· Curs 27. Principii de construire a sistemelor de calcul de telecomunicații.

Introducere

Telecomunicatiipoate fi definită ca o tehnologie care conectează rețele de informații, adesea situate la o oarecare distanță unele de altele. Telecomunicațiile traversează în prezent o dublă revoluție: schimbări rapide în tehnologiile de comunicații și schimbări la fel de importante în proprietatea, controlul și livrarea serviciilor de comunicații. Managerii de astăzi trebuie să înțeleagă posibilitățile și beneficiile diferitelor tehnologii de comunicații, precum și să poată echilibra costurile și beneficiile utilizării corecte a telecomunicațiilor.

Sistem de telecomunicațiieste un set de echipamente compatibile hardware și software conectate într-un singur sistem cu scopul de a transfera date dintr-un loc în altul. Sistemul de telecomunicații este capabil să transmită informații textuale, grafice, vocale sau video. Acest capitol descrie principalele componente ale sistemelor de telecomunicații. Următoarele secțiuni explică modul în care aceste componente lucrează împreună pentru a forma diferite tipuri de rețele.

Un sistem de comunicare tipic include servere, computere utilizator, canale de comunicație (în figură sunt indicate prin linii roșii), precum și echipamente active - modemuri, hub-uri și așa mai departe.

2.Componentele sistemului de telecomunicații

Principalele componente ale unui sistem de telecomunicații sunt enumerate mai jos:

1. Servere care stochează și procesează informații.

2. Stațiile de lucru și PC-urile utilizatorilor utilizate pentru a introduce interogări în baze de date, pentru a primi și procesa rezultatele interogărilor și pentru a îndeplini alte sarcini ale utilizatorilor finali ai sistemelor de informații.

3. Canalele de comunicare sunt linii de comunicare prin care datele sunt transmise între expeditorul și destinatarul informațiilor. Canalele de comunicație folosesc diferite tipuri de medii de transmisie a datelor: linii telefonice, cablu cu fibră optică, cablu coaxial, fără fir și alte canale de comunicație.

4. Echipamente active - modemuri, adaptoare de rețea, hub-uri, comutatoare, routere etc. Aceste dispozitive sunt necesare pentru transmiterea și primirea datelor.

5. Software de rețea care controlează procesul de transmitere și recepție a datelor și controlează funcționarea părților individuale ale sistemului de comunicații.

Funcțiile sistemului de telecomunicații

Pentru a transmite informații dintr-o locație și a le primi în alta, un sistem de telecomunicații trebuie să efectueze unele operațiuni care sunt în mare parte ascunse utilizatorilor. Înainte ca un sistem de telecomunicații să poată transmite informații, trebuie să stabilească o conexiune între părțile care transmit (emițător) și cele care primesc (destinator). Apoi calculați ruta optimă de transfer de date, efectuați procesarea inițială a informațiilor transmise (de exemplu, trebuie să verificați dacă mesajul dvs. este transmis exact persoanei căreia i l-ați trimis) și convertiți rata de transfer a computerului la viteza suportată de linia de comunicare. În cele din urmă, sistemul de telecomunicații controlează fluxul de informații transmise.

Dispozitive de rețea și mijloace de comunicare.

Cele mai utilizate mijloace de comunicare sunt perechile răsucite, cablul coaxial și liniile de fibră optică. La alegerea tipului de cablu, se iau în considerare următorii indicatori:

· costul de instalare și întreținere,

· rata de transfer de informații,

· restricții asupra valorii distanței de transmisie a informațiilor fără amplificatoare repetoare suplimentare (repetoare),

· securitatea transmiterii datelor.

Problema principală este atingerea acestor indicatori în același timp, de exemplu, cea mai mare rată de transfer de date este limitată de distanța maximă posibilă de transfer de date, care oferă totuși nivelul necesar de protecție a datelor. Scalabilitatea ușoară și ușurința de extindere a sistemului de cablu afectează costul acestuia.

3. Tipuri de rețele de telecomunicații.

Există diferite moduri în care echipamentele de rețea active și pasive pot funcționa împreună și, prin urmare, există multe modalități de clasificare a rețelelor. Rețelele pot fi clasificate după configurație sau topologie de rețea. În funcție de dimensiunea lor geografică, rețelele sunt împărțite în globale și locale. Rețelele globale, de regulă, acoperă suprafețe destul de mari - de la 1-2 la sute de mii de kilometri. Rețelele locale unesc resursele informatice ale uneia sau mai multor clădiri. În această parte, vă veți familiariza cu diferite tipuri de rețele de calculatoare.

Rețele locale

Rețeaua locală , LAN (uneori numită rețea locală, LAN) - Rețea locală, LAN - acoperă spații mici, de obicei o clădire sau mai multe clădiri apropiate. Majoritatea rețelelor LAN leagă computerele la o distanță de 600 de metri unul de celălalt. LAN-urile au nevoie de propriile canale de telecomunicații (perechea răsucită sau cablul coaxial este cel mai frecvent utilizat). Rețelele locale sunt utilizate pe scară largă în afaceri. Acestea permit organizațiilor să implementeze aplicații care pot îmbunătăți semnificativ productivitatea și eficiența managementului. Aceste aplicații includ, în primul rând, toate tipurile de e-mail (plată, text, voce și video), teleconferințe și video, tehnologii Internet. Astăzi este greu de imaginat un birou care nu este echipat cu o rețea locală. Rețelele LAN permit organizațiilor să partajeze software și hardware scump. De exemplu, utilizatorii mai multor computere conectate printr-o rețea locală pot partaja o singură imprimantă laser sau cu jet de cerneală conectată la rețea. Rețelele sunt folosite pentru a lucra cu aplicații de planificare colectivă, precum și pentru a organiza calculul distribuit.

Fără rețele, organizațiile ar fi imposibil să partajeze accesul la Internet. De obicei, în organizații, un singur computer este conectat direct la un furnizor de servicii de internet (ISP). Pentru ca utilizatorii altor computere să poată lucra cu World Wide Web, pe computer este instalat un software special care acționează ca gateway, care efectuează solicitări către Internet în numele utilizatorilor. Personalul corporației Michelin din Milano utilizează rețeaua locală în principal pentru schimbul de e-mail, precum și pentru procesarea în comun a informațiilor text și grafice. Sistemul de cablare, construit pe baza unui cablu UTP5, conectează mai multe hub-uri la care sunt conectate peste 200 de calculatoare. Rețeaua folosește servere Compaq ProLiant cu procesoare puternice și hard disk-uri mari, precum și stații de lucru și computere personale Olivetti. Fiecare birou are o imprimantă laser de rețea. Noaptea, când nu există angajați în clădire, toate informațiile critice sunt susținute de un sistem de rezervă care este echipat cu unul dintre servere - acest lucru reduce riscul de a pierde date vitale. Întreaga sucursală din Milano a Michelin Corporation este conectată la internet printr-unul dintre calculatoare, care acționează ca o poartă între rețeaua locală a companiei și o legătură prin fibră optică către furnizorul de internet. Cu o conexiune permanentă la Internet, Michelin Milano se poate conecta oricând la mainframe-ul de la sediul corporației Michelin din Torino.

4. Topologii ale unei rețele de calculatoare.

Topologie în stea.

Conceptul de topologie de rețea stea provine din domeniul calculatoarelor mainframe, în care mașina gazdă primește și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca un nod activ de procesare a datelor. Acest principiu este aplicat în sistemele de comunicare de date precum e-mailul RELCOM. Toate informațiile dintre două stații de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.

Debitul rețelei este determinat de puterea de calcul a nodului și este garantat pentru fiecare stație de lucru. Nu au loc coliziuni (coliziuni) de date.

Topologia stea este cea mai fiabilă dintre toate topologiile de rețea de calculatoare, deoarece transmisia de date între stațiile de lucru trece prin nodul central (dacă are performanțe bune) pe linii separate utilizate doar de aceste stații de lucru.

Topologie inel.

Cu o topologie de rețea în inel, stațiile de lucru sunt conectate între ele într-un cerc, adică stația de lucru 1 cu stația de lucru 2, stația de lucru 3 cu stația de lucru

4 etc. Ultima stație de lucru este conectată la prima. Legătura de comunicație este închisă într-un inel.

Pozarea cablurilor de la o stație de lucru la alta poate fi destul de complexă și costisitoare, mai ales dacă stațiile de lucru sunt situate geografic departe de inel (de exemplu, într-o linie).

Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată.

O formă specială de topologie de inel este rețeaua de inel logic. Din punct de vedere fizic, este montat ca o conexiune de topologii stea.

Topologie magistrală.

Cu o topologie magistrală, mediul de transmisie a informațiilor este prezentat sub forma unei căi de comunicație, accesibilă tuturor stațiilor de lucru, la care trebuie să fie toate conectate. Toate stațiile de lucru pot comunica direct cu orice stație de lucru din rețea.

Stațiile de lucru în orice moment, fără a întrerupe funcționarea întregii rețele de calculatoare, pot fi conectate la aceasta sau deconectate. Funcționarea unei rețele de calculatoare nu depinde de starea unei stații de lucru separate.

În situația standard pentru o rețea de magistrală Ethernet, este adesea folosit un cablu subțire sau un cablu Cheapernet cu un conector T. Oprirea și mai ales conectarea la o astfel de rețea necesită o pauză de autobuz, ceea ce provoacă o întrerupere a fluxului de informații care circulă și o blocare a sistemului.

Structura arborescentă a rețelei LAN.

Alături de binecunoscutele topologii ale rețelelor de calculatoare inel, stea și magistrală, în practică se folosește și una combinată, de exemplu, o structură arborescentă. Se formează în principal sub formă de combinații ale topologiilor de mai sus ale rețelelor de calculatoare. Baza arborelui rețelei de calculatoare este situată în punctul (rădăcină) în care sunt colectate liniile de comunicare informațională (ramuri de copac).

Rețelele de calcul cu o structură arborescentă sunt utilizate acolo unde este imposibil să se aplice direct structurile de bază ale rețelei în forma lor pură. Pentru a conecta un număr mare de stații de lucru, conform plăcilor adaptoare, se folosesc amplificatoare de rețea sau comutatoare. Un comutator care are simultan funcțiile unui amplificator se numește hub activ.

5. Modem

Pentru a conecta computere la distanță între ele, se folosesc în principal rețele telefonice obișnuite, care acoperă teritorii mai mult sau mai puțin vaste ale majorității statelor - PSTN (Public Switchable Tele-phone).

reţea). Singura problemă în acest caz este conversia semnalelor digitale (discrete) pe care computerul le operează în cele analogice (continue).

Dispozitivele numite modemuri sunt concepute pentru a rezolva această problemă.

Un modem este un dispozitiv periferic conceput pentru a face schimb de informații cu alte computere prin intermediul rețelei de telefonie. Conform terminologiei GOST, acestea se numesc UPS (dispozitive de conversie a semnalului). De fapt, modemul este format din două noduri - un modulator și un demodulator; efectuează modularea și demodularea semnalelor informaționale. De fapt, cuvântul „modem” este o abreviere pentru celelalte două:

Modulator / Demodulator.

Cu alte cuvinte, modulatorul modem convertește fluxul de biți de la computer în semnale analogice adecvate pentru transmisie prin canalul telefonic; Demodulatorul modemului îndeplinește sarcina inversă - transformă semnalele de frecvență audio în formă digitală, astfel încât acestea să poată fi percepute de computer. Astfel, datele de transmis sunt convertite într-un semnal analog de către modulatorul modemului<передающего>calculator. Modemul receptor, situat la capătul opus al liniei,<слушает>semnalul transmis și îl convertește înapoi în digital folosind un demodulator.

Prin urmare, un modem este un dispozitiv capabil atât să transmită, cât și să primească date.

Datorită faptului că liniile telefonice sunt folosite ca mediu de transmisie a datelor, este posibilă comunicarea cu orice parte a globului.

Modemurile moderne sunt realizate pe baza unor LSI (circuite integrate la scară largă) specializate care îndeplinesc aproape toate funcțiile unui modem. Acest lucru oferă dimensiuni mici, fiabilitate ridicată și ușurință în utilizare a modemurilor.

În ultimii ani, modemurile cu o viteză de transmisie de 2400, 9600 și 14400 bps sunt cele mai utilizate, în timp ce aceste tipuri de modemuri permit transmisia la viteze mai mici (1200, 4800, 7200, 12000 bps), precum și interacțiunea cu cea mai mare parte a modemurile din anii anteriori de lansare.

În prezent, funcțiile de protecție împotriva erorilor de transmisie și funcția de compresie a datelor au fost introduse în sarcinile efectuate de modem, ceea ce a făcut posibilă creșterea radicală a fiabilității și vitezei de transmitere a informațiilor. Datorită compresiei datelor, viteza reală de transmisie a informațiilor digitale folosind modemuri poate fi crescută la 40-60 Kbps.

Recent, modemurile au devenit o parte integrantă a computerului.

Instalând un modem pe computer, vă deschideți o lume nouă pentru dvs. Computerul dvs. este transformat dintr-un computer autonom într-o rețea globală.

Lista literaturii folosite.

1. Sukhman S.M., Bernov A.V., Shevkoplyas B.V. Componentele sistemelor de telecomunicații. Analiza solutiilor de inginerie. - M.: MIET, 2002. - 220 p.

2. Presă de calculator. – 1998 - Nr. 8

3. Presă de calculator. – 1999 - Numarul 1

4. Site-ul pe internet: www.iXBT.ru. Link-ul este „comunicații”.

2 Două rădăcini ale rețelelor de calculatoare Tehnologii de calcul și telecomunicații Evoluția telecomunicațiilor Evoluția tehnologiei informatice Evoluția rețelelor de calculatoare Evoluția rețelelor de calculatoare la intersecția tehnologiei informatice cu tehnologiile de telecomunicații

3 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Funcția principală a sistemelor de telecomunicații (TCS), sau a rețelelor de comunicații teritoriale (TCN), este de a organiza un schimb eficient și de încredere de informații între abonați, precum și de a reduce costurile de transmitere a datelor. Termenul „teritorial” înseamnă că rețeaua de comunicații este distribuită pe o suprafață mare. Este creat în interesul întregului stat, instituție, întreprindere sau firmă cu filiale în raion, regiune sau în toată țara. Principalul indicator al eficacității funcționării sistemelor de telecomunicații este timpul de livrare a informațiilor. Depinde de o serie de factori: structura rețelei de comunicații, debitul liniilor de comunicație, metodele de conectare a canalelor de comunicație între abonații care interacționează, protocoalele de schimb de informații, metodele de acces abonaților la mediul de transmisie, metodele de rutare a pachetelor etc.

