1

2 OSNOVNI MODELI U KOMUNIKACIJAMA

2.1 Model ljudskih komunikacija Posve je razumljivo da je komunikacijski model tehničkih sustava u dobroj mjeri rezultat spoznaja o modelu ljudskih komunikacija. Također je razumljivo da spoznaje stečene na razini tehničkih sustava mogu poslužiti, ako ne u cjelini i ne u svakom slučaju, a ono barem kao "referentna točka", za dublje i cjelovitije spoznavanje ljudskih komunikacija. Riječ je ustvari o interaktivnoj razmjeni spoznaja stečenih na jednom i drugom području koje, korak po korak, pomažu čovjeku u njegovu rastu, tj. sve uspješnijoj osobnoj (unutarnjoj) komunikaciji, u komunikaciji s drugima, kao i prema ostaloj živoj i neživoj" okolini.

Poznavanje modela ljudskih komunikacija značajno olakšava prihvaćanje i razumijevanje koncepata i tehničkih rješenja koji se koriste u modernim telekomunikacijama. ISO-OSI model, ukratko analiziran u slijedećem poglavlju, za to je pravi primjer.

Općenito uzevši, ljudi međusobno razmjenjuju velik sadržaj informacije, koristeći najrazličitije medije, uz vrlo različito kodiranje. Te komunikacije su po prirodi slojevite, pa je prepoznavanje pojedinih slojeva prvi korak u definiranju modela.

Razlučivost pojedinih komponenti ljudskih komunikacija proizlazi iz slojevitosti ljudske osobe: kao prvo kažemo da čovjek kao osoba predstavlja sintezu duha i tijela. Pod duhom podrazumijevamo ono transcendentalno u čovjeku, ali na razini tjelesnoga prepoznajemo i "duh" ili "ozračje" koji karakterizira neku osobu ili grupu, njen odnos prema radu, okolini.

Transcendentalna komunikacija je komunikacija namjerom. Ono što je osnovna razlika prema drugim komponentama ljudske komunikacije to je iskustvena činjenica da ona postoji samostalno (ne koristi druge komponente na kauzalan način), te da ovom komunikacijom ne upravljaju ograničenja inherentna ljudskom življenju. Uspješnost komuniciranja namjerom nije diktirana pojmovima kao dosezivost, razumljivost, pravodobnost ili zainteresiranost. Poruke pošiljatelja ne moraju biti adresirane, i obično to nisu, a primatelj ih prihvaća kada i kako ih treba. "Mehanizam", tj. protokol koji upravlja ovim komunikacijama je ponešto sličan onom kod paketskih mreža bez spajanja (tzv. datagram mreže - poglavlje 16). Naravno, transcendentalne komunikacije ne mogu biti znanstveno tretirane. Znanstvenici barataju simbolima, modelima i relacijama koje su plod racionalnih kognitivnih procesa, a komunikacije namjerom su izvan te stvarnosti. Na sreću te komunikacije i ne treba poznavati. Njih treba samo - priznavati, tj. voditi o njima računa kao o realnosti ljudskog življenja. Stoga se one mogu smjestiti u drugu stvarnost ili u tzv. II razinu odnosa /13/.

2

Slika 2.1 Komunikacija na II razini odnosa: ljudi su utopljeni u komunikacijski medij. Uspješnost komuniciranja nije uvjetovana ograničenjima vanjskog svijeta,

tj. okoline. Jedino ograničenje je čovjekova 'raspoloživost'. To je problem namjeravanja

S druge strane, "duh koji vlada" ljudskim odnosima, ljudskom komunikacijom, ima posve "tjelesnu" dimenziju: on odslikava smisao i cilj nekog odnosa, on je odgovor na pitanja "što mi tu radimo?", "zašto sada razgovaramo" pa čak i "zašto živimo". Ta se komponenta opravdano može nazvati misijom. Misija koristi onaj racionalni dio ljudskog bića koji preko procesa razmišljanja generira koncepte i ideje koji bi trebali dovesti do njezine realizacije. Komponentu, koja generira novo znanje, nazovimo kognicijom. Kognicija ne može bez podataka, činjenica, relacija, ne može bez povijesti i iskustva. Nazovimo tu komponentu memorijom. Međutim, čovjek nije samo razumsko biće. Čovjek ima i "srce", tj. ima moć osjećanja odnosno posjeduje emotivnu komponentu. Za pristup fizičkoj okolini čovjek nužno koristi simbole preko kojih šalje i prima informacije. Npr., koristi fizičke objekte, ponašanje i gestikulaciju, govorno-slušni mehanizam, vid, opip, okus i miris. Ustvari, riječ je o kodiranju informacija u simbole.

Mogu se, dakle, na razini tjelesnoga (I razina odnosa) izdvojiti slijedeće komponente ljudskih komunikacija: misija, kognicija, memorija, emocija i kodiranje simbolima. Na kraju, fizički medij koji služi za prijenos simbola je fizički kanal ili tzv. fizički svijet. Spomenutih 6 komponenti može se poredati po hijerarhijskom redoslijedu tako da viša komponenta (sloj) nužno koristi niži sloj. Npr., kognicija nužno koristi memoriju kako bi kreirala ideju, a za kontrolu točnosti i prikladnosti ideje potrebno je osjećanje. Pročišćenu i verificiranu ideju potrebno je kodirati u tekst, govor, sliku, kretnju ili slično, tj. u simbole koji su prilagođeni ljudskim ulazno-izlaznim osjetilima (ljudskim kanalima) i koje primatelj prepoznaje i može dekodirati u sadržanu poruku.

Ljudski kanali su ograničeni kao što to uostalom vrijedi i za ukupnu fizičku okolinu koja, na kraju krajeva, treba omogućiti uspješnu razmjenu simbola. Taj fizički svijet, kao prijenosni medij, često je "usko grlo", pogotovu kada je riječ o kognitivnim ili pak emocionalnim informacijama. Već sama činjenica da misao, ideja ili neki osjećaj trebaju biti pretvoreni u slova, znakove, glasove, da trebaju biti uokvireni u semantičke i sintaktičke okvire prirodnog jezika i slično, ukazuje na opravdanje one poznate misli: "riječ je kao ptica odrezanih krila". Ograničenost koja je inherentna ljudskoj komunikaciji na I razini odnosa inherentna je i za sve umjetne pa tako i telekomunikacijske sustave. Međutim, zahvaljujući inženjerskom radu i primjeni vrlo sofisticiranih metoda kodiranja jedna te ista, npr., telefonska parica danas uspješno prenosi videotelefonske poruke i podatke (što je nekada bola "pusta želja". Od takvih, posve

3

jasno definiranih i provjerenih metoda, koje su prilagođene ograničenim kanalima, čovjek može mnogo toga naučiti kako bi pospješio svoje komunikacije.

fizičkisvijet

Slika 2.2 Komunikacija na I razini odnosa: uspješnost komuniciranja uvjetovana je ograničenjima koja karakteriziraju

fizički svijet kao medij informacije Premda spomenuti slojevi komuniciranja razmjenjuju različite pa možda čak i konfliktne informacije, njih treba promatrati integralno - uspješna ljudska komunikacija (tzv. međusobno razumijevanje) podrazumijeva komunikaciju svih slojeva, razumijevanje tih pojedinih poruka kao i odnosa među njima. Kod ljudi su često u "raskoraku" npr. kognitivna i emocionalna komunikacija. Zbog nepoznavanja problema, ljudi pokušavaju poboljšati međusobno razumijevanje njihovim međusobnim izjednačavanjem. Ustvari, sve što treba činiti to je prepoznavanje sloja kojemu poruka pripada što podrazumijeva i uspostavljanje međusobnog odnosa između poruka različitih slojeva. Može se zapravo reći da je komunikacija među ljudima to uspješnija što su spomenuti komunikacijski kanali međusobno neovisniji. U tom slučaju obično kažemo da imamo posla s "izgrađenim osobama".

