В системе передачи звуковых сообщений используются соответственно акустоэлектрические и электроакустические преобразователи.

Преобразующие устройства могут выполнять как прямое (непосредственное), так и условное преобразования.

При прямом преобразовании информационные параметры сообщения и сигнала изменяются по одним и темже законам. Например, изменения электрического сигнала на выходе акустоэлектрических преобразователей точно повторяют изменения звукового давления. Это достигается благодаря включению в электрическую цепь устройств, чувствительных к изменению звукового давления. Пропорционально изменению давления изменяется сопротивление электрическому току. В результате величина тока изменяется в соответствии с изменением сообщения. Обратное преобразование сигнала в звуко­вое сообщение осуществляется с помощью электромагнита. В об­мотку электромагнита поступает сигнал, создающий переменное магнитное поле, которое приводит в колебательное движение мембрану, вызывающую в окружающей среде звуковые колебания.

При условном преобразовании связь между информационными параметрами сообщения и сигнала — условная. При этом приме­няются коды, то есть каждый знак сообщения при передаче преобра­зуется в определенную комбинацию электрических импульсов, а в процессе приема по комбинации определяется соответствующий знак. Коды используются для преобразования в сигнал дискретных сообщений.

Современные сети и системы связи в основном передают не аналоговые сигналы, а цифровые.

Аналоговые сигналы.

Они распространяются по линиям связи в виде электромагнитных волн, которые характеризует частота колебаний. То есть циклическое изменение величины напряжения передаваемого электрического сигнала (амплитуда) в единицу времени. Все средства связи аналогового формата (телефон и радио) при передаче человеческого голоса, работают в определённом частотном диапазоне. По существующим стандартам частотный диапазон качественной передачи должен соответствовать:

· речи --------------------------------------------------------- 0,3 – 3,4 кГц;

· воспроизведения музыки ------------------------------ 0,02 – 20 кГц.

Эти диапазоны соответствуют биологическим параметрам человеческого уха и могут изменяться в зависимости от персональных (в том числе возрастных) характеристик.

Основными недостатками систем передачи аналоговых сигналов является:

· Ослабление сигнала при его передаче на большое расстояние, как следствие –уменьшение его качества за счёт влияния шумов;

· Необходимость использования дорогостоящего оборудования для передачи нескольких телефонных разговоров по одному кабелю;

· Сложность в производстве и настройке оборудования;

· Несовместимость с передачей информации от источников другой природы (например от компьютера).

Цифровые сигналы.

Все перечисленные недостатки передачи аналоговых сигналов можно исключить при переходе на передачу аналоговых и цифровых сигналов с использованием методов и оборудования передачи цифрового сигнала. Цифровым сигналом является скачкообразное циклическое изменение величины напряжения передаваемого электрического сигнала в единицу времени, то есть передача информации осуществляется передачей бинарных информационных посылок (либо 0 / либо 1).

Но чтобы было возможно передать человеческую речь (аналоговую в своей основе) с использованием цифровых систем электросвязи, необходимо её преобразовать в последовательность 0 и 1. Эту операцию необходимо провести без качественной потери характеристик параметров сигнала, позволяющих обеспечить не только однозначное восстановление содержательной части, но и восстановление тембра голоса для идентификации говорящего абонента.

Подобное преобразование производится в три действия, приведённых на рис. 4.2:

- дискретизация - квантование - кодирование.

Что необходимо для уверенной передачи (хранения) одного символа?

Для представления символов в байтах необходимо производить их кодирование в сочетание бит, то есть при восьмиразрядном строении байта каждый символ (весь алфавит, цифры и служебные знаки – 256 символов) формируется в одну посылку. При передаче аналогового сигнала в байт «завёрнут» один квант, что позволяет передать не только смысловое содержание, но и тембральные оттенки голоса.

	Рис. 4.2. Аналого–цифровое преобразование сигнала

Увеличение скорости передачи информации делает возможным передачу не только голоса, но и сигналов мультимедиа. На рис. 4.3 приведены скорости передачи данных для различных типов информации. В табл. 4.2 оцениваются скорости передачи данных с учётом сжатия информации. Этих значений степени сжатия можно достичь почти без потерь качества.

Система сигнализации.

Сигнализация – это процесс передачи служебных сигналов между двумя частями сети с целью контроля, маршрутизации и поддержки телефонного вызова. Абонентский телефонный аппарат и АТС обмениваются специальными служебными сигналами обусловленной структуры с целью регистрации готовности канала связи и организации соединения с требуемым абонентом.

Существует три типа сигналов телефонной сигнализации:

Символьные данные

		Рис. 4.3. Скорости передачи информации различных типов

Таблица 4.2

Информация	Скорость передачи данных
Несжатых	сжатых
Голос	64 Кбит/с	8 Кбит/с
Стереозвук	1,41 Мбит/с	192 Кбит/с
Компьютерное видео	45 Мбит/с	1 Мбит/с
Видео в формате NTSC (телетрансляция)	120 Мбит/с	3-6 Мбит/с
Видео в формате NTSC (студия)	216 Мбит/с	10-30 Мбит/с
Видео высокого разрешения (телетрансляция)	1500 Мбит/с	20-30 Мбит/с
Монохромные фотоснимки, 600х600 пикселей, 135 страниц/мин	120 Мбит/с	5-50 Мбит/с
Полноцветные фотоснимки, 400х400 пикселей, 60 страниц/мин	500 Мбит/с	45 Мбит/с

1. Сигналы слежения за состоянием канала связи – необходимы для определения свободности или занятости линии, посылки запроса на обслуживание;

2. Сигналы управления вызовом (СУВ) – это звонки или тоновые сигналы, сообщающие конечным абонентам о том, что их вызывают (им звонят);

3. Адресные сигналы – импульсные или тоновые сигналы набора номера, сообщающие коммутирующему оборудованию сети о месте нахождения вызываемого абонента.

Служебные сигналы вызова могут передаваться как по тем же линиям, что и информация (голос), так и по специальным выделенным служебным линиям связи.

Так, сигнальная система может состоять из коммутаторов пакетов, или транзитных пунктов сигнализации, которые позволяют коммутаторам телефонной станции обращаться к пунктам управления обслуживания, содержащим абонентскую БД, в которой также имеется информация о счетах. Компоненты современной системы сигнализации показаны на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Структура системы сигнализации

Транзитный пункт сигнализации – маршрутизирует запросы и ответы между АТС и абонентскими БД пунктов управления обслуживания, используя для этого только адресной информацией пакета данных для его отправки.

Пункт управления обслуживанием – содержат в абонентских БД информацию для маршрутизации, а также дополнительные службы, например систему голосовой связи.

Пункт коммутации услуг связи позволяют АТС обращаться к абонентским БД пунктов управления обслуживания. Они состоят из ПО, способного отправлять сообщения.

Мультиплексирование.

Мультиплексирование – это функция, позволяющая двум и более источникам данных совместно использовать общую среду передачи данных таким образом, что каждый источник получает собственный канал передачи данных.

Простейшая схема мультиплексирования изображена на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Схема мультиплексирования

Суть временного мультиплексирования заключается в том, что каждый информационный канал передаётся во столько раз быстрей, сколько каналов передаётся в этот временной интервал (временное уплотнение).

Структура группового сигнала приведена на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Временное мультиплексирование

Подобное уплотнение может иметь несколько иерархических ступеней. Для европейских стандартов это:

-- (х30) 30 каналов – (х4) 120 каналов – (х4) – 480 каналов и далее.

При формировании информационных сетей передачи информации с использованием систем уплотнения, эти сети делятся по территориальному принципу и методам технической организации на иерархические уровни: