– Это можно как-то побороть?- Нерешительно спросил Алкой. Алл молча кивнул.
– Всякая система связи, хоть сколько-нибудь претендующая на звание "современной", обязана пропускать как аналоговые сообщения (поддерживать аналоговые каналы), так и передавать цифровые сообщения (поддерживать цифровые каналы), причём очень часто – оба одновременно в одном направлении. Сама собой напрашивается концепция использования мощных каналов, разделяемых для различных целей. Нечто подобное было изложено лет десять назад в проекте системы связи мегаполисов, к которому приложилась и МКБ, но при этом были допущены некоторые ошибки, снижающие эффективность и устойчивость системы.- Алл открыл портфель и вытащил папку. Пошелестев немного бумагами, он разложил их на столе.
– Смотрите… На верхнем рисунке изображены варианты распределения нагрузки нескольких цифровых и аналоговых каналов связи в течение суток. На нижнем – вариант распределения нагрузки в едином (общем) цифровом канале суммарной производительности. Даже при поверхностной оценке этих диаграмм очевидно, что клинчи при пиковых нагрузках уже отсутствуют. При более детальном анализе следует вывод: "вероятность возникновения клинча снижается". Следовательно, проблема пропускной способности может быть частично решена и без увеличения суммарной пропускной способности группы каналов одного направления – всего лишь путём замены группы низкоскоростных каналов на меньшее количество более высокоскоростных, даже при сохранении прежней суммарной производительности каналов. Следовательно, система связи типа "единый цифровой канал" более устойчива к перегрузкам, чем группа параллельных низкоскоростных каналов той же производительности. Однако преимущества данной концепции этим не исчерпываются: так, решение проблемы альтернативизации путей прохождения сигналов в системе связи при локальных перегрузках или разрушениях несоизмеримо более просто в цифровых системах, где оно попросту является естественным следствием удачно решённой математической задачи маршрутизации сообщений. В аналоговой же системе эта проблема не может быть решена сколько-нибудь прилично и эффективно. Собственно, в любом случае – даже если эта задача будет решена не слишком удачно – в цифровой системе альтернативизация пути происходит на программном уровне, без физических вмешательств в состояние аппаратуры связи, что происходит несоизмеримо надёжнее и быстрее (чаще всего – вообще незаметно для пользователей системы).- Алл снова замолк – то ли набираясь сил, то ли – воздуху для дальнейших разъяснений.
– Поскольку очевидно, что система связи должна обеспечивать не только "голосовые" каналы связи, но и каналы связи электронных систем, являющиеся в абсолютном большинстве цифровыми, встаёт проблема распределения имеющихся каналов для выполнения различных функций. В проекте системы связи для мегаполисов, о котором я упоминал… была предложена система частотного разделения каналов связи большой пропускной способности на отдельные каналы с более низкой производительностью: для передачи видео, аудио или цифровой информации. Аналогичный принцип разделения каналов используется сегодня и при организации практически всех систем связи. Такая концепция представляется мне в корне неверной, ибо аудиоканалы, загруженные обычно менее, чем на половину, занимают здесь выделенную им полосу в течение всего времени, в то же время для цифровых каналов, разделённых по частоте, характерны все упоминавшиеся выше "клинчевые" проблемы. В результате – общая эффективность введения сверхскоростных каналов снижается во много раз, а эффективность применения динамической компрессии часто сводится почти к нулю…- Алл явно не мог решиться поднять глаза, чтобы оценить, понимают ли его слушатели: похоже, он слишком боялся увидеть, что говорит "в пустоту".
– При временном разделении цифрового канала связи каждый абонент, прежде всего, обычно имеет возможность использовать скорость всего, неразделённого, канала, а не только узкого частотного канала, выделенного ему лично. Правда, эта возможность частично утрачивается при увеличении нагрузки – но суммарная пропускная способность системы связи с временным разделением канала всё равно остаётся значительно выше пропускной способности систем связи с частотным разделением канала, а среднее время прохождения сообщений в нём – значительно лучше. Всё это обусловлено тем, что в системе с частотным разделением время частичного простоя каналов, выделенных абонентам, использовать невозможно; а в системе с временным разделением это время используется автоматически. Возникающая при этом проблема приоритетов и маршрутизации сообщений вполне разрешима современными математическими методами.- Рассказчик едва слышно вздохнул.
– Итак, мы остановились на целесообразности использования чисто цифровых каналов связи с временным разделением. Аудио- или видеосигналы могут передаваться по этим каналам в цифровом виде наряду с прочей информацией. При таком концептуальном подходе в глобальной системе цифровой связи за счёт распараллеливания путей следования сообщений возможно и прохождение сигналов с более широкой базой (видео или телеметрия, например), чем пропускная способность любых имеющихся каналов: за счёт параллельного прохождения их по альтернативным маршрутам, например. Следовательно, кроме общего роста эффективности использования каналов мы уже имеем и новые возможности – за счёт виртуализации каналов и распараллеливания передачи информации по разным путям. Разумеется, такая система может оперировать только цифровыми сообщениями – поэтому все аналоговые сообщения оцифровываются на входе в систему и восстанавливаются на выходе из неё. Это даёт возможность использовать общую для всех видов сообщений систему управления приоритетами и, косвенно, обеспечивает некоторое дополнительное шифрование аудиосообщений: выделить аудио-пакет из общего мощного цифрового канала несоизмеримо сложнее, чем перехватить выделенный частотный канал, даже цифровой.
