Способы организации передачи информации. Контрольная работа: Общение как средство передачи информации

СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИИ И СВЯЗИ

Классификация средств оргтехники

Оргтехника – это технические средства, используемые для механизации и автоматизации управленческих и инженерно-технических работ. В широком смысле к оргтехнике можно отнести любое приспособление (прибор, устройство, инструмент), которое используется в офисе фирмы, начиная от ручек и карандашей и заканчивая компьютерами и сложной электронной оргтехникой.

Функционирование современного туристского предприятия непосредственно базируется на применении информационных технологий обработки информации и средствах оргтехники.

По назначению их можно разбить на следующие группы:

• средства коммуникации и связи;
• средства оргтехники;
• копировально-множительные средства;
• средства сбора, хранения и обработки документов, к которым прежде всего относятся компьютеры и вычислительные сети;
• сканеры;
• средства отображения информации;
• аппараты для уничтожения документов.

Способы передачи информации

На современном этапе развития средства коммуникации и связи играют важную роль для обеспечения эффективного управления туристским бизнесом. Любая задержка информации может повлечь за собой очень серьезные негативные последствия как в финансовом отношении, так и в потере имиджа фирмы, что в конечном итоге может привести к краху любой организации. Это непосредственно относится и кпредприятиям индустрии туризма и гостеприимства.

Передача информации может осуществляться вручную либо механически при помощи автоматизированных систем по различным каналам связи.

Первый способ передачи информации и до настоящего времени имеет широкое распространение. При этом информация передается либо при помощи курьера, либо по почте. К достоинствам этого способа можно отнести полную достоверность и конфиденциальность передаваемой информации, контроль за ее получением (при почтовой рассылке в пунктах регистрации прохождения), минимальные издержки, не требующие никаких капитальных затрат. Главными недостатками такого подхода являются невысокая скорость передачи информации и неоперативность в получении ответов.

Второй способ значительно увеличивает скорость передачи информации, повышает оперативность принятия решений, но при этом увеличиваются капитальные и текущие издержки. При грамотной организации производственного процесса на предприятии этот способ передачи информации в конечном итоге существенно повышает экономическую эффективность функционирования предприятия индустрии туризма и гостеприимства.

Для передачи информации необходимы: источник информации, потребитель информации, приемо-передающие устройства, между которыми могут существовать каналы связи. В общем случае этот процесс можно представить в виде последовательности следующих блоков (см. рис.)

При ручном или механическом способе передачи информации на каждом этапе принимают участие люди, при автоматизированной передаче могут использоваться различные электронные приборы и устройства. Одной из проблем, возникающей при автоматизированной передаче информации, является качество передачи информации, которое значительно снижается из-за возникающих в каналах связи и в приемо-передающих устройствах помех. Для снижения последних, улучшения качества передаваемой информации и обеспечения ее достоверности в приемо-передающие устройства встраиваются специальные схемы. Чем меньше помех, тем качественнее работают автоматизированные системы.

Качество работы системы в целом необходимо оценивать по таким показателям, как пропускная способность, достоверность и надежность получаемой информации.

Под пропускной способностью системы подразумевается максимальное количество информации, которое теоретически может быть передано в единицу времени. Пропускная способность определяется скоростью преобразования информации в приемо-передающих устройствах и возможной скоростью передачи информации в каналах связи, зависящих от физических свойств как канала, так и самого сигнала.

Под достоверностью подразумевается передача информации без ее искажения.

Под надежностью системы понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики в установленных пределах. С надежностью связаны такие понятия, как «безотказность», «долговечность», «ремонтопригодность» и «сохраняемость». Показатели надежности любой системы – это вероятность безотказной работы, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы и т.д.

Протокол передачи данных – это совокупность правил, которые определяют формат данных и процедуры передачи их по каналу связи.

Цели урока:

• Закрепить понятие информации.
• Сформировать понятие о способах передачи информации на разных этапах развития человечества.
• Рассказать о языке передачи информации.
• Выяснить, с помощью каких технических средств можно передавать информацию.
• Сформировать понятие “помехи” и выяснить способы их преодоления.

Ход урока.

На доске написано число, тема урока: “Передача информации”, определение:

Информатика – это наука о способах передачи, хранения и переработки информации.

Развитие человечества было бы невозможно без обмена информацией. С давних времён люди из поколения в поколение передавали свои знания, извещали об опасности или передавали важную и срочную информацию, обменивались сведениями. Первоначально люди пользовались лишь средствами ближней связи: речь, слух, зрение.

1. Скажите что может быть общего между поэтом А.С. Пушкиным и информатикой?

Оказывается великий поэт, выразитель своей эпохи, оставил свидетельство о том, как в древности люди передавали информацию. Вспомните:

Ветер по-морю гуляет и кораблик подгоняет,

Он бежит себе в волнах на раздутых парусах.

Кораблик доставлял моряков в разные страны, они вели торг своими товарами, узнавали новости из разных стран и рассказывали о своей стране. На суше все важные новости доставлял гонец – человек, передающий устные сообщения. Развитие письменности породило - Почту.

2. Какими известными вам способами передвигалась почта с древних времён?

Известно, например, применение на Кавказе костровой связи. Два костровых сигнальщика находились на расстоянии прямой видимости на возвышенных местах или башнях. Когда приближалась опасность, сигнальщики, зажигая цепочку костров, предупреждали об этом население

Например, в Петербурге в начале XIX века была развита пожарная служба. В нескольких частях города были построены высокие каланчи, с которых обозревались окрестности. Если случался пожар, то на башне днём поднимался разноцветный флаг с той или иной геометрической фигурой, а ночью зажигалось несколько фонарей, число и расположение которых означало часть города, где произошёл пожар, а также степень его сложности.

1. В каких произведениях пожарная каланча как средство визуального
наблюдения? (Кошкин дом.)
2. В каких фильмах вы встречали передачу сведений об опасности через
зажигание костров на башнях ? (Мулан.)
3. В каких фильмах использовалась передача информации через стражников на
башнях? (Золушка.)