Komunikacija se normalno odvija između istih slojeva (tzv. "peer-to-peer"). Npr. proces osjećanja jednog čovjeka komunicira s procesom osjećanja drugoga, itd. (slika 2.3). Komunikacija između različitih slojeva sudionika također je, u većoj ili manjoj mjeri, prisutna ali ona ne omogućuje djelotvornu razmjenu informacija. Npr., emocionalne poruke malo pridonose kogniciji i obrnuto.

Medij koji omogućuje razmjenu poruka je fizički svijet, tj. fizička okolina. Npr. ako se koristi govorni kanal, govornik kodira ideju u prikladnu poruku koju zatim dopuni osjećajem i sve zajedno kodira u jezik, tj. riječi, fraze i rečenice koje preko govornog organa i vokalnog trakta emitira u okolni prostor odnosno u mikrofon i odgovarajuću prijenosnu liniju. Fizički sloj uključuje mehanizam generiranja zvučnog pritiska, okolni prostor i druge mehanizme prijenosa.

4

misija

kognicija

memorija

osjećanje

simbolika(kodiranje)

misija

kognicija

memorija

osjećanje

simbolika(kodiranje)

osoba A osoba B

fizički svijet

protokoli misije

kognitivni protokoli

memorijski protokoli

protokoli osjećanja

protokoli simbolike

Slika 2.3 Slojeviti komunikacijski model ljudskih komunikacija Slušatelj preko slušnog trakta prima glasove koje dekodira u riječi, fraze i rečenice, zatim na osnovi "tona" glasa dekodira emocionalnu informaciju, te na kraju dekodira poslanu ideju. Da bi ovakva komunikacija bila uspješna, nužno je da se procesi kodiranja i dekodiranja odvijaju po protokolima koji su zajednički sudionicima u komunikaciji. Npr. emocionalni proces govornika kodira njegovo osjećanje (u skladu s pravilima osjećanja). Slušatelj razumije dekodirano osjećanje jer koristi ista pravila za dekodiranje. Isto tako vrijedi za procese misije, kognicije, memorije i, naravno, verbalne (simboličke) procese. Ako ljudi međusobno ne dijele ista pravila, tj. protokole, oni ne mogu dijeliti ni misije, spoznaje, osjećanja, memoriju, govorne i druge fizičke simbole. Isti zaključak vrijedi i za komunikaciju između pojedinih grupa ljudi.

Komunikacijski procesi potiču skupinu ljudi da razviju "grupnu svijest" i ponašanja koja su karakterizirana socijalnim procesima. Sposobnosti pojedine grupe (kao "osobe") ovise o tome koliko su uspješno fuzirane sposobnosti pojedinih ljudi, tj. ovise o funkcijama obrade informacije na svakom od slojeva komunikacijskog modela grupe. Jedan slab sloj grupe, npr. slab emocionalni sloj (tj. sloj odnosa) unutar grupe, rezultira slabljenjem i drugih komunikacijskih sposobnosti. Ovo grupu čini ukupno slabijom a time i nesposobnijom za komunikaciju s drugim, zdravijim skupinama ljudi. S druge strane, osoba koja ne uključuje sve ili barem većinu komunikacijskih funkcija grupe, biva isključena odnosno odbačena od grupe.

Za nešto dublje razumijevanje ljudskih komunikacija korisno je napraviti detaljniji pregled funkcija pojedinih slojeva hijerarhijskog komunikacijskog modela sa slike 2.3.

Fizički sloj Fizički je svijet najniži sloj, a on je ustvari informacijski medij za više slojeve komuniciranja. To je sva ona okolina koja nas okružuje, koju imamo na raspolaganju i koju gradimo. Zemlja i sve ono što je okružuje, uključujući i različite oblike energije, zatim zgrade, puteve, knjižnice, računala, telefonske sustave, pokretne objekte, itd. Npr. komunikacija govornim porukama koristi kao fizički medij za male udaljenosti prije svega prisutni okolni zrak, a za velike udaljenosti telefonski kanal. Za pohranu govornih poruka ljudi koriste magnetske vrpce, diskove ili poluvodičke memorije. Međutim, te informacije mogu biti prenesene i preko drugih fizičkih

5

medija. Npr. emocionalna će poruka uspješnije biti prenesena korištenjem simbola koji su tipični u uspostavljanju i održavanju određenih odnosa među ljudima. Memorijske se poruke, međutim, prenose časopisima, knjigama, "memo"-sustavima, kompakt diskovima, posredstvom baza podataka i drugim načinima snimanja i reprodukcije. Kognitivne poruke su same po sebi, zbog svoje sadržane moći, manje ovisne o fizičkom mediju, odnosno fizičkim objektima. Ipak, složeni koncepti i ideje efikasnije se razmjenjuju uporabom fizičkih simbola jake sugestivne snage, prikladno odabranim odnosima među njima. Kad onaj drugi brzo "pročita" i "vidi" što mislimo, prijenos ideja teče brzo i lako.

Protokol fizičkog sloja treba optimizirati razmjenu simbola koji nose poruku, glede dva osnovna zahtjeva: da poruka bude sigurno (pouzdano) isporučena primatelju, i da poruka bude zaštićena od nedobronamjernih znatiželjnika, odnosno da se sačuva njezina privatnost i autentičnost.

Kodiranje simbolima Ovaj sloj definira sustav prijenosa informacije. Prije svega obuhvaća prikladan izbor simbola (kodiranje informacije), zatim protokole koji upravljaju prijenosom, te protokole upravljanja unutar grupe, tj. organizaciju razmjene informacija. Kodiranje informacije, odnosno izbor simbola brine se o učinkovitosti i o pouzdanosti prijenosa. Učinkovitost podrazumijeva visok sadržaj informacije po simbolu, ali i lako i brzo prepoznavanje simbola. Npr., ljudi koriste tekstovne poruke uz prikladan izbor "fontova", slike i grafičke prikaze, artikulirani govor, materijalne strukture. Brzina komuniciranja ovisi o aktivnosti pojedinih organa (osjetila) čovjeka (slika 2.4).

Slika 2.4 Brzine kanala nekih čovjekovih osjetila Koji i kakvi simboli će biti najprikladniji u komunikaciji, ovisi u prvome redu o zahtjevima viših slojeva. Slika 2.5 ilustrira za primjer empirijsku važnost spomenutih kodova tijekom tipičnog procesa projektiranja nekog proizvoda /8/. U prvoj i završnoj fazi prevladava važnost teksta (faze specificiranja projektnih zahtjeva i izrade dokumentacije projekta). Međutim, gledajući

6

ukupno sve faze, dominira važnost grafike što je posljedica velikog sadržaja informacije koji nose skice, nacrti i grafičke predodžbe, tj. sve ono što se "čita" na paralelan način, za razliku od serijskog načina koji je tipičan za tekst.

0

2

4

6

8

10

razvojkoncepata

projektiranje testiranjei verifikacija

pripreme zaproizvodnju

važnosttekst

grafika

personal

govor

materijalnastruktura

tekst

grafika

personal

govor

materijalnastruktura

Slika 2.5 Empirijska važnost načina kodiranja u procesu projektiranja Nadalje, grafički simboli omogućuju čovjeku da uz slikovnu poruku inkorporira i druge, npr. tekstovne poruke. Plan nepoznatoga grada s prikladno odabranim grafičkim simbolima i tekstovnim porukama omogućuje vrlo brzo i lako snalaženje.

Pouzdanost prijenosa podrazumijeva uspješnu razmjenu poruka i u uvjetima okolnih šumova i izobličenja (distorzije) poruka.

