Pod telekomunikační systém je chápán jako komplex několika nebo více vhodných hardwarových a softwarových objektů a komunikace mezi nimi prostřednictvím kanálů, vytvořených pro automatizovanou interakci.

Telekomunikace

Pod pojmem telekomunikace chápána jako obrovská generace různé technologie, což jsou obrovská pole objektů umístěných v určité vzdálenosti mezi sebou.

Obecně se rádiový signál (signál nosné frekvence) používá k přenosu řídicích příkazů, informací o stavu objektu, různých typů dat, například hlas, melodie, obrázek, obrázek, video, včetně počítačového provozu přes různé komunikace. linky.

Podívejme se na typický telekomunikační systém ve formě blokového diagramu:

V tomto schématu telekomunikační systém Slovo zpráva znamená jakákoli data, která se chystáme přenést. Síťové koncové zařízení se označuje jako datové koncové zařízení (DTE). Pro popis síťového rozhraní zařízení na straně sítě se používá termín Data Circuit Termination Equipment (DCE).

Zprávy o fyzické povaze v tělo komunikační systémy Ach mohou být tepelné, mechanické, elektrické a lehké. Pokud se chystáte přenášet zprávy na velké vzdálenosti, musíte generovat rádiový signál, který zprávy zobrazí. Za tímto účelem se neelektrické zprávy převádějí na elektrické signály. V tomto případě se snaží zajistit linearitu vztahu mezi fyzikální veličinou (zprávou) a jejím elektrickým analogem (signálem).

Počítačové koncové zařízení telekomunikační sítě je LAN karta Uživatelské PC, které implementuje běžná síťová rozhraní a zároveň provádí základní funkce DCE, DTE. Zde vytvořená zpráva je odeslána do převodníku ve formě binárního elektrického signálu. Každá z možných zpráv na vstupu převodníku je na svém výstupu převedena na jednu z možných hodnot signálu (používá se buď kódování nebo modulace podle určitého zákona tónového kmitočtového signálu).

Z výstupu transceiveru je modulovaný vysokofrekvenční signál přiváděn do komunikační linky (rádiový kanál, přes který je signál přenášen). Ostatní uživatelé sítě jsou připojeni ke komunikační lince pomocí podobného zařízení.

Podle účelu jsou telekomunikační systémy seskupeny takto:

Systémy televizního vysílání;

Komunikační systémy (včetně osobních hovorů);

Počítačové sítě.

Podle typu použitého média pro přenos informací:

Kabel (tradiční měď);

Optické vlákno;

Nezbytný;

Družice.

Způsobem přenosu informací:

Analogový;

Digitální.

Komunikační systémy se dělí podle mobility na:

Stacionární (tradiční účastnické linky);

Pohyblivý.

Mobilní komunikační systémy se dělí podle principu pokrytí obsluhované oblasti:

Pro mikromobilní telefony - DECT;

Mobilní - NMT-450, D-AMPS, GSM, CDMA;

Trunking (makrocelulární, zonální) – TETRA, SmarTrunk;

Družice.

Systémy televizního vysílání

Systémy televizního vysílání (TV) se podle způsobu doručení signálu a oblasti pokrytí dělí na:

sítě televizní příjem;

- „kabel“ (kolektivní televizní přijímací systémy (CKTP));

Technologie pro bezdrátovou vysokorychlostní distribuci multimediálních informací MMDS, MVDS a LMDS;

Družice.

Mobilní komunikační systémy

Buněčné systémy mobilní komunikace (MPN), osobní rádiové volací sítě (PRC) a satelitní komunikační systémy jsou navrženy tak, aby přenášely data a poskytovaly mobilním a stacionárním objektům telefonní komunikaci. Přenos dat mobilnímu účastníkovi dramaticky rozšiřuje jeho možnosti, protože kromě telefonních hovorů může přijímat telexové a faxové zprávy různého druhu grafické informace atd. Zvýšení objemu informace vyžaduje zkrácení doby pro její vysílání a příjem, v důsledku čehož dochází k trvalému nárůstu produkce mobilní prostředky rádiové komunikace (pagery, mobilní radiotelefony, satelitní uživatelské terminály).

Hlavní výhoda SPS: mobilní komunikace umožňuje účastníkovi přijímat komunikační služby v libovolném bodě v oblasti pokrytí pozemních nebo satelitních sítí; Díky pokroku v komunikační technologii byly vytvořeny malé univerzální uživatelské terminály (AT). SPS poskytuje spotřebitelům možnost přístupu k veřejné telefonní síti (PSTN) a přenos počítačových dat.

Mezi mobilní komunikační sítě patří: celulární mobilní komunikační sítě (CMSN); trunkové komunikační sítě (TCN); osobní rádiové telefonní sítě (PRC); osobní satelitní (mobilní) komunikační sítě.

Mobilní mobilní sítě

Mezi moderními telekomunikačními prostředky se nejrychleji rozvíjejí celulární sítě. radiotelefonní komunikace. Jejich implementace umožnila vyřešit problém hospodárného využití vyhrazeného radiofrekvenčního pásma přenosem zpráv na stejných frekvencích, ale v různých zónách (buňkách) a zvýšit kapacitu telekomunikačních sítí. Své jméno dostaly v souladu s celulárním principem organizace komunikace, podle kterého je oblast služeb rozdělena na buňky (buňky).

Systém mobilní komunikace- je komplexní a flexibilní technický systém, což umožňuje širokou škálu možností konfigurace a sady funkcí. Může poskytovat řeč a další typy informací. Pro přenos řeči lze zase implementovat konvenční obousměrnou a vícecestnou komunikaci. telefonní komunikace(konferenční hovor – s více než dvěma účastníky, kteří se účastní konverzace současně), hlasová pošta. Při pořádání pravidelného telefonní rozhovor Jsou možné režimy automatického vytáčení, čekání hovorů, přesměrování hovorů (podmíněné nebo nepodmíněné) atd.

Moderní technologie umožňují poskytovat předplatitelům SMPS vysoká kvalita hlasové zprávy, spolehlivost a důvěrnost komunikace, miniaturizace radiotelefonů, ochrana před neoprávněným přístupem.

Spojovací sítě

Svazkové komunikační sítě jsou do určité míry blízké celulárním: jedná se také o pozemní radiotelefonní mobilní komunikační sítě, které poskytují mobilitu účastníků v rámci poměrně velké oblasti služeb. Hlavním rozdílem je, že STS jsou jednodušší v konstrukčních principech a poskytují účastníkům menší rozsah služeb, ale díky tomu jsou levnější než mobilní. STS mají výrazně nižší kapacitu než celulární sítě a jsou zásadně zaměřeny na resortní (firemní) mobilní komunikace. Hlavní aplikací STS je podniková komunikace (kancelář, oddělení), např. operativní komunikace požární služba s počtem výjezdů (kanálů) „do města“ výrazně nižším než je počet účastníků systému. Hlavní požadavky na STS jsou: zajištění komunikace v dané oblasti služeb, bez ohledu na umístění mobilních účastníků; možnost interakce mezi jednotlivými skupinami účastníků a organizace cirkulární komunikace; účinnost řízení komunikace, a to i na různých úrovních; zajištění komunikace prostřednictvím řídících center; možnost přednostního zřízení komunikačních kanálů; nízké náklady na energii mobilní stanice; důvěrnost rozhovorů.

název trunková komunikace pochází z anglického trunk (trunk) a odráží skutečnost, že komunikační trunk v takovém systému obsahuje několik fyzických (obvykle frekvenčních) kanálů, z nichž každý může být poskytnut kterémukoli z účastníků systému. Tato vlastnost odlišuje STS od svých předchůdců obousměrných radiokomunikačních systémů, ve kterých měl každý účastník možnost přístupu pouze k jednomu kanálu, ale ten musel obsluhovat postupně několik účastníků. Ve srovnání s takovými systémy mají STS výrazně vyšší kapacitu (propustnost) při stejné kvalitě ukazatelů služeb.

Osobní rádiové sítě

Osobní sítě rádiového volání (PRC) nebo pagingové sítě (paging - call) jsou jednosměrné sítě mobilní komunikace, zajišťující přenos krátké zprávy od středu systému (od pagingového terminálu) po miniaturní účastnické přijímače (pagery).

Osobní rádiové volací sítě poskytují pohodlný a relativně levný typ mobilní komunikace, avšak s významnými omezeními: komunikace je jednosměrná, nikoli v reálném čase a pouze ve formě krátkých zpráv. DSS se ve světě značně rozšířily – obecně jsou stejného řádu jako celulární sítě, i když jejich prevalence v různých zemích se výrazně liší.

Mobilní satelitní sítě

Spolu s již veřejně dostupnými SPS (personal radio calls and cellular) se stále více rozvíjejí satelitní komunikační sítě. Relevantní jsou následující oblasti použití mobilních družicových komunikací:

Rozšíření celulární sítě;

Využití družicové komunikace v oblastech, kde je nasazení SPS nepraktické, například z důvodu nízké hustoty obyvatelstva;

Využití družicové komunikace navíc ke stávající celulární komunikaci, například k poskytování roamingu v případě nekompatibility standardů nebo v jakýchkoli nouzových situacích;

Stacionární bezdrátové připojení v oblastech s nízkou hustotou obyvatelstva při absenci SPS a kabelových komunikací;

Při přenosu informací v globálním měřítku (vody Světového oceánu, místa, kde se láme pozemní infrastruktura atd.).

Zejména, když se předplatitel přesune za oblast služeb místních celulárních sítí, hraje klíčovou roli satelitní komunikace, protože nemá žádná omezení na vázání předplatitele na konkrétní oblast. V mnoha regionech světa mohou poptávku po mobilních službách účinně uspokojit pouze satelitní systémy.

Optické sítě

Komunikační linka z optických vláken (FOCL) je typ přenosového systému, ve kterém jsou informace přenášeny podél optických dielektrických vlnovodů, známých jako optické vlákno. Optická síť je informační síť, jejíž spojovacími prvky mezi uzly jsou optické komunikační linky. Síťové technologie z optických vláken pokrývají kromě vláknové optiky také otázky související s elektronickým přenosovým zařízením, jeho standardizací, přenosovými protokoly, otázkami topologie sítě a obecné záležitosti budování sítí.

Výhody optických komunikačních linek:široká šířka pásma, nízký útlum světelného signálu ve vláknu, nízká hladina šumu, vysoká odolnost proti šumu, nízká hmotnost a objem, vysoká bezpečnost proti neoprávněnému přístupu, galvanické oddělení prvků sítě, bezpečnost proti výbuchu a požáru, cenová výhodnost optických kabelů (FOC), provoz s dlouhou životností, dálkové napájení.

Nevýhody optických linek: náklady na vybavení rozhraní (cena optických vysílačů a přijímačů je stále poměrně vysoká), instalace a údržba optických linek (vysoké zůstávají i náklady na instalaci, testování a podporu optických komunikačních linek), požadavek na speciální vlákno ochrana.

Výhody použití optických komunikačních linek jsou natolik významné, že i přes uvedené nevýhody optického vlákna jsou další vyhlídky na rozvoj optických komunikačních linek v informační sítě jsou více než zřejmé.

Telekomunikační sítě představují nejsložitější zařízení na světě. Stačí se zamyslet nad telefonní sítí, která zahrnuje více než 2 miliardy pevných linek a mobilní telefony S univerzální přístup. Když jeden z těchto telefonů zadá požadavek, telefonní síť je schopna komunikovat s jakýmkoli jiným telefonem na světě. Kromě toho je připojeno mnoho dalších sítí telefonní síť. To naznačuje, že složitost globální telekomunikační sítě převyšuje složitost jakéhokoli jiného systému na světě.

Telekomunikační služby mají významný vliv na rozvoj celosvětové komunity. Známe-li telefonní hustotu země, pak můžeme posoudit úroveň jejího technického a ekonomického rozvoje. V zaostalých zemích nepřesahuje hustota pevných (mobilních) telefonů 10 telefonů na 1000 obyvatel; ve vyspělých zemích, jako je Severní Amerika a Evropa, je to přibližně 500 – 600 telefonů na 1000 obyvatel. Hospodářský a kulturní rozvoj rozvojové země závisí (kromě mnoha dalších faktorů) na dostupnosti účinných telekomunikačních služeb. Lokální síť (LAN), ke které je připojen náš počítač, je propojena se sítěmi LAN dalších lokalit umístěných po celé naší univerzitě. To je nutné pro efektivitu spolupráce různá oddělení. Denně komunikujeme s lidmi z jiných organizací, které používají E-mailem, telefony, faxy a mobilní telefony. To se děje v organizačním měřítku, v národním měřítku a v mezinárodním měřítku.

Telekomunikace hrají významnou roli v mnoha oblastech každodenního života. Každý z nás denně využívá nejen telekomunikační služby, ale také služby, které na telekomunikacích spoléhají. Zde je několik příkladů služeb, které jsou závislé na telekomunikacích: bankovnictví, bankomaty, elektronický obchod; letectví, Železnice, objednávání vstupenek; odbyt, velkoobchod a zpracování objednávek; platby kreditní kartou v obchodech; rezervace hotelových pokojů cestovními kancelářemi; Nákup materiálů průmyslem; vládní operace.

Kontrolní otázky:

1. Pojem sítě. Pojmenujte možnosti sítě.

2. Ve kterém roce se objevila první síť, jak se jmenovala a kde?

3. Pojmenujte hlavní součásti sítě.

4. Vyjmenujte metriky počítačové sítě.

5. Popište úrovně referenční model interakce otevřených systémů.

6. Definujte pojmy „protokol“, „rozhraní“, „transparentnost“, „síťový operační systém“.

7. Jaké komponenty zahrnuje technická podpora počítačových sítí? Popiš je.

8. Vyjmenujte typy sítí.

9. Uveďte klasifikaci sítí.

10. Popište výhody lokálních sítí.

11. Popište hlavní hardwarové součásti sítě LAN.

12. Jak se od sebe liší model soubor-server a klient-server?

13. Popište kabely používané ve většině sítí.

14. Jaké technologie se používají k přenosu šifrovaných signálů přes kabel?

15. Co je to transceiver? K čemu to je?

16. Vyjmenujte výhody a typy bezdrátových sítí.

17. Popište metody přístupu k LAN

18. Uveďte pojem telekomunikační systém.

19. Vyjmenujte typy telekomunikačních systémů.

20. Popište mobilní sítě.

Téma 9. Internet

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Podobné dokumenty

Teoretické aspekty komunikačních nástrojů. Druhy a základní komunikační technologie. Sociální sítě: koncept, historie stvoření. stručný popis sociální síť Twitter, jeho možnosti. Analýza blogu slavné osobnosti na příkladu Eleny Vesniny.

práce v kurzu, přidáno 28.06.2017


Pojem telekomunikačního prostředí a jeho didaktické příležitosti v hodině informatiky. Webové technologie pedagogické interakce. Pedagogické možnosti internetu a trendy ve výuce. Systém technologických prostředků telekomunikačního prostředí.

práce v kurzu, přidáno 27.04.2008


Telekomunikační vzdělávací projekty v systému obecné vzdělání. Vlastnosti využití počítačových telekomunikací ve školní výuce. Perspektivy rozvoje. Metodika využití telekomunikačních projektů v základním kurzu informatiky.

práce v kurzu, přidáno 27.04.2008


Zvuková reprodukce vybraných epizod. Blokové schéma připojení zařízení na místě, zohledňující video, audio signál a synchronizační signál pro každou scénu. Zdůvodnění volby mikrofonů, jejich charakteristika, účel ve vybraných epizodách.

práce v kurzu, přidáno 29.05.2014


Pojem počítačových sítí, jejich druhy a účel. Vývoj lokální počítačové sítě technologie Gigabit Ethernet, konstrukce blokového schématu její konfigurace. Výběr a zdůvodnění typu kabelového systému a síťová zařízení, popis výměnných protokolů.

práce v kurzu, přidáno 15.07.2012


Vlastnosti a specifikace síťové adaptéry. Vlastnosti použití mostových směrovačů. Účel a funkce opakovačů. Hlavní typy přenosových zařízení globální sítě. Účel a typy modemů. Princip činnosti zařízení lokální sítě.

test, přidáno 14.03.2015


Základní možnosti lokálních počítačových sítí. Potřeby internetu. Analýza stávajících LAN technologií. Logický návrh LAN. Výběr zařízení a síťového softwaru. Kalkulace nákladů na vytvoření sítě. Výkon a bezpečnost sítě.

práce v kurzu, přidáno 03.01.2011

Klasifikace sítě

Klasifikace palivových souborů je založena na nejcharakterističtějších funkčních, informačních a strukturálních vlastnostech.

Podle stupně územního rozptylu síťové prvky (účastnické systémy, komunikační uzly) se rozlišují na globální (státní), regionální a místní počítačové sítě(TUV, DWS a LAN).

Podle povahy implementovaných funkcí sítě se dělí na výpočetní (hlavními funkcemi takových sítí je zpracování informací), informační (k získávání referenčních údajů o uživatelských požadavcích), informačně-počítačové nebo smíšené, ve kterých jsou výpočetní a informační funkce vykonávány v určitém, proměnlivém poměru.

Kontrolní metodou TVS jsou rozděleny do sítí s centralizované(v síti je jeden nebo více řídících orgánů), decentralizované(každý AS má prostředky pro správu sítě) a smíšené řízení, ve kterém jsou principy centralizovaného a decentralizovaného řízení implementovány v určité kombinaci (např. pod centralizovaným řízením jsou řešeny pouze úkoly s nejvyšší prioritou, spojené se zpracováním velkých objemů informací).

O organizaci přenosu informací sítě se dělí na sítě s výběrem informací a směrováním informací. Na sítích s výběrem informací, postavená na monokanálu se interakce reproduktorů provádí výběrem (výběrem) datových bloků (rámců), které jsou jim adresovány: všechny reproduktory sítě mají přístup ke všem rámcům přenášeným v síti, ale kopii rám je pořízen pouze reproduktory, pro které jsou určeny. V sítích se směrováním informací K přenosu rámců od odesílatele k přijímači lze použít více tras. S pomocí síťových komunikačních systémů se tedy řeší problém volby optimální (např. co nejkratšího časového rámce doručení adresátovi) cesty.

Podle typu organizace přenosu dat sítě s informačním směrováním se dělí na sítě s přepojováním okruhů (kanály), přepojováním zpráv a přepojováním paketů. V provozu jsou sítě, které využívají smíšené systémy přenosu dat.

Podle topologie, těch. konfigurace prvků v palivových souborech, sítě jsou rozděleny do dvou tříd: broadcast a serial. Pro sítě LAN jsou charakteristické konfigurace vysílání a významná část sekvenčních konfigurací (prstencová, hvězda s inteligentním středem, hierarchická). U globálních a regionálních sítí je nejběžnější náhodná (síťová) topologie. Hierarchická konfigurace a „hvězda“ také našly uplatnění.

V konfigurace vysílání V každém daném okamžiku může rámec vysílat pouze jedna pracovní stanice (předplatitelský systém). Zbytek PC v síti může tento rámec přijímat, tzn. Takové konfigurace jsou typické pro sítě LAN s výběrem informací. Hlavní typy konfigurace vysílání jsou běžná sběrnice, strom, hvězda s pasivním středem. Hlavními výhodami LAN se společnou sběrnicí je snadné rozšiřování sítě, jednoduchost používaných metod správy, absence potřeby centralizované správy a minimální spotřeba kabelů. LAN se stromovou topologií je rozvinutější verze sítě se sběrnicovou topologií. Strom je tvořen spojením několika sběrnic s aktivními opakovači nebo pasivními násobiči („huby“), přičemž každá větev stromu představuje segment. Selhání jednoho segmentu nevede k selhání zbytku. V síti LAN s hvězdicovou topologií je uprostřed pasivní konektor nebo aktivní opakovač - poměrně jednoduchá a spolehlivá zařízení.

V sekvenčních konfiguracích, které jsou charakteristické pro sítě se směrováním informací, jsou data přenášena postupně z jednoho PC do sousedního a mohou být použita v různých částech sítě. odlišné typy fyzické přenosové médium.

Požadavky na vysílače a přijímače jsou nižší než u konfigurací pro vysílání. Mezi sekvenční konfigurace patří: libovolná (celulární), hierarchická, prstencová, řetězová, hvězda s intelektuálním centrem, sněhová vločka. V sítích LAN jsou nejrozšířenější kruhové a hvězdicové a také smíšené konfigurace - hvězda-kruh, hvězda-sběrnice.

