 |
 |
Bohatství místních smyček - část III., digitální přenosy a modemy 56 kbps
Významný vliv na využití místních smyček měl postupný přechod telefonní sítě z analogového způsobu fungování na plně digitální. Jedním konkrétním projevem tohoto přechodu je existence telefonních modemů, které dosahují rychlosti až 56 kbps. Dalším konkrétním projevem pak bylo zavedení sítí ISDN.Veřejná telefonní síť byla zpočátku budována jako plně analogová, a to z toho důvodu, že analogové technologie byly k dispozici podstatně dříve než technologie digitální. S postupem času a s rostoucí dostupností digitálních technologií však na ně začala přecházet, a to stylem "od středu směrem ke krajům" - nejdříve se začalo s digitalizací telefonních ústředen a jejich vzájemného propojení, a poté se přistoupilo i k digitalizaci provozu na místních smyčkách na okraji sítě (což dalo vzniknout sítím ISDN). Proberme si to ale postupně a začněme tím, proč se vlastně přechází z analogového na digitální způsob fungování.
Analogově vs. digitálně
Každá přenosová cesta vždy přenáší určité signály lépe a jiné hůře, například s větším útlumem či zkreslením atd. Je to dáno obvodovými vlastnostmi přenosových cest, a snaha o jejich efektivní využití diskutuje přenášet po nich takové signály, které přenáší nejlépe. Tyto signály jsou a vždy budou ve své podstatě analogovými signály. Lze je ale využít jak k analogovému, tak i k digitálnímu přenosu, přičemž rozdíl mezi nimi nebude v tom, jaký signál bude fakticky přenášen - rozdíl mezi analogovým a digitálním přenosem spočívá ve způsobu, jakým je stav tohoto signálu vyhodnocován!
V případě analogového přenosu je vyhodnocována konkrétní hodnota přenášeného analogového signálu, například jeho napětí. Pak úroveň napětí 3,8 V může reprezentovat číselnou hodnotu 3,8, úroveň napětí 3,9 V hodnotu 3,9 atd. - s tím že čím "jemněji" a přesněji dokáže příjemce změřit napětí přijatého signálu, tím "jemnější" (přesnější) informaci dokáže signál přenést. Snad ale není třeba zdůrazňovat, že jakékoli zkreslení, útlum či jiné ovlivnění signálu při jeho přenosu zatěžuje přenášenou informaci určitou chybou. Přitom čím delší je přenosová cesta, či čím více je článků přes které signál prochází, tím větší tato chybovost bude. Analogový přenos tedy nikdy nebude ideální - vždy bude zatížen určitou chybou, přičemž snahy zmenšit ji vedou na neúměrné zvyšování nákladů a nikdy nedosáhnou ideálního cíle (zcela nezkresleného přenosu).
Naproti tomu při digitální způsobu přenosu není vyhodnocována konkrétní hodnota přenášeného signálu, ale pouze to, do jakého spadá intervalu. Představme si opět analogový signál s různým napětí a dva intervaly, které jsou definovány takto (například): hodnota napětí od 0 V do 1 V představuje jeden interval (říkejme mu "nízká úroveň"), a hodnota od 1 V do 5V představuje druhý interval ("vysokou úroveň"). Předpokládejme dále konvenci, která "nízké úrovni" (intervalu od 0 V do 1 V) přiřazuje logickou hodnotu 0 (nulový bit), a "vysoké úrovni" logickou hodnotu 1 (bit 1).
Když potom odesilatel potřebuje přenést např. logickou hodnotu 1, vyšle signál o úrovni napětí například 4,5 V. Tento signál se po cestě může i podstatným způsobem utlumit, třeba na polovinu své původní úrovně (na 2,25 V), ale příjemce jej stále vyhodnotí jako přenos logické hodnoty 1 (protože úroveň napětí přijatého signálu stále spadá do intervalu "vysoká úroveň"). Digitální přenos tedy dokáže být "ideální" (bez chyb) i při dosti nekvalitním přenosové cestě (samozřejmě pokud přijatá hodnota signálu nevybočí z celého intervalu). Platí to i pro libovolně "dlouhý" přenos přes více přestupních uzlů - každý z nich může vhodně zregenerovat signál ještě než jej sám vyšle dál (v našem případě by přijatý signál s úrovní napětí 2,25 V mohl nahradit signálem o úrovni 4,5 V a ten poslal dál).
V praxi je digitální přenos podstatně efektivnější a celkově výhodnější než analogový - a to je obecně důvod, proč se na něj přechází snad úplně všude.