Кодирование как средство формализованного представления данных

Для полной формализации информации недо­статочно простой классификации, поэтому проводят следующую процедуру - кодирование.

Кодирование- это процесс присвое­ния условных обозначений объектам и классификационным группам по соответствующей системе кодирования.

Система кодирования- это совокупность правил обозначения объектов и группировок с использованием кодов.

Код - это условное обозна­чение объектов или группировок в виде знака или группы знаков в соответствии с принятой системой. Код базируется на определен­ном алфавите (некоторое множество знаков). Число знаков этого множества называется основанием кода. Различают следующие типы алфавитов: цифровой, буквенный и смешанный.

Код характеризуется следующими параметрами:

• длиной;

• основанием кодирования;

• структурой кода, под которой понимают распределение зна­ков по признакам и объектам классификации;

• степенью информативности;

• коэффициентом избыточности, который определяется как отношение максимального количества объектов фактическому количеству объектов.

Все системы кодирования можно сгруппировать в два под­множества: регистрационные и классификационные системы кодирования.

Особенностью регистрационных систем кодированияявляет­ся их независимость от применяемых систем классификации. Ре­гистрационные коды используются для идентификации объектов и передачи информации об объектах на расстояние, поэтому они должны удовлетворять следующим требованиям: минимальности длины кода, однозначности соответствия наименования объек­та и его кода в течение длительного периода времени и защищен­ности кода от помех и ошибок.

15. Способ ы передачи сигналов и методы модуляции.

При подключении к домашнему локальному принтеру или веб-сайту в другой стране необходимо сначала установить физическое подключение к локальной сети, прежде чем произойдёт передача данных по сети. Физическое подключение может осуществляться проводным подключением с помощью кабеля или беспроводным подключением с помощью радиоволн.

Тип используемого физического подключения полностью зависит от конфигурации сети. Например, офисы многих компаний оборудованы настольными компьютерами или ноутбуками с физическим подключением к совместно используемому коммутатору посредством кабеля. Это проводная сеть, в которой данные передаются по физическому кабелю.

Помимо возможности проводного подключения некоторые компании также обеспечивают беспроводное подключение для ноутбуков, планшетных компьютеров и смартфонов. В беспроводных устройствах данные передаются с помощью радиоволн. Беспроводное подключение всё чаще используется по мере того, как частные пользователи и компании оценивают преимущества предоставления сервисов беспроводного подключения. Для обеспечения беспроводного подключения сеть должна иметь точку беспроводного доступа (WAP), к которой смогут подключаться устройства.

Часто устройства и точки беспроводного доступа — это два отдельных выделенных устройства внутри сети. При этом существуют устройства, которые предполагают использование как проводного, так и беспроводного подключения. Например, во многих домах пользователи используют домашние маршрутизаторы с интеграцией сервисов (ISR). Маршрутизаторы с интеграцией сервисов предлагают компонент коммутации с несколькими портами, что позволяет различным устройствам подключаться к локальной сети (LAN) с помощью кабелей. Кроме того, многие маршрутизаторы с интеграцией сервисов также содержат WAP, что также обеспечивает подключение беспроводных устройств.

Сетевые интерфейсные платы (NIC) служат для подключения устройства к сети. Сетевые интерфейсные платы Ethernet используются для проводного подключения, а сетевые интерфейсные платы беспроводной локальной сети — для беспроводного подключения. Устройство конечного пользователя может содержать один или оба типа интерфейсных плат. Например, сетевой принтер может быть оснащён только сетевой интерфейсной платой Ethernet, поэтому ему необходимо подключаться к сети с помощью кабеля Ethernet. Другие устройства, например, планшетные ПК и смартфоны, могут быть оснащены только сетевой интерфейсной платой беспроводной локальной сети, при этом необходимо использование беспроводного подключения.

Не все физические соединения одинаковы с точки зрения уровня производительности при подключении к сети.

Например, производительность беспроводного устройства может снижаться в зависимости от расстояния к точке беспроводного доступа. Чем дальше устройство находится от точки доступа, тем слабее сигнал, который она получает. Это может привести к уменьшенной пропускной способности или потере беспроводного подключения. Расширитель беспроводного диапазона можно использовать для повторной передачи беспроводного сигнала в другие части дома, которые расположены слишком далеко от точки беспроводного доступа. Напротив, качество проводного подключения не ухудшится, но при этом перемещение точки подключения ограничено и должно находиться в одном месте.

Все беспроводные устройства должны иметь общий доступ к радиоэфиру точки беспроводного доступа. Это означает, что при одновременном подключении большого количества беспроводных устройств производительность сети может снизиться. Проводному устройству не нужен общий доступ к сети. Каждое проводное устройство имеет отдельный канал связи по отдельным кабелям Ethernet. Это важно при работе с некоторыми приложениями, например с онлайн-играми, потоковым видео и видеоконференциями, которые требуют более высокой пропускной способности по сравнению с другими приложениями.

Физический уровень OSI позволяет передавать по сетевой среде биты, из которых состоит кадр канального уровня. Этот уровень принимает весь кадр от канального уровня и кодирует его в серию сигналов, которые передаются по локальной среде. Закодированные биты, из которых состоит кадр, будут получены либо оконечным, либо промежуточным устройством.

При переходе от узла источника к узлу назначения данные подвергаются следующему процессу.

· Пользовательские данные разделяются на сегменты транспортным уровнем, распределяются по пакетам сетевым уровнем, далее инкапсулируются в кадры канальным уровнем.

· Физический уровень кодирует кадры и создает электрические, оптические или радиоволны, которые представляют биты в каждом кадре.

· Затем эти сигналы поочередно отправляются через среду передачи данных.

· Физический уровень узла назначения получает эти отдельные сигналы из среды, восстанавливает их к битовым представлениям и передаёт биты до канального уровня в виде целого кадра.

Модуляция.

Аналоговая модуляция применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, типичным представителем которых является канал тональной частоты, предоставляемый в распоряжение пользователям общественных телефонных сетей. Типичная амплитудно-частотная характеристика канала тональной частоты представлена на рис.

Рис. Амплитудно-частотная характеристика канала тональной частоты.

Этот канал передает частоты в диапазоне от 300 до 3400 Гц, таким образом, его полоса пропускания равна 3100 Гц. Хотя человеческий голос имеет гораздо более широкий спектр - примерно от 100 Гц до 10 кГц, - для приемлемого качества передачи речи диапазон в 3100 Гц является хорошим решением. Строгое ограничение полосы пропускания тонального канала связано с использованием аппаратуры уплотнения и коммутации каналов в телефонных сетях.Устройство, которое выполняет функции модуляции несущей синусоиды на передающей стороне и демодуляции на приемной стороне, носит название модем (модулятор - демодулятор).