Вопрос 35. Общая модель передачи речи по сетям передачи данных с пакетной коммутацией

1. Сообщение — это форма представления информации, имеющая признаки начала и конца и предназначенная для передачи через сеть связи. Сообщение является фундаментальным понятием в теории связи. Например, сообщением является и телефонный разговор. Как любое другое сообщение, телефонный разговор ха­рактеризуется:

• шириной занимаемого канала;

• временем передачи;

• категорийностью;

• адресами источника и приемника;

• формой представления информации — аналоговой или дискретной.

Под сетью передачи данных с пакетной коммутацией(пакетной сетью) понимается совокупность средств для передачи данных между ЭВМ (другими оконечными устройствами), где инфор­мационная связь между абонентами устанавливается коммутацией пакетов. Коммутация пакетов производится путем разбивки сообщения на пакеты— элементы сообщения, снабженные за­головком, имеющие фиксированную максимальную длину, и по­следующей передачи пакетов по маршруту, определяемому узла­ми сети.

Пакеты транспортируются в сети как независимые информаци­онные блоки. Коммутаторы сети принимают пакеты от конеч­ных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге — узлу назначения.

Основными этапами передачи речи по сети с пакетной коммутацией являются:

• преобразование аналогового речевого сигнала в цифровой вид;

• формирование пакетов;

• передача пакетов по пакетной сети;

• восстановление речевого сигнала на приемном конце.

Для организации телефонной связи на передающем и прием­ном концах необходимо иметь набор аппаратно-программных средств, осуществляющих оцифровку/восстановление речи, формирование пакетов и ввод этих пакетов вместе с пакетами данных в пакетную сеть.

2. Передача телефонного трафика по сетям с пакетной коммута­цией сопряжена с определенными трудностями, которые выте­кают из естественных особенностей телефонного разговора.

Основное нежелательное явление — задержка передачи речевого сигнала от одного абонента другому. Задержка передачи речево­го сигнала вызывает два нежелательных явления:

• эхо — физический процесс отражения звуковых сигналов, посту­пающих на дифференциальную систему, осуществляющую со­гласование 4-проводного и 2-проводного каналов. Отраженные таким образом сигналы поступают обратно к говорящему абоненту и ухудшают разборчивость принимаемой речи. Эхо становится существенной проблемой, если задержка распространения зву­кового сигнала от источника к приемнику и обратно ста­новится больше 50 мс. В сетях с пакетной коммутацией такая задержка почти всегда выше 50 мс, и в связи с этим должен быть предусмотрен механизм устранения эха;

• наложение речи — процесс, при котором речь одного говорящего прослушивается в телефоне другого в тот момент, когда он ведет активный разговор, в отличие от эха, когда абонент прослуши­вает собственный голос.

3. Для того чтобы привести все нежелательные факторы, возни­кающие при передаче речи по сетям с пакетной коммутацией, в соответствие с допустимыми нормами, необходимо придер­живаться ряда мер по обеспечению гарантированного качества услуг (Quality of Service, QoS).

Обеспечить гарантированное качество услуг — значит распре­делить внутренние сетевые ресурсы коммутаторов и маршрути­заторов таким образом, чтобы данные могли передаваться точно по назначению, быстро, стабильно и надежно. Самый простой из способов обеспечения QoS — увеличение полосы пропускания сети. Можно использовать и такие приемы, как задание при­оритетов данных, организация очередей, предотвращение пере­грузок и формирование трафика. Управление сетью по заданным правилам в перспективе должно объединить все эти способы в единую автоматизированную систему, которая будет гарантиро­вать качество услуг абсолютно на всех участках сети.