Структуровані кабельні системи

 

Міністерство освіти і науки  України

Кіровоградський національний технічний  університет

Факультет обліку та фінансів

Кафедра економічної теорії, маркетингу та економічної кібернетики

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

з дисципліни «Телекомунікації в бізнесі»

на тему: «Структуровані кабельні системи»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконала: ст. 5 курсу гр. МК-13 C

напряму підготовки 7.03507

спеціальності "Маркетинг"

Хоменко Дар’ї Василівни

Перевірив: доцент, к.е.н.

                                                                         Ніколаєв І.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіровоград 2013

 

Зміст

1. Загальна характеристика телекомунікаційних систем
2. Еталонна модель взаємодії відкритих систем та рівневі протоколи
3. Засоби створення комп’ютерних мерж
4. Цифрова мережа з інтеграцією сервісу (ISDN)
5. Системи стільникового зв’язку
6. Передача даних через мережі кабельного телебачення

Висновок

Список використаної літератури

 

 

 

1. Загальна характеристика телекомунікаційних систем

 

Термін «телекомунікації» (від грец. thle — далеко, на відстані та лат. communico — спілкуюся) означає можливість спілкування (зв’язку) на відстані.

Телекомунікації — це засоби віддаленого інформаційного зв’язку.

Розвиток телекомунікацій  нероздільно пов’язаний із розвитком  засобів зв’язку. Технологічні основи сучасних систем телекомунікацій було закладено ще в минулому столітті. Створення першої телекомунікаційної системи можна віднести до 1832 р., коли російський винахідник П. Л. Шиллінг створив перший практично придатний електромагнітний телеграф. У 1837 р. американець Морзе винайшов електромеханічний телеграфний апарат і знамениту азбуку, якою донині користуються моряки. Та справжньою віхою в історії телекомунікацій можна назвати дату 7 травня 1895 р., коли російський фізик і електротехнік О. С. Попов на засіданні Російського фізико-хімічного товариства в Петербурзі продемонстрував перший у світі радіоприймач. (Навесні 1897 р. дальність радіозв’язку становила 600 м, влітку — 5 км. Лише 1901 р. дальність радіопередач досягла 150 км).

Зараз серед систем телекомунікацій  можна назвати: телеграф, телефон (у тому числі радіотелефон), радіо, супутниковий зв’язок, телекс, телебачення (в тому *числі кабельне), мережі ЕОМ та ін.

Розвиток телекомунікацій  ішов двома напрямками: розвиток засобів  зв’язку і розвиток обчислювальної техніки. Протягом двох останніх десятиліть відбувалося злиття цих напрямків. Будь-яка сучасна телекомунікаційна  система поєднує в собі як засоби зв’язку, так і обчислювальну  техніку.

Ось чому до етапів розвитку телекомунікацій можна віднести як етапи розвитку ЕОМ (етапи зміни  елементної бази — загальновідома зміна поколінь і створення мереж  ЕОМ), так і етапи розвитку засобів  зв’язку.