Šum je vanjski utjecaj koji uzrokuje gubitak informacije, a distorzija je efekt koji mijenja sadržaj informacije (što može biti i posljedica šuma, ali kao slučajna pojava). Kodiranje koje održava potrebnu razinu pouzdanosti u uvjetima šumova zasniva se na redundanciji. Npr. prirodni jezici sadrže mnogo više znakova po poruci nego bi bilo potrebno s obzirom na sadržanu informaciju. Također, pogotovu u govornoj komunikaciji, redundancija se ogleda u čestom ponavljanju, pojačanom glasu, dodatnim kretnjama i slično. Distorzija se u ljudskim komunikacijama javlja u vidu laganja, poricanja, izbjegavanja i drugih stvari koje prate realno ljudsko življenje. Eliminiranje, odnosno barem umanjivanje ovoga efekta moguće je uporabom povratnih veza, tj. usporedbom originalne i prenesene (obrađene) informacije, ali i primjenom zaštitnog kodiranja.

Protokoli prijenosa definiraju pravila "ponašanja" kod različitih načina komuniciranja. Postoje protokoli za susretanje i konverzaciju, za sastanke, za pregovore, zatim protokoli za poštanske poruke, elektroničku poštu, telefonski razgovor, audio i video-konferenciju i slično. Pravila uključuju procedure slanja i procedure primanja i ona su prilagođena, zahvaljujući iskustvu, sudionicima u komunikaciji: telefonski razgovor sa prijateljem bit će oslobođen nekih inače standardnih uvodnih i završnih riječi tipičnih za takav komunikacijski kanal. Protokoli

7

prijenosa definiraju, dakle, u prvom redu formate poruka, njihovo upravljanje od izvora do odredišta te njihovu isporuku primatelju. Organizacija razmjene informacija omogućuje, u prvome redu, uspostavljanje, održavanje i raskidanje komunikacijskih veza na za ljude prikladan i pravodoban način. Pored procedura uspostavljanja, održavanja i raskidanja veza, komunikacijska mreža se brine o rutiranju poruka te o njihovoj urednoj isporuci. Nužna je dakle sinkronizacija informacijskih tokova i vremensko usklađivanje svih akcija unutar angažiranih resursa mreže.

Sloj emocija (odnosa) Emocije, tj. odnosi, spajaju ljude u apstraktnu cjelinu koja zadovoljava jednu od osnovnih ljudskih potreba. Čovjek različito komunicira s različitim ljudima zato jer prema njima ima različit odnos. Različite stvari su predmet razgovora s prijateljima, članovima obitelji, različite sa strancima, različite s protivnicima. Različito osjećanje prema ljudima dobrim dijelom proizlazi iz iskustva. Ako nam neku, inače privlačnu ideju objavi prijateljska osoba, prihvatit ćemo je otvoreno i bez velikog analiziranja, a istu ćemo ideju ako dolazi od protivnika često odbaciti a da je i ne saslušamo.

Emocionalna komponenta ljudskih komunikacija snažno je diktirana postojećim odnosima. Odnosi uvjetuju percepciju, ali i memoriju i kogniciju, tj. sve aspekte ljudskog djelovanja.

Emocionalne poruke unutar ljudske zajednice (grupe) uspostavljaju tzv. emocionalni sustav grupe koji definira grupna mišljenja i vjerovanja. Naravno ovo vodi u opasnost da pojedinac izgubi slobodu neovisnog osjećanja. Uspješna grupa vodi računa o toj opasnosti, pa podržava pojedinca u njegovu izdvajanju iz tog "neprepoznatljivog ega mase" i oslobađanju od neproduktivnih emocionalnih utjecaja grupe. Uspješna grupa podržava neovisno mišljenje pojedinca na kojem nadograđuje svoj emocionalni sustav. "Zajedništvom ću smatrati samo takvu strukturu u kojoj pojedinci posjeduju svojstvo potpunoće (totaliteta) i koji tu potpunoću međusobno komuniciraju" - može se pročitati u /11/.

Sve značajnije ljudske komunikacije popraćene su razmjenom emocionalnih i spoznajnih poruka. Uspješnost razmišljanja, međutim, podrazumijeva da čovjek dobro razlikuje činjenice od osjećaja. Što ne znači da uspješno razmišljanje, pa tako ni komunikacije, podrazumijevaju eliminiranje osjećaja. Nijedan vrijedan racionalni proces, bilo da je riječ o studiranju, istraživanju ili meditiranju, nije oslobođen osjećajnosti i emocija. One su njegovi pokretači, vodiči "po mraku", filteri smislenosti i vrijednosti, te zajedno s razmišljanjem pridonose našem iskustvu. Problem se javlja kad se emocionalno i racionalno pomiješaju, kad ih čovjek ne prepoznaje niti o tome vodi računa.

Memorija (sloj znanja) Memorija je osnova percepcije i komunikacije. Memorija utjelovljuje naša očekivanja, a očekivanja potiču komunikaciju. Bez memorije nema percepcije, nema očekivanja pa nema ni komunikacije, nema razmišljanja. Svaki čovjek ima svoju memoriju koja omogućuje odvijanje

8

procesa razmišljanja. Znanje, kao rezultat razmišljanja, predstavljeno je u memoriji u obliku činjenica, relacija među njima i drugih pratećih informacija. Tipična memorija čovjeka je ogromna, sadrži oko 1000 Gbajta. Za usporedbu, podeblja knjiga sadrži oko 2 Mbajta a neka računala koriste memorije od stotinjak Gbajta. Ili npr. svi dnevni listovi koji se tijekom dana publiciraju u SAD (oko 3000 dnevnih izdanja /8/), s prosječno 100 stranica teksta i slika, sadrže također oko 100 Gbajta. Ovo je tzv. dugoročna memorija gdje se spremaju prethodno obrađene informacije. U procesu obrade i razmišljanja, čovjek koristi tzv. kratkoročnu (privremenu) memoriju od stotinjak bajtova (slika 2.6). Ono što je u stvari začuđujuće u čovjekovu sustavu znanja i nije toliko ogromni memorijski sadržaj, nego sposobnost čovjekova mozga da informaciju unutar memorije obradi i organizira tako da je može brzo i u potpunosti "izvući" i iskoristiti tijekom kognitivnih procesa. Uostalom, memorija sama po sebi ne jamči uspješan proces razmišljanja. Ona je nužna, ali ne i dovoljna.

Slika 2.6 Model čovjekova sustava znanja Znanje može biti pohranjeno unutar osobne (privremene i trajne) memorije, ali može biti također pohranjeno u grupnu memoriju koja zapravo čini "kulturu". Komunikacija ljudi određene kulture (tzv. sredine) karakterizirana je npr. ponašanjem i oblačenjem, zatim jezikom i drugim specifičnostima "lokalne" okoline. Daljnji memorijski resursi grupa su objekti, knjige, časopisi, baze podataka, itd. Pohrana informacija u takve medije zahtijeva, slično kao i kod pojedinaca, optimizirane procedure pribavljanja, organizacije, pohrane i povrata relevantnih informacija. Ako bi sve informacije pohranjivali u sve raspoložive resurse, raspoloživost informacija bi bila maksimalna ali bi dostupnost bila nikakva. Trenutno relevantna (važna) informacija našla bi se zagušena u beskrajnoj šumi nevažnih. Sve važne informacije potrebne u procesu razmišljanja čovjek drži u privremenoj (lokalnoj) memoriji, a protokol pristupa trajnoj memoriji je optimiziran do krajnjih granica. Efikasni memorijski sistemi trebaju zadovoljiti dva zahtjeva: da je sadržaj informacije lako pohranjiv, te da je sadržaj informacije lako povrativ.

