическую кодовую «окраску», обеспечивающую его уверенное выделение на фоне других.
За последние пять лет технология использования CDMA была протестирована, стандартизирована, лицензирована и запущена в производство большинством поставщиков беспроводного оборудования и уже применяется во всем мире. В отличие от других методов доступа абонентов к сети, где энергия сигнала концентрируется на выбранных частотах или временных интервалах, сигналы CDMA распределены в непрерывном частотно-временном пространстве. Фактически этот метод манипулирует и частотой, и временем, и энергией.
Возникает вопрос: могут ли системы CDMA при таких возможностях «мирно» сосуществовать с сетями AMPS/D-AMPS и GSM?
Оказывается, могут. Российскими регулирующими органами разрешена работа сетей CDMA в полосе радиочастот 828 - 831 МГц (прием сигнала) и 873-876 МГц (передача сигнала), где и размещены два радиоканала CDMA шириной 1,23 МГц. В свою очередь, для стандарта GSM в России отведены частоты выше 900 МГц, поэтому рабочие диапазоны сетей CDMA и GSM никак не пересекаются.
Что хочется сказать в заключении:
Как показывает практика, современные пользователи все больше тяготеют к широкополосным сервисам (видеоконференции, высокоскоростная передача данных) и все чаще предпочитают мобильный терминал обычному проводному. Если еще учесть тот факт, что число таких желающих в больших компаниях может легко перевалить за тысячу, то получим набор требований, удовлетворить которые способна только мощная современная цифровая станция (УПАТС).
Сегодня на рынке представлено множество решений от различных производителей, обладающих возможностями как традиционных АТС, коммутаторов или маршрутизаторов для сетей передачи данных (в том числе и по технологиям ISDN и VoIP), так и свойствами беспроводных базовых станций.
Цифровые УПАТС сегодня в большей степени, чем другие системы, соответствует указанным критериям: имеют возможности коммутации широкополосных каналов, пакетной коммутации, просто интегрируются с компьютерными системами (CTI) и позволяют организовывать беспроводные микросоты внутри корпораций (DECT).
Какой из указанных типов связи лучше? Решайте сами.
Обычно нам нет дела до того, как работает телефонная линия (но только не тогда, когда приходится кричать изо всех сил в телефонную трубку: "Повторите пожалуйста, ничего не слышно!").
Телефонные компании предоставляют клиенту множество самых разных услуг. В прейскурантах этих услуг разобраться не так просто - что, собственно, предлагается, и сколько за какую услугу следует платить. В этой статье мы ни словом не обмолвимся о ценах, однако попытаемся выяснить, в чем различие между наиболее часто предлагаемыми продуктами и услугами в области телефонной связи.
Во-первых, линии бывают аналоговые и цифровые. Аналоговый сигнал меняется непрерывным образом; он всегда имеет определенное значение, представляющее, например, громкость и высоту передаваемого голоса или цвет и яркость определенного участка изображения. Цифровые сигналы имеют только дискретные значения. Как правило, сигнал либо включен, либо выключен, либо он есть, либо его нет. Иными словами, его значение равно или 1 или 0.
Аналоговые телефонные линии используются в телефонии с незапамятных времен. Даже телефоны пятидесятилетней давности, скорее всего, удастся подключить к абонентскому шлейфу - линии между домашней телефонной розеткой и центральной телефонной станцией. (Центральная телефонная станция - это не сверкающий небоскреб в центре города; длина абонентского шлейфа в среднем не превышает 2,5 миль (четырех километров), так что "центральная телефонная станция", как правило, помещается в каком-нибудь невзрачном здании неподалеку.)
Во время телефонного разговора встроенный в телефонную трубку микрофон преобразует речь в аналоговый сигнал, передаваемый на центральную телефонную станцию, откуда он попадает либо на другой абонентский шлейф, либо на другие коммутационные устройства, если вызываемый номер находится вне зоны действия данной станции. При наборе номера телефонный аппарат генерирует передаваемые по тому же основному каналу сигналы (in-band signals), указывающие, кому предназначен данный вызов.
За время своего существования телефонные компании накопили большой опыт в передаче речи. Установлено, что для выполнения этой задачи в основном достаточен диапазон частот от 300 до 3100 Гц. Напомним, что аудиосистемы класса hi-fi способны воспроизводить звук без искажений в частотном диапазоне 20-20000 Гц, а значит, телефонного диапазона хватает обычно только для того, чтобы абонент мог узнать звонящего по голосу (для других применений этот диапазон с большой вероятностью окажется чересчур узок - для передачи музыки, например, телефонная связь совершенно не годится). Плавный спад амплитудно-частотной характеристики на высоких и низких частотах телефонные компании обеспечивают с помощью аналогового телефонного канала 4000 Гц.
Центральная телефонная станция, как правило, оцифровывает сигнал, предназначенный для дальнейшей передачи по телефонной сети. За исключением Джилбет Каунти (шт. Арканзас) и Рэт Форк (шт. Вайоминг), во всех американских телефонных сетях сигнал между центральными станциями передается в цифровом виде. Хотя во многих компаниях используются цифровые учрежденческие АТС и средства передачи данных, а все средства ISDN основаны на цифровой кодировке, абонентские шлейфы по-прежнему остаются "последним оплотом" аналоговой связи. Объясняется это тем, что большинство телефонов в частных домах не имеют средств оцифровки сигнала и не могут работать с линиями пропускной способностью свыше 4000 Гц.
Модем - это устройство, преобразующее цифровые сигналы компьютера в аналоговые сигналы с частотами, в пределах полосы пропускания телефонной линии. Максимальная пропускная способность канала напрямую связана с полосой пропускания. Точнее, величина пропускной способности (в битах/сек) определяется полосой пропускания и допуском на отношение сигнал/шум. В настоящее время максимальная пропускная способность модемов - 33,6 Кбит/с - уже близка к этому пределу. Пользователи модемов с пропускной способностью 28,8 Кбит/с хорошо знают, что зашумленные аналоговые линии редко обеспечивают их полную пропускную способность, которая часто оказывается куда ниже. Сжатие, кэширование и прочие увертки помогают несколько выправить ситуацию, и тем не менее мы скорее доживем до изобретения вечного двигателя, чем до появления модемов с пропускной способностью 50 или хотя бы 40 Кбит/с на обычных аналоговых линиях.
Телефонные компании решают обратную задачу - оцифровывают аналоговый сигнал. Для передачи получающегося цифрового сигнала используются каналы пропускной способностью 64 Кбит/с (это - мировой стандарт). Такой канал, именуемый DS0 (digital signal, нулевой уровень), является базовым кирпичиком, из которого строятся все прочие телефонные линии. Например, можно объединить (правильный термин - уплотнить) 24 канала DS0 в канал DS1. Арендуя линию T-1, пользователь фактически получает канал DS1. Подсчитывая суммарную пропускную способность DS1, надо помнить, что после каждых 192 информационных бит (то есть 8000 раз в секунду) передается один бит синхронизации: всего получается 1,544 Мбит/с (64000 умножить на 24 плюс 8000).
Помимо линии Т-1 клиент может арендовать выделенные линии или пользоваться обычными коммутирующими линиями. Арендуя у телефонной компании канал T-1 или низкоскоростную линию передачи данных, например цифровую линию dataphone (dataphone digital service, DDS), абонент фактически берет напрокат прямое соединение и в результате становится единственным пользователем канала с пропускной способностью 1,544 Мбит/с (T-1) или 56 Кбит/с (низкоскоростная линия).
Хотя технология frame relay и предполагает коммутацию индивидуальных кадров, соответствующие услуги предлагаются пользователю в виде виртуальных каналов связи между фиксированными конечными точками. С точки зрения архитектуры сети, frame relay следует рассматривать, скорее, как выделенную, нежели как коммутируемую линию; немаловажен тот факт, что цена такой услуги при той же пропускной способности существенно ниже.
Коммутационные услуги (примером их может служить обслуживание обычного квартирного телефона) - это услуги, приобретаемые у телефонной компании. Абоненту по требованию предоставляется осуществляемое с помощью сети коммутаторов общего пользования соединение с любым узлом телефонной сети. В отличие от ситуации с выделенными линиями, плата в этом случае взимается за время соединения или реальный объем трафика и зависит большей частью от частоты и объема пользования сетью. Коммутационные услуги цифровой связи могут предоставляться на основе протоколов X.25, Switched 56, ISDN Basic Rate Interface (BRI), ISDN Primary Rate Interface (PRI), Switched Multimegabit Data Service (SMDS) и ATM. Некоторые организации, например университеты, железные дороги или муниципальные организации, создают частные сети с использованием собственных коммутаторов и арендованных, а порой даже своих собственных линий.
Если линия, полученная от телефонной компании, цифровая, то для обмена данными между телефонной сетью и оконечным оборудованием (этим термином телефонные компании обозначают такое оборудование, как компьютеры, факсимильные аппараты, видеотелефоны и цифровые телефонные аппараты) не требуется выполнять преобразование цифровых сигналов в аналоговые, а следовательно, необходимость в модеме отпадает. Тем не менее и в этом случае пользование телефонной сетью накладывает определенные требования на абонента. В частности, следует обеспечивать корректную концевую заделку абонентского шлейфа, правильную передачу трафика и поддержку диагностики, выполняемой телефонной компанией.
Линия, поддерживающая протокол ISDN BRI, должна быть подсоединена к устройству под названием NT1 (network termination 1). Помимо концевой заделки линии и поддержки диагностических процедур устройство NT1 осуществляет согласование двухпроводного абонентского шлейфа с четырехпроводной системой цифрового оконечного оборудования. При использовании арендованных цифровых линий T-1 или DDS, а также услуг цифровой связи в качестве нагрузки линии следует использовать модуль обслуживания канала (channel service unit, CSU). CSU работает как терминатор, обеспечивает корректную нагрузку линии и отрабатывает команды диагностики. Оконечное оборудование, имеющееся у клиента, взаимодействует с модулем обслуживания данных (data service unit, DSU), который преобразует цифровые сигналы к стандартному виду и передает их на CSU. Конструктивно CSU и DSU часто объединяются в один модуль под названием CSU/DSU. DSU можно встроить в маршрутизатор или мультиплексор. Таким образом, и в этом случае (хотя модемы здесь не нужны) потребуется установка определенных интерфейсных устройств.
Большинство аналоговых абонентских шлейфов лишь при очень благоприятных условиях могут обеспечить пропускную способность в 33,6 Кбит/с. С другой стороны, та же самая витая пара, соединяющая офис с центральной телефонной станцией, вполне может использоваться для работы с ISDN BRI, что дает пропускную способность по данным 128 Кбит/с и еще 16 Кбит/с для управления и настройки. В чем тут дело? Сигнал, передаваемый по аналоговым телефонным лииниям, подвергается фильтрации для подавления всех частот свыше 4 КГц. При использовании цифровых линий такой фильтрации не требуется, поэтому полоса пропускания витой пары оказывается существенно шире, а следовательно, повышается и пропускная способность.
Арендуемые линии с пропускной способностью 56 и 64 Кбит/с представляют собой двухпроводные или четырехпроводные цифровые линии (в последнем случае одна пара используется для передачи, а другая - для приема). Эти же линии пригодны в качестве носителя для предоставления услуг цифровой связи, например frame relay или Switched 56. В качестве носителя для T-1, а также ISDN PRI и frame relay часто применяются четырехпроводные линии или даже оптические кабели. Линии T-3 иногда представляют собой коаксиальный кабель, но чаще они все-таки выполняются на основе оптического.
Хотя ISDN по-прежнему и привлекает самое широкое внимание как средство высокоскоростной передачи сигнала на большие расстояния, в последнее время появились более новые средства связи для "последней мили" (т.е. абонентского шлейфа). Компании PairGain и AT&T Paradyne предлагают продукты на базе разработанной компанией Bellcore технологии высокоскоростного цифрового абонентского шлейфа (high bit-rate digital subscriber loop, HDSL). Данные продукты позволяют уравнять возможности всех имеющихся абонентских шлейфов; установив устройства HDSL на обоих концах линии, можно получить пропускную способность DS1 (1,544 Мбит/с) практически на всех существующих абонентских шлейфах. (HDSL длиной до 3,7 км может использоваться на абонентских шлейфах без повторителей в случае стандартных проводов 24 калибра. Для работы обычных линий T-1 необходимо ставить повторители через каждые километр-полтора). Альтернативой HDSL в достижении пропускной способности DS1 на "последней миле" является либо использование оптического кабеля (что весьма накладно), либо установка нескольких повторителей на каждой линии (это не так дорого, как оптоволоконная техника, но все равно недешево). Кроме того, в данном случае существенно возрастают расходы телефонной компании, а следовательно и клиента, на поддержание линии в рабочем состоянии.
Но даже и HDSL - не последнее слово техники в области увеличения пропускной способности на "последней миле". Ожидается, что наследник HDSL, технология асимметричного цифрового абонентского шлейфа (asymmetrical digital subscriber line, ASDL), сможет обеспечить пропускную способность 6 Мбит/с в одном направлении; пропускная способность другого существенно ниже - что-нибудь около 64 Кбит/с. В идеале или, как минимум, при отсутствии чьей-либо монополии - если считать, что стоимость услуги для клиента примерно соответствует ее себестоимости для телефонной компании - большая доля клиентов могла бы пользоваться ISDN PRI (или другими услугами на базе T-1) по цене, сравнимой с теперешней ценой ISDN BRI.
Однако сегодня сторонникам ISDN, скорее всего, беспокоиться не о чем; в большинстве случаев телефонные компании предпочтут увеличить пропускную способность линий и положить всю прибыль себе в карман без снижения стоимости услуг для клиента. Вовсе не очевидно, что тарифы на услуги должны быть основаны на здравом смысле.
Тип линии | Услуга | Вид коммутации | Носитель абонентского шлейфа |
Аналоговая линия | Коммутация линий | Двухпроводная витая пара |
|
DS0 (64 Кбит/с) | DDS (арендуемая линия) | Выделенная линия | |
PVC с коммутацией | Двух- или четырехпроводная витая пара |
||
Коммутация | Двух- или четырехпроводная витая пара |
||
Коммутация линий | Двух- или четырехпроводная витая пара |
||
Коммутация линий | Двух- или четырехпроводная витая пара |
||
Коммутация линий | Двухпроводная витая пара |
||
Несколько DS0 (от 64 Кбит/с до 1536 Мбит/с с Шагом 64 Кбит/с) | Выделенная линия | Двух- или четырехпроводная витая пара |
|
PVC с коммутацией | Двух- или четырехпроводная витая пара |
||
(1544 Мбит/с) (24 линии DS0) | Арендуемая линия T-1 | Выделенная линия | |
PVC с коммутацией | Четырехпроводная витая пара или оптоволокно |
||
Коммутация пакетов | Четырехпроводная витая пара или оптоволокно |
||
Коммутация линий | Четырехпроводная витая пара или оптоволокно |
||
(44736 Мбит/с) (28 линий DS1, 672 линии DS0) | Сотовая коммутация | ||
Коммутация пакетов | Коаксиальный кабель или оптоволокно |
Ответов: 9
Вопрос знатокам: Кокова полоса передаваемых звуковых частот в телефонной связи
С уважением, Nurslan
Николай Иванов:
300 Гц — 3400 Гц. или суженый 0,3 — 2,7 кГц
Что значит звуковых частот, частота есть в канале передачи — беспроводном или проводном — это частота электромагнитной волны, а частота звука это зависит от динамика в телефонной трубке. Звук то не передается в связных каналах))
комбат:
эффуктивно передаваемая полоса частот телефонных каналов 0,3-3,4 кГц (стандартный телефонный канал) , для возможности уплотнения канала, т. е. передачи в канал чего-нибудь еще, кроме звука, используются зауженные каналы 0,3-2,7 кГц
Это видео поможет разобраться
Владимир Николаев:
если сигнал имеет синусоидальный вид то его полоса одна частота зтой синусоиды если сигнал импульсный то его можно разложить в ряд Фурье он будет преставлять несколько синусоидальных частот вот вся полоса занимаемая этими частотами и называется полосой
An Drew:
Руслан Мамышев:
свои слова не нашлись — начните с этого, а когда поймёте — задайте вопрос поинтересней …
Вольный ветер:
Ну сам вопрос и есть ответ — полоса частот, короче от сих до сих…. В википедию уже боязно заходить, валенки и там, ультразвук задрали от 20 кгц до 1 ГГц, я чуть не упал, и еще гиперзвук свыше 1ГГц….))))))))))) Это каким валенком его ударили? Что так в вику пишут….
Нормально Всё:
Любой конечный во времени сигнал имеет БЕСКОНЕЧНО большую ширину спектра.
Следует говорить об
э ф ф е к т и в н о й ширине спектра, в которой сосредоточено 90% энергии (по соглашению)
сигнала.
osnovy-elektrotekhniki. ru/energeticheskie-xarakteristiki/
Канал тональной частоты (англ. voice frequency circuit) - это совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу электрических сигналов связи в эффективно передаваемой полосе частот (ЭППЧ) 0,3 - 3,4 кГц. В телефонии и связи часто используется аббревиатура КТЧ. Канал тональной частоты является единицей измерения ёмкости (уплотнения) аналоговых систем передачи (например, K-24, K-60, K-120). В то же время для цифровых систем передачи (например, ИКМ-30, ИКМ-480, ИКМ-1920) единицей измерения ёмкости является основной цифровой канал.
Эффективно передаваемая полоса частот - полоса частот, остаточное затухание на крайних частотах которой отличается от остаточного затухания на частоте 800 Гц не более чем на 1 Нп при максимальной дальности связи, свойственной данной системе.
Ширина ЭППЧ определяет качество телефонной передачи, и возможности использования телефонного канала для передачи других видов связи. В соответствии с международным стандартом для телефонных каналов многоканальной аппаратуры установлена ЭППЧ от 300 до 3400 Гц. При такой полосе обеспечивается высокая степень разборчивости речи, хорошая естественность её звучания и создаются большие возможности для вторичного уплотнения телефонных каналов.
Date:2016/4/18 16:13:20 Hits:
Ян Poole
Замечания и детали частотной модуляции полосы пропускания, спектра и боковых полос, а также их влияние на использование FM.
Ширина полосы частот, спектр и боковые полосы имеют большое значение при использовании частотной модуляции.
Боковые полосы модулированного сигнала частоты простираются по обе стороны от основной несущей, и привести к пропускной способности общего сигнала, чтобы увеличить далеко за рамки этого немодулированной несущей.
По мере того как модуляция несущей изменяется, так что боковые полосы и, следовательно, пропускную способность и общий спектр сигнала.
Частота модуляции функции Бесселя и боковые полосы
Любой сигнал, который модулируется производит боковые полосы. В случае амплитудно-модулированного сигнала, они легко определить, но для частотной модуляции ситуация не столь проста. , Они зависят от не только отклонения, но и уровень отклонения, то есть индекс модуляции M. Полный спектр представляет собой бесконечный ряд дискретных спектральных компонентов, выраженных сложной формуле с использованием функции Бесселя первого рода.
Относительные уровни несущей и боковых полос для частотно-модулированного сигнала
При малых значениях индекса модуляции, при использовании узкополосного FM, и сигнал FM состоит из несущей и двух боковых полос, разнесенных на частоте модуляции по обе стороны от несущей. Это выглядит таким же, как сигнал АМ, но разница в том, что нижняя боковая полоса находится вне фазы 180 градусов.
По мере увеличения индекса модуляции обнаруживается, что другие боковые полосы с удвоенной частотой модуляции начинают появляться. По мере увеличения индекса другие дополнительные боковые полосы можно также увидеть.
Спектры сигнала FM с различными уровнями индекса модуляции
При определенных уровнях модуляции, где индекс модуляции равен фигуры 2.41, 5.53, 8.65 и других высших конкретных уровней, носитель падает на фактические цифры фигуры нулю, то сигнал, состоит просто из боковых полос.
полоса модуляции частоты
В случае с амплитудно-модулированным сигналом необходимая полоса пропускания в два раза превышает максимальную частоту модуляции. Несмотря на то, то же самое справедливо и для узкополосного сигнала FM, ситуация не верно для широкополосного сигнала FM. Здесь требуемая пропускная способность может быть очень большим, с обнаруживаемые боковые полосы разводя на больших количеств частотного спектра. Обычно необходимо, чтобы ограничить ширину полосы сигнала, таким образом, чтобы он не ненужных помех станциям обеих сторон.