2. Еталонна модель взаємодії відкритих систем та рівневі протоколи

За дотримання певних стандартів немає  значення, хто виробляє програмне  та апаратне забезпечення. У такий  спосіб реалізується ідеологія відкритих  систем, причому відкритими вважаються дві ре-альні системи, якщо вони базуються  на однакових стандартах.  
Модель взаємодії відкритих систем була розроблена МОС разом із МККТТ. Вона отримала назву еталонної моделі, оскільки використовується для зіставлення з іншими моделями взаємодії відкритих систем.  
Основні положення еталонної моделі викладено у стандартах: ISO 7498, X.200. Домовленості щодо опису рівнів еталонної моделі в: ISO TR 8509, X.210. Принципи адресації в середовищі ВВС: ISO 7498/AD 3. Принципи передачі без установлення з’єднання: ISO 7498/AD 1.  
Основними завданнями під час розробки ЕМВВС були:  
1) стандартизація обміну даними між системами;  
2) усунення технічних перешкод для зв’язку систем;  
3) усунення труднощів внутрішнього опису функціонування окремої системи; інше.  
В еталонній моделі використовуються чотири базові поняття: відкрита система, прикладний об’єкт (процес), з’єднання, фізичне середовище (див. Термінологічний словник).  
Усі функції відкритих систем згруповано так, щоб зміни в одній групі мало впливали на іншу групу, — за рівнями.  
В еталонній моделі використовуються сім рівнів: фізичний, канальний, мережний, транспортний, сеансовий, подання даних, прикладний.  
Функції кожного рівня дають можливість виконувати певні дії на більш високому рівні. Останній рівень дозволяє реалізувати прикладні програми користувача.  
Кожний рівень виконує власне формування пакета, додаючи за-головок і кінцеві блоки до повідомлення, що надійшло з вищого рівня. Тобто, до того моменту, коли повідомлення готове до передачі, з’являються сім наборів заголовків і кінцевих блоків.  
1. Фізичний рівень (Physical) визначає фізичні, електричні, функціональні властивості фізичного середовища (потужність, частоту сигналу, як кріпиться кабель, які розняття).  
Функції цього рівня забезпечують активізацію, підтримку й дезактивізацію фізичного зв’язку між DTE і DCE. Обробляється фактичне пересилання бітів.  
Найвідоміші стандарти фізичного рівня — RS-232-C і V.24/V.28. У всьому світі широко використовуються і деякі інші стандарти, але більшість із них як основу використовують такі позначення контактів, як в RS-232-C або V.24.  
Отже, інтерфейс фізичного рівня репрезентується ланцюгами обміну між DTE і DCE, а також сигналами між DCE.  
2. Канальний рівень, рівень ланки передачі даних (Data Link) відповідає за надійність і достовірність передачі даних каналом, визначає правила доступу до каналу. Здійснює контроль і корекцію похибок, механізм відновлення даних; забезпечує синхронізацію даних, управління потоком даних (запобігання перевантаженням DTE).  
Основні канальні протоколи показано на рис. 6. та описано в Те-рмінологічному словнику.  
Протоколи керування каналом зв’язку об’єднуються в групи за ознакою вирізнення головного чи підлеглого вузла.  
Протоколи канального рівня чи методи доступу до каналу поділяють також на детерміновані та недетерміновані.  
методах передавальне середовище розподіляється між вузлами за допомогою спеціальних механізмів. Найбільш відомі — метод опитування, метод передачі прав, метод кільцевих слотів. Недетерміновані методи доступу передбачають конкуренцію за середови-ще передачі. Один із найвідоміших — CSMA/CD — множинний метод доступу з контролем несучої частоти і виявленням колізій (ММDК/ОК).  
3. Мережний рівень (Network) — забезпечує маршрутизацію да-них, визначаючи таким чином шлях даних від однієї системи до іншої; визначає інтерфейс DTE з мережею пакетної комутації та інтерфейс двох DTE між собою в мережі пакетної комутації.  
Алгоритми адресації та маршрутизації будуються таким чином, щоб забезпечити їхню незалежність від технічних і програмних засобів.  
З-поміж найвідоміших протоколів мережного рівня можна назва-ти Х.25, Х.75.  
4. Транспортний рівень (Transport) — забезпечує інтерфейс між мережею передачі даних і верхніми трьома рівнями; він проектується в такий спосіб, щоб відокремити користувача від деяких фізичних і функціональних особливостей мережі. До даних сеансового рівня додає службову інформацію, що ідентифікує адресата. Отри-мавши інформацію, декодує її, аби визначити, якій прикладній про-грамі призначено дані.  
Сукупність протоколів транспортного рівня забезпечує розбивку повідомлень на пакети під час пересилки і збирання пакетів у місці отримання. Ці протоколи дуже часто реалізуються у вигляді окремих програм розбивки і збирання пакетів.Транспортний рівень від-повідає за вибір протоколу одного з п’яти класів для забезпечення якості обслуговування з параметрами, що їх встановлює користувач на сеансовому рівні. Класи протоколів описано в стандарті Х.224.  
5. Сеансовий рівень (Session) забезпечує взаємодію прикладних програм у мережі, інтерфейс користувача з рівнем транспортних по-слуг. Цей рівень надає засоби організації обміну даними, і користувач може обрати тип синхронізації та управління, наприклад:  
• напівдуплексна чи дуплексна передача;  
• точки синхронізації для проміжного контролю і відновлення даних;  
• аварійне завершення і рестарти;  
• нормальна чи прискорена передача даних.  
Так забезпечується організація і синхронізація діалогів між абонентами, надається можливість виявляти збої під час передачі та відновлювати інформацію за рахунок рестарту з контрольних точок.  
6. Рівень подання даних (Presentation) конвертує дані прикладного рівня (будь-якого формату) в стандартний формат для нижніх рівнів, придатний для передачі. Складається з багатьох синтаксичних таблиць (телетайп, відеотекст, ASCII). Забезпечує незалежність по-дання даних для передачі від конкретних прикладних програм.  
7. Прикладний рівень (Application) підтримує прикладний процес користувача, дає можливість передати інформацію по каналу зв’язку з конкретної прикладної програми, містить сервісні елемен-ти для підтримки прикладних процесів.  
Дотепер детально розроблено лише чотири нижні рівні ЕМВВС.  
Комп’ютери, що обмінюються інформацією, мають використовувати спільні протоколи. Такий набір протоколів називають стеком протоколів (protocol stack).  
Модель OSI корисна тим, що будь-який стек протоколів певною мірою опирається на цю модель, хоча жоден із реальних протоколів не відповідає їй повністю.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Засоби створення комп’ютерних мереж

