· Tema 27. Principios de construcción de sistemas informáticos de telecomunicaciones.

Introducción

telecomunicacionesse puede definir como una tecnología que conecta matrices de información, a menudo ubicadas a cierta distancia entre sí. Las telecomunicaciones están experimentando actualmente una doble revolución: rápidos cambios en las tecnologías de las comunicaciones y cambios igualmente importantes en la propiedad, el control y la prestación de los servicios de comunicaciones. Los gerentes de hoy deben comprender las posibilidades y los beneficios de las diversas tecnologías de la comunicación, así como ser capaces de equilibrar los costos y los beneficios del uso adecuado de las telecomunicaciones.

sistema de telecomunicacioneses un conjunto de equipos compatibles con hardware y software conectados en un solo sistema con el fin de transferir datos de un lugar a otro. El sistema de telecomunicaciones es capaz de transmitir información textual, gráfica, de voz o de video. En este capítulo se describen los componentes principales de los sistemas de telecomunicaciones. Las siguientes secciones explican cómo estos componentes trabajan juntos para formar diferentes tipos de redes.

Un sistema de comunicación típico incluye servidores, computadoras de usuario, canales de comunicación (en la figura se indican con líneas rojas), así como equipos activos: módems, concentradores, etc.

2.Componentes del sistema de telecomunicaciones

Los principales componentes de un sistema de telecomunicaciones se enumeran a continuación:

1. Servidores que almacenan y procesan información.

2. Estaciones de trabajo y PC de usuario utilizadas para ingresar consultas a las bases de datos, recibir y procesar los resultados de las consultas y realizar otras tareas de los usuarios finales de los sistemas de información.

3. Los canales de comunicación son líneas de comunicación a través de las cuales se transmiten datos entre el remitente y el destinatario de la información. Los canales de comunicación utilizan varios tipos de medios de transmisión de datos: líneas telefónicas, cable de fibra óptica, cable coaxial, inalámbrico y otros canales de comunicación.

4. Equipo activo: módems, adaptadores de red, concentradores, conmutadores, enrutadores, etc. Estos dispositivos son necesarios para transmitir y recibir datos.

5. Software de red que controla el proceso de transmisión y recepción de datos y controla el funcionamiento de partes individuales del sistema de comunicación.

Funciones del sistema de telecomunicaciones.

Para transmitir información desde un lugar y recibirla en otro, un sistema de telecomunicaciones necesita realizar algunas operaciones que en su mayoría están ocultas para los usuarios. Antes de que un sistema de telecomunicaciones pueda transmitir información, necesita establecer una conexión entre las partes transmisora ​​(emisor) y receptora (receptor). Luego, calcule la ruta óptima de transferencia de datos, realice el procesamiento inicial de la información transmitida (por ejemplo, debe verificar que su mensaje se transmita exactamente a la persona a quien se lo envió) y convierta la tasa de transferencia de la computadora a la velocidad admitida por la línea de comunicación. Finalmente, el sistema de telecomunicaciones controla el flujo de información transmitida.

Dispositivos de red y medios de comunicación.

Los medios de comunicación más utilizados son el par trenzado, el cable coaxial y las líneas de fibra óptica. Al elegir el tipo de cable, se tienen en cuenta los siguientes indicadores:

· costo de instalación y mantenimiento,

· tasa de transferencia de información,

· restricciones en el valor de la distancia de transmisión de información sin amplificadores repetidores adicionales (repetidores),

· seguridad en la transmisión de datos.

El principal problema es lograr estos indicadores al mismo tiempo, por ejemplo, la tasa de transferencia de datos más alta está limitada por la distancia de transferencia de datos máxima posible, que aún proporciona el nivel requerido de protección de datos. La fácil escalabilidad y la facilidad de expansión del sistema de cable afectan su costo.

3. Tipos de redes de telecomunicaciones.

Hay varias formas en que los equipos de red activos y pasivos pueden trabajar juntos y, por lo tanto, hay muchas formas de clasificar las redes. Las redes se pueden clasificar por configuración o topología de red. Según su tamaño geográfico, las redes se dividen en globales y locales. Las redes globales, por regla general, cubren áreas bastante grandes, desde 1-2 hasta cientos de miles de kilómetros. Las redes de área local unen los recursos informáticos de uno o más edificios. En esta parte, se familiarizará con diferentes tipos de redes informáticas.

Redes locales

la red local , LAN (a veces llamada red de área local, LAN) - Red de área local, LAN - cubre espacios pequeños, generalmente un edificio o varios edificios cercanos. La mayoría de las redes LAN conectan computadoras dentro de una distancia de 600 metros entre sí y necesitan sus propios canales de telecomunicaciones (el par trenzado o el cable coaxial son los más utilizados). Las redes de área local son ampliamente utilizadas en los negocios. Permiten a las organizaciones implementar aplicaciones que pueden mejorar significativamente la productividad y la eficiencia de la gestión. Estas aplicaciones incluyen, en primer lugar, todos los tipos de correo electrónico (simple, de texto, de voz y de vídeo), teleconferencias y videoconferencias, tecnologías de Internet. Hoy en día es difícil imaginar una oficina que no esté equipada con una red de área local. Las LAN permiten a las organizaciones compartir software y hardware costoso. Por ejemplo, los usuarios de varias computadoras conectadas por una red de área local pueden compartir una sola impresora láser o de inyección de tinta conectada a la red. Las redes se utilizan para trabajar con aplicaciones de planificación colectiva, así como para organizar la computación distribuida.

Sin redes, sería imposible para las organizaciones compartir el acceso a Internet. Por lo general, en las organizaciones, solo una computadora está conectada directamente a un proveedor de servicios de Internet (ISP). Para que los usuarios de otras computadoras puedan trabajar con la World Wide Web, se instala un software especial en la computadora que actúa como puerta de enlace, que realiza solicitudes a Internet en nombre de los usuarios. El personal de la Corporación Michelin en Milán utiliza la red de área local principalmente para el intercambio de correo electrónico, así como para el procesamiento conjunto de información textual y gráfica. El sistema de cableado, construido sobre la base de un cable UTP5, conecta varios hubs a los que se conectan más de 200 ordenadores. La red utiliza servidores Compaq ProLiant con potentes procesadores y grandes discos duros, así como estaciones de trabajo y computadoras personales Olivetti. Cada oficina tiene una impresora láser en red. Por la noche, cuando no hay empleados en el edificio, se realiza una copia de seguridad de toda la información crítica mediante un sistema de respaldo que está equipado con uno de los servidores; esto reduce el riesgo de perder datos vitales. Toda la sucursal de Milán de Michelin Corporation está conectada a Internet a través de una de las computadoras, que actúa como puerta de enlace entre la red local de la empresa y un enlace de fibra óptica con el proveedor de Internet. Con una conexión permanente a Internet, Michelin Milano puede conectarse a la computadora central en la sede de Michelin Corporation en Turín en cualquier momento.

4. Topologías de una red informática.

Topología de las estrellas.

El concepto de topología de red en estrella proviene del campo de las computadoras centrales, en las que la máquina host recibe y procesa todos los datos de los dispositivos periféricos como un nodo de procesamiento de datos activo. Este principio se aplica en sistemas de comunicación de datos como el correo electrónico RELCOM. Toda la información entre dos estaciones de trabajo periféricas pasa por el nodo central de la red informática.

El rendimiento de la red está determinado por la potencia informática del nodo y está garantizado para cada estación de trabajo. No se producen colisiones (colisiones) de datos.

La topología en estrella es la más confiable de todas las topologías de redes informáticas, ya que la transmisión de datos entre estaciones de trabajo pasa por el nodo central (si tiene un buen rendimiento) en líneas separadas utilizadas solo por estas estaciones de trabajo.

Topología en anillo.

Con una topología de red en anillo, las estaciones de trabajo están conectadas entre sí en un círculo, es decir, estación de trabajo 1 con estación de trabajo 2, estación de trabajo 3 con estación de trabajo

4 etc La última estación de trabajo está vinculada a la primera. El enlace de comunicación se cierra en un anillo.

El tendido de cables de una estación de trabajo a otra puede ser bastante complejo y costoso, especialmente si las estaciones de trabajo están ubicadas geográficamente lejos del anillo (por ejemplo, en una línea).

El principal problema de una topología en anillo es que cada estación de trabajo debe participar activamente en la transferencia de información, y si al menos una de ellas falla, toda la red se paraliza.

Una forma especial de topología en anillo es la red en anillo lógica. Físicamente, se monta como una conexión de topologías en estrella.

Topología del bus.

Con una topología de bus, el medio de transmisión de información se presenta en forma de una ruta de comunicación, accesible a todas las estaciones de trabajo, a la que todos deben estar conectados. Todas las estaciones de trabajo pueden comunicarse directamente con cualquier estación de trabajo de la red.

Las estaciones de trabajo en cualquier momento, sin interrumpir el funcionamiento de toda la red informática, se pueden conectar o desconectar. El funcionamiento de una red informática no depende del estado de una estación de trabajo separada.

En la situación estándar para una red de bus Ethernet, a menudo se usa un cable delgado o un cable Cheapernet con un conector en T. Apagar y, especialmente, conectarse a una red de este tipo requiere una interrupción del bus, lo que provoca una interrupción en el flujo de información que circula y un bloqueo del sistema.

La estructura de árbol de la LAN.

Junto con las conocidas topologías de redes informáticas en anillo, estrella y bus, también se utiliza en la práctica una combinada, por ejemplo, una estructura de árbol. Se forma principalmente en forma de combinaciones de las topologías anteriores de redes informáticas. La base del árbol de la red informática se encuentra en el punto (raíz) donde se recopilan las líneas de comunicación de información (ramas del árbol).

Las redes informáticas con estructura de árbol se utilizan cuando es imposible aplicar directamente las estructuras de red básicas en su forma pura. Para conectar un gran número de estaciones de trabajo, según tarjetas adaptadoras, se utilizan amplificadores de red o conmutadores. Un interruptor que tiene simultáneamente las funciones de un amplificador se llama concentrador activo.

5. Módem

Para conectar computadoras remotas entre sí, se utilizan principalmente redes telefónicas convencionales, que cubren territorios más o menos extensos de la mayoría de los estados - PSTN (Public Switchable Tele-phone

la red). El único problema en este caso es la conversión de señales digitales (discretas) que opera la computadora en señales analógicas (continuas).

Los dispositivos llamados módems están diseñados para resolver este problema.

Un módem es un dispositivo periférico diseñado para intercambiar información con otras computadoras a través de la red telefónica. Según la terminología GOST, se denominan UPS (dispositivos de conversión de señal). De hecho, el módem está formado por dos nodos: un modulador y un demodulador; realiza modulación y demodulación de señales de información. En realidad, la palabra "módem" es una abreviatura de los otros dos:

Modulador / Demodulador.

En otras palabras, el modulador de módem convierte el flujo de bits de la computadora en señales analógicas adecuadas para la transmisión por el canal telefónico; El demodulador del módem realiza la tarea inversa: convierte las señales de frecuencia de audio en formato digital para que la computadora pueda percibirlas. Así, los datos a transmitir son convertidos en una señal analógica por el modulador del módem.<передающего>computadora. El módem receptor, ubicado en el extremo opuesto de la línea,<слушает>señal transmitida y la vuelve a convertir a digital usando un demodulador.

Por lo tanto, un módem es un dispositivo capaz tanto de transmitir como de recibir datos.

Debido a que las líneas telefónicas se utilizan como medio de transmisión de datos, es posible comunicarse con cualquier parte del mundo.

Los módems modernos se fabrican sobre la base de LSI (circuitos integrados a gran escala) especializados que realizan casi todas las funciones de un módem. Esto proporciona pequeñas dimensiones, alta fiabilidad y facilidad de uso de los módems.

En los últimos años, los módems a una velocidad de transmisión de 2400, 9600 y 14400 bps son los más utilizados, mientras que este tipo de módems permiten la transmisión a velocidades más bajas (1200, 4800, 7200, 12000 bps), así como la interacción con la mayor parte de módems de años anteriores al lanzamiento.

En la actualidad, las funciones de protección contra errores de transmisión y la función de compresión de datos se han introducido en las tareas realizadas por el módem, lo que ha permitido aumentar radicalmente la confiabilidad y la velocidad de transmisión de información. Gracias a la compresión de datos, la tasa de transmisión real de información digital mediante módems se puede aumentar a 40-60 Kbps.

Recientemente, los módems se han convertido en una parte integral de la computadora.

Al instalar un módem en su computadora, en realidad abre un nuevo mundo para usted. Su computadora se transforma de una computadora independiente a una red global.

Lista de literatura usada.

1. Sukhman S.M., Bernov A.V., Shevkoplyas B.V. Componentes de los sistemas de telecomunicaciones. Análisis de soluciones de ingeniería. - M.: MIET, 2002. - 220 p.

2. Prensa informática. – 1998 - Nº 8

3. Prensa informática. – 1999 - Nº 1

4. Sitio web en Internet: www.iXBT.ru. El enlace es "comunicaciones".

2 Las dos raíces de las redes informáticas Tecnologías informáticas y de telecomunicaciones Evolución de las telecomunicaciones Evolución de la tecnología informática Evolución de las redes informáticas Evolución de las redes informáticas en la intersección de la tecnología informática y las tecnologías de telecomunicaciones

3 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones La función principal de los sistemas de telecomunicaciones (TCS), o redes territoriales de comunicación (TCN), es organizar un intercambio eficiente y confiable de información entre suscriptores, así como reducir los costos de transmisión de datos. El término "territorial" significa que la red de comunicación se distribuye en una gran área. Se crea en interés de todo el estado, institución, empresa o firma con sucursales en el distrito, región o en todo el país. El principal indicador de la eficacia del funcionamiento de los sistemas de telecomunicaciones es el tiempo de entrega de la información. Depende de varios factores: la estructura de la red de comunicación, el rendimiento de las líneas de comunicación, los métodos para conectar los canales de comunicación entre los suscriptores que interactúan, los protocolos de intercambio de información, los métodos de acceso de los suscriptores al medio de transmisión, los métodos de enrutamiento de paquetes, etc.

4 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones Rasgos característicos de las redes territoriales de comunicación: diversidad de canales de comunicación desde canales alámbricos de frecuencia tonal (teléfono) hasta fibra óptica y satélite; número limitado de canales de comunicación entre suscriptores remotos, a través de los cuales es necesario proporcionar intercambio de datos, teléfono, video, mensajes de fax; la disponibilidad de un recurso tan críticamente importante como el ancho de banda de los canales de comunicación. Por lo tanto, una red de comunicaciones territoriales (TCN) es una red geográficamente distribuida que combina las funciones de las redes tradicionales de transmisión de datos (DTN), las redes telefónicas y está diseñada para transmitir tráfico de diversa naturaleza, con diferentes características probabilísticas y temporales.

5 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones Tipos de redes, líneas y canales de comunicación. TVS utiliza redes de comunicación telefónica, telegráfica, televisiva y satelital. Se utilizan las siguientes líneas de comunicación: cable (líneas telefónicas, par trenzado, cable coaxial, líneas de fibra óptica), radioenlace y líneas de radio. Entre las líneas de comunicación por cable, las guías de luz (es decir, las líneas de fibra óptica) tienen el mejor rendimiento. Sus principales ventajas son: alto ancho de banda (cientos de megabits por segundo); insensibilidad a campos externos y ausencia de radiaciones propias; baja intensidad de mano de obra para tender un cable óptico; seguridad contra chispas, explosiones e incendios; mayor resistencia a ambientes agresivos; pequeña gravedad específica; diversos campos de aplicación. Desventajas: la señalización se realiza solo en una dirección; conectar computadoras adicionales debilita significativamente la señal; los módems de alta velocidad necesarios para las guías de luz son caros; las guías de luz que conectan las computadoras deben estar provistas de convertidores de señales eléctricas en luz y viceversa.

6 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones En los sistemas de telecomunicaciones, se han utilizado los siguientes tipos de canales de comunicación: simplex, cuando el transmisor y el receptor están conectados por un canal de comunicación, a través del cual la información se transmite solo en una dirección (esto es típico para redes de comunicación de TV); semidúplex, cuando dos nodos de comunicación también están conectados por un canal, a través del cual la información se transmite alternativamente en una dirección, luego en la dirección opuesta (esto es típico para los sistemas de solicitud-respuesta de referencia de información); dúplex, cuando dos nodos de comunicación están conectados por dos canales (hacia adelante y hacia atrás), a través de los cuales la información se transmite simultáneamente en direcciones opuestas. Los canales dúplex se utilizan en sistemas con retroalimentación de decisión e información.

7 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones Canales de comunicación conmutados y dedicados. En las redes (TCS, TSS) existen canales de comunicación dedicados (no conmutados) y canales conmutados mientras dura la transmisión de información a través de ellos. Cuando se utilizan canales de comunicación dedicados, el equipo transceptor de los nodos de comunicación está constantemente conectado entre sí. Esto asegura un alto grado de preparación del sistema para la transferencia de información, una mayor calidad de comunicación y soporte para una gran cantidad de tráfico. Debido a los costos relativamente altos de operar redes con canales de comunicación dedicados, su rentabilidad solo se logra si los canales están completamente cargados. Los canales de comunicación conmutados creados solo para el período de transmisión de una cantidad fija de información se caracterizan por una alta flexibilidad y un costo relativamente bajo. Las desventajas de tales canales son: pérdida de tiempo para cambiar (establecer comunicación entre suscriptores), la posibilidad de bloqueo debido a la ocupación de secciones individuales de la línea de comunicación, menor calidad de comunicación, alto costo con una cantidad significativa de tráfico.

8 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones Codificación analógica y digital de datos digitales. La transferencia de datos de un nodo de red a otro se realiza mediante la transmisión en serie de todos los bits del mensaje desde el origen hasta el destino. Físicamente, los bits de información se transmiten en forma de señales eléctricas analógicas o digitales. Las señales analógicas son señales que pueden representar una cantidad infinita de valores de alguna cantidad dentro de un rango limitado. Las señales digitales (discretas) pueden tener un solo valor o un conjunto finito de valores. Cuando se trabaja con señales analógicas, se utiliza una señal portadora analógica de forma sinusoidal para transmitir datos codificados, y cuando se trabaja con señales digitales, se utilizan dos y una señal discreta de varios niveles. Las señales analógicas son menos sensibles a la distorsión debido a la atenuación en el medio de transmisión, pero la codificación y decodificación de datos es más fácil para las señales digitales.

10 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones La sincronización de elementos de red es parte del protocolo de comunicación. El proceso de sincronización asegura el funcionamiento síncrono del equipo receptor y transmisor, en el que el receptor muestrea los bits de información entrantes estrictamente en el momento de su llegada. Se hace una distinción entre transmisión síncrona, transmisión asíncrona y transmisión autoajustable. La transmisión síncrona se caracteriza por la presencia de una línea de comunicación adicional (además de la principal) para la transmisión de pulsos de sincronización (SI) de frecuencia estable. La emisión de bits de datos por parte del transmisor y el muestreo de señales por parte del receptor se realizan en los momentos de aparición del SI. Esto es confiable, pero se necesita una línea adicional. La transmisión asíncrona no requiere una línea adicional. La transmisión se realiza en pequeños bloques fijos y el bit de inicio se utiliza para la sincronización. En la transmisión Lockshift, la sincronización se logra mediante el uso de códigos de autosincronización (SC). La codificación de los datos transmitidos usando SC es para asegurar cambios regulares y frecuentes en los niveles de señal en el canal. Cada transición se utiliza para sintonizar el receptor.

11 Redes de comunicaciones por satélite (SCN). Las naves espaciales de comunicación (SC) se lanzan a una altura de km y se encuentran en una órbita geoestacionaria, cuyo plano es paralelo al plano del ecuador. Tres de estas naves espaciales brindan cobertura de casi toda la superficie de la Tierra. La interacción entre los suscriptores de CCC se lleva a cabo a lo largo de la cadena: AS-emisor de información > estación terrestre transmisora ​​>> satélite > estación terrestre receptora > AS-receptor. Una estación terrestre sirve a un grupo de altavoces cercanos. Los siguientes métodos se utilizan para gestionar la transmisión de datos entre el satélite y las estaciones terrestres. 1. Multiplexación convencional con división de frecuencia y tiempo. 2. Disciplina regular primaria/secundaria con o sin el uso de métodos y herramientas de encuesta/selección. 3. Igualdad de rango en el control de las disciplinas con igual acceso al canal en las condiciones de competencia por el canal. Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones estación terrestre transmisora ​​>> satélite > estación terrestre receptora > AC receptora. Una estación terrestre sirve a un grupo de altavoces cercanos. Los siguientes métodos se utilizan para gestionar la transmisión de datos entre el satélite y las estaciones terrestres. 1. Multiplexación convencional con división de frecuencia y tiempo. 2. Disciplina regular primaria/secundaria con o sin el uso de métodos y herramientas de encuesta/selección. 3. Igualdad de rango en el control de las disciplinas con igual acceso al canal en las condiciones de competencia por el canal. Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones ">

12 Sistemas de telecomunicaciones 1. Información básica sobre los sistemas de telecomunicaciones Las principales ventajas de las redes de comunicación por satélite: gran ancho de banda debido a la operación de los satélites en una amplia gama de nuevas frecuencias de gigahercios. Un satélite puede admitir varios miles de canales de comunicación de voz; proporcionar comunicación entre estaciones ubicadas a muy grandes distancias, y la posibilidad de atender a suscriptores en los puntos más inaccesibles; independencia del costo de transferencia de información de la distancia entre suscriptores; la posibilidad de construir una red sin dispositivos de conmutación implementados físicamente. Desventajas de las redes de comunicación por satélite: la necesidad de gastar dinero y tiempo para garantizar la confidencialidad de la transmisión de datos; la presencia de un retraso en la recepción de una señal de radio por parte de una estación terrestre debido a las grandes distancias entre el satélite y la estación de comunicación; la posibilidad de distorsión mutua de las señales de radio de las estaciones terrestres que operan en frecuencias adyacentes; la susceptibilidad de las señales a la influencia de varios fenómenos atmosféricos.

13 Sistemas de telecomunicaciones 2. Conmutación en redes La conmutación es un elemento vital de la comunicación entre los sistemas suscriptores (SS) y con los centros de control, procesamiento y almacenamiento de información en las redes. Los nodos de la red están conectados a algunos equipos de conmutación, evitando así la necesidad de crear líneas de comunicación especiales. Una red de transporte conmutada es una red en la que la comunicación se establece entre dos (o más) puntos finales bajo demanda. Un ejemplo de tal red es la red telefónica conmutada. Existen los siguientes métodos de conmutación: circuitos de conmutación (canales); conmutación de almacenamiento y reenvío, dividida en conmutación de mensajes y conmutación de paquetes.

15 Sistemas de telecomunicaciones 2. Comunicación en redes Conmutación de canales (circuitos). Al cambiar canales (circuitos) entre puntos finales conectados durante todo el intervalo de tiempo de la conexión, se proporciona intercambio en tiempo real y los bits se transmiten a una velocidad constante a través de un canal con un ancho de banda constante. Ventajas del método de conmutación de circuitos: el desarrollo de la tecnología de conmutación de circuitos; trabajar en modo interactivo y en tiempo real; garantizar la transparencia independientemente del número de conexiones entre AS; amplio alcance. Desventajas del método de conmutación de circuitos: mucho tiempo para establecer un canal de comunicación de extremo a extremo debido a la posible espera de la liberación de sus secciones individuales; la necesidad de retransmitir la señal de llamada debido al empleo del dispositivo de conmutación en la cadena de señal; falta de elección de tasas de transferencia de información; la posibilidad de monopolización del canal por una fuente de información; el aumento de las funciones y capacidades de la red es limitado; no se garantiza la carga uniforme de los canales de comunicación.

17 Sistemas de telecomunicaciones 2. Comunicación en redes La conmutación de mensajes es un método temprano de transmisión de datos (utilizado en correo electrónico, noticias). Tecnología - "recordar y enviar". El mensaje completo conserva su integridad a medida que pasa de un nodo a otro hasta el destino, y el nodo de tránsito no puede iniciar más transmisiones de parte del mensaje si aún se está recibiendo. Ventajas del método: no es necesario establecer un canal por adelantado; formación de una ruta a partir de secciones con diferente rendimiento; implementación de sistemas de atención de solicitudes, teniendo en cuenta sus prioridades; la capacidad de suavizar las cargas máximas mediante el almacenamiento de flujos; sin pérdida de solicitudes de servicio. Desventajas: la necesidad de implementar requisitos serios de capacidad de memoria en los nodos de comunicación para recibir mensajes grandes; oportunidades insuficientes para implementar un modo interactivo y trabajar en tiempo real al transmitir datos; Los canales se utilizan de manera menos eficiente que otros métodos.

18 Sistemas de telecomunicaciones 2. Comunicación en redes La conmutación de paquetes combina las ventajas de la conmutación de circuitos y la conmutación de mensajes. Sus objetivos principales son: garantizar la disponibilidad total de la red y un tiempo de respuesta aceptable a una solicitud para todos los usuarios, suavizar los flujos asimétricos entre usuarios, proporcionar capacidades de multiplexación de canales de comunicación y puertos de computadora de la red, dispersar los componentes críticos de la red. Los datos se dividen en paquetes cortos de una longitud fija. Cada paquete se suministra con información de protocolo: códigos de inicio y finalización del paquete, direcciones del remitente y del destinatario, número de paquete en el mensaje, información para controlar la confiabilidad de los datos transmitidos. Paquetes independientes del mismo mensaje pueden transmitirse simultáneamente a lo largo de diferentes rutas como parte de datagramas. Los paquetes se entregan a su destino, donde forman el mensaje inicial. A diferencia de la conmutación de mensajes, la conmutación de paquetes le permite: aumentar la cantidad de estaciones conectadas; es más fácil superar las dificultades al conectar líneas de comunicación adicionales; implementar enrutamiento alternativo, lo que crea una mayor comodidad para los usuarios; reducir significativamente el tiempo de transferencia de datos, aumentar el ancho de banda y la eficiencia del uso de los recursos de la red. Ahora la conmutación de paquetes es la principal para la transmisión de datos.

20 Sistemas de telecomunicaciones 2. Comunicación en redes Conclusión de la sección El análisis de las tecnologías de conmutación consideradas nos permite concluir que es posible desarrollar un método de conmutación combinado basado en el uso de los principios de conmutación de mensajes y paquetes en una determinada combinación y proporcionando más gestión eficiente del tráfico heterogéneo.

21 Sistemas de telecomunicaciones 3. Enrutamiento de paquetes en redes Esencia, objetivos y métodos de enrutamiento. La tarea de enrutamiento es elegir una ruta para la transmisión del remitente al destinatario. En primer lugar, estamos hablando de redes con una topología arbitraria (malla) en las que se implementa la conmutación de paquetes. Sin embargo, en las redes modernas con una topología mixta (anillo en estrella, bus en estrella, multisegmento), el problema de elegir una ruta para transmitir tramas realmente vale la pena y está resuelto, para lo cual se utilizan herramientas apropiadas, por ejemplo, enrutadores. En las redes virtuales, la tarea de enrutamiento al transmitir un mensaje que se divide en paquetes se resuelve una sola vez, cuando se establece una conexión virtual entre el remitente y el destinatario. En las redes de datagramas, donde los datos se transmiten en forma de datagramas, el enrutamiento se realiza paquete por paquete. La elección de rutas en los nodos de comunicación de las redes de telecomunicaciones se realiza de acuerdo con el algoritmo (método) de enrutamiento implementado.

24 Sistemas de telecomunicaciones 3. Enrutamiento de paquetes en redes El algoritmo de enrutamiento es una regla para asignar una línea de comunicación de salida para la transmisión de paquetes, en función de la información contenida en el encabezado del paquete (direcciones del remitente y del destinatario), información sobre la carga de este nodo (paquete longitud de la cola) y la red en su conjunto. Los principales objetivos del enrutamiento son garantizar: el mínimo retraso del paquete durante su transmisión del remitente al destinatario; ancho de banda de red máximo; máxima protección del paquete contra amenazas para la información contenida en él; confiabilidad de la entrega del paquete al destinatario; el costo mínimo de enviar un paquete al destino. Existen los siguientes métodos de enrutamiento: - enrutamiento centralizado; - enrutamiento distribuido (descentralizado); - enrutamiento mixto

25 Sistemas de telecomunicaciones 3. Enrutamiento de paquetes en redes 1. El enrutamiento centralizado se implementa en redes con control centralizado. La elección de la ruta para cada paquete se lleva a cabo en el centro de control de la red, y los nodos de la red de comunicación solo perciben e implementan los resultados de resolver el problema de enrutamiento. Este control de enrutamiento es vulnerable a fallas del nodo central y no es muy flexible. 2. El enrutamiento distribuido (descentralizado) se realiza en redes con control descentralizado. Las funciones de control de enrutamiento se distribuyen entre los nodos de la red que disponen de los medios adecuados para ello. El enrutamiento distribuido es más complejo que el enrutamiento centralizado, pero es más flexible. 3. El enrutamiento mixto se caracteriza por el hecho de que implementa los principios del enrutamiento centralizado y distribuido en cierta proporción. El problema del enrutamiento en redes se resuelve bajo la condición de que la ruta más corta que asegure la transmisión de un paquete en el tiempo mínimo depende de la topología de la red, ancho de banda y carga en la línea de comunicación.

26 Sistemas de telecomunicaciones 3. Enrutamiento de paquetes en redes Métodos de enrutamiento: simples, fijos y adaptables. La diferencia entre ellos está en el grado en que se tienen en cuenta los cambios de topología y la carga de la red al elegir una ruta. 1. El enrutamiento simple difiere en que al elegir una ruta, no se tiene en cuenta ni un cambio en la topología de la red ni un cambio en su carga. No proporciona transmisión de paquetes direccional y tiene baja eficiencia. Sus ventajas son la facilidad de implementación y garantizar el funcionamiento estable de la red en caso de falla de sus elementos individuales. Aplicación práctica recibida: enrutamiento aleatorio: se selecciona una dirección libre aleatoria para la transmisión de paquetes. El paquete "vagabundea" por la red y llega al destino con una probabilidad finita. La inundación implica la transmisión de un paquete desde un nodo a través de todas las líneas de salida libres. Hay un fenómeno de "propagación" del paquete. La principal ventaja de este método es el tiempo óptimo garantizado de entrega del paquete al destinatario. El método se puede utilizar en redes descargadas, cuando los requisitos para minimizar el tiempo y la confiabilidad de la entrega de paquetes son bastante altos.

27 Sistemas de telecomunicaciones 3. Enrutamiento de paquetes en redes 2. Enrutamiento fijo: al elegir una ruta, se tienen en cuenta los cambios en la topología de la red y no se tienen en cuenta los cambios en su carga. Para cada nodo de destino, la dirección de transmisión se selecciona de una tabla de rutas más cortas. La falta de adaptación a los cambios de carga provoca retrasos en los paquetes de red. Se hace una distinción entre enrutamiento fijo de ruta única y ruta múltiple. El primero se construye sobre la base de una única ruta de transmisión de paquetes entre dos suscriptores, que se asocia con inestabilidad a fallas y sobrecargas, y el segundo se basa en varias rutas posibles entre dos suscriptores, de las cuales se selecciona la ruta más preferida. El enrutamiento fijo se usa en redes con poca topología cambiante y flujos de paquetes estables. 3. El enrutamiento adaptativo es diferente en el sentido de que la decisión sobre la dirección de transmisión del paquete se lleva a cabo teniendo en cuenta los cambios tanto en la topología como en la carga de la red. Hay varias modificaciones del enrutamiento adaptativo, que difieren en la información que se utiliza al elegir una ruta. El enrutamiento adaptativo local, distribuido, centralizado e híbrido (el significado queda claro en el nombre) se ha generalizado.

28 Sistemas de telecomunicaciones 4. Protección contra errores en las redes Al transmitir datos, un error por cada mil señales transmitidas puede afectar seriamente la calidad de la información. Existen muchos métodos para garantizar la fiabilidad de la transmisión de información (protección contra errores), que difieren: en los medios utilizados, en el tiempo dedicado a su aplicación, en el grado de garantía de la fiabilidad de la transmisión de información. La implementación práctica de los métodos consta de dos partes: software y hardware. La relación entre ellos puede ser muy diferente, hasta la ausencia casi total de una de las partes. Las principales causas de los errores de transmisión en las redes son las fallas en alguna parte del equipo de la red o la ocurrencia de eventos adversos en la red. El sistema de transmisión de datos está preparado para ello y los elimina con la ayuda de los medios previstos en el plan; interferencias causadas por fuentes externas y fenómenos atmosféricos.

29 Sistemas de telecomunicaciones 4. Protección contra errores en redes Entre los numerosos métodos de protección contra errores, se distinguen tres grupos de métodos: métodos de grupo, codificación con corrección de errores y métodos de protección contra errores en sistemas de transmisión de realimentación. De los métodos de grupo, el método mayoritario y el método de transmisión de bloques de información con una característica cuantitativa del bloque han sido ampliamente utilizados. La esencia del método mayoritario es que cada mensaje se transmite varias veces (generalmente tres veces). Los mensajes se recuerdan y comparan, el correcto se elige por coincidencia "2 de 3". Otro método de grupo, que tampoco requiere la grabación de información, implica la transmisión de datos en bloques con una característica cuantitativa del bloque (número de unos o ceros, suma de verificación de símbolos, etc.) En el punto de recepción, esta característica se vuelve a calcular y en comparación con la transmitida por el canal de comunicación. Si las características coinciden, se considera que el bloque no contiene errores. De lo contrario, el lado transmisor recibe una señal con el requisito de retransmitir el bloque. En los elementos combustibles modernos, este método es el más utilizado.

30 Sistemas de telecomunicaciones 4. Protección contra errores en las redes La codificación inmune al ruido (redundante) implica el desarrollo y uso de códigos correctivos (inmunes al ruido). Los sistemas de transmisión con retroalimentación se dividen en sistemas con retroalimentación de decisión y sistemas con retroalimentación de información. Una característica de los sistemas con retroalimentación decisiva es que la decisión sobre la necesidad de retransmitir la información la toma el receptor. Se utiliza la codificación de corrección de errores, con la ayuda de la cual la información recibida se verifica en la estación receptora. Si se detecta un error, se envía una nueva señal de solicitud al lado transmisor a través del canal de retroalimentación, a través del cual se retransmite la información. En los sistemas con retroalimentación de información, la información se transmite sin codificación de corrección de errores. El receptor, habiendo recibido la información a través del canal directo y almacenándola, la transmite de vuelta, donde se compara. Si hay una coincidencia, el transmisor envía una señal de reconocimiento; de lo contrario, toda la información se retransmite, es decir, la decisión de transmitir la toma el transmisor.

Enviar su buen trabajo en la base de conocimiento es simple. Utilice el siguiente formulario

Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.

Alojado en http://allbest.ru

RAMA DE PRESUPUESTO DEL ESTADO FEDERAL INSTITUCIÓN EDUCATIVA DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROFESIONAL

"UNIVERSIDAD ESTATAL DE TIUMEN"

EN TOBOLSK

Instituto Pedagógico de Tobolsk. D.I. Mendeleiev

Departamento de Física, Matemáticas, Informática y Métodos de Enseñanza

trabajo de curso

Sistemas de telecomunicaciones

estudiante del 5to año de educación por correspondencia

Facultad de Ciencias Naturales,

dirección "Formación profesional

(electrónica, ingeniería de radio y comunicaciones)"

Sorochenko Alejandro Nikoláyevich

Profesor: candidato a ciencias pedagógicas,

Profesor asociado Kutumova A. A.

Tobolsk 2016

Introducción

1. Características y clasificación de las redes de información

2. Arquitectura multinivel de redes de información

3. Variedades de canales de comunicación.

4. Organización de las redes de acceso a la información

4.1 Estructura de las redes territoriales

4.2 Tipos básicos de acceso

4.2.1 Servicio de tecnología de telecomunicaciones

4.2.2 Correo electrónico

4.2.3 Uso compartido de archivos

4.2.4 Grupos de noticias y tablones de anuncios

4.2.5 Acceso a bases de datos distribuidas

4.2.6 Sistema de información WWW

Conclusión

Bibliografía

Introducción

El siglo XXI sin exagerar puede llamarse el siglo de las tecnologías de la información. El concepto de tecnología de la información incluye muchos aspectos. Una de las partes más importantes de esta dirección es la transmisión directa de información a través de redes de información.

Las tecnologías de telecomunicaciones son los principios de organización de los modernos sistemas analógicos y digitales y las redes de comunicación, incluidas las redes informáticas e INTERNET.

Los medios de telecomunicaciones son un conjunto de dispositivos técnicos, algoritmos y software que permiten transmitir y recibir voz, datos de información, información multimedia utilizando oscilaciones eléctricas y electromagnéticas a través de canales de cable, fibra óptica y radio en varias bandas de onda. Estos son dispositivos de conversión de información, su codificación y decodificación, modulación y demodulación, estas son tecnologías modernas de procesamiento informático.

1. Características y clasificación de las redes de información

Las modernas tecnologías de telecomunicaciones se basan en el uso de redes de información.

Red de comunicación: un sistema que consta de objetos que realizan las funciones de generar, convertir, almacenar y consumir un producto, llamados puntos (nodos) de la red y líneas de transmisión (conexiones, comunicaciones, conexiones) que transfieren el producto entre puntos.

Una característica distintiva de la red de comunicación son las grandes distancias entre los puntos en comparación con las dimensiones geométricas del espacio ocupado por los puntos.

Red de información: una red de comunicación en la que el producto de la generación, el procesamiento, el almacenamiento y el uso es la información.

Red informática: una red de información, que incluye equipos informáticos. Los componentes de una red de computadoras pueden ser computadoras y dispositivos periféricos que son fuentes y receptores de datos transmitidos a través de la red. Estos componentes conforman el equipo terminal de datos (DTE o DTE - Equipo Terminal de Datos). Las computadoras, impresoras, plotters y otros equipos de cómputo, medición y ejecución de sistemas automáticos y automatizados pueden actuar como OOD. La transferencia real de datos ocurre con la ayuda de medios y herramientas que se combinan bajo el nombre de medio de transmisión de datos.

La preparación de los datos transmitidos o recibidos por el DTE desde el medio de transmisión de datos es realizada por una unidad funcional denominada equipo de terminación del circuito de datos (DCE o DCE - Data Circuit-Terminating Equipment). El DCE puede estar estructuralmente separado o integrado en el DTE. El DTE y el DCE juntos forman una estación de datos, a menudo denominada nodo de red. Un ejemplo de DCE es un módem.

Las redes informáticas se clasifican según una serie de características.

Dependiendo de las distancias entre los nodos conectados, las redes informáticas se distinguen:

Territorial, que cubre un área geográfica significativa; entre las redes territoriales, se pueden distinguir las redes regionales y globales, teniendo, respectivamente, escalas regionales o globales; las redes regionales a veces se denominan redes MAN (Metropolitan Area Network), y el nombre común en inglés de las redes territoriales es WAN (Wide Area Network);

¿Local (LAN)? cubriendo un área limitada (generalmente dentro de la lejanía de las estaciones no más de unas pocas decenas o cientos de metros entre sí, con menos frecuencia 1 ... 2 km); las redes locales significan LAN (Red de área local);

Corporativo (escala empresarial) ? un conjunto de LAN interconectadas que cubren un área donde una empresa o institución está ubicada en uno o más edificios muy próximos entre sí. Las redes informáticas locales y corporativas son el principal tipo de redes informáticas que se utilizan en los sistemas de diseño asistido por ordenador (CAD).

Destacan especialmente la red global única Internet (el servicio de información World Wide Web (WWW) implementado en ella se traduce al ruso como World Wide Web); es una red de redes con tecnología propia. En Internet, existe el concepto de intranets (Intranet): redes corporativas dentro de Internet.

Existen redes integradas, redes no integradas y subredes. Una red informática integrada (Internet) es una colección interconectada de muchas redes informáticas, que se denominan subredes en Internet.

En los sistemas automatizados de grandes empresas, las subredes incluyen instalaciones informáticas de departamentos de diseño individuales. Se necesitan Internet para combinar dichas subredes, así como para combinar los medios técnicos de diseño automatizado y sistemas de producción en un solo sistema de automatización integrado (CIM - Computer Integrated Manufacturing).

Las Internet suelen estar adaptadas para varios tipos de comunicación: telefonía, correo electrónico, videoinformación, datos digitales, etc., en cuyo caso se denominan redes de servicios integrados. El desarrollo de internet consiste en el desarrollo de medios para interconectar subredes heterogéneas y estándares para construir subredes que inicialmente se adaptan a la interconexión. Las subredes en Internet se combinan de acuerdo con la topología seleccionada mediante bloques de interacción.

2. Arquitectura multinivel de redes de información

En general, para el funcionamiento de las redes informáticas se deben resolver dos problemas:

Transferir datos al destino en la forma correcta y en tiempo y forma;

Los datos recibidos por el usuario previsto deben ser reconocibles y en la forma adecuada para su correcto uso.

El primer problema está relacionado con las tareas de enrutamiento y lo proporcionan los protocolos de red (protocolos de bajo nivel).

El segundo problema es causado por el uso de diferentes tipos de computadoras en las redes, con diferentes códigos y sintaxis de lenguaje. Esta parte del problema se resuelve introduciendo protocolos de alto nivel.

Por lo tanto, una arquitectura completa orientada al usuario final incluye ambos protocolos.

El modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos (OSI) desarrollado respalda el concepto de que cada capa proporciona servicios a la capa superior y se basa en los servicios de la capa inferior y los utiliza. Cada capa realiza una función específica para la transmisión de datos. Aunque deben trabajar en un orden estricto, pero cada uno de los niveles permite varias opciones. Considere el modelo de referencia. Consta de 7 capas y es una arquitectura multicapa, que se describe mediante protocolos y procedimientos estándar.

Las tres capas inferiores proporcionan servicios de red. Los protocolos que implementan estas capas deben proporcionarse en cada nodo de la red.

Las cuatro capas superiores brindan servicios a los propios usuarios finales y, por lo tanto, están asociadas con ellos y no con la red.

Físico nivel. En esta parte del modelo se determinan las características físicas, mecánicas y eléctricas de las líneas de comunicación que componen la LAN (cables, conectores, líneas de fibra óptica, etc.).

Podemos suponer que esta capa es responsable del hardware. Aunque las funciones de otros niveles pueden implementarse en los microcircuitos correspondientes, siguen perteneciendo al software. Las funciones de la capa física son asegurar que los caracteres que ingresan al medio físico en un extremo del canal lleguen al otro extremo. Cuando se utiliza este servicio de transporte de símbolos descendente, el objetivo del protocolo de canal es garantizar una transmisión fiable (sin errores) de bloques de datos a través del canal. Dichos bloques a menudo se denominan ciclos o marcos. El procedimiento suele requerir: sincronización en el primer carácter de la trama, detección de fin de trama, detección de caracteres erróneos, si los hay, y corrección de dichos caracteres de alguna manera (normalmente se hace solicitando una retransmisión de una trama en la que uno o se encuentran más caracteres erróneos).

Nivel canal. La capa de enlace de datos y la capa física subyacente proporcionan una ruta de transmisión sin errores entre dos nodos de la red. Esta capa define las reglas para el uso de la capa física por parte de los nodos de la red. La representación eléctrica de los datos en la LAN (bits de datos, métodos de codificación de datos y marcadores) se reconoce en este y solo en este nivel. Aquí, los errores se detectan (reconocen) y se corrigen solicitando la retransmisión de datos.

la red nivel. La función de la capa de red es establecer una ruta para la transmisión de datos a través de una red o, si es necesario, a través de varias redes desde un nodo de transmisión hasta un nodo de destino. Esta capa también proporciona control de flujo o control de congestión para evitar el desbordamiento de los recursos de la red (almacenamiento en nodos y canales de transmisión) que puede provocar un apagado. Al realizar estas funciones en la capa de red, se utiliza un servicio de nivel inferior: un canal de transmisión de datos que garantiza la recepción sin errores de un bloque de datos ingresado en el canal en el extremo opuesto a lo largo de la ruta de la red.

La tarea principal de los niveles inferiores es transferir bloques de datos a lo largo de la ruta desde la fuente hasta el destinatario, entregándolos de manera oportuna al final deseado.

Luego, la tarea de las capas superiores es la entrega real de datos en la forma correcta y reconocible. Estas capas superiores desconocen la existencia de la red. Proporcionan sólo el servicio requerido de ellos.

Transporte nivel. Proporciona una comunicación confiable y consistente entre dos usuarios finales. Para ello, se utiliza un servicio de capa de red en la capa de transporte. También gestiona el flujo para garantizar que los bloques de datos se reciban correctamente. Debido a las diferencias en los dispositivos finales, los datos en un sistema pueden transferirse a diferentes velocidades, por lo que si no se cuenta con un control de flujo, los sistemas más lentos pueden verse abrumados por los más rápidos. Cuando se está procesando más de un paquete, la capa de transporte controla el orden en que pasan los componentes del mensaje. Si llega un duplicado de un mensaje recibido anteriormente, esta capa lo reconoce e ignora el mensaje.

Nivel sesión. Las funciones de esta capa son coordinar la comunicación entre dos programas de aplicación que se ejecutan en diferentes estaciones de trabajo. También proporciona servicios a la capa de presentación superior. Viene en forma de un diálogo bien estructurado. Estas funciones incluyen la creación de una sesión, la gestión de la transmisión y recepción de paquetes de mensajes durante una sesión y la terminación de una sesión. Esta capa también gestiona la negociación, si es necesario, para garantizar que los datos se intercambian correctamente. El diálogo entre el usuario del servicio de sesión (es decir, las partes de la capa de presentación y la capa superior) puede consistir en un intercambio de datos normal o acelerado. Puede ser dúplex, es decir transmisión bidireccional simultánea, cuando cada lado tiene la capacidad de transmitir de forma independiente, o semidúplex, es decir, con transmisión simultánea en un solo sentido. En este último caso, se utilizan etiquetas especiales para transferir el control de un lado al otro. La capa de sesión proporciona un servicio de sincronización para superar cualquier error detectado. Con este servicio, los usuarios del servicio de sesión deben insertar marcas de sincronización en el flujo de datos. Si se detecta un error, la conexión de la sesión debe volver a un estado determinado, los usuarios deben volver al punto establecido del flujo de diálogo, restablecer parte de los datos transferidos y luego restaurar la transferencia desde este punto. red de comunicación de teleconferencia informática

Nivel representación. Administra y transforma la sintaxis de bloques de datos intercambiados entre usuarios finales. Esta situación puede ocurrir en diferentes tipos de PC (IBM PC, Macintosh, DEC, Next, Burrogh) que necesitan intercambiar datos. Propósito - transformación de bloques de datos sintácticos.

Aplicado nivel. Los protocolos de la capa de aplicación otorgan la semántica o el significado adecuados a la información intercambiada. Esta capa es el límite entre el PP y los procesos del modelo OSI. Un mensaje destinado a la transmisión a través de una red informática ingresa al modelo OSI en este punto, pasa a través de la capa 1 (física), se reenvía a otra PC y viaja desde la capa 1 en orden inverso hasta que llega al PP en la otra PC a través de su capa de aplicación. Por lo tanto, la capa de aplicación proporciona una comprensión mutua de dos programas de aplicación en diferentes computadoras.

3. Variedades de canales de comunicación.

Medio de transmisión de datos: un conjunto de líneas de transmisión de datos y unidades de interacción (es decir, equipos de red no incluidos en las estaciones de datos) destinados a la transmisión de datos entre estaciones de datos. Los medios de comunicación pueden ser compartidos o dedicados a un usuario específico.

Línea de datos: los medios que se utilizan en las redes de información para propagar señales en la dirección correcta.

Canal (canal de comunicación): medio de transmisión de datos unidireccional. Un ejemplo de un canal podría ser una banda de frecuencia asignada a un transmisor en la comunicación por radio.

Canal de transmisión de datos: medio de intercambio de datos bidireccional, incluido el equipo para terminar un canal de datos y una línea de transmisión de datos. Por la naturaleza del medio físico de transmisión de datos (PD), los canales de transmisión de datos se distinguen en líneas de comunicación ópticas, líneas de comunicación cableadas (cobre) e inalámbricas.

Líneas de comunicación por cable: Las líneas de telecomunicaciones alámbricas se dividen en cable, aire y fibra óptica.

Fax: La comunicación por fax (o fototelegrafía) es un método eléctrico de transmisión de información gráfica: una imagen fija de texto o tablas, dibujos, diagramas, gráficos, fotografías, etc. Se lleva a cabo utilizando máquinas de fax: telefaxes y canales de telecomunicaciones (principalmente teléfono).

Líneas de comunicación de fibra óptica: Como líneas de comunicación alámbricas se utilizan principalmente líneas telefónicas y cables de televisión. La más desarrollada es la comunicación por cable telefónico. Pero tiene serios inconvenientes: susceptibilidad a las interferencias, atenuación de las señales cuando se transmiten a largas distancias y bajo ancho de banda. Todas estas deficiencias están privadas de líneas de fibra óptica, un tipo de comunicación en el que la información se transmite a través de guías de ondas dieléctricas ópticas ("fibra óptica").

La fibra óptica se considera el medio más perfecto para transmitir grandes cantidades de información a largas distancias. Está hecho de cuarzo, que se basa en dióxido de silicio, un material económico y muy utilizado, a diferencia del cobre. La fibra óptica es muy compacta y ligera, con un diámetro de sólo unas 100 micras.

Las líneas de fibra óptica se diferencian de las líneas alámbricas tradicionales:

Muy alta velocidad de transferencia de información (para una distancia de más de 100 km sin repetidores);

Seguridad de la información transmitida contra el acceso no autorizado;

Alta resistencia a las interferencias electromagnéticas;

Resistencia a ambientes agresivos;

La capacidad de transmitir hasta 10 millones de conversaciones telefónicas y un millón de señales de video simultáneamente en una fibra;

Flexibilidad de las fibras;

Tamaño y peso pequeños;

Seguridad contra chispas, explosiones e incendios;

Facilidad de instalación e instalación;

Bajo costo;

Alta durabilidad de las fibras ópticas: hasta 25 años.

Actualmente, el intercambio de información entre continentes se realiza principalmente a través de cables submarinos de fibra óptica, y no a través de comunicaciones satelitales. Al mismo tiempo, el principal motor del desarrollo de las líneas de comunicación de fibra óptica submarina es Internet.

Sistemas de comunicación inalámbrica: Los sistemas de comunicación inalámbrica se llevan a cabo a través de canales de radio.

en la década de 1930 de un metro de largo, y en los años 40, se dominaron las ondas decimétricas y centimétricas, propagándose en línea recta, sin doblarse alrededor de la superficie terrestre (es decir, dentro de la línea de visión), lo que limita la comunicación directa en estas ondas a una distancia de 40- 50 km en terreno llano y en zonas montañosas: varios cientos de kilómetros. Dado que el ancho de los rangos de frecuencia correspondientes a estas longitudes de onda - de 30 MHz a 30 GHz - es 1000 veces el ancho de todos los rangos de frecuencia por debajo de 30 MHz (ondas de más de 10 m), pueden transmitir enormes flujos de información y llevar a cabo múltiples Canal de comunicación. Al mismo tiempo, el limitado rango de propagación y la posibilidad de obtener una directividad aguda con una antena de diseño simple hacen posible utilizar las mismas longitudes de onda en muchos puntos sin interferencia mutua. La transmisión a distancias considerables se logra mediante el uso de múltiples retransmisiones en líneas de retransmisión de radio o con la ayuda de satélites de comunicación ubicados a gran altura (unos 40 mil km) sobre la Tierra (ver "Comunicaciones espaciales"). Permitiendo que decenas de miles de conversaciones telefónicas se lleven a cabo simultáneamente a largas distancias y que se transmitan docenas de programas de televisión, las comunicaciones por satélite y de retransmisión por radio son mucho más eficientes en sus capacidades que las comunicaciones por radio convencionales de larga distancia en ondas métricas.

Líneas de comunicación de radioenlace: La comunicación por radioenlace se utilizó originalmente para organizar líneas de comunicación telefónica multicanal en las que los mensajes se transmitían mediante una señal eléctrica analógica. La primera línea de este tipo con una longitud de 200 km con 5 canales telefónicos apareció en los EE. UU. en 1935. Conectó Nueva York y Filadelfia.

Durante las últimas décadas, la necesidad de transmitir datos, información presentada en forma digital, ha llevado a la creación de sistemas de transmisión digital. Han aparecido sistemas de transmisión de datos de radioenlaces digitales que son capaces de intercambiar información digital.

Comunicaciones y navegación por satélite: La comunicación espacial o satelital es esencialmente un tipo de comunicación por retransmisión de radio y se diferencia en que sus repetidores no están en la superficie de la Tierra, sino en satélites en el espacio exterior.

En la década de 1980, comenzó el desarrollo de las comunicaciones personales por satélite. A principios del siglo XXI, el número de sus suscriptores es de varios millones de personas, y en otros 10 años, mucho más. Los sistemas de comunicación satelital y terrestre se combinarán en un solo sistema de comunicación personal global. El alcance de cualquier suscriptor se asegurará marcando su número de teléfono, independientemente de su ubicación. Esta es una ventaja del satélite sobre el celular (que se analiza más adelante en este capítulo) porque no está vinculado a una ubicación específica. Después de todo, a principios del siglo XXI, el área de cobertura de las comunicaciones celulares es solo del 15% de la superficie terrestre. Por lo tanto, la demanda de comunicación móvil personal en muchas regiones del mundo solo puede satisfacerse con la ayuda de los sistemas de comunicación por satélite. Además de la comunicación por voz (radioteléfono), le permiten determinar la ubicación (coordenadas) de los consumidores.

Un teléfono satelital se conecta directamente a un satélite en órbita terrestre. Desde el satélite, la señal llega a la estación terrestre, desde donde se transmite a la red telefónica convencional. El número de satélites necesarios para una comunicación estable en cualquier parte del mundo depende del radio de la órbita de un sistema de satélites en particular.

En la actualidad, el primer sistema de comunicación global "Iridium" está en funcionamiento. Permite que el cliente se mantenga en contacto, esté donde esté y utilice el mismo número de teléfono al mismo tiempo.

El sistema consta de 66 satélites de órbita baja ubicados a una distancia de 780 km de la superficie terrestre. Proporciona recepción y transmisión de una señal desde un teléfono móvil ubicado en cualquier parte del mundo. La señal recibida por el satélite se transmite a lo largo de la cadena al siguiente satélite hasta llegar a la estación terrestre del sistema más cercana al abonado llamado. Esto asegura una alta calidad de la señal.

La principal desventaja de las comunicaciones personales por satélite es su costo relativamente alto en comparación con las comunicaciones celulares. Además, los teléfonos satelitales incorporan transmisores de alta potencia. Por lo tanto, se consideran inseguros para la salud de los usuarios.

Los teléfonos satelitales más confiables operan en la red Inmarsat, establecida hace más de 20 años. Los teléfonos satelitales de Inmarsat son una carcasa abatible del tamaño de las primeras computadoras portátiles. La cubierta del teléfono satelital también es una antena, que debe orientarse hacia el satélite (el nivel de la señal se muestra en la pantalla del teléfono). Estos teléfonos se utilizan principalmente en barcos, trenes o vehículos pesados. Cada vez que necesite realizar o contestar la llamada de alguien, deberá instalar el teléfono satelital en alguna superficie plana, abrir la tapa y girarla, determinando la dirección de la señal máxima. Estos teléfonos satelitales cuestan más de $2500 y pesan desde 2,2 kg. Un minuto de conversación en un teléfono satelital de este tipo cuesta 2,5 dólares estadounidenses y más.

Paginación: La comunicación de buscapersonas es una comunicación radiotelefónica, que envía mensajes dictados por el suscriptor emisor por teléfono y los recibe a través del canal de radio por parte del suscriptor receptor utilizando un buscapersonas, un receptor de radio con una pantalla de cristal líquido en la que se muestran los textos alfanuméricos recibidos. Un buscapersonas es un dispositivo de comunicación unidireccional: solo puede recibir mensajes en él, pero no puede enviar mensajes desde él.

La historia de la paginación como medio de llamadas de radio personales comenzó a mediados de la década de 1950 en Inglaterra. El primer dispositivo de este tipo se desarrolló en 1956. El número de suscriptores no podía ser más de 57. Cuando el suscriptor recibía una señal de tono, tenía que llevar el dispositivo a su oído y escuchar el mensaje transmitido por el despachador en forma de voz. Los médicos se convirtieron en usuarios de la primera red en Inglaterra. Las redes que existían en ese momento eran de carácter local y servían las necesidades de servicios específicos. El mayor de ellos fueron los servicios aeroportuarios. Algunas de estas redes todavía existen hoy. La paginación generalizada comenzó a fines de la década de 1970 en los Estados Unidos.

Desde entonces, los sistemas de localización se han generalizado bastante en las ciudades de Europa y Estados Unidos. Al mismo tiempo, la paginación llegó a Rusia.

Los primeros buscapersonas eran simples receptores de señales de frecuencia modulada. Contenían varios circuitos sintonizados que trazaban la secuencia característica de señales de baja frecuencia (tonos). Cuando se recibieron estos tonos, el dispositivo emitió un pitido. Por lo tanto, tales buscapersonas se llaman tonales.

La transición a los sistemas digitales era inevitable. La codificación de tonos no era adecuada para transmitir mensajes alfanuméricos.

Celular móvil: La comunicación se llama móvil si la fuente de información o su destinatario (o ambos) se mueven en el espacio. La comunicación por radio ha sido móvil desde sus inicios. Las primeras estaciones de radio estaban destinadas a la comunicación con objetos en movimiento: barcos. Después de todo, uno de los primeros dispositivos de comunicación por radio A.S. Popov se instaló en el acorazado "Admiral Apraksin". Y fue gracias a la comunicación por radio con él que en el invierno de 1899/1900 lograron salvar este barco, congelado en el Mar Báltico.

Durante muchos años, la comunicación por radio individual entre dos suscriptores requería su propio canal de comunicación por radio independiente que operara en la misma frecuencia. La comunicación por radio simultánea a través de muchos canales podría lograrse asignando una cierta banda de frecuencia a cada canal. Pero también se necesitan frecuencias para la radiodifusión, la televisión, el radar, la radionavegación y las necesidades militares. Por lo tanto, el número de canales de radio era muy limitado. Fue utilizado para fines militares, comunicaciones gubernamentales. Entonces, en los automóviles utilizados por los miembros del Politburó del Comité Central del PCUS, se instalaron teléfonos móviles. Se instalaron en coches de policía y radiotaxis. Para que la comunicación móvil se masificara, se necesitaba una nueva idea de su organización. Esta idea fue expresada en 1947 por D. Ring, un empleado de la empresa estadounidense Bell Laboratories. Consistía en dividir el espacio en pequeñas secciones: celdas (o celdas) con un radio de 1 a 5 kilómetros y en el departamento de comunicación por radio dentro de una celda de comunicación entre celdas. Esto permitió que se usaran las mismas frecuencias en diferentes celdas. En el centro de cada celda, se propuso colocar una estación de radio base, transmisora ​​y receptora, para garantizar la comunicación por radio dentro de la celda con todos los suscriptores. Cada suscriptor tiene su propia estación de micro-radio - "teléfono móvil" - una combinación de un teléfono, un transceptor y una mini-computadora. Los suscriptores se comunican entre sí a través de estaciones base conectadas entre sí y con la red telefónica de la ciudad.

Cada celda debe ser servida por un transmisor de radio base con un alcance limitado y una frecuencia fija. Esto hace posible reutilizar la misma frecuencia en otras celdas. Durante una conversación, el radioteléfono celular está conectado a la estación base por un canal de radio, a través del cual se transmite la conversación telefónica. Las dimensiones de la celda están determinadas por el alcance máximo de comunicación del radioteléfono con la estación base. Este rango máximo es el radio de la celda.

La idea de la comunicación celular móvil es que, sin salir del área de cobertura de una estación base, el teléfono móvil cae dentro del área de cobertura de cualquier estación vecina hasta el límite exterior de toda el área de la red.

Para esto, se han creado sistemas de repetidores de antena que cubren su "célula", el área de la superficie de la Tierra. Para que la comunicación sea confiable, la distancia entre dos antenas adyacentes debe ser menor que su radio de acción. En las ciudades, es de unos 500 metros, y en las zonas rurales, de 2 a 3 km. Un teléfono móvil puede recibir señales de varias antenas repetidoras a la vez, pero siempre sintoniza la señal más fuerte.

La idea detrás de la comunicación celular móvil también era usar el control de la computadora sobre la señal telefónica del suscriptor mientras se mueve de una celda a otra. Fue el control por computadora lo que hizo posible cambiar un teléfono móvil de un transmisor intermedio a otro en solo una milésima de segundo. Todo sucede tan rápido que el suscriptor simplemente no lo nota.

Las computadoras son la parte central del sistema de comunicación móvil. Buscan un abonado ubicado en cualquiera de las celdas y lo conectan a la red telefónica. Cuando el suscriptor se mueve de una celda a otra, transfieren al suscriptor de una estación base a otra, y también conectan al suscriptor de la red celular "extranjera" a "la suya" cuando está en su área de cobertura: realizan roaming ( que en inglés significa "errante" o "errante").

Los principios de la comunicación móvil moderna ya eran un logro a finales de los años 40. Sin embargo, en aquellos días, la tecnología informática estaba todavía a tal nivel que su uso comercial en los sistemas telefónicos era difícil. Por lo tanto, el uso práctico de la comunicación celular solo fue posible después de la invención de los microprocesadores y los circuitos semiconductores integrados.

Una ventaja importante de las comunicaciones celulares móviles es la capacidad de usarlas fuera del área común de su operador: roaming. Para ello, varios operadores acuerdan entre ellos la posibilidad mutua de utilizar sus zonas para los usuarios. El suscriptor, al salir del área común de su operador, cambia automáticamente a las zonas de otros operadores incluso cuando se mueve de un país a otro, por ejemplo, de Rusia a Alemania o Francia. O bien, mientras se encuentra en Rusia, el usuario puede realizar llamadas de celular a cualquier país. Así, la comunicación celular brinda al usuario la posibilidad de comunicarse por teléfono con cualquier país, esté donde esté.

Los principales fabricantes de teléfonos móviles se rigen por un único estándar europeo: GSM. Es por eso que su equipo es técnicamente perfecto, pero relativamente económico. Después de todo, pueden darse el lujo de producir grandes lotes de teléfonos que encuentran ventas.

Una adición conveniente al teléfono celular fue el sistema de mensajes cortos SMS (Short Message Service). Se utiliza para enviar mensajes cortos directamente al teléfono de un sistema GSM digital moderno sin el uso de equipos adicionales, solo con la ayuda de un teclado numérico y una pantalla de visualización del teléfono celular. Los mensajes SMS también se reciben en una pantalla digital, que está equipada con cualquier teléfono celular. Los SMS se pueden utilizar en los casos en que una conversación telefónica regular no es el modo de comunicación más conveniente (por ejemplo, en un tren ruidoso y lleno de gente). Puede enviar su número de teléfono a un amigo a través de SMS. Por su bajo costo, los SMS son una alternativa a la conversación telefónica. El tamaño máximo de un mensaje SMS es de 160 caracteres. Puede enviarlo de varias maneras: llamando a un servicio especial, así como usando su teléfono GSM con la función de envío, usando Internet. El sistema SMS puede proporcionar servicios adicionales: enviar tipos de cambio, previsiones meteorológicas, etc. a su teléfono GSM. Esencialmente, un teléfono GSM con un sistema de SMS es una alternativa a un buscapersonas.

Pero el sistema SMS no es la última palabra en comunicaciones celulares. En los teléfonos móviles más modernos (por ejemplo, de Nokia), apareció la función de chat (en la versión rusa, "diálogo"). Con su ayuda, puede comunicarse en tiempo real con otros propietarios de teléfonos celulares, como se hace en Internet. Esencialmente, este es un nuevo tipo de mensajería SMS. Para ello, redactas un mensaje a tu interlocutor y lo envías. El texto de su mensaje aparece en las pantallas de ambos teléfonos celulares: el suyo y el de su interlocutor. Luego te responde y su mensaje se muestra en las pantallas. Por lo tanto, está conduciendo un diálogo electrónico. Pero si el teléfono celular de su interlocutor no admite esta función, recibirá mensajes SMS regulares.

También han aparecido teléfonos móviles que admiten acceso a Internet de alta velocidad a través de GPRS (General Packet Radio Service), un estándar para la transmisión de paquetes de datos a través de canales de radio, en los que el teléfono no necesita "marcar": el dispositivo mantiene constantemente una conexión, envía y recibe paquetes de datos. También se fabrican teléfonos celulares con cámaras digitales incorporadas.

Según la empresa de investigación Informal Telecoms & Media (ITM), el número de usuarios de comunicaciones móviles en el mundo en 2007 es de 3.300 millones de personas.

Finalmente, los dispositivos más complejos y costosos son los teléfonos inteligentes y los comunicadores que combinan las capacidades de un teléfono celular y una computadora de bolsillo.

telefonía por internet: La telefonía por Internet se ha convertido en uno de los tipos de comunicación más modernos y económicos. Su cumpleaños se puede considerar el 15 de febrero de 1995, cuando VocalTec lanzó su primer soft-phone, un programa que sirve para intercambiar voz a través de una red IP. Luego, Microsoft lanzó la primera versión de NetMeeting en octubre de 1996. Y ya en 1997, se volvió bastante común conectarse a través de Internet a dos suscriptores telefónicos comunes ubicados en lugares completamente diferentes del planeta.

¿Por qué son tan caras las comunicaciones telefónicas ordinarias de larga distancia e internacionales? Esto se explica por el hecho de que durante una conversación ocupas todo un canal de comunicación, no solo cuando estás hablando o escuchando al interlocutor, sino también cuando estás en silencio o distraído de la conversación. Esto es lo que sucede cuando la voz se transmite por teléfono de la forma analógica habitual.

Con el método digital, la información puede transmitirse no continuamente, sino en "paquetes" separados. Entonces, un canal de comunicación puede enviar información simultáneamente desde muchos suscriptores. Este principio de transmisión de paquetes de información es similar al transporte de muchas cartas con diferentes direcciones en un carro de correo. Después de todo, ¡no "conducen" un carro de correo para transportar cada carta por separado! Tal "compactación de paquetes" temporal hace posible utilizar los canales de comunicación existentes de manera mucho más eficiente, "comprimirlos". En un extremo del canal de comunicación, la información se divide en paquetes, cada uno de los cuales, como una carta, tiene su propia dirección individual. Los paquetes de muchos abonados se transmiten "mixtos" por el canal de comunicación. En el otro extremo del canal de comunicación, los paquetes con la misma dirección se combinan nuevamente y se envían a su destino. Este principio de paquete se usa ampliamente en Internet.

A través de una computadora personal, puede enviar y recibir cartas, textos, documentos, dibujos, fotografías a través de Internet. Pero la telefonía por Internet (telefonía IP) funciona exactamente de la misma manera: una conversación telefónica entre dos usuarios de computadoras personales.

Para ello, ambos usuarios deben tener micrófonos conectados a la computadora y auriculares o parlantes, y sus computadoras deben tener tarjetas de sonido (preferiblemente para comunicación bidireccional). En este caso, la computadora convierte la señal analógica de "voz" (el análogo eléctrico del sonido) en digital (combinaciones de pulsos y pausas), que luego se transmite a través de Internet.

En el otro extremo de la línea, la computadora de su interlocutor realiza la conversión inversa (señal digital a analógica) y la voz se reproduce como en un teléfono normal. La telefonía por Internet es mucho más barata que las llamadas de larga distancia e internacionales en un teléfono normal. Después de todo, con la telefonía IP solo debe pagar por usar Internet.

Teniendo un ordenador personal, una tarjeta de sonido, un micrófono compatible y unos auriculares (o altavoces), puedes utilizar la telefonía por Internet para llamar a cualquier abonado que disponga de un teléfono fijo habitual. Durante esta conversación, también pagará solo por usar Internet.

Antes de usar la telefonía por Internet, un suscriptor que posee una computadora personal debe instalar un programa especial en ella.

Para utilizar los servicios de telefonía por Internet, generalmente no es necesario tener una computadora personal. Para ello basta con disponer de un teléfono normal con marcación por tonos. En este caso, cada dígito marcado entra en la línea no en forma de un número diferente de impulsos eléctricos, como cuando el disco gira, sino en forma de corrientes alternas de diferentes frecuencias. Este modo de tono se encuentra en la mayoría de los teléfonos modernos.

Para usar la telefonía por Internet con un teléfono, debe comprar una tarjeta de crédito y llamar a una poderosa computadora servidor central al número indicado en la tarjeta. Luego, la voz automática del servidor (opcionalmente en ruso o inglés) anuncia los comandos: marque el número de serie y la clave de la tarjeta con los botones del teléfono, marque el código de país y el número de su futuro interlocutor.

A continuación, el servidor convierte la señal analógica en digital, la envía a otra ciudad, país u otro continente a un servidor ubicado allí, que vuelve a convertir la señal digital en analógica y la envía al suscriptor deseado. Los interlocutores hablan como en un teléfono normal, sin embargo, a veces hay un pequeño retraso (por una fracción de segundo) en la respuesta. Recuerde una vez más que para salvar los canales de comunicación, la información de voz se transmite en "paquetes" de datos digitales: su información de voz se divide en segmentos, paquetes, llamados protocolos de Internet (IP).

TCP/IP (Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet) es el principal protocolo de Internet o formato de transmisión de datos en Internet. Al mismo tiempo, IP asegura la promoción del paquete a través de la red y TCP garantiza la confiabilidad de su entrega. Proporcionan un desglose de los datos transmitidos en paquetes, la transferencia de cada uno de ellos al destinatario a lo largo de una ruta arbitraria y luego, el ensamblaje en el orden correcto y sin pérdida.