4 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Trăsături caracteristice ale rețelelor de comunicații teritoriale: diversitatea canalelor de comunicații de la canale de frecvență cu fir (telefon) la fibră optică și satelit; număr limitat de canale de comunicație între abonații la distanță, prin care este necesar să se asigure schimb de date, mesaje telefonice, video, fax; disponibilitatea unei resurse atât de importante precum lățimea de bandă a canalelor de comunicație. Prin urmare, o rețea de comunicații teritoriale (TCN) este o rețea distribuită geografic care combină funcțiile rețelelor tradiționale de transmisie a datelor (DTN), ale rețelelor de telefonie și este concepută pentru a transmite trafic de natură variată, cu caracteristici probabilistice și temporale diferite.

5 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Tipuri de rețele, linii și canale de comunicații. TVS utilizează rețele de comunicații telefonice, telegrafice, de televiziune și prin satelit. Se folosesc următoarele linii de comunicație: cablu (linii telefonice, perechi răsucite, cablu coaxial, linii de fibră optică), releu radio și linii radio. Dintre liniile de comunicație prin cablu, ghidajele de lumină (adică liniile de fibră optică) au cele mai bune performanțe. Principalele lor avantaje sunt: ​​lățime de bandă mare (sute de megabiți pe secundă); insensibilitate la câmpurile externe și absența radiațiilor proprii; intensitate scăzută a muncii de pozare a unui cablu optic; siguranță la scântei, explozii și incendii; rezistență crescută la medii agresive; greutate specifică mică; diverse domenii de aplicare. Dezavantaje: semnalizarea se efectuează doar într-o singură direcție; conectarea unor computere suplimentare slăbește semnificativ semnalul; modemurile de mare viteză necesare ghidajelor de lumină sunt scumpe; ghidajele de lumină care conectează calculatoarele trebuie să fie prevăzute cu convertoare de semnale electrice în lumină și invers.

6 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații În sistemele de telecomunicații s-au folosit următoarele tipuri de canale de comunicație: simplex, când emițătorul și receptorul sunt conectate printr-un canal de comunicație, prin care informațiile sunt transmise doar într-o singură direcție (aceasta este tipic pentru rețelele de comunicații TV); semi-duplex, când două noduri de comunicație sunt de asemenea conectate printr-un canal, prin care informațiile sunt transmise alternativ într-o direcție, apoi în direcția opusă (acest lucru este tipic pentru sistemele de informații-referință, cerere-răspuns); duplex, când două noduri de comunicație sunt conectate prin două canale (înainte și invers), prin care informațiile sunt transmise simultan în direcții opuse. Canalele duplex sunt utilizate în sistemele cu feedback de decizie și informații.

7 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Canale de comunicații comutate și dedicate. În rețele (TCS, TSS) există canale de comunicații dedicate (necomutate) și canale comutate pe durata transmiterii informațiilor prin acestea. Când se utilizează canale de comunicație dedicate, echipamentele transceiver ale nodurilor de comunicație sunt conectate în mod constant între ele. Acest lucru asigură un grad ridicat de pregătire a sistemului pentru transferul de informații, o calitate mai ridicată a comunicațiilor și suport pentru o cantitate mare de trafic. Datorita costurilor relativ mari ale operarii retelelor cu canale de comunicatie dedicate, profitabilitatea acestora se realizeaza doar daca canalele sunt complet incarcate. Canalele de comunicare comutate create numai pentru perioada de transmitere a unei cantități fixe de informații se caracterizează printr-o flexibilitate ridicată și un cost relativ scăzut. Dezavantajele unor astfel de canale sunt: ​​pierderea timpului pentru comutare (stabilirea comunicării între abonați), posibilitatea blocării din cauza aglomerației secțiunilor individuale ale liniei de comunicație, calitatea comunicației mai scăzută, costul ridicat cu o cantitate semnificativă de trafic.

8 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Codarea analogică și digitală a datelor digitale. Transferul datelor de la un nod de rețea la altul se realizează prin transmiterea în serie a tuturor biților mesajului de la sursă la destinație. Din punct de vedere fizic, biții de informații sunt transmisi sub formă de semnale electrice analogice sau digitale. Semnalele analogice sunt semnale care pot reprezenta un număr infinit de valori ale unei cantități într-un interval limitat. Semnalele digitale (discrete) pot avea o singură valoare sau un set finit de valori. Când se lucrează cu semnale analogice, un semnal purtător analogic de formă sinusoidală este utilizat pentru a transmite date codificate, iar când se lucrează cu semnale digitale, se utilizează un semnal discret cu două niveluri și mai multe niveluri. Semnalele analogice sunt mai puțin sensibile la distorsiuni din cauza atenuării mediului de transmisie, dar codificarea și decodificarea datelor este mai ușoară pentru semnalele digitale.

10 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Sincronizarea elementelor de rețea face parte din protocolul de comunicație. Procesul de sincronizare asigură funcționarea sincronă a echipamentului receptor și emițător, în care receptorul prelevează biții de informații primite strict în momentele sosirii lor. Se face o distincție între transmisia sincronă, transmisia asincronă și transmisia cu autoajustare. Transmisia sincronă se caracterizează prin prezența unei linii de comunicație suplimentare (pe lângă cea principală) pentru transmiterea impulsurilor de sincronizare (SI) de o frecvență stabilă. Emiterea de biți de date de către emițător și eșantionarea semnalelor de către receptor se realizează în momentele apariției SI. Acest lucru este de încredere, dar este nevoie de o linie suplimentară. Transmisia asincronă nu necesită o linie suplimentară. Transmisia se realizează în blocuri fixe mici, iar bitul de pornire este folosit pentru sincronizare. În transmisia lockshift, sincronizarea se realizează prin utilizarea codurilor de auto-sincronizare (SC). Codarea datelor transmise folosind SC este de a asigura schimbări regulate și frecvente ale nivelurilor de semnal în canal. Fiecare tranziție este folosită pentru a acorda receptorul.

11 Rețele de comunicații prin satelit (SCN). Navele spațiale de comunicație (SC) sunt lansate la o înălțime de km și se află pe orbită geostaționară, al cărei plan este paralel cu planul ecuatorului. Trei astfel de nave spațiale acoperă aproape întreaga suprafață a Pământului. Interacțiunea dintre abonații CCC se desfășoară de-a lungul lanțului: AS-emițător de informații > stație la sol emițătoare >> satelit > stație la sol de recepție > AS-receptor. O stație la sol deservește un grup de difuzoare din apropiere. Următoarele metode sunt utilizate pentru a gestiona transmisia de date între satelit și stațiile terestre. 1. Multiplexare convențională cu diviziune în frecvență și timp. 2. Disciplina primară/secundară obișnuită, cu sau fără utilizarea metodelor și instrumentelor de anchetă/selecție. 3. Discipline de control de rang egal cu acces egal la canal în condițiile concursului pentru canal. Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații stație terestră de transmisie >> satelit > stație terestră de recepție > recepție AC. O stație la sol deservește un grup de difuzoare din apropiere. Următoarele metode sunt utilizate pentru a gestiona transmisia de date între satelit și stațiile terestre. 1. Multiplexare convențională cu diviziune în frecvență și timp. 2. Disciplina primară/secundară obișnuită, cu sau fără utilizarea metodelor și instrumentelor de anchetă/selecție. 3. Discipline de control de rang egal cu acces egal la canal în condițiile concursului pentru canal. Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații „>

12 Sisteme de telecomunicații 1. Informații de bază despre sistemele de telecomunicații Principalele avantaje ale rețelelor de comunicații prin satelit: lățime de bandă mare datorită funcționării sateliților într-o gamă largă de frecvențe noi gigaherți. Un satelit poate suporta câteva mii de canale de comunicații vocale; asigurarea comunicației între stații situate la distanțe foarte mari și posibilitatea deservirii abonaților în cele mai inaccesibile puncte; independența costului transferului de informații față de distanța dintre abonați; posibilitatea de a construi o rețea fără dispozitive de comutare implementate fizic. Dezavantajele rețelelor de comunicații prin satelit: necesitatea de a cheltui bani și timp pentru a asigura confidențialitatea transmiterii datelor; prezența unei întârzieri în recepția unui semnal radio de către o stație terestră din cauza distanțelor mari dintre satelit și stația de comunicație; posibilitatea distorsiunii reciproce a semnalelor radio de la stațiile terestre care funcționează la frecvențe adiacente; susceptibilitatea semnalelor la influenţa diferitelor fenomene atmosferice.

13 Sisteme de telecomunicații 2. Comutarea în rețele Comutarea este un element vital de comunicare între sistemele de abonat (SS) și cu centrele de control, procesarea și stocarea informațiilor în rețele. Nodurile de rețea sunt conectate la unele echipamente de comutație, evitând astfel necesitatea creării unor linii speciale de comunicație. O rețea de transport comutată este o rețea în care se stabilește comunicația între două (sau mai multe) puncte finale la cerere. Un exemplu de astfel de rețea este rețeaua telefonică comutată. Există următoarele metode de comutare: circuite de comutare (canale); comutare stocare și redirecționare, împărțită în comutare de mesaje și comutare de pachete.

15 Sisteme de telecomunicații 2. Comunicarea în rețele Comutarea canalelor (circuitelor). La comutarea canalelor (circuitelor) între punctele terminale conectate pe tot parcursul intervalului de timp al conexiunii, se asigură schimbul în timp real, iar biții sunt transmiși la o rată constantă pe un canal cu o lățime de bandă constantă. Avantajele metodei de comutare a circuitelor: dezvoltarea tehnologiei de comutare a circuitelor; lucrați în modul interactiv și în timp real; asigurarea transparenței indiferent de numărul de conexiuni dintre AS; domeniu larg. Dezavantajele metodei de comutare a circuitelor: o lungă perioadă de timp pentru a stabili un canal de comunicare end-to-end din cauza posibilei așteptări pentru eliberarea secțiunilor sale individuale; necesitatea retransmiterii semnalului de apel datorită utilizării dispozitivului de comutare în lanțul de semnal; lipsa de alegere a ratelor de transfer de informații; posibilitatea monopolizării canalului de către o singură sursă de informație; creșterea funcțiilor și capabilităților rețelei este limitată; nu este asigurată încărcarea uniformă a canalelor de comunicare.

17 Sisteme de telecomunicații 2. Comunicarea în rețele Comutarea mesajelor este o metodă timpurie de transmitere a datelor (folosită în e-mail, știri). Tehnologie - „amintiți-vă și trimiteți”. Întregul mesaj își păstrează integritatea pe măsură ce trece de la un nod la altul până la destinație, iar nodul de tranzit nu poate începe transmiterea ulterioară a unei părți a mesajului dacă este încă primit. Avantajele metodei: nu este nevoie să stabiliți un canal în prealabil; formarea unui traseu din secțiuni cu debit diferit; implementarea sistemelor de deservire a cererilor, ținând cont de prioritățile acestora; capacitatea de a netezi sarcinile de vârf prin stocarea fluxurilor; fără pierderi de cereri de servicii. Dezavantaje: necesitatea implementării unor cerințe serioase pentru capacitatea de memorie în nodurile de comunicare pentru a primi mesaje mari; oportunități insuficiente de a implementa un mod interactiv și de a lucra în timp real la transmiterea datelor; canalele sunt utilizate mai puțin eficient decât alte metode.

18 Sisteme de telecomunicații 2. Comunicarea în rețele Comutarea de pachete combină avantajele comutării circuitelor și comutării mesajelor. Obiectivele sale principale sunt: ​​asigurarea disponibilității deplină a rețelei și a timpului de răspuns acceptabil la o solicitare pentru toți utilizatorii, netezirea fluxurilor asimetrice între utilizatori, furnizarea de capabilități de multiplexare a canalelor de comunicație și porturi de computer din rețea, dispersarea componentelor critice ale rețelei. Datele sunt împărțite în pachete scurte de lungime fixă. Fiecare pachet este furnizat cu informații despre protocol: coduri de început și de sfârșit ale pachetului, adresele expeditorului și destinatarului, numărul pachetului din mesaj, informații pentru a controla fiabilitatea datelor transmise. Pachetele independente ale aceluiași mesaj pot fi transmise simultan pe diferite rute ca parte a datagramelor. Pachetele sunt livrate la destinație, unde formează mesajul inițial. Spre deosebire de comutarea mesajelor, comutarea de pachete vă permite: să măriți numărul de stații conectate; este mai ușor să depășiți dificultățile legate de conectarea unor linii de comunicare suplimentare; implementați rutare alternativă, care creează un confort sporit pentru utilizatori; reduce semnificativ timpul pentru transferul de date, crește lățimea de bandă și eficiența utilizării resurselor rețelei. Acum comutarea de pachete este cea principală pentru transmisia de date.

20 Sisteme de telecomunicații 2. Comunicarea în rețele Concluzia secțiunii Analiza tehnologiilor de comutare luate în considerare ne permite să concluzionăm că este posibilă dezvoltarea unei metode de comutare combinată bazată pe utilizarea principiilor de comutare a mesajelor și a pachetelor într-o anumită combinație și oferind mai multe gestionarea eficientă a traficului eterogen.

21 Sisteme de telecomunicații 3. Rutarea pachetelor în rețele Esența, obiectivele și metodele de rutare. Sarcina de rutare este de a alege o rută pentru transmitere de la expeditor la destinatar. În primul rând, vorbim despre rețele cu o topologie arbitrară (mesh) în care este implementată comutarea de pachete. Cu toate acestea, în rețelele moderne cu topologie mixtă (star-ring, star-bus, multi-segment), problema alegerii unei rute pentru transmiterea cadrelor este într-adevăr merită și rezolvată, pentru care se folosesc instrumente adecvate, de exemplu, routere. În rețelele virtuale, sarcina de rutare la transmiterea unui mesaj care este împărțit în pachete este rezolvată o singură dată, când se stabilește o conexiune virtuală între expeditor și destinatar. În rețelele de datagrame, unde datele sunt transmise sub formă de datagrame, rutarea este efectuată pe bază de pachet. Alegerea rutelor în nodurile de comunicație ale rețelelor de telecomunicații se face în conformitate cu algoritmul (metoda) de rutare implementat.

24 Sisteme de telecomunicații 3. Rutarea pachetelor în rețele Algoritmul de rutare este o regulă de atribuire a unei linii de comunicație de ieșire pentru transmiterea pachetelor, pe baza informațiilor conținute în antetul pachetului (adresele expeditorului și destinatarului), informații despre încărcarea acestui nod (pachet). lungimea cozii) și rețeaua în ansamblu. Principalele obiective ale rutarii sunt asigurarea: intarzierea minima a pachetului in timpul transmiterii acestuia de la expeditor la destinatar; lățimea de bandă maximă a rețelei; protecția maximă a pachetului împotriva amenințărilor pentru informațiile conținute în acesta; fiabilitatea livrării pachetului către destinatar; costul minim al trimiterii unui pachet la destinație. Există următoarele metode de rutare: - rutare centralizată; - rutare distribuită (descentralizată); - rutare mixtă

25 Sisteme de telecomunicații 3. Rutarea pachetelor în rețele 1. Rutarea centralizată este implementată în rețelele cu control centralizat. Alegerea rutei pentru fiecare pachet se realizează în centrul de control al rețelei, iar nodurile rețelei de comunicații doar percep și implementează rezultatele rezolvării problemei de rutare. Acest control de rutare este vulnerabil la defecțiunile nodului central și nu este foarte flexibil. 2. Rutarea distribuită (descentralizată) se realizează în rețele cu control descentralizat. Funcțiile de control al rutării sunt distribuite între nodurile de rețea care au mijloacele adecvate pentru aceasta. Rutarea distribuită este mai complexă decât rutarea centralizată, dar este mai flexibilă. 3. Rutarea mixtă se caracterizează prin faptul că implementează principiile de rutare centralizată și distribuită într-un anumit raport. Problema rutării în rețele se rezolvă cu condiția ca cea mai scurtă rută care să asigure transmiterea unui pachet în timp minim să depindă de topologia rețelei, lățimea de bandă și încărcarea pe linia de comunicație.

26 Sisteme de telecomunicații 3. Rutarea pachetelor în rețele Metode de rutare - simple, fixe și adaptive. Diferența dintre ele constă în gradul în care modificările topologiei și încărcarea rețelei sunt luate în considerare atunci când alegeți o rută. 1. Rutarea simplă diferă prin aceea că, atunci când alegeți o rută, nu se ia în considerare nici o modificare a topologiei rețelei, nici o modificare a încărcării acesteia. Nu oferă transmisie direcțională a pachetelor și are o eficiență scăzută. Avantajele sale sunt ușurința de implementare și asigurarea funcționării stabile a rețelei în cazul defecțiunii elementelor sale individuale. Aplicație practică primită: rutare aleatorie - este selectată o direcție liberă aleatorie pentru transmiterea pachetelor. Pachetul „rătăcește” prin rețea și ajunge la destinație cu o probabilitate finită. inundarea implică transmiterea unui pachet de la un nod peste toate liniile de ieșire libere. Există un fenomen de „propagare” a pachetului. Principalul avantaj al acestei metode este timpul de livrare optim garantat a pachetului către destinatar. Metoda poate fi utilizată în rețelele descărcate, când cerințele pentru minimizarea timpului și fiabilitatea livrării pachetelor sunt destul de mari.

27 Sisteme de telecomunicații 3. Rutarea pachetelor în rețele 2. Rutare fixă ​​- la alegerea unei rute se iau în considerare modificările topologiei rețelei și nu se iau în considerare modificările încărcării acesteia. Pentru fiecare nod de destinație, direcția de transmisie este selectată dintr-un tabel cu cele mai scurte rute. Lipsa adaptării la modificările de încărcare duce la întârzieri ale pachetelor de rețea. Se face o distincție între rutarea fixă ​​cu o singură cale și cu mai multe căi. Prima este construită pe baza unei singure căi de transmisie a pachetelor între doi abonați, care este asociată cu instabilitatea la eșecuri și supraîncărcări, iar a doua se bazează pe mai multe căi posibile între doi abonați, dintre care este selectată calea cea mai preferată. Rutarea fixă ​​este utilizată în rețelele cu o topologie care se schimbă puțin și cu fluxuri constante de pachete. 3. Rutarea adaptivă este diferită prin faptul că decizia asupra direcției de transmitere a pachetelor este efectuată ținând cont de modificările atât în ​​topologie, cât și în sarcina rețelei. Există mai multe modificări ale rutare adaptivă, care diferă în ceea ce privește informațiile utilizate atunci când alegeți o rută. Rutarea adaptativă locală, distribuită, centralizată și hibridă (semnificația este clară din nume) a devenit larg răspândită.

28 Sisteme de telecomunicații 4. Protecția împotriva erorilor în rețele La transmiterea datelor, o eroare la o mie de semnale transmise poate afecta grav calitatea informației. Există numeroase metode de asigurare a fiabilității transmiterii informațiilor (protecția împotriva erorilor), care diferă: prin mijloacele utilizate, prin timpul alocat aplicării acestora, prin gradul de asigurare a fiabilității transmiterii informațiilor. Implementarea practică a metodelor constă din două părți: software și hardware. Raportul dintre ele poate fi foarte diferit, până la absența aproape completă a uneia dintre părți. Principalele cauze ale erorilor de transmisie în rețele sunt defecțiunile în anumite părți ale echipamentelor de rețea sau apariția unor evenimente adverse în rețea. Sistemul de transmitere a datelor este pregătit pentru aceasta și le elimină cu ajutorul mijloacelor prevăzute în plan; interferențe cauzate de surse externe și fenomene atmosferice.

29 Sisteme de telecomunicații 4. Protecția împotriva erorilor în rețele Dintre numeroasele metode de protecție împotriva erorilor se disting trei grupe de metode: metode de grup, codare corectoare de erori și metode de protecție a erorilor în sistemele de transmisie cu feedback. Dintre metodele de grup, metoda majoritară și metoda de transmitere a blocurilor de informații cu o caracteristică cantitativă a blocului au fost utilizate pe scară largă. Esența metodei majoritare este că fiecare mesaj este transmis de mai multe ori (de obicei de trei ori). Mesajele sunt memorate și comparate, cel corect este ales prin coincidență „2 din 3”. O altă metodă de grup, care, de asemenea, nu necesită recodificarea informațiilor, presupune transmiterea datelor în blocuri cu o caracteristică cantitativă a blocului (număr de unu sau zero, sumă de control de simboluri etc.) La punctul de recepție, această caracteristică este din nou calculată și comparativ cu cel transmis prin canalul de comunicare. Dacă caracteristicile se potrivesc, se consideră că blocul nu conține erori. În caz contrar, partea de transmisie primește un semnal cu cerința de a retransmite blocul. În ansamblurile moderne de combustibil, această metodă este cea mai utilizată.

30 Sisteme de telecomunicații 4. Protecția împotriva erorilor în rețele Codarea imună la zgomot (redundant) implică dezvoltarea și utilizarea codurilor corective (imune la zgomot). Sistemele de transmisie cu feedback sunt împărțite în sisteme cu feedback de decizie și sisteme cu feedback informațional. O caracteristică a sistemelor cu feedback decisiv este că decizia privind necesitatea retransmiterii informației este luată de receptor. Se folosește codare de corectare a erorilor, cu ajutorul căreia informațiile primite sunt verificate la stația de recepție. Dacă este detectată o eroare, un semnal de re-cerere este trimis către partea de transmisie prin intermediul canalului de feedback, prin care informația este retransmise. În sistemele cu feedback informațional, informațiile sunt transmise fără codare de corectare a erorilor. Receptorul, după ce a primit informația prin canalul direct și o stochează, o transmite înapoi, unde este comparată. Dacă există o potrivire, emițătorul trimite un semnal de confirmare, în caz contrar, toate informațiile sunt retransmise, adică. decizia de a transmite este luată de emiţător.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit pe http://allbest.ru

FILIALA BUGETULUI FEDERAL DE STAT INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNTUL SUPERIOR PROFESIONAL

„UNIVERSITATEA DE STAT TYUMEN”

ÎN TOBOLSK

Institutul Pedagogic Tobolsk. DI. Mendeleev

Departamentul de Fizică, Matematică, Informatică și Metode de predare

Lucru de curs

Sisteme de telecomunicații

elev al anului 5 de învățământ prin corespondență

Facultatea de Științe ale Naturii,

direcţia „Pregătire profesională

(electronică, inginerie radio și comunicații)"

Sorocenko Alexandru Nikolaevici

Lector: candidat la științe pedagogice,

Profesor asociat Kutumova A. A.

Tobolsk 2016

Introducere

1. Caracteristicile și clasificarea rețelelor de informații

2. Arhitectura pe mai multe niveluri a rețelelor informaționale

3. Varietăți de canale de comunicare

4. Organizarea accesului la rețelele informaționale

4.1 Structura rețelelor teritoriale

4.2 Tipuri de bază de acces

4.2.1 Serviciu de tehnologie de telecomunicații

4.2.2 E-mail

4.2.3 Partajarea fișierelor

4.2.4 Grupuri de știri și panouri de știri

4.2.5 Acces la bazele de date distribuite

4.2.6 Sistemul informatic WWW

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Secolul XXI fără exagerare poate fi numit secolul tehnologiei informației. Conceptul de tehnologie a informației include multe aspecte. Una dintre cele mai importante părți ale acestei direcții este transmiterea directă a informațiilor prin rețelele informaționale.

Tehnologiile de telecomunicații sunt principiile organizării sistemelor moderne analogice și digitale și a rețelelor de comunicații, inclusiv a rețelelor de calculatoare și INTERNET.

Mijloacele de telecomunicații reprezintă un ansamblu de dispozitive tehnice, algoritmi și software care permit transmiterea și recepția vorbirii, a datelor informaționale, a informațiilor multimedia folosind oscilații electrice și electromagnetice prin cablu, fibră optică și canale radio în diverse benzi de undă. Acestea sunt dispozitive de conversie a informațiilor, codificarea și decodarea acesteia, modularea și demodularea, acestea sunt tehnologii moderne de procesare a computerului.

1. Caracteristicile și clasificarea rețelelor de informații

Tehnologiile moderne de telecomunicații se bazează pe utilizarea rețelelor de informații.

Rețea de comunicații - sistem format din obiecte care îndeplinesc funcțiile de generare, conversie, stocare și consumare a unui produs, numite puncte (noduri) ale rețelei și linii de transmisie (conexiuni, comunicații, conexiuni) care transferă produsul între puncte.

O trăsătură distinctivă a rețelei de comunicații este distanțele mari dintre puncte în comparație cu dimensiunile geometrice ale spațiului ocupat de puncte.

Rețea de informații - o rețea de comunicații în care produsul generării, prelucrării, stocării și utilizării este informația.

Rețea de calcul - o rețea de informații, care include echipamente de calcul. Componentele unei rețele de calculatoare pot fi computere și dispozitive periferice care sunt surse și receptori de date transmise prin rețea. Aceste componente alcătuiesc echipamentul terminal de date (DTE sau DTE - Data Terminal Equipment). Calculatoarele, imprimantele, plotterele și alte echipamente de calcul, de măsurare și executive ale sistemelor automate și automatizate pot acționa ca OOD. Transferul propriu-zis al datelor are loc cu ajutorul mediilor și instrumentelor care sunt combinate sub denumirea de mediu de transmisie a datelor.

Pregătirea datelor transmise sau primite de către DTE de pe mediul de transmisie a datelor este realizată de o unitate funcțională numită echipament de terminare a circuitului de date (DCE sau DCE - Data Circuit-Terminating Equipment). DCE poate fi separat structural sau integrat în DTE. DTE și DCE formează împreună o stație de date, adesea denumită nod de rețea. Un exemplu de DCE este un modem.

Rețelele de calcul sunt clasificate în funcție de o serie de caracteristici.

În funcție de distanțele dintre nodurile conectate, rețelele de calculatoare se disting:

Teritorial, care acoperă o zonă geografică semnificativă; dintre rețelele teritoriale se pot evidenția rețelele regionale și globale, având, respectiv, scară regională sau globală; rețelele regionale sunt uneori numite rețele MAN (Metropolitan Area Network), iar denumirea comună în limba engleză pentru rețelele teritoriale este WAN (Wide Area Network);

Local (LAN) ? acoperirea unei arii limitate (de obicei în distanța stațiilor nu mai mult de câteva zeci sau sute de metri una de cealaltă, mai rar 1 ... 2 km); rețelele locale reprezintă LAN (Local Area Network);

Corporativ (la scară de întreprindere) ? un set de rețele LAN interconectate care acoperă o zonă în care o întreprindere sau instituție este situată într-una sau mai multe clădiri strâns distanțate. Rețelele de calculatoare locale și corporative sunt principalul tip de rețele de calculatoare utilizate în sistemele de proiectare asistată de computer (CAD).

Ei evidențiază în special rețeaua globală unică Internet (serviciul de informații World Wide Web (WWW) implementat în acesta este tradus în rusă ca World Wide Web); este o rețea de rețele cu tehnologie proprie. În Internet, există conceptul de intranet (Intranet) - rețele corporative în cadrul Internetului.

Există rețele integrate, rețele neintegrate și subrețele. O rețea de calculatoare integrată (Internet) este o colecție interconectată de mai multe rețele de calculatoare, care sunt numite subrețele în Internet.

În sistemele automatizate ale întreprinderilor mari, subrețelele includ facilități de calcul ale departamentelor individuale de proiectare. Interneturile sunt necesare pentru a combina astfel de subrețele, precum și pentru a combina mijloacele tehnice ale sistemelor automate de proiectare și producție într-un singur sistem integrat de automatizare (CIM - Computer Integrated Manufacturing).

Interneturile sunt de obicei adaptate pentru diverse tipuri de comunicații: telefonie, e-mail, informații video, date digitale etc., caz în care se numesc rețele de servicii integrate. Dezvoltarea interneturilor constă în dezvoltarea mijloacelor de interfațare a subrețelelor eterogene și a standardelor pentru construirea de subrețele care sunt inițial adaptate la interfațare. Subrețelele din internet sunt combinate în conformitate cu topologia selectată folosind blocuri de interacțiune.

2. Arhitectura pe mai multe niveluri a rețelelor informaționale

În general, pentru funcționarea rețelelor de calculatoare trebuie rezolvate două probleme:

Transferați datele la destinație în forma corectă și în timp util;

Datele primite de către utilizatorul vizat trebuie să fie recunoscute și în forma adecvată pentru utilizarea corectă a acestora.

Prima problemă este legată de sarcinile de rutare și este asigurată de protocoale de rețea (protocoale de nivel scăzut).

A doua problemă este cauzată de utilizarea diferitelor tipuri de calculatoare în rețele, cu coduri și sintaxă de limbaj diferite. Această parte a problemei este rezolvată prin introducerea de protocoale de nivel înalt.

Astfel, o arhitectură completă orientată spre utilizatorul final include ambele protocoale.

Modelul de referință de interconectare a sistemelor deschise (OSI) dezvoltat susține conceptul că fiecare strat oferă servicii stratului superior și se bazează pe și utilizează serviciile stratului inferior. Fiecare strat îndeplinește o funcție specifică pentru transmiterea datelor. Deși trebuie să funcționeze într-o ordine strictă, dar fiecare dintre niveluri permite mai multe opțiuni. Luați în considerare modelul de referință. Este format din 7 straturi și este o arhitectură cu mai multe straturi, care este descrisă de protocoale și proceduri standard.

Cele trei straturi inferioare oferă servicii de rețea. Protocoalele care implementează aceste straturi trebuie furnizate în fiecare nod de rețea.

Primele patru straturi oferă servicii utilizatorilor finali înșiși și, prin urmare, sunt asociate cu aceștia și nu cu rețeaua.

Fizic nivel.În această parte a modelului sunt determinate caracteristicile fizice, mecanice și electrice ale liniilor de comunicație care alcătuiesc LAN (cabluri, conectori, linii de fibră optică etc.).

Putem presupune că acest strat este responsabil pentru hardware. Deși funcțiile altor niveluri pot fi implementate în microcircuitele corespunzătoare, acestea aparțin totuși software-ului. Funcțiile stratului fizic sunt de a se asigura că caracterele care intră în mediul fizic la un capăt al canalului ajung la celălalt capăt. Când se utilizează acest serviciu de transport de simbol în aval, scopul protocolului de canal este de a asigura transmisia fiabilă (fără erori) a blocurilor de date pe canal. Astfel de blocuri sunt adesea numite cicluri sau cadre. Procedura necesită de obicei: sincronizarea pe primul caracter din cadru, detectarea sfârșitului de cadru, detectarea caracterelor eronate, dacă există, și corectarea unor astfel de caractere într-un fel (de obicei, se face prin solicitarea unei retransmisii a unui cadru în care sau se găsesc mai multe caractere eronate).

Nivel canal. Stratul de legătură de date și stratul fizic de bază oferă o cale de transmisie fără erori între două noduri din rețea. Acest strat definește regulile de utilizare a stratului fizic de către nodurile de rețea. Reprezentarea electrică a datelor în LAN (biți de date, metode de codare a datelor și markeri) este recunoscută la acest și numai la acest nivel. Aici, erorile sunt detectate (recunoscute) și corectate prin solicitarea retransmiterii datelor.

reţea nivel. Funcția stratului de rețea este de a stabili o rută pentru transmiterea datelor printr-o rețea sau, dacă este necesar, prin mai multe rețele de la un nod de transmisie la un nod de destinație. Acest strat oferă, de asemenea, controlul fluxului sau controlul congestiei pentru a preveni debordarea resurselor rețelei (stocare în noduri și canale de transmisie) care poate duce la o oprire. Atunci când se efectuează aceste funcții la nivelul rețelei, se utilizează un serviciu de nivel inferior - un canal de transmisie a datelor care asigură primirea fără erori a unui bloc de date introdus în canal la capătul opus de-a lungul rutei rețelei.

Sarcina principală a nivelurilor inferioare este de a transfera blocuri de date de-a lungul rutei de la sursă la destinatar, livrându-le în timp util până la capătul dorit.

Apoi, sarcina straturilor superioare este livrarea efectivă a datelor în forma corectă și forma recunoscută. Aceste straturi superioare nu sunt conștiente de existența rețelei. Ei furnizează doar serviciul cerut de ei.

Transport nivel. Oferă o comunicare fiabilă și consecventă între doi utilizatori finali. În acest scop, un serviciu de nivel de rețea este utilizat la nivelul de transport. De asemenea, gestionează fluxul pentru a se asigura că blocurile de date sunt primite corect. Datorită diferențelor dintre dispozitivele finale, datele dintr-un sistem pot fi transferate la viteze diferite, astfel încât, dacă controlul fluxului nu este în vigoare, sistemele mai lente pot fi copleșite de cele mai rapide. Când mai multe pachete sunt în procesare, stratul de transport controlează ordinea în care trec componentele mesajului. Dacă sosește un duplicat al unui mesaj primit anterior, atunci acest strat recunoaște acest lucru și ignoră mesajul.

Nivel sesiune. Funcțiile acestui nivel sunt de a coordona comunicarea între două programe de aplicație care rulează pe stații de lucru diferite. De asemenea, oferă servicii pentru nivelul superior de prezentare. Ea vine sub forma unui dialog bine structurat. Aceste funcții includ crearea unei sesiuni, gestionarea transmisiei și recepționării pachetelor de mesaje în timpul unei sesiuni și încheierea unei sesiuni. Acest nivel gestionează, de asemenea, negocierea, dacă este necesar, pentru a se asigura că datele sunt schimbate corect. Dialogul dintre utilizatorul serviciului de sesiune (adică, părțile din nivelul de prezentare și nivelul superior) poate consta în schimbul de date normal sau accelerat. Poate fi duplex, de ex. transmisie simultană în două sensuri, atunci când fiecare parte are capacitatea de a transmite independent, sau semi-duplex, adică cu transmisie simultană într-un singur sens. În acest din urmă caz, etichetele speciale sunt folosite pentru a transfera controlul de la o parte la alta. Stratul de sesiune oferă un serviciu de sincronizare pentru a depăși orice erori detectate. Cu acest serviciu, marcajele de sincronizare trebuie să fie inserate în fluxul de date de către utilizatorii serviciului de sesiune. Dacă este detectată o eroare, atunci conexiunea de sesiune ar trebui să revină la o anumită stare, utilizatorii ar trebui să revină la punctul stabilit al fluxului de dialog, să resetați o parte a datelor transferate și apoi să restabilească transferul din acest punct. rețea de comunicații prin teleconferință computerizată

Nivel reprezentare. Gestionează și transformă sintaxa blocurilor de date schimbate între utilizatorii finali. Această situație poate apărea pe diferite tipuri de computere (IBM PC, Macintosh, DEC, Next, Burrogh) care trebuie să facă schimb de date. Scop - transformarea blocurilor de date sintactice.

Aplicat nivel. Protocoalele stratului de aplicație oferă semantica sau semnificația adecvată informațiilor schimbate. Acest strat este granița dintre PP și procesele modelului OSI. Un mesaj destinat transmiterii printr-o rețea de calculatoare intră în modelul OSI în acest moment, trece prin stratul 1 (fizic), este redirecționat către un alt PC și călătorește de la stratul 1 în ordine inversă până ajunge la PP de pe celălalt PC prin intermediul acestuia. strat de aplicație. Astfel, stratul de aplicație oferă înțelegere reciprocă a două programe de aplicație pe computere diferite.

3. Varietăți de canale de comunicare

Mediu de transmisie a datelor - un set de linii de transmisie a datelor și unități de interacțiune (adică echipamente de rețea care nu sunt incluse în stațiile de date) destinate transmiterii de date între stațiile de date. Mijloacele de comunicare pot fi partajate sau dedicate unui anumit utilizator.

Linie de date - mijloacele care sunt utilizate în rețelele de informații pentru a propaga semnale în direcția corectă.

Canal (canal de comunicare) - mijloc de transmisie unidirecțională a datelor. Un exemplu de canal ar putea fi o bandă de frecvență alocată unui transmițător în comunicarea radio.

Canal de transmisie de date - mijloc de schimb de date bidirecțional, inclusiv echipament pentru terminarea unui canal de date și a unei linii de transmisie a datelor. Prin natura mediului fizic de transmisie a datelor (PD), există canale de transmisie a datelor pe linii de comunicații optice, linii de comunicații cu fir (cupru) și fără fir.

Linii de comunicație prin cablu: Liniile de telecomunicații cu fir sunt împărțite în cablu, aer și fibră optică.

Fax: Comunicarea prin fax (sau fototelegraf) este o metodă electrică de transmitere a informațiilor grafice - o imagine statică de text sau tabele, desene, diagrame, grafice, fotografii etc. Se realizează folosind aparate de fax: telefax și canale de telecomunicații (în principal telefon).

Linii de comunicații prin fibră optică: Ca linii de comunicație cu fir, liniile telefonice și cablurile de televiziune sunt utilizate în principal. Cea mai dezvoltată este comunicarea prin cablu telefonic. Dar are dezavantaje serioase: susceptibilitatea la interferențe, atenuarea semnalelor atunci când sunt transmise pe distanțe lungi și lățime de bandă redusă. Toate aceste neajunsuri sunt lipsite de linii de fibră optică - un tip de comunicare în care informațiile sunt transmise prin ghiduri de undă dielectrice optice („fibră optică”).

Fibra optică este considerată cel mai perfect mediu pentru transmiterea unor cantități mari de informații pe distanțe mari. Este fabricat din cuarț, care are la bază dioxid de siliciu, un material utilizat pe scară largă și ieftin, spre deosebire de cupru. Fibra optică este foarte compactă și ușoară, cu un diametru de doar aproximativ 100 de microni.

Liniile de fibră optică diferă de liniile tradiționale de sârmă:

Viteză foarte mare de transfer de informații (pentru o distanță mai mare de 100 km fără repetitoare);

Securitatea informațiilor transmise împotriva accesului neautorizat;

Rezistență ridicată la interferențe electromagnetice;

Rezistenta la medii agresive;

Abilitatea de a transmite până la 10 milioane de conversații telefonice și un milion de semnale video simultan pe o singură fibră;

Flexibilitatea fibrelor;

Dimensiuni și greutate mici;

Securitate la scântei, explozii și incendii;

Ușurință de instalare și instalare;

Cost scăzut;

Durabilitate ridicată a fibrelor optice - până la 25 de ani.

În prezent, schimbul de informații între continente se realizează în principal prin cabluri submarine de fibră optică, și nu prin comunicații prin satelit. În același timp, principala forță motrice din spatele dezvoltării liniilor de comunicații submarine cu fibră optică este Internetul.

Sisteme de comunicații fără fir: Sistemele de comunicații fără fir se realizează prin canale radio.

În anii 1930 metru lungime, iar în anii 40 - undele decimetrice și centimetrice au fost stăpânite, care se propagă în linie dreaptă, fără a se îndoi în jurul suprafeței pământului (adică, în linia de vedere), ceea ce limitează comunicarea directă pe aceste unde la o distanță de 40- 50 km pe teren plat, iar în zonele muntoase - câteva sute de kilometri. Deoarece lățimea intervalelor de frecvență corespunzătoare acestor lungimi de undă - de la 30 MHz la 30 GHz - este de 1000 de ori lățimea tuturor intervalelor de frecvență sub 30 MHz (valuri mai lungi de 10 m), ei pot transmite fluxuri de informații uriașe și pot efectua mai multe comunicarea canalului. În același timp, domeniul limitat de propagare și posibilitatea de a obține o directivitate ascuțită cu o antenă de design simplu fac posibilă utilizarea acelorași lungimi de undă în multe puncte fără interferențe reciproce. Transmisia pe distanțe considerabile se realizează prin utilizarea retransmisiilor multiple în liniile de releu radio sau cu ajutorul sateliților de comunicații situati la o altitudine mare (aproximativ 40 mii km) deasupra Pământului (vezi „Comunicații spațiale”). Permitând ca zeci de mii de conversații telefonice să fie purtate simultan pe distanțe lungi și zeci de programe de televiziune să fie transmise, comunicațiile prin releu radio și prin satelit sunt mult mai eficiente în ceea ce privește capabilitățile lor decât comunicațiile radio convenționale la distanță lungă pe unde de măsurare.

Linii de comunicație prin releu radio: Comunicarea prin releu radio a fost folosită inițial pentru a organiza linii de comunicație telefonică multicanal în care mesajele erau transmise folosind un semnal electric analogic. Prima astfel de linie cu o lungime de 200 km cu 5 canale telefonice a apărut în SUA în 1935. A făcut legătura între New York și Philadelphia.

În ultimele decenii, nevoia de a transmite date - informații prezentate în formă digitală - a condus la crearea sistemelor de transmisie digitală. Au apărut sisteme digitale de transmisie a datelor prin radioreleu care sunt capabile să facă schimb de informații digitale.

Comunicații prin satelit și navigație: Comunicația spațială sau prin satelit este în esență un fel de comunicație prin releu radio și diferă prin faptul că repetoarele sale nu se află pe suprafața Pământului, ci pe sateliții din spațiul cosmic.

În anii 1980, a început dezvoltarea comunicațiilor personale prin satelit. La începutul secolului 21, numărul abonaților săi este de câteva milioane de oameni, iar în alți 10 ani - mult mai mult. Sistemele de comunicații prin satelit și terestre vor fi combinate într-un singur sistem global de comunicații personale. Accesul oricărui abonat va fi asigurat prin formarea numărului său de telefon, indiferent de locația sa. Acesta este un avantaj al satelitului față de cel celular (discutat mai târziu în acest capitol), deoarece nu este legat de o anumită locație. La urma urmei, la începutul secolului 21, aria de acoperire a comunicațiilor celulare este de doar 15% din suprafața pământului. Prin urmare, cererea de comunicații mobile personale în multe regiuni ale lumii poate fi satisfăcută doar cu ajutorul sistemelor de comunicații prin satelit. Pe lângă comunicarea vocală (radiotelefon), acestea vă permit să determinați locația (coordonatele) consumatorilor.

Un telefon prin satelit se conectează direct la un satelit pe orbita Pământului. De la satelit, semnalul ajunge la stația de la sol, de unde este transmis către rețeaua de telefonie convențională. Numărul de sateliți necesari pentru o comunicare stabilă oriunde în lume depinde de raza orbitei unui anumit sistem de satelit.

În prezent, este în funcțiune primul sistem global de comunicații „Iridium”. Acesta permite clientului să rămână în contact, oriunde s-ar afla, și să folosească același număr de telefon în același timp.

Sistemul este format din 66 de sateliți cu orbită joasă, aflați la o distanță de 780 km de suprafața Pământului. Oferă recepția și transmiterea unui semnal de la un telefon mobil situat oriunde în lume. Semnalul primit de satelit este transmis de-a lungul lanțului către următorul satelit până când ajunge la stația de sol a sistemului cea mai apropiată de abonatul apelat. Acest lucru asigură o calitate ridicată a semnalului.

Principalul dezavantaj al comunicațiilor personale prin satelit este costul relativ ridicat în comparație cu comunicațiile celulare. În plus, transmițătoarele de mare putere sunt încorporate în telefoanele prin satelit. Prin urmare, sunt considerate nesigure pentru sănătatea utilizatorilor.

Cele mai fiabile telefoane prin satelit funcționează pe rețeaua Inmarsat, înființată în urmă cu peste 20 de ani. Telefoanele prin satelit Inmarsat sunt o carcasă flip-top de dimensiunea laptopurilor timpurii. Capacul telefonului satelit este și o antenă, care trebuie întoarsă spre satelit (nivelul semnalului este afișat pe afișajul telefonului). Aceste telefoane sunt utilizate în principal pe nave, trenuri sau vehicule grele. De fiecare dată când trebuie să efectuați sau să răspundeți la apelul cuiva, va trebui să instalați telefonul prin satelit pe o suprafață plană, să deschideți capacul și să îl răsuciți, determinând direcția semnalului maxim. Aceste telefoane prin satelit costă mai mult de 2500 USD și cântăresc de la 2,2 kg. Un minut de conversație pe un astfel de telefon prin satelit costă 2,5 dolari SUA și mai mult.

Paging: Comunicarea de paginare este comunicarea radiotelefonică, transmiterea mesajelor dictate de abonatul emițător prin telefon și primirea lor prin canalul radio de către abonatul destinatar folosind un pager - un receptor radio cu afișaj cu cristale lichide pe care sunt afișate textele alfanumerice primite. Un pager este un dispozitiv de comunicare unidirecțională: puteți primi doar mesaje pe el, dar nu puteți trimite mesaje de la acesta.

Istoria paging-ului ca mijloc de apel radio personal a început la mijlocul anilor 1950 în Anglia. Primul astfel de dispozitiv a fost dezvoltat în 1956. Numărul de abonați nu putea fi mai mare de 57. Când abonatul primea un semnal de ton, trebuia să-și aducă dispozitivul la ureche și să asculte mesajul transmis de dispecer sub formă de vorbire. Medicii au devenit utilizatori ai primei rețele din Anglia. Rețelele care existau la acel moment erau de natură locală și serveau nevoilor unor servicii specifice. Cele mai mari dintre acestea au fost serviciile aeroportuare. Unele dintre aceste rețele există și astăzi. Paginare pe scară largă a început la sfârșitul anilor 1970 în Statele Unite.

De atunci, sistemele de paginare au devenit destul de răspândite în orașele din Europa și SUA. În același timp, paginarea a venit în Rusia.

Primele pagere au fost simple receptoare de semnal cu frecvență modulată. Ele conțineau mai multe circuite reglate care urmăreau secvența caracteristică a semnalelor de joasă frecvență (tonuri). Când au fost primite aceste tonuri, dispozitivul a emis un bip. Prin urmare, astfel de pagere sunt numite tonale.

Trecerea la sistemele digitale a fost inevitabilă. Codificarea tonurilor nu era potrivită pentru transmiterea mesajelor alfanumerice.

Mobil celular: Comunicarea se numește mobilă dacă sursa de informații sau destinatarul acesteia (sau ambele) se deplasează în spațiu. Comunicația radio a fost mobilă încă de la început. Primele posturi de radio au fost destinate comunicării cu obiecte în mișcare - nave. La urma urmei, unul dintre primele dispozitive de comunicație radio A.S. Popov a fost instalat pe cuirasatul „Amiral Apraksin”. Și datorită comunicării radio cu el, în iarna anului 1899/1900 au reușit să salveze această navă, înghețată în Marea Baltică.

Timp de mulți ani, comunicarea radio individuală între doi abonați a necesitat propriul canal de comunicații radio separat, care funcționează la aceeași frecvență. Comunicarea radio simultană pe mai multe canale ar putea fi realizată prin alocarea unei anumite benzi de frecvență fiecărui canal. Dar frecvențele sunt necesare și pentru emisiile radio, televiziune, radar, radionavigație și nevoi militare. Prin urmare, numărul de canale radio a fost foarte limitat. A fost folosit în scopuri militare, comunicații guvernamentale. Deci, în mașinile folosite de membrii Biroului Politic al Comitetului Central al PCUS au fost instalate telefoane mobile. Au fost instalați în mașini de poliție și în radiotaxii. Pentru ca comunicațiile mobile să devină în masă, era nevoie de o nouă idee a organizării sale. Această idee a fost exprimată în 1947 de D. Ring, angajat al companiei americane Bell Laboratories. Acesta a constat în împărțirea spațiului în secțiuni mici - celule (sau celule) cu o rază de 1-5 kilometri și în departamentul de comunicații radio în cadrul unei celule de la comunicarea dintre celule. Acest lucru a permis ca aceleași frecvențe să fie utilizate în celule diferite. În centrul fiecărei celule s-a propus amplasarea unei stații radio de bază - emițătoare și receptoare pentru a asigura comunicarea radio în interiorul celulei cu toți abonații. Fiecare abonat are propria sa stație de micro-radio - „telefon mobil” - o combinație între un telefon, un transceiver și un mini-computer. Abonații comunică între ei prin stații de bază conectate între ele și la rețeaua telefonică a orașului.

Fiecare celulă trebuie să fie deservită de un transmițător radio de bază cu o rază limitată și o frecvență fixă. Acest lucru face posibilă reutilizarea aceleiași frecvențe în alte celule. În timpul unei conversații, radiotelefonul celular este conectat la stația de bază printr-un canal radio, prin care se transmite conversația telefonică. Dimensiunile celulei sunt determinate de raza maximă de comunicare a radiotelefonului cu stația de bază. Acest interval maxim este raza celulei.

Ideea comunicației mobile celulare este că, fără a părăsi aria de acoperire a unei stații de bază, telefonul mobil se încadrează în aria de acoperire a oricărei stații învecinate până la granița exterioară a întregii zone de rețea.

Pentru aceasta, au fost create sisteme de antene-repetoare care acoperă „celula” lor - zona suprafeței Pământului. Pentru ca comunicarea să fie fiabilă, distanța dintre două antene adiacente trebuie să fie mai mică decât raza lor de acțiune. În orașe, este de aproximativ 500 de metri, iar în zonele rurale - 2-3 km. Un telefon mobil poate primi semnale de la mai multe antene repetoare simultan, dar se acordă întotdeauna la cel mai puternic semnal.

Ideea comunicațiilor celulare mobile a fost, de asemenea, să folosească controlul computerului asupra semnalului telefonic de la abonat atunci când acesta trece de la o celulă la alta. Controlul computerului a făcut posibilă comutarea unui telefon mobil de la un transmițător intermediar la altul în doar o miime de secundă. Totul se întâmplă atât de repede încât abonatul pur și simplu nu-l observă.

Calculatoarele sunt partea centrală a sistemului de comunicații mobile. Ei caută un abonat situat în oricare dintre celule și îl conectează la rețeaua de telefonie. Când abonatul se mută de la o celulă la alta, îl transferă de la o stație de bază la alta și, de asemenea, conectează abonatul din rețeaua celulară „străină” la „propria lor” atunci când se află în zona de acoperire a acesteia - efectuează roaming ( care în engleză înseamnă „rătăcire” sau „rătăcire”).

Principiile comunicației mobile moderne au fost o realizare deja la sfârșitul anilor '40. Cu toate acestea, în acele vremuri, tehnologia informatică era încă la un asemenea nivel încât utilizarea sa comercială în sistemele de telefonie era dificilă. Prin urmare, utilizarea practică a comunicației celulare a devenit posibilă numai după inventarea microprocesoarelor și a circuitelor semiconductoare integrate.

Un avantaj important al comunicațiilor mobile celulare este capacitatea de a le utiliza în afara zonei comune a operatorului dvs. - roaming. Pentru a face acest lucru, diverși operatori convin între ei asupra posibilității reciproce de a-și folosi zonele pentru utilizatori. Abonatul, părăsind zona comună a operatorului său, trece automat în zonele altor operatori chiar și atunci când se mută dintr-o țară în alta, de exemplu, din Rusia în Germania sau Franța. Sau, în timp ce se află în Rusia, utilizatorul poate efectua apeluri celulare în orice țară. Astfel, comunicarea celulară oferă utilizatorului posibilitatea de a comunica prin telefon cu orice țară, oriunde s-ar afla.

Producătorii de top de telefoane mobile sunt ghidați de un singur standard european - GSM. De aceea echipamentul lor este perfect din punct de vedere tehnic, dar relativ ieftin. La urma urmei, își permit să producă loturi uriașe de telefoane care găsesc vânzări.

O completare convenabilă la telefonul mobil a fost sistemul de mesaje scurte SMS (Short Message Service). Este folosit pentru a trimite mesaje scurte direct pe telefonul unui sistem GSM digital modern, fără a utiliza echipamente suplimentare, doar cu ajutorul unei tastaturi numerice și a unui ecran de afișare a telefonului mobil. Mesajele SMS sunt primite și pe un afișaj digital, care este echipat cu orice telefon mobil. SMS-ul poate fi folosit în cazurile în care o conversație telefonică obișnuită nu este cel mai convenabil mod de comunicare (de exemplu, într-un tren aglomerat zgomotos). Puteți trimite numărul de telefon unui prieten prin SMS. Datorită costului scăzut, SMS-ul este o alternativă la conversația telefonică. Dimensiunea maximă a unui mesaj SMS este de 160 de caractere. Îl poți trimite în mai multe moduri: apelând la un serviciu special, precum și folosind telefonul GSM cu funcția de trimitere, folosind Internetul. Sistemul SMS poate oferi servicii suplimentare: trimite cursuri de schimb, prognoze meteo etc. către telefonul tău GSM. În esență, un telefon GSM cu un sistem SMS este o alternativă la un pager.

Dar sistemul SMS nu este ultimul cuvânt în comunicațiile celulare. În cele mai moderne telefoane mobile (de exemplu, de la Nokia), a apărut funcția Chat (în versiunea rusă - „dialog”). Cu ajutorul acestuia, puteți comunica în timp real cu alți proprietari de telefoane mobile, așa cum se face pe Internet. În esență, acesta este un nou tip de mesaje SMS. Pentru a face acest lucru, compuneți un mesaj interlocutorului și îl trimiteți. Textul mesajului tău apare pe afișajele ambelor telefoane mobile - al tău și al interlocutorului tău. Apoi îți răspunde și mesajul său este afișat pe afișaje. Astfel, conduceți un dialog electronic. Dar dacă telefonul mobil al interlocutorului tău nu acceptă această funcție, atunci el va primi mesaje SMS regulate.

Au apărut și telefoanele celulare care acceptă acces la Internet de mare viteză prin GPRS (General Packet Radio Service) - un standard pentru transmisia de pachete de date prin canale radio, în care telefonul nu trebuie să „formeze”: dispozitivul menține constant o conexiune, trimite și primește pachete de date. Sunt produse și telefoane celulare cu camere digitale încorporate.

Potrivit companiei de cercetare Informal Telecoms & Media (ITM), numărul utilizatorilor de comunicații mobile din lume în 2007 este de 3,3 miliarde de oameni.

În cele din urmă, cele mai complexe și scumpe dispozitive sunt smartphone-urile și comunicatoarele care combină capacitățile unui telefon mobil și ale unui computer de buzunar.

telefonie prin internet: Telefonia prin internet a devenit unul dintre cele mai moderne și mai economice tipuri de comunicare. Ziua ei de naștere poate fi considerată 15 februarie 1995, când VocalTec a lansat primul său soft-phone - un program care servește la schimbul de voce printr-o rețea IP. Microsoft a lansat apoi prima versiune a NetMeeting în octombrie 1996. Și deja în 1997, a devenit destul de obișnuită să se conecteze prin Internet la doi abonați obișnuiți de telefonie, aflați în locuri complet diferite de pe planetă.

De ce este atât de scumpă comunicarea telefonică la distanță lungă și internațională? Acest lucru se explică prin faptul că în timpul unei conversații ocupi un întreg canal de comunicare, nu doar când vorbești sau asculți interlocutorul, ci și când ești tăcut sau distras de la conversație. Acesta este ceea ce se întâmplă atunci când vocea este transmisă prin telefon în mod analogic obișnuit.

Prin metoda digitală, informațiile pot fi transmise nu continuu, ci în „pachete” separate. Apoi, un canal de comunicare poate trimite informații simultan de la mai mulți abonați. Acest principiu de transmitere a pachetelor de informații este similar cu transportul multor scrisori cu adrese diferite într-o singură mașină de poștă. La urma urmei, ei nu „conduc” o mașină de poștă pentru a transporta fiecare scrisoare separat! O astfel de „comprimare a pachetelor” temporară face posibilă utilizarea canalelor de comunicare existente mult mai eficient, „comprimarea” acestora. La un capăt al canalului de comunicare, informațiile sunt împărțite în pachete, fiecare dintre ele, ca o scrisoare, fiind furnizat cu propria sa adresă individuală. Pachetele multor abonați sunt transmise „mixt” pe canalul de comunicare. La celălalt capăt al canalului de comunicație, pachetele cu aceeași adresă sunt din nou combinate și trimise la destinație. Acest principiu de pachet este utilizat pe scară largă pe Internet.

Prin intermediul unui computer personal, puteți trimite și primi scrisori, texte, documente, desene și fotografii prin Internet. Dar telefonia prin Internet (telefonia IP) funcționează exact în același mod - o conversație telefonică între doi utilizatori de computere personale.

Pentru a face acest lucru, ambii utilizatori trebuie să aibă microfoane conectate la computer și căști sau difuzoare, iar computerele lor trebuie să aibă plăci de sunet (de preferință pentru comunicare în două sensuri). În acest caz, computerul convertește semnalul analog „voce” (analogul electric al sunetului) într-unul digital (combinații de impulsuri și pauze), care este apoi transmis prin Internet.

La celălalt capăt al liniei, computerul interlocutorului tău realizează conversia inversă (semnal digital în analog), iar vocea este reprodusă ca la un telefon obișnuit. Telefonia prin internet este mult mai ieftină decât apelurile la distanță lungă și internaționale pe un telefon obișnuit. La urma urmei, cu telefonia IP trebuie să plătiți doar pentru utilizarea internetului.

Având un computer personal, o placă de sunet, un microfon compatibil și căști (sau difuzoare), puteți folosi telefonia prin Internet pentru a apela orice abonat care are un telefon fix obișnuit. În timpul acestei conversații, veți plăti și numai pentru utilizarea internetului.

Înainte de a utiliza telefonia prin Internet, un abonat care deține un computer personal trebuie să instaleze un program special pe acesta.

Pentru a utiliza serviciile de telefonie prin Internet, în general nu este necesar să aveți un computer personal. Pentru a face acest lucru, este suficient să aveți un telefon obișnuit cu apelare prin atingere. În acest caz, fiecare cifră formată intră în linie nu sub forma unui număr diferit de impulsuri electrice, ca atunci când discul se rotește, ci sub formă de curenți alternativi de frecvențe diferite. Acest mod de ton se găsește în majoritatea telefoanelor moderne.

Pentru a utiliza telefonia prin Internet folosind un telefon, trebuie să cumpărați un card de credit și să sunați la un computer puternic server central la numărul indicat pe card. Apoi, vocea automată a serverului (opțional în rusă sau engleză) anunță comenzile: formați numărul de serie și cheia cardului folosind butoanele telefonului, formați codul țării și numărul viitorului dvs. interlocutor.

Apoi, serverul transformă semnalul analogic în digital, îl trimite într-un alt oraș, țară sau alt continent către un server situat acolo, care transformă din nou semnalul digital în analog și îl trimite abonatului dorit. Interlocutorii vorbesc ca pe un telefon obișnuit, totuși, uneori există o mică întârziere (pentru o fracțiune de secundă) în răspuns. Amintiți-vă încă o dată că, pentru a salva canalele de comunicare, informațiile vocale sunt transmise în „pachete” de date digitale: informațiile voastre sunt împărțite în segmente, pachete, numite protocoale Internet (IP).

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) este principalul protocol de Internet sau formatul de transmisie a datelor pe Internet. În același timp, IP asigură promovarea pachetului în rețea, iar TCP garantează fiabilitatea livrării acestuia. Ele oferă o defalcare a datelor transmise în pachete, transferul fiecăruia dintre ele către destinatar pe o rută arbitrară și apoi - asamblarea în ordinea corectă și fără pierderi.

