Тест "Комп'ютерні мережі". Методичний матеріал. Телекомунікаційна мережа Яка потрібна документація по телекомунікаційній мережі

Своєчасна передача інформації - основа стабільного функціонування багатьох галузей промисловості та сільського господарства.

Сучасне інформаційне суспільство активно використовується різні телекомунікаційні системи для обміну великою кількістю інформації у стислий термін.

Сучасні телекомунікаційні системи та мережі

Телекомунікаційні системи є технічні засоби, призначені передачі великих обсягів інформації через оптоволоконные лінії зв'язку. Як правило, телекомунікаційні системи призначені для обслуговування великої кількостікористувачів: від кількох десятків тисяч до мільйонів. Використання такої системи передбачає регулярну передачу інформації в цифровому виглядіміж учасниками телекомунікаційної мережі.

Головна особливість сучасного обладнання для мереж – забезпечення безперебійного з'єднання, щоб інформація передавалась постійно. При цьому допускається періодичне погіршення якості зв'язку в момент встановлення з'єднання, а також періодичні технічні проблеми, викликані зовнішніми факторами.

Види та класифікація телекомунікаційних систем зв'язку

Сучасні телекомунікаційні системи об'єднуються за кількома основними ознаками.

Залежно від призначення різняться системи телевізійного мовлення, персонального зв'язку, а також комп'ютерні мережі.

Залежно від технічного забезпечення, що використовується передачі інформації, виділяються традиційні кабельні комунікаційні системи, досконаліші - оптоволоконні, і навіть ефірні і супутникові.

Залежно від способу кодування масиву інформації виділяються аналогові канали комунікації та цифрові. Останній тип набув повсюдного поширення, тоді як аналогові канали комунікації стають все менш затребуваними на сьогоднішній день.

Комп'ютерні системи

Комп'ютерні системи є сукупністю кількох ПК, об'єднаних у єдине інформаційне полі у вигляді кабелів і спеціалізованих програм.

Сукупність встановленого обладнання та програмного забезпечення є автономною саморегулюючою системою, яка обслуговує підприємство в комплексі.

Залежно від своїх функцій обладнання комп'ютерної системи поділяється на:

• сервісне (для проміжного та резервного зберігання інформації);


• активне (для забезпечення своєчасної та якісної подачі сигналів;


• персональні устрою.

Для забезпечення роботи усієї системи необхідне відповідне програмне забезпечення, належним чином налаштований, виходячи з потреб користувачів.

Радіотехнічні та телевізійні системи

В основі радіотехнічних систем передачі повідомлення лежать електромагнітні коливання, які транслюються спеціальним радіоканалом. Одиницею функціонування системи є сигнал, який перетворюється на передавальному пристрої і потім трансформується в інформаційне повідомлення в приймаючому.

Основою безперебійного функціонування радіотехнічних систем є лінія зв'язку - фізичне середовище та апаратні засоби, які забезпечують своєчасну та повну передачу інформації.

Телевізійні системи діють за аналогічним принципом приймача та передавача. Більшість із них використовує цифровий сигнал, що дозволяє передавати повідомлення у вищій якості.

Глобальні телекомунікаційні системи

До глобальних телекомунікаційних систем належать апаратні та програмні засоби, які з'єднують користувачів незалежно від своїх фізичного становища планети. Головна риса глобальних мереж - інтелектуалізація, що дозволяє легко використовувати потужності мережі з оптимальною ефективністю, мінімізуючи витрати на обслуговування обладнання. Серед світових мереж виділяється кілька основних видів.

Цифрові мережі з інтегральними модулями використовують безперервну комутацію каналів, масиви даних обробляються в цифровій формі. Користувачі мережі мають доступ лише до деяких функцій, інтерфейс не дозволяє самостійно змінювати технічні параметри.

Мережі Х25 є найбільш старими, надійними та перевіреними технологіями передачі інформації між необмеженим числом користувачів. Головна відмінність таких мереж - наявність пристрою для «складання» окремих блоків інформації, що передається в «пакети» для найбільш швидкої передачі.

Асинхронний режим передачі даних - сучасна технологія, що використовується для широкосмугових мереж, які ґрунтуються на оптоволоконних кабелях.

Оптичні телекомунікаційні системи

Основою оптичних телекомунікаційних систем є оптоволоконний кабель, який з'єднує окремі апарати на єдину глобальну мережу.

Сигнали передаються за допомогою інфрачервоного діапазону випромінювань, при цьому пропускна здатність оптоволоконного кабелю в багато разів перевищує показники інших видів обладнання.

Технічні характеристики матеріалу забезпечують слабкий рівень загасання сигналу великих відстані, що дозволяє використовувати кабель для комунікації між материками. Прокладений дном океану, оптоволоконний кабель захищений від несанкціонованого доступу, оскільки перехопити сигнали, що передаються, досить складно в технічному плані.

Багатоканальні телекомунікаційні системи

Відмінною рисою таких комунікаційних систем є кілька каналів передачі інформаційних сигналів.

Сучасні телекомунікаційні системи використовують кабельні, хвилеводні, радіорелейні та космічні лінії зв'язку. Зашифрований сигнал передається зі швидкістю кілька гігабіт в секунду на великі відстані.

Головна перевага багатоканальних систем - забезпечення стабільної роботи. При виході з ладу одного каналу зв'язку автоматично підключається наступний.

Користувачі захищені від раптового обриву зв'язку та втрати важливої ​​інформації. В основі таких систем лежать структуровані конструкції із кабелів.

Мультисервісні телекомунікаційні системи

Мультисервісні телекомунікаційні системи являють собою апаратну та програмне середовище, призначену передачі даних за технологією комутації пакетів - з'єднання окремих блоків інформації у повідомлення великого розміру.

Особливість мультисервісних систем – необхідність забезпечення стабільної роботи всіх елементів транспортного середовища. Як правило, для передачі даних, а також мовної та відеоінформації використовуються різні технології, але при цьому інфраструктура єдина. Тому основний принцип побудови мультисервісних мереж – універсальність технологічного рішення, за допомогою якого обслуговується різноманітне обладнання, призначене для виконання різних операцій.

Мультисервісна система використовує єдиний канал передачі даних різних типів. За рахунок цього економляться кошти на обслуговуванні та апаратне забезпеченнясистеми: єдина конструкція вимагає меншої кількості персоналу та витрат.

Структура, обладнання та компоненти телекомунікаційних систем

В основі будь-якої телекомунікаційної системи лежать сервери, на яких зберігається та обробляється необхідна користувачам інформація.

Серверні являють собою невеликі приміщення з промисловою вентиляцією, що забезпечують функціонування множини жорстких дисківвеликого обсягу.

Комп'ютери користувача є засобом зв'язку між базою даних і конкретними користувачами інформації, що здійснюють пошукові запити.

Технічна основа телекомунікаційних мереж - це лінії зв'язку, тобто середовища передачі даних, як використовуються оптоволоконні, коаксіальні або бездротові канали зв'язку.

Мережеве обладнання, що забезпечує передачу та прийом даних:

• модеми;
• адаптери;
• маршрутизатори;
• Концентратори.

Подібні пристрої доповнюють телекомунікаційну систему та необхідні для стабільної роботи.

Програмне забезпечення дозволяє ефективно контролювати роботу встановленого устаткування, що забезпечує своєчасну передачу інформації у потрібних обсягах.

Методи та засоби вимірювань у телекомунікаційних системах

Залежно від етапу проведення, виділяються три різновиди вимірів:

1. Настановні вимірювання проводяться після монтажу обладнання, щоб переконатися у працездатності всіх вузлів телекомунікаційної системи.


2. У ході роботи необхідно проводити настроювальні вимірювання, які дозволяють адаптувати функціонал обладнання до умов зовнішнього середовища, що змінюються. Наприклад, якщо телекомунікаційної системи змінюються апаратні чи програмні засоби, необхідно переконатися, що вона продовжує повноцінно функціонувати.


3. Контрольні або профілактичні вимірювання проводяться регулярно з метою запобігання раптовим поломкам телекомунікаційної мережі.

Основи побудови та монтажу телекомунікаційних систем та мереж

Головний принцип побудови телекомунікаційної системи будь-якого розміру та призначення – поділ її на окремі функціональні ділянки. Зменшується час обслуговування кожного з них, спрощується процедура пошуку місця поломки за будь-яких технічних несправностей.

Крім цього, при монтажі систем необхідно подбати про ізоляцію самого кабелю, щоб передача даних була якнайменше залежна від зовнішніх факторів. Сучасні оптоволоконні кабелі мають у своєму розпорядженні під землею, на дні океану або в спеціальних гофрах, що максимально захищає їх від шкідливих впливів.

Забезпечення інформаційної безпеки телекомунікаційних систем

Головне завдання при побудові системи безпеки в телекомунікаціях – це запобігання витоку інформації через окремі канали. Причиною таких явищ може бути і апаратне пошкодження каналу, що передає (оптоволоконного кабелю), і атака зловмисників за допомогою програмних засобів.

В першому випадку інформаційна безпекаполягає у забезпеченні якісних кабелів, здатних витримувати інтенсивні навантаження та регулярну експлуатацію.

У другому необхідно розробка, впровадження та обслуговування програмних засобів, що обмежують доступ до ресурсів телекомунікаційної системи.

Телекомунікаційні системи готелів

Готельний бізнес є цілим комплексом послуг, що забезпечують комфортне проживання постояльців на території готелю. Саме тому своєчасне надання повної та достовірної інформаціїпро все, що може зацікавити гостей – гарантія утримання клієнтів.

Як правило, телекомунікаційні системи у готельних комплексах складаються з:

• відеокомунікації;
• комп'ютерних систем;
• програмного забезпечення.

Таким чином, кожен гість отримує зручність проживання в номері та всю необхідну інформацію.

Телекомунікаційні системи та мережі залізничного транспорту

На відміну від галузі гостинності, головний пріоритет телекомунікації у залізничній сфері – достовірність інформації. Тому телекомунікаційні мережі в залізничному транспорті проектуються таким чином, щоб всю інформацію, що передається, можна було оперативно відстежити, при цьому ймовірним витокам приділяється мінімальна увага.

Компанії, що обслуговують телекомунікаційні системи

Обслуговуванням телекомунікаційних систем займаються постачальники обладнання для проведення даних комунікацій та сервісні компанії.

Серед підприємств можна відзначити:

• «Телекомунікаційні системи» - одна з найстаріших профільних компаній Санкт-Петербурга, що надає клієнтам послуги з поточного ремонту, настроювання та обслуговування систем передачі інформації;


• «Будком-А» - невелика компанія, що надає послуги обслуговування та вдосконалення старих телекомунікаційних систем;


• «Крипток» - компанія вузького профілю, що займається забезпеченням безпеки в телекомунікаційних системах підприємств оборонного комплексу.

Виробники та постачальники обладнання для телекомунікаційних систем

Виробництвом та постачанням обладнання для телекомунікаційних систем займаються такі компанії, як:

• "Montair" - постачальник готових рішень для телекомунікаційних систем, що пропонує клієнтам великий вибір серверного обладнання.


• "Rdcam" - компанія повного циклу, що пропонує клієнтам не тільки готове обладнання, а й розробку інженерних рішень для телекомунікаційних систем.


• «LAN-ART» - постачальник мережного комутаційного обладнання та виробник кабелів зв'язку.

Сучасні телекомунікаційні системи та спеціалізоване обладнання для зв'язку демонструються на щорічній виставці «Зв'язок».

Базова телекомунікаційна мережа

Мережа абонентського (місцевого) доступу

Транспортна зеть

Міжнародна мережа

Ця лекція описує основні операції телекомунікаційної мережі

за допомогою звичайного телефону. Операції звичайного телефону, які є легкими для розуміння, використовуються для того, щоб пояснити, як телефонні зв'язки створюють мережі. Подивіться на абонента, що сигналізує по лінії телефонної мережі. Той самий вид сигналізації потрібен у сучасних телекомунікаційних мережах, типу ISDN і стільникової мережі. Ми починаємо розгляд з цієї простої послуги для того, щоб закласти основи для розуміння складніших типів послуг.

Базова телекомунікаційна мережа

Основна мета роботи телекомунікаційної мережі полягає в тому, щоб передати інформацію у будь-якій формі від одного до іншого користувача мережі. Ці користувачі громадської мережі, наприклад телефонної мережі, називаються абонентами. Абонентська інформація може набути багато форм, типу мови, зображення або даних, і абоненти можуть використовувати різні технології мережі доступу для того, щоб отримати доступ до мережі, наприклад, від стаціонарних або мобільних телефонів. Можна бачити, що телекомунікаційна мережа складається з багатьох мереж, які забезпечують різні послуги, типу передачі, обслуговування стаціонарних чи мобільних телефонів. Далі ми розглянемо основні функції, які необхідні всім мереж незалежно від того, які служби вони забезпечують.