Nadalje, sa stajališta memorije grupe, važna je komunikacija na razini memorijskog sloja. Grupna se memorija sastoji od dijelova znanja pojedinaca i to samo onih dijelova koji su svima dostupni. Ako je komunikacija među ljudima otvorena i transparentna, znanje grupe će biti unija znanja pojedinaca. U suprotnome, znanje grupe se svodi samo na presjek skupova. Slika 2.7 ilustrira ove dvije krajnje situacije preko Vennovih dijagrama.

9

Slika 2.7 Grupna memorija: a) nekomunikativni ljudi b) potpuno komunikativni ljudi

Naravno, za razmjenu memorije (znanja), odnosno činjenica i relacija, nužno je njihovo kodiranje u govor, tekst, slike i drugo, što je zadatak nižeg sloja. Većina ljudi voli koristiti govor, ali drugima odgovara pisanje, slikanje, ponašanje, gestikulacija itd. Uspješnost razmjene znanja, kao uostalom i drugih poruka, ovisi o dobro odabranom sistemu kodiranja.

Kognitivni sloj Proces kognicije nužno zahtijeva memoriju. Koristeći povijest i postojeće znanje, kognitivni sustav kreira i verificira nove ideje, raspoznaje postojeće, omogućuje formiranje mreže znanja koja podržava funkcije misije (svrhe, ciljeva). Naravno, memorija je nužna ali ne i dovoljna za uspješnu kogniciju, pogotovu nije dovoljna za kreiranje novih ideja i za uspješno stjecanje novog znanja. Ponekad je ona i prava kočnica. Više o ovome, svakome čovjeku zanimljivu području, može se naći npr. u /9/ i /10/. Uspješna kognitivna komunikacija podrazumijeva prikladan izbor simbola (riječi, koncepata, sadržaja) uz prikladan skup pravila koji upravljaju formulacijom, razmjenom i sinkronizacijom poruke. Npr. poznati protokoli za kognitivnu komunikaciju grupa, tipičnu na području kvalitativnoga i tehnološkog prognoziranja, su poznata Delphi metoda, te tzv. tehnika nominalne grupe.

Sloj misije Misija definira ciljeve i svrhu koji su temeljni poticaj za neku komunikaciju. Npr. inženjer ima zadatak projektirati bazu podataka komunikacijske opreme neke firme, zbog čega će u početku uglavnom komunicirati s korisnicima opreme, te materijalnim knjigovodstvom i knjigovodstvom osnovnih sredstava, a kasnije će više "pričati" s računalom i prikladnim softverom, da bi na kraju angažirao ljude na testiranju programskog proizvoda. Svaka od pojedinih aktivnosti (npr. projektiranje, upravljanje projektom, testiranje) zahtijeva uporabu specijaliziranih jezika, recepata, tehnologije, povijesti itd.

Sa stajališta grupne komunikacije, uspješnost komunikacije misija uvjetovana je prije svega organiziranošću grupe, odnosno jasnoćom i opravdanošću postavljenih ciljeva koji pridonose njenu postojanju.

10

Svako ljudsko biće je, sa stajališta komunikacija, vrlo složen izvor i korisnik informacije, ali također i složen primopredajnik koji uključuje složenu obradu ulazno-izlaznih signala, transformaciju informacije iz jednog oblika u drugi i složene predodžbe informacija. Svaka od spomenutih komponenti ljudskih komunikacija sadrži neovisne resurse za obradu informacije i odgovarajuća pravila odnosno protokole, a sve to opet u većoj ili manjoj mjeri različito za različite kanale komuniciranja.

Za ilustraciju mogu se naglasiti neki najosnovniji elementi, još uvijek za ljude od najvećeg značaja, govorne komunikacije. Govornik ima, kao rezultat kognitivnog procesa o nekom problemu, uz neminovnu uporabu memorije, neku zamisao koju želi prenijeti slušatelju. On tu emocionalno oblikovanu ideju, pretvara u poruku, tj. u riječi, fraze i rečenice određenoga prirodnog jezika u skladu s odgovarajućim gramatičkim pravilima. Takvu jezičnu poruku dalje pretvara u upravljačke živčane signale namijenjene mišićima govornih organa čije vibracije vokalni trakt pretvara u zvuk koji se okolnim zrakom prenosi do slušatelja. Također, govornik prije nego li se odluči za odašiljanje informacije, provjerava da li ga slušatelj može uopće čuti, te nakon odašiljanja poruke (izgovora) čeka slušateljevu reakciju kako bi doznao da li je slušatelj poruku točno primio i pravilno interpretirao. Ako je zbog smetnji slušatelj loše čuo, on to na neki način signalizira pa govornik ponavlja poruku na isti način ili pak uz pojačan glas i prikladno naglašavanje.

Spomenuti koraci pretvorbe ideje u zvuk i obrnuto ilustrirani su na slici 2.8 u kontekstu modela ljudske komunikacije sa slike 2.3. Može se reći da je procesiranje poruke po pojedinim slojevima neovisno. Tako npr. pošto je govornik završio konverziju ideje u jezičnu poruku, ovu operaciju ne treba ponavljati pri ponavljanju prijenosa. Svaki sloj govornikova protokola ima odgovarajući (tzv. "peer") sloj kod slušača. Prividno, slojevi izravno razmjenjuju informacije pa se govori o "peer-to-peer" komunikaciji. Komunikacija govorom gotovo je redovito popraćena i drugim načinima komuniciranja. Čovjek to radi paralelno, to više što je udaljenost između sugovornika manja. Npr. potvrda o ispravnom prijemu slušatelja obično će se prenijeti bez glasa i bez translacija među slojevima npr. smiješkom, izrazom lica, kretnjom očiju, ruku, mimikom,...

11

ideja

konverzijau jezik

(poruka)

kontrolaspremnostislušateljai točnostprijama

vokalnitrakt

konverzijau živčani

sustavgovornog

organa

idejakonverzija

jezičneporuke u

ideju

potvrdaprijama

(smiješak,kretnja)

vokalnitrakt

konverzijazvuka uživčanisustav

fizički signal

5

43

2

1

5

43

2

1

sloj sloj

kognicija

memorija+

emocije

kodiranjei

prijenos

fizičkisloj

kognicija

memorija+

emocije

kodiranjei

prijenos

fizičkisloj

govornik slušatelj

Slika 2.8 Model slojevitog protokola za konverzaciju Slika 2.9 detaljnije ilustrira model fizičkog sloja govornika koji se standardno koristi u analizi i sintezi glasova, ali i pri prepoznavanju govora i govornika. Vibracije glasnica u naglašenom govoru modelirane su pomoću generatora periodičnih impulsa tako da period diktira visinu glasa (tzv. "pitch period"). Kod nenaglašenog govora glasnice su modelirane generatorom šuma. Ovi se signali dalje spektralno oblikuju unutar vokalnog trakta koji je modeliran kao linearan sustav (filter) čime je definiran određen glas. Jačina glasa (volumen) je definirana kontrolom izlaza iz množača. Budući da je govorni signal nestacionaran, svi parametri koji definiraju ovaj model su vremenski varijabilni. U praktičnim realizacijama oni se mogu smatrati konstantnim unutar reda stotinke sekunde.

generatoršuma

generatorperiodičnih

impulsa

filtar

kontrolajačine

signal

Slika 2.9 Model generiranja ljudskog glasa

12

2.2 OSI model komunikacija Slično ljudskim komunikacijama, i komunikacija između uređaja uključuje ustvari tri "sudionika": to su, prvo, krajnji uređaji (stanice), zatim aplikacijski procesi koji se unutar njih odvijaju, te na kraju mreža na koju su stanice priključene (slika 2.10). Krajnji uređaji su manje ili više "inteligentni" (od npr. standardnog telefonskog aparata do računala) i općenito mogu podržavati istodobno više aplikacijskih procesa (npr. obrada govornih signala, prijenos datoteka i elektronska pošta). Komunikacijska mreža može biti različitog tipa i složenosti: od izravnih (iznajmljenih) linija, do procesorski upravljanih mreža s komutacijom linija i paketskih mreža, te standardnih i optičkih LAN mreža.