Рассмотрим ситуацию:

“Встретились двое глухих. Один держит в руке удочку.

Другой спрашивает:

Ты что, на рыбалку собрался?

Да нет, я на рыбалку.

А я думал, ты на рыбалку…”

Что помешало обмену информацией? Информация была передана, но до адресата не дошла из-за отсутствия физической возможности её воспринять. Ведь при любом обмене информацией должны существовать её источник и её приёмник.

Когда ты читаешь книгу, эта книга является для тебя источником информации, а ты – приёмник этой информации. Убери книгу – и информация в ней станет для тебя недоступной, поскольку исчез её источник. Закрой глаза или выйди в другую комнату – тогда для книги не будет приёмника информации.

Первый вывод: Если есть передача информации, то обязательно есть её источник и её приёмник(получатель).

Вот несколько ситуаций, в которых можно обнаружить передачу информации. Определи, кто или что является источником, а кто или что - приёмником.

1. Пешеход переходит дорогу по регулируемому перекрёстку.
2. Школьник учит уроки по учебнику.
3. Мальчик играет на компьютере.
4. Ты набираешь телефонный номер, чтобы позвонить.
5. Ты пишешь поздравительную открытку.
6. Ты пишешь адрес и почтовый индекс на конверте.

Обратите внимание на то, что в одних ситуациях информация передаётся только в одну сторону, а в других происходит взаимный обмен информацией.

3. В каких из предыдущих ситуаций происходит обмен информацией и кто в какой момент становится то источником, то приёмником?

А может ли быть так, что:

1. Источник информации один, а приёмников – несколько? Привидите примеры.

2. Источников информации несколько, а приёмник один? Привидите примеры.

3. Привидите примеры с взаимным обменом информации.

При передаче информации важную роль играет форма представления информации. Она может быть понятна источнику информации, но недоступна для понимания получателя. Если я начну разговаривать с вами на английском языке, тогда несмотря на то, что вы изучаете английский язык с первого класса, вы не сможете понять меня, а поймёте только отдельные слова из моей речи.

А вот учащиеся лицеев с углублённым изучением английского языка, смогли бы понять мою речь, то есть восприятие информации от уровня подготовленности принимающего объекта.

Одну и ту же информацию можно передать разными сигналами и даже совсем разными способами. Для передачи информации не так уж существенно, каким образом передавать, а главное – заранее договориться о том, как понимать те или иные сигналы. И если мы об этом договорились, то уже получается код или шифр. Так, например, если горит красный сигнал – это значит нельзя переходить улицу. Загорелся зелёный – иди и не бойся.

А какие коды ты знаешь?

Просто есть коды, к которым мы давно привыкли, которые хорошо изучили и легко понимаем. А другие для нас в новинку, а то и вовсе непонятны.

Например: В русском языке – СОБАКА; в польском – Рies; ванглийском – Dog; во французском – Chien; в немецком – Нund.

Для оценки твоих знаний в школе тоже используются коды:

Отличные знания – “5”; хорошие – “4”; удовлетворительные – “3”;плохие – “2”, а если ничего не знаешь, то можно и единицу получить. Скажем, получил ты “5” и радостный идёшь домой. А немецкий мальчик идёт с пятёркой и горько плачет, потому что в той стране, тот же самый код “5” означает плохие знания – как у нас “1”. Получается, что одни и те же цифры 1, 2, 3, 4, 5 – в разных странах имеют для оценки знаний разный смысл.

Второй вывод: Сигнал сам по себе ещё не несёт информацию. Только когда с помощью сигналов передаётся некоторый код, мы можем говорить о передаче информации.

Для общения друг с другом мы используем код – русский язык. При разговоре этот код передаётся звуками, при письме он передаётся условными знаками – буквами.

Водитель, передавая рассеянному пешеходу информацию о том, что он едет по дороге, может мигнуть светом фар или дать гудок.

Когда ты звонишь по телефону, ты тоже передаёшь на телефонную станцию код – набираешь номер телефона.

Одна и та же кодовая запись может обозначать совершенно разные вещи в зависимости от того, какой смысл мы связываем с этим кодом. Например, набор цифр 120595 может обозначать:

Почтовый индекс;

Расстояние между городами в метрах;

Номер телефона;

Запиши несколько вариантов того, что могла бы означать запись 14-10?

Итак, в любом процессе передачи или обмена информацией существует её источник и получатель, а сама информация передаётся по каналу связи с помощью сигналов: механических, тепловых, электрических и других.

В обычной жизни для человека любой звук и свет являются сигналами, несущими смысловую нагрузку. Например, сирена – звуковой знак тревоги; звонок телефона – сигнал, чтобы взять трубку телефона; красный свет светофора – сигнал, запрещающий переход дороги. Если мы заметили какое-то изменение в окружающей обстановке, то можно сказать, что произошло событие. Школьный звонок вдруг зазвенел после длительного молчания – произошло событие – закончился урок. У чайника на плите вдруг из носика пошёл пар – произошло событие – вода в чайнике закипела.

Привести ещё примеры событий из вашей жизни.

Итак, в передаче информации участвует “Канал связи”. Разберёмся с ним.

Рассмотрим наш урок с точки зрения передачи информации.

Я – источник, говорю с вами на русском языке, кодируя речь понятными для вас словами. Канал связи – воздушная среда, которая передаёт колебания, производимые мною. Вы – получатели информации. Ваше ухо воспринимает колебания воздуха, расшифровывает информацию и вы понимаете, о чём идёт речь на уроке. Представим себе, что вы отвлеклись, и тогда часть сказанного мною не дошла до вас, и вы уходите с урока так и не поняв, о чём говорилось на уроке. Знакомая ситуация, не правда ли? Именно поэтому вас постоянно просят учителя не отвлекаться и не отвлекать других, так как трудно усвоить материал, о котором ты не прослушал объяснения учителя.

