· Prednáška 27. Princípy budovania telekomunikačných výpočtových systémov.

Úvod

Telekomunikáciemožno definovať ako technológiu, ktorá spája informačné polia, často umiestnené v určitej vzdialenosti od seba. Telekomunikácie v súčasnosti prechádzajú dvojitou revolúciou: rýchlymi zmenami v komunikačných technológiách a rovnako dôležitými zmenami vo vlastníctve, kontrole a poskytovaní komunikačných služieb. Dnešní manažéri musia pochopiť možnosti a výhody rôznych komunikačných technológií, ako aj vedieť vyvážiť náklady a prínosy správneho využívania telekomunikácií.

Telekomunikačný systémje súbor hardvérovo a softvérovo kompatibilných zariadení pripojených do jedného systému na účely prenosu údajov z jedného miesta na druhé. Telekomunikačný systém je schopný prenášať textové, grafické, hlasové alebo obrazové informácie. Táto kapitola popisuje hlavné komponenty telekomunikačných systémov. Nasledujúce časti vysvetľujú, ako tieto komponenty spolupracujú pri vytváraní rôznych druhov sietí.

Typický komunikačný systém zahŕňa servery, používateľské počítače, komunikačné kanály (na obrázku sú označené červenými čiarami), ako aj aktívne zariadenia - modemy, rozbočovače atď.

2. Komponenty telekomunikačného systému

Hlavné komponenty telekomunikačného systému sú uvedené nižšie:

1. Servery, ktoré uchovávajú a spracúvajú informácie.

2. Pracovné stanice a užívateľské PC slúžia na zadávanie dopytov do databáz, prijímanie a spracovanie výsledkov dopytov a plnenie ďalších úloh koncových užívateľov informačných systémov.

3. Komunikačné kanály sú komunikačné linky, ktorými sa prenášajú údaje medzi odosielateľom a príjemcom informácií. Komunikačné kanály využívajú rôzne typy médií na prenos údajov: telefónne linky, kábel z optických vlákien, koaxiálny kábel, bezdrôtové a iné komunikačné kanály.

4. Aktívne vybavenie - modemy, sieťové adaptéry, rozbočovače, prepínače, smerovače atď. Tieto zariadenia sú potrebné na prenos a príjem údajov.

5. Sieťový softvér, ktorý riadi proces prenosu a príjmu dát a riadi činnosť jednotlivých častí komunikačného systému.

Funkcie telekomunikačného systému

Aby mohol telekomunikačný systém prenášať informácie z jedného miesta a prijímať ich na inom, musí vykonávať niektoré operácie, ktoré sú používateľom väčšinou skryté. Predtým, ako telekomunikačný systém odošle informácie, musí vytvoriť spojenie medzi vysielajúcou (odosielateľskou) a prijímajúcou (prijímacou) stranou. Potom vypočítajte optimálnu trasu prenosu dát, vykonajte počiatočné spracovanie prenášaných informácií (napríklad musíte skontrolovať, či sa vaša správa prenáša presne k osobe, ktorej ste ju odoslali) a preveďte prenosovú rýchlosť počítača na rýchlosť podporovanú komunikačná linka. Nakoniec telekomunikačný systém riadi tok prenášaných informácií.

Sieťové zariadenia a prostriedky komunikácie.

Najčastejšie používanými komunikačnými prostriedkami sú krútená dvojlinka, koaxiálny kábel a optické linky. Pri výbere typu kábla sa berú do úvahy tieto ukazovatele:

· náklady na inštaláciu a údržbu,

· rýchlosť prenosu informácií,

· obmedzenia týkajúce sa hodnoty vzdialenosti prenosu informácií bez prídavných zosilňovačov zosilňovača (opakovačov),

· bezpečnosť prenosu dát.

Hlavným problémom je dosiahnuť tieto ukazovatele súčasne, napríklad najvyššia rýchlosť prenosu dát je obmedzená maximálnou možnou vzdialenosťou prenosu dát, čo stále poskytuje požadovanú úroveň ochrany dát. Jednoduchá škálovateľnosť a jednoduchosť rozšírenia káblového systému ovplyvňujú jeho cenu.

3. Typy telekomunikačných sietí.

Existujú rôzne spôsoby, ako môžu aktívne a pasívne sieťové zariadenia spolupracovať, a preto existuje mnoho spôsobov klasifikácie sietí. Siete možno klasifikovať podľa konfigurácie alebo topológie siete. Podľa geografickej veľkosti sa siete delia na globálne a lokálne. Globálne siete spravidla pokrývajú pomerne veľké oblasti - od 1 do 2 až po stovky tisíc kilometrov. Lokálne siete zjednocujú počítačové zdroje jednej alebo viacerých budov. V tejto časti sa zoznámite s rôznymi typmi počítačových sietí.

Lokálne siete

Lokálna sieť , LAN (niekedy nazývaná aj lokálna sieť, LAN) - Local Area Network, LAN - pokrýva malé priestory, zvyčajne jednu budovu alebo niekoľko tesne stojacich budov. Väčšina sietí LAN spája počítače vo vzdialenosti do 600 metrov od seba. Siete LAN potrebujú svoje vlastné telekomunikačné kanály (najbežnejšie sa používa krútená dvojlinka alebo koaxiálny kábel). Lokálne siete sú široko používané v podnikaní. Umožňujú organizáciám implementovať aplikácie, ktoré môžu výrazne zvýšiť produktivitu a efektivitu správy. Medzi tieto aplikácie patria predovšetkým všetky typy elektronickej pošty (obyčajná, textová, hlasová a video pošta), telekonferencie a videokonferencie, internetové technológie. Dnes je ťažké si predstaviť kanceláriu, ktorá nie je vybavená lokálnou sieťou. Siete LAN umožňujú organizáciám zdieľať softvér a drahý hardvér. Napríklad používatelia viacerých počítačov prepojených lokálnou sieťou môžu zdieľať jednu laserovú alebo atramentovú tlačiareň pripojenú k sieti. Siete sa používajú na prácu s aplikáciami kolektívneho plánovania, ako aj na organizáciu distribuovaných výpočtov.

Bez sietí by pre organizácie nebolo možné zdieľať prístup na internet. V organizáciách je zvyčajne iba jeden počítač priamo pripojený k poskytovateľovi internetových služieb (ISP). Aby používatelia iných počítačov mohli pracovať s World Wide Web, je na počítači nainštalovaný špeciálny softvér, ktorý funguje ako brána, ktorá vykonáva požiadavky na internet v mene používateľov. Pracovníci korporácie Michelin v Miláne využívajú lokálnu sieť najmä na výmenu e-mailov, ako aj na spoločné spracovanie textových a grafických informácií. Kabelážny systém postavený na báze UTP5 kábla spája niekoľko rozbočovačov, ku ktorým je pripojených viac ako 200 počítačov. Sieť využíva servery Compaq ProLiant s výkonnými procesormi a veľkými pevnými diskami, ako aj pracovné stanice Olivetti a osobné počítače. Každá kancelária má sieťovú laserovú tlačiareň. V noci, keď v budove nie sú žiadni zamestnanci, sú všetky dôležité informácie zálohované záložným systémom, ktorý je vybavený jedným zo serverov – to znižuje riziko straty životne dôležitých údajov. Celá milánska pobočka Michelin Corporation je pripojená na internet prostredníctvom jedného z počítačov, ktorý funguje ako brána medzi lokálnou sieťou spoločnosti a optickým spojením s poskytovateľom internetu. Vďaka trvalému pripojeniu na internet sa Michelin Milano môže kedykoľvek pripojiť k mainframe v sídle Michelin Corporation v Turíne.

4. Topológie počítačovej siete.

Topológia hviezdy.

Koncept topológie hviezdnej siete pochádza z oblasti sálových počítačov, v ktorých hostiteľský stroj prijíma a spracováva všetky dáta z periférnych zariadení ako aktívny uzol na spracovanie dát. Tento princíp je aplikovaný v dátových komunikačných systémoch ako je RELCOM e-mail. Všetky informácie medzi dvoma periférnymi pracoviskami prechádzajú centrálnym uzlom počítačovej siete.

Priepustnosť siete je určená výpočtovým výkonom uzla a je zaručená pre každú pracovnú stanicu. Kolízie (zrážky) údajov sa nevyskytujú.

Hviezdicová topológia je najspoľahlivejšia zo všetkých topológií počítačovej siete, keďže prenos dát medzi pracovnými stanicami prechádza centrálnym uzlom (ak má dobrý výkon) na samostatných linkách, ktoré využívajú iba tieto pracovné stanice.

Prstencová topológia.

Pri topológii kruhovej siete sú pracovné stanice navzájom prepojené do kruhu, t.j. pracovisko 1 s pracovnou stanicou 2, pracovisko 3 s pracovnou stanicou

4 atď. Posledná pracovná stanica je prepojená s prvou. Komunikačné spojenie je uzavreté do kruhu.

Ukladanie káblov z jednej pracovnej stanice do druhej môže byť pomerne zložité a drahé, najmä ak sú pracovné stanice geograficky umiestnené ďaleko od kruhu (napríklad v rade).

Hlavným problémom kruhovej topológie je, že každá pracovná stanica sa musí aktívne podieľať na prenose informácií a ak aspoň jedna z nich zlyhá, celá sieť je paralyzovaná.

Špeciálnou formou kruhovej topológie je logická kruhová sieť. Fyzicky je namontovaný ako spojenie hviezdicových topológií.

Topológia zbernice.

Pri topológii zbernice je médium na prenos informácií prezentované vo forme komunikačnej cesty, dostupnej pre všetky pracovné stanice, ku ktorým musia byť všetky pripojené. Všetky pracovné stanice môžu komunikovať priamo s akoukoľvek pracovnou stanicou v sieti.

Pracovné stanice je možné kedykoľvek, bez prerušenia prevádzky celej počítačovej siete, k nej pripojiť alebo odpojiť. Fungovanie počítačovej siete nezávisí od stavu samostatnej pracovnej stanice.

V štandardnej situácii pre sieť Ethernet zbernice sa často používa tenký kábel alebo kábel Cheapernet s T-konektorom. Vypnutie a najmä pripojenie k takejto sieti si vyžaduje prerušenie zbernice, čo spôsobí narušenie cirkulujúceho toku informácií a zamrznutie systému.

Stromová štruktúra LAN.

Spolu so známymi topológiami počítačových sietí kruh, hviezda a zbernica sa v praxi využíva aj kombinovaná, napríklad stromová štruktúra. Tvorí sa najmä vo forme kombinácií vyššie uvedených topológií počítačových sietí. Základ stromu počítačovej siete sa nachádza v bode (koreň), kde sa zhromažďujú informačné komunikačné linky (vetvy stromu).

Výpočtové siete so stromovou štruktúrou sa používajú tam, kde nie je možné priamo aplikovať základné sieťové štruktúry v ich čistej forme. Na pripojenie veľkého počtu pracovných staníc sa podľa adaptérových kariet používajú sieťové zosilňovače alebo prepínače. Prepínač, ktorý má súčasne funkcie zosilňovača, sa nazýva aktívny rozbočovač.

5. Modem

Na vzájomné prepojenie vzdialených počítačov sa využívajú najmä klasické telefónne siete, ktoré pokrývajú viac či menej rozsiahle územia väčšiny štátov - PSTN (Public Switchable Tele-phone

sieť). Jediným problémom je v tomto prípade prevod digitálnych (diskrétnych) signálov, ktoré počítač prevádzkuje, na analógové (spojité).

Na vyriešenie tohto problému sú navrhnuté zariadenia nazývané modemy.

Modem je periférne zariadenie určené na výmenu informácií s inými počítačmi prostredníctvom telefónnej siete. Podľa terminológie GOST sa nazývajú UPS (zariadenia na konverziu signálu). V skutočnosti je modem tvorený dvoma uzlami - modulátorom a demodulátorom; vykonáva moduláciu a demoduláciu informačných signálov. Slovo „modem“ je v skutočnosti skratkou pre ostatné dva:

Modulátor / Demodulátor.

Inými slovami, modulátor modemu konvertuje bitový tok z počítača na analógové signály vhodné na prenos cez telefónny kanál; Demodulátor modemu vykonáva inverznú úlohu - konvertuje audiofrekvenčné signály do digitálnej podoby, aby ich mohol počítač vnímať. Dáta, ktoré sa majú preniesť, sú teda modulátorom modemu prevedené na analógový signál<передающего>počítač. Prijímací modem, umiestnený na opačnom konci linky,<слушает>prenášaný signál a konvertuje ho späť na digitálny pomocou demodulátora.

Modem je teda zariadenie schopné vysielať aj prijímať dáta.

Vzhľadom na to, že ako médium na prenos dát sa používajú telefónne linky, je možné komunikovať s ktoroukoľvek časťou zemegule.

Moderné modemy sú vyrábané na báze špecializovaných LSI (veľké integrované obvody), ktoré vykonávajú takmer všetky funkcie modemu. To poskytuje malé rozmery, vysokú spoľahlivosť a jednoduché používanie modemov.

V posledných rokoch sú najrozšírenejšie modemy s prenosovou rýchlosťou 2400, 9600 a 14400 bps, pričom tieto typy modemov umožňujú prenos pri nižších rýchlostiach (1200, 4800, 7200, 12000 bps), ako aj interakciu s väčšinou modemy z predchádzajúcich rokov vydania.

V súčasnosti boli do úloh vykonávaných modemom zavedené funkcie ochrany pred chybami prenosu a funkcia kompresie dát, čo umožnilo radikálne zvýšiť spoľahlivosť a rýchlosť prenosu informácií. Vďaka kompresii dát môže byť skutočná prenosová rýchlosť digitálnych informácií pomocou modemov zvýšená na 40-60 Kbps.

V poslednej dobe sa modemy stali neoddeliteľnou súčasťou počítača.

Inštaláciou modemu do počítača si vlastne otvoríte nový svet. Váš počítač sa zmení zo samostatného počítača na globálnu sieť.

Zoznam použitej literatúry.

1. Sukhman S.M., Bernov A.V., Shevkoplyas B.V. Komponenty telekomunikačných systémov. Analýza inžinierskych riešení. - M.: MIET, 2002. - 220 s.

2. Computer Press. – 1998 - č. 8

3. Computer Press. – 1999 - č. 1

4. Webová stránka na internete: www.iXBT.ru. Odkaz je „komunikácia“.

2 Dva korene počítačových sietí Výpočtové a telekomunikačné technológie Vývoj telekomunikácií Vývoj výpočtovej techniky Vývoj počítačových sietí Vývoj počítačových sietí na priesečníku výpočtovej techniky a telekomunikačných technológií

3 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Hlavnou funkciou telekomunikačných systémov (TCS), alebo územných komunikačných sietí (TCN), je organizovať efektívnu a spoľahlivú výmenu informácií medzi účastníkmi, ako aj znižovať náklady na prenos dát. Pojem „teritoriálny“ znamená, že komunikačná sieť je rozmiestnená na veľkej ploche. Vzniká v záujme celého štátu, inštitúcie, podniku alebo firmy s pobočkami v okrese, kraji alebo na celom území republiky. Hlavným ukazovateľom efektívnosti fungovania telekomunikačných systémov je čas doručenia informácie. Závisí to od viacerých faktorov: štruktúra komunikačnej siete, priepustnosť komunikačných liniek, spôsoby prepojenia komunikačných kanálov medzi interagujúcimi účastníkmi, protokoly výmeny informácií, spôsoby prístupu účastníkov k prenosovému médiu, spôsoby smerovania paketov atď.

4 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Charakteristické črty územných komunikačných sietí: rôznorodosť komunikačných kanálov od káblových tónových frekvenčných kanálov (telefónnych) po optické a satelitné; obmedzený počet komunikačných kanálov medzi vzdialenými účastníkmi, prostredníctvom ktorých je potrebné zabezpečiť výmenu dát, telefón, video, faxové správy; dostupnosť takého kriticky dôležitého zdroja, akým je šírka pásma komunikačných kanálov. Preto je teritoriálna komunikačná sieť (TCN) geograficky distribuovaná sieť, ktorá kombinuje funkcie tradičných sietí na prenos dát (DTN), telefónnych sietí a je určená na prenos prevádzky rôzneho charakteru, s rôznymi pravdepodobnostnými a časovými charakteristikami.

5 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Typy sietí, vedení a komunikačných kanálov. TVS využíva telefónne, telegrafné, televízne a satelitné komunikačné siete. Používajú sa tieto komunikačné linky: káblové (telefónne linky, krútená dvojlinka, koaxiálny kábel, optické linky), rádiové relé a rádiové linky. Spomedzi káblových komunikačných vedení majú najlepší výkon svetlovody (t. j. optické vedenia). Ich hlavné výhody sú: veľká šírka pásma (stovky megabitov za sekundu); necitlivosť na vonkajšie polia a absencia vlastného žiarenia; nízka pracovná náročnosť kladenia optického kábla; iskra, výbuch a požiarna bezpečnosť; zvýšená odolnosť voči agresívnemu prostrediu; malá špecifická hmotnosť; rôzne oblasti použitia. Nevýhody: signalizácia sa vykonáva iba v jednom smere; pripojenie ďalších počítačov výrazne oslabuje signál; vysokorýchlostné modemy potrebné pre svetlovody sú drahé; svetlovody spájajúce počítače musia byť vybavené prevodníkmi elektrických signálov na svetlo a naopak.

6 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch V telekomunikačných systémoch sa používali tieto typy komunikačných kanálov: simplexné, kedy sú vysielač a prijímač prepojené jedným komunikačným kanálom, cez ktorý sa informácie prenášajú len jedným smerom (tj. typické pre televízne komunikačné siete); polovičný duplex, keď sú dva komunikačné uzly spojené tiež jedným kanálom, cez ktorý sa informácie prenášajú striedavo v jednom smere, potom v opačnom smere (to je typické pre informačno-referenčné systémy, požiadavky-odpoveď); duplex, keď sú dva komunikačné uzly spojené dvoma kanálmi (dopredu a dozadu), cez ktoré sa súčasne prenášajú informácie v opačných smeroch. Duplexné kanály sa používajú v systémoch s rozhodovacou a informačnou spätnou väzbou.

7 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Spínané a vyhradené komunikačné kanály. V sieťach (TCS, TSS) existujú vyhradené (neprepínané) komunikačné kanály a komutované kanály po dobu prenosu informácií cez ne. Pri použití vyhradených komunikačných kanálov sú zariadenia transceiveru komunikačných uzlov neustále navzájom prepojené. To zabezpečuje vysoký stupeň pripravenosti systému na prenos informácií, vyššiu kvalitu komunikácie a podporu veľkého objemu prevádzky. Vzhľadom na relatívne vysoké náklady na prevádzku sietí s vyhradenými komunikačnými kanálmi je ich ziskovosť dosiahnutá len pri plnom vyťažení kanálov. Komutované komunikačné kanály vytvorené len na dobu prenosu fixného množstva informácií sa vyznačujú vysokou flexibilitou a relatívne nízkou cenou. Nevýhody takýchto kanálov sú: strata času na prepínanie (nadviazanie komunikácie medzi účastníkmi), možnosť blokovania z dôvodu vyťaženosti jednotlivých úsekov komunikačnej linky, nižšia kvalita komunikácie, vysoké náklady pri značnom objeme prevádzky.

8 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Analógové a digitálne kódovanie digitálnych dát. Prenos údajov z jedného sieťového uzla do druhého sa uskutočňuje sériovým prenosom všetkých bitov správy zo zdroja do cieľa. Fyzicky sa informačné bity prenášajú vo forme analógových alebo digitálnych elektrických signálov. Analógové signály sú signály, ktoré môžu predstavovať nekonečný počet hodnôt určitej veličiny v obmedzenom rozsahu. Digitálne (diskrétne) signály môžu mať jednu hodnotu alebo konečný súbor hodnôt. Pri práci s analógovými signálmi sa na prenos kódovaných údajov používa analógový nosný signál sínusového tvaru a pri práci s digitálnymi signálmi sa používa dvojúrovňový a viacúrovňový diskrétny signál. Analógové signály sú menej citlivé na skreslenie v dôsledku útlmu v prenosovom médiu, ale kódovanie a dekódovanie údajov je jednoduchšie pre digitálne signály.

10 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Synchronizácia sieťových prvkov je súčasťou komunikačného protokolu. Synchronizačný proces zabezpečuje synchrónnu prevádzku prijímača a vysielacieho zariadenia, v ktorom prijímač vzorkuje prichádzajúce informačné bity striktne v momentoch ich príchodu. Rozlišuje sa medzi synchrónnym prevodom, asynchrónnym prevodom a samoladiacim prevodom. Synchrónny prenos je charakterizovaný prítomnosťou prídavnej komunikačnej linky (okrem hlavnej) na prenos synchronizačných impulzov (SI) stabilnej frekvencie. Vydávanie dátových bitov vysielačom a vzorkovanie signálov prijímačom sa vykonáva v momentoch objavenia sa SI. Toto je spoľahlivé, ale je potrebný ďalší riadok. Asynchrónny prenos nevyžaduje ďalšiu linku. Prenos sa uskutočňuje v malých pevných blokoch a štartovací bit sa používa na synchronizáciu. Pri prevodovke s blokovaným radením sa synchronizácia dosahuje pomocou samosynchronizačných kódov (SC). Kódovanie prenášaných dát pomocou SC má zabezpečiť pravidelné a časté zmeny úrovní signálu v kanáli. Každý prechod slúži na naladenie prijímača.

11 Satelitné komunikačné siete (SCN). Komunikačné kozmické lode (SC) sú vypustené do výšky km a sú na geostacionárnej obežnej dráhe, ktorej rovina je rovnobežná s rovinou rovníka. Tri takéto kozmické lode poskytujú pokrytie takmer celého povrchu Zeme. Interakcia medzi účastníkmi CCC sa uskutočňuje v reťazci: AS-odosielateľ informácií > vysielajúca pozemná stanica >> satelit > prijímacia pozemná stanica > AS-prijímač. Jedna pozemná stanica obsluhuje skupinu blízkych reproduktorov. Nasledujúce metódy sa používajú na riadenie prenosu údajov medzi satelitnými a pozemnými stanicami. 1. Konvenčné multiplexovanie s frekvenčným a časovým delením. 2. Pravidelná primárna/sekundárna disciplína s použitím alebo bez použitia prieskumných/výberových metód a nástrojov. 3. Rovnaké kontrolné disciplíny s rovnakým prístupom ku kanálu v podmienkach súťaže o kanál. Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch vysielacia pozemná stanica >> satelit > prijímacia pozemná stanica > prijímajúca AC. Jedna pozemná stanica obsluhuje skupinu blízkych reproduktorov. Nasledujúce metódy sa používajú na riadenie prenosu údajov medzi satelitnými a pozemnými stanicami. 1. Konvenčné multiplexovanie s frekvenčným a časovým delením. 2. Pravidelná primárna/sekundárna disciplína s použitím alebo bez použitia prieskumných/výberových metód a nástrojov. 3. Rovnaké kontrolné disciplíny s rovnakým prístupom ku kanálu v podmienkach súťaže o kanál. Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch ">

12 Telekomunikačné systémy 1. Základné informácie o telekomunikačných systémoch Hlavné výhody satelitných komunikačných sietí: veľká šírka pásma vďaka prevádzke satelitov v širokom rozsahu gigahertzových nových frekvencií. Satelit môže podporovať niekoľko tisíc kanálov hlasovej komunikácie; poskytovanie komunikácie medzi stanicami umiestnenými na veľmi veľké vzdialenosti a možnosť obsluhovať účastníkov v najnedostupnejších miestach; nezávislosť nákladov na prenos informácií od vzdialenosti medzi účastníkmi; možnosť budovania siete bez fyzicky implementovaných spínacích zariadení. Nevýhody satelitných komunikačných sietí: potreba minúť peniaze a čas na zabezpečenie dôvernosti prenosu údajov; prítomnosť oneskorenia v príjme rádiového signálu pozemnou stanicou v dôsledku veľkých vzdialeností medzi satelitom a komunikačnou stanicou; možnosť vzájomného skreslenia rádiových signálov z pozemných staníc pracujúcich na susedných frekvenciách; náchylnosť signálov na vplyv rôznych atmosférických javov.

13 Telekomunikačné systémy 2. Prepojovanie v sieťach Prepínanie je dôležitým prvkom komunikácie medzi účastníckymi systémami (SS) as riadiacimi centrami, spracovávaním a ukladaním informácií v sieťach. Sieťové uzly sú pripojené k niektorým spínacím zariadeniam, čím sa vyhne potrebe vytvárať špeciálne komunikačné linky. Prepínaná transportná sieť je sieť, v ktorej je na požiadanie vytvorená komunikácia medzi dvoma (alebo viacerými) koncovými bodmi. Príkladom takejto siete je komutovaná telefónna sieť. Existujú nasledujúce spôsoby spínania: spínacie obvody (kanály); Store-and-forward switching, rozdelené na prepínanie správ a prepínanie paketov.

15 Telekomunikačné systémy 2. Komunikácia v sieťach Prepínanie kanálov (okruhov). Pri prepínaní kanálov (okruhov) medzi pripojenými koncovými bodmi počas celého časového intervalu spojenia je zabezpečená výmena v reálnom čase a bity sú prenášané konštantnou rýchlosťou cez kanál s konštantnou šírkou pásma. Výhody metódy prepínania okruhov: vývoj technológie prepínania okruhov; pracovať v interaktívnom režime a v reálnom čase; zabezpečenie transparentnosti bez ohľadu na počet spojení medzi AS; široký záber. Nevýhody spôsobu prepínania okruhov: dlhý čas na vytvorenie komunikačného kanála typu end-to-end kvôli možnému čakaniu na uvoľnenie jeho jednotlivých sekcií; potreba opätovného prenosu volacieho signálu v dôsledku použitia spínacieho zariadenia v signálnom reťazci; nedostatok výberu rýchlosti prenosu informácií; možnosť monopolizácie kanála jedným zdrojom informácií; zvyšovanie funkcií a schopností siete je obmedzené; nie je zabezpečené rovnomerné zaťaženie komunikačných kanálov.

17 Telekomunikačné systémy 2. Komunikácia v sieťach Prepínanie správ je raný spôsob prenosu dát (používa sa v e-mailoch, správach). Technológia – „zapamätaj si a pošli“. Celá správa si zachováva svoju integritu, keď prechádza z jedného uzla do druhého až do cieľa a tranzitný uzol nemôže spustiť ďalší prenos časti správy, ak je stále prijímaná. Výhody metódy: nie je potrebné zriaďovať kanál vopred; tvorba trasy z úsekov s rôznou priepustnosťou; implementácia systémov na obsluhu požiadaviek, berúc do úvahy ich priority; schopnosť vyhladzovať špičkové zaťaženia ukladaním tokov; žiadna strata servisných požiadaviek. Nevýhody: potreba implementovať vážne požiadavky na kapacitu pamäte v komunikačných uzloch na príjem veľkých správ; nedostatočné možnosti implementácie interaktívneho režimu a práce v reálnom čase pri prenose údajov; kanály sa používajú menej efektívne ako iné metódy.

18 Telekomunikačné systémy 2. Komunikácia v sieťach Prepínanie paketov spája výhody prepínania okruhov a prepájania správ. Jeho hlavnými cieľmi sú: zabezpečenie plnej dostupnosti siete a prijateľného času odozvy na požiadavku pre všetkých používateľov, vyhladenie asymetrických tokov medzi používateľmi, poskytovanie možností multiplexovania komunikačných kanálov a sieťových počítačových portov, rozptýlenie kritických sieťových komponentov. Dáta sú rozdelené do krátkych paketov s pevnou dĺžkou. Každý paket je dodávaný s protokolovými informáciami: kód začiatku a konca paketu, adresa odosielateľa a príjemcu, číslo paketu v správe, informácie na kontrolu spoľahlivosti prenášaných dát. Nezávislé pakety tej istej správy môžu byť prenášané súčasne rôznymi cestami ako súčasť datagramov. Pakety sú doručené na miesto určenia, kde tvoria počiatočnú správu. Na rozdiel od prepínania správ vám prepínanie paketov umožňuje: zvýšiť počet pripojených staníc; je ľahšie prekonať ťažkosti s pripojením ďalších komunikačných liniek; implementovať alternatívne smerovanie, ktoré zvyšuje pohodlie používateľov; výrazne skrátiť čas na prenos dát, zvýšiť šírku pásma a efektívnosť využívania sieťových zdrojov. Prepínanie paketov je teraz hlavným pre prenos dát.

20 Telekomunikačné systémy 2. Komunikácia v sieťach Záver časti Analýza uvažovaných prepínacích technológií nám umožňuje dospieť k záveru, že je možné vyvinúť kombinovanú metódu prepínania založenú na použití princípov prepínania správ a paketov v určitej kombinácii a poskytujúcich viac efektívne riadenie heterogénnej dopravy.

21 Telekomunikačné systémy 3. Smerovanie paketov v sieťach Podstata, ciele a spôsoby smerovania. Úlohou smerovania je vybrať cestu prenosu od odosielateľa k príjemcovi. V prvom rade hovoríme o sieťach s ľubovoľnou (mesh) topológiou, v ktorej je implementované prepínanie paketov. V moderných sieťach so zmiešanou topológiou (star-ring, star-bus, multi-segment) sa však problém výberu trasy na prenos rámcov skutočne oplatí a vyrieši, na čo sa používajú vhodné nástroje, napríklad smerovače. Vo virtuálnych sieťach sa úloha smerovania pri prenose správy, ktorá je rozdelená do paketov, rieši iba raz, keď sa vytvorí virtuálne spojenie medzi odosielateľom a príjemcom. V datagramových sieťach, kde sa dáta prenášajú vo forme datagramov, sa smerovanie vykonáva na báze paketov. Voľba trás v komunikačných uzloch telekomunikačných sietí sa uskutočňuje v súlade s implementovaným smerovacím algoritmom (metódou).

24 Telekomunikačné systémy 3. Smerovanie paketov v sieťach Smerovací algoritmus je pravidlo na pridelenie výstupnej komunikačnej linky na prenos paketu na základe informácií obsiahnutých v hlavičke paketu (adresy odosielateľa a príjemcu), informácie o zaťažení tohto uzla (paketu). dĺžka frontu) a sieť ako celok . Hlavnými cieľmi smerovania je zabezpečiť: minimálne oneskorenie paketu pri jeho prenose od odosielateľa k príjemcovi; maximálna šírka pásma siete; maximálna ochrana balíka pred hrozbami pre informácie v ňom obsiahnuté; spoľahlivosť doručenia balíka adresátovi; minimálne náklady na odoslanie paketu na miesto určenia. Existujú nasledujúce spôsoby smerovania: - centralizované smerovanie; - distribuované (decentralizované) smerovanie; - zmiešané smerovanie

25 Telekomunikačné systémy 3. Smerovanie paketov v sieťach 1. Centralizované smerovanie je implementované v sieťach s centralizovaným riadením. Voľba trasy pre každý paket sa vykonáva v riadiacom centre siete a uzly komunikačnej siete iba vnímajú a implementujú výsledky riešenia problému smerovania. Toto riadenie smerovania je citlivé na zlyhania centrálneho uzla a nie je príliš flexibilné. 2. Distribuované (decentralizované) smerovanie sa vykonáva v sieťach s decentralizovaným riadením. Funkcie riadenia smerovania sú rozdelené medzi sieťové uzly, ktoré na to majú vhodné prostriedky. Distribuované smerovanie je zložitejšie ako centralizované smerovanie, ale je flexibilnejšie. 3. Zmiešané smerovanie je charakteristické tým, že v určitom pomere implementuje princípy centralizovaného a distribuovaného smerovania. Problém smerovania v sieťach je riešený za podmienky, že najkratšia trasa, ktorá zabezpečí prenos paketu v minimálnom čase, závisí od topológie siete, šírky pásma a zaťaženia komunikačnej linky.

26 Telekomunikačné systémy 3. Smerovanie paketov v sieťach Metódy smerovania - jednoduché, pevné a adaptívne. Rozdiel medzi nimi je v miere, do akej sa pri výbere trasy zohľadňujú zmeny topológie a zaťaženie siete. 1. Jednoduché smerovanie sa líši tým, že pri výbere trasy sa neberie do úvahy zmena topológie siete ani zmena jej zaťaženia. Neposkytuje smerový prenos paketov a má nízku účinnosť. Jeho výhodou je jednoduchá implementácia a zabezpečenie stabilnej prevádzky siete v prípade výpadku jej jednotlivých prvkov. Prijatá praktická aplikácia: náhodné smerovanie - na prenos paketov je vybraný jeden náhodný voľný smer. Paket „putuje“ po sieti a s konečnou pravdepodobnosťou sa dostane do cieľa. záplava zahŕňa prenos paketu z uzla cez všetky voľné výstupné linky. Dochádza k fenoménu „propagácie“ obalu. Hlavnou výhodou tohto spôsobu je garantovaný optimálny čas doručenia balíka adresátovi. Metódu je možné použiť v nezaťažených sieťach, kedy sú požiadavky na minimalizáciu času a spoľahlivosti doručovania paketov pomerne vysoké.

27 Telekomunikačné systémy 3. Smerovanie paketov v sieťach 2. Pevné smerovanie - pri výbere trasy sa zohľadňuje zmena topológie siete a nezohľadňujú sa zmeny jej zaťaženia. Pre každý cieľový uzol je smer prenosu vybraný z tabuľky najkratších trás. Neprispôsobenie sa zmenám zaťaženia vedie k oneskoreniam sieťových paketov. Rozlišuje sa jednocestné a viaccestné pevné smerovanie. Prvá je postavená na základe jedinej prenosovej cesty paketu medzi dvoma účastníkmi, čo je spojené s nestabilitou voči poruchám a preťaženiu, a druhá je založená na niekoľkých možných cestách medzi dvoma účastníkmi, z ktorých sa vyberie najvýhodnejšia cesta. Pevné smerovanie sa používa v sieťach s málo meniacou sa topológiou a stabilným tokom paketov. 3. Adaptívne smerovanie je odlišné v tom, že rozhodnutie o smere prenosu paketov sa vykonáva s prihliadnutím na zmeny v topológii aj v zaťažení siete. Existuje niekoľko modifikácií adaptívneho smerovania, ktoré sa líšia tým, aké informácie sa používajú pri výbere trasy. Rozšírilo sa lokálne, distribuované, centralizované a hybridné adaptívne smerovanie (význam je jasný už z názvu).

28 Telekomunikačné systémy 4. Ochrana pred chybami v sieťach Pri prenose dát môže jedna chyba na tisíc prenášaných signálov vážne ovplyvniť kvalitu informácií. Existuje mnoho metód na zabezpečenie spoľahlivosti prenosu informácií (ochrana pred chybami), ktoré sa líšia: v použitých prostriedkoch, v čase strávenom ich aplikáciou, v miere zabezpečenia spoľahlivosti prenosu informácií. Praktická implementácia metód pozostáva z dvoch častí: softvérovej a hardvérovej. Pomer medzi nimi môže byť veľmi odlišný, až do takmer úplnej absencie jednej z častí. Hlavnými príčinami prenosových chýb v sieťach sú poruchy niektorej časti sieťového zariadenia alebo výskyt nežiaducich udalostí v sieti. Systém prenosu údajov je na to pripravený a eliminuje ich pomocou prostriedkov uvedených v pláne; rušenie spôsobené vonkajšími zdrojmi a atmosférickými javmi.

29 Telekomunikačné systémy 4. Ochrana proti chybám v sieťach Spomedzi početných metód ochrany proti chybám sa rozlišujú tri skupiny metód: skupinové metódy, kódovanie na opravu chýb a metódy ochrany proti chybám v spätnoväzbových prenosových systémoch. Zo skupinových metód sa vo veľkej miere uplatnila väčšinová metóda a metóda prenosu informačných blokov s kvantitatívnou charakteristikou bloku. Podstatou väčšinového spôsobu je, že každá správa sa prenáša niekoľkokrát (zvyčajne trikrát). Správy sa zapamätajú a porovnajú, správna sa vyberie zhodou okolností „2 z 3“. Ďalší skupinový spôsob, ktorý tiež nevyžaduje prekódovanie informácií, zahŕňa prenos dát v blokoch s kvantitatívnou charakteristikou bloku (počet jednotiek alebo núl, kontrolný súčet symbolov a pod.) V prijímacom bode sa táto charakteristika opäť vypočíta a v porovnaní s tým, ktorý sa prenáša cez komunikačný kanál. Ak sa charakteristiky zhodujú, má sa za to, že blok neobsahuje chyby. V opačnom prípade prijímajúca strana prijíma signál s požiadavkou na opätovné odoslanie bloku. V moderných palivových kazetách je táto metóda najpoužívanejšia.

30 Telekomunikačné systémy 4. Ochrana pred chybami v sieťach Kódovanie odolné voči šumu (redundantné) zahŕňa vývoj a používanie opravných (protihlukových) kódov. Prenosové systémy so spätnou väzbou sa delia na systémy s rozhodovacou spätnou väzbou a systémy s informačnou spätnou väzbou. Charakteristickým znakom systémov s rozhodujúcou spätnou väzbou je, že rozhodnutie o potrebe opätovného prenosu informácií robí prijímač. Používa sa kódovanie na opravu chýb, pomocou ktorého sa prijímaná informácia kontroluje na prijímacej stanici. Ak sa zistí chyba, odošle sa na vysielaciu stranu cez spätnoväzbový kanál signál opätovnej požiadavky, cez ktorý sa informácia prenesie znova. V systémoch s informačnou spätnou väzbou sa informácie prenášajú bez kódovania na opravu chýb. Prijímač po prijatí informácie cez priamy kanál a jej uložení ju odošle späť, kde sa porovnáva. Ak dôjde k zhode, vysielač vyšle potvrdzovací signál, v opačnom prípade sa všetky informácie prenesú znova, t.j. o vysielaní rozhoduje vysielač.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Hostené na http://allbest.ru

POBOČKA VZDELÁVACEJ INŠTITÚCIE VYSOKÉHO ODBORNÉHO VZDELÁVANIA SPOLKOVÝ ŠTÁTNY ROZPOČET

"ŠTÁTNA UNIVERZITA TYUMEN"

V TOBOLSK

Tobolský pedagogický inštitút. DI. Mendelejev

Katedra fyziky, matematiky, informatiky a vyučovacích metód

Práca na kurze

Telekomunikačné systémy

študent 5. ročníka korešpondenčného vzdelávania

Fakulta prírodných vied,

smer „Odborný výcvik

(elektronika, rádiotechnika a komunikácie)“

Sorochenko Alexander Nikolajevič

Prednášajúci: kandidát pedagogických vied,

Docentka Kutumova A.A.

Tobolsk 2016

Úvod

1. Charakteristika a klasifikácia informačných sietí

2. Viacúrovňová architektúra informačných sietí

3. Rôzne komunikačné kanály

4. Organizácia prístupu k informačným sieťam

4.1 Štruktúra územných sietí

4.2 Základné typy prístupu

4.2.1 Služba telekomunikačnej techniky

4.2.2 E-mail

4.2.3 Zdieľanie súborov

4.2.4 Diskusné skupiny a nástenky

4.2.5 Prístup k distribuovaným databázam

4.2.6 WWW informačný systém

Záver

Bibliografia

Úvod

XXI storočie možno bez preháňania nazvať storočím informačných technológií. Pojem informačná technológia zahŕňa mnoho aspektov. Jednou z najdôležitejších častí tohto smeru je priamy prenos informácií prostredníctvom informačných sietí.

Telekomunikačné technológie sú princípmi organizácie moderných analógových a digitálnych systémov a komunikačných sietí, vrátane počítačových a INTERNETových sietí.

Telekomunikačné prostriedky sú súbor technických zariadení, algoritmov a softvéru, ktoré umožňujú prenos a príjem reči, informačných údajov, multimediálnych informácií pomocou elektrických a elektromagnetických kmitov prostredníctvom káblových, optických a rádiových kanálov v rôznych vlnových pásmach. Ide o zariadenia na konverziu informácií, ich kódovanie a dekódovanie, moduláciu a demoduláciu, ide o moderné technológie počítačového spracovania.

1. Charakteristika a klasifikácia informačných sietí

Moderné telekomunikačné technológie sú založené na využívaní informačných sietí.

Komunikačná sieť - systém pozostávajúci z objektov, ktoré vykonávajú funkcie generovania, konverzie, skladovania a spotreby produktu, nazývané body (uzly) siete a prenosové vedenia (spojenia, komunikácie, spojenia), ktoré prenášajú produkt medzi bodmi.

Charakteristickým znakom komunikačnej siete sú veľké vzdialenosti medzi bodmi v porovnaní s geometrickými rozmermi priestoru, ktorý body zaberajú.

Informačná sieť – komunikačná sieť, v ktorej produktom tvorby, spracovania, uchovávania a používania sú informácie.

Výpočtová sieť – informačná sieť, ktorej súčasťou je výpočtová technika. Komponenty počítačovej siete môžu byť počítače a periférne zariadenia, ktoré sú zdrojmi a prijímačmi dát prenášaných cez sieť. Tieto komponenty tvoria dátové koncové zariadenia (DTE alebo DTE - Data Terminal Equipment). Ako OOD môžu fungovať počítače, tlačiarne, plotre a ďalšie výpočtové, meracie a výkonné zariadenia automatických a automatizovaných systémov. Samotný prenos dát prebieha pomocou médií a nástrojov, ktoré sa spájajú pod názvom dátové prenosové médium.

Prípravu dát prenášaných alebo prijímaných DTE z média na prenos dát vykonáva funkčná jednotka nazývaná ukončovacie zariadenie dátového okruhu (DCE alebo DCE - Data Circuit-Terminating Equipment). DCE môže byť štrukturálne oddelené alebo integrované do DTE. DTE a DCE spolu tvoria dátovú stanicu, často označovanú ako sieťový uzol. Príkladom DCE je modem.

Výpočtové siete sú klasifikované podľa množstva funkcií.

V závislosti od vzdialenosti medzi pripojenými uzlami sa počítačové siete rozlišujú:

Územné, pokrývajúce významnú geografickú oblasť; medzi teritoriálnymi sieťami možno vyčleniť regionálne a globálne siete, ktoré majú regionálny alebo globálny rozsah; regionálne siete sa niekedy nazývajú siete MAN (Metropolitan Area Network) a bežný anglický názov pre územné siete je WAN (Wide Area Network);

Lokálne (LAN) ? pokrývajúce obmedzené územie (zvyčajne v rámci odľahlosti staníc nie viac ako niekoľko desiatok alebo stoviek metrov od seba, menej často 1 ... 2 km); lokálne siete znamenajú LAN (Local Area Network);

Korporátne (podnikové meradlo) ? súbor vzájomne prepojených sietí LAN pokrývajúcich oblasť, kde sa jeden podnik alebo inštitúcia nachádza v jednej alebo viacerých budovách, ktoré sú blízko seba. Lokálne a podnikové počítačové siete sú hlavným typom počítačových sietí používaných v systémoch počítačového dizajnu (CAD).

Osobitne vyzdvihujú jedinečnú globálnu sieť Internet (v nej implementovaná informačná služba World Wide Web (WWW) je preložená do ruštiny ako World Wide Web); ide o sieť sietí s vlastnou technológiou. V internete existuje pojem intranety (Intranet) – podnikové siete v rámci internetu.

Existujú integrované siete, neintegrované siete a podsiete. Integrovaná počítačová sieť (Internet) je prepojený súbor mnohých počítačových sietí, ktoré sa na internete nazývajú podsiete.

V automatizovaných systémoch veľkých podnikov zahŕňajú podsiete výpočtové zariadenia jednotlivých konštrukčných oddelení. Internety sú potrebné na spojenie takýchto podsietí, ako aj na spojenie technických prostriedkov automatizovaných konštrukčných a výrobných systémov do jedného integrovaného automatizačného systému (CIM – Computer Integrated Manufacturing).

Internety sú zvyčajne prispôsobené na rôzne druhy komunikácie: telefonovanie, e-mail, video informácie, digitálne dáta atď., v tomto prípade sa nazývajú siete integrovaných služieb. Rozvoj internetu spočíva vo vývoji prostriedkov na prepojenie heterogénnych podsietí a štandardov na vytváranie podsietí, ktoré sú pôvodne prispôsobené na prepojenie. Podsiete v internete sa kombinujú podľa zvolenej topológie pomocou interakčných blokov.

2. Viacúrovňová architektúra informačných sietí

Vo všeobecnosti je pre fungovanie počítačových sietí potrebné vyriešiť dva problémy:

Preniesť údaje na miesto určenia v správnej forme a včas;

Údaje prijaté zamýšľaným používateľom musia byť rozpoznateľné a v správnej forme na ich správne použitie.

Prvý problém súvisí s úlohami smerovania a zabezpečujú ho sieťové protokoly (nízkoúrovňové protokoly).

Druhý problém je spôsobený používaním rôznych typov počítačov v sieťach, s rôznymi kódmi a jazykovou syntaxou. Táto časť problému je vyriešená zavedením protokolov vysokej úrovne.

Kompletná architektúra orientovaná na koncového používateľa teda zahŕňa oba protokoly.

Vyvinutý referenčný model Open Systems Interconnection (OSI) podporuje koncepciu, že každá vrstva poskytuje služby vyššej vrstve a stavia na a využíva služby nižšej vrstvy. Každá vrstva vykonáva špecifickú funkciu pre prenos dát. Musia síce fungovať v prísnom poradí, no každá z úrovní umožňuje viacero možností. Zvážte referenčný model. Pozostáva zo 7 vrstiev a ide o viacvrstvovú architektúru, ktorá je popísaná štandardnými protokolmi a postupmi.

Tri nižšie vrstvy poskytujú sieťové služby. Protokoly, ktoré implementujú tieto vrstvy, musia byť poskytnuté v každom uzle siete.

Najvyššie štyri vrstvy poskytujú služby samotným koncovým používateľom, a preto sú spojené s nimi a nie so sieťou.

Fyzické úrovni. V tejto časti modelu sú určené fyzikálne, mechanické a elektrické charakteristiky komunikačných liniek, ktoré tvoria LAN (káble, konektory, optické linky atď.).

Môžeme predpokladať, že táto vrstva je zodpovedná za hardvér. Aj keď funkcie iných úrovní možno implementovať do príslušných mikroobvodov, stále patria do softvéru. Funkciou fyzickej vrstvy je zabezpečiť, aby znaky vstupujúce na fyzické médium na jednom konci spojenia dosiahli druhý koniec. Pri použití tejto služby prenosu symbolov smerom nadol je cieľom kanálového protokolu zabezpečiť spoľahlivý (bezchybný) prenos dátových blokov cez kanál. Takéto bloky sa často nazývajú cykly alebo rámce. Postup zvyčajne vyžaduje: synchronizáciu prvého znaku v rámci, detekciu konca snímky, detekciu chybných znakov, ak nejaké existujú, a korekciu takýchto znakov nejakým spôsobom (zvyčajne sa vyžaduje opakovaný prenos snímky, v ktorej alebo sa nájde viacero chybných znakov).

úroveň kanál. Vrstva dátového spojenia a podkladová fyzická vrstva poskytujú bezchybnú prenosovú cestu medzi dvoma uzlami v sieti. Táto vrstva definuje pravidlá používania fyzickej vrstvy sieťovými uzlami. Elektrická reprezentácia údajov v sieti LAN (dátové bity, metódy kódovania údajov a značky) sa rozpoznáva len na tejto úrovni. Tu sa zistia (rozpoznajú) chyby a opravia sa požadovaním opätovného prenosu údajov.

siete úrovni. Funkciou sieťovej vrstvy je vytvoriť cestu pre prenos dát cez sieť alebo, ak je to potrebné, cez niekoľko sietí z prenosového uzla do cieľového uzla. Táto vrstva tiež poskytuje riadenie toku alebo kontrolu preťaženia, aby sa zabránilo pretečeniu sieťových zdrojov (ukladanie v uzloch a prenosových kanáloch), ktoré môže viesť k vypnutiu. Pri vykonávaní týchto funkcií na sieťovej vrstve sa využíva služba nižšej úrovne - kanál prenosu dát, ktorý zabezpečuje bezchybný príjem dátového bloku vloženého do kanála na opačnom konci po trase siete.

Hlavnou úlohou nižších úrovní je prenášať bloky údajov na trase od zdroja k príjemcovi a doručiť ich včas na požadovaný koniec.

Úlohou vyšších vrstiev je potom samotné doručenie údajov v správnej forme a rozpoznateľnej forme. Tieto horné vrstvy nevedia o existencii siete. Poskytujú len služby, ktoré sa od nich vyžadujú.

Doprava úrovni. Poskytuje spoľahlivú a konzistentnú komunikáciu medzi dvoma koncovými používateľmi. Na tento účel sa na transportnej vrstve používa služba sieťovej vrstvy. Tiež riadi tok, aby sa zabezpečilo správne prijímanie blokov údajov. Kvôli rozdielom v koncových zariadeniach sa dáta v systéme môžu prenášať rôznymi rýchlosťami, takže ak nie je zavedené riadenie toku, pomalšie systémy môžu byť zahltené rýchlejšími. Keď sa spracováva viac ako jeden paket, transportná vrstva riadi poradie, v ktorom komponenty správy prechádzajú. Ak príde duplikát predtým prijatej správy, táto vrstva to rozpozná a správu ignoruje.

úroveň relácia. Funkciou tejto vrstvy je koordinovať komunikáciu medzi dvoma aplikačnými programami bežiacimi na rôznych pracovných staniciach. Poskytuje služby aj vyššej prezentačnej vrstve. Prichádza vo forme dobre štruktúrovaného dialógu. Tieto funkcie zahŕňajú vytváranie relácie, riadenie prenosu a prijímania paketov správ počas relácie a ukončenie relácie. Táto vrstva tiež riadi vyjednávanie, ak je to potrebné, aby sa zabezpečila správna výmena údajov. Dialóg medzi užívateľom relačnej služby (tj stranami prezentačnej vrstvy a vyššou vrstvou) môže pozostávať z normálnej alebo zrýchlenej výmeny dát. Môže byť duplex, t.j. simultánny obojsmerný prenos, kedy má každá strana možnosť samostatne vysielať, alebo poloduplexný, t.j. so súčasným prenosom len v jednom smere. V druhom prípade sa na prenos kontroly z jednej strany na druhú používajú špeciálne štítky. Vrstva relácie poskytuje službu synchronizácie na prekonanie akýchkoľvek zistených chýb. Pri tejto službe musia používatelia relačnej služby vkladať synchronizačné značky do toku údajov. Ak sa zistí chyba, potom by sa spojenie relácie malo vrátiť do určitého stavu, používatelia by sa mali vrátiť do vytvoreného bodu toku dialógu, resetovať časť prenesených údajov a potom obnoviť prenos z tohto bodu. počítačová telekonferenčná komunikačná sieť

úroveň zastupovanie. Spravuje a transformuje syntax blokov údajov vymieňaných medzi koncovými používateľmi. Táto situácia môže nastať na rôznych typoch PC (IBM PC, Macintosh, DEC, Next, Burrogh), ktoré si potrebujú vymieňať dáta. Účel - transformácia blokov syntaktických údajov.

Aplikované úrovni. Protokoly aplikačnej vrstvy dávajú vymieňaným informáciám vhodnú sémantiku alebo význam. Táto vrstva je hranicou medzi PP a procesmi modelu OSI. Správa určená na prenos cez počítačovú sieť v tomto bode vstupuje do modelu OSI, prechádza cez vrstvu 1 (fyzickú), je preposlaná ďalšiemu PC a z vrstvy 1 putuje v opačnom poradí, kým nedosiahne PP na druhom PC cez jeho aplikačná vrstva. Aplikačná vrstva teda poskytuje vzájomné porozumenie dvoch aplikačných programov na rôznych počítačoch.

3. Rôzne komunikačné kanály

Dátové prenosové médium - súbor dátových prenosových liniek a interakčných jednotiek (t. j. sieťových zariadení, ktoré nie sú súčasťou dátových staníc) určených na prenos dát medzi dátovými stanicami. Komunikačné médiá môžu byť zdieľané alebo vyhradené pre konkrétneho používateľa.

Dátová linka - prostriedky, ktoré sa používajú v informačných sieťach na šírenie signálov správnym smerom.

Kanál (komunikačný kanál) - prostriedok jednosmerného prenosu dát. Príkladom kanálu môže byť frekvenčné pásmo pridelené jednému vysielaču v rádiovej komunikácii.

Kanál prenosu dát - prostriedok obojsmernej výmeny dát, vrátane zariadenia na ukončenie dátového kanála a linky na prenos dát. Podľa povahy fyzického média na prenos údajov (PD) existujú kanály na prenos údajov na optických komunikačných linkách, káblových (medených) komunikačných linkách a bezdrôtových.

Káblové komunikačné linky: Drôtové telekomunikačné vedenia sa delia na káblové, vzduchové a optické.

Fax: Faxová (alebo fototelegrafická) komunikácia je elektrický spôsob prenosu grafickej informácie – statického obrazu textu alebo tabuliek, kresieb, schém, grafov, fotografií atď. Vykonáva sa pomocou faxových prístrojov: telefaxov a telekomunikačných kanálov (najmä telefón).

Komunikačné linky z optických vlákien: Ako káblové komunikačné linky sa používajú hlavne telefónne linky a televízne káble. Najrozvinutejšia je telefonická drôtová komunikácia. Má však vážne nevýhody: náchylnosť na rušenie, zoslabenie signálov pri ich prenose na veľké vzdialenosti a malú šírku pásma. Všetky tieto nedostatky sú zbavené optických vedení - typu komunikácie, pri ktorej sa informácie prenášajú cez optické dielektrické vlnovody ("optické vlákno").

Optické vlákno sa považuje za najdokonalejšie médium na prenos veľkého množstva informácií na veľké vzdialenosti. Je vyrobený z kremeňa, ktorého základom je oxid kremičitý, čo je na rozdiel od medi široko používaný a lacný materiál. Optické vlákno je veľmi kompaktné a ľahké, s priemerom len asi 100 mikrónov.

Linky optických vlákien sa líšia od tradičných káblových vedení:

Veľmi vysoká rýchlosť prenosu informácií (na vzdialenosť viac ako 100 km bez opakovačov);

Zabezpečenie prenášaných informácií pred neoprávneným prístupom;

Vysoká odolnosť proti elektromagnetickému rušeniu;

Odolnosť voči agresívnemu prostrediu;

Schopnosť prenášať až 10 miliónov telefonických rozhovorov a jeden milión video signálov súčasne na jednom vlákne;

Pružnosť vlákien;

Malá veľkosť a hmotnosť;

Iskra, výbuch a požiarna bezpečnosť;

Jednoduchosť inštalácie a inštalácie;

Nízke náklady;

Vysoká životnosť optických vlákien - až 25 rokov.

V súčasnosti sa výmena informácií medzi kontinentmi uskutočňuje najmä prostredníctvom podmorských káblov z optických vlákien a nie prostredníctvom satelitnej komunikácie. Hlavnou hybnou silou rozvoja podmorských optických komunikačných liniek je zároveň internet.

Bezdrôtové komunikačné systémy: Bezdrôtové komunikačné systémy sa vykonávajú prostredníctvom rádiových kanálov.

V tridsiatych rokoch 20. storočia metrové a v 40-tych rokoch - boli zvládnuté decimetrové a centimetrové vlny, šíriace sa priamočiaro, bez ohýbania sa okolo zemského povrchu (t.j. v zornom poli), čo obmedzuje priamu komunikáciu na týchto vlnách na vzdialenosť 40- 50 km v rovinatom teréne av horských oblastiach - niekoľko stoviek kilometrov. Keďže šírka frekvenčných rozsahov zodpovedajúcich týmto vlnovým dĺžkam - od 30 MHz do 30 GHz - je 1000-krát väčšia ako šírka všetkých frekvenčných rozsahov pod 30 MHz (vlny dlhšie ako 10 m), môžu prenášať obrovské informačné toky a vykonávať mnohonásobné kanálová komunikácia. Obmedzený rozsah šírenia a možnosť získať ostrú smerovosť s anténou jednoduchej konštrukcie zároveň umožňujú použiť rovnaké vlnové dĺžky v mnohých bodoch bez vzájomného rušenia. Prenos na značné vzdialenosti sa dosahuje použitím viacnásobných retransmisií v rádioreléových linkách alebo pomocou komunikačných satelitov umiestnených vo vysokej nadmorskej výške (asi 40 000 km) nad Zemou (pozri "Vesmírna komunikácia"). Rádiové prenosy a satelitné komunikácie, umožňujúce súbežné vedenie desiatok tisíc telefónnych rozhovorov na veľké vzdialenosti a vysielanie desiatok televíznych programov, sú vo svojich schopnostiach oveľa efektívnejšie ako bežné diaľkové rádiové komunikácie na metrových vlnách.

Rádiové komunikačné linky: Rádioreléová komunikácia sa pôvodne používala na organizáciu viackanálových telefónnych komunikačných liniek, v ktorých sa správy prenášali pomocou analógového elektrického signálu. Prvá takáto linka s dĺžkou 200 km s 5 telefónnymi kanálmi sa objavila v USA v roku 1935. Spájalo New York a Philadelphiu.

V posledných desaťročiach potreba prenášať dáta – informácie prezentované v digitálnej forme – viedla k vytvoreniu digitálnych prenosových systémov. Objavili sa systémy digitálneho rádiového prenosu dát, ktoré sú schopné vymieňať si digitálne informácie.

Satelitná komunikácia a navigácia: Vesmírna alebo satelitná komunikácia je v podstate druh rádiovej komunikácie a líši sa tým, že jej opakovače nie sú na povrchu Zeme, ale na satelitoch vo vesmíre.

V 80. rokoch sa začal rozvoj osobnej satelitnej komunikácie. Na začiatku 21. storočia je počet jeho predplatiteľov niekoľko miliónov ľudí a za ďalších 10 rokov - oveľa viac. Satelitné a pozemné komunikačné systémy budú spojené do jedného globálneho osobného komunikačného systému. Dosah každého účastníka bude zabezpečený vytočením jeho telefónneho čísla bez ohľadu na jeho polohu. Toto je výhoda satelitu oproti celulárnej (diskutované neskôr v tejto kapitole), pretože nie je viazané na konkrétne miesto. Koniec koncov, na začiatku 21. storočia je oblasť pokrytia bunkovou komunikáciou iba 15% zemského povrchu. Preto dopyt po osobnej mobilnej komunikácii v mnohých regiónoch sveta možno uspokojiť iba pomocou satelitných komunikačných systémov. Okrem hlasovej (rádiotelefónnej) komunikácie umožňujú určiť polohu (súradnice) spotrebiteľov.

Satelitný telefón sa pripája priamo k satelitu na obežnej dráhe Zeme. Zo satelitu sa signál dostáva na pozemnú stanicu, odkiaľ sa prenáša do klasickej telefónnej siete. Počet satelitov potrebných na stabilnú komunikáciu kdekoľvek na svete závisí od polomeru obežnej dráhy konkrétneho satelitného systému.

V súčasnosti je v prevádzke prvý globálny komunikačný systém „Iridium“. Umožňuje klientovi zostať v kontakte, nech je kdekoľvek, a súčasne používať rovnaké telefónne číslo.

Systém pozostáva zo 66 satelitov na nízkej obežnej dráhe umiestnených vo vzdialenosti 780 km od povrchu Zeme. Zabezpečuje príjem a prenos signálu z mobilného telefónu umiestneného kdekoľvek na svete. Signál prijatý satelitom sa prenáša pozdĺž reťazca na ďalší satelit, kým nedosiahne pozemnú stanicu systému najbližšie k volanému účastníkovi. To zaručuje vysokú kvalitu signálu.

Hlavnou nevýhodou osobnej satelitnej komunikácie je jej relatívne vysoká cena v porovnaní s celulárnou komunikáciou. Okrem toho sú v satelitných telefónoch zabudované vysokovýkonné vysielače. Preto sa považujú za nebezpečné pre zdravie používateľov.

Najspoľahlivejšie satelitné telefóny fungujú v sieti Inmarsat, ktorá bola založená pred viac ako 20 rokmi. Satelitné telefóny Inmarsat sú vyklápacie puzdro veľkosti skorých prenosných počítačov. Kryt satelitného telefónu je zároveň anténou, ktorá musí byť otočená smerom k satelitu (úroveň signálu sa zobrazuje na displeji telefónu). Tieto telefóny sa používajú najmä na lodiach, vlakoch alebo ťažkých vozidlách. Zakaždým, keď potrebujete uskutočniť alebo prijať niečí hovor, budete musieť nainštalovať satelitný telefón na nejaký rovný povrch, otvoriť veko a otočiť ho, čím určíte smer maximálneho signálu. Tieto satelitné telefóny stoja viac ako 2500 dolárov a vážia od 2,2 kg. Minúta rozhovoru na takomto satelitnom telefóne stojí 2,5 amerického dolára a viac.

Stránkovanie: Pagingová komunikácia je rádiotelefónna komunikácia, odosielanie správ diktovaných odosielajúcim účastníkom telefonicky a ich prijímanie cez rádiový kanál prijímajúcim účastníkom pomocou pagera - rádiového prijímača s displejom z tekutých kryštálov, na ktorom sa zobrazujú prijaté alfanumerické texty. Pager je jednosmerné komunikačné zariadenie: môžete na ňom iba prijímať správy, ale nemôžete z neho odosielať správy.

História pagingu ako prostriedku osobného rádiového volania sa začala v polovici 50. rokov 20. storočia v Anglicku. Prvé takéto zariadenie bolo vyvinuté v roku 1956. Počet účastníkov nemohol byť väčší ako 57. Keď účastník dostal tónový signál, musel si priložiť zariadenie k uchu a vypočuť si správu vysielanú dispečerom v hovorenej forme. Lekári sa stali používateľmi prvej siete v Anglicku. Siete, ktoré v tom čase existovali, boli lokálneho charakteru a slúžili potrebám špecifických služieb. Najväčšími z nich boli letiskové služby. Niektoré z týchto sietí existujú dodnes. Rozšírené stránkovanie sa začalo koncom 70. rokov v Spojených štátoch.

Odvtedy sa pagingové systémy značne rozšírili v mestách Európy a USA. V rovnakom čase prišlo paging do Ruska.

Prvé pagery boli jednoduché frekvenčne modulované prijímače signálu. Obsahovali niekoľko ladených obvodov, ktoré sledovali charakteristickú postupnosť nízkofrekvenčných signálov (tónov). Po prijatí týchto tónov zariadenie zapípalo. Preto sa takéto pagery nazývajú tónové.

Prechod na digitálne systémy bol nevyhnutný. Tónové kódovanie nebolo vhodné na prenos alfanumerických správ.

Mobilný mobilný telefón: Komunikácia sa nazýva mobilná, ak sa zdroj informácie alebo jej príjemca (alebo oboje) pohybuje v priestore. Rádiová komunikácia je mobilná už od svojho vzniku. Prvé rádiostanice boli určené na komunikáciu s pohyblivými objektmi – loďami. Veď jedno z prvých rádiokomunikačných zariadení A.S. Popov bol inštalovaný na bojovej lodi "Admirál Apraksin". A práve vďaka rádiovému spojeniu s ním sa im v zime 1899/1900 podarilo zachrániť túto loď zaľadnenú v Baltskom mori.

Po mnoho rokov si individuálna rádiová komunikácia medzi dvoma účastníkmi vyžadovala vlastný samostatný rádiový komunikačný kanál pracujúci na rovnakej frekvencii. Súčasnú rádiovú komunikáciu na mnohých kanáloch je možné dosiahnuť pridelením určitého frekvenčného pásma každému kanálu. Frekvencie sú však potrebné aj pre rozhlasové vysielanie, televíziu, radar, rádionavigáciu a vojenské potreby. Preto bol počet rozhlasových staníc veľmi obmedzený. Bol používaný na vojenské účely, vládne komunikácie. Takže v autách používaných členmi politbyra Ústredného výboru CPSU boli nainštalované mobilné telefóny. Boli inštalované v policajných autách a rádiových taxíkoch. Aby sa mobilná komunikácia stala masovou, bola potrebná nová myšlienka jej organizácie. Túto myšlienku vyslovil v roku 1947 D. Ring, zamestnanec americkej spoločnosti Bell Laboratories. Spočíval v rozdelení priestoru na malé úseky - bunky (alebo bunky) s polomerom 1-5 kilometrov a v oddelení rádiokomunikácie v rámci jednej bunky od komunikácie medzi bunkami. To umožnilo použiť rovnaké frekvencie v rôznych bunkách. V strede každej bunky bolo navrhnuté umiestniť základňu – vysielaciu a prijímaciu – rádiostanicu, aby sa zabezpečila rádiová komunikácia v rámci bunky so všetkými účastníkmi. Každý účastník má svoju vlastnú mikrorozhlasovú stanicu - "mobil" - kombináciu telefónu, transceiveru a minipočítača. Účastníci medzi sebou komunikujú prostredníctvom základňových staníc prepojených medzi sebou a do mestskej telefónnej siete.

Každá bunka musí byť obsluhovaná základným rádiovým vysielačom s obmedzeným dosahom a pevnou frekvenciou. To umožňuje opätovné použitie rovnakej frekvencie v iných bunkách. Počas rozhovoru je mobilný rádiotelefón spojený so základňovou stanicou rádiovým kanálom, cez ktorý sa prenáša telefonický rozhovor. Rozmery bunky sú určené maximálnym komunikačným dosahom rádiotelefónu so základňovou stanicou. Tento maximálny rozsah je polomer bunky.

Myšlienka mobilnej celulárnej komunikácie spočíva v tom, že bez toho, aby opustil oblasť pokrytia jednej základňovej stanice, mobilný telefón spadne do oblasti pokrytia ktorejkoľvek susednej stanice až po vonkajšiu hranicu celej oblasti siete.

Na tento účel boli vytvorené systémy anténnych opakovačov, ktoré pokrývajú ich "bunku" - oblasť zemského povrchu. Aby bola komunikácia spoľahlivá, vzdialenosť medzi dvoma susednými anténami musí byť menšia ako ich akčný rádius. V mestách je to asi 500 metrov a vo vidieckych oblastiach - 2-3 km. Mobilný telefón dokáže prijímať signály z viacerých opakovacích antén naraz, no vždy sa naladí na najsilnejší signál.

Myšlienkou mobilnej celulárnej komunikácie bolo tiež použitie počítačovej kontroly telefónneho signálu od účastníka, keď sa pohybuje z jednej bunky do druhej. Bolo to ovládanie počítačom, ktoré umožnilo prepnúť mobilný telefón z jedného medzivysielača na druhý v priebehu len tisíciny sekundy. Všetko sa deje tak rýchlo, že si to predplatiteľ jednoducho nevšimne.

Počítače sú ústrednou súčasťou mobilného komunikačného systému. Vyhľadajú účastníka, ktorý sa nachádza v ktorejkoľvek z buniek a pripoja ho k telefónnej sieti. Keď sa účastník presunie z jednej bunky do druhej, prenesie účastníka z jednej základňovej stanice do druhej a tiež pripojí účastníka z „cudzej“ mobilnej siete k „svojej“, keď sa nachádza v oblasti pokrytia – vykonávajú roaming ( čo v angličtine znamená „putovanie“ alebo „putovanie“).

Princípy modernej mobilnej komunikácie boli výdobytkom už koncom 40-tych rokov. V tých časoch však bola výpočtová technika ešte na takej úrovni, že jej komerčné využitie v telefónnych systémoch bolo náročné. Preto bola praktická aplikácia bunkovej komunikácie možná až po vynáleze mikroprocesorov a integrovaných polovodičových obvodov.

Dôležitou výhodou mobilnej celulárnej komunikácie je možnosť jej používania mimo spoločného priestoru vášho operátora – roamingu. K tomu sa rôzni operátori medzi sebou dohodnú na vzájomnej možnosti využitia ich zón pre používateľov. Účastník, ktorý opúšťa spoločný priestor svojho operátora, sa automaticky prepne do zón iných operátorov, aj keď sa presúva z jednej krajiny do druhej, napríklad z Ruska do Nemecka alebo Francúzska. Alebo v Rusku môže používateľ uskutočňovať mobilné hovory do ktorejkoľvek krajiny. Mobilná komunikácia teda poskytuje používateľovi možnosť telefonickej komunikácie s akoukoľvek krajinou, nech je kdekoľvek.

Poprední výrobcovia mobilných telefónov sa riadia jednotným európskym štandardom – GSM. Preto je ich vybavenie technicky dokonalé, no relatívne lacné. Koniec koncov, môžu si dovoliť vyrábať obrovské dávky telefónov, ktoré nájdu predaj.

Pohodlným doplnkom mobilného telefónu bol systém krátkych správ SMS (Short Message Service). Slúži na odosielanie krátkych správ priamo do telefónu moderného digitálneho systému GSM bez použitia dodatočného vybavenia, iba pomocou numerickej klávesnice a displeja mobilného telefónu. SMS správy sa prijímajú aj na digitálnom displeji, ktorým je vybavený každý mobilný telefón. SMS je možné použiť v prípadoch, keď bežný telefonický rozhovor nie je najvhodnejším spôsobom komunikácie (napríklad v hlučnom preplnenom vlaku). Svoje telefónne číslo môžete poslať priateľovi prostredníctvom SMS. Vzhľadom na nízku cenu je SMS alternatívou k telefonickému rozhovoru. Maximálna veľkosť SMS správy je 160 znakov. Môžete ho odoslať niekoľkými spôsobmi: zavolaním špeciálnej služby, ako aj pomocou vášho telefónu GSM s funkciou odosielania pomocou internetu. Systém SMS môže poskytovať doplnkové služby: odosielanie výmenných kurzov, predpovede počasia atď. na váš GSM telefón. GSM telefón so systémom SMS je v podstate alternatívou k pageru.

Systém SMS však nie je posledným slovom v mobilnej komunikácii. V najmodernejších mobilných telefónoch (napríklad od spoločnosti Nokia) sa objavila funkcia Chat (v ruskej verzii - "dialóg"). S jeho pomocou môžete komunikovať v reálnom čase s ostatnými majiteľmi mobilných telefónov, ako sa to robí na internete. V podstate ide o nový druh SMS správ. Ak to chcete urobiť, napíšte správu svojmu partnerovi a odošlite ju. Text vašej správy sa zobrazí na displejoch oboch mobilných telefónov – vášho aj vášho partnera. Potom vám odpovie a jeho správa sa zobrazí na displejoch. Vediete teda elektronický dialóg. Ak však mobilný telefón vášho partnera túto funkciu nepodporuje, bude dostávať pravidelné SMS správy.

Objavili sa aj mobilné telefóny, ktoré podporujú vysokorýchlostný prístup k internetu cez GPRS (General Packet Radio Service) – štandard pre paketový prenos dát cez rádiové kanály, pri ktorom telefón nemusí „vytáčať“: zariadenie neustále udržiava spojenie, odosiela a prijíma dátové pakety. Vyrábajú sa aj mobilné telefóny so zabudovaným digitálnym fotoaparátom.

Podľa výskumnej spoločnosti Informal Telecoms & Media (ITM) je počet používateľov mobilných telefónov vo svete v roku 2007 3,3 miliardy ľudí.

Napokon, najzložitejšie a najdrahšie zariadenia sú smartfóny a komunikátory, ktoré kombinujú možnosti mobilného telefónu a vreckového počítača.

Internetové telefonovanie: Internetové telefonovanie sa stalo jedným z najmodernejších a najhospodárnejších druhov komunikácie. Za jej narodeniny možno považovať 15. február 1995, kedy VocalTec vydal svoj prvý soft-phone – program, ktorý slúži na výmenu hlasu cez IP sieť. Spoločnosť Microsoft potom vydala prvú verziu programu NetMeeting v októbri 1996. A už v roku 1997 sa stalo celkom bežné pripojiť sa cez internet k dvom bežným telefónnym účastníkom, ktorí sa nachádzajú na úplne odlišných miestach planéty.

Prečo je bežná medzimestská a medzinárodná telefonická komunikácia taká drahá? Vysvetľuje to skutočnosť, že počas konverzácie zaberáte celý komunikačný kanál, a to nielen vtedy, keď hovoríte alebo počúvate partnera, ale aj vtedy, keď mlčíte alebo odvádzate pozornosť od konverzácie. Toto sa stane, keď sa hlas prenáša cez telefón obvyklým analógovým spôsobom.

Pomocou digitálnej metódy sa informácie môžu prenášať nie nepretržite, ale v samostatných „paketoch“. Potom môže jeden komunikačný kanál odosielať informácie súčasne od mnohých účastníkov. Tento princíp paketového prenosu informácií je podobný ako pri preprave mnohých listov s rôznymi adresami v jednom poštovom aute. Veď predsa „nejazdia“ jedným poštovým autom, aby prepravili každý list zvlášť! Takéto dočasné „zhutnenie paketov“ umožňuje oveľa efektívnejšie využívať existujúce komunikačné kanály, „komprimovať“ ich. Na jednom konci komunikačného kanála sú informácie rozdelené do paketov, z ktorých každý má, podobne ako list, svoju vlastnú individuálnu adresu. Pakety mnohých predplatiteľov sú prenášané "zmiešane" cez komunikačný kanál. Na druhom konci komunikačného kanála sú pakety s rovnakou adresou opäť spojené a odoslané na miesto určenia. Tento princíp paketov je široko používaný na internete.

Prostredníctvom osobného počítača môžete posielať a prijímať listy, texty, dokumenty, kresby, fotografie cez internet. Ale internetová telefónia (IP telefónia) funguje úplne rovnako – telefonický rozhovor dvoch používateľov osobných počítačov.

Na to musia mať obaja používatelia pripojené mikrofóny k počítaču a slúchadlá alebo reproduktory a ich počítače musia mať zvukové karty (najlepšie na obojsmernú komunikáciu). V tomto prípade počítač konvertuje analógový „hlasový“ signál (elektrický analóg zvuku) na digitálny (kombinácia impulzov a prestávok), ktorý sa potom prenáša cez internet.

Na druhom konci linky počítač vášho partnera vykoná spätnú konverziu (digitálny signál na analógový) a hlas sa reprodukuje ako v bežnom telefóne. Telefonovanie cez internet je oveľa lacnejšie ako medzimestské a medzinárodné hovory na bežnom telefóne. Koniec koncov, pri IP telefónii musíte platiť iba za používanie internetu.

S osobným počítačom, zvukovou kartou, kompatibilným mikrofónom a slúchadlami (alebo reproduktormi) môžete pomocou internetovej telefónie zavolať ktorémukoľvek účastníkovi, ktorý má bežnú pevnú linku. Počas tejto konverzácie budete tiež platiť len za používanie internetu.

Pred používaním internetovej telefónie si musí účastník, ktorý vlastní osobný počítač, nainštalovať špeciálny program.

Na používanie služieb internetovej telefónie vo všeobecnosti nie je potrebné vlastniť osobný počítač. Na to stačí mať bežný telefón s tónovou voľbou. V tomto prípade každá vytočená číslica ide do riadku nie vo forme iného počtu elektrických impulzov, ako keď sa kotúč otáča, ale vo forme striedavých prúdov rôznych frekvencií. Tento tónový režim sa nachádza vo väčšine moderných telefónov.

Ak chcete používať internetovú telefóniu pomocou telefónu, musíte si kúpiť kreditnú kartu a zavolať na výkonný centrálny serverový počítač na číslo uvedené na karte. Potom automatický hlas servera (voliteľne v ruštine alebo angličtine) oznámi príkazy: vytočte sériové číslo a kľúč karty pomocou tlačidiel telefónu, vytočte kód krajiny a číslo vášho budúceho partnera.

Potom server zmení analógový signál na digitálny, odošle ho do iného mesta, krajiny alebo na iný kontinent na server, ktorý sa tam nachádza, ktorý opäť prevedie digitálny signál na analógový a odošle ho požadovanému účastníkovi. Účastníci rozhovoru hovoria ako na bežnom telefóne, niekedy však dôjde k malému (na zlomok sekundy) oneskoreniu odpovede. Pripomeňme si ešte raz, že na šetrenie komunikačných kanálov sa hlasové informácie prenášajú v „paketoch“ digitálnych dát: vaše hlasové informácie sú rozdelené do segmentov, paketov, nazývaných internetové protokoly (IP).

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) je hlavný internetový protokol alebo formát prenosu údajov na internete. IP zároveň zabezpečuje propagáciu paketu v sieti a TCP zaručuje spoľahlivosť jeho doručenia. Poskytujú rozdelenie prenášaných údajov do paketov, prenos každého z nich k príjemcovi ľubovoľnou cestou a potom - zostavenie v správnom poradí a bez straty.

Cez komunikačný kanál sa postupne prenášajú nielen vaše pakety, ale aj pakety niekoľkých ďalších účastníkov. Na druhom konci komunikačnej linky sú všetky vaše pakety opäť spojené a váš partner počuje všetku vašu reč. Aby ste necítili oneskorenie v rozhovore, tento proces by nemal presiahnuť 0,3 sekundy. Takto sa komprimujú informácie, vďaka čomu je telefonovanie cez internet niekoľkonásobne lacnejšie ako klasické medzimestské a ešte viac medzinárodné hovory.

Skype (www.skype.com) bol vytvorený v roku 2003. Je úplne zadarmo a nevyžaduje od používateľa takmer žiadne znalosti na jeho inštaláciu alebo používanie. Umožňuje vám hovoriť s podporou videa s účastníkmi, ktorí sedia pri svojich počítačoch v rôznych častiach sveta. Aby sa účastníci rozhovoru navzájom videli, počítač každého z nich musí byť vybavený webovou kamerou.

Toto je taká dlhá cesta vo vývoji komunikácie, ktorú ľudstvo urobilo: od signálnych ohňov a bubnov až po mobilný mobilný telefón, ktorý vám umožňuje takmer okamžite kontaktovať dvoch ľudí, ktorí sa nachádzajú kdekoľvek na našej planéte.

4. Organizácia prístupu k informačným sieťam

4.1 Štruktúraúzemnésiete

Internet je najväčšia a jediná sieť svojho druhu na svete. Medzi globálnymi sieťami má jedinečné postavenie. Správnejšie je považovať ho za združenie mnohých sietí, ktoré si zachovávajú svoju nezávislú hodnotu.

Internet totiž nemá jasného vlastníka ani národnú identitu. Akákoľvek sieť môže byť pripojená k internetu, a preto môže byť považovaná za jeho súčasť, ak používa internetom akceptované protokoly TCP/IP alebo má prevodníky na protokoly TCP/IP. Takmer všetky národné a regionálne siete majú prístup na internet.

Typická územná (národná) sieť má hierarchickú štruktúru.

Horná úroveň sú federálne uzly prepojené diaľkovými komunikačnými kanálmi. Kmeňové kanály sú fyzicky organizované na FOCL alebo na satelitných komunikačných kanáloch.

Stredná úroveň – regionálne uzly, ktoré tvoria regionálne siete. Sú spojené s federálnymi uzlami a prípadne medzi sebou navzájom pomocou vyhradených vysokorýchlostných alebo strednorýchlostných okruhov, ako sú okruhy T1, E1, B-ISDN alebo mikrovlnné spoje.

Nižšou úrovňou sú lokálne uzly (prístupové servery) prepojené s regionálnymi uzlami, najmä komutovanými alebo vyhradenými telefónnymi komunikačnými kanálmi, aj keď je badateľný trend k prechodu na vysoko- a strednorýchlostné kanály.

Práve na lokálne uzly sú pripojené lokálne siete malých a stredných podnikov, ako aj počítače jednotlivých používateľov. Firemné siete veľkých podnikov sú prepojené s regionálnymi uzlami vyhradenými vysoko alebo strednorýchlostnými kanálmi.

4.2 Hlavnédruhyprístup

4.2. 1 Servis telekomunikačnej techniky

Hlavné služby poskytované telekomunikačnými technológiami sú:

e-mail;

Prenos súboru;

telekonferencie;

Referenčné služby (nástenky);

Video konferencia;

Prístup k informačným zdrojom (informačným základniam) sieťových serverov;

Mobilná mobilná komunikácia;

Počítačové telefonovanie.

Špecifickosť telekomunikácií sa prejavuje predovšetkým v aplikačných protokoloch. Spomedzi nich sú najznámejšie protokoly spojené s internetom a protokoly ISO-IP (ISO 8473), súvisiace so sedemvrstvovým modelom otvorených systémov. Internetové aplikačné protokoly zahŕňajú:

Telnet - protokol emulácie terminálu, alebo inými slovami, protokol implementácie diaľkového ovládania sa používa na pripojenie klienta k serveru, keď sú umiestnené na rôznych počítačoch, používateľ má prístup k počítaču servera prostredníctvom svojho terminálu;

FTP - protokol výmeny súborov (je implementovaný režim vzdialeného hostiteľa), klient môže požadovať a prijímať súbory zo servera, ktorých adresa je uvedená v požiadavke;

HTTP (Hypertext Transmission Protocol) - protokol pre komunikáciu medzi WWW servermi a WWW klientmi;

NFS je sieťový súborový systém, ktorý poskytuje prístup k súborom všetkých UNIX strojov v lokálnej sieti, t.j. uzlové súborové systémy sa používateľovi javia ako jeden súborový systém;

SMTP, IMAP, POP3 - emailové protokoly.

Tieto protokoly sa implementujú pomocou vhodného softvéru. Pre Telnet, FTP, SMTP sú na strane servera pridelené pevné čísla protokolových portov.

4.2. 2 E-mail

E-mail (E-mail) - prostriedok na výmenu správ elektronickou komunikáciou (v off-line režime). Textové správy a archivované súbory môžete posielať ďalej. Tieto môžu obsahovať údaje (napríklad texty programov, grafické údaje) v rôznych formátoch.

4.2. 3 Zdieľanie súborov

Zdieľanie súborov – prístup k súborom distribuovaným na rôznych počítačoch. Internet používa na aplikačnej vrstve protokol FTP. Prístup je možný v off-line a on-line režime.

V off-line režime sa na FTP server odošle požiadavka, server vygeneruje a odošle odpoveď na požiadavku. V on-line režime sa vykonáva interaktívne prezeranie adresárov FTP servera, výber a prenos potrebných súborov. Na počítači používateľa sa vyžaduje FTP klient.

4.2. 4 Diskusné skupiny a nástenky

Telekonferencie – prístup k informáciám určeným pre skupinové použitie v samostatných konferenciách (newsgroups). Možné sú globálne a miestne telekonferencie. Zaradenie materiálov do diskusných skupín, distribúcia upozornení na nové prichádzajúce materiály, plnenie objednávok sú hlavné funkcie telekonferenčného softvéru. Možné sú e-mailové a online režimy.

Najväčším telekonferenčným systémom je USENET. V USENET sú informácie usporiadané hierarchicky. Správy sa odosielajú buď v lavíne, alebo prostredníctvom zoznamov adries.

Telekonferencie môžu byť s moderátorom alebo bez neho. Príklad: práca tímu autorov na knihe na zoznamoch adries.

Existujú aj prostriedky na audiokonferencie (hlasové telekonferencie). Hovor, spojenie, rozhovor pre používateľa prebieha ako v bežnom telefóne, ale spojenie ide cez internet.

Elektronická "nástenka" BBS (Bulletin Board System) - technológia blízka funkčnosti telekonferencii, umožňuje centrálne a promptne posielať správy mnohým používateľom.

Softvér BBS kombinuje e-mail, telekonferencie a zdieľanie súborov. Príklady programov, ktoré majú nástroje BBS, sú Lotus Notes, World-group.

4.2. 5 Prístup k distribuovaným databázam

V systémoch "klient/server" musí byť požiadavka vytvorená na počítači užívateľa a organizácia vyhľadávania údajov, ich spracovanie a vytvorenie odpovede na požiadavku patrí serverovému počítaču.

V tomto prípade môžu byť potrebné informácie distribuované na rôzne servery. Na internete existujú špeciálne databázové servery, nazývané WAIS (Wide Area Information Server), ktoré môžu obsahovať kolekcie databáz riadených rôznymi DBMS.

Typický scenár pre prácu so serverom WAIS:

Výber požadovanej databázy;

Vytvorenie dopytu pozostávajúceho z kľúčových slov;

Odoslanie požiadavky na server WAIS;

Príjem názvov dokumentov zodpovedajúcich zadaným kľúčovým slovám zo servera;

Výber požadovanej hlavičky a jej odoslanie na server;

Získajte text dokumentu.

Žiaľ, WAIS sa v súčasnosti nevyvíja, preto je málo využívaný, aj keď indexovanie a vyhľadávanie podľa indexov vo veľkých poliach neštruktúrovaných informácií, čo bola jedna z hlavných funkcií WAIS, je urgentnou úlohou.

4.2. 6 WWW informačný systém

WWW (World Wide Web - World Wide Web) - hypertextový informačný systém internetu. Jeho ďalší krátky názov je Web. Tento modernejší systém poskytuje používateľom viac možností.

Jednak je to hypertext - štruktúrovaný text, do ktorého sú vložené krížové odkazy, odrážajúce sémantické súvislosti častí textu. Slová prepojenia sú farebne zvýraznené a/alebo podčiarknuté. Výberom odkazu sa zobrazí text alebo obrázok spojený so slovom odkazu. Obsah môžete vyhľadávať podľa kľúčových slov.

Po druhé, uľahčuje sa prezentácia a získavanie grafických obrázkov. Informácie dostupné prostredníctvom webovej technológie sú uložené na webových serveroch.

Server má program, ktorý neustále monitoruje príchod požiadaviek od klientov na konkrétnom porte (zvyčajne port 80). Server uspokojuje požiadavky tým, že klientovi posiela obsah požadovaných webových stránok alebo výsledky požadovaných procedúr. Klientske programy WWW sa nazývajú prehliadače.

Existujú textové a grafické prehliadače. Prehliadače majú príkazy na stránkovanie, prechod na predchádzajúci alebo nasledujúci dokument, tlač, sledovanie hypertextového odkazu atď.

Na prípravu materiálov a ich zaradenie do WWW databázy bol vyvinutý špeciálny HTML jazyk (Hypertext Markup Language) a softvérové ​​editory, ktoré ho implementujú, ako napríklad Internet Assistant ako súčasť editora Word alebo Site Edit, príprava dokumentov je tiež poskytovaná ako súčasť väčšiny prehliadačov.

Pre komunikáciu medzi webovými servermi a klientmi bol vyvinutý protokol HTTP, ktorý funguje na báze TCP/IP. Webový server prijme požiadavku z prehliadača, nájde súbor, ktorý sa zhoduje s požiadavkou, a odošle ho prehliadaču na zobrazenie.

Záver

Intranetové a internetové technológie sa neustále vyvíjajú. Vyvíjajú sa nové protokoly; staré sa revidujú. NSF značne skomplikovala systém zavedením svojej chrbticovej siete, niekoľkých regionálnych sietí a stoviek univerzitných sietí.

Ďalšie skupiny sa tiež naďalej pripájajú k internetu. Najvýraznejšia zmena nenastala v dôsledku pridania ďalších sietí, ale v dôsledku zvýšenej návštevnosti.

Fyzici, chemici a astronómovia pracujú a vymieňajú si viac údajov ako počítačoví vedci, ktorí tvoria väčšinu prevádzky na začiatku internetu.

Títo noví vedci priniesli výrazný nárast počtu sťahovaní z internetu, keď ho začali používať, a sťahovanie sa neustále zvyšovalo, keď ho čoraz viac používali.

Na prispôsobenie sa nárastu prevádzky bola šírka pásma chrbticovej siete NSFNET zdvojnásobená, výsledkom čoho je súčasná šírka pásma približne 28-krát väčšia ako pôvodná; Plánuje sa ďalšie zvýšenie, aby sa tento pomer dostal až na 30.

V súčasnosti je ťažké predpovedať, kedy pominie potreba ďalšieho zvyšovania priepustnosti. Rast dopytu po networkingu nebol neočakávaný. Počítačový priemysel sa v priebehu rokov veľmi tešil z neustálych požiadaviek na väčší výpočtový výkon a väčší úložný priestor pre dáta.

Používatelia práve začali chápať, ako používať siete. V budúcnosti môžeme očakávať neustály nárast potreby interakcie.

Na prispôsobenie sa tomuto rastu budú preto potrebné technológie interakcie s väčšou šírkou pásma.

Rozmach internetu spočíva v zložitosti, ktorá vznikla tým, že súčasťou jednotného internetu je niekoľko autonómnych skupín. Pôvodné návrhy mnohých podsystémov predpokladali centralizované riadenie. Dokončiť tieto projekty, aby fungovali pod decentralizovanou správou, si vyžiadalo veľa úsilia.

Takže pre ďalší rozvoj informačných sietí bude potrebných viac vysokorýchlostných komunikačných technológií.

Bibliografia

1. Lazarev V.G. Inteligentné digitálne siete: Handbook./Ed. Akademik N.A. Kuznecovová. - M.: Financie a štatistika, 1996.

2. Nové technológie na prenos informácií. - URL: http://cyberfix.ucoz.ru. - (Dátum prístupu: 18.12.2015).

3. Pushnin A.V., Yanushko V.V. Informačné siete a telekomunikácie. - Taganrog: Vydavateľstvo TRTU, 2005. 128 s.

4. Semenov Yu.A. Internetové protokoly a zdroje. - M.: Rádio a komunikácia, 1996.

5. Telekomunikačné systémy. - URL: http://otherreferats.allbest.ru/radio. - (Dátum prístupu: 18.12.2015).

6. Finajev V.I. Výmena informácií v zložitých systémoch: Učebnica. - Taganrog: Vydavateľstvo TRTU, 2001.

Hostené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Princípy konštrukcie systémov prenosu informácií. Charakteristika signálov a komunikačných kanálov. Metódy a spôsoby realizácie amplitúdovej modulácie. Štruktúra telefónnych a telekomunikačných sietí. Vlastnosti telegrafných, mobilných a digitálnych komunikačných systémov.

semestrálna práca, pridaná 29.06.2010


Charakteristika lokálnych počítačových sietí a zohľadnenie základných princípov globálneho internetu. Pojem, fungovanie a komponenty elektronickej pošty, formáty jej adries. Telekomunikačné prostriedky komunikácie: rozhlas, telefón a televízia.

semestrálna práca, pridaná 25.06.2011


Hardvérové ​​komponenty telekomunikačných počítačových sietí. Pracovné stanice a komunikačné uzly. Moduly, ktoré tvoria oblasť interakcie medzi aplikovanými procesmi a fyzickými prostriedkami. Pokyny na spracovanie údajov a spôsoby ich ukladania.

prednáška, pridané 16.10.2013


Zbernicová, stromová, kruhová topológia telekomunikačných sietí. Užívatelia, prepravcovia a doručovatelia; Internet a transportné protokoly. Synchrónny a asynchrónny prenos dát. Použitie rozbočovača, prepínača, smerovača.

test pridaný 11.10.2012


Účel prepínača, jeho úlohy, funkcie, technické vlastnosti. Výhody a nevýhody v porovnaní s routerom. Základy technológie organizácie káblových systémov siete a architektúry lokálnych sietí. Referenčný model OSI.

správa z praxe, pridaná 14.06.2010


Prehľad sietí na prenos dát. Prostriedky a metódy používané pri navrhovaní sietí. Vývoj projektu vysokorýchlostnej účastníckej prístupovej siete založenej na optických komunikačných technológiách s využitím nástrojov počítačovej podpory.

práca, pridané 06.04.2015


Moderné telekomunikačné systémy; hlavné štandardy mobilnej komunikácie GSM, CDMA 200, UMTS. Využívanie nových služieb a technológií 3. generácie operátormi mobilných sietí. Obsahuje najnovšie štandardy bezdrôtového prístupu: Wi-Fi, Bluetooth.

návod, pridané 11.08.2011


Štúdium trendov vo vývoji telekomunikácií a sieťových informačných technológií. Distribuované siete na vlákne. Interaktívne komerčné informačné služby. Internet, e-mail, nástenky, videokonferencie.

abstrakt, pridaný 28.11.2010


Klasifikácia telekomunikačných sietí. Kanálové schémy založené na telefónnej sieti. Odrody neprepínaných sietí. Vznik globálnych sietí. Problémy distribuovaného podniku. Úloha a typy globálnych sietí. Možnosť kombinovať lokálne siete.

prezentácia, pridané 20.10.2014


Pojem sietí na prenos údajov, ich typy a klasifikácia. Optické vlákna a koaxiálne siete. Použitie krútených párov a účastníckych telefónnych káblov na prenos dát. Satelitné prístupové systémy. Osobné mobilné siete.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Podobné dokumenty

Teoretické aspekty komunikačných prostriedkov. Druhy a základné komunikačné technológie. Sociálne siete: pojem, história stvorenia. Stručný popis sociálnej siete Twitter, jej možností. Analýza blogu známej osoby na príklade Eleny Vesniny.

semestrálna práca, pridaná 28.06.2017


Pojem telekomunikačného prostredia a jeho didaktické možnosti na hodine informatiky. Webové technológie pedagogickej interakcie. Pedagogické možnosti internetu a trendy vo vyučovaní. Systém technologických prostriedkov telekomunikačného prostredia.

ročníková práca, pridaná 27.04.2008


Telekomunikačné vzdelávacie projekty v systéme všeobecného vzdelávania. Vlastnosti používania počítačovej telekomunikácie v triede v škole. Perspektívy rozvoja. Metódy využitia telekomunikačných projektov v základnom kurze informatiky.

ročníková práca, pridaná 27.04.2008


Zvukové podnety pre vybrané epizódy. Štrukturálna schéma zapojenia zariadení na mieste, berúc do úvahy video, audio signál a synchronizačný signál pre každú scénu. Zdôvodnenie výberu mikrofónov, ich charakteristika, účel vo vybraných epizódach.

semestrálna práca, pridaná 29.05.2014


Pojem počítačových sietí, ich druhy a účel. Vývoj lokálnej siete Gigabit Ethernet, zostavenie blokovej schémy jej konfigurácie. Výber a zdôvodnenie typu káblového systému a sieťového zariadenia, popis výmenných protokolov.

semestrálna práca, pridaná 15.07.2012


Funkcie a vlastnosti sieťových adaptérov. Vlastnosti použitia mostových smerovačov. Účel a funkcie opakovačov. Hlavné typy prenosových zariadení globálnych sietí. Účel a typy modemov. Zásady práce zariadení miestnych sietí.

test, pridané 14.03.2015


Hlavné vlastnosti lokálnych počítačových sietí. potreby internetu. Analýza existujúcich LAN technológií. Logický návrh siete LAN. Výber vybavenia a sieťového softvéru. Výpočet nákladov na vytvorenie siete. Výkon a bezpečnosť siete.

semestrálna práca, pridaná 3.1.2011

Úvod. 2

Digitálny telekomunikačný systém. 5

Telekomunikácie. 5

1.2) Telekomunikačný systém. 9

1.3) Systém digitálneho prenosu. 12

1.3.1) Sekundárny digitálny prenosový systém PCM120. 21

1.3.2) Terciárny digitálny prenosový systém PCM480. 25

1.3.4. STM-N.. 32

1.4) Druhy DH.. 43

1.5) Digitálne prenosové systémy PCM a STM.. 56

Hlavné výhody technológie SDH: 57

Nevýhody technológie SDH: 58

2.2. Určte kvantizačný krok podľa amplitúdy. 66

2.3. Vytvorte diagram časového spektra PZT. 71

2.4) Vypracovať zväčšenú blokovú schému PZT, pozostávajúcu z dočasného multiplexného zariadenia, zariadenia lineárnej cesty koncovej stanice a medzistaníc lineárnej cesty. 86

Záver. 91

Bibliografia. 92

Úvod

Vedecko-technický pokrok na konci 20. storočia otvoril cestu k vytvoreniu globálnej informačnej spoločnosti, v ktorej majú informačné a telekomunikačné technológie mimoriadny význam a ktorá sa rozvinula do sektora infokomunikácií.

Ľudstvo prechádza na novú úroveň komunikácie a prenosu informácií. Teraz, aby ste mohli odoslať správu, nie je potrebné byť blízko. Je možné prenášať informácie z rôznych častí sveta. Telekomunikačné systémy majú veľký vplyv na všetky sféry ľudského života. Rusko potrebuje financovať rozvoj telekomunikačných systémov, pretože stav je v porovnaní s celosvetovými trendmi o stupienok nižší.

Rozvoj komunikácií na začiatku 21. storočia charakterizujú tieto pojmy: univerzalizácia, integrácia, intelektualizácia – v zmysle technických prostriedkov a v pláne siete; globalizácia, personalizácia – z hľadiska služieb. Pokrok v oblasti komunikácií je založený na vývoji a osvojovaní si nových telekomunikačných technológií, ako aj na ďalšom rozvoji a zdokonaľovaní existujúcich, ktoré ešte nevyčerpali svoj potenciál.

Rozvoj infokomunikačného sektora vo svete prebieha súčasne niekoľkými smermi. Zároveň sa v oblasti telekomunikácií a informácií vyznačuje vytváraním globálnych infokomunikačných systémov, ktoré sú založené na digitálnych prenosových systémoch (DTS) na rôzne účely so širokým využitím moderných optických technológií a digitálnych spojovacích systémov. rôznych typov a úrovní.

Digitálna komunikácia sa aktívne rozvíja na celom svete - to je hlavný trend vo vývoji telekomunikácií. Kvalita digitálnej komunikácie má oproti klasickej komunikácii množstvo výhod. Na báze digitálnych prenosových systémov sa budujú rozšírené transportné siete takmer akéhokoľvek účelu. Vďaka vedeckému pokroku moderné systémy digitálneho prenosu dát umožňujú súčasný prenos zvuku, obrazu a digitálneho signálu.

Posledné roky v Rusku z hľadiska rozvoja telekomunikácií nie sú stabilné. Predchádzala im globálna telekomunikačná kríza, ktorá viedla k pomalšiemu rastu. Napriek tomu sa aj v tomto období vyvíjali a zavádzali nové telekomunikačné technológie. Počas tohto obdobia OJSC "Svyazinvest" uskutočnila štruktúrovanie bývalých telekomunikačných sietí smerom k ich konsolidácii, vytvorila silné, vysoko kapitalizované, ziskové a konkurencieschopné spoločnosti. Výsledkom je, že v Rusku existuje sedem medziregionálnych spoločností (RTO) a približne 6 500 registrovaných nových operátorov na telekomunikačnom trhu. V júni 2003 Štátna duma Ruskej federácie prijala nový federálny zákon „O komunikáciách“, ktorý vstúpil do platnosti 1. januára 2004. S tým je v podstate spojené dokončenie jednej etapy rozvoja komunikácií v Rusku a začiatok novej etapy.

Modernizácia sietí terestriálneho vysielania prechodom na digitálne technológie je celosvetovým trendom, na ktorý nadväzuje Ruská federácia. Prechod na digitálne vysielanie v Rusku zabezpečí obyvateľstvu nielen viacprogramové vysielanie danej kvality, ale bude mať stimulačný vplyv aj na rozvoj mediálnych trhov, komunikácie a výroby domácej televíznej a rozhlasovej techniky, tvorbu infraštruktúry pre výrobné a inovačné, marketingové a servisné organizácie, ďalší rozvoj malého a stredného podnikania a rozvoj konkurencie v tejto oblasti. Hlavným cieľom podľa Koncepcie rozvoja televízneho a rozhlasového vysielania v Ruskej federácii na roky 2008 – 2015 je poskytnúť obyvateľstvu viacprogramové vysielanie s garantovaným poskytovaním verejne dostupných televíznych a rozhlasových staníc danej kvality, čo umožní štátu plne realizovať ústavné právo občanov na informácie.

V súlade s týmto cieľom boli stanovené tieto úlohy:

Preskúmať základné princípy systému digitálneho prenosu údajov;

Zvážte, aké digitálne prenosové systémy existujú;

Študovať vlastnosti budovania digitálnych prenosových systémov.

Digitálny telekomunikačný systém

Telekomunikácie

Telekomunikácia (grécky tele - ďaleko, ďaleko a latinsky communicatio - komunikácia) - prenos dát na veľké vzdialenosti.

Telekomunikačné zariadenia - súbor technických, softvérových a organizačných nástrojov na prenos dát na veľké vzdialenosti.

Telekomunikačná sieť je súbor telekomunikačných prostriedkov vzájomne prepojených a tvoriacich sieť určitej topológie (konfigurácie). Telekomunikačné siete sú:

Telefónne siete na prenos telefónnych údajov (hlas);

Rádiové siete na prenos audio dát;

Televízne siete na prenos video dát;

Digitálne (počítačové) siete alebo siete na prenos údajov (DTN) na prenos digitálnych (počítačových) údajov.

Údaje v digitálnych telekomunikačných sieťach sú tvorené vo forme správ, ktoré majú určitú štruktúru a sú považované za jeden celok.

Údaje (správy) môžu byť:

nepretržitý;

Diskrétne.

Spojité dáta môžu byť reprezentované ako spojitá funkcia času, ako je reč, zvuk, video. Diskrétne údaje pozostávajú zo znakov (symbolov).

Prenos dát v telekomunikačnej sieti sa uskutočňuje pomocou ich fyzickej reprezentácie – signálov.

V počítačových sieťach sa na prenos údajov používajú tieto typy signálov:

Elektrické (elektrický prúd);

Optické (svetlo);

Elektromagnetické (pole elektromagnetického žiarenia – rádiové vlny).

Na prenos elektrických a optických signálov sa používajú káblové komunikačné linky, resp.

Elektrické (ELS);

Optické vlákna (FOCL).

Prenos elektromagnetických signálov sa uskutočňuje prostredníctvom rádiových liniek (RLS) a satelitných komunikačných liniek (SLS).

Signály, ako napríklad dáta, môžu byť:

nepretržitý;

Diskrétne.

V tomto prípade môžu byť v telekomunikačnej sieti prenášané spojité a diskrétne dáta buď vo forme spojitých alebo diskrétnych signálov.

Proces prevodu (reprezentácie) údajov do podoby potrebnej na prenos po komunikačnej linke a umožňujúci v niektorých prípadoch odhaliť a opraviť chyby, ktoré vznikajú v dôsledku rušenia pri ich prenose, sa nazýva kódovanie. Príkladom kódovania je reprezentácia údajov ako binárne znaky. V závislosti od parametrov prenosového média a požiadaviek na kvalitu prenosu dát možno použiť rôzne spôsoby kódovania.

Komunikačná linka je fyzické médium, cez ktoré sa prenášajú informačné signály generované špeciálnymi technickými prostriedkami súvisiacimi s lineárnymi zariadeniami (vysielače, prijímače, zosilňovače atď.). Za komunikačnú linku sa často považuje súbor fyzických obvodov a technických prostriedkov, ktoré majú spoločné lineárne štruktúry, zariadenia na ich údržbu a rovnaké médium šírenia. Signál prenášaný v komunikačnej linke sa nazýva lineárny (od slova linka).

Komunikačné linky možno rozdeliť do 2 tried:

Káble (elektrické a optické komunikačné linky);

Bezdrôtové (rádiové spojenia).

Komunikačné kanály sú postavené na základe komunikačných liniek.

Komunikačný kanál je kombináciou jednej alebo viacerých komunikačných liniek a zariadení tvoriacich kanál, ktoré poskytujú prenos dát medzi interagujúcimi účastníkmi vo forme fyzických signálov zodpovedajúcich typu komunikačnej linky.

Komunikačný kanál môže pozostávať z niekoľkých sériových komunikačných liniek, ktoré tvoria zložený kanál, napríklad: komunikačný kanál je vytvorený medzi účastníkmi A1 a A2, vrátane telefónnych (TfLS) a optických (FOCL) komunikačných liniek. Súčasne v jednej komunikačnej linke, ako bude ukázané nižšie, môže byť vytvorených niekoľko komunikačných kanálov, ktoré poskytujú simultánny prenos dát medzi niekoľkými pármi účastníkov.

Telekomunikačný systém

Pod telekomunikačnými systémami (TS) je obvyklé rozumieť štruktúram a prostriedkom určeným na prenos veľkého množstva informácií (zvyčajne v digitálnej forme) prostredníctvom špeciálne uložených komunikačných liniek alebo rádia. Zároveň má slúžiť značnému počtu používateľov systému (od niekoľkých tisíc). Telekomunikačné systémy zahŕňajú také štruktúry prenosu informácií, ako je televízne vysielanie (kolektívne, káblové, satelitné, mobilné), verejné telefónne siete (PSTN), bunkové komunikačné systémy (vrátane makro- a mikrobunkových), pagingové systémy, satelitné komunikačné systémy a navigačné zariadenia, optické siete na prenos informácií.

Je potrebné poznamenať, že hlavnou požiadavkou na komunikačné systémy je absencia skutočnosti, že komunikácia nie je prerušená, ale je povolené určité zhoršenie kvality prenášanej správy a čakanie na nadviazanie spojenia.

Podľa účelu sú telekomunikačné systémy rozdelené do nasledujúcich skupín:

vysielacie systémy;

komunikačné systémy (vrátane pagingu);

· počítačové siete.

Podľa typu použitého média na prenos informácií:

kábel (tradičná meď);

optických vlákien;

éterický;

satelit.

Prostredníctvom prenosu informácií:

· analógový;

digitálny.

Zvážime spôsoby prenosu: analógové a digitálne.

V telekomunikačných komunikačných systémoch sú dve triedy (spínacie). Ide o analógové a digitálne systémy.

Analógové prenosové a komunikačné systémy (prepínanie).
V analógových systémoch sú všetky procesy (príjem, prenos, komunikácia) založené na analógových signáloch. Existuje mnoho príkladov takýchto systémov: televízne vysielanie, rádio, telefónne prepínanie (komunikácia).
Digitálne prenosové a komunikačné systémy (switching).
V digitálnych systémoch všetky procesy vychádzajú z digitálnych (diskrétnych) signálov. Príkladmi sú - moderné komunikačné zariadenia, digitálna telefónia, digitálna televízia. Evolučný proces prechodu z analógových systémov na digitálne je spojený s:

1. vek nových technológií, respektíve technológie mikroprocesorového spracovania signálov sa čoraz viac rozširujú v technike;

2. vytvára sa vysokorýchlostná sieť digitálnych telekomunikačných sietí;
Spojovacie vlákna webu sú diaľnice, ktoré sú súborom digitálnych spojovacích (komunikačných) kanálov v globálnom a lokálnom meradle. Prístup k týmto kanálom je povolený rôznym vládnym agentúram, firmám a súkromným používateľom. Kvalita prenosu a komunikácie je zodpovedajúco veľmi vysoká.
Uveďme výhody systému digitálneho prenosu a spracovania údajov oproti analógovým systémom:
1. Spoľahlivosť prenosu dát, ako aj vysoká odolnosť voči šumu;
2. Ukladanie dát na najvyššej úrovni;
3. Viazané na výpočtovú techniku;
4. Minimalizácia výskytu chýb pri spracovaní, prenose, prepínaní (komunikácii) údajov;

Digitálny prenosový systém

Controls, automatický riadiaci systém, v ktorom sú signály kvantované z hľadiska úrovne a času. Spojité signály (vplyvy) vznikajúce v analógovej časti systému (ktorá zvyčajne zahŕňa riadiaci objekt, akčné členy a meracie prevodníky) sa konvertujú v analógovo-digitálnych prevodníkoch, odkiaľ sú digitálne prijímané na spracovanie v digitálnom počítači. Výsledky spracovania dát sú podrobené inverznej transformácii vo forme spojitých signálov (vplyvov) privádzaných na aktuátory riadiaceho objektu. Použitie digitálneho počítača umožňuje výrazne zlepšiť kvalitu riadenia a optimalizovať riadenie zložitých priemyselných zariadení. Príkladom je automatizovaný systém riadenia procesov (APCS).

Pojem „digitálny prenos“ je pomerne široký a zahŕňa mnoho problémov, ako je výber parametrov impulzu v konkrétnom prenosovom médiu, prevod digitálnej sekvencie na prenosový kód atď.

Synchronizácia V digitálnych prenosových systémoch je potrebné zabezpečiť, aby sa všetky operácie spracovania digitálneho signálu vykonávali synchrónne a postupne. Ak sa tieto operácie udiali lokálne a boli synchronizované z jedného zdroja, nenastali žiadne problémy. V tomto prípade by neboli kladené prísne požiadavky na stabilitu hlavného oscilátora, pretože by vo všetkých sekciách nastali rovnaké zmeny v taktovacej frekvencii. Ale keďže každý digitálny prenosový systém možno považovať za systém pozostávajúci z dvoch alebo viacerých prijímacích a vysielacích polosúborov oddelených značnými vzdialenosťami, požiadavky na synchronizáciu sa stávajú základnými. Vysoko stabilné a preto drahé hodiny sa môžu stať neužitočnými kvôli šumu linky, ktorý spôsobuje chvenie hodín. Jitter v podstate spôsobuje zmenu v počte bitov prenášaných cez linku. Na boj proti tomuto javu sa používajú elastické pamäťové zariadenia, v ktorých sa nahrávanie vykonáva pri frekvencii hodín prijímaného signálu a čítanie pri frekvencii hodín lokálneho generátora. Takáto pamäť umožňuje kompenzovať aj veľké, no krátkodobé odchýlky v taktovacej frekvencii. Elastická pamäť si však neporadí s dlhými, ani malými odchýlkami. Môže pretekať alebo podtekať v závislosti od pomeru hodinových frekvencií. V tomto prípade dochádza k takzvanému sklzu. Odporúčanie ITU-T G.822 normalizuje frekvenciu sklzov v závislosti od kvality služby a stanovuje rozdelenie trvania prác so zníženou a nevyhovujúcou kvalitou. Odporúčanie ITU-T teda umožňuje niektoré porušenia synchronizácie v synchrónnych digitálnych sieťach. Odporúčanie ITU-T G.803 popisuje nasledujúce režimy digitálnych sietí na synchronizáciu: • synchrónny režim, v ktorom prakticky neexistujú sklzy, ktoré majú náhodný charakter. Tento režim prevádzky sietí s nútenou synchronizáciou, keď všetky prvky siete dostávajú hodinovú frekvenciu z jedného referenčného generátora. · pseudosynchrónny režim nastáva, keď existuje niekoľko vysoko stabilných generátorov (ich nestabilita nie je väčšia ako 10-11 podľa G.811). Je povolený jeden sklz za 70 dní. Tento režim prebieha na križovatkách sietí so synchrónnymi režimami rôznych operátorov. · Pleziochrónny režim sa objaví v digitálnej sieti, keď sieťový prvok stratí externú vynútenú synchronizáciu. V sieti so synchrónnym režimom sa to môže stať, ak zlyhá hlavná a záložná cesta hodinového signálu alebo ak zlyhá referenčný oscilátor. Aby sa v tomto prípade zabezpečila prijateľná úroveň sklzu, 1 sklz za 17 hodín, generátory sieťových prvkov musia mať nestabilitu maximálne 10-9. · Asynchrónny režim je charakterizovaný jedným sklzom za 7 sekúnd a umožňuje mať generátory s nestabilitou nie horšou ako 10-5. Tento režim sa v digitálnych sieťach prakticky nepoužíva. V súčasnosti sa všetky digitálne prenosové systémy používané v digitálnych sieťach zvyčajne delia na systémy PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy - plesiochrónna digitálna hierarchia) a SDH (Synchronous Digital Hierarchy - synchrónna digitálna hierarchia). Za svoje mená vďačia zodpovedajúcim režimom synchronizácie. V tomto článku sa budeme PDH podrobne zaoberať, princípom SDH je venovaný samostatný článok. Ako prvé sa objavili systémy Plesiochronous Digital Hierarchy PDH založené na časovom delení kanála (TMD) a kódovacích systémoch PCM. Z historických dôvodov vznikli dva typy plesiochrónnej hierarchie – severoamerická, používaná najmä v USA, Kanade a Japonsku, a európska, používaná vo väčšine krajín. Základná rýchlosť alebo nulová úroveň v oboch typoch hierarchie (PDH a SDH) je 64 kbps, čo sa vzťahuje na jeden štandardný telefónny kanál. Ďalším krokom v plesiochrónnych hierarchiách sú primárne digitálne prenosové systémy. ITU-T G.732 popisuje európsky systém (PCM30), zatiaľ čo G.733 popisuje severoamerický systém (PCM24). Rámec alebo cyklus systému PCM30 má trvanie 125 µs a pozostáva z 32 bajtov, z ktorých každý odkazuje na špecifický kanál systému. Obr 1.1) Štruktúra cyklu. Na obrázku je znázornená štruktúra cyklu. Nulový kanál je určený na prenos servisných signálov a synchronizačných signálov. Kanály 1 až 15 a 17 až 31 sú informačné alebo telefónne. V každom cykle sa prenesie 32 * 8 = 256 bitov, čo v konečnom dôsledku dáva rýchlosť 2048 kbps. Kanál číslo 16 sa nazýva signalizačný kanál a možno ho použiť dvoma spôsobmi: • na prenos signalizačných informácií pre telefónne kanály. V tomto prípade je v každom cykle bajt signalizačného kanála rozdelený na dve polovice. V prvej polovici sa signalizačné informácie prenášajú postupne počas 15 cyklov od 1 do 15 telefónnych kanálov, v druhej - od 16 do 31 kanálov. V rámci nula sa na signalizačnom kanáli vysiela viacrámcový synchronizačný signál. Signalizačné informácie sa teda prenášajú cez signalizačný kanál pre každý telefónny kanál rýchlosťou 2 kbit/s. · signalizačný kanál systému PCM30 možno použiť na zabezpečenie prenosu signalizácie cez spoločný kanál, napríklad SS č. 7, alebo na prenos dát. Vysvetlime si nejaký zápis na obrázku. Vo všetkých režijných bajtoch je bit označený „X“ vyhradený pre medzinárodné použitie. Bity "Y" sú vyhradené pre národné použitie. Bit „Z“ sa používa na signalizáciu zlyhaní viacerých snímok. Bit "A" sa používa na signalizáciu prítomnosti dôležitých správ. Tento signál sa vyskytuje (bit má hodnotu „1“) v nasledujúcich prípadoch: · porucha napájania; zlyhanie synchronizácie rámca; porucha zariadenia na kódovanie liniek; · prítomnosť chýb v prichádzajúcom signáli 2,048 Mbps; · frekvencia výskytu chýb synchronizácie sériových snímok presahuje hodnotu 10-3. Cyklus PCM24 má tiež trvanie 125 µs, ale pozostáva z 24 bajtov a jedného dodatočného bitu. Každý bajt odkazuje na špecifický systémový kanál. Ryža. 1.2. Štruktúra cyklu. Na obrázku je znázornená štruktúra cyklu. V jednom cykle sa prenesie 24 * 8 + 1 = 193 bitov, čo dáva rýchlosť 1544 kbps. Snímková a viacsnímková synchronizácia je zabezpečená špecifickou kombináciou extra bitu, počítaného počas 12 cyklov. Signalizačné informácie telefónnych kanálov sa prenášajú cez dva subkanály A a B, ktoré tvoria najmenej významné bity všetkých kanálov, v 6 a 12 cykloch. Tieto kanály poskytujú signalizáciu pre každý telefónny kanál rýchlosťou 1,333 kbps. Absencia samostatného kanála signálu v porovnaní s európskou hierarchiou umožňuje efektívnejšie využitie šírky pásma. Rýchlosť kanála sa však mierne zníži. V dôsledku mnohonásobnosti cyklu tvorby signálového kanála, ktorý sa rovná 6, pokles rýchlosti „pláva“ medzi kanálmi, čo prakticky neovplyvňuje kvalitu reči, ale neumožňuje súčasný prenos údajov cez jednotlivé kanály PCM24. Vďaka rámcovej a viacsnímkovej synchronizácii sú podporované požiadavky na plesiochrónnu prevádzku v primárnych digitálnych systémoch. Na synchronizáciu slave generátorov v európskej hierarchii sa používa hodinová frekvencia 2048 kHz prideľovaná z digitálneho toku rýchlosťou 2048 kbps. Nasledujúce kroky severoamerickej a európskej plesiochrónnej digitálnej hierarchie sú založené na ich primárnych digitálnych systémoch. Tabuľky ukazujú pomer počtu kanálov a rýchlostí. Tab. 1.1. Európska plesiochrónna digitálna hierarchia Tab 1.2. Severoamerická plesiochrónna digitálna hierarchia Na rozdiel od európskej má severoamerická plesiochrónna digitálna hierarchia množstvo variácií, ktoré neboli štandardizované ITU-T. Ďalší 3152 kbit/s (T1C) signál DS1C sa používa, ktorý poskytuje 48 telefónnych kanálov. V Japonsku sa používa 32 064 kbps (480 kanálov) namiesto 44 736 kbps a 97 728 kbps (1 440 kanálov) namiesto 274 176 kbps. Ako vidno z tabuliek v severoamerickej hierarchii, signály dostávajú názov DS, čo znamená veľmi zjednodušene – digitálny signál (Digital Signal). Veľmi často sa na označenie rýchlosti digitálnych signálov používajú alfanumerické kombinácie, ktoré sú uvedené v tabuľkách. Primárny digitálny tok je tvorený bajt po byte kombinovaním kanálov. Na ďalších úrovniach dochádza ku kombinovaniu na základe bit-by-bitového multiplexovania primárnych tokov. Kvôli plesiochrónnej povahe primárnych tokov sú sklzy nevyhnutné, keď sú kombinované. Na zníženie pravdepodobnosti ich výskytu sa používa postup na prispôsobenie alebo vyrovnanie rýchlostí (vypchávanie). Jeho podstata spočíva v pridávaní „prázdnych“ bitov na vysielacom konci a ich vylúčení na prijímacom konci. Toto je pozitívny postup vypchávania. Schopnosť vkladať ďalšie bity je zabezpečená použitím mierne vyššej kombinovanej rýchlosti toku, než je súčet pôvodných. Samozrejme, okrem prídavných bitov sa prenášajú aj servisné signály a signály synchronizácie rámcov. Hlavnými nevýhodami plesiochrónnej digitálnej hierarchie (PDH) je nemožnosť priameho prístupu ku kanálom bez procedúr demultiplexovania/multiplexovania pre celý signál linky a praktická absencia nástrojov na monitorovanie a riadenie siete. Potreba vyšších rýchlostí digitálnych prenosových systémov, zvýšené požiadavky na kvalitu viedli k vytvoreniu systémov synchrónnej digitálnej hierarchie (SDH).

1.3.1) Sekundárny digitálny prenosový systém PCM120

Sekundárny DSP s PCM, ktorý spĺňa odporúčania CCITT o európskej hierarchii, je sériový systém PCM-120. Je určený na organizovanie kanálov v miestnych a zónových častiach primárnej siete pomocou káblov typu ZKNAP a MKS. Hlavným uzlom systému PCM-120 je zariadenie na generovanie typického sekundárneho digitálneho toku s prenosovou rýchlosťou 8448 kbps zo štyroch primárnych s prenosovou rýchlosťou 2048 kbps (obr. 1.3). primárne DSP, všetky možnosti organizácie PDI, SV kanálov atď., namiesto PM kanálov, sú uložené.

1.3. Štruktúra DSP IKM-120

Ryža. 1.4. Časové spektrum TsSP IKM-120

Tabuľka 1.3. Časové spektrum DSP IKM-120.

Lineárna cesta je organizovaná podľa schémy dvoch káblov, ale v miestnych častiach siete je povolený aj jeden kábel. Nominálna schéma káblovej časti l uch = 5 km, maximálna dĺžka vzdialenej silovej časti l dptah= 200 km. Maximálna dĺžka prijímacej časti PM L max = 600 km, čo zodpovedá maximálnej dĺžke zónového úseku primárnej siete.

Digitálny tok na križovatke siete SS 2 medzi VVG a OLT systému IKM-120 má parametre, ktoré zodpovedajú odporúčaniam CCITT, a preto ho možno použiť na organizáciu komunikácie pomocou štandardných zariadení cez RRL a FOCL.

Sekundárny digitálny tok je rozdelený na cykly trvania T c = 125 µs, pozostávajúce z 1056 bitových intervalov. Cyklus je rozdelený do štyroch podcyklov rovnakej dĺžky (obr. 1.4.). Prvých osem pozícií podcyklu I je obsadených hodinovým signálom kombinovaného toku (111001100) a zvyšných 256 pozícií (od 9. do 264. vrátane) - informáciami symbolicky kombinovaných zdrojových (štyroch) tokov. Na obrázku sú na zodpovedajúcich pozíciách označené čísla symbolov zdrojových tokov. Prvé štyri pozície podcyklu II sú obsadené prvými symbolmi príkazov na prispôsobenie rýchlosti (KCC) a ďalšie štyri pozície sú obsadené signálmi SS. Druhý a tretí symbol KSS (príkaz pre kladné párovanie má tvar 111 a záporný - 000) zaberajú prvé štyri pozície podcyklov III a IV.

Distribúcia symbolov CSS vám umožňuje chrániť príkazy pred účinkami impulzného šumu. Pozície 5,...,8 podcyklu III sa používajú na prenos signálov CI (dve polohy), núdzových signálov (jedna poloha) a komunikáciu privolacej služby (jedna poloha). V IV podcykle sa na pozíciách 5,..., 8 prenášajú informácie o kombinovaných tokoch so záporným prispôsobením rýchlosti. Pri pozitívnom prispôsobení rýchlosti je vylúčený prenos informácií na pozíciách 9, ..., 12 IV podcyklu. Celkový počet informačných symbolov v cykle je teda 1024+4. Keďže operácia prispôsobenia rýchlosti sa vykonáva nie častejšie ako po 78 cykloch, pozície 5,...,8 subcyklu IV sú obsadené veľmi zriedka, a preto sa používajú na prenos informácií o medzihodnotách a povahe zmeny. v rýchlostiach kombinovaných tokov.