čvorX

čvorY

stanica A

procesi Apristup

stanica B

procesi Bpristup

mreža

Slika 2.10 Osnovni model komunikacija Općenito, ovakav komunikacijski problem može se razdvojiti u tri dijela: problem pristupa stanice na mrežu, problem razmjene podataka između stanica odnosno odgovarajućih procesa koji su izvori i odredište informacije, te problem zadovoljenja zahtjeva samih procesa. Ta tri osnovna sloja komunikacije su:

• sloj pristupa mreži, • sloj transporta, • sloj procesa.

Sloj pristupa mreži bavi se svime što se odnosi na razmjenu informacija između krajnjih

uređaja i mreže, a što je nužno za realizaciju razmjene podataka između dvaju procesa. Npr. stanica koja želi odaslati poruku mora mrežu izvijestiti da želi komunicirati i mora joj poslati adresu stanice s kojom želi komunicirati. Mreža s druge strane treba o tome izvijestiti pozvanu stanicu, ugovoriti s njom "sastanak" odnosno "razgovor", te o ishodu tog dogovaranja izvijestiti stanicu koja je inicirala komunikaciju. Funkcije sloja pristupa mreži ovise naravno o tipu uređaja i o tipu mreža. One trebaju biti cjelovito riješene kako bi viši slojevi bili "oslobođeni" tih briga.

Transportni sloj se brine da razmjena podataka bude potpuna i uredna, a u skladu sa zahtjevima koje postavljaju aplikacijski procesi. Protokoli transporta koji definiraju funkcije

13

ovog sloja ne ovise, međutim, o procesima koji razmjenjuju podatke. Sloj transporta mora zadovoljiti zahtjeve višeg sloja (aplikacije), a s druge se strane mora prilagoditi mogućnostima pristupa mreži. Stoga on prilagođuje poruku uvjetima prijenosa (npr. dijeli je u segmente) te joj dodaje potrebne upravljačke informacije, kao što su adresa pripadnog procesa, redni broj zbog kontrole isporuke i redoslijeda i dodatnu informaciju koja osigurava kontrolu grešaka. Sve ove informacije zajedno traže tzv. zaglavlje (transporta) koje se pridodaje poruci (slika 2.11). Ovako proširenoj (uokvirenoj) poruci, niži sloj dodaje svoje zaglavlje koje, pored ostaloga, mora sadržavati mrežnu adresu (npr. telefonski broj) pozvane stanice.

Sloj procesa podrazumijeva različite primjene. Za svaku od primjena, potrebno je definirati odgovarajući protokol. Sloj procesa isporučuje sloju transporta poruku, uz popratne informacije koje se odnose na zahtijevanu točnost, brzinu isporuke, tajnost i slično.

zaglavljetransporta

zaglavljetransporta

zaglavljemreže

podatciprocesa

podatciprocesa

podatciprocesa

slojprocesa

slojtransporta

sloj pristupamreži

Slika 2.11 Formati poruka po slojevima Funkcijama svakog sloja upravljaju jedan ili više protokola. Protokoli istih ("peer") slojeva moraju biti međusobno usklađeni, tj. moraju surađivati. Sve funkcije koje su nužne za odvijanje komunikacije podijeljene su po slojevima tako da slojevi mogu obavljati iste, ali ne i sve funkcije. Funkcije se mogu podijeliti u slijedeće kategorije:

• segmentacija i sastavljanje, • uokvirivanje, • kontrola spoja, • upravljanje redoslijedom isporuke, • kontrola toka, • kontrola grešaka, • multipleksiranje.

OSI (Open Systems Interconnection) model definira arhitekturu koja sadrži 7 slojeva (slika

2.12). Na taj se način pojedine funkcije izoliraju jedna od druge što sustav čini otvorenim, tj. spremnim za komuniciranje s drugim sustavom, bilo da sam inicira komunikaciju ili je pozvan. Odvajanjem funkcija smanjena je također složenost u razvoju inače sve složenijih (inteligentnijih) komunikacijskih sustava, ali je omogućena i implementacija funkcija koje se neovisno razvijaju od različitih proizvođača opreme.

Komunikacija između dva krajnja uređaja teče ovako: aplikacijski sloj pozivajućeg uređaja započinje pozivom aplikacijskom sloju pozvanog uređaja s kojim uspostavlja ravnopravan odnos, koristeći protokol sloja 7. Protokol sloja 7 zahtijeva od sloja 6 potrebne usluge, pa ovaj

14

sloj uspostavlja ravnopravan odnos s drugim "peer" slojem, uz pomoć protokola sloja 6. Protokol sloja 6 zahtijeva potrebne usluge od sloja 5, itd., sve do fizičkog sloja na kojemu tek dolazi do stvarne razmjene podataka. Dakle, svaki sloj predajne stanice, uz pomoć pripadnog protokola, šalje svoje podatke k nižem sloju i tako sve do fizičkog sloja. Fizički sloj odašilje podatke odgovarajućem sloju prijamne stanice koji isporučuje podatke

sloj aplikacija

sloj predodžbe

sloj razgovora

sloj prijenosa

sloj mreže

fizički sloj

sloj veze

sloj aplikacija

sloj predodžbe

sloj razgovora

sloj prijenosa

sloj mreže

fizički sloj

sloj veze

fizički medij

"pear to pear"

protokoli7

6

5

4

3

2

1

sloj

fizička komunikacija

logička komunikacija

Slika 2.12 OSI arhitektura sloju veze, ovaj sloju mreže, itd. do odredišnog sloja. Općenito, čak ni fizički slojevi ne moraju imati izravnu vezu, nego vezu uspostavlja mreža. Susjedni slojevi iste stanice međusobno komuniciraju preko međusklopova ("interface") kojima je osnovna zadaća da format poruke prilagode protokolu slijedećeg sloja. Kao što ilustrira slika 2.13, svaki sloj od najvišeg prema dolje dodaje podacima odgovarajuće zaglavlje koje sadrži informacije namijenjene odgovarajućem "peer" sloju prijamne stanice. Na razini sloja veze (sloj 2) ukupna poruka se naziva okvir koji pored zaglavlja sadrži i završni dio ("trailer").

Završni dio okvira nosi kontrolnu informaciju koja omogućuje detekciju grešaka kao i sinkronizaciju. Ovako dobro "upakirana" poruka šalje se u prijenosni medij (kabel, žice, optičko vlakno, radio-kanal). Prijenosni medij je transparentan, tj. ne prepoznaje sadržaj okvira. Za njega je poruka jednostavno niz bitova koji su ravnopravno izloženi "dobru i zlu" što ih čeka na tom putu. Slijedi kratak opis pojedinih slojeva OSI arhitekture. Više detalja može se naći npr. u /52/. Fizički sloj (sloj 1): Ovo je najniži sloj OSI arhitekture. On definira fizičke, električke, funkcionalne procedure i standarde za pristup fizičkom mediju, odnosno mreži. Protokoli ovog

15

sloja definiraju parametre kao što su oblik i struktura priključnica, oblik signala, vremensko trajanje i vremenski odnosi pojedinih signala, kao što su npr. signali uspostavljanja, održavanja i rušenja veze, zatim je definiran način prijenosa (npr. simpleks, poludupleks, dupleks), te multipleksiranje. Primjeri protokola ovog sloja su V.24/V.28 i RS-232C, RS-449/422/423 i CCITT X.21.

primjena

predodžbe

sjednica

transport

mreža

fizički sloj

veza

fizički medij

primjena

predodžbe

sjednica

transport

mreža

fizički sloj

veza

slojkorisnika A

slojkorisnika Bpodatci

podatci

elementpodataka

elementpodatakaelementpodataka

elementpodataka

AH

PH

SH

TH

NH

element podataka(i polje)

bitovi

Slika 2.13 Komunikacija OSI slojeva i formati Sloj veze (sloj 2): Primarna funkcija sloja veze je osiguranje pouzdanog prijenosa korisničkih podataka preko pojedine linije, odnosno ovaj je sloj odgovoran za komunikaciju između pojedinih parova čvorišta mreže. Brine se, nadalje, o svim resursima koji služe uspostavljanju, održavanju i raskidanju veze. Odlazne poruke uokviruje u blokove odnosno u okvire, a dolazne poruke oslobađa okvira, kontrolira greške i, ako treba, potvrđuje primitak svakog bloka. Izlazni okviri sadržavaju odredišnu adresu, kao i izvorišnu adresu, ako to zahtijeva viši sloj, zatim podatke redundantno kodirane kodom koji omogućuje detekciju (i korekciju) grešaka. Korisnički podaci dolaze od trećega sloja i sloj veze omogućuje pouzdan prijenos, bez obzira na značenje podataka. Sloj veze osigurava pouzdan prijenos kontrolom grešaka i kontrolom toka podataka. Posebno zanimljivi protokoli ovog sloja su HDLC, LAP-B, LLC, LAP-D. Ovdje također spadaju IBM-ovi BSC i SDLC protokoli. Sloj mreže (sloj 3): Ovaj se sloj prije svega brine o transparentnom prijenosu podataka između transportnih slojeva krajnjih stanica. Sloj mreže određuje prijenosne puteve i obavlja funkcije komutiranja, tj. uspostavlja, održava i raskida veze. Tipične konfiguracije mreža su mreže s biranjem, mreže iznajmljenih veza, te paketske mreže s ili bez spajanja. Glavnina komunikacije koja pripada sloju mreže odvija se između krajnjih stanica i pripadnog čvora mreže gdje je, neovisno o konfiguraciji mreže, veza izravna (stalna). Za taj dio (lokalnih) veza definiraju se pripadni protokoli. Npr. kod paketskih mreža sa spajanjem to je u prvom redu X.25 protokol koji

16

obuhvaća prva tri sloja (slika 2.14). Unutar mreže, tj. između pojedinih čvorova mreže definiraju se odgovarajući protokoli, npr. X.75 za paketske mreže. Općenito, za upravljanje razmjenom poruka između različitih mreža definirani su tzv. međumrežni IP (Internet Protocol) protokoli koji se brinu o rutiranju i isporuci poruka.

7

6

5

4

3

1

2

fizički medij

krajnjikorisnik

krajnjikorisnik

7

6

5

4

3

1

2

3

1

2

međučvor

funkcijekrajnjih

korisnika

funkcijemreže

protokoliviših

slojeva

slojevimreže

Slika 2.14 Komunikacija prema CCITT X.25 Sloj transporta (sloj 4): Sloj transporta se brine o pouzdanoj otpremi i dopremi podataka na razini procesa krajnjih stanica. On, dakle, osigurava da odredišni proces dobije potpune i točne podatke, pravilno poredane i bez duplikata, sve u skladu sa zahtjevima gornjeg sloja (sloj sjednice) kao što su npr. prihvatljivi iznos grešaka, najveće dopušteno kašnjenje, prioritet i razina zaštite (tajnosti) poruke. Ovisno o mreži, sloj segmentira odnosno sastavlja poruke, te pretvara transportnu adresu u adresu mreže (i obrnuto). Ako služi otpremi podataka većeg broja aplikacijskih procesa, sloj obavlja multipleksiranje, a ako služi otpremi podataka preko više mreža, sloj obavlja cijepanje ("splitting"). Funkcije i složenost transportnog sloja bitno ovise o odnosu između zahtjeva višeg sloja i mogućnostima nižeg sloja, tj. sloja mreže. Zbog toga ISO definira 5 klasa transportnih protokola. Sloj transporta djeluje, dakle, kao međusklop između sloja mreže i sloja sjednice. Moguće usluge transportnog sloja su često definirane samim operacijskim sustavom krajnje stanice (računala). Sloj sjednice (sloj 5): Sloj sjednice se brine o konverzaciji između dvaju aplikacijskih procesa. Kao prvo, upravlja dijalogom u smislu da se zna "tko i kada ima pravo govoriti" (npr. simultani, naizmjence ili samo u jednom smjeru). Ovaj se sloj također brine o ponavljanju poruke, ako je dobio informaciju da poruka nije uspješno primljena. Tipične se naredbe odnose na definiranje početka i završetka razgovora, zatim njegovo suspendiranje i ponovno započinjanje nakon prekida. To znači da sloj nadzire (koristeći niže slojeve) prometne puteve, obnavlja neplanirano

17

prekinute veze, te spriječava djelomično završene transakcije. Sloj može također sadržavati i usluge tarifiranja i administriranja. Sloj predodžbe (sloj 6): Ovaj se sloj brine o predodžbi izabrane informacije. Funkcije predodžbe koje su česte, izvode se u obliku općih rješenja poput formatiranja, kodiranja, šifriranja i dešifriranja poruka, sinkronizacije, prekida, ograničavanja (izbacivanje razmaka), kompresije i dekompresije podataka. Sloj predodžbe je prije svega povezan sa sintaksom razmjenjivane informacije. On treba omogućiti krajnjim stanicama dogovor o zajedničkoj tehnici kodiranja (npr. ASCII, EBCDIC), o tehnici kompresije (npr. entropijsko Huffmanovo kodiranje), o CRC kontrolnoj sekvenci i slično, tako da aplikacijski sloj primi simbole koje prepoznaje sa stajališta sadržane informacije. Primjer protokola sloja predodžbe su npr. virtualni terminal, virtualna datoteka i šifrirana poruka. Sloj aplikacije (sloj 7): Aplikacijski sloj omogućuje korištenje OSI arhitekture za realizaciju željenih aplikacija. Sloj sadrži upravljačke funkcije i općenito korisne mehanizme za određene aplikacije i njihovo raspodijeljeno korištenje. Tipičan primjer aplikacija je prijenos datoteka ("file transfer"), te elektronska pošta odnosno tzv. MHS (Message Handling System).

Sa stajališta triju osnovnih komunikacijskih slojeva istaknutih na početku ovog poglavlja, OSI slojevi mogu biti tretirani kao na slici 2.15. Podjela s lijeve strane je primjerena mrežama s komutacijom linija (CCITT X.21) i paketskim mrežama sa spajanjem (CCITT X.25) u kojima se prva tri sloja praktički bave komunikacijom između krajnje stanice i mreže, a gornja tri sloja se odnose na razmjenu podataka između krajnjih procesa. Sloj transporta se brine o pouzdanoj razmjeni podataka između procesa. U ovoj podjeli transportni sloj, ustvari, predstavlja najniži sloj koji se bavi komunikacijom s kraja na kraj. Podjela na desnoj strani podrazumijeva da se prva dva sloja bave vezom između krajnjih stanica i mreže, slijedeća tri sloja su zadužena za uspješnu realizaciju veze, počevši od uspostavljanja, održavanja i raskidanja, pa do osiguranja pouzdanosti i usklađenosti razmjene poruka. Najviša dva sloja su korisnička.