Давайте немного отдохнём. Поиграем в игру: “Глухой телефон”. Ведущий передаёт слово первому игроку на ушко, чтобы никто не слышал. Тот, в свою очередь, передаёт следующему и так далее. Затем ведущий спрашивает услышанное слово у последнего игрока, затем у предыдущего и далее по цепочке. Выясняется, что первоначальная информация неимоверно исказилась. Причиной может быть и плохо услышанная информация, и специально неправильно переданное слово. На этом примере мы разбираемся, что не любая информация доходит до получателя в первоначальном виде.

Оказывается, чтобы попасть к своему адресату, информация проходит ещё более сложный путь. При разговоре люди кодируют свою речь понятными для окружающих словами. По воздуху колебания достигают уха собеседника, поступают в головной мозг, декодируются, и только тогда происходит процесс передачи информации. Вот так это происходит.

Полная схема передачи информации.

Если в качестве источника информации выступает техническое устройство (телефон, компьютер и что-то другое), то от него информация попадает на кодирующее устройство, которое предназначено для преобразования исходного сообщения в форму, удобную для передачи. С такими устройствами вы встречаетесь постоянно: микрофон телефона, лист бумаги и так далее.

По каналу связи информация попадает на декодирующее устройство получателя, которое преобразует кодированное сообщение в форму, понятную получателю.

Привести примеры кодирующих и декодирующих устройств.

Запишите, как происходит по этой схеме передача информации в компьютере от клавиатуры к экрану монитора.

Третий вывод: В процессе передачи информация может утрачиваться, искажаться ..

Это происходит из-за различных помех на канале связи, так и при кодировании и декодировании информации. С такими ситуациями вы встречаетесь достаточно часто: искажение звука в телефоне, помехи при телевизионной передаче, ошибки телеграфа, неполнота переданной информации, неверно выраженная мысль, ошибка в расчётах. Вспомним опять сказку о царе Салтане, да и другие литературные произведения, когда героям всегда кто-нибудь мешает. Существует огромное количество способов кодирования, которыми пользуются органы разведки, а ещё больше людей работают над декодированием информации в органах национальной безопасности. Вопросами, связанными с методами кодирования и декодирования информации, занимается специальная наука – криптография.

Человечество всегда стремилось к передаче информации без помех, создавая всё новые и надёжные средства связи.

В XVIII веке возник семафорный телеграф. Это световая связь.

Очень богатым на открытия в области связи был XIX век. В этом веке люди овладели электричеством, которое породило множество открытий. Сначала П.Л. Шеллинг в России в 1832 году изобрёл электрический телеграф. В 1837 году американец С. Морзе создал электромагнитный телеграфный аппарат и придумал специальный телеграфный код – азбуку, которая теперь носит его имя. В 1876 году американец А. Белл изобрёл телефон.

В 1895 году русский изобретатель А.С. Попов открыл эпоху радиосвязи. Самым замечательным изобретением XX века можно считать телевидение. Освоение космоса привело к созданию спутниковой связи. Среди самых последних новинок – оптоволоконная связь, но с ней мы познакомимся на выставке “Информатика и связь”. Самые современные средства связи будут представлены на ней, и вы увидите пока не реализованные проекты, которые составят гордость нашей науки и промышленности.

Домашнее задание: во время просмотра телевизионных передач, записать примеры средств связи; зафиксировать помехи, если они наблюдались, их частоту и причину.

Передача информации происходит от источника к получателю (приемнику) информации. Источником информации может быть все, что угодно: любой объект или явление живой или неживой природы. Процесс передачи информации протекает в некоторой материальной среде, разделяющей источника и получателя информации, которая называется каналом передачи информации. Информация передается через канал в форме некоторой последовательности сигналов, символов, знаков, которые называются сообщением . Получатель информации - это объект, принимающий сообщение, в результате чего происходят определенные изменения его состояния. Все сказанное выше схематически изображено на рисунке.

Передача информации

Человек получает информацию от всего, что его окружает, посредством органов чувств: слуха, зрения, обоняния, осязания, вкуса. Наибольший объем информации человек получает через слух и зрение. На слух воспринимаются звуковые сообщения - акустические сигналы в сплошной среде (чаще всего - в воздухе). Зрение воспринимает световые сигналы, переносящие изображение объектов.

Не всякое сообщение информативно для человека. Например, сообщение на непонятном языке хотя и передается человеку, но не содержит для него информации и не может вызвать адекватных изменений его состояния.

Информационный канал может иметь либо естественную природу (атмосферный воздух, через который переносятся звуковые волны, солнечный свет, отраженный от наблюдаемых объектов), либо быть искусственно созданным. В последнем случае речь идет о технических средствах связи.

Технические системы передачи информации

Первым техническим средством передачи информации на расстояние стал телеграф, изобретенный в 1837 году американцем Сэмюэлем Морзе. В 1876 году американец А.Белл изобретает телефон. На основании открытия немецким физиком Генрихом Герцем электромагнитных волн (1886 г.), А.С. Поповым в России в 1895 году и почти одновременно с ним в 1896 году Г.Маркони в Италии, было изобретено радио. Телевидение и Интернет появились в ХХ веке.

Все перечисленные технические способы информационной связи основаны на передаче на расстояние физического (электрического или электромагнитного) сигнала и подчиняются некоторым общим законам. Исследованием этих законов занимается теория связи , возникшая в 1920-х годах. Математический аппарат теории связи - математическую теорию связи , разработал американский ученый Клод Шеннон.

Клод Элвуд Шеннон (1916–2001), США

Клодом Шенноном была предложена модель процесса передачи информации по техническим каналам связи, представленная схемой.

Техническая система передачи информации

Под кодированием здесь понимается любое преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи. Декодирование - обратное преобразование сигнальной последовательности .

