Кодирование речи в интегральной сети

Основным методом кодирования, получившим применение во всем мире, является ИКМ со скоростью цифрового потока 64 кбит/с и мгновенным компандированием по закону мю = 255 в странах Северной Америки и в Японии и по закону А в других странах. Как уже упоминалось, ИКМ была первоначально выбрана потому, что она позволила разделить схемы компандера и кодера (декодера). Кроме того, качество, определяемое скоростью передачи 64 кбит/с, было выбрано для сети, которая могла бы организовать передачу данных в полосе частот речевого сигнала, а также производить многократные преобразования аналог—цифра, цифра—аналог. В полностью цифровой сети скорость 64 кбит/с позволяет обеспечить чрезмерно высокое качество передачи. Кроме того, последние разработки в области методов кодирования речи, а также достижения в технологии изготовления интегральных схем показывают, что можно создать методы кодирования речи, которые позволяют вести передачу с более низкой битовой скоростью. Как показано в гл. 3, система адаптивной дифференциальной ИКМ может обеспечить в полностью цифровой сети адекватное качество передачи при скорости, равной половине битовой скорости при ИКМ с мгновенным компандированием. Стандарты транспортного уровня. В соответствии с эталонной моделью МОС транспортный уровень выполняет все необходимые процедуры для обеспечения надежной и эффективной передачи данных из конца в конец от одного пользователя (сеансового объекта) к другому.

С учетом сложившегося состояния, обусловленного уже введенным оборудованием ИКМ, можно заключить, что сети общего пользования оказываются связанными в основном с ИКМ-кодированием.

Окончательный переход на цифровую технику на телефонной сети общего пользования, очевидно, будет происходить эволюционным путем. Создается впечатление, что, возможно, существующие кодеры и декодеры быстро не устареют.

На более ранних этапах эволюции можно было осуществлять переход от одного формата кодирования к другому (от семи битов при мю = 100 к восьми при мю =255). Это изменение было возможно потому, что стыки с отдельными цифровыми системами всегда были аналоговыми. Таким образом, одна система Т1 могла использовать один формат кодирования, в то время как другая система Т1 — другой. Фактически в настоящее время используется множество различных форм кодирования, включая ИКМ-кодирование с мю = 100 и различные виды дельта-модуляции, но все они имеют аналоговые стыки. Однако появление цифровой коммутации практически исключило возможность изящного перехода к другому способу кодирования. Новое оборудование, подключаемое к цифровым системам коммутации, должно быть совместимо одновременно с большим количеством оборудования, которое уже было подключено к цифровым системам коммутации. Таким образом, одним из недостатков интеграции передачи и коммутации является то, что она исключает возможность преобразования алгоритмов кодирования при переходе от одной подсистемы к другой.

Нельзя полностью игнорировать и те экономические выгоды, которые можно получить за счет значительного уменьшения битовой скорости передачи речевого сигнала. В пределах индивидуальных систем передачи или хранения речи можно применять более эффективные методы несмотря на то, что они требуют прямого и обратного преобразования к стандартам, определяемым скоростью 64 кбит/с. Если корпорации арендуют цифровые линии прямой связи УАТС, то они, возможно, пожелают использовать на этих линиях кодеры с эффективной битовой скоростью. Затраты на введение даже весьма сложных вокодеров и методов формирования цифровых сигналов DS-1 могут оказаться оправданными потому, что они обеспечивают на линии большее число речевых каналов. В настоящее время может быть оправданным применение четырех вокодеров, работающих на скорости 2,4 кбит/с на длинных аналоговых линиях, характеристики которых скорректированы таим образом, что они обеспечивают скорость передачи данных 9,6 кбит/с. В одном канале со скоростью 64 кбит/с можно было бы разместить 26 таких подканалов — без дополнительных затрат на коррекцию характеристик тракта передачи. Эти вокодеры с низкой битовой скоростью не обеспечивают передачу речи со стандартным телефонным качеством и, следовательно, вряд ли получат применение на сети общего пользования.

Один из методов, который можно было бы широко использовать для преобразования алгоритмов кодирования в полностью цифровой сети связи, заключается в применении переходящих категорийных отметок. Если используется более чем один тип алгоритмов кодирования, то категорийная отметка указывает на необходимость включения соответствующего оборудования преобразования. Таким образом, одна схема кодирования может быть отключена, в то время как другая — включена.

По-видимому, мотивом для преобразования алгоритмов кодирования явилась бы возможность снижения битовой скорости речевого канала. Однако первоначально эти преобразования не смогли бы обеспечить экономию в широком масштабе, поскольку все существующее оборудование широкого группообразования и коммутации рассчитано на каналы со скоростью передачи 64 кбит/с. Л ишь после того, как было бы заменено значительное число кодеров, стала бы оправданной модификация оборудования группообразования и коммутации. В этом случае категорийные отметки могли бы указывать требуемую пропускную способность при установлении соединения. В некоторых случаях низкоскоростные сигналы можно было бы пропускать по низкоскоростным каналам, но там, где низкоскоростных каналов не окажется, использовались бы каналы со скоростью передачи 64 кбит/с.

Конечным устройством сети ISDN может быть цифровой телефонный аппарат, отдельный компьютер с установленным ISDN-адаптером, файловый или специализированный сервер или маршрутизатор ЛМ, терминальный адаптер с голосовым интерфейс (для подключения обычного аналогового телефона или факса) или последовательный интерфейс (для передачи данных).