V LAN s kruhovou topologií jsou signály přenášeny pouze jedním směrem, obvykle proti směru hodinových ručiček. Každý počítač má kapacitu paměti až celý rámeček. Když se rámec pohybuje po kruhu, každé PC přijme rámec, analyzuje jeho adresové pole, vytvoří kopii rámce, pokud je adresován danému PC, a předá rámec. To vše přirozeně zpomaluje přenos dat v ringu a délka zpoždění je dána počtem PC. Odebrání rámce z kruhu obvykle provádí odesílající stanice. Rámeček v tomto případě udělá kruh kolem kroužku a vrátí se k odesílající stanici, která to vnímá jako příjem - potvrzení přijetí rámce adresátem. Odstranění rámce z kruhu může také provést přijímací stanice, pak rámeček nedělá celý kruh a odesílající stanice neobdrží potvrzení o příjmu.

Prstencová struktura poskytuje poměrně širokou funkčnost LAN s vysokou efektivitou použití monokanálu, nízkou cenou, jednoduchostí metod správy a schopností monitorovat výkon monokanálu.

Ve vysílacích a většině sériových konfiguracích (s výjimkou kruhové) musí být každý kabelový segment schopen přenášet signály v obou směrech, čehož je dosaženo: v poloduplexních komunikačních sítích použitím jednoho kabelu pro střídavý přenos ve dvou směrech; v duplexních sítích - pomocí dvou jednosměrných kabelů; v širokopásmových systémech - použití různých nosných frekvencí pro současný přenos signálů ve dvou směrech.

Globální a regionální sítě, stejně jako lokální, mohou být v zásadě homogenní (homogenní), ve kterých se používají počítače kompatibilní se softwarem, a heterogenní (heterogenní), včetně počítačů nekompatibilních se softwarem. Vzhledem k délce WAN a DVT a velkému počtu v nich používaných počítačů jsou však takové sítě často heterogenní.

Hlavní funkcí telekomunikačních systémů (TCS) nebo systémů přenosu dat (DTS) je organizovat rychlou a spolehlivou výměnu informací mezi účastníky. Hlavní ukazatel účinnosti TCS – doba doručení informace – závisí na řadě faktorů: struktuře komunikační sítě, kapacitě komunikačních linek, metodách propojení komunikačních kanálů mezi interagujícími účastníky, protokolech výměny informací, metodách přístupu účastníků k přenosovému médiu, způsoby směrování paketů.

Typy sítí, vedení a komunikačních kanálů. TVS využívá komunikační sítě - telefon, telegraf, televize, satelit. Používají se tyto komunikační linky: kabelové (běžné telefonní linky, kroucený pár, koaxiální kabel, optické komunikační linky (FOCL nebo světlovody), rádiové relé, rádiové linky.

Mezi kabelové vedení Světlovody mají nejlepší komunikační výkon. Jejich hlavní výhody: vysoká propustnost(stovky megabitů za sekundu), kvůli použití elektromagnetických vln v optickém rozsahu; necitlivost vůči vnějším elektromagnetickým polím a nedostatek vlastních elektromagnetická radiace, nízká pracnost pokládky optického kabelu; jiskra, výbuch a požární bezpečnost; zvýšená odolnost vůči agresivnímu prostředí; nízká specifická hmotnost (poměr lineární hmotnosti k šířce pásma); široké oblasti použití (vytváření veřejných přístupových komunikací, komunikační systémy mezi počítači a příslušenství lokální sítě, v mikroprocesorové technice atd.).

Nevýhody optických linek: signály jsou přenášeny pouze v jednom směru; připojení dalších počítačů ke světlovodu výrazně oslabuje signál; vysokorychlostní modemy potřebné pro optická vlákna jsou stále drahé; Světlovody propojující počítač musí být vybaveny převodníky elektrických signálů na světlo a naopak.

V palivových souborech se používají: typy komunikačních kanálů:

simplexní, kdy jsou vysílač a přijímač spojeny jednou komunikační linkou, kterou se informace přenáší pouze jedním směrem (to je typické pro televizní komunikační sítě);

poloviční duplex, kdy jsou také dva komunikační uzly propojeny jednou linkou, po které se informace přenášejí střídavě v jednom a poté v opačném směru (to je typické pro informační-referenční systémy, žádost-odpověď);

duplex, kdy jsou dva komunikační uzly propojeny dvěma linkami (dopředná linka a zpětná linka), kterými jsou současně přenášeny informace v opačných směrech.

Přepínané a vyhrazené komunikační kanály. TCS rozlišuje mezi vyhrazenými (nepřepínanými) komunikačními kanály a kanály s přepínáním po dobu přenosu informací těmito kanály.

Použitím vyhrazené kanály komunikace, transceiverová zařízení komunikačních uzlů jsou neustále vzájemně propojena. Tím je zajištěna vysoká připravenost systému na přenos informací, vyšší kvalita komunikace a podpora velkého objemu grafiky. Vzhledem k relativně vysokým nákladům na provoz sítí s vyhrazenými komunikačními kanály je jejich ziskovosti dosaženo pouze tehdy, je-li jich dostatek plně naložen kanály.

Pro přepínané kanály komunikace vytvořené pouze po dobu přenosu fixního množství informací se vyznačují vysokou flexibilitou a relativně nízkou cenou (s malým objemem provozu). Nevýhody těchto kanálů: ztráta času na přepínání (navázání komunikace mezi účastníky), možnost zablokování z důvodu obsazenosti určitých úseků komunikační linky, nižší kvalita komunikace, vysoké náklady se značným objemem provozu.

Analogové a digitální kódování digitálních dat. Přenos dat z jednoho uzlu TCS do druhého se provádí sekvenčním přenosem všech bitů zpráv ze zdroje do cíle. Fyzicky jsou informační bity přenášeny jako analogové nebo digitální elektrické signály. Analogový jsou nazývány signály, který může představovat nekonečný počet hodnot nějaké veličiny v omezeném rozsahu. Digitální(oddělený) signály může mít jednu nebo konečný soubor hodnot. Při práci s analogovými signály se k přenosu kódovaných dat používá analogový nosný signál sinusového tvaru a při práci s digitálními signály se používá dvouúrovňový. diskrétní signál. Analogové signály jsou méně citlivé na zkreslení v důsledku útlumu v přenosovém médiu, ale kódování a dekódování dat je jednodušší pro digitální signály.

Analogové kódování Používá se při přenosu digitálních dat po telefonních (analogových) komunikačních linkách, které dominují v regionálních a světových televizních sítích a byly zpočátku zaměřeny na přenos akustických signálů (řeči). Před přenosem jsou digitální data, obvykle pocházející z počítače, převedena do analogové formy pomocí modulátoru-demodulátoru (modemu), který poskytuje digitálně-analogové rozhraní.

Existují tři možné způsoby převodu digitálních dat do analogové formy nebo tři způsoby modulace:

amplitudová modulace, kdy se mění pouze amplituda nositele sinusových kmitů v souladu s posloupností přenášených informačních bitů: např. při vysílání jednotky je amplituda kmitů nastavena na velkou a při vysílání nuly je malá nebo je vůbec žádný nosný signál;

frekvenční modulace, kdy se vlivem modulačních signálů (vysílaných informačních bitů) mění pouze frekvence nosných sinusových kmitů: např. při vysílání nula - nízká;

fázová modulace, kdy se v souladu s posloupností přenášených informačních bitů mění pouze fáze nositele sinusových kmitů: při přechodu ze signálu 1 na signál 0 nebo naopak se fáze změní o 180 stupňů.

Vysílací modem převádí (moduluje) nosný signál sinusové vlny (amplituda, frekvence nebo fáze) tak, aby mohl přenášet modulační signál, tzn. digitální data z počítače nebo terminálu. Inverzní konverzi (demodulaci) provádí přijímající modem. Podle implementovaného způsobu modulace se rozlišují modemy s amplitudovou, frekvenční a fázovou modulací. Nejrozšířenější jsou frekvenční a amplitudové modulace.

Digitální kódování digitální zpracování dat se provádí přímo změnou úrovní signálů nesoucích informace.

Pokud jsou například v počítači digitální data reprezentována signály úrovní 5V pro kód 1 a 0,2V pro kód 0, pak při přenosu těchto dat na komunikační linku jsou úrovně signálu převedeny na +12V a -12V, v tomto pořadí. Takové kódování se provádí zejména pomocí asynchronních sériových adaptérů RS-232-C při přenosu digitálních dat z jednoho počítače do druhého na krátké (desítky a stovky metrů) vzdálenosti.

Synchronizace prvků TCS. Synchronizace je součástí komunikačního protokolu. V procesu synchronizace komunikace je zajištěn synchronní chod přijímacího a vysílacího zařízení, při kterém přijímač vzorkuje příchozí informační bity (tj. měří úroveň signálu v komunikační lince) přesně v okamžicích jejich příchodu. Synchronizační signály naladí přijímač na přenášenou zprávu před jejím příchodem a udrží přijímač synchronizovaný s příchozími datovými bity.

V závislosti na metodách řešení synchronizačního problému se rozlišuje synchronní přenos, asynchronní přenos a přenos s automatickým laděním.

Synchronní přenos Liší se přítomností další komunikační linky (kromě hlavní, kterou jsou data přenášena) pro vysílání synchronizačních impulsů (SI) stabilní frekvence. Každý SI nastavuje přijímač. Přenos datových bitů do komunikační linky vysílačem a vzorkování informačních signálů přijímačem se provádí v okamžicích, kdy se objeví SI. Při synchronním přenosu probíhá synchronizace velmi spolehlivě, ale toho je dosaženo za vysokou cenu - nutnost další komunikační linky.

Asynchronní přenos nevyžaduje další komunikační linku. Přenos dat se provádí v malých blocích s pevnou délkou (obvykle bajty). Synchronizace přijímače je dosažena odesláním dalšího bitu - start bitu - před každým přenášeným byte a dalšího dodatečného bitu - stop bitu - po přeneseném byte. Start bit se používá pro synchronizaci. Tuto metodu synchronizace lze použít pouze na systémech s nízké rychlosti přenos dat.

Automatická převodovka, také nevyžaduje další komunikační linku, používá se v moderních systémech vysokorychlostního přenosu dat. Synchronizace je dosaženo použitím samosynchronizační kódy(SK). Kódování přenášených dat pomocí CS má zajistit pravidelné a časté změny (přechody) úrovní signálů v kanálu. Každý přechod úrovně signálu z vysoké na nízkou nebo naopak se používá k nastavení přijímače. Nejlepší signály jsou ty, které poskytují přechody úrovně signálu alespoň jednou během časového intervalu potřebného pro příjem jednoho informačního bitu. Čím častější jsou přechody úrovně signálu, tím spolehlivější je synchronizace přijímače a tím jistěji jsou identifikovány přijímané datové bity.

Nejběžnější samospouštěcí kódy jsou:

kód NRZ (kód bez návratu na nulu);

RZ kód (návrat na nulový kód);

Manchester kód;

Bipolární kód se střídající se inverzí úrovní (například kód AMI).

Rýže. Schémata kódování zpráv pomocí samočasových kódů

Na Obr. Jsou uvedena schémata pro kódování zprávy 0101100 pomocí těchto SK.

Pro charakterizaci a srovnávací hodnocení SC se používají následující: ukazatele:

úroveň (kvalita) synchronizace;

Spolehlivost (důvěra) rozpoznávání a výběru přijatých informačních bitů;

Požadovaná rychlost změny úrovně signálu v komunikační lince při použití SC, pokud je specifikována kapacita linky;

Složitost (a tedy i cena) zařízení, které implementuje SC.

Digitální komunikační sítě (DCN). V posledních letech se v TVS stále více rozšiřují digitální komunikační sítě, které využívají digitální technologie.

Důvody pro šíření digitální technologie v sítích:

Digitální zařízení, používané v DSS, jsou vyráběny na bázi integrovaných obvodů vysoké integrace; Ve srovnání s analogovými zařízeními jsou vysoce spolehlivé a stabilní v provozu a navíc jsou obvykle levnější na výrobu a provoz;

Digitální technologii lze použít k přenosu jakýchkoli informací přes jeden kanál (akustické signály, televizní video data, faxová data);

Digitální metody překonávají mnohá omezení přenosu a ukládání analogových technologií.

V DSS se při přenosu informací analogový signál převádí na sekvenci digitálních hodnot a při příjmu se provádí zpětný převod.

Analogový signál se jeví jako konstantní změna amplitudy v čase. Například při hovoru po telefonu, který funguje jako převodník akustických signálů na signály elektrické, mechanické vibrace vzduch (střídavě vysoký a nízký tlak) jsou převedeny na elektrický signál se stejnou charakteristikou amplitudové obálky. Přímý přenos analogového elektrického signálu po telefonní komunikační lince je však spojen s řadou nevýhod: zkreslení signálu v důsledku jeho nelinearity, kterou zvyšují zesilovače, útlum signálu při přenosu přes médium, vystavení šumu v kanálu , atd.

U CSS lze tyto nedostatky překonat. Zde je průběh analogového signálu reprezentován jako digitální (binární) obrázky, digitální hodnoty představující odpovídající hodnoty amplitudové obálky sinusových oscilací v bodech na diskrétních úrovních. Digitální signály také podléhají útlumu a šumu při průchodu kanálem, ale na přijímací stanici je nutné zaznamenat pouze přítomnost nebo nepřítomnost binárního digitálního impulzu, nikoli jeho absolutní hodnotu, což je důležité v případě analogový signál. Digitální signály jsou proto přijímány spolehlivěji a mohou být plně obnoveny dříve, než klesnou pod prahovou hodnotu v důsledku útlumu.

Provádí se převod analogových signálů na digitální různé metody. Jeden z nich - pulzní kódová modulace(ICM), navržený v roce 1938 A.Kh. Reeves (USA). Při použití PCM zahrnuje proces převodu tři fáze: zobrazení, kvantování a kódování (obr. 12.2).

Rýže. 12.2. Převod analogového signálu na 8prvkový digitální kód

První fáze (displej) založené na Nyquistově teorii mapování. Základní premisou této teorie je: „Pokud je analogový signál zobrazován v pravidelném intervalu s frekvencí alespoň dvojnásobku maximální frekvence původního signálu v kanálu, pak bude displej obsahovat informace dostatečné k rekonstrukci původního signálu. “ Při přenosu akustických signálů (řeči) zaujímají elektrické signály, které je reprezentují v telefonním kanálu, frekvenční pásmo od 300 do 3300 Hz. Proto CSS přijalo frekvenci zobrazení 8000krát za sekundu. Mapování, každé nazývané signál pulzní amplitudové modulace (PAM), jsou uložena a poté transformována do binárních obrazů.

Ve fázi kvantování Každému signálu IAM je přiřazena kvantovaná hodnota odpovídající nejbližší kvantizační úrovni. A DSS rozděluje celý rozsah změn amplitudy IAM signálů do 128 nebo 256 kvantizačních úrovní. Čím více kvantizačních úrovní, tím přesněji je amplituda signálu IAM reprezentována kvantovanou úrovní.

Ve fázi kódování Každé kvantované zobrazení je spojeno se 7bitovým (pokud je počet úrovní kvantizace 128) nebo 8bitovým (s 256krokovou kvantizací) binárním kódem. Na Obr. 12.2 ukazuje 8-prvkové signály binární kód 00101011, což odpovídá kvantovému signálu s úrovní 43. Při kódování pomocí 7-prvkových kódů by rychlost přenosu dat po kanálu měla být 56 Kbit/s (toto je součin zobrazovací frekvence a bitové hloubky binárního kódu) , a při kódování s 8-prvkovými kódy - 64 Kbit/s.

Moderní DSS také používá jiný koncept pro převod analogových signálů na digitální, ve kterém nejsou kvantovány a následně kódovány samotné IAM signály, ale pouze jejich změny a předpokládá se, že počet kvantizačních úrovní je stejný. Je zřejmé, že tento koncept umožňuje převod signálu s větší přesností.

Satelitní komunikační sítě. Nástup satelitních komunikačních sítí způsobil stejnou revoluci v přenosu informací jako vynález telefonu.

První komunikační družice byla vypuštěna v roce 1958 a první komerční komunikační družice byla vypuštěna v roce 1965 (oba ve Spojených státech). Tyto satelity byly pasivní, později byly na satelity instalovány zesilovače a transceivery.

Chcete-li řídit přenos dat mezi satelitním a pozemním RTS, následující metody:

1. Konvenční multiplexování - s frekvenčním a časovým dělením. V prvním případě je celé frekvenční spektrum rádiového kanálu rozděleno do dílčích kanálů, které jsou rozděleny mezi uživatele pro vysílání libovolného plánu.

Náklady na tuto metodu: když je vysílání nepravidelné, jsou subkanály používány iracionálně; významná část původní šířky pásma kanálu se používá jako oddělovací pásmo, aby se zabránilo nežádoucím interferencím dílčích kanálů. V druhém případě je celé časové spektrum rozděleno mezi uživatele, kteří dle vlastního uvážení disponují poskytnutými časovými kvanty (sloty). Zde je také možné, že se kanál stane nečinným kvůli jeho nepravidelnému používání.

2. Pravidelná „primární/sekundární“ disciplína s pomocí metod a nástrojů průzkumu/výběru. Primárním orgánem provádějícím tuto disciplínu správy družicové komunikace je často jedna z pozemních RTS a méně často družice. Cyklus dotazování a výběru trvá značné množství času, zejména pokud existuje síť velké množství AC. Proto může být doba odezvy na požadavek uživatele pro něj nepřijatelná.

3. Primární/sekundární manažerská disciplína bez dotazování s implementací metody TDMA (time slicing multiple access). Zde jsou sloty přiřazeny primárnímu volanému RTS odkaz Referenční stanice přijímá požadavky od jiných RTS, v závislosti na povaze rozvrhu a obsazenosti kanálu, uspokojuje tyto požadavky přidělením konkrétních slotů stanicím pro přenos rámců. Tato metoda je široce používána v komerčních satelitních sítích.

4. Peer management disciplíny. Vyznačují se tím, že všichni uživatelé mají rovné právo na přístup ke kanálu a o kanál mezi nimi existuje konkurence. Na počátku 70. let N. Abramson z University of Hawaii navrhl metodu efektivní soutěže kanálů mezi nekoordinovanými uživateli, nazvanou systém ALOHA. Existuje několik variant tohoto systému: systém, který implementuje metodu náhodného přístupu (random ALOHA); systém prioritních slotů peer-to-peer (slot ALOHA) atd.

NA hlavní výhody Satelitní komunikační sítě zahrnují následující:

Vysoká propustnost díky provozu satelitů v širokém rozsahu gigahertzových frekvencí. Satelit může podporovat několik tisíc kanálů hlasové komunikace. Například jeden z aktuálně používaných komerčních satelitů má 10 transpondérů, z nichž každý může přenášet 48 Mbit/s;

Zajištění komunikace mezi stanicemi umístěnými na velmi velké vzdálenosti a schopnost obsluhovat účastníky v nejhůře dostupných místech;

Nezávislost nákladů na přenos informací na vzdálenosti mezi interagujícími účastníky (cena závisí na délce přenosu nebo objemu přenášeného plánu);

Schopnost vybudovat síť bez fyzicky implementovaných přepínacích zařízení díky vysílacímu charakteru satelitní komunikace. Tato příležitost je spojena s významnými ekonomickými výhodami, kterých lze dosáhnout ve srovnání s použitím konvenční nedružicové sítě založené na více fyzických spojích a komunikačních zařízeních.

Nedostatky satelitní komunikační sítě:

Potřeba vynakládat peníze a čas na zajištění důvěrnosti přenosu dat, aby se zabránilo možnosti zachycení dat „cizími“ stanicemi;

Dochází ke zpoždění v příjmu rádiového signálu pozemní stanicí kvůli velké vzdálenosti mezi satelitem a RTS. To může způsobit problémy související s implementací kanálových protokolů a také s dobou odezvy;

Možnost vzájemného zkreslení rádiových signálů z pozemních stanic pracujících na sousedních frekvencích;

Vystavení signálů v úsecích družice Země a družice Země vlivu různých atmosférických jevů.

Řešení problémů s přidělováním kmitočtů v pásmech 6/4 a 14/12 GHz a umístěním satelitů na oběžné dráze vyžaduje aktivní spolupráci mnoha zemí využívajících satelitní komunikační technologie.