Работу такой схемы можно пояснить на знакомом всем процессе разговора по телефону. Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством - микрофон телефонной трубки, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Каналом связи является телефонная сеть (провода, коммутаторы телефонных узлов, через которые проходит сигнал). Декодирующим устройством является телефонная трубка (наушник) слушающего человека - приемника информации. Здесь пришедший электрический сигнал превращается в звук.

Современные компьютерные системы передачи информации - компьютерные сети, работают по тому же принципу. Есть процесс кодирования, преобразующий двоичный компьютерный код в физический сигнал того типа, который передается по каналу связи. Декодирование заключается в обратном преобразовании передаваемого сигнала в компьютерный код. Например, при использовании телефонных линий в компьютерных сетях функции кодирования-декодирования выполняет прибор, который называется модемом.

Пропускная способность канала и скорость передачи информации

Разработчикам технических систем передачи информации приходится решать две взаимосвязанные задачи: как обеспечить наибольшую скорость передачи информации и как уменьшить потери информации при передаче. Клод Шеннон был первым ученым, взявшимся за решение этих задач и создавшим новую для того времени науку - теорию информации .

К.Шеннон определил способ измерения количества информации, передаваемой по каналам связи. Им было введено понятие пропускной способности канала , как максимально возможной скорости передачи информации. Эта скорость измеряется в битах в секунду (а также килобитах в секунду, мегабитах в секунду).

Пропускная способность канала связи зависит от его технической реализации. Например, в компьютерных сетях используются следующие средства связи:

Телефонные линии,

Электрическая кабельная связь,

Оптоволоконная кабельная связь,

Радиосвязь.

Пропускная способность телефонных линий - десятки, сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.

Шум, защита от шума

Термином “шум” называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи прежде всего возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемых по одним и тем же каналам. Иногда, беседуя по телефону, мы слышим шум, треск, мешающие понять собеседника, или на наш разговор накладывается разговор совсем других людей.

Наличие шума приводит к потере передаваемой информации. В таких случаях необходима защита от шума.

В первую очередь применяются технические способы защиты каналов связи от воздействия шумов. Например, использование экранированного кабеля вместо “голого” провода; применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума, и пр.

Клодом Шенноном была разработана теория кодирования , дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным . За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Например, если при разговоре по телефону вас плохо слышно, то, повторяя каждое слово дважды, вы имеете больше шансов на то, что собеседник поймет вас правильно.

Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведет к задержкам и удорожанию связи. Теория кодирования позволяет получить такой код, который будет оптимальным. При этом избыточность передаваемой информации будет минимально возможной, а достоверность принятой информации - максимальной.

В современных системах цифровой связи для борьбы с потерей информации при передаче часто применяется следующий прием. Все сообщение разбивается на порции - пакеты . Для каждого пакета вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с данным пакетом. В месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого пакета и, если она не совпадает с первоначальной суммой, передача данного пакета повторяется. Так будет происходить до тех пор, пока исходная и конечная контрольные суммы не совпадут.

Рассматривая передачу информации в пропедевтическом и базовом курсах информатики, прежде всего следует обсудить эту тему с позиции человека как получателя информации. Способность к получению информации из окружающего мира - важнейшее условие существования человека. Органы чувств человека - это информационные каналы человеческого организма, осуществляющее связь человека с внешней средой. По этому признаку информацию делят на зрительную, звуковую, обонятельную, тактильную, вкусовую. Обоснование того факта, что вкус, обоняние и осязание несут человеку информацию, заключается в следующем: мы помним запахи знакомых объектов, вкус знакомой пищи, на ощупь узнаем знакомые предметы. А содержимое нашей памяти - это сохраненная информация.

Следует рассказать ученикам, что в мире животных информационная роль органов чувств отличается от человеческой. Важную информационную функцию для животных выполняет обоняние. Обостренное обоняние служебных собак используется правоохранительными органами для поиска преступников, обнаружения наркотиков и пр. Зрительное и звуковое восприятие животных отличается от человеческого. Например, известно, что летучие мыши слышат ультразвук, а кошки видят в темноте (с точки зрения человека).

В рамках данной темы ученики должны уметь приводить конкретные примеры процесса передачи информации, определять для этих примеров источник, приемник информации, используемые каналы передачи информации.

При изучении информатики в старших классах следует познакомить учеников с основными положениями технической теории связи: понятия кодирование, декодирование, скорость передачи информации, пропускная способность канала, шум, защита от шума. Эти вопросы могут быть рассмотрены в рамках темы “Технические средства компьютерных сетей”.

Виды связи общего назначения

К видам связи традиционного назначенияотносятся: почтовая

(буквенно-цифровая и графическая информация), телефонная (передача речи), телеграфная (буквенно-цифровые сообщения), факсимильная (буквенно-цифровая и графическая информация), радио, радиорелейная и спутниковая связь (буквенно-цифровая и графическая информация). Они делятся на:проводные (телефонные, телеграфные и т.п.) ибеспроводные , в которых, в свою очередь выделяют: радио (всенаправленные, узконаправленные, сотовые и иные радио системы), радиорелейные и космические (спутниковые) устройства, системы и комплексы. При этом, например, передачу речи можно организовать по аналоговым и цифровым, проводным и беспроводным, телефонным и любым радио каналам связи.

Средства связи предоставляют возможность организации названных видов связи с использованием телефонных, факсимильных, телеграфных аппаратов, компьютеров с модемами и др. Пользователь обычно не знает, какие виды связи были задействованы при организации сеанса связи, в котором он участвовал. В ряде случаев системы и средства связи называютсредствами коммуникации , поскольку термин «коммуникация» (англ. «communication») в переводе означает средство связи.

Существуют различные классификации средств связи. Так по одной из них к средствам коммуникации относят средства и системы:

● стационарной и мобильной телефонной связи;

● телеграфной связи;

● факсимильной передачи информации и модемной связи;

● кабельной и радиосвязи, включая оптико-волоконную и спутниковую связь.

