– 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.
– Вы… предлагаете использовать, в основном, какие именно каналы связи? В смысле – реализованные каким физическим способом? – подал голос Алкой.
– Разумеется, попросту не существует способа связи, настолько свободного от недостатков, чтобы считать его панацеей. Более того – практически невозможно выбрать хотя бы наилучший из них. Поэтому для реального обеспечения каналов связи следует использовать комбинации параллельных, дублирующих друг друга систем, работающих по совершенно различным и, казалось бы, даже несовместимым, принципам. И, чем более разнообразны будут эти принципы – тем выше будет устойчивость системы в целом. Так, для построения несложной сотовой сети радиосвязи локального региона может применяться сеть работающих на одной частоте станций. Диспетчеризация в канале осуществляется любой из станций с возможностью перехвата инициативы любой другой станцией в случае выхода из строя или уничтожения диспетчера. Новый диспетчер может определяться по принципам, близким к принципу наведения типа 'Волчья стая' (с выделением лидера наведения).- Алкой, едва скрывая удивление осведомлённостью Аллена, кивнул.
– Это удобно для локальной связи в небольшом регионе. Для дальней же связи можно использовать также радиоканалы, использующие полное внутреннее отражение в ионосфере. Очень неплохо выглядит также идея лазерной связи через базу, например, на искусственном спутнике. Если исходить из декларировавшейся ранее идеи единения системы управления и единой цифровой системы связи, то придётся признать, что использовать для этих систем разнотипное оборудование, в немалой степени дублирующее, по сути, действия друг друга, вряд ли целесообразно. Логичнее и умнее, по-видимому, будет предположить, что существующие каналы цифровой связи должны создать единую цифровую сеть связи на как можно большей территории. Для создания такой сети придётся использовать в качестве её узлов промышленные компьютерные системы, имеющие достаточно высокую производительность, но реально загруженные на 3-5%. Такое решение даст возможность практически избежать всех видов ощутимых задержек в распространении сообщений по сети. Остальные 95% ресурсов этих компьютерных центров можно и надлежит использовать для удовлетворения потребностей АСУ всех сопутствующих служб и систем, для решения любых ведомственных задач и так далее. Я конкретизирую высказывание: речь идёт именно о технико-технологическом слиянии обоих подсистем в нечто единое целое. К этому единому целому любой потребитель должен иметь возможность подключить все средства связи – телефон, телевизор, средства аудиовещания, компьютеры и так далее. Система должна поддерживать всё и всеми возможными методами. Не работает радиоканал – должен работать проводной. Не работает проводной – остался лазер. Это всё – не проблемы пользователей, это – проблемы системы и её персонала. Люди должны получить, наконец, систему, которая обслуживает их, а не грабит, объясняя, как ещё они должны её удовлетворять…- Аллена явно понесло. Он говорил о наболевшем, многократно повторяясь, перемежая речь свою терминологией, которой я не понимал. Не всё понимал и Алкой – но ему было, с одной стороны, легче – ибо сказывалась подготовка, с другой – тяжелее, чем мне, ибо я мог себе позволить отойти и не слышать всего этого, а он – не мог. И лишь одно я понял из этой беседы наверняка: вряд ли есть ещё кто-то, кто способен понять и осознать всё, о чём толкует Алл. Видимо, гениальность – явление уникальное. Совершенно уникальное. Хотя и толковал он, казалось, о таких простых для него вещах…
Глава # Аллен Сен.