В качестве частотно-модулированный сигнал имеет боковые полосы, которые простираются до бесконечности, нормально принятой практикой, чтобы определить пропускную способность, что и который содержит приблизительно 98% от мощности сигнала.
Правило большого пальца, часто называют Правило Карсон утверждает, что 98% мощности сигнала содержится в полосе частот, равной частоте отклонения, плюс частота модуляции в два раза, то есть:
Обычно ширина полосы частот широкополосного сигнала FM ограничена пределом Правило по Карсона - это уменьшает помехи и не вносит каких-либо неоправданных искажения сигнала. Другими словами для УКВ-FM станции вещания это должно быть (2 х 75) + 15 кГц, т.е. 175 кГц. С учетом этого в общей сложности 200 кГц обычно допускается, что позволяет станции иметь небольшую защитную полосу и их центральные частоты на целых чисел 100 кГц.
Ключевые моменты для ширины полосы частот модуляции и боковых полос
Есть несколько интересных точек по отношению к суммарной ширине полосы частот модуляции:
Ширина полосы частот модулированного сигнала изменяется как с отклонением частоты и коэффициента модуляции.
Увеличение частоты модуляции снижает индекс модуляции - это уменьшает число боковых полос со значительной амплитудой и, следовательно, ширины полосы.
Увеличение частоты модуляции увеличивает разделение частот между боковыми полосами.
Частота полосы пропускания модуляции возрастает с увеличением частоты модуляции, но не прямо пропорционально ему.
Удаленные встречи с некачественным звуком часто раздражают. Недопонимания становятся более вероятными, потому что в разговоре трудно услышать важные нюансы и другие тонкости. Поэтому необходимо стремиться к улучшению качества звука во время телеконференций. Ниже приводится краткое описание различных технических требований к качеству звука.
Человек способен воспринимать звуки между 20 и 20 000 Гц (20 Гц - 20 кГц). Этот диапазон изменяется по мере взросления человека и из-за физических факторов. Взрослый человек обычно отличает звуки на частотах в диапазоне между 20 и 12 кГц.
Раньше использовалось понятие «телефонное качество» - интервал, в котором диапазон частот из-за технических недостатков был ограничен между 200 Гц и 3,4 кГц. Сегодня это называется узкополосной связью. Для аналоговой телефонии это означает потерю значительной части частотного диапазона речи. Это делает речь менее естественной и трудной для понимания, чем если бы диапазон частот был больше. Сравните это с FM-радио, которое имеет частотный диапазон до 15 кГц, что позволяет воспроизводить как голоса, так и музыку гораздо более естественно.
Аналоговая телефония имеет чрезвычайно ограниченную частотную характеристику (около 3,2 кГц). Аналоговый сигнал воспринимается некоторыми как более естественный, хотя цифровой сигнал в целом имеет более широкий частотный диапазон. Это потому, что человеческое ухо очень хорошо воспринимает искусственный звук.
Термин «пропускная способность» обозначает количество информации в секунду, которая передается в сети. А понятие «диапазон частот» относится к звуковым частотам. Герц (Гц) - единица для обоих понятий, поэтому, к сожалению, иногда это приводит к недопониманиям, поскольку диапазон частот и пропускная способность данных - это не одно и то же. Более того, пропускная способность может быть выражена и как в Герцах, и как бит в секунду (в сети обычно вы можете видеть обозначение Мбит/с). Звук преобразуется в цифровые сети. Звуковой сигнал измеряется в тысячах раз в секунду и преобразуется в цифровой сигнал.
В зависимости от того, какой объем данных имеют мобильные сети разных операторов, аудиосигнал всегда более или менее ограничен по диапазону для экономии пропускной способности. Звук в сетях 2G разрешает узкополосную передачу (3,2 кГц), а сети 3G и 4G - широкополосную (7 кГц). Совсем недавно ряд операторов начал использовать широкополосные стандарты и запустили так называемую технологию HD Voice. Однако чтобы эта технология работала, телефон также должен поддерживать этот стандарт. Плохие условия передачи и приема могут также влиять на качество звука. В этом случае система автоматически уменьшает скорость передачи в сети. Это оказывает негативное влияние на качество звука.
Телефония по сети передачи данных называется VoIP (Voice over IP). Звук в цифровых сетях был первоначально того же качества, как и в старой аналоговой технологии, т.е. полоса пропускания аудиосигнала была 3,2 кГц (узкополосная связь). Это было необходимо в первых цифровых сетях, поскольку пропускная способность данных была явно ограничена.
В цифровых сетях качество звука ограничено в первую очередь кодеком, который был выбран. Кодек представляет собой часть программного обеспечения в телефоне, которое сжимает исходящий аналоговый звук в пакеты данных и преобразует входящие пакеты данных в аналоговый звук. Таким образом, современные телефоны, поддерживающие широкополосные кодеки, способны обеспечить наилучший звук. В последние 10-15 лет произошли фантастические достижения в области VoIP.
Общие обозначения для различных кодеков: широкополосный кодек (7 кГц), суперширокополосный кодек (14 кГц) и кодек с полной пропускной способностью (20 кГц). Существует также широкий спектр технических решений и стандартов: G.718, G.722.2, G.729.1 и т.д.
Разумеется, пропускная способность широкополосной сети и / или мобильной сети в офисе определяется тем, насколько хорош может быть звук. Также важно учитывать внутреннюю структуру офиса, поскольку все, что установлено за пределами телефонной сети, может уменьшать пропускную способность аудиоканала. Это могут быть беспроводные системы, такие как DECT и Bluetooth®, или старые сетевые продукты.
Bluetooth® - это стандарт, который был первоначально разработан, чтобы позволить различным аксессуарам подключаться по беспроводной сети к мобильному телефону или компьютеру. Bluetooth® работает только на коротких расстояниях между мобильным телефоном и аксессуарами. Существует дополнительное сжатие данных звукового сигнала, что может негативно повлиять на качество звука. Тенденция все больше распространяется на современную технологию Bluetooth®, поддерживающую звук HD.
Решения DECT для беспроводной телефонии в офисах и производственных помещениях были первоначально разработаны для использования с аналоговой телефонией. В сети DECT невозможно получить качество звука лучше, чем стандартное телефонное качество (3,2 кГц). Это вряд ли имеет значение для обычных телефонных звонков, но если вы хотите проводить встречи, где качество звука особенно важно, хорошей идеей может быть использование прямых подключений (кабелей) к сети VoIP.
Проще говоря, CAT-iq является цифровой оптимизацией DECT. Система CAT-iq имеет широкополосные кодеки и, таким образом, позволяет использовать полосу пропускания звука 7 кГц.
Продукты Konftel всегда обеспечивают оптимальное качество звука. Если сеть распределяет HD-аудио, вы получите HD-звук на конференц-телефонах Konftel.
Это показывает, что есть основания анализировать коммуникационные потребности вашего бизнеса и организации, прежде чем выбирать сеть и обновлять вашу телефонию и инфраструктуру данных. Например, сеть VoIP с широкополосными кодеками (7 кГц) лучше оснащена для обеспечения превосходного звука, чем аналоговая или старая мобильная сеть. Это может быть очевидным, но, с другой стороны, мобильность и простота могут быть ключевым фактором в определенных контекстах.
Многие продукты Konftel предлагают более одного варианта подключения. Технология HD Voice может дать вам как оптимальное качество звука, так и мобильность.
Беспроводной Konftel 300Wx является одним из примеров того, насколько гибки наши продукты. Благодаря аналоговому соединению DECT он может передавать полосу пропускания 3,2 кГц, в то время как USB-соединение для компьютера может использовать широкополосные кодеки (7 кГц). Также можно подключить его к мобильному телефону с помощью кабеля.
Это же устройство также обеспечивает беспроводное HD-аудио (широкополосное) в IP-телефонии, когда базовая станция DECT 10 от Konftel подключается через SIP. Он может иметь до 5 зарегистрированных звонков Konftel 300Wx. Можно настроить Konftel 300Wx с базовыми станциями IP DECT, предоставляемыми сторонними производителями, поддерживаемыми Konftel. Однако Konftel IP DECT 10 предлагает уникальные преимущества и упрощает работу.
Независимо от ваших потребностей, в ассортименте Konftel есть продукты, которые упрощают и ускоряют проведение телеконференций за вашим рабочим столом и большие встречи в конференц-залах.