Следует отметить, что эта классификация не даёт чёткого представления о рассматриваемой области, так как объединяет в одной позиции и средства, и системы связи, а также проводную (кабельную) и беспроводную (радио и спутниковую) связь.

Будем придерживаться определения, данного в теме 3: средства связи – технические системы передачи данных (СПД) и информации на расстояние, образующие канал связи и оконечные устройства приёма/передачи.

Современные средства связи предоставляют пользователям десятки и сотни различных сервисных услуг, например: выяснение времени и погоды в любой точке планеты, уточнение расписания

движения различных видов транспорта и местоположения субъекта или объекта (средства навигации), возможность автоматического заказа билетов и номеров в гостиницах, автоматическое переключение вызова на другой телефонный аппарат или пейджер, циркулярную рассылку информации нескольким абонентам одновременно, ведение разговора сразу с несколькими абонентами, вызов абонентов с помощью долговременной памяти их номеров, автоматическое определение и запоминание номера вызывающего абонента, использование автоответчика с записью передаваемых сообщений, дистанционное управление телефоном, подключение к компьютеру и другие сервисы.

По видам передаваемых сигналов средства связи делятся на аналоговые и цифровые или дискретные.

К аналоговым относятся непрерывные сигналы, как правило, плавно меняющие амплитуду своих значений в течение сеанса передачи информации, например, речь в телефонном канале.

При передаче любых сведений по сетям передачи данных их приходится преобразовывать в цифровую форму. Например, по телеграфу передаются закодированные последовательности импульсов. То же происходит при передаче машиночитаемой информации с ЭВМ по любым телекоммуникациям. Такие сигналы называются дискретными (цифровыми ). Для передачи машиночитаемой информации в качестве кода используют 8-ми разрядный двоичный код.

Каналы связи

Д ля передачи данных образуют среду их распространения – совокупность линий или каналов передачи данных и приёмопередающего оборудования. Линии или каналы связи являются общим, связующим звеном любой системы передачи данных и с точки зрения организации связи делятся на лини и каналы.Линия связи – это физические провода или кабели, соединяющие пункты (узлы) связи между собой, а абонентов – с ближайшими узлами.

Каналы связи образуется различным образом.

Они могут быть как физическими проводными каналами –

образуемыми кабелями связи, так и волновыми каналами – формируемыми для организации в какой-либо среде (например, эфире) различных видов радиосвязи с помощью антенн и выделенной полосы частот. При этом электрические и оптические каналы связи (образуемые соответствующими сигналами) подразделяются на:проводные ибеспроводные (радио-, инфракрасные и другие) каналы. Таким образом, оптический, как и электрический сигнал может распространяться, по проводам, в эфире и других средах.

В телефонной сети после набора номера, канал образуется на время соединения, например, двух абонентов и проведения между ними сеанса голосовой связи. В проводных системах передачи данных канал

формируется путём применения оборудования уплотнения, позволяющего одновременно продолжительно или кратковременно передавать по линии связи данные большого (тысяч) количества источников. Такие линии состоят из одной или нескольких пар проводов (кабелей) и обеспечивают передачу данных на различные расстояния. Термин «канал » в радиосвязи означает среду передачи данных, организованную для одного или нескольких, одновременно проводимых сеансов связи. Во втором случае, например, может использоваться частотное разделение каналов.

Также, как и средства связи, линии или каналы связи делятся на: аналоговые, цифровые, а также аналогово-цифровые.

Цифровые коммуникации (каналы связи) надёжнее, чем аналоговые. Они обеспечивают высокое качество передачи информации, позволяют внедрять механизмы, гарантирующие целостность каналов, защиту данных и применение других сервисов. Для передачи аналоговой информации по цифровому каналу, она преобразуется в цифровую форму.

В конце 1980-х годов появиласьцифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Serviced Digital Network –ISDN ). Предполагается, что она станет глобальной цифровой магистралью, соединяющей офисные и домашние компьютеры, обеспечивая им высокоскоростную передачу данных (до 2 Мбит/с и более). Стандартными четырёхпроводными абонентскими устройствами ISDN могут быть: телефон, факсимильный аппарат, устройства передачи данных, оборудование телеконференций и другие. Конкуренцию им могут составить современные технологии, применяемые в сетях кабельного телевидения.

По пропускной способности каналы связи делятся на:

● низкоскоростные (телеграфные, скорость передачи информации от 50 до 200 бод/с). Напомним, что 1 бод = 1 бит/сек,

● среднескоростные (аналоговые телефонные, от 300–9600 до 56000 бит/с для ЭВМ),

● высокоскоростные или широкополосные(скорость передачи информации свыше 56000 бит/с). Так как, 1 байт равен 8 битам, можно легко осуществить пересчёт, например, 56000 бит/с = 7 Кб/с.

В зависимости от возможностей организации направлений передачи информации каналы связи делятся на:

♦ симплексные , позволяющие осуществлять передачу информации только в одном направлении;

♦ полудуплексные , обеспечивающие попеременную передачу информации в прямом и обратном направлениях;

♦ дуплексные или полнодуплексные, допускающие передачу информации одновременно в прямом и обратном направлениях.

Проводные каналы связи представляют группу параллельных или

скрученных (витая пара) медных проводов, коаксиальные кабели и волоконно-оптические линии связи (ВОЛС). В проводных каналах используют следующие виды кабелей:

1. Витая пара (скорость передачи данных – 1 Мбит/сек).

2. Коаксиальный кабель (типа TV, тонкий и толстый) – скорость передачи данных – 15 Мбит/сек.

3. Оптоволоконный кабель (скорость передачи данных – 400 Мбит/сек).

1. Витая пара (англ. «twisted pair») – изолированные проводники, попарно свитые между собой для уменьшения наводок между проводниками и парами. Выделяют пять категорий витых пар. Первая и вторая категории используются при низкоскоростной передаче данных, причём первая – стандартный телефонный абонентский провод. Третью, четвёртую и пятую категории применяют при скоростях передачи до 16, 25 и 155 Мбит/с соответственно, причём третья (Token Ring) и четвёртая (Ethernet) для частоты до 10 МГц, а пятая – до 100 МГц. Наибольшее распространение получила третья категория. Ориентируясь на перспективные решения, связанные с потребностью увеличивать пропускную способность сети, следует использовать оборудование пятой категории, обеспечивающее передачу данных по обычным телефонным линиям и ЛВС со скоростью до 1 Мбит/с.

Такие провода содержат две или четыре пары и могут иметь экран из алюминиевой фольги. В последнем случае они называются – экранированная витая пара (англ. «shielded twisted pair», STP).

Неэкранированный провода называют UTP (англ. «unshielded twisted pair»).

2. Коаксиальный кабель

– (Рис. 14-1) медный проводник (или алюминиевый провод, покрытый медью) внутри цилиндрической экранирующей защитной оболочки, свитой из тонких

Рис. 14-1. Виды коаксиальных кабелеймедных проводников,

изолированной от проводника диэлектриком (заполняющим пространство между ними). От стандартного телевизионного кабеля он отличается волновым сопротивлением. У первого 75 Ом, а у второго – 50 Ом. По такому кабелю скорость передачи данных достигает 300 Мбит/с. Различают тонкий (Ø 0,2 дюйма/5 мм) и толстый (Ø 0,4 дюйма/10 мм) коаксиальный кабель. В ЛВС обычно применяют тонкий кабель, так как его легче прокладывать и монтировать. Значительная стоимость и сложность прокладки ограничивают его использование в сетях передачи данных.

Сети кабельного телевидения (CATV) строились с использованием коаксиального кабеля, аналоговый сигнал по которому передавался на расстояние до нескольких десятков км. Типичная сеть кабельного TV имеет древовидную структуру, где головной узел получает сигналы со спутника связи или по ВОЛС. Ныне появляются такие сети, в которых используются коаксиальный и волоконнооптический кабель, позволяющий обслуживать большие территории и передавать бóльшие объёмы информации, обеспечивая высокое качество сигналов даже без применения повторителей. Такие сети называются

гибридными (HFC).

При симметричной архитектуре прямой и обратный сигналы передаются по одному кабелю в различных диапазонах частот с разными скоростями (обратный медленнее).

В любом случае скорость загрузки данных в таких сетях многократно выше (до 1000 раз), чем в стандартных телефонных линиях. Данные, загружаемые по телефонной линии в течение 20 мин., могут быть загружены в кабельной сети за 1–2 с.

В организациях с собственными кабельными сетями предпочтительнее использовать симметричные схемы, так как в этом случае скорость прямой и обратной передачи одинакова и составляет примерно 10 Мбит/с. Ныне выпускаются модемы, способные передавать информацию со скоростью до 30 Мбит/с и более.

Количество проводов, используемых для домашних ПК и электроники, постоянно растёт. По оценке специалистов в 150-метровой квартире прокладывается до 3 км различных кабелей. В 1990-е годы решить эту проблему предложила британская компания United Utilities, разработав технологиюDigital Power Line (DPL). Она предложила использовать обычныесиловые электрические сети в качестве сетей или среды высокоскоростной передаче данных, осуществив передачу голоса и пакетов данных по простым электрическим сетям напряжением

Наибольших успехов в данной области добилась израильская компания Main.net, разработавшая технологию Powerline Communications (PLC), обеспечивающую передачу данных и голоса (VoIP) со скоростью от 2 до 10 Мбит/с. При этом высокоскоростной поток данных разбивался на несколько низкоскоростных, передававшихся на отдельных поднесущих частотах с последующим их объединением в один сигнал (частотное разделение сигнала).

PLC-технология подходит для низкоскоростной передачи данных (домашняя автоматика, бытовые устройства и т.п.), доступа в Интернет со скоростью менее 1 Мбит/с, для приложений, требующих высокоскоростного соединения (видео по запросу, видеоконференцсвязи и т.п.). При этом питающие здание электрические кабели служат «последней милей», а электропроводка внутри здания – «последним дюймом» для передачи данных.

При небольшом расстоянии между промежуточной приемопередающей точкой (трансформаторной подстанцией) и зданием скорость передачи доходи до 4,5 Мбит/с. PLC-технология может использоваться при создании локальной сети в небольшом офисе или жилом доме, так как минимальная скорость передачи позволяет покрывать расстояние до 200–300 м. Такая технология обеспечивает реализацию услуг дистанционного мониторинга, охраны жилища, управления его режимами, ресурсами и т.п., составляющих концепцию интеллектуального дома. Ожидается, что с её помощью станет возможным организовать прямой доступ в Интернет .

(Рис. 14-2). Передача информации осуществляется преобразованием электрических сигналов в световые с помощью, например, светодиода. Кодирование информации производится изменением интенсивности светового потока. При передаче информации отражённый от стенок волокна луч приходит на приёмный конец с минимальным затуханием. Такой кабель обеспечивает полную защиту от воздействия внешних электромагнитных полей и высокую скорость передачи данных (до 1000 Мбит/с). Он позволяет одновременно организовать работу нескольких сотен тысяч телефонных, нескольких тысяч видеотелефонных и около тысячи телевизионных каналов. Волоконно-оптические кабели сложны для несанкционированного подключения, пожаробезопасны, но достаточно дороги и требуют устройств преобразования световых сигналов в электрические (лазеры) и наоборот. Такие кабели используются, как правило, при прокладке магистральных линий связи (ВОЛС). Уникальные свойства кабеля позволяют использовать его для организации сетей Интернет.

Каналы связи бывают коммутируемые (создаются лишь на время проведения сеанса передачи информации, например, телефонные) инекоммутируемые (выделяются абоненту на продолжительный период времени и не зависят от времени передачи данных – выделенные).