Три технології необхідні для комунікації через мережу: (1) передача, (2) комутація та (3) сигналізація. Кожна з цих технологій потребує фахівців для їх розробки, експлуатації та обслуговування.

Передача. Передача – процес транспортування інформації між кінцевими пунктами системи чи мережі. Системи передачі використовують чотири основних середовища передачі інформації від одного пункту до іншого:

1. Мідні кабелі, типу використовуваних у ЛОМ та телефонних абонентських лініях;

2. Оптоволоконні кабелі типу використовуваних для високошвидкісної передачі даних в телекомунікаційних мережах;

3. Радіодіапазон вільного простору, типу використовуваного для мобільних телефонів та супутникового зв'язку;

4. Оптичний діапазон вільного простору типу діапазону, що використовується для контролю інфрачервоних віддалених випромінювань.

У телекомунікаційній мережі системи передачі взаємодіють з АТС і, разом узяті, називаються мережею передачі або транспортною мережею. Зауважимо, що число мовних каналів (яке є одним із заходів ємності лінії передачі), необхідне для взаємодії АТС, набагато менше числа абонентів, тому що тільки невелика частина їх зв'язуються між собою в один і той самий час.

Комутація. У принципі, всі телефони можна з'єднати один з одним кабелями, як це було в ранньому періоді розвитку телефонії. Однак, у міру того як

число телефонів зростало, операторами було помічено, що задля економії проводів краще перемикати в комутаторі абонентські лінії між собою. Тоді всього кілька пар проводів стають необхідними між комутаторами, тому що число з'єднань абонентів, що одночасно продовжуються, завжди набагато менше числа телефонів, див. рис. 9.1.

Мал. 9.1. Базова телекомунікаційна мережа

Перші телефонні станції були автоматичними, перемикання проводилися вручну, використовуючи розподільний щит - комутатор.

Строунджер розробив перший автоматичний комутатор (АТС) у 1887 році. У

ті часи, телефонний користувач керував перемиканням за допомогою електричних імпульсів, що виробляються набірним диском. Протягом багатьох десятиліть АТС були комплексом електромеханічних реле, але протягом останніх кількох десятиліть вони були розвинені в керовані програмним забезпеченням цифрові АТС. Сучасні АТС зазвичай мають дуже велику ємність - десятки тисяч абонентів і тисячі з них можуть брати участь у з'єднаннях, що тривають одночасно.

ЗІгналізація. Сигналізація - механізм, який дозволяє комутувати об'єкти мережі (клієнти та мережі АТС), щоб встановити, підтримати і закінчити з'єднання їх між собою в мережі. Сигналізація здійснюється за допомогою певних сигналів або повідомлень, які вказують клієнту на іншому кінці, що потрібно від нього для встановлення або переривання цього з'єднання.

Деякі приклади сигналізації на абонентських лініях такі:

Услів піднімання трубки: контролер АТС зауважує, що абонент підняв телефонну трубку (створюється ланцюг проходження постійного струму) і надсилає довгий гудок абоненту.

Набір номера: абонент набирає цифри набірного диска, і вони передаються АТС.

Умова опускання трубки: контролер АТС помічає, що абонент закінчив

розмова (ланцюг проходження постійного струму розривається), знімає з'єднання

та зупиняє відстеження.

Сигналізація, звичайно, необхідна також і між АТС, тому що більшість з'єднань проходить через більш ніж одну АТС. Багато різних систем сигналізації використовують для взаємозв'язку між АТС. Сигналізація є надзвичайно складним процесом у телекомунікаційній мережі. Уявіть, наприклад, іноземного абонента GSM, що включає свій телефон у Гонконгу. Приблизно через 10 секунд він вже може отримувати виклики, спрямовані до нього. Інформацію для виконання цієї функції перенесуть сотні сигналізуючих повідомлень між АТС у міжнародній та національній мережі. У наступній секції ми поділимо глобальну телекомунікаційну мережу на три спрощені рівні, щоб роз'яснювати їхню структуру та технології, які використовуються, щоб здійснити необхідні функції.

Мережа абонентського (місцевого) доступу

Мережа місцевого доступузабезпечує зв'язок між користувачем телефону та місцевою АТС. Абоненти звичайного телефону та ISDN використовують два дроти або звичайну абонентську лінію, але для ділових клієнтів може знадобитися оптичне волокно або мікрохвильова радіолінія, що мають більш високу ємність. Багато різних технологій використовують у мережі місцевого доступу, щоб приєднати абонентів до громадської телекомунікаційної мережі. Малюнок 9.2. ілюструє структуру мережі місцевого доступу та показує найбільш важливі технологіїу використанні. У більшості з'єднань абонента з АТС використовуються пари з двох мідних дротів. Абонентські кабелі містять багато таких пар, які захищені зовні загальним екраном із алюмінієвої фольги та пластмасовою оболонкою. У міських умовах кабелі укладаються в грунт і можуть бути дуже великими за ємністю, включаючи сотні пар. Розподільні щити, які встановлюються зовні або всередині будівель, необхідні для поділу більших кабелів на менші за ємністю та розподілу абонентських пар у будівлях, як показано на рис. 9.2. У передмістях чи сільській місцевості, підвішені на опорах кабелі - часто більш економічне рішення, ніж підземні кабелі.

Мал. 9.2. Приклад мережі місцевого доступу.

Оптичний зв'язок використовується тоді, коли потрібна висока (понад 2 Мбіт/c) швидкість передачі, або дуже хороша якість передачі. Мікрохвильова радіолінія - часто більш економічне рішення, ніж оптичне волокно, особливо тоді, коли виникає потреба замінити існуючий кабель іншим кабелем, з більшою ємністю.

Встановлення оптичних або мідних кабелів займає більше часу тому, що потребує дозволу від міської влади. Прокладання кабелів обходиться дуже дорого, особливо в тих випадках, коли вони повинні бути занурені в ґрунт.

Одна з технологій здійснення абонентських ліній відома як бездротовий радіодоступ(WLL). Ця технологія використовує радіохвилі та не потребує встановлення абонентського кабелю; це – швидкий та дешевий спосіб підключення нового абонента до суспільної телефонної мережі. За допомогою цієї технології нові оператори можуть надати послуги в місцевості, де колишній оператор має кабелі. Бездротовий радіодоступ можна використовувати для заміни старих, підвішених на опорах абонентських ліній у сільських районах.

Коли ємність кабелів мережі (через підключення нових абонентів) має бути збільшена, може виявитися економічнішою встановити концентраторидля віддалених абонентів, або абонентськімультиплексоривикористовувати існуючі кабелі більш ефективно. Ми використовуємо кожен із цих термінів, щоб описати лише одну з можливостей підключення віддалених одиниць комутації.

Концентраторможе перемикати місцеві дзвінки серед кількох абонентів, підключених до нього. Концентратор за своєю суттю – частина телефонної станції, яка переміщена ближче до далеко розташованих абонентів. Цифрова передача між телефонною станцією та концентратором істотно покращує використання з'єднувальних кабелів, так що часом двопровідний кабель у вигляді пари служить десяткам абонентів.

Абонентськімультиплексориможуть приєднати кожного абонента до індивідуального коридору (канала) у часі у системі ІКМ. Детальні функціональні можливості системи залежать від виробника, але можна сказати, що тільки ті абоненти, які часто піднімають трубку, економно використовують (зберігають) канал до місцевої телефонної станції.

Ми пояснили альтернативи абонентського доступу, показані на рис. 9.2 , головним чином з точки зору служби нерухомих телефонів, але вони можуть також використовуватися і для забезпечення доступу до Інтернету.

Місцева телефонна станція. Абонентські лінії з'єднують абонентів із місцевими телефонними станціями, які займають найнижчий рівень у ієрархії комутаційних вузлів. Основні завдання цифрової телефонної станції:

Виявляти факт підняття абонентом трубки, аналізувати набраний номер та визначати чи є маршрут доступним.

Підключати абонента до сполучної лінії, що веде від АТС до МТС, для міжміських телефонних розмов.

Підключати абонента до іншого абонента тієї ж місцевої телефонної станції.

Визначати, чи вільний абонент за набраним номером та надсилати сигнал дзвінка до нього.

Забезпечувати вимірювання трафіку та збирати статистичні дані про своїх абонентів.

Забезпечувати перехід від двопровідної абонентської лінії до чотирипровідної лінії міжміської мережі.

Перетворювати аналоговий мовний сигнал на цифровий сигнал (у системі передачі з ІКМ).

Розмір місцевої телефонної станції змінюється від сотень абонентів до

десятків тисяч абонентів чи навіть більше. Маленька місцева телефонна станція, іноді називається як віддалена одиниця комутації(RSU), виконує комутацію та функції концентрації так само, як і всі місцеві АТС. Місцева телефонна станція зменшує необхідну для зовнішніх зв'язків ємність ліній передачі (кількість мовних каналів) зазвичай з фактором стиснення 10 або більше; тобто, кількість місцевих абонентів приблизно в 10 разів вища, ніж кількість з'єднувальних ліній (каналів) від місцевої телефонної станції до зовнішніх станцій. Рисунок 9.2 показує лише деякі різні підключення абонента місцевої телефонної станції та шляхи для їх фізичного встановлення .

Головний щит перемикань(ГЩП) – конструкція, що містить силове та випробувальне обладнання для оброблення кінців вхідних кабелів та проведення дротяного монтажу, що з'єднує зовнішні та внутрішні ланцюги станції.

Усі абонентські лінії підключаються до головному щиту - кросу, що розташований близько до місцевої телефонної станції, як показано на рис. 9.3. Це - велика конструкція з великою кількістю дротяних з'єднань. Абонентські парипідключаються до комутаційного поля з одного боку, а пари місцевої телефонної станції з іншого. Усередині комутаційного поля залишається достатньо місця для перехресних з'єднань. Кабелі та з'єднувачі зазвичай розміщують логічним шляхом так, щоб бачити структуру мережі абонентських пар та мережі з'єднань. Це фіксоване з'єднання кабелів залишається тим самим тривалі періоди часу, але з'єднання між сторонами комутаційного поля змінюються щодня, наприклад, тому, що абонент переїхав до іншого будинку в радіусі дії тієї ж АТС.

Перехресні з'єднанняГЩПзазвичай роблять крученими парамиякі допускають швидкості передачі даних до 2 Mбіт/с. Звичайні абонентські пари використовуються лише для з'єднань аналогових телефонів, аналогових та цифрових установчих АТС, терміналів ЦСІО та ADSL. Телефон, забезпеченийADSLі звичайний аналоговий телефон використовують для підключення до головного щита перемикань звичайну двопровідну абонентську лінію. Дані та мовний сигнал можуть у ній використовуватися одночасно, вони поділяються на телефонній станції, де мовний сигнал надходить до звичайного аналогового обмінного інтерфейсу, а дані надходять до Інтернету, як показано на рис. 9.3.

Цифрова телефонна станціяможе включати і аналоговий і цифровий абонентські інтерфейси. Для цифрової установчої АТС (автоматичної системи комутації, яка обслуговує установу) доступні цифрові інтерфейси з пропускною здатністю до 2 Мбіт/с.

Якщо місцевий комутатор має можливість працювати з ЦСИО, то йому доступні інтерфейси для первинної і основний швидкостей передачі.

Звичайні абонентські пари використовуються для підключення ЦСІО з основною швидкістю передачі (160-кбіт/c у двох напрямках) до мережевого терміналу (СТ), розміщеного у приміщенні клієнта.

Інтерфейс ЦСІО для первинної швидкості даних (2 Мбіт/с) використовується

для підключення цифрової установчої (приватної) АТС. Він вимагає двох пар проводів, по одному на кожен напрямок передачі і підтримує багато одночасних зовнішніх викликів.

На додаток до головного щита перемикань оператори мережі можуть використовувати інші щити перемикань для управління мережами передачі та їх обслуговування. Оптичний щит перемикань (ОЩП) містить два поля оптоволоконних з'єднувачів. Оптичні кабелі мережі пов'язані з одним полем з'єднувачів, іншим полем пов'язані з оптичні лінії кінцевих пристроїв. Перехресні з'єднання між двома полями з'єднувачів утворюються оптичними волокнами. Це дозволяє обслуговуючому персоналу, наприклад, замінювати дефектне оптичне кабельне з'єднання запасним.

Цифровийщит перемикань(ЦЩП) – система перехресних з'єднань, до якої підключаються цифрові інтерфейси від системи ліній та телефонної станції (або іншого обладнання мережі). За допомогою ЦЩП для первинної швидкості передачі даних (2 Мбіт/с) оператор може легко змінити з'єднання між вхідними і вихідними ділянками обладнання.

Мал. 9.3. Мережа абонентського доступу та входи місцевої цифрової телефонної станції .

Цифровий щит перемикань може бути виконаний у вигляді цифрового обладнанняпоперечних з'єднань (ЦОПС), якого підключаються багато високошвидкісних систем передачі. ЦОПС управляється дистанційно через інтерфейс керування мережі та оператор може змінити конфігурацію перехресних з'єднань за допомогою системи керування мережі. Використовуючи систему управління мережі, він може, наприклад, визначити до якого з інтерфейсів на 2-Мбіт/с підключений певний 64-кбіт/с тимчасовий канал іншого інтерфейсу на 2-Мбіт/с.

Транспортна зеть

Як ми бачили раніше в лекції 8, національна ієрархія комутацій включає багато рівнів комутацій вище за рівень опорних станцій. Мал. 9.4 показує спрощену структуру мережі, де вищі рівні комутацій, ніж опорні станції, показані як єдиний рівень транзитних станцій. Транзитні станції пов'язані з опорними станціями, щоб забезпечити мережу з'єднань від будь-якого клієнта до іншого абонента в країні.

Високошвидкісні лінії передачі, які зазвичай використовують оптичні лінії з продуктивністю до 10 Гбіт/с, зв'язують станції цього рівня. Зазначимо, що транспортна мережа має альтернативні маршрути. Якщо одна з цих систем передачі зазнає невдачі, то комутатори можуть направити нові виклики через інші системи передачі та транзитні станції щоб обійти пошкоджену систему (рис. 7.10). З'єднання між місцевими та транзитними станціями зазвичай не захищаються від помилок, тому що їхні помилки торкнуться малої кількості абонентів.

Мал. 9.4. Мережа двох рівнів комутації та зв'язку між транзитними та опорними станціями.

Зсистеми передачі, які пов'язують транзитні станції, складають мережу

передачі чи транспортну мережу. Її основна мета полягає в тому, щоб просто забезпечити необхідну кількість каналів (або швидкість передачі даних) від однієї опорної станції до іншої. Канали транспортної мережі використовуються для маршрутизації дзвінків від однієї опорної станції в іншу на вимогу абонентів, задля забезпечення гнучкості маршрутизації транзитні станції зазвичай розташовуються у містах. Вони є цифровими та використовують міжнародний загальний канал сигналізації стандарту ОКС-7 для маршрутизації дзвінків та передачі іншої сигнальної інформації між станціями. Лінії передачі між станціями традиційно використовують тимчасовий поділ каналів, як пояснюється в Лекції 7. ​​В даний час збільшується використання IP-мереж для з'єднань між станціями, і це вимагає установки медіапосередника (пристрою) між станціями та IP-мережею, щоб подбати про сигналізацію і передачі дзвінків у реальному часі через IP-мережу.

Міжнародна мережа

Кожна країна має принаймні один міжнародний комутаційний центр, до якого приєднані транзитні станції, як показано на рис. 9.5. Через цей найвищий рівень ієрархії комутації міжнародні дзвінки передаються від однієї країни до іншої і будь-який абонент може отримати доступ до будь-якого з інших абонентів, що становлять більше 2 мільярдів у всьому світі. Високошвидкісні оптичні системи передачі пов'язують міжнародні станції чи центри комутації національних мереж. Підводні кабелі (коаксіальні кабелі або системи оптичних кабелів), мікрохвильові системи радіозв'язку та супутники з'єднують континентальні мережі, щоб скласти міжнародну телекомунікаційну мережу.

Перший підводний кабель телефонної системи поперек Атлантичного

океану було встановлено у 1956 році. Його ємність становила мовних 36 каналів. Сучасні оптичні підводні системи мають ємність у кілька сотень тисяч мовних каналів, і нові системи підводних кабелів високої ємності з'являються щороку. На додаток до мовних повідомлень, підводні системи несуть міжконтинентальний Інтернет-трафік, який, як оцінюють, складе більшу частину ємності нових систем. Підводні системи – головні шляхи руху міжконтинентальних телефонних дзвінків та Інтернет-інформації. Супутникові системи іноді використовуються як дублюючі системи у разі навантаження.

Ми описали тут загальну структуруглобальних телекомунікаційних мереж, не виділяючи різноманітних мережевих технологій. Однак завжди є потреба в різних мережевих технологіях, щоб забезпечити різні типи послуг, і телекомунікаційна мережа - фактично ряд мереж, кожен з яких має особливості, що підходять для послуг, що забезпечуються.

Мал. 9.5.Інтернаціональні мережі

Контрольні питання

1. Вкажіть елементи основної телекомунікаційної мережі

2. За яким принципом організовано мережу абонентського (місцевого) доступу?

3. Вкажіть основне призначення транспортної мережі.

4. Якими є функції міжнародної комутаційної станції?

5. Які системи передачі використовують у міжнародній мережі?

Миша

Клавіатура

Клавіатура – клавішний пристрій керування персональним комп'ютером.Служить для введення алфавітно-цифрових даних та команд управління. Комбінація монітора та клавіатури забезпечує найпростіший інтерфейскористувача.

Функції клавіатури не потребують підтримки спеціальними системними програмами (драйверами). Необхідне програмне забезпечення для початку роботи з комп'ютером вже є в мікросхемі постійного пам'яті (ПЗУ) у складі базової системи введення-виведення, і тому комп'ютер реагує на натискання клавіш відразу після включення.

Стандартна клавіатура має понад 100 клавіш, функціонально розподілених за кількома групами.

Група алфавітно-цифрових клавіш призначена для введення знакової інформації та команд, що набираються за літерами. Кожна клавіша може працювати в кількох режимах (регістрах) і, відповідно, використовуватиметься для введення кількох символів.

Група функціональних клавіш містить дванадцять клавіш, розміщених у верхній частині клавіатури. Функції, закріплені за цими клавішами, залежать від властивостей конкретної програми, що працює в даний момент, а в деяких випадках і від властивостей операційної системи. Загальноприйнятою для більшості програм є угода про те, що клавіша F1 викликає довідкову систему, в якій можна знайти довідку про дію інших клавіш.

Службові клавіші мають поруч із клавішами алфавітно-цифрової групи. У зв'язку з тим, що ними часто доводиться користуватися, вони мають збільшений розмір. До них відносяться клавіші SHIFT, ENTER, ALT, CTRL, TAB, ESC, BACKSPACE та ін.

Дві групи клавіш керування курсором розташовані праворуч від алфавітно-цифрової панелі.

Група клавіш додаткової панелі дублює дію цифрових та деяких знакових клавіш основної панелі. Поява додаткової клавіатуриналежить до початку 80-х. На той час клавіатури були відносно дорогими пристроями. Початкове призначення додаткової панелі полягало у зниженні зносу основний панелі під час проведення розрахунково-касових обчислень, і навіть під час управління комп'ютерними іграми. У наші дні клавіатури відносять до малоцінних пристроям, що швидко зношуються, і пристосувань, і суттєвої необхідності оберігати їх від зносу немає.

Миша – пристрій керування маніпуляторного типу. Є плоскою коробочкою з двома-трьома кнопками. Переміщення миші по плоскій поверхні синхронізовано з переміщенням графічного об'єкта (покажчика миші) на моніторі.

На відміну від клавіатури миша не є стандартним органом управління, та персональний комп'ютернемає для неї виділеного порту. Для миші немає і постійного виділеного переривання, а базові засоби введення та виведення не містять програмних засобів для обробки переривань миші. У зв'язку з цим у перший момент після увімкнення комп'ютера миша не працює. Вона потребує підтримки спеціальної системної програми- Драйвера миші. Драйвер миші призначений для інтерпретації сигналів, що надходять через порт. Крім того, він забезпечує механізм передачі інформації про стан та стан миші операційній системіта працюючим програмам.

Комп'ютером керують переміщенням миші по площині та короткочасними натисканнями правої та лівої кнопок (клацаннями). На відміну від клавіатури миша не може безпосередньо використовувати для введення знакової інформації – принцип управління є подієвим. Переміщення миші та клацання її кнопок є подіями з погляду її програми-драйвера. Аналізуючи ці події, драйвер встановлює, коли сталася подія і де екрана в цей момент знаходився покажчик. Ці дані передаються в прикладну програму, з якою працює користувач на даний момент. За ними програма може визначити команду, яку мав на увазі користувач, і розпочати її виконання.

Комбінація монітора та миші забезпечує найсучасніший тип інтерфейсу користувача, який називається графічним. Користувач спостерігає на екрані графічні об'єкти та елементи керування. За допомогою миші він змінює властивості об'єктів і приводить у дію елементи керування комп'ютерною системою, а за допомогою монітора отримує відгук у графічному вигляді.

До регульованих параметрів миші відносяться: чутливість (виражає величину переміщення покажчика на екрані при заданому лінійному переміщенні миші), функції правої і лівої кнопок, а також чутливість до подвійного натискання (максимальний інтервал часу, при якому два клацання кнопкою миші розцінюються як один ).

Комп'ютерна мережа (КС) – сукупність комп'ютерів і терміналів, з'єднаних за допомогою каналів зв'язку єдину систему, що відповідає вимогам розподіленої обробки даних .

У загальному випадку під телекомунікаційною мережею (ТС ) розуміють систему, що складається з об'єктів, що здійснюють функції генерації, перетворення, зберігання та споживання продукту, званих пунктами (вузлами) мережі, та ліній передачі (зв'язку, комунікацій, з'єднань), що здійснюють передачу продукту між пунктами.

Залежно від виду продукту – інформація, енергія, маса – розрізняють відповідно інформаційні, енергетичні та речові мережі.

Інформаційна мережа (ІВ)– комунікаційна мережа, у якій продуктом генерування, переробки, зберігання та використання інформації є інформація. Традиційно передачі звукової інформації використовуються телефонні мережі, зображень – телебачення, тексту – телеграф (телетайп). В даний час все більшого поширення набувають інформаційні мережі інтегрального обслуговування,що дозволяють передавати в єдиному каналі зв'язку звук, зображення та дані.

Обчислювальна мережа (ВС) - Інформаційна мережа, до складу якої входить обчислювальне обладнання. Компонентами обчислювальної мережі можуть бути ЕОМ та периферійні пристрої, що є джерелами та приймачами даних, що передаються по мережі.

НД класифікують за низкою ознак.

1. Залежно від відстані між вузлами мережі ЗС можна розділити на три класи:

· локальні(ЛВС, LAN – Local Area Network) – що охоплюють обмежену територію (зазвичай у межах віддаленості станцій лише на кілька десятків чи сотень метрів друг від друга, рідше на 1…2 км);

· корпоративні (масштабу підприємства ) – сукупність пов'язаних між собою ЛОМ, що охоплюють територію, на якій розміщено одне підприємство або установу в одній або дещо близько розташованих будинках;

· територіальні- охоплюючізначний географічний простір; серед територіальних мереж можна виділити мережі регіональні (MAN – Metropolitan Area Network) та глобальні (WAN – Wide Area Network), що мають відповідно регіональні чи глобальні масштаби.

Телекомунікаційна мережа є набір вузлів і каналів, здатних передавати аудіо, візуальні та інформаційні повідомлення. Хоча цей термін колись використовувався для позначення лише набору комутаторів та проводки, які використовуються провайдерами телефонних послуг для забезпечення підключення до аудіовізуальних мереж для житлових та бізнес-клієнтів, тепер мається на увазі, що це Інтернет та бездротове обладнання, а також традиційні форми телефонії. Існує кілька різних класів телекомунікаційних мереж, кожен із яких має дещо інший фокус.
Основною функцією будь-якої телекомунікаційної мережі є забезпечення ефективної передачі від точки походження до точки припинення. Телефонний дзвінок- Це найпростіший спосіб зрозуміти функцію. Виклик ініціюється в цій точці, з сигналом, спрямованим через ряд вузлів, які можуть включати поєднання провідних комутаторів, інтернет-реле та бездротових вузлів. Сигнал зрештою завершується на локальному комутаторі, Де він потім направляється до обладнання, використовуваного передбачуваним одержувачем. Цей процес відбувається протягом кількох секунд і встановлює з'єднання, що дозволяє сторонам взаємодіяти в режимі реального часу.

Сьогодні використовують кілька основних типів телекомунікаційних мереж. Поряд з PSTA, або комутованою телефонною мережею загального користування, з якою більшість людей знайомі, існує також інтернет, який все частіше використовується як для голосової, так і візуальної комунікації. Приватні комп'ютерні мережі сьогодні є поширеним інструментом у багатьох бізнесових системах, а також у багатьох вищих навчальних закладах. Ці основні типи поділяються на кілька категорій, які включають такі параметри, як широкосмугові мережі, локальні мережіта віртуальні приватні мережі.

Телекомунікаційна мережа, яка створена у глобальній мережі, дозволяє управляти та створювати надійний зв'язок між вузлами, які розташовані географічно на великих відстанях. Підприємства, які працюють у кількох місцях по країні чи навіть у всьому світі, можуть скористатися даною мережевою моделлю. Державні установи також можуть використовувати цей підхід для підтримки комунікацій із філією та персоналом.

Локальна обчислювальна мережа, або LAN, весь фокус полягає в тому, що вона забезпечує такі ж безпечні повідомлення як з WAN, якраз для меншої географічної області. Цей тип мережі радіозв'язку пропонує телефон, дані та можливість підключення до Інтернету в межах її встановлення, і залежить від обмеженої кількості приладів підключених до мережі. Приклад може бути готель, де телефони та доступ до Інтернету маршрутизуються через мережу, розташовану в готелі. Підключення до більших мереж досягається лише при першому проходженні через локальну мережу.

Віртуальні приватні мережі, або VPN, подібні до мереж з широким простором, але з одним винятком. Цей тип телекомунікаційної мережі широко використовує Інтернет для створення та підтримки зв'язку. Безпека встановлюється шляхом надання користувачам облікових даних доступу. Ці облікові дані можуть бути використані з будь-якого пристрою, здатного підключитися до Інтернету, але зв'язок шифрується таким чином, що зводить до мінімуму ймовірність того, що мережа буде зламана.

У міру того, як зв'язок в цілому продовжує розширюватися, визначення та сфера охоплення телекомунікаційної мережі також змінюватимуться та розширюватимуться. Але основна концепція, швидше за все, залишиться незмінною. До тих пір, поки форма зв'язку дозволяє здійснювати електронний обмін аудіо, візуальними та інформаційними повідомленнямив реальному часі існує велика ймовірність того, що спосіб зв'язку може бути класифікований як телекомунікаційна мережа.

Інтернет - найбільша комп'ютерна телекомунікаційна система світу, яка є засобом доставки інформації. Вона втілила найважливіші технологічні та в галузі електроніки та телекомунікацій. Її виникнення та розвиток припало на другу половину XX ст., коли склалися необхідні технічні передумови для створення системи:

• організовано масове виробництво персональних комп'ютерів та насичення ними не лише сфер ділового життя, а й побуту багатьох десятків мільйонів людей;

• створено та прокладено лінії високої пропускної спроможності, що поєднали більшість країн та регіонів світу;
• впроваджено уніфіковані з комп'ютерами цифрові методи передачі інформації щодо систем телекомунікацій;
• досягнуто широкої телефонізації провідних промислових і , що дозволило підключити національні комп'ютерні інформаційні мережі до Інтернету.

В інформаційному просторі, що охоплює весь світ, джерела інформації та її споживачі часто відокремлені один від одного величезними відстанями, різними мовними бар'єрами. Особливістю нематеріального інформаційного продукту (товару) є можливість задоволення негайного попиту на нього за допомогою сучасної техніки та технології телекомунікаційних систем. Цей продукт може бути переданий по різним системамелектрозв'язку у потрібному для споживача вигляді - текстовому, мовному, музичному, графічному, нерухомими або рухомими відеосюжетами в кольоровому або чорно-білому виконанні.

Значення сучасних телекомунікацій визначається:

• глобалізацією засобів зв'язку, тобто. охопленням усіма видами телекомунікацій усіх територій та акваторій планети та всього навколоземного простору;
• інтернаціоналізацією засобів зв'язку, тобто. стандартизацією технічних, технологічних, організаційних її параметрів у кожному з більш ніж 200;
• інтеграцією всіх видів електрозв'язку у єдину потужну світову систему телекомунікацій;
• зростаючою забезпеченістю споживачів інформації різними видами електрозв'язку найвіддаленіших районах світу.

Загальна кількість технічних засобівдля отримання масової аудіо- та відеоінформації (радіоприймачі, телевізори) та для активного індивідуального зв'язку (всі види стаціонарних та мобільних телефонів) вже перевищило у світі 4 млрд одиниць і щорічно збільшується на сотні мільйонів. Їхня щільність досить велика: в середньому на одну сім'ю на планеті припадає не менше двох видів цієї апаратури. Для низки регіонів ( , Західна , ) ці показники значно вищі, а окремих державах винятково великі (у сумарно однією сім'ю доводиться у середньому до 15-17 одиниць радіоприймачів, телевізорів, телефонів, підключених до систем зв'язку комп'ютерів). Це дозволяє отримувати найрізноманітнішу інформацію з усього світу.

Використання сучасних засобів зв'язку для сталого обміну потоками інформації вперше широко було застосовано в Інтернеті. Початок створення всесвітньої комп'ютерної мережі Інтернет відноситься до 1969 р., коли в США агентство АРПА, яке виконувало замовлення Пентагону, об'єднало лініями зв'язку чотири потужний комп'ютерорганізувавши експериментальну міжрегіональну мережу, що отримала назву «Арпанет» Призначалася вона виключно для військових цілей і повинна була надійно функціонувати у разі атомної війни: при виході частини вузлів (комп'ютерів) або каналів з ладу продовжували працювати залишилися, забезпечуючи всі умови зв'язку. мережі гарантувало отримання необхідної інформації з уцілілих після ядерних ударів банків даних для прийняття рішень у критичних ситуаціях.

Експлуатація надзвичайно дорогих комп'ютерів і мереж, що їх пов'язують, які залишалися слабо завантаженими поза критичними ситуаціями, обходилася військовому відомству США дуже дорого. Було ухвалено рішення приєднати до Арпанета на комерційній основі локальні спеціалізовані комп'ютерні мережі багатьох університетів, наукових центрів та лабораторій у різних штатах США. Це завдання полегшувалося тим, що більшість із них виконувала дослідницькі роботи на замовлення Пентагону. Тим самим зберігалися основні організаційні та конструкційні технологічні принципи функціонування Арпанету.

На початок 80-х гг. Арпанет залишалася переважно спеціалізованою науково-дослідною та навчальною комп'ютерною мережею США. Обмін різноманітною інформацією між науковими та навчальними центрами зростав дуже швидко і досяг вражаючих обсягів. Тому була потрібна докорінна модернізація ліній зв'язку, що об'єднували комп'ютери 1500 таких центрів країни. Після її завершення швидкості передачі інформації з них збільшилися в 30 разів і склали 45 млн біт (1400 машинописних сторінок) за секунду. Виникла проблема виділення наукової комп'ютерної мережі у самостійну вузькоспеціалізовану та виведення її з Арпанета. Таку мережу — CSNET — для вчених-комп'ютерників було створено.

У 1983 р. Арпанет, повністю конверсована і перетворена на комерційну мережу, отримала назву Інтернет. Її швидкому розвитку сприяло:

• створення в ті ж роки персональних комп'ютерів, потім їх масове виробництво, можливість підключення комп'ютера до телефонної лінії з метою отримання місцевої, регіональної, національної та міжнародної інформації та обміну нею;
• прояв інтересу до послуг багатьох компаній, фірм та особливо приватних осіб;
• накопичений досвід населення у використанні національних інформаційних мереж(класичний приклад - інформаційна система«Мінітель» в ).

Широкі міжнародні функції Інтернет почав виконувати після того, як у Європейському центрі ядерних досліджень у Женеві було розроблено систему World Wide Web, або WWW. Всесвітня павутина». Новий протокол передачі (технологія WWW) об'єднав інформаційні вузли (сервери) та канали зв'язку, дозволив узгодити світову схему адрес та кодів для постачальників інформації та користувачів послугами мережі. Завдяки WWW, Інтернет був підключений до цілого ряду національних спеціалізованих та універсальних мереж. Стало швидко зростати кількість користувачів Інтернету у США, а й у всьому світі.

Інтернет немає організаційної структури. Користувачі його послугами підключаються до різних національних чи міжнародних, комерційних чи державних компаній у системах телекомунікацій. Сформувалася складна багатоступінчаста схема виходу користувачів до Інтернету через численних посередників («провайдерів»). Компаній та посередників, які забезпечують вихід до мережі Інтернету, багато тисяч. Їм належать лінії зв'язку, але найчастіше вони їх орендують, визначаючи різні тарифи на послуги. Тому між ними йде жорстка конкурентна боротьба за прибутки. Вони часто залучають користувачів мережі наданням тих чи інших пільг. Нерідко окремі канали електрозв'язку в робочі години зазнають сильного навантаження і не справляються з надмірно концентрованими потоками інформації по мережах Інтернету.

Послуги Інтернету забезпечуються інформацією, закладеною в так званих головних комп'ютерах, кількість яких за різними оцінками коливається від 5 до 9,5 млн. Вони знаходяться в різних країнах і регіонах світу, і їхня кількість швидко зростає в міру дедалі більшого прагнення комерційних організацій розмістити свою платну або безкоштовну інформацію в Інтернеті. На початку 1996 р. приблизно 170 тис. комерційних компаній дали свою інформацію у мережі. Джерелом найрізноманітнішої інформації можуть бути десятки мільйонів власників персональних комп'ютерів, через які в Інтернеті можлива передача будь-якого повідомлення (типу електронної поштита ін.).

Обсяги виконуваної Інтернетом роботи мають поки що суто оціночний характер і визначаються за низкою непрямих показників: числа підключених до мережі комп'ютерів, кількості користувачів нею, обсягу чи обороту комерційних компаній, що у його діяльності. Стати абонентом Інтернету так само легко, як і відмовитись від його послуг. Тому чисельність користувачів послугами Інтернету в 1998 р. за різними оцінками коливалася від 230 до 250 млн. Одним комп'ютером може користуватися кілька людей, а тому загальна кількість тих, хто вдавався в 90-ті роки. до послуг Інтернету користувачів могло бути й більше. Комерційний оборот у мережі Інтернет за оцінками становить від 350 млн до 1,2 млрд дол.

Структура інформації Інтернету, що йде по мережах, надзвичайно складна і включає практично всі сфери інтересів сучасного суспільства: від найрізноманітнішого довідкового матеріалу, освітніх курсів до отримання різної комерційної, технічної, наукової і все частіше поточної газетної, розважальної інформації. Через цю всесвітню комп'ютерну системуможна вести набагато дешевші телефонні переговори, нею проходять послання електронної пошти. Вона дозволяє організовувати відеоконференції з великою кількістю учасників. Однак різні видиінформації (нерідко величезних обсягів) пред'являють свої не однакові вимоги до пропускної спроможності магістральних, а особливо місцевих та індивідуальних (наприклад телефонних) ліній електрозв'язку.

У функціонуванні такої складної системи, як Інтернет, є низка невирішених проблем. Одна з них — технічна, яка визначає майбутній розвиток Інтернету. При великому її добовому чи сезонному навантаженні знижується якість інформації в споживача. Це проявляється у сильному падінні швидкості передачі на лініях зв'язку. В результаті ціла низка видів інформації (графічної, відеосюжети) взагалі не може пройти каналами. Передача великих масивів текстової інформаціїрозтягується на тривалий час. Це зумовлює відповідно і вищу плату споживача послуги Інтернету.

Проблеми неякісного прийому та передачі інформації створюють лінії магістрального, місцевого зв'язку, які мають різну . Місцеві телефонні лінії, до яких підключають персональний комп'ютер, пропускають до 33 Кбіт/с. Найпростіші швидкості на Інтернеті 64-128 Кбіт/с. Поганий технічний стан місцевих ліній, комутаторів ще більше знижує їх пропускну спроможність. Навіть застосування потужних модемів який завжди компенсує недоліки ліній. Сучасні електронні технології дозволяють пропускати через модеми та комп'ютери інформацію зі швидкістю в десятки Мбіт/с. Тільки такі швидкості можуть забезпечити найякісніший прийом інформації будь-якого виду. Ними можуть стати лінії кабельного телебачення, нові, дешевші види волоконно-оптичного кабелю.