No solo sus paquetes se transmiten secuencialmente a través del canal de comunicación, sino también los paquetes de varios otros suscriptores. En el otro extremo de la línea de comunicación, todos sus paquetes se combinan nuevamente y su interlocutor escucha todo su discurso. Para no sentir un retraso en la conversación, este proceso no debe exceder los 0,3 segundos. Así se comprime la información, gracias a lo cual la telefonía por Internet es varias veces más barata que las llamadas de larga distancia convencionales y más aún las llamadas internacionales.

Skype (www.skype.com) fue creado en 2003. Es completamente gratuito y no requiere casi ningún conocimiento por parte del usuario para instalarlo o utilizarlo. Te permite hablar con soporte de video a interlocutores sentados en sus computadoras en diferentes partes del mundo. Para que los interlocutores se vean, la computadora de cada uno de ellos debe estar equipada con una cámara web.

Este es un largo camino en el desarrollo de las comunicaciones que ha hecho la humanidad: desde señales de fuego y tambores hasta un teléfono móvil celular, que permite contactar casi instantáneamente a dos personas ubicadas en cualquier lugar de nuestro planeta.

4. Organización de las redes de acceso a la información

4.1 Estructuraterritorialredes

Internet es la red más grande y única de su tipo en el mundo. Entre las redes globales, ocupa una posición única. Es más correcto considerarlo como una asociación de muchas redes que conservan su valor independiente.

De hecho, Internet no tiene un propietario claro ni una identidad nacional. Cualquier red puede estar conectada a Internet y, por tanto, ser considerada parte de ella, si utiliza los protocolos TCP/IP aceptados en Internet o dispone de convertidores a protocolos TCP/IP. Casi todas las redes nacionales y regionales tienen acceso a Internet.

Una red territorial (nacional) típica tiene una estructura jerárquica.

El nivel superior son los nodos federales interconectados por canales de comunicación troncales. Los canales troncales se organizan físicamente en FOCL o en canales de comunicación por satélite.

Nivel medio: nodos regionales que forman redes regionales. Están conectados a los nodos federales y posiblemente entre sí mediante circuitos dedicados de alta o media velocidad, como circuitos T1, E1, B-ISDN o enlaces de microondas.

El nivel inferior son los nodos locales (servidores de acceso) conectados con nodos regionales, principalmente canales de comunicación telefónica conmutados o dedicados, aunque se nota una tendencia hacia la transición a canales de alta y media velocidad.

Es a los nodos locales a los que están conectadas las redes locales de pequeñas y medianas empresas, así como las computadoras de usuarios individuales. Las redes corporativas de grandes empresas están conectadas a nodos regionales mediante canales dedicados de alta o media velocidad.

4.2 Principaltiposacceso

4.2. 1 Servicio de tecnología de telecomunicaciones

Los principales servicios que brindan las tecnologías de telecomunicaciones son:

Correo electrónico;

Transferencia de archivos;

teleconferencias;

Servicios de referencia (tablones de anuncios);

Videoconferencia;

Acceso a recursos de información (bases de datos de información) de servidores de red;

Comunicación celular móvil;

Telefonía informática.

La especificidad de las telecomunicaciones se manifiesta principalmente en los protocolos de aplicación. Entre ellos, los más conocidos son los protocolos relacionados con Internet y los protocolos ISO-IP (ISO 8473), que pertenecen al modelo de siete capas de sistemas abiertos. Los protocolos de aplicación de Internet incluyen:

Telnet: un protocolo de emulación de terminal o, en otras palabras, un protocolo de implementación de control remoto se utiliza para conectar un cliente a un servidor cuando están ubicados en diferentes computadoras, el usuario tiene acceso a la computadora del servidor a través de su terminal;

FTP: protocolo de intercambio de archivos (se implementa el modo de host remoto), el cliente puede solicitar y recibir archivos del servidor, cuya dirección se especifica en la solicitud;

HTTP (Protocolo de transmisión de hipertexto): protocolo para la comunicación entre servidores WWW y clientes WWW;

NFS es un sistema de archivos de red que proporciona acceso a los archivos de todas las máquinas UNIX en una red local, es decir, los sistemas de archivos de nodos aparecen para el usuario como un solo sistema de archivos;

SMTP, IMAP, POP3 - protocolos de correo electrónico.

Estos protocolos se implementan utilizando el software adecuado. Para Telnet, FTP, SMTP, se asignan números fijos de puertos de protocolo en el lado del servidor.

4.2. 2 correo electrónico

Correo electrónico (E-mail): un medio para intercambiar mensajes mediante comunicaciones electrónicas (en modo fuera de línea). Puede reenviar mensajes de texto y archivos archivados. Estos últimos pueden contener datos (por ejemplo, textos de programa, datos gráficos) en varios formatos.

4.2. 3 Compartir archivos

Uso compartido de archivos: acceso a archivos distribuidos en diferentes computadoras. Internet utiliza el protocolo FTP en la capa de aplicación. El acceso es posible en los modos fuera de línea y en línea.

En el modo fuera de línea, se envía una solicitud al servidor FTP, el servidor genera y envía una respuesta a la solicitud. En el modo en línea, se realiza la visualización interactiva de los directorios del servidor FTP, la selección y transferencia de los archivos necesarios. Se requiere un cliente FTP en la computadora del usuario.

4.2. 4 grupos de noticias y tablones de anuncios

Teleconferencias: acceso a información asignada para uso grupal en conferencias separadas (grupos de noticias). Las teleconferencias globales y locales son posibles. La inclusión de materiales en grupos de noticias, la distribución de notificaciones sobre nuevos materiales entrantes y el cumplimiento de pedidos son las funciones principales del software de teleconferencia. Los modos de correo electrónico y en línea son posibles.

El sistema de teleconferencia más grande es USENET. En USENET, la información se organiza jerárquicamente. Los mensajes se envían en una avalancha oa través de listas de correo.

Las teleconferencias pueden ser con o sin moderador. Ejemplo: el trabajo de un equipo de autores en un libro sobre listas de correo.

También existen medios de audioconferencia (teleconferencia de voz). Una llamada, una conexión, una conversación se produce para el usuario como en un teléfono normal, pero la conexión se realiza a través de Internet.

Tablón de anuncios electrónico BBS (Sistema de tablón de anuncios): una tecnología con una funcionalidad similar a una teleconferencia que le permite enviar mensajes de forma centralizada y rápida a muchos usuarios.

El software BBS combina correo electrónico, teleconferencias y uso compartido de archivos. Ejemplos de programas que tienen herramientas BBS son Lotus Notes, World-group.

4.2. 5 Acceso a bases de datos distribuidas

En los sistemas "cliente/servidor", la solicitud debe formarse en la computadora del usuario, y la organización de la búsqueda de datos, su procesamiento y la formación de una respuesta a la solicitud pertenecen a la computadora del servidor.

En este caso, la información necesaria se puede distribuir a diferentes servidores. Hay servidores de bases de datos especiales en Internet, llamados WAIS (Wide Area Information Server), que pueden contener colecciones de bases de datos controladas por varios DBMS.

Un escenario típico para trabajar con un servidor WAIS:

Selección de la base de datos requerida;

Formación de una consulta que consta de palabras clave;

Envío de una solicitud al servidor WAIS;

Recibir del servidor los títulos de los documentos correspondientes a las palabras clave especificadas;

Seleccionar el encabezado deseado y enviarlo al servidor;

Obtener el texto del documento.

Desafortunadamente, WAIS no está en desarrollo actualmente, por lo que es poco utilizado, aunque la indexación y búsqueda por índices en grandes arreglos de información no estructurada, que era una de las principales funciones de WAIS, es una tarea urgente.

4.2. 6 sistema de información WWW

WWW (World Wide Web - World Wide Web) - Sistema de información de hipertexto de Internet. Su otro nombre corto es Web. Este sistema más moderno ofrece a los usuarios más opciones.

En primer lugar, es un hipertexto: un texto estructurado con la introducción de referencias cruzadas en él, que refleja las conexiones semánticas de partes del texto. Las palabras de enlace están resaltadas en color y/o subrayadas. Al seleccionar un enlace, aparece el texto o la imagen asociada con la palabra del enlace. Puede buscar contenido por palabras clave.

En segundo lugar, se facilita la presentación y adquisición de imágenes gráficas. La información accesible a través de la tecnología web se almacena en servidores web.

El servidor tiene un programa que monitorea constantemente la llegada de solicitudes de clientes en un puerto específico (generalmente el puerto 80). El servidor satisface las solicitudes enviando al cliente el contenido de las páginas web solicitadas o los resultados de los procedimientos solicitados. Los programas de cliente WWW se denominan navegadores.

Hay navegadores de texto y gráficos. Los navegadores tienen comandos para paginar, pasar al documento anterior o siguiente, imprimir, seguir un enlace de hipertexto, etc.

Para la preparación de materiales y su inclusión en la base de datos WWW, se han desarrollado un lenguaje HTML especial (Hypertext Markup Language) y editores de software que lo implementan, como Internet Assistant como parte del editor de Word o Site Edit; preparación de documentos también se proporciona como parte de la mayoría de los navegadores.

Para la comunicación entre servidores Web y clientes se ha desarrollado el protocolo HTTP, que funciona sobre la base de TCP/IP. El servidor web recibe una solicitud del navegador, encuentra el archivo que coincide con la solicitud y lo pasa al navegador para que lo vea.

Conclusión

Las tecnologías de intranet e Internet continúan evolucionando. Se están desarrollando nuevos protocolos; los antiguos están siendo revisados. NSF ha complicado enormemente el sistema al introducir su red troncal, varias redes regionales y cientos de redes universitarias.

Otros grupos también continúan uniéndose a Internet. El cambio más significativo no se debió a la adición de redes adicionales, sino al tráfico adicional.

Los físicos, los químicos y los astrónomos trabajan e intercambian más datos que los informáticos que constituyen la mayor parte del tráfico de los inicios de Internet.

Estos nuevos científicos provocaron un aumento significativo en las descargas de Internet cuando comenzaron a usarlo, y las descargas aumentaron constantemente a medida que lo usaban cada vez más.

Para acomodar el aumento en el tráfico, el ancho de banda de la red troncal de NSFNET se duplicó, lo que resultó en un ancho de banda actual aproximadamente 28 veces mayor que el original; Se planea otro aumento para llevar esta relación a 30.

Por el momento, es difícil predecir cuándo desaparecerá la necesidad de aumentar el rendimiento adicional. El crecimiento de la demanda de redes no fue inesperado. A lo largo de los años, la industria informática se ha complacido con las demandas constantes de más potencia de procesamiento y más espacio de almacenamiento para los datos.

Los usuarios acaban de empezar a comprender cómo utilizar las redes. En el futuro, podemos esperar un aumento constante en la necesidad de interacción.

Por lo tanto, se requerirán tecnologías de interacción con mayor ancho de banda para adaptarse a este crecimiento.

La expansión de Internet radica en la complejidad que ha surgido por el hecho de que varios grupos autónomos forman parte de la Internet unificada. Los diseños originales de muchos subsistemas asumieron un control centralizado. Se necesitó mucho esfuerzo para finalizar estos proyectos para trabajar bajo una gobernanza descentralizada.

Por lo tanto, para un mayor desarrollo de las redes de información, se requerirán más tecnologías de comunicación de alta velocidad.

Bibliografía

1. Lazarev V. G. Redes digitales inteligentes: Handbook./Ed. Académico N.A. Kuznetsova. - M.: Finanzas y estadísticas, 1996.

2. Nuevas tecnologías para la transferencia de información. - URL: http://cyberfix.ucoz.ru. - (Fecha de acceso: 18/12/2015).

3. Pushnin A.V., Yanushko V.V. Redes de información y telecomunicaciones. - Taganrog: Editorial TRTU, 2005. 128 p.

4. Semenov Yu.A. Protocolos y recursos de Internet. - M.: Radio y comunicación, 1996.

5. Sistemas de telecomunicaciones. - URL: http://otherreferats.allbest.ru/radio. - (Fecha de acceso: 18/12/2015).

6. Finaev VI Intercambios de información en sistemas complejos: Libro de texto. - Taganrog: Editorial de TRTU, 2001.

Alojado en Allbest.ru

...

Documentos similares

Principios de construcción de sistemas de transmisión de información. Características de las señales y canales de comunicación. Métodos y formas de realización de la modulación de amplitud. Estructura de redes telefónicas y de telecomunicaciones. Características de los sistemas de comunicación telegráficos, móviles y digitales.

documento final, agregado el 29/06/2010


Características de las redes informáticas locales y consideración de los principios básicos de la Internet global. Concepto, funcionamiento y componentes del correo electrónico, formatos de sus direcciones. Telecomunicaciones Medios de comunicación: radio, teléfono y televisión.

documento final, agregado el 25/06/2011


Componentes de hardware de redes informáticas de telecomunicaciones. Estaciones de trabajo y nodos de comunicación. Módulos que forman el área de interacción entre los procesos aplicados y los medios físicos. Instrucciones de procesamiento de datos y métodos de almacenamiento.

conferencia, agregada el 16/10/2013


Topología bus, árbol, anillo de redes de telecomunicaciones. Usuario, agentes de transporte y entrega; Internet y protocolos de transporte. Transferencia de datos síncrona y asíncrona. El uso de un concentrador, conmutador, enrutador.

prueba añadida el 11/10/2012


El propósito del interruptor, sus tareas, funciones, características técnicas. Ventajas y desventajas en comparación con el enrutador. Fundamentos de la tecnología de organización de sistemas de cable de la red y la arquitectura de redes de área local. modelo de referencia OSI.

informe de práctica, añadido el 14/06/2010


Descripción general de las redes de transmisión de datos. Medios y métodos utilizados para el diseño de redes. Desarrollo de un proyecto de red de acceso de abonados de alta velocidad basada en tecnologías de comunicación de fibra óptica utilizando herramientas de diseño asistido por ordenador.

tesis, agregada el 06/04/2015


Sistemas de telecomunicaciones modernos; principales estándares de comunicación móvil GSM, CDMA 200, UMTS. El uso de nuevos servicios y tecnologías de tercera generación por parte de los operadores de redes celulares. Cuenta con los últimos estándares de acceso inalámbrico: Wi-Fi, Bluetooth.

tutorial, añadido el 08/11/2011


Estudio de las tendencias en el desarrollo de las tecnologías de la información de redes y telecomunicaciones. Redes distribuidas sobre fibra. Servicios interactivos de información comercial. Internet, correo electrónico, tablones de anuncios, videoconferencias.

resumen, añadido el 28/11/2010


Clasificación de las redes de telecomunicaciones. Esquemas de canales basados ​​en la red telefónica. Variedades de redes no conmutadas. El surgimiento de las redes globales. Problemas de la empresa distribuida. El papel y los tipos de redes globales. Opción de combinar redes locales.

presentación, añadido el 20/10/2014


El concepto de redes de transmisión de datos, sus tipos y clasificación. Redes de fibra óptica y fibra coaxial. El uso de cables telefónicos de abonado y de par trenzado para la transmisión de datos. Sistemas de acceso satelital. Redes celulares personales.

Enviar su buen trabajo en la base de conocimiento es simple. Utilice el siguiente formulario

Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.

Documentos similares

Aspectos teóricos de los medios de comunicación. Tipos y tecnologías básicas de la comunicación. Redes sociales: concepto, historia de la creación. Breve descripción de la red social Twitter, sus capacidades. Análisis del blog de la famosa sobre el ejemplo de Elena Vesnina.

documento final, agregado el 28/06/2017


El concepto del entorno de las telecomunicaciones y sus posibilidades didácticas en la lección de informática. Tecnologías web de interacción pedagógica. Posibilidades pedagógicas de Internet y tendencias en la enseñanza. El sistema de medios tecnológicos del entorno de las telecomunicaciones.

documento final, agregado el 27/04/2008


Proyectos educativos de telecomunicaciones en el sistema de educación general. Características del uso de las telecomunicaciones informáticas en el aula en la escuela. Perspectivas de desarrollo. Métodos de uso de proyectos de telecomunicaciones en el curso básico de informática.

documento final, agregado el 27/04/2008


Señales de audio para episodios seleccionados. Diagrama estructural de conexión de equipos en el sitio, teniendo en cuenta la señal de video, audio y sincronización para cada escena. Justificación de la elección de los micrófonos, sus características, propósito en los episodios seleccionados.

documento final, agregado el 29/05/2014


El concepto de redes informáticas, sus tipos y finalidad. Desarrollo de una red de área local Gigabit Ethernet, construcción de un diagrama de bloques de su configuración. Selección y justificación del tipo de sistema de cable y equipo de red, descripción de protocolos de intercambio.

trabajo final, agregado el 15/07/2012


Funciones y características de los adaptadores de red. Características del uso de bridge-routers. Finalidad y funciones de los repetidores. Los principales tipos de equipos de transmisión de redes globales. Propósito y tipos de módems. Principios de trabajo del equipo de redes locales.

prueba, agregada el 14/03/2015


Principales características de las redes informáticas locales. necesidades de Internet. Análisis de tecnologías LAN existentes. Diseño lógico de una LAN. Elección de equipos y software de red. Cálculo del costo de creación de una red. Rendimiento y seguridad de la red.

documento final, agregado el 01/03/2011

Introducción. 2

Sistema de telecomunicaciones digitales. 5

Telecomunicación. 5

1.2) Sistema de telecomunicaciones. 9

1.3) Sistema de transmisión digital. 12

1.3.1) Sistema de transmisión digital secundario PCM120. 21

1.3.2) Sistema de transmisión digital terciaria PCM480. 25

1.3.4. STM-N.. 32

1.4) Tipos de DH.. 43

1.5) Sistemas de transmisión digital PCM y STM.. 56

Principales ventajas de la tecnología SDH: 57

Desventajas de la tecnología SDH: 58

2.2. Determinar el paso de cuantificación por amplitud. 66

2.3. Desarrolle un diagrama del espectro de tiempo del PZT. 71

2.4) Desarrollar un diagrama de bloques ampliado del PZT, compuesto por equipo de multiplexado temporal, equipo de la vía lineal de la estación terminal y estaciones intermedias de la vía lineal. 86

Conclusión. 91

Bibliografía. 92

Introducción

Los avances científicos y tecnológicos de finales del siglo XX abrieron el camino para la creación de una sociedad global de la información, en la que las tecnologías de la información y las telecomunicaciones cobran especial importancia, desarrollándose en el sector de las infocomunicaciones.

La humanidad se está moviendo hacia un nuevo nivel de comunicación y transferencia de información. Ahora, para transmitir un mensaje, no es necesario estar a corta distancia. Es posible transmitir información desde diferentes partes del mundo. Los sistemas de telecomunicaciones tienen un gran impacto en todas las esferas de la vida humana. Rusia necesita financiar el desarrollo de los sistemas de telecomunicaciones, porque el estado está un paso por debajo en comparación con las tendencias mundiales.

El desarrollo de las comunicaciones a principios del siglo XXI se caracteriza por los siguientes conceptos: universalización, integración, intelectualización - en términos de medios técnicos y en el plano de la red; globalización, personalización - en términos de servicios. El progreso en el campo de las comunicaciones se basa en el desarrollo y dominio de las nuevas tecnologías de telecomunicaciones, así como en el desarrollo y mejora de las existentes que aún no han agotado su potencial.

El desarrollo del sector de la infocomunicación en el mundo se da simultáneamente en varias direcciones. A su vez, en el campo de las telecomunicaciones y la información, se caracteriza por la creación de sistemas globales de infocomunicación, que se basan en sistemas de transmisión digital (DTS) para diversos fines con el uso generalizado de modernas tecnologías de fibra óptica y sistemas de conmutación digital. de varios tipos y niveles.

La comunicación digital se está desarrollando activamente en todo el mundo; esta es la principal tendencia en el desarrollo de las telecomunicaciones. La calidad de la comunicación digital tiene una serie de ventajas sobre la comunicación convencional. Sobre la base de los sistemas de transmisión digital, se construyen redes de transporte extendidas de casi cualquier propósito. Gracias al progreso científico, los modernos sistemas de transmisión de datos digitales permiten la transmisión simultánea de audio, video y señal digital.

Los últimos años en Rusia en términos de desarrollo de las telecomunicaciones no han sido estables. Fueron precedidos por una crisis global de telecomunicaciones que condujo a un crecimiento más lento. No obstante, incluso durante este período, se desarrollaron e introdujeron nuevas tecnologías de telecomunicaciones. Durante este período, OJSC "Svyazinvest" llevó a cabo la estructuración de las antiguas redes de telecomunicaciones hacia su consolidación, creó empresas fuertes, altamente capitalizadas, rentables y competitivas. Como resultado, hay siete empresas interregionales (RTO) en Rusia y unos 6.500 nuevos operadores registrados en el mercado de las telecomunicaciones. En junio de 2003, la Duma Estatal de la Federación Rusa adoptó una nueva ley federal "Sobre Comunicaciones", que entró en vigor el 1 de enero de 2004. Con esto, en esencia, están conectados la finalización de una etapa en el desarrollo de las comunicaciones en Rusia y el comienzo de una nueva etapa.

La modernización de las redes de radiodifusión terrestre a través de la transición a las tecnologías digitales es una tendencia mundial seguida por la Federación Rusa. La transición a la radiodifusión digital en Rusia no solo brindará a la población la transmisión de múltiples programas de una determinada calidad, sino que también tendrá un efecto estimulante en el desarrollo de los mercados de medios, las comunicaciones y la producción de equipos domésticos de televisión y radio, la creación de infraestructura para la producción y la innovación, las organizaciones de comercialización y servicios, el mayor desarrollo de las pequeñas y medianas empresas y el desarrollo de la competencia en esta área. El objetivo principal, de acuerdo con el Concepto para el desarrollo de la radiodifusión de televisión y radio en la Federación de Rusia para 2008-2015, es proporcionar a la población una transmisión multiprograma con provisión garantizada de canales de radio y televisión disponibles al público de una calidad determinada, lo que permitirá al Estado hacer plenamente efectivo el derecho constitucional de los ciudadanos a recibir información.

De acuerdo con este objetivo, se han establecido las siguientes tareas:

Explorar los principios básicos de un sistema de transmisión de datos digitales;

Considere qué sistemas de transmisión digital existen;

Estudiar las características de la construcción de sistemas de transmisión digital.

Sistema de telecomunicaciones digitales

Telecomunicación

Telecomunicación (griego tele - far, far y latín communicatio - comunicación) - transmisión de datos a largas distancias.

Instalaciones de telecomunicaciones: un conjunto de herramientas técnicas, de software y organizativas para la transmisión de datos a largas distancias.

Una red de telecomunicaciones es un conjunto de medios de telecomunicaciones interconectados y que forman una red de una determinada topología (configuración). Las redes de telecomunicaciones son:

Redes telefónicas para la transmisión de datos telefónicos (voz);

Redes de radio para la transmisión de datos de audio;

Redes de televisión para la transmisión de datos de vídeo;

Redes digitales (informáticas) o redes de transmisión de datos (DTN) para la transmisión de datos digitales (informaticos).

Los datos en las redes de telecomunicaciones digitales se forman en forma de mensajes que tienen una estructura determinada y se consideran como un todo.

Los datos (mensajes) pueden ser:

continuo;

Discreto.

Los datos continuos se pueden representar como una función continua del tiempo, como voz, sonido, video. Los datos discretos consisten en caracteres (símbolos).

La transmisión de datos en una red de telecomunicaciones se lleva a cabo utilizando su representación física: señales.

Los siguientes tipos de señales se utilizan en las redes informáticas para la transmisión de datos:

Eléctrico (corriente eléctrica);

óptico (luz);

Electromagnético (campo de radiación electromagnética - ondas de radio).

Para transmitir señales eléctricas y ópticas, se utilizan líneas de comunicación por cable, respectivamente:

Eléctrico (ELS);

Fibra óptica (FOCL).

La transmisión de señales electromagnéticas se realiza a través de líneas de radio (RLS) y líneas de comunicación por satélite (SLS).

Las señales, como los datos, pueden ser:

continuo;

Discreto.

En este caso, los datos continuos y discretos pueden transmitirse en una red de telecomunicaciones en forma de señales continuas o discretas.

El proceso de convertir (representar) datos en la forma requerida para su transmisión a través de una línea de comunicación y permitir, en algunos casos, detectar y corregir errores que ocurren debido a interferencias durante su transmisión, se denomina codificación. Un ejemplo de codificación es la representación de datos como caracteres binarios. Según los parámetros del medio de transmisión y los requisitos para la calidad de la transmisión de datos, se pueden utilizar varios métodos de codificación.

Una línea de comunicación es un medio físico a través del cual se transmiten señales de información, generadas por medios técnicos especiales relacionados con equipos lineales (transmisores, receptores, amplificadores, etc.). Una línea de comunicación es a menudo considerada como un conjunto de circuitos físicos y medios técnicos que tienen estructuras lineales comunes, dispositivos para su mantenimiento y el mismo medio de propagación. La señal transmitida en la línea de comunicación se llama lineal (de la palabra línea).

Las líneas de comunicación se pueden dividir en 2 clases:

Cable (líneas de comunicación eléctricas y de fibra óptica);

Inalámbrico (enlaces de radio).

Los canales de comunicación se construyen sobre la base de las líneas de comunicación.

Un canal de comunicación es una combinación de una o más líneas de comunicación y un equipo de formación de canales que proporciona transmisión de datos entre suscriptores que interactúan en forma de señales físicas correspondientes al tipo de línea de comunicación.

El canal de comunicación puede consistir en varias líneas de comunicación en serie, formando un canal compuesto, por ejemplo: se forma un canal de comunicación entre los suscriptores A1 y A2, que incluye líneas de comunicación telefónicas (TfLS) y de fibra óptica (FOCL). Al mismo tiempo, en una línea de comunicación, como se mostrará a continuación, se pueden formar varios canales de comunicación que proporcionan transmisión de datos simultánea entre varios pares de abonados.

sistema de telecomunicaciones

Bajo los sistemas de telecomunicaciones (TS) es habitual entender estructuras y medios diseñados para transmitir grandes cantidades de información (generalmente en forma digital) a través de líneas de comunicación o radio especialmente establecidas. Al mismo tiempo, se supone que sirve a un número significativo de usuarios del sistema (de varios miles). Los sistemas de telecomunicaciones incluyen estructuras de transmisión de información tales como la transmisión de televisión (colectiva, por cable, por satélite, celular), redes telefónicas públicas (PSTN), sistemas de comunicación celular (incluidos macro y microcelulares), sistemas de buscapersonas, sistemas de comunicación por satélite y equipo de navegación, Redes de fibra para transmisión de información.

Cabe señalar que el requisito principal para los sistemas de comunicación es la ausencia del hecho de la interrupción de la comunicación, pero se permite cierto deterioro en la calidad del mensaje transmitido y la espera de que se establezca la conexión.

Por finalidad, los sistemas de telecomunicaciones se agrupan de la siguiente manera:

sistemas de radiodifusión;

sistemas de comunicación (incluyendo buscapersonas);

· Red de computadoras.

Por tipo de medio de transferencia de información utilizado:

cable (cobre tradicional);

fibra óptica;

etéreo;

satélite.

A modo de transferencia de información:

· analógico;

digital.

Consideraremos los métodos de transmisión: analógico y digital.

Hay dos clases de sistemas de comunicación de telecomunicaciones (conmutación). Estos son sistemas analógicos y digitales.

Sistemas de transmisión y comunicación analógica (conmutación).
En los sistemas analógicos, todos los procesos (recepción, transmisión, comunicación) se basan en señales analógicas. Hay muchos ejemplos de tales sistemas: transmisión de televisión, radio, conmutación telefónica (comunicación).
Sistemas de transmisión y comunicación digital (conmutación).
En los sistemas digitales, todos los procesos se originan a partir de señales digitales (discretas). Algunos ejemplos son: modernas instalaciones de comunicación, telefonía digital, televisión digital. El proceso evolutivo de transición de sistemas analógicos a digitales está conectado con:

1. la era de las nuevas tecnologías, respectivamente, las tecnologías de procesamiento de señales de microprocesador se están extendiendo cada vez más en la tecnología;

2. se está creando una red de redes de telecomunicaciones digitales de alta velocidad;
Los hilos de conexión de la web son las autopistas, que son un conjunto de canales de conmutación digital (comunicación) a escala global y local. El acceso a estos canales está permitido a varias agencias gubernamentales, empresas y usuarios privados. La calidad de transmisión y comunicación es correspondientemente muy alta.
Vamos a dar las ventajas de los sistemas de transmisión y procesamiento de datos digitales sobre los sistemas analógicos:
1. Confiabilidad de la transmisión de datos, así como alta inmunidad al ruido;
2. Almacenamiento de datos al más alto nivel;
3. Vinculado a la informática;
4. Minimizar la ocurrencia de errores en el procesamiento, transmisión, conmutación (comunicación) de datos;

Sistema de transmisión digital

Controles, un sistema de control automático en el que las señales se cuantifican en términos de nivel y tiempo. Las señales continuas (influencias) que surgen en la parte analógica del sistema (que generalmente incluye el objeto de control, los actuadores y los convertidores de medición) se convierten en convertidores de analógico a digital, desde donde se reciben digitalmente para su procesamiento en una computadora digital. Los resultados del procesamiento de datos están sujetos a una transformación inversa en forma de señales continuas (influencias) alimentadas a los actuadores del objeto de control. El uso de una computadora digital permite mejorar significativamente la calidad del control y optimizar el control de instalaciones industriales complejas. Un ejemplo es un sistema de control de procesos automatizado (APCS).

El concepto de "transmisión digital" es bastante amplio e incluye muchos aspectos, como la elección de parámetros de pulso en un medio de transmisión particular, la conversión de una secuencia digital a un código de transmisión, etc.

Sincronización En los sistemas de transmisión digital, es necesario garantizar que todas las operaciones de procesamiento de señales digitales se realicen de forma sincrónica y secuencial. Si estas operaciones ocurrieron localmente y se sincronizaron desde una fuente, entonces no hubo problemas. En este caso, no se impondrían requisitos estrictos sobre la estabilidad del oscilador maestro, ya que se producirían los mismos cambios en la frecuencia del reloj en todas las secciones. Pero dado que se puede considerar que cualquier sistema de transmisión digital consta de dos o más medios conjuntos de recepción y transmisión separados por distancias considerables, los requisitos de sincronización se vuelven fundamentales. Altamente estables y, por lo tanto, costosos, los relojes pueden volverse inútiles debido al ruido de la línea que causa la fluctuación del reloj. Esencialmente, la fluctuación provoca un cambio en la cantidad de bits transmitidos por la línea. Para combatir este fenómeno, se utilizan dispositivos de memoria elástica, en los que la grabación se realiza a la frecuencia de reloj de la señal recibida y la lectura a la frecuencia de reloj del generador local. Tal memoria le permite compensar incluso desviaciones grandes, pero a corto plazo, en la frecuencia del reloj. Sin embargo, la memoria elástica no soporta desviaciones largas, ni siquiera pequeñas. Puede desbordarse o subdesbordarse dependiendo de la proporción de frecuencias de reloj. En este caso, se produce el llamado deslizamiento. La Recomendación UIT-T G.822 normaliza la frecuencia de los deslizamientos en función de la calidad del servicio y establece la distribución de la duración del trabajo con calidad reducida e insatisfactoria. Por lo tanto, la recomendación ITU-T permite algunas violaciones de sincronización en redes digitales síncronas. La Recomendación UIT-T G.803 describe los siguientes modos de redes digitales para sincronización: • modo síncrono, en el que prácticamente no hay deslizamientos, teniendo un carácter aleatorio. Este modo de operación de redes con sincronización forzada, cuando todos los elementos de la red reciben una frecuencia de reloj de un generador de referencia. · el modo pseudosíncrono ocurre cuando hay varios generadores altamente estables (su inestabilidad no es más de 10-11 según G.811). Se permite un recibo cada 70 días. Este modo tiene lugar en los cruces de redes con modos síncronos de diferentes operadores. · El modo plesiócrono aparece en la red digital cuando el elemento de red pierde la sincronización forzada externa. En una red con modo síncrono, esto puede suceder si fallan las rutas principal y de respaldo de la señal del reloj o si falla el oscilador de referencia. Para asegurar en este caso un nivel de deslizamiento aceptable, 1 deslizamiento cada 17 horas, los generadores de elementos de red deben tener una inestabilidad no superior a 10-9. · El modo asíncrono se caracteriza por un deslizamiento cada 7 segundos, lo que permite tener generadores con inestabilidad no mayor a 10-5. Este modo prácticamente no se usa en redes digitales. Actualmente, todos los sistemas de transmisión digital utilizados en las redes digitales suelen dividirse en sistemas PDH (Jerarquía digital plesiócrona - jerarquía digital plesiócrona) y SDH (Jerarquía digital síncrona - jerarquía digital síncrona). Deben sus nombres a los modos de operación correspondientes para la sincronización. En este artículo, consideraremos PDH en detalle; un artículo separado está dedicado a los principios de SDH. Los sistemas PDH de jerarquía digital plesiócrona fueron los primeros en surgir y se basaron en sistemas de codificación de canal de división de tiempo (TMD) y PCM. Por razones históricas, han surgido dos tipos de jerarquía plesiócrona: la norteamericana, utilizada principalmente en EE. UU., Canadá y Japón, y la europea, utilizada en la mayoría de los países. La tasa base o nivel cero en ambos tipos de jerarquía (PDH y SDH) es de 64 kbps, que se refiere a un canal telefónico estándar. El siguiente paso en las jerarquías plesiócronas son los sistemas primarios de transmisión digital. ITU-T G.732 describe el sistema europeo (PCM30), mientras que G.733 describe el sistema norteamericano (PCM24). Una trama o ciclo del sistema PCM30 tiene una duración de 125 µs y consta de 32 bytes, cada uno de los cuales se refiere a un canal específico del sistema. Fig 1.1) Estructura del ciclo. La figura muestra la estructura del ciclo. El canal cero está destinado a la transmisión de señales de servicio y señales de sincronización. Los canales 1 al 15 y 17 al 31 son de información o teléfono. En cada ciclo se transmiten 32 * 8 = 256 bits, lo que finalmente da una velocidad de 2048 kbps. El canal número 16 se denomina canal de señalización y se puede utilizar de dos formas: • para transmitir información de señalización para canales telefónicos. En este caso, en cada ciclo, el byte del canal de señalización se divide en dos mitades. En la primera mitad, la información de la señal se transmite secuencialmente durante 15 ciclos de 1 a 15 canales telefónicos, en la segunda, de 16 a 31 canales. En la trama cero, se transmite una señal de sincronización de múltiples tramas en el canal de señalización. Así, la información de señalización se transmite a través del canal de señalización para cada canal telefónico a una velocidad de 2 kbps. · el canal de señalización del sistema PCM30 se puede utilizar para proporcionar transmisión de señalización a través de un canal común, por ejemplo, SS No. 7, o para transmisión de datos. Expliquemos algunas notaciones en la figura. En todos los bytes de encabezado, el bit marcado con una "X" está reservado para uso internacional. Los bits "Y" están reservados para uso nacional. El bit "Z" se usa para señalar fallas de múltiples tramas. El bit "A" se utiliza para señalar la presencia de mensajes importantes. Esta señal se produce (el bit toma el valor “1”) en los siguientes casos: · falta de alimentación; falla de sincronización de cuadros; falla del equipo de codificación de línea; · la presencia de errores en la señal entrante 2.048 Mbps; · la frecuencia de aparición de errores de sincronización de tramas en serie supera el valor de 10-3. El ciclo PCM24 también tiene una duración de 125 µs, pero consta de 24 bytes y un bit adicional. Cada byte se refiere a un canal de sistema específico. Arroz. 1.2. Estructura del ciclo. La figura muestra la estructura del ciclo. En un ciclo se transmiten 24 * 8 + 1 = 193 bits, lo que da una velocidad de 1544 kbps. La sincronización de cuadros y cuadros múltiples se proporciona mediante una combinación específica de un bit adicional, contado en 12 ciclos. La información de señalización de los canales telefónicos se transmite por dos subcanales A y B, formados por los bits menos significativos de todos los canales, respectivamente, en 6 y 12 ciclos. Estos canales brindan señalización para cada canal telefónico a 1.333 kbps. La ausencia de un canal de señal separado, en comparación con la jerarquía europea, permite un uso más eficiente del ancho de banda. Sin embargo, hay una ligera disminución en la velocidad del canal. Debido a la multiplicidad del ciclo de formación de canales de señal, igual a 6, la disminución de la velocidad "flota" entre los canales, lo que prácticamente no afecta la calidad del habla, pero no permite la transmisión simultánea de datos sobre canales PCM24 individuales. Gracias a la sincronización de tramas y multitramas, se cumplen los requisitos del funcionamiento plesiócrono en sistemas digitales primarios. Para sincronizar generadores esclavos en la jerarquía europea, se utiliza una frecuencia de reloj de 2048 kHz, asignada desde un flujo digital a una velocidad de 2048 kbps. Los pasos posteriores de las jerarquías digitales plesiócronas de América del Norte y Europa se basan en sus sistemas digitales primarios. Las tablas muestran la relación del número de canales y velocidades. Pestaña. 1.1. Jerarquía digital plesiócrona europea Pestaña 1.2. Jerarquía digital plesiócrona norteamericana A diferencia de la europea, la jerarquía digital plesiócrona norteamericana tiene una serie de variaciones que no han sido estandarizadas por el ITU-T. Se utiliza otra señal DS1C de 3152 kbit/s (T1C), que proporciona 48 canales telefónicos. En Japón, se utilizan 32.064 kbps (480 canales) en lugar de 44.736 kbps y 97.728 kbps (1.440 canales) en lugar de 274.176 kbps. Como se puede ver en las tablas de la jerarquía norteamericana, las señales reciben el nombre DS, que significa de manera muy simple: señal digital (Digital Signal). Muy a menudo, se utilizan combinaciones alfanuméricas para indicar la velocidad de las señales digitales, que se muestran en las tablas. El flujo digital principal está formado por la combinación de canales byte a byte. En los siguientes niveles, la combinación se produce sobre la base de la multiplexación bit a bit de los flujos primarios. Debido a la naturaleza plesiócrona de los flujos primarios, los deslizamientos son inevitables cuando se combinan. Para reducir la probabilidad de que ocurran, se utiliza un procedimiento para igualar o nivelar las velocidades (relleno). Su esencia radica en agregar bits "vacíos" en el extremo transmisor y excluirlos en el extremo receptor. Este es un procedimiento de relleno positivo. La capacidad de insertar bits adicionales se proporciona mediante el uso de una velocidad de transmisión combinada ligeramente más alta que la suma de las originales. Por supuesto, además de bits adicionales, también se transmiten señales de servicio y señales de sincronización de tramas. Las principales desventajas de la jerarquía digital plesiócrona (PDH) son la imposibilidad de acceso directo a los canales, sin procedimientos de demultiplexación/multiplexación para toda la señal de la línea, y la práctica ausencia de herramientas de monitoreo y control de la red. La necesidad de mayores velocidades de los sistemas de transmisión digital y los mayores requisitos de calidad llevaron a la creación de sistemas de jerarquía digital síncrona (SDH).

1.3.1) Sistema de transmisión digital secundario PCM120

El DSP secundario con PCM, que cumple con las recomendaciones del CCITT sobre la jerarquía europea, es el sistema serial PCM-120. Está diseñado para organizar canales en tramos locales y zonales de la red primaria utilizando cables del tipo ZKNAP y MKS. El nodo principal del sistema PCM-120 es un dispositivo para generar un flujo digital secundario típico con una tasa de transmisión de 8448 kbps a partir de cuatro primarios con una tasa de transmisión de 2048 kbps (Fig. 1.3).En este caso, como en el DSP primarios, se guardan todas las opciones para organizar canales PDI, SV, etc., en lugar de canales PM.

1.3. Estructura de DSP IKM-120

Arroz. 1.4. Espectro de tiempo de TsSP IKM-120

Tabla 1.3. Espectro de tiempo de DSP IKM-120.

La ruta lineal se organiza de acuerdo con un esquema de dos cables, pero también se permite un solo cable en las secciones locales de la red. Esquema nominal de la sección del cable. yo uch = 5 km, la longitud máxima de la sección de potencia remota dptah= 200 kilómetros. La longitud máxima de la sección de recepción del PM L máx = 600 km, que corresponde a la longitud máxima del tramo zonal de la red primaria.

El flujo digital en el cruce de la red SS 2 entre el VVG y el OLT del sistema IKM-120 tiene parámetros que cumplen con las recomendaciones del CCITT y, por lo tanto, se pueden utilizar para organizar la comunicación utilizando equipos estándar a través de RRL y FOCL.

El flujo digital secundario se divide en ciclos de duración T c = 125 µs, que consta de intervalos de 1056 bits. El ciclo se subdivide en cuatro subciclos de igual duración (Fig. 1.4.). Las primeras ocho posiciones del subciclo I están ocupadas por la señal de reloj del flujo combinado (111001100), y las 256 posiciones restantes (del 9 al 264 inclusive), por la información de los flujos de fuente combinados simbólicamente (cuatro). En la figura, en las posiciones correspondientes, están marcados los números de símbolos de los flujos de origen. Las primeras cuatro posiciones del subciclo II están ocupadas por los primeros símbolos de los comandos de ajuste de velocidad (KCC), y las siguientes cuatro posiciones están ocupadas por las señales SS. Los símbolos segundo y tercero del KSS (el comando para la coincidencia positiva tiene la forma 111 y el negativo - 000) ocupan las primeras cuatro posiciones de los subciclos III y IV.

La distribución de los símbolos CSS le permite proteger los comandos de los efectos de las ráfagas de ruido de impulso. Las posiciones 5,...,8 del subciclo III se utilizan para la transmisión de señales CI (dos posiciones), señales de emergencia (una posición) y comunicación de servicio de llamada (una posición). En el subciclo IV, en las posiciones 5,..., 8, la información de los flujos combinados se transmite con adaptación de velocidad negativa. Con adaptación de velocidad positiva, se excluye la transmisión de información en las posiciones 9, ..., 12 IV del subciclo. Así, el número total de símbolos de información en el ciclo es 1024+4. Dado que la operación de casación de tasas se realiza con una frecuencia no superior a 78 ciclos, las posiciones 5,...,8 del subciclo IV se ocupan muy raramente y, por lo tanto, se utilizan para transmitir información sobre valores intermedios y la naturaleza del cambio. en las tasas de los flujos combinados.