Беспроводные каналы связи

Выделяют три основных типа беспроводных сетей :

1) радиосети свободного радиочастотного диапазона (сигнал передаётся сразу по нескольким частотам);

2) микроволновые (дальняя и спутниковая связь),

3) инфракрасные (лазерные, передаваемые когерентными пучками света). Последние являются высокопроизводительными (высокоскоростными) системами. Их широкое применение порой ограничивается из-за невысокой устойчивости к таким природным явлениям как дождь и туман. Предел дальности такой связи равен 5 км, устойчивой связи – 1–1,5 км.

По способу организации используются системы одночастотной, двухчастотной и многочастотной радиосвязи. Обычно одночастотная связь применяется в режиме радиальной радиосвязи, то есть предоставляет возможность всем абонентам сети слышать вызывающего абонента и отвечать ему (симплексный режим ). Для организации прямой связи между двумя удалёнными абонентами используется также одноканальная двухчастотная (полудуплексная ) радиосвязь –двухчастотный симплекс , то есть на одной частоте осуществляется передача, а на другой – приём сообщений. Многоканальные системы полудуплексной радиосвязи формируются на основе транковых и радиорелейных систем.

Транкинговая (англ. «trunking») илитранковая (англ. «trunked»)

связь – (ствол, канал связи) означает соединительную линию, организуемую между двумя станциями или узлами сети и предназначенную для организации передачи информации группы пользователей в одном радиостволе (до 50 и более абонентов) с радиусом действия от 20 до 35, 70 и 100 км. Это профессиональная мобильная радиосвязь (ПМР) с автоматическим распределением ограниченного количества свободных каналов среди большого числа подвижных абонентов, позволяющая эффективно использовать частотные каналы, существенно повышая пропускную способность системы.

Радиорелейная связь образуется путём строительства протяжённых линий с приёмо-передающими станциями и антеннами. Она обеспечивает узкополосную высокочастотную передачу данных на расстоянии между ближайшими антеннами в пределах прямой видимости (примерно 50 км). Скорость передачи данных в такой сети достигает 155 Мбит/с.

Рассмотрим особенности видов связи.

Телеграфная связь является одним из старейших видов связи. Она изобретена в России в 1832 году П.Л. Шиллингом. Она считается исключительно надёжной, но характеризуется низкой скоростью передачи и не предназначена для широкого, особенно частного, использования.

Телефонная связь – самый распространённый вид оперативноуправленческой связи. Официально она появилась 14 февраля 1876 года, когда А. Белл (Александр Грейам, 1847–1922, США) зарегистрировал изобретение первого телефонного аппарата. Спустя два часа другой изобретатель Иоайш Грей подал заявку на аналогичный аппарат. Первая телефонная станция появилась также в США (Нью-Хейвен) в 1878 году.

Принцип телефонной связи заключается в следующем. Телефонный микрофон, в который говорит абонент, преобразует колебания звука в аналоговый электрический сигнал. Сигнал передаётся по линиям связи на телефонный аппарат абонента, принимающего голосовую информацию, с помощью индуктивных катушек и мембраны,

расположенных в телефонной трубке. Этот сигнал преобразуется в колебания звука. Диапазон передаваемых частот по отечественным телефонным каналам – 300 Гц–3,4 кГц.

Телефонная связь представляет разветвлённую структуру, объединяющую аппараты абонентов с ближайшими автоматическими телефонными станциями (АТС), которые соединяются между собой в единую телефонную сеть . Любой аппарат абонента соединяетсяабонентской линией с ближайшей АТС, удаленной от него на расстояние до 10 км. На телефонной станции производится подключение телефонных каналов абонентских и соединительных линий (между АТС) на время телефонных переговоров и их разъединение по окончании переговоров.

Широкое применение в организациях находят офисные телефонные системы (УАТС, ОАТС, ЭУАТС и др.).

Сотовая радиотелефонная связь (сотовая подвижная связь,

СПС) появилась в конце 1970-х годов. Её также называютмобильной . Промышленно системы СПС начинают эксплуатироваться в США с 1983 года, а в России – с 1993 года. В 1998 году Япония первой в мире обеспечила доступ мобильных телефонов в Интернет.

Принцип организации СПС заключается в создании сети равноудалённых антенн с собственным радиооборудованием, каждая из которых обеспечивает вокруг себя зону устойчивой радиосвязи (англ. «cell» – сота). Каждая сота работает в диапазоне частот, отличном от соседних сот. В каждой соте действует своя базовая станция (Base Transceiver Station, BTS), контроллер (Base Station Controller) которой следит за качеством приёма сигналов мобильных аппаратов. Когда качество сигнала аппарата пользователя с этой станцией становится хуже, чем с соседней – эта базовая станция переключает аппарат пользователя на работу с лучшей соседней базовой станцией.

При этом сотовый телефон автоматически связывается с тем передатчиком, в зону обслуживания которого он перешёл, и разговор абонента продолжается при его любом перемещении в зоне действия

Расстояние между антеннами зависит от мощности, частоты их приёмо-передающего оборудования и топологии местности. Чем выше полоса частот работы системы, тем меньше радиус действия антенн, а значит, и расстояние между ними, то есть размер соты. Но в этом случае улучшается проникающая способность сигнала сквозь различные препятствия (окна, двери и стены), а также можно уменьшить размеры индивидуальных аппаратов и увеличить число абонентских радиоканалов.

Мобильные телефоны используют следующие стандарты:

GSM (Global System for Mobile Communications– глобальная система для мобильной связи), рассчитан на работу с частотами 900/1800 МГц. Обеспечивающий скорость обмена данными до 270

Кбит/с, GPRS – до 115,2 Кбит/с. GSM получил наибольшее распространение в нашей стране;

CDMA (Code Division Multiple Access) в России появился позже

GSM и работает на частоте 450 МГц. Специалисты утверждают, что стандарт CDMA-450 обеспечивает более качественную, чем GSM/GPRS голосовую связь. Предполагается, что он составит конкуренцию стандарту GSM/GPRS и даже может его заменить;

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) с полосой частот 1885–2025 и 2110–2200 МГц и скоростью от 144 Кбит/с. В отношение этого стандарта высказывается более категоричное мнение, что он должен заменить стандарты GSM и GPRS.

Одной из современных услуг, предоставляемых операторами сотовой связи, является SMS (Short Message Service) – служба коротких сообщений. Эта услуга, позволяет осуществлять между сотовыми телефонами обмен короткими буквенно-цифровыми сообщениями.

Способом обмена данными в беспроводных системах на радиочастоте около 2,4 ГГц и расстоянии до 100 м является Bluetooth. Его использование позволяет связывать различные электроприборы, например, для получения удалённого беспроводного доступа к Интернету и мобильному телефону, а также к компьютеру. Технология Bluetooth позволяет соединяться с Интернетом со скоростью до 1 Мбит/с.

Спутниковая связь образуется между специальными наземными станциями спутниковой связи и спутником с антеннами и приёмопередающим оборудованием. Она позволяет охватывать территории со слабо развитой инфраструктурой связи, расширить сферу и набор услуг, в т.ч.

мультимедийных, радионавигационных и др. Принцип работы систем спутниковой связи (ССС) заключается в том, что от абонента сигнал поступает (в т.ч. по радиоканалу), как правило, на ближайшую наземную станцию, которая переадресовывает его на станцию спутниковой связи. Оттуда этот сигнал с помощью мощной антенны отправляется на спутник. К абоненту сигнал поступает аналогично, в обратном порядке.

Спутники располагаются на одной из трёх орбит (Рис. 14-3). Спутник, расположенный на геостационарной орбите (Geostationary Earth Orbit, GEO),

находится на высоте 36 тыс. км и является неподвижным для наблюдателя.

Он способен охватывать значительные области (территории) планеты.

Средние орбиты (Mean Earth Orbit, MEO) обитания спутников характеризуются высотой 5–15 тыс. км.

На низких орбитах (Low Earth Orbit, LEO) высота размещения спутников не превышает 1,5 тыс. км. В этом случае они охватывают небольшие, локальные территории.

Станции спутниковой связи (ССС) делятся на: стационарные, переносные(перевозимые) и портативные.

Они обеспечивают:

1) телевидение и радиовещание для коллективных и индивидуальных пользователей;

2) национальные и цифровые телефонные сети связи;

3) поддержку системы коммерческой связи SMS (Satellite Multiservices System) для высокоскоростной передачи данных, проведения видеоконференций и межкомпьютерного обмена информацией;

4) предоставление связи наземным подвижным объектам и др.

Персональная спутниковая радиосвязь или спутниковая индивидуальная связьориентирована на использовании систем персональной спутниковой связи (СПСС). Портативные станции спутниковой связи вместе с антенной умещаются в кейсе и имеют массу до 8,5 кг.

Современные средства связи всё больше ориентируются на обеспечение передачи различных видов данных. Для этого создаются сети передачи данных, использующие специальные каналы связи и методы передачи данных, предоставляющие пользователям различные виды передачи данных.

Передача данных в сетях

Для передачи данных обычно создаются специальные сети. При их отсутствии или невозможности воспользоваться ими, передаче данных осуществляют по неприспособленным для этого каналам связи, например, низкочастотным и низкоскоростным линиям и каналам телефонной связи.

В сетях передачи данных используются специальные программнотехнические средства, обеспечивающие соединение сетей между собой и с абонентами, а также высокоскоростную, надёжную и, как правило, защищённую передачу различной информации. При этом средства передачи данных организуют распространение в сети только цифровой информации.

Они обеспечивают передачу и приём кодированной информации и в совокупности с используемым для этого каналом связи образуют

систему передачи данных (СПД).

Первые такие системы предназначались для обмена данными по низкоскоростным телефонным и телеграфным каналам связи. Информация в системе телеграфной связи передаётся с помощью двоичных сигналов постоянного тока, принимающих одно из двух возможных значений. Скорость передачи телеграфных сигналов измеряется в Бодах – эта единица впервые введена в 1927 году.

По режиму обмена данными устройства передачи данными (УПД) делятся на симплексные, полудуплексные и дуплексные.

По скорости передачи УПД выделяют:

● низкоскоростные (до 200 Бод);

● среднескоростные (до 4800 Бод);

● высокоскоростные (свыше 4800 Бод).

Современные УПД состоят из устройств преобразования сигналов, защиты от ошибок и других вспомогательных систем. Устройства преобразования сигналов изменяют подаваемые на их вход сигналы в вид, пригодный для их передачи по каналам связи и приёма данных, поступающих из каналов связи. Основным устройством, обеспечивающим приём-передачу машиночитаемых данных по сетям связи, является модем.

Способы передачи данных в сетях

Передача данных в сетях связана с видом систем связи и оборудования, типом используемых каналов и способом их коммутации. Коммутация данных осуществляется в системах коммутации каналов. При этом канал передачи данных используется попеременно для обмена информацией между разными пунктами информационной сети.

По способу коммутации выделяют четыре вида передачи данных в сетях:

1. По выделенным каналам связи . В этом случае прокладывается канал связи между абонентами. Выделенные каналы связи позволяют построить сеть наиболее простую по управлению и наиболее дорогую по затратам. Достоинством этого вида связи является передача сигналов в режиме реального времени. Однако коэффициент полезного действия этого режима низок и обычно не превышает 3–6%. Обеспечить занятость такого канала можно, если организовать доступ к нему других пользователей, что не всегда возможно. Выделенные каналы использую

в системах военного назначения, а также в некоторых отраслях, например, в системе Министерства путей сообщения. С развитием спутниковых каналов связи появляется возможность организации выделенных каналов путём их аренды.

2. Коммутация каналов – принцип, используемый в телефