Формы и параметры сообщения

Информация с момента ее передачи становится сообщением, которое в системах электросвязи на выходе источника может принимать две формы - аналогового или дискретного электрического сигнала. Аналоговый сигнал описывается непрерывной (или кусочно-непрерывной) функцией времени, дискретный - функцией, имеющей конечное число фиксированных значений.

Например, при передаче речи с помощью микрофона на его вы­ходе возникает электрический сигнал, описываемый непрерывной функцией времени (рис. 1.1,а).

В компьютере информация из электронной памяти или путем считывания с компакт-диска поступает в системный блок в дискрет­ной, точнее цифровой форме, представляемой в виде комбинации элементарных посылок 1 и 0 (рис. 1.1,б).

Телевизионное изображение может передаваться как в аналого­вой, так и цифровой форме. Во втором случае телевидение назы­вается цифровым.

Сообщение оценивается с помощью таких параметров как ско­рость передачи, объем, достоверность, степень закрытости. Рас­кроем их содержание.

Скорость передачи сообщения. При передаче цифрового со­общения в виде комбинации 1 и 0 или, иначе говоря, двоичным ко­дом, элементарная посылка называется битом. Так на рис. 1.1,6 сообщение состоит из 9 бит и включает шесть 1 и три 0. Восемь бит называется байтом. Заметим, что слово «бит» происходит от анг­лийского слова «binary digit» -двоичная цифра.

Более крупными единицами измерения информации являются: килобит (кбит), мегабит (Мбит), гигабит (Гбит) или килобайт (кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт), соответственно равные: 1 кбайт= = 2¹⁰ байт = 1024 байт, 1 Мбайт = 2²⁰ байт = 1024 кбайт, 1 Гбайт = =2³⁰байт= 1024 Мбайт.

Количество бит или байт, передаваемых в секунду, есть ско­рость передачи сообщения, которая определяется, как бит/с или байт/с. При повышенной скорости передачи она измеряется как Кбит/с, Мбит/с, Гбит/с или кбайт/с, Мбайт/с, Гбайт/с.

В случае аналогового сообщения (рис. 1.1, а) скорость его пере­дачи определяется верхней частотой в спектре сигнала. Так на­пример, при передаче речи можно ограничиться верхней частотой в спектре передаваемого сообщения в 3,4 кГц, а цветного телевизи­онного изображения - 6,5 МГц.

Объем передаваемого сообщения. Количество или объем пе­реданного цифрового сообщения двоичным кодом

A = V·t, (1.5)

где V - скорость передачи сообщения, бит/с (или кбит/с, Мбит/с, Гбит/с), t- время передачи сообщения, секунды.

Согласно (1.5) объем передаваемого сообщения в цифровой форме определяется в битах или байтах, килобайтах, мегабайтах и гигабайтах. В тех же единицах измеряется объем хранящейся ин­формации, в том числе на магнитных носителях - дискетах и ком­пакт-дисках - электронной информации для компьютеров. При оп­ределении объема переданного аналогового сообщения последний следует перевести в цифровую форму (см. § 1.3), после чего опре­делить количество информации согласно (1.5).

Для уменьшения объема передаваемой информации осуществ­ляют сжатие сообщения, представленного в цифровой форме. Сущность «сжатия» состоит в том, что согласно определенному алгоритму, учитывающему особенности передаваемой информа­ции, по каналу связи передаются не все биты после первоначаль­ного кодирования, а меньшее их число (см. § 1.3, 1.5). На приемном концерадиолинии, зная правила «сжатия», исходное сообщение восстанавливают в полном объеме. В результате удается, напри­мер,с высоким качеством передать фотографию в относительно узкополосном канале связи. Сжатие цифрового сообщения в опре­деленном смысле подобно стенографии - сокращенному письму С помощью особых кратных знаков, позволяющее превысить по бы­стротеобычное письмо в несколько раз.

Достоверность сообщения. В принятое сообщение могут по разнымпричинам вкрасться ошибки. Одной из причин здесь явля­етсядействие помех на передаваемое сообщение (см. § 13.1). В результате при приеме цифрового сообщения переданный сим­вол 1 может быть воспринят как 0 и наоборот. Сравнив переданное сообщениес принятым, можно определить, сколько ошибок вкралосьв передачу сообщения от ее источника к получателю. Так например,на рис. 1.2 в переданном сообщении из 12 символов два принятос ошибкой.

Достоверность сообщения можно определить через количество неправильно, ошибочно принятых символов X, отнесенных к обще­му числу переданных символов А:

Н = Х/А.

Например, при X = 1 и А = 10000 значение Н = 10 ^-4, при X = 1 и А = 10 ⁶ значение Н = 10^-6. Поскольку действие помех во многих случаях носит случайный характер, то параметр Н называют веро­ятностью ошибки принятого символа.

Степень закрытости сообщения. Во многих случаях требуется обеспечить секретность или закрытость переданного сообщения, т.е. его правильное понимание только тем корреспондентом, которому оноадресовано. Такое требование обязательно в военном деле: противник не должен перехватить и рассекретить передаваемую ин­формацию, что может привести к трагическим последствиям. Часто требуется закрывать информацию экономического характера, дабы обезопасить себя от конкурентов. Также при передаче банковской информации требуется обеспечить ее конфиденциальность.

Секретность или закрытость передаваемого кодированного со­общения обеспечивается шифрованием. Кодированием называется правило, согласно которому одни символы сообщения заменяются другими. Например, каждой букве алфавита ставится в соответст­вие определенное число или точки и тире, как в коде Боде. Шифро­вание обеспечивает засекречивание сообщения согласно опреде­ленному алгоритму и «ключу».