primjena

predodžbe

sjednica

transport

mreža

fizički sloj

veza

transportneusluge

korisnika

uslugemreže

uslugetransportne

korisničkislojevi

slojevi zavezu od

točke do točke

slojevi zavezu s kraja

na kraj

Slika 2.15 Moguća podjela OSI slojeva

18

2.3 Model komunikacijskog kanala Prijenos informacija od izvora do korisnika u pravilu prate smetnje. Ovo vrijedi kako za pohranu i reprodukciju informacije, što je obično vezano za kratke udaljenosti, tako pogotovu za duge satelitske i interkontinentalne veze. Zbog prisustva smetnji (šumova i drugih uzroka gubitka informacije kao što su linearna i nelinearna izobličenja, interferencije, jeke i preslušavanja) nemoguć je prijenos informacije bez gubitaka. Kad je već tako, zadatak je projektanta komunikacijskog sustava naći takvo ekonomsko-tehnički prihvatljivo rješenje koje osigurava isporuku informacije korisniku uz zadovoljavajuću kvalitetu. Kriterij koji određuje potrebnu razinu kvalitete mora biti naravno korisnički orijentiran. Na primjer, za prijenos ljudskog glasa u standarnoj telefonskoj mreži zadovoljavajuća kvaliteta je definirana razumljivošću semantičkog sadržaja kao i prepoznavanjem govornika, "boje" njegove glasa i modulacije. Prevedeno na iznos izgubljene informacije ovo odgovara ne više od 1 tisućnine od ukupnog sadržaja raspoloživa na izvoru. S druge strane, kriterij može biti značajno oštriji kad je riječ o prijenosu i isporuci podataka čiji je pragmatički sadržaj informacije vrlo velik. Dopušteni gubitak informacije je ovdje reda milijuntog ili čak milijarditog dijela ukupne informacije.

Postavlja se, međutim, pitanje kako je moguće kontrolirati izgubljeni sadržaj informacije, odnosno gdje je taj "slobodni teren" na kojemu inženjer komunikacija ima slobodne ruke da radi i utječe na kvalitetu prijenosa. Može se reći da glavnina tog prostora za djelovanje proizlazi iz činjenice da su izvori informacije općenito jako "rasipni", da rasipaju svoju energiju i nepotrebno i neprikladno, ne vodeći računa o prijenosnom mediju niti o apetitima korisnika. Stoga je zadatak projektanta komunikacijskog sustava da kao prvo, poruke generirane iz izvora oslobodi svih suvišnosti (redundancije i nepotrebno visoke rezolucije), da bi potom, u skladu sa zahtjevima korisnika i u skladu s osobinama raspoloživa kanala, ugradio u signal (namijenjen prijenosu) nove "suvišnosti" koje su tako odabrane i odmjerene da osiguravaju dovoljnu kvalitetu uz minimalnu ekonomsko-tehničku cijenu sustava. Slika 2.16 ilustrira model komunikacijskog kanala koji je osnova za razumijevanje i za istraživanje prijenosnih komunikacijskih sustava. Izvor informacije na slici 2.16 treba shvatiti u užem smislu, tj. podrazumijeva se da izlazni signal iz izvora nosi samo željenu informaciju (npr. govornu i/ili slikovnu), te da je taj signal po svojim fizikalnim svojstvima prikladan za obradu (npr. električki signal).

koderizvora

koderkanala

koderkanala

linijskidekoder

dekoderinformacije

dekoderkanala

izvor

korisnik

prije

nosn

im

edij

koder signala

dekoder signala

Slika 2.16 Model komunikacijskog kanala

19

Koder izvora (informacije) ima zadatak kontrolirati abecedu, rezoluciju i redundanciju izvora. Što se tiče abecede izvora, koder izvora najčešće obavlja kompresiju abecede (npr. dekadsko-binarna konverzija u procesu A/D pretvorbe). Ovu proceduru ne prati gubitak informacije, odnosno degradacija kvalitete izvora. Kontrola rezolucije najčešće se svodi na smanjenje rezolucije po amplitudi i/ili frekvenciji, a radi smanjenja potrebitog kapaciteta kanala, čime je ustvari obavljena kompresija podataka. Sa stajališta izvora ovu proceduru, za razliku od od prethodne, prati gubitak informacije odnosno prisutna je degradacija kvalitete. To ne mora vrijediti i sa stajališta korisnika. Npr., ljudskom je uhu dovoljna rezolucija od 1db, ljudskom oku dovoljna je rezolucija od stotinjak nijansi sivila slike, itd. Kontrola redundancije izvora najčešće se svodi na njeno eliminiranje kolikogod je to moguće, kako bi se smanjio potreban kapacitet kanala. Eliminiranjem redundancije poruke izvora su predstavljene na kompaktniji način, pa se ovdje može govoriti o kompakciji, ali u krajnjem efektu radi se ustvari o kompresiji podataka. Međutim, za razliku odprethodne procedure, ovdje se obično ne javlja degradacija kvalitete. Tipičan primjer takva kodiranja zasniva se na vjerojatnostima pojavljivanja pojedinih simbola (tzv. entropijsko kodiranje).

Procesi kontrole rezolucije i kontrole redundancije mogu se integrirati u jedan proces (kompresija podataka). Tako npr. nelinearno kvantiziranje govornih signala što se standardno koristi u PCM sustavima predstavlja ustvari sintezu kompresije i kompakcije. Konačan je efekt nelinearne kvantizacije da je za prijenos govornog signala visoke kvalitete dovoljno 8 bita/uzorak umjesto 12 bita/uzorak, odnosno potreban je kapacitet kanala od 64 kbit/s umjesto kanala kapaciteta 96 kbit/s. Zbog velike važnosti što potpunijeg eliminiranja redundancije, čime se postiže veći faktor kompresije, metode kodiranja izvora su usko povezane s metodama prognoziranja. Ovo je izrazito važno kod prijenosa faksimilnih poruka preko uskopojasnih (npr. telefonskih) kanala, zatim kod prediktivnog kodiranja govora i slika tipa ADPCM ili DM, kao i kod adaptivne kvantizacije i "trellis" kodirane kvantizacije TCQ (Trellis Coded Quantization).

Koder kanala signalu pridružuje određeni iznos redundancije kako bi se ostvarila dovoljno visoka sigurnost prijenosa. Pod sigurnošću prijenosa ovdje se podrazumijeva, s jedne strane, pouzdanost, tj. otpornost signala na smetnje u kanalu kako bi se ostvarila željena kvaliteta (u sintaktičkom smislu) na mjestu prijama, a s druge strane se odnosi na zaštićenost glede privatnosti (tajnosti) poruke, odnosno osiguranja da semantički sadržaj informacije bude raspoloživ samo korisniku kojemu je informacija namijenjena. U prvome slučaju govori se o kodiranju s detekcijom i korekcijom grešaka, a u drugome o kriptografiji. Kriptografsko kodiranje se obično obavlja prije unošenja redundancije, ali se može obaviti i nakon kodiranja kanala, tj. kao sastavni dio linijskog kodiranja.

Dodavanje redundancije unutar kodera kanala izgleda paradoksalno nakon što je redundancija eliminirana u koderu izvora. Međutim, koder kanala unosi redundanciju na posve kontroliran način tako da je ona, i po načinu kako je ugrađena u signal i po svom iznosu, tako odmjerena da se realizira potrebna kvaliteta prijenosa informacije uz predviđene uvjete prijenosa.

Može se reći da kodiranje izvora podrazumijeva povećanje kompaktnosti podataka, a kodiranje s kontrolom grešaka podrazumijeva raspršenje podataka, što ih čini otpornijim na smetnje (slika 2.17). Treba naglasiti da se pod raspršenjem podataka obično misli na povećavanje udaljenosti između pojedinačnih podataka što podrazumijeva pridodavanje

20

određene redundancije svakom podatku (tzv. blok-kodovi). Međutim, ekspanzija se može obaviti na osnovi povećanja "udaljenosti" između dopuštenih sekvenci podataka, što je tipično kod primjene tzv. konvolucijskih kodova. Ovakav način kodiranja podrazumijeva dodavanje redundancije unošenjem ovisnosti unutar niza signala namijenjenih predaji.

izvorpodaci su

"razbacani"

koder izvora(kompresijapodataka)

koder kanala(ekspanzijapodataka)

Slika 2.17 Ilustracija kodiranja

Linijsko kodiranje podrazumijeva oblikovanje signala tako da se njegov spektralni sadržaj prilagodi prijenosnoj karakteristici raspoloživa kanala. Jednostavno rečeno, riječ je o modulaciji, koja općenito može biti vrlo sofisticirana pa i integrirana s postupkom kodiranja kanala (npr. trellis kodirana modulacija - TCM), zbog što boljeg iskorištenja raspoloživa kanala, koji je često uskopojasan i ograničene snage. Štoviše, TCM kodiranje može biti integrirano i s trellis kodiranjem izvora (Trellis Coded Quantization), tako da se primjenjuje združeno TCQ/TCM kodiranje.

Prijenosni medij ili kanal u užem smislu čine žična parica, koaksijalni ili optički kabel, radio-veza, digitalni i analogni sklopovi, magnetske vrpce, magnetski i optički diskovi, itd. U kanalu djeluju smetnje koje se grubo mogu podijeliti na slučajne i praskave. Slučajne smetnje su posljedica šumova (termički, elektronički, atmosferski), a kod digitalnih kanala su još i posljedica intersimbolne interferencije, preslušavanja i jeke. Praskave smetnje su posljedica neregularnosti fizičkih karakteristika medija kao što su loši (nesigurni spojevi), privremeni kratkotrajni prekidi na radiorelejnim vezama, oštećenja vrpca i diskova, i slično.

Prijamni dio sheme komunikacijskog kanala, gledajući u načelu, predstavlja inverziju predajnog dijela. Međutim, najčešće zbog nemogućnosti da se striktno primijeni inverzna operacija (zbog matematičke neodređenosti i/ili tehničke složenosti), postupci linijskog dekodiranja, dekodiranja kanala i dekodiranja izvora se izvode preko ili ekvivalentnih ili aproksimacijskih postupaka. Ono što je ovdje od osnovne važnosti, to je da se projektiranje svakoga predajnog dijela sheme na slici 2.16 nužno zasniva na integralnom rješavanju kompletnog komunikacijskog kanala. Dakle, svako potencijalno rješenje za jedan od kodera podrazumijeva već definirano rješenje odgovarajućeg dekodera. Jedino u slučajevima kad je predajni dio izvora izvan kontrole, kao što je to u sustavima za prisluškivanje, prijamu signala iz svemirskih prostranstava, morskih dubina, zatim na vrlo šarolikom području analize različitih signala kao zvučnih, seizmičkih, biomedicinskih i slično, prijemni dio se rješava autonomno, u skladu s načelima optimalnog filtriranja informacije.

21

2.4 Zašto digitalne komunikacije? Osnovna i prva dilema koja se nameće projektantu komunikacijskog sustava jest:

Digitalni ili analogni sustav? Jednostavno gledajući, neki analogni izvor kao što je to izvor glasa, slike, temperaturne fluktuacije i slično, inherentno nameće upotrebu analognog kanala. S druge strane digitalni, izvori kao računalo i teleprinter, inherentno nameću digitalnu komunikaciju. Međutim, ima više razloga zašto su moderni komunikacijski sustavi sve više i više digitalni, bez obzira na to da li je izvor digitalan ili analogan. Osnovni razlozi jesu:

• Veća otpornost na smetnje i mogućnost regenerativnog prijenosa poruka na "beskonačne" udaljenosti.

• Jednostavnija, fleksibilnija i efikasnija obrada, skladištenje i reprodukcija. Tehnike kompresije i pogotovu kontrole grešaka su ili jako složene ili neizvedive za analogne sustave.

• Jednostavnije i efikasnije tehnike multipleksiranja i komutiranja zasnovane na vremenskoj raspodjeli (TDM) i paketskoj strukturi.

Zahvaljujući naglom i još uvijek intenzivnom razvoju tehnologije integriranih krugova,

digitalnih terminala, međusklopova, PCM kanala, digitalne TDM i paketske komutacije, kao i visokoj učinkovitosti iskorištenja spektralne širine kanala uz primjenu trellis kodova s adaptivnom kvantizacijom, digitalna rješenja su sve ekonomičnija i na onim rubnim područjima primjene gdje su nekad dominirala analogna, kao npr. za slučaj visokog S/N omjera ili za prijenos na kratke udaljenosti. Komercijalna digitalna audio i video tehnika je sve bliža svakodnevnoj uporabi prije svega u obliku ROM optičkih diskova s visoko-kvalitetnim audio snimcima (tzv. kompakt diskovi ili CD), zatim ROM optičkih diskova s pohranjenim tekstualnim i grafičkim informacijama kao bibliotekama, odnosno CD-ROM za računala. Na tržište prodiru i RAM rješenja. Ono što je za analogne medije nemoguće riješiti, kao što su to magnetofonske i video vrpce, tj. problem presnimavanja bez narušavanja kvalitete, za digitalne medije je to normalno izvodljivo zahvaljujući regeneraciji. Svaki proces presnimavanja npr. s visokokvalitetne digitalne audio vrpce (DAT) na drugu vrpcu ili na optički disk i slično, prati proces regeneracije, čime su eliminirane degradacije nastale zbog neregularnosti originalnog (ishodišnog) medija.

Na kraju, zahvaljujući digitalnoj tehnologiji kao osnovi za obradu, prijenos i usmjeravanje informacija bez obzira na tip izvora, omogućeno je integrirano rješenje razmjene informacija za cijeli spektar usluga zanimljivih korisnicima. Ovakav put razvoja komunikacija vodi na već spomenuto ISDN rješenje podržano javnim službama, odnosno na LAN i WAN multimedijske komunikacije za privatne namjene. LAN i WAN mreže s integriranim prometom se mogu smatrati izdankom ISDN, koji zbog dostupne cijene i potražnje korisnika postaje sve više prethodnica javnoj širokopojasnoj ISDN mreži koja zahtijeva velika nova ulaganja i zahvate u postojećim resursima. Ustvari, realizacija multimedijskih komunikacija prodire u našu svakodnevnu primjenu preko tri pravca: multimedijskih uređaja široke namjene (audio/video oprema i računala uz uporabu zajedničke CD tehnologije), privatnih multimedijskih mreža

22

(LAN mreže, FDDI mreže, SMDS mreže), te javnih širokopojasnih (B-ISDN) mreža, odnosno tzv. ATM mreža.

Literatura /1/ N.Rožić: "Communications Tommorow", neobjavljeni rad, 11 str., podnesak za "Futures

Research Quarterly", World Future Society, 1988. /2/ M. Smith: "A model of Human Communication", IEEE Comm. Mag., Vol.26, No.2,

February 1988, (5 - 29). /3/ I. Cvitanović: "Odnosi, osoba i zajedništvo", Biblioteka "Buvina", Split 1983. /4/ A.M. Noll: "Voice is data: An Estimate of Future Broadband Traffic", IEEE Comm. Mag.,

June 1991, (22 - 29). /5/ E. de Bono: "Tactics - The Art & Science of Success", Fontana/Collins, 1986. /6/ D.Z. Rich: "The Dynamics of Knowledge", Greenwood Press, New York, London, 1988. /7/ E. Beru: "Games People Play", Randam House Inc, New York 1964. /8/ W. Stallings: "Handbook of Computer-Communications Standards" Vol.1, Macmillan, Inc.

Publ. Comp., 1990. /9/ J.R. Pierce: "Symbols, Signals and Noise - The Nature and Process of Communication",

Hutchinson of London, 1962.