Nu numai pachetele dvs. sunt transmise secvenţial pe canalul de comunicaţie, ci şi pachetele altor abonaţi. La celălalt capăt al liniei de comunicare, toate pachetele tale sunt din nou combinate, iar interlocutorul tău aude tot discursul tău. Pentru a nu simți o întârziere în conversație, acest proces nu trebuie să depășească 0,3 secunde. Așa se comprimă informațiile, datorită căreia telefonia prin internet este de câteva ori mai ieftină decât apelurile convenționale la distanță lungă și cu atât mai mult apelurile internaționale.

Skype (www.skype.com) a fost creat în 2003. Este complet gratuit și nu necesită aproape nicio cunoștință de la utilizator pentru a-l instala sau utiliza. Vă permite să vorbiți cu suport video cu interlocutorii care stau la computerele lor din diferite părți ale lumii. Pentru ca interlocutorii să se poată vedea, computerul fiecăruia dintre ei trebuie să fie echipat cu o cameră web.

Acesta este un drum atât de lung în dezvoltarea comunicațiilor pe care a făcut-o omenirea: de la semnale de incendiu și tobe până la un telefon mobil mobil, care vă permite să contactați aproape instantaneu două persoane situate oriunde pe planeta noastră.

4. Organizarea accesului la rețelele informaționale

4.1 Structurateritorialăretelelor

Internetul este cea mai mare și singura rețea de acest gen din lume. Printre rețelele globale, ocupă o poziție unică. Este mai corect să o considerăm ca o asociere a multor rețele care își păstrează valoarea independentă.

Într-adevăr, internetul nu are nici un proprietar clar, nici o identitate națională. Orice rețea poate fi conectată la Internet și, prin urmare, poate fi considerată parte a acestuia, dacă folosește protocoalele TCP/IP acceptate de Internet sau are convertoare la protocoale TCP/IP. Aproape toate rețelele naționale și regionale au acces la Internet.

O rețea teritorială (națională) tipică are o structură ierarhică.

Nivelul superior sunt noduri federale interconectate prin canale de comunicație trunchi. Canalele trunchi sunt organizate fizic pe FOCL sau pe canale de comunicații prin satelit.

Nivel mediu - noduri regionale care formează rețele regionale. Acestea sunt conectate la nodurile federale și, eventual, între ele prin circuite dedicate de viteză mare sau medie, cum ar fi circuite T1, E1, B-ISDN sau legături cu microunde.

Nivelul inferior îl constituie nodurile locale (servere de acces) conectate cu noduri regionale, în principal canale de comunicații telefonice comutate sau dedicate, deși există o tendință notabilă de trecere la canalele de viteză mare și medie.

La nodurile locale sunt conectate rețelele locale ale întreprinderilor mici și mijlocii, precum și computerele utilizatorilor individuali. Rețelele corporative ale întreprinderilor mari sunt conectate la noduri regionale prin canale dedicate de viteză mare sau medie.

4.2 Principalfeluriacces

4.2. 1 Serviciu de tehnologie de telecomunicații

Principalele servicii oferite de tehnologiile de telecomunicații sunt:

E-mail;

Transfer de fișier;

teleconferințe;

Servicii de referinţă (tablouri de buletin);

Videoconferinta;

Acces la resurse de informații (baze de date) ale serverelor de rețea;

Comunicatii celulare mobile;

Telefonie pe computer.

Specificul telecomunicatiilor se manifesta in primul rand in protocoalele aplicative. Dintre acestea, protocoalele asociate internetului și protocoalele ISO-IP (ISO 8473), legate de modelul cu șapte straturi al sistemelor deschise, sunt cele mai cunoscute. Protocoalele aplicațiilor de internet includ:

Telnet - un protocol de emulare a terminalului, sau, cu alte cuvinte, un protocol de implementare a telecomenzii este utilizat pentru a conecta un client la un server atunci când acestea sunt situate pe computere diferite, utilizatorul are acces la computerul server prin terminalul său;

FTP - protocol de schimb de fișiere (este implementat modul gazdă la distanță), clientul poate solicita și primi fișiere de la server, a căror adresă este specificată în cerere;

HTTP (Hypertext Transmission Protocol) - protocol de comunicare între serverele WWW și clienții WWW;

NFS este un sistem de fișiere de rețea care oferă acces la fișierele tuturor mașinilor UNIX dintr-o rețea locală, de ex. sistemele de fișiere nod apar utilizatorului ca un singur sistem de fișiere;

SMTP, IMAP, POP3 - protocoale de e-mail.

Aceste protocoale sunt implementate folosind software-ul corespunzător. Pentru Telnet, FTP, SMTP, numere fixe de porturi de protocol sunt alocate pe partea de server.

4.2. 2 E-mail

E-mail (E-mail) - un mijloc de schimb de mesaje prin comunicații electronice (în modul off-line). Puteți redirecționa mesaje text și fișiere arhivate. Acesta din urmă poate conține date (de exemplu, texte de program, date grafice) în diferite formate.

4.2. 3 Partajarea fișierelor

Partajarea fișierelor - acces la fișiere distribuite pe diferite computere. Internetul folosește protocolul FTP la nivelul aplicației. Accesul este posibil în modurile off-line și on-line.

În modul off-line, o solicitare este trimisă către serverul FTP, serverul generează și trimite un răspuns la cerere. În modul on-line, se efectuează vizualizarea interactivă a directoarelor serverului FTP, selectarea și transferul fișierelor necesare. Este necesar un client FTP pe computerul utilizatorului.

4.2. 4 Grupuri de știri și panouri de știri

Teleconferințe - acces la informațiile alocate pentru utilizare în grup în conferințe separate (grupuri de știri). Sunt posibile teleconferințe globale și locale. Includerea materialelor în grupurile de știri, distribuirea notificărilor despre noile materiale primite, onorarea comenzilor sunt principalele funcții ale software-ului de teleconferință. Sunt posibile moduri de e-mail și on-line.

Cel mai mare sistem de teleconferință este USENET. În USENET, informațiile sunt organizate ierarhic. Mesajele sunt trimise fie în avalanșă, fie prin liste de corespondență.

Teleconferințele pot fi cu sau fără un moderator. Exemplu: munca unei echipe de autori pe o carte pe liste de corespondență.

Există și mijloace de conferință audio (teleconferință vocală). Un apel, o conexiune, o conversație au loc pentru utilizator ca într-un telefon obișnuit, dar conexiunea trece prin Internet.

„Bulletin board” electronic BBS (Bulletin Board System) - o tehnologie apropiată de funcționalitate unei teleconferințe, vă permite să trimiteți mesaje central și prompt către mulți utilizatori.

Software-ul BBS combină e-mailul, teleconferința și partajarea fișierelor. Exemple de programe care au instrumente BBS sunt Lotus Notes, World-group.

4.2. 5 Acces la bazele de date distribuite

În sistemele „client/server”, cererea trebuie formată pe computerul utilizatorului, iar organizarea căutării datelor, prelucrarea acestora și formarea unui răspuns la cerere aparțin computerului server.

În acest caz, informațiile necesare pot fi distribuite pe diferite servere. Există servere speciale de baze de date pe Internet numite WAIS (Wide Area Information Server), care pot conține colecții de baze de date controlate de diferite SGBD.

Un scenariu tipic pentru lucrul cu un server WAIS:

Selectarea bazei de date necesare;

Formarea unei interogări constând din cuvinte cheie;

Trimiterea unei cereri către serverul WAIS;

Primirea de la server a titlurilor documentelor corespunzătoare cuvintelor cheie specificate;

Selectarea antetului dorit și trimiterea acestuia către server;

Obțineți textul documentului.

Din păcate, WAIS nu este în curs de dezvoltare, deci este puțin utilizat, deși indexarea și căutarea prin indici în rețele mari de informații nestructurate, care a fost una dintre funcțiile principale ale WAIS, este o sarcină urgentă.

4.2. 6 Sistemul informatic WWW

WWW (World Wide Web - World Wide Web) - sistem de informare hipertext al Internetului. Celălalt nume scurt este Web. Acest sistem mai modern oferă utilizatorilor mai multe opțiuni.

În primul rând, este un hipertext - un text structurat cu introducerea de referințe încrucișate în el, care reflectă conexiunile semantice ale părților textului. Cuvintele de legătură sunt evidențiate în culoare și/sau subliniate. Selectarea unui link afișează textul sau imaginea asociată cu cuvântul link. Puteți căuta conținut după cuvinte cheie.

În al doilea rând, este facilitată prezentarea și achiziția imaginilor grafice. Informațiile accesibile prin tehnologia Web sunt stocate pe serverele Web.

Serverul are un program care monitorizează constant sosirea solicitărilor de la clienți pe un anumit port (de obicei portul 80). Serverul satisface cererile prin transmiterea clientului a continutului paginilor Web solicitate sau a rezultatelor procedurilor solicitate. Programele client WWW se numesc browsere.

Există browsere de text și grafice. Browserele au comenzi pentru paginare, trecerea la documentul anterior sau următor, imprimare, urmărirea unui link hipertext și așa mai departe.

Pentru pregătirea materialelor și includerea lor în baza de date WWW a fost dezvoltat un limbaj HTML special (Hypertext Markup Language) și editori de software care îl implementează, precum Internet Assistant ca parte a editorului Word sau Site Edit; pregătirea documentelor este, de asemenea, furnizat ca parte a majorității browserelor.

Pentru comunicarea între serverele Web și clienți, a fost dezvoltat protocolul HTTP, care funcționează pe baza TCP/IP. Serverul web primește o solicitare de la browser, găsește fișierul care se potrivește cu cererea și îl transmite browserului pentru vizualizare.

Concluzie

Tehnologiile Intranet și Internet continuă să evolueze. Sunt dezvoltate noi protocoale; cele vechi sunt în curs de revizuire. NSF a complicat foarte mult sistemul prin introducerea rețelei sale principale, a mai multor rețele regionale și a sute de rețele universitare.

Alte grupuri continuă să se alăture Internetului. Cea mai semnificativă schimbare nu s-a datorat adăugării de rețele suplimentare, ci din cauza traficului suplimentar.

Fizicienii, chimiștii și astronomii lucrează și fac schimb de date mai multe decât oamenii de știință în domeniul informaticii care alcătuiesc cea mai mare parte a traficului internetului timpuriu.

Acești noi oameni de știință au determinat o creștere semnificativă a descărcărilor de pe Internet când au început să-l folosească, iar descărcările au crescut constant pe măsură ce îl foloseau din ce în ce mai mult.

Pentru a face față creșterii traficului, lățimea de bandă a rețelei principale a NSFNET a fost dublată, rezultând o lățime de bandă actuală de aproximativ 28 de ori mai mare decât cea originală; Este planificată o altă creștere pentru a aduce acest raport la 30.

În acest moment, este dificil de prezis când va dispărea nevoia de creștere suplimentară a debitului. Creșterea cererii de rețele nu a fost neașteptată. Industria calculatoarelor a făcut mare plăcere de cererile constante pentru mai multă putere de procesare și mai mult spațiu de stocare pentru date de-a lungul anilor.

Utilizatorii tocmai au început să înțeleagă cum să folosească rețelele. În viitor, ne putem aștepta la o creștere constantă a nevoii de interacțiune.

Prin urmare, tehnologiile de interoperabilitate cu lățime de bandă mai mare vor fi necesare pentru a face față acestei creșteri.

Expansiunea Internetului constă în complexitatea care a apărut din faptul că mai multe grupuri autonome fac parte din Internetul unificat. Proiectele originale pentru multe subsisteme și-au asumat controlul centralizat. A fost nevoie de mult efort pentru a finaliza aceste proiecte pentru a funcționa sub guvernanță descentralizată.

Deci, pentru dezvoltarea ulterioară a rețelelor informaționale, vor fi necesare mai multe tehnologii de comunicare de mare viteză.

Bibliografie

1. Lazarev V.G. Rețele digitale inteligente: Manual./Ed. Academicianul N.A. Kuznetsova. - M.: Finanțe și statistică, 1996.

2. Noi tehnologii pentru transferul de informații. - URL: http://cyberfix.ucoz.ru. - (Data accesului: 18.12.2015).

3. Pushnin A.V., Yanushko V.V. Rețele de informații și telecomunicații. - Taganrog: Editura TRTU, 2005. 128 p.

4. Semenov Yu.A. Protocoale și resurse de internet. - M.: Radio și comunicare, 1996.

5. Sisteme de telecomunicații. - URL: http://otherreferats.allbest.ru/radio. - (Data accesului: 18.12.2015).

6. Finaev V.I. Schimburile de informații în sisteme complexe: Manual. - Taganrog: Editura TRTU, 2001.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Principii de construcție a sistemelor de transmitere a informațiilor. Caracteristicile semnalelor și canalelor de comunicare. Metode si modalitati de realizare a modulatiei de amplitudine. Structura rețelelor de telefonie și telecomunicații. Caracteristicile sistemelor telegrafice, mobile și digitale de comunicații.

lucrare de termen, adăugată 29.06.2010


Caracteristicile rețelelor locale de calculatoare și luarea în considerare a principiilor de bază ale Internetului global. Conceptul, funcționarea și componentele e-mailului, formatele adreselor sale. Mijloace de telecomunicații de comunicare: radio, telefon și televiziune.

lucrare de termen, adăugată 25.06.2011


Componente hardware ale rețelelor de calculatoare de telecomunicații. Stații de lucru și noduri de comunicare. Module care formează zona de interacțiune între procesele aplicate și mijloacele fizice. Direcții de prelucrare a datelor și metode de stocare.

prelegere, adăugată 16.10.2013


Topologia magistrală, arborescentă, inelă a rețelelor de telecomunicații. Utilizator, agenti de transport si livrare; Internet și protocoale de transport. Transfer de date sincron și asincron. Utilizarea unui hub, comutator, router.

test adăugat la 10.11.2012


Scopul comutatorului, sarcinile sale, funcțiile, caracteristicile tehnice. Avantaje și dezavantaje în comparație cu routerul. Fundamentele tehnologiei de organizare a sistemelor de cablu ale rețelei și arhitectura rețelelor locale de calculatoare. Model de referință OSI.

raport de practică, adăugat la 14.06.2010


Prezentare generală a rețelelor de transmisie a datelor. Mijloace și metode utilizate pentru proiectarea rețelelor. Dezvoltarea unui proiect pentru o rețea de acces la abonați de mare viteză bazată pe tehnologii de comunicație prin fibră optică folosind instrumente de proiectare asistată de calculator.

teză, adăugată 04.06.2015


Sisteme moderne de telecomunicații; principalele standarde de comunicații mobile GSM, CDMA 200, UMTS. Utilizarea noilor servicii și tehnologii de a treia generație de către operatorii de rețele celulare. Dispune de cele mai recente standarde de acces wireless: Wi-Fi, Bluetooth.

tutorial, adăugat 11/08/2011


Studiul tendințelor de dezvoltare a telecomunicațiilor și a tehnologiilor informaționale de rețea. Rețele distribuite pe fibră. Servicii interactive de informare comercială. Internet, e-mail, avizier, videoconferințe.

rezumat, adăugat 28.11.2010


Clasificarea rețelelor de telecomunicații. Scheme de canale bazate pe rețeaua de telefonie. Varietăți de rețele necomutate. Apariția rețelelor globale. Probleme ale întreprinderii distribuite. Rolul și tipurile de rețele globale. Opțiune de combinare a rețelelor locale.

prezentare, adaugat 20.10.2014


Conceptul de rețele de transmisie a datelor, tipurile și clasificarea acestora. Fibră optică și rețele coaxiale de fibră. Utilizarea firelor telefonice de perechi răsucite și a abonatului pentru transmisia de date. Sisteme de acces prin satelit. Rețele celulare personale.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Documente similare

Aspecte teoretice ale mijloacelor de comunicare. Tipuri și tehnologii de bază ale comunicării. Rețelele sociale: concept, istoria creației. Scurtă descriere a rețelei sociale Twitter, capacitățile acesteia. Analiza blogului celebrei persoane pe exemplul Elenei Vesnina.

lucrare de termen, adăugată 28.06.2017


Conceptul de mediu de telecomunicații și posibilitățile sale didactice la lecția de informatică. Tehnologii web de interacțiune pedagogică. Posibilitățile pedagogice ale internetului și tendințele în predare. Sistemul mijloacelor tehnologice ale mediului de telecomunicaţii.

lucrare de termen, adăugată 27.04.2008


Proiecte educaționale de telecomunicații în sistemul de învățământ general. Caracteristici ale utilizării telecomunicațiilor computerizate în sala de clasă la școală. Perspective de dezvoltare. Metode de utilizare a proiectelor de telecomunicații în cursul de bază al informaticii.

lucrare de termen, adăugată 27.04.2008


Indicații audio pentru episoadele selectate. Schema structurală a conexiunii echipamentelor de pe șantier, ținând cont de semnalul video, audio și semnalul de sincronizare pentru fiecare scenă. Motivul alegerii microfoanelor, caracteristicile acestora, scopul în episoadele selectate.

lucrare de termen, adăugată 29.05.2014


Conceptul de rețele de calculatoare, tipurile și scopul acestora. Dezvoltarea unei rețele locale Gigabit Ethernet, construirea unei diagrame bloc a configurației acesteia. Selectarea și justificarea tipului de sistem de cablu și echipamente de rețea, descrierea protocoalelor de schimb.

lucrare de termen, adăugată 15.07.2012


Funcțiile și caracteristicile adaptoarelor de rețea. Caracteristici ale utilizării routerelor bridge. Scopul și funcțiile repetitoarelor. Principalele tipuri de echipamente de transmisie ale rețelelor globale. Scopul și tipurile de modemuri. Principii de funcționare a echipamentelor rețelelor locale.

test, adaugat 14.03.2015


Principalele caracteristici ale rețelelor locale de calculatoare. Nevoile de internet. Analiza tehnologiilor LAN existente. Proiectarea logică a unei rețele LAN. Alegerea echipamentelor și a software-ului de rețea. Calculul costului de creare a unei rețele. Performanța și securitatea rețelei.

lucrare de termen, adăugată 03/01/2011

Introducere. 2

Sistem digital de telecomunicații. 5

Telecomunicaţie. 5

1.2) Sistem de telecomunicații. 9

1.3) Sistem de transmisie digitală. 12

1.3.1) Sistem de transmisie digital secundar PCM120. 21

1.3.2) Sistem de transmisie digital terțiar PCM480. 25

1.3.4. STM-N.. 32

1.4) Tipuri de DH.. 43

1.5) Sisteme de transmisie digitală PCM și STM.. 56

Principalele avantaje ale tehnologiei SDH: 57

Dezavantaje ale tehnologiei SDH: 58

2.2. Determinați pasul de cuantificare după amplitudine. 66

2.3. Elaborați o diagramă a spectrului de timp al PZT. 71

2.4) Elaborați o diagramă bloc mărită a PZT, constând din echipamente de multiplexare temporară, echipamente ale traseului liniar al stației terminale și stații intermediare ale căii liniare. 86

Concluzie. 91

Bibliografie. 92

Introducere

Progresul științific și tehnologic de la sfârșitul secolului al XX-lea a deschis calea pentru crearea unei societăți informaționale globale, în care tehnologiile informației și telecomunicațiilor au o importanță deosebită, dezvoltându-se în sectorul infocomunicațiilor.

Omenirea trece la un nou nivel de comunicare și transfer de informații. Acum, pentru a transmite un mesaj, nu este nevoie să fii aproape. Este posibil să transmiteți informații din diferite părți ale lumii. Sistemele de telecomunicații au un impact mare asupra tuturor sferelor vieții umane. Rusia trebuie să finanțeze dezvoltarea sistemelor de telecomunicații, pentru că statul este cu un pas mai jos în comparație cu tendințele globale.

Dezvoltarea comunicaţiilor la începutul secolului XXI se caracterizează prin următoarele concepte: universalizare, integrare, intelectualizare - din punct de vedere al mijloacelor tehnice şi în planul reţelei; globalizare, personalizare – din punct de vedere al serviciilor. Progresul în domeniul comunicațiilor se bazează pe dezvoltarea și stăpânirea noilor tehnologii de telecomunicații, precum și pe dezvoltarea și îmbunătățirea în continuare a celor existente care nu și-au epuizat încă potențialul.

Dezvoltarea sectorului infocomunicațiilor în lume se produce simultan în mai multe direcții. În același timp, în domeniul telecomunicațiilor și informației, se caracterizează prin crearea unor sisteme de infocomunicații globale, care se bazează pe sisteme de transmisie digitală (DTS) în diverse scopuri, cu utilizarea pe scară largă a tehnologiilor moderne de fibră optică și a sistemelor de comutație digitală. de diferite tipuri și niveluri.

Comunicarea digitală se dezvoltă activ în întreaga lume - aceasta este principala tendință în dezvoltarea telecomunicațiilor. Calitatea comunicării digitale are o serie de avantaje față de comunicarea convențională. Pe baza sistemelor de transmisie digitală, se construiesc rețele extinse de transport cu aproape orice scop. Datorită progresului științific, sistemele moderne de transmisie a datelor digitale permit transmiterea simultană a semnalului audio, video și digital.

Ultimii ani în Rusia în ceea ce privește dezvoltarea telecomunicațiilor nu au fost stabili. Acestea au fost precedate de o criză globală a telecomunicațiilor care a dus la o creștere mai lentă. Cu toate acestea, chiar și în această perioadă, au fost dezvoltate și introduse noi tehnologii de telecomunicații. În această perioadă, OJSC „Svyazinvest” a realizat structurarea fostelor rețele de telecomunicații în vederea consolidării acestora, a creat companii puternice, foarte capitalizate, profitabile și competitive. Drept urmare, există șapte companii interregionale (RTO) în Rusia și aproximativ 6.500 de noi operatori înregistrați pe piața de telecomunicații. În iunie 2003, Duma de Stat a Federației Ruse a adoptat o nouă lege federală „Cu privire la comunicații”, care a intrat în vigoare la 1 ianuarie 2004. Cu aceasta, în esență, sunt conectate finalizarea unei etape în dezvoltarea comunicațiilor în Rusia și începutul unei noi etape.

Modernizarea rețelelor terestre de difuzare prin trecerea la tehnologiile digitale este o tendință globală urmată de Federația Rusă. Tranziția la difuzarea digitală în Rusia nu numai că va oferi populației o difuzare cu mai multe programe de o anumită calitate, ci va avea și un efect stimulativ asupra dezvoltării piețelor media, comunicațiilor și producției de echipamente radio și televiziune interne, crearea a infrastructurii pentru producție și inovare, organizații de marketing și servicii, dezvoltarea în continuare a întreprinderilor mici și mijlocii și dezvoltarea concurenței în acest domeniu. Scopul principal, în conformitate cu Conceptul de dezvoltare a difuzării de televiziune și radio în Federația Rusă pentru 2008-2015, este de a oferi populației o difuzare cu mai multe programe cu furnizarea garantată de canale de televiziune și radio disponibile public de o anumită calitate, ceea ce va permite statului să realizeze pe deplin dreptul constituțional al cetățenilor de a primi informații.

În conformitate cu acest obiectiv, au fost stabilite următoarele sarcini:

Explorează principiile de bază ale unui sistem digital de transmisie a datelor;

Luați în considerare ce sisteme de transmisie digitală există;

Pentru a studia caracteristicile construirii sistemelor de transmisie digitală.

Sistem digital de telecomunicații

Telecomunicaţie

Telecomunicații (greacă tele - departe, departe și latină communicatio - comunicare) - transmisie de date pe distanțe lungi.

Facilități de telecomunicații - un set de instrumente tehnice, software și organizatorice pentru transmiterea datelor pe distanțe lungi.

O rețea de telecomunicații este un ansamblu de mijloace de telecomunicații interconectate și formând o rețea cu o anumită topologie (configurație). Rețelele de telecomunicații sunt:

Reţele telefonice pentru transmiterea de date telefonice (voce);

Reţele radio pentru transmiterea de date audio;

Reţele de televiziune pentru transmisia de date video;

Rețele digitale (de calculatoare) sau rețele de transmisie a datelor (DTN) pentru transmiterea de date digitale (de calculator).

Datele din rețelele digitale de telecomunicații se formează sub formă de mesaje care au o anumită structură și sunt considerate ca un întreg.

Datele (mesajele) pot fi:

continuu;

Discret.

Datele continue pot fi reprezentate ca o funcție continuă a timpului, cum ar fi vorbirea, sunetul, video. Datele discrete constau din caractere (simboluri).

Transmiterea datelor într-o rețea de telecomunicații se realizează folosind reprezentarea lor fizică - semnale.

Următoarele tipuri de semnale sunt utilizate în rețelele de calculatoare pentru transmiterea datelor:

Electrice (curent electric);

Optică (luminoasă);

Electromagnetice (câmp de radiații electromagnetice – unde radio).

Pentru transmiterea semnalelor electrice și optice se folosesc linii de comunicație prin cablu, respectiv:

electrice (ELS);

Fibră optică (FOCL).

Transmiterea semnalelor electromagnetice se realizează prin linii radio (RLS) și linii de comunicații prin satelit (SLS).

Semnalele, precum datele, pot fi:

continuu;

Discret.

În acest caz, datele continue și discrete pot fi transmise într-o rețea de telecomunicații fie sub formă de semnale continue sau discrete.

Procesul de conversie (reprezentare) a datelor în forma necesară transmiterii printr-o linie de comunicație și care permite, în unele cazuri, detectarea și corectarea erorilor care apar din cauza interferențelor în timpul transmiterii lor, se numește codare. Un exemplu de codificare este reprezentarea datelor ca caractere binare. În funcție de parametrii mediului de transmisie și de cerințele pentru calitatea transmisiei datelor, pot fi utilizate diverse metode de codare.

O linie de comunicație este un mediu fizic prin care sunt transmise semnale informaționale, generate prin mijloace tehnice speciale legate de echipamente liniare (emițătoare, receptoare, amplificatoare etc.). O linie de comunicație este adesea considerată ca un ansamblu de circuite fizice și mijloace tehnice care au structuri liniare comune, dispozitive pentru întreținerea lor și același mediu de propagare. Semnalul transmis în linia de comunicație se numește liniar (din linia cuvântului).

Liniile de comunicare pot fi împărțite în 2 clase:

Cablu (linii de comunicații electrice și fibră optică);

Wireless (legături radio).

Canalele de comunicare sunt construite pe baza liniilor de comunicare.

Un canal de comunicație este o combinație de una sau mai multe linii de comunicație și echipamente de formare a canalelor care asigură transmisia de date între abonații care interacționează sub formă de semnale fizice corespunzătoare tipului de linie de comunicație.

Canalul de comunicație poate consta din mai multe linii de comunicație seriale, formând un canal compus, de exemplu: se formează un canal de comunicație între abonații A1 și A2, incluzând linii de comunicație telefonice (TfLS) și fibră optică (FOCL). În același timp, într-o linie de comunicație, așa cum va fi arătat mai jos, pot fi formate mai multe canale de comunicație care asigură transmisia simultană de date între mai multe perechi de abonați.

Sistem de telecomunicații

În sistemele de telecomunicații (TS) se obișnuiește să se înțeleagă structuri și mijloace concepute pentru a transmite cantități mari de informații (de obicei în formă digitală) prin linii de comunicații sau radio special amenajate. În același timp, ar trebui să deservească un număr semnificativ de utilizatori de sistem (de la câteva mii). Sistemele de telecomunicații includ structuri de transmisie a informațiilor precum transmisiile de televiziune (colectivă, prin cablu, prin satelit, celular), rețelele publice de telefonie (PSTN), sistemele de comunicații celulare (inclusiv macro și microcelulare), sistemele de paginare, sistemele de comunicații prin satelit și echipamentele de navigație; rețele de fibră pentru transmiterea informațiilor.

De remarcat că principala cerință pentru sistemele de comunicație este absența faptului de întrerupere a comunicării, dar sunt permise o oarecare deteriorare a calității mesajului transmis și așteptarea stabilirii conexiunii.

După scop, sistemele de telecomunicații sunt grupate după cum urmează:

sisteme de difuzare;

sisteme de comunicații (inclusiv paginare);

· retele de calculatoare.

După tipul de mediu de transfer de informații utilizat:

cablu (cupru tradițional);

fibra optica;

eteric;

satelit.

Prin transfer de informații:

· analogic;

digital.

Vom lua în considerare metodele de transmisie: analogică și digitală.

Există două clase în sistemele de comunicații de telecomunicații (comutație). Acestea sunt sisteme analogice și digitale.

Sisteme analogice de transmisie și comunicații (comutație).
În sistemele analogice, toate procesele (recepție, transmisie, comunicare) se bazează pe semnale analogice. Există multe exemple de astfel de sisteme: difuzare de televiziune, radio, comutare telefonică (comunicare).
Sisteme digitale de transmisie și comunicație (comutare).
În sistemele digitale, toate procesele provin din semnale digitale (discrete). Exemple sunt - facilități moderne de comunicare, telefonie digitală, televiziune digitală. Procesul evolutiv de tranziție de la sisteme analogice la digitale este legat de:

1. epoca noilor tehnologii, respectiv, tehnologiile de procesare a semnalului cu microprocesor se răspândesc tot mai mult în tehnologie;

2. se creează o rețea de mare viteză de rețele de telecomunicații digitale;
Firele de conectare ale rețelei sunt autostrăzi, care sunt un set de canale de comutare (comunicații) digitale la scară globală și locală. Accesul la aceste canale este permis diverselor agenții guvernamentale, companii și utilizatori privați. Calitatea transmisiei și comunicării este în mod corespunzător foarte ridicată.
Să oferim avantajele sistemelor de transmisie digitală și procesare a datelor față de sistemele analogice:
1. Fiabilitatea transmisiei datelor, precum și imunitate ridicată la zgomot;
2. Stocarea datelor la cel mai înalt nivel;
3. Legat de calcul;
4. Minimizarea apariției erorilor la prelucrarea, transmiterea, comutarea (comunicarea) datelor;

Sistem de transmisie digitală

Controale, un sistem de control automat în care semnalele sunt cuantificate în termeni de nivel și timp. Semnalele continue (influențele) care apar în partea analogică a sistemului (care include de obicei obiectul de control, actuatoarele și convertoarele de măsurare) sunt convertite în convertoare analog-digitale, de unde sunt recepționate digital pentru procesare într-un computer digital. Rezultatele prelucrării datelor sunt supuse transformării inverse sub formă de semnale continue (influențe) alimentate la actuatoarele obiectului de control. Utilizarea unui computer digital face posibilă îmbunătățirea semnificativă a calității controlului și optimizarea controlului instalațiilor industriale complexe. Un exemplu este un sistem automat de control al procesului (APCS).

Conceptul de „transmisie digitală” este destul de larg și include multe aspecte, cum ar fi alegerea parametrilor pulsului într-un anumit mediu de transmisie, conversia unei secvențe digitale într-un cod de transmisie etc.

Sincronizare În sistemele de transmisie digitală, este necesar să se asigure că toate operațiunile de procesare a semnalului digital sunt efectuate sincron și secvenţial. Dacă aceste operațiuni au avut loc local și au fost sincronizate dintr-o singură sursă, atunci nu au fost probleme. În acest caz, nu ar fi impuse cerințe stricte asupra stabilității oscilatorului principal, deoarece aceleași modificări ale frecvenței de ceas ar avea loc în toate secțiunile. Dar, deoarece orice sistem de transmisie digitală poate fi considerat constând din două sau mai multe semi-seturi de recepție și transmisie separate de distanțe considerabile, cerințele de sincronizare devin fundamentale. Foarte stabile și, prin urmare, costisitoare, ceasurile pot deveni inutile din cauza zgomotului de linie care provoacă fluctuații de ceas. În esență, jitterul cauzează o modificare a numărului de biți transmiși pe linie. Pentru a combate acest fenomen, se folosesc dispozitive de memorie elastică, în care înregistrarea se realizează la frecvența de ceas a semnalului primit și citirea la frecvența de ceas a generatorului local. O astfel de memorie vă permite să compensați chiar și abaterile mari, dar pe termen scurt, ale frecvenței ceasului. Cu toate acestea, memoria elastică nu face față abaterilor lungi, chiar mici. Poate depăși sau sub depășire în funcție de raportul frecvențelor de ceas. În acest caz, apare așa-numita alunecare. Recomandarea ITU-T G.822 normalizează frecvența derapajelor în funcție de calitatea serviciului și stabilește distribuția duratei de muncă cu o calitate redusă și nesatisfăcătoare. Astfel, recomandarea ITU-T permite unele încălcări de sincronizare pe rețelele digitale sincrone. Recomandarea ITU-T G.803 descrie următoarele moduri de rețele digitale pentru sincronizare: • modul sincron, în care practic nu există derapaje, având un caracter aleator. Acest mod de funcționare a rețelelor cu sincronizare forțată, atunci când toate elementele rețelei primesc o frecvență de ceas de la un generator de referință. · Modul pseudosincron apare atunci când există mai multe generatoare foarte stabile (instabilitatea lor nu este mai mare de 10-11 conform G.811). Este permis un derapaj la 70 de zile. Acest mod are loc la joncțiunile rețelelor cu moduri sincrone ale diferiților operatori. · Modul plesiocron apare pe rețeaua digitală atunci când elementul de rețea pierde sincronizarea forțată externă. Într-o rețea cu modul sincron, acest lucru se poate întâmpla dacă căile principale și de rezervă ale semnalului de ceas eșuează sau dacă oscilatorul de referință eșuează. Pentru a asigura în acest caz un nivel de alunecare acceptabil, 1 alunecare la 17 ore, generatoarele de elemente de rețea trebuie să aibă o instabilitate de cel mult 10-9. · Modul asincron se caracterizează printr-o alunecare la 7 secunde, ceea ce permite să avem generatoare cu instabilitate nu mai rea de 10-5. Acest mod practic nu este utilizat pe rețelele digitale. În prezent, toate sistemele de transmisie digitală utilizate în rețelele digitale sunt de obicei împărțite în sisteme PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy - plesiochronous digital hierarchy) și SDH (Synchronous Digital Hierarchy - synchronous digital hierarchy). Ei își datorează numele modurilor de funcționare corespunzătoare pentru sincronizare. În acest articol, vom lua în considerare PDH în detaliu; un articol separat este dedicat principiilor SDH. Sistemele PDH de ierarhie digitală plesiocronă au fost primele care au apărut și s-au bazat pe canale de diviziune în timp (TMD) și sisteme de codare PCM. Din motive istorice, au apărut două tipuri de ierarhie plesiocronă - cea nord-americană, folosită mai ales în SUA, Canada și Japonia, și cea europeană, folosită în majoritatea țărilor. Rata de bază sau nivelul zero în ambele tipuri de ierarhie (PDH și SDH) este de 64 kbps, ceea ce se referă la un canal telefonic standard. Următorul pas în ierarhiile plesiocrone sunt sistemele primare de transmisie digitală. ITU-T G.732 descrie sistemul european (PCM30), în timp ce G.733 descrie sistemul nord-american (PCM24). Un cadru sau ciclu al sistemului PCM30 are o durată de 125 µs și este format din 32 de octeți, fiecare dintre care se referă la un canal specific al sistemului. Fig 1.1) Structura ciclului. Figura arată structura ciclului. Canalul zero este destinat transmiterii semnalelor de serviciu și a semnalelor de sincronizare. Canalele de la 1 la 15 și de la 17 la 31 sunt informații sau telefonice. În fiecare ciclu, sunt transmise 32 * 8 = 256 de biți, ceea ce oferă în cele din urmă o viteză de 2048 kbps. Canalul numărul 16 se numește canal de semnalizare și poate fi utilizat în două moduri: • pentru a transmite informații de semnalizare pentru canalele telefonice. În acest caz, în fiecare ciclu, octetul canalului de semnalizare este împărțit în două jumătăți. În prima jumătate, informațiile semnalului sunt transmise secvenţial timp de 15 cicluri de la 1 la 15 canale telefonice, în a doua - de la 16 la 31 de canale. În cadrul zero, un semnal de sincronizare cu mai multe cadre este transmis pe canalul de semnalizare. Astfel, informațiile de semnalizare sunt transmise prin canalul de semnalizare pentru fiecare canal de telefon la o rată de 2 kbps. · canalul de semnalizare al sistemului PCM30 poate fi utilizat pentru a furniza transmisie de semnalizare pe un canal comun, de exemplu, SS No. 7, sau pentru transmisia de date. Să explicăm o notație din figură. În toți octeții de supraîncărcare, bitul marcat „X” este rezervat utilizării internaționale. Biții „Y” sunt rezervați pentru uz național. Bitul „Z” este folosit pentru a semnala defecțiunile multicadre. Bitul „A” este folosit pentru a semnala prezența mesajelor importante. Acest semnal apare (bitul ia valoarea „1”) în următoarele cazuri: · întreruperea alimentării; eșec de sincronizare a cadrelor; defecțiunea echipamentului de codificare a liniilor; · prezența erorilor în semnalul de intrare 2.048 Mbps; · frecvența de apariție a erorilor de sincronizare a cadrelor seriale depășește valoarea de 10-3. Ciclul PCM24 are și o durată de 125 µs, dar constă din 24 de octeți și un bit suplimentar. Fiecare octet se referă la un anumit canal de sistem. Orez. 1.2. Structura ciclului. Figura arată structura ciclului. Într-un ciclu, se transmit 24 * 8 + 1 = 193 de biți, ceea ce oferă o viteză de 1544 kbps. Sincronizarea cadrelor și a mai multor cadre este asigurată de o combinație specifică a unui bit suplimentar, numărat pe 12 cicluri. Informația de semnalizare a canalelor telefonice este transmisă pe două subcanale A și B, formate din biții mai puțin semnificativi ai tuturor canalelor, respectiv, în 6 și respectiv 12 cicluri. Aceste canale oferă semnalizare pentru fiecare canal de telefon la 1.333 kbps. Absența unui canal de semnal separat, în comparație cu ierarhia europeană, permite o utilizare mai eficientă a lățimii de bandă. Cu toate acestea, există o ușoară scădere a vitezei canalului. Datorită multiplicității ciclului de formare a canalului de semnal, egală cu 6, scăderea ratei „plutește” între canale, ceea ce practic nu afectează calitatea vorbirii, dar nu permite transmiterea simultană a datelor pe canale PCM24 individuale. Datorită sincronizării cadru și multicadru, cerințele funcționării plesiocrone în sistemele digitale primare sunt acceptate. Pentru a sincroniza generatoarele slave în ierarhia europeană, se folosește o frecvență de ceas de 2048 kHz, alocată dintr-un flux digital la o viteză de 2048 kbps. Etapele ulterioare ale ierarhiilor digitale plesiocrone nord-americane și europene se bazează pe sistemele lor digitale primare. Tabelele arată raportul dintre numărul de canale și viteze. Tab. 1.1. Ierarhia digitală plesiocronă europeană Fila 1.2. Ierarhia digitală plesiocronă nord-americană Spre deosebire de cea europeană, ierarhia digitală plesiocronă nord-americană are o serie de variații care nu au fost standardizate de ITU-T. Este utilizat un alt semnal DS1C de 3152 kbit/s (T1C), oferind 48 de canale telefonice. În Japonia, se utilizează 32.064 kbps (480 de canale) în loc de 44.736 kbps și 97.728 kbps (1.440 de canale) în loc de 274.176 kbps. După cum se poate observa din tabelele din ierarhia nord-americană, semnalele primesc numele DS, care înseamnă foarte simplu - semnal digital (Digital Signal). Foarte des, combinațiile alfanumerice sunt folosite pentru a indica viteza semnalelor digitale, care sunt prezentate în tabele. Fluxul digital primar este format prin combinarea octet-cu-octet a canalelor. La nivelurile următoare, combinarea are loc pe baza multiplexării bit cu bit a fluxurilor primare. Datorită naturii plesiocrone a fluxurilor primare, alunecările sunt inevitabile atunci când sunt combinate. Pentru a reduce probabilitatea apariției lor, se utilizează o procedură de potrivire sau nivelare a vitezelor (umplutură). Esența sa constă în adăugarea de biți „goali” la capătul de transmisie și excluderea acestora la capătul de recepție. Aceasta este o procedură de umplere pozitivă. Capacitatea de a insera biți suplimentari este oferită prin utilizarea unei rate de flux combinate puțin mai mari decât suma celor inițiale. Desigur, pe lângă biții suplimentari, sunt transmise și semnale de serviciu și semnale de sincronizare a cadrelor. Principalele dezavantaje ale ierarhiei digitale plesiocrone (PDH) sunt imposibilitatea accesului direct la canale, fără proceduri de demultiplexare/multiplexare pentru întregul semnal de linie, și absența practică a instrumentelor de monitorizare și control al rețelei. Nevoia de viteze mai mari a sistemelor de transmisie digitală, cerințele sporite de calitate au condus la crearea sistemelor de ierarhie digitală sincronă (SDH).

1.3.1) Sistem de transmisie digital secundar PCM120

DSP-ul secundar cu PCM, care îndeplinește recomandările CCITT privind ierarhia europeană, este sistemul serial PCM-120. Este conceput pentru a organiza canale în secțiunile locale și zonale ale rețelei primare folosind cabluri de tip ZKNAP și MKS. Nodul principal al sistemului PCM-120 este un dispozitiv pentru generarea unui flux digital secundar tipic cu o rată de transmisie de 8448 kbps din patru primare cu o rată de transmisie de 2048 kbps (Fig. 1.3).În acest caz, ca și în DSP-urile primare, toate opțiunile pentru organizarea canalelor PDI, SV etc., în loc de canale PM, sunt salvate.

1.3. Structura DSP IKM-120

Orez. 1.4. Spectrul de timp al TsSP IKM-120

Tabelul 1.3. Spectrul de timp al DSP IKM-120.

Calea liniară este organizată conform unei scheme cu două cabluri, dar un singur cablu este permis și în secțiunile locale ale rețelei. Schema nominală a secțiunii cablului l uch = 5 km, lungimea maximă a secțiunii de alimentare la distanță l dptah= 200 km. Lungimea maximă a secțiunii de recepție a PM L max = 600 km, care corespunde lungimii maxime a secțiunii de zonă a rețelei primare.

Fluxul digital de la joncțiunea rețelei SS 2 dintre VVG și OLT al sistemului IKM-120 are parametri care respectă recomandările CCITT și, prin urmare, poate fi utilizat pentru a organiza comunicația folosind echipamente standard prin RRL și FOCL.

Fluxul digital secundar este împărțit în cicluri de durată T c = 125µs, constând din intervale de 1056 de biți. Ciclul este subdivizat în patru subcicluri de durată egală (Fig. 1.4.). Primele opt poziții ale subciclului I sunt ocupate de semnalul de ceas al fluxului combinat (111001100), iar restul de 256 de poziții (de la a 9-a la a 264-a inclusiv) - de informațiile fluxurilor sursei combinate simbolic (patru). În figură, în pozițiile corespunzătoare, sunt marcate numerele de simboluri ale fluxurilor sursă. Primele patru poziții ale subciclului II sunt ocupate de primele simboluri ale comenzilor de potrivire a ratei (KCC), iar următoarele patru poziții sunt ocupate de semnalele SS. Al doilea și al treilea simbol al KSS (comanda pentru potrivire pozitivă are forma 111, iar cel negativ - 000) ocupă primele patru poziții ale subciclurilor III și IV.

Distribuția simbolurilor CSS vă permite să protejați comenzile de efectele exploziilor de zgomot de impuls. Pozițiile 5,...,8 ale subciclului III sunt utilizate pentru transmiterea semnalelor CI (două poziții), semnalelor de urgență (o poziție) și comunicarea serviciului de apel (o poziție). În subciclul IV, la pozițiile 5,..., 8, informațiile fluxurilor combinate sunt transmise cu potrivire negativă a vitezei. Cu potrivire pozitivă a vitezei, transmiterea informațiilor la pozițiile 9, ..., 12 IV ale subciclului este exclusă. Astfel, numărul total de simboluri informaționale din ciclu este 1024+4. Deoarece operațiunea de potrivire a ratei este efectuată nu mai des decât după 78 de cicluri, pozițiile 5,...,8 ale subciclului IV sunt ocupate foarte rar și, prin urmare, sunt folosite pentru a transmite informații despre valorile intermediare și natura modificării în ratele fluxurilor combinate.