 

Для з’єднання  декількох ЕОМ у єдину систему  необхідні спеціальні технічні засоби. Набори технічних засобів і правил їх поєднання для організації  мережі певної топології описано  у відповідних стандартах, що називаються  мережними.

Значний внесок у розвиток стандартів локальних  комп’ютерних мереж зробив Інститут інженерів з електротехніки і  радіоелектроніки (ІЕЕЕ). У 1980 р. в рамках цього інституту було створено комітет 802, який розробив низку стандартів, що визначають термінологію, архітектуру і протоколи (двох нижніх рівнів ISO) для локальних комп’ютерних мереж.

Основна відмінність  базової моделі локальних мереж, викладеної в цих стандартах, від  еталонної полягає в тому, що в  моделі локальних мереж фізичний і канальний рівні переділені на підрівні, а верхні рівні не специфікуються. Так, фізичний рівень розбито на три  підрівні: передачі фізичних сигналів, модуля з’єднання з середовищем  та інтерфейсу з модулем з’єднання. Канальний рівень розбито на два  підрівні: керування логічним каналом (LLC) та управління доступом до логічного  середовища (MAC). Таке переділення сприяє кращому визначенню локальної мережі, оскільки основні відмінності локальних  мереж на основі різних стандартів полягають у різниці технічного забезпечення, правилах поєднання і  підтримуваних топологіях, а на канальному рівні — в методах доступу до каналу.

IEEE-802.1 є  загальним документом, який визначає  архітектуру і прикладні процеси  системного керування мережею,  методи об’єднання мереж на  підрівні МАС.

ІЕЕЕ-802.2 визначає протоколи керування логічним каналом, специфікує інтерфейси з мережним рівнем і підрівнем МАС.

Стандарти 802.3—802.12 визначають методи доступу  та специфіку фізичного рівня  для конкретного типу локальної  комп’ютерної мережі.

ІЕЕЕ-802.3 описує характеристики і процедури  множинного доступу з контролем  несучої та виявленням колізій.

ІЕЕЕ-802.4 визначає протокол маркерного доступу до моноканалу.

ІЕЕЕ-802.5 визначає процедури й характеристики маркерного методу доступу до кільцевої  локальної мережі.

ІЕЕЕ-802.6 є стандартом для створення міських  локальних мереж (MAN) — мереж, що охоплюють площу радіусом до 25 км і використовують технічні засоби кабельного телебачення.

ІЕЕЕ-802.11 — стандарт на радіомережі для  мобільних комп’ютерів.

ІЕЕЕ-802.12 — стандарт на високошвидкісні мережі 100VG-AnyLAN.

Найбільш  поширені в нашій країні мережі ETHERNET (ІЕЕЕ-802.3) і ARCNET (ІЕЕЕ-802.4), а в світі  ще — TOKEN RING (ІЕЕЕ-802.5). З-поміж інших  можна назвати також мережі: IBM PC Network, StarLAN, LocalTalk, WAN Synchronous Links, Broadband, Wireless.

 

 

 

4. Цифрова мережа з інтеграцією сервісу (ISDN)

 

Мета впровадження цієї технології — перетворити всі телефонні  лінії на мідних проводах, які потребують цифроаналогових і аналоговоцифрових перетворень на повністю цифрові, здатні швидко і якісно передавати мову, дані, музику, відео.

Тобто головним завданням, яке  ставили розробники цієї технології, була інтеграція всіх видів трафіка  в одному каналі зв’язку.

На сьогоднішній день 50% користувачів у всьому світі використовують ISDN для доступу до Інтернет завдяки  надійності і вищій швидкості  доступу до мережі порівняно з  аналоговим модемом. На жаль, в Україні ISDN поки що досить дорогий для домашнього користувача.

Серед переваг ISDN над комутованими телефонними мережами загального користування можна назвати:

• передача інформації зі швидкістю 64 кбіт/с;

• підключення до однієї лінії близько 8 користувацьких терміналів (комп’ютера, телефону, термінала Х.25, факсу і под.);

• можливість об’єднання віддалених ЛОМ;

• робота в пакетному  режимі (абоненти ISDN можуть обмінюватися даними за протоколом Х.31 і отримувати доступ до мереж Х.25).

ISDN може надавати ряд  додаткових телекомунікаційних  послуг у разі підтримки системи  загальноканальної сигналізації №7:

— факсимільний зв’язок;

— відеотелефонія;

— визначення номера абонента;

— переадресування виклику;

— оперативне надання інформації про оплату;

— тристоронній зв’язок;

— конференц-зв’язок та ін.

Технологія ISDN поширена в  Европі і трохи менше в Америці.

Стандартами ISDN є:

1. Інтерфейс базового  доступу (BRI — Basic Rate Interface). Цей інтерфейс має ще кілька назв: ISDN-2, 2B+D, DSL (Digital Sub¬scriber Line — абонентська цифрова лінія).

За стандартом BRI в ISDN виділяються  три дуплексні канали. Перші два  канали називаються В-каналами. По них  можуть передаватися дані (або мова) в цифровому вигляді зі швидкістю

64 кбіт/с кожний. Третій канал називається D-каналом, або дельта-каналом, його швидкість — 16 кбіт/с, і він використовується для передачі службової інформації, необхідної для встановлення і підтримки зв’язку. (Для порівняння: у разі передачі даних за допомогою модема значна частина смуги пропускання витрачається на передачу службової інформації.)

Два В-канали можна об’єднати  в один зі швидкістю передачі даних 128 кбіт/с (це може використовуватися для ділового застосування в офісах).

2. Інтерфейс основного  доступу (PRI — Primary Rate Interface). Відомий як EDSL (Extended Digital Subscriber Line — розширена абонентська цифрова лінія).

Цей інтерфейс застосовується для підключення до ISDN груп користувачів: локальних мереж, АТС-установ та інших багатокористувацьких комутаційних систем.

У світі затверджено декілька стандартів інтерфейсу PRI:

ISDN-23 — північноамериканський  (використовується в США, Канаді, Мексиці, Японії, Північній Кореї), передбачає 23 В-канали і один D-канал,  розширені до швидкості 64 кбіт/с у кожному. Отже, можна легко підрахувати, що пропускна здатність цього стандарту становитиме 1,544 Мбіт/с (23?64 кбіт/с). Це майже таке саме значення, як і для виділеної лінії Т1, але витрати суттєво менші.

ISDN-30 — європейський стандарт PRI, передбачає 30 В-каналів і один D-канал. Загальна пропускна здатність цього стандарту — 2,048 Мбіт/с.

Широкосмуговий інтерфейс ISDN (BISDN — Broad-band ISDN) — пропускна здатність більш ніж 600 Мбіт/с, дає змогу здійснювати пересилання відеозображень одночасно з мовою і даними.

Для підключення окремого комп’ютера до Інтернет через ISDN-інтерфейс BRI необхідно:

1. ISDN-термінальний адаптер  — встановлюється на ЕОМ. 

Як і звичайні модеми, ISDN-адаптери можуть бути зовнішніми і  внутрішніми. Внутрішній — це мережева плата, яку необхідно вставити у  вільний слот розширення комп’ютера. Зовнішній зазвичай підключається через послідовний порт, паралельний порт або інтерфейс V.35. Менш поширені ISDN-адаптери, які підключаються лише до мережевої плати, оскільки вони підходять в основному для використання в офісі.

2. NT1 (Network Termination Unit) — кінцевий мережевий пристрій (може виконуватись у вигляді розетки).

Деякі зовнішні термінальні ISDN-адаптери мають вбудовані пристрої NT1 та блоки живлення (по ISDN-лініях не передається напруга живлення).

Для підключення локальної  мережі до ISDN через інтерфейс BRI використовуються маршрутизатори — для передачі пакетів  даних з локальної мережі в  мережу ISDN і назад (міст «ISDN-локальна мережа» — ISDN LAN bridge).

Деякі ISDN-модеми містять  вбудовані маршрутизатори.

Для забезпечення послуги ISDN в мережі місцевої телефонної компанії або компанії-оператора, які надають  послуги зв’язку, розміщується кінцева  апаратура лінії, а до цифрової абонентської лінії в місцевій АТС підключається  кінцева апаратура станції.

1996 року національний  оператор мережі міжнародного  і міжміського зв’язку Utel вперше почав надавати послуги ISDN у Києві. Сьогодні такі послуги надаються декількома українськими операторами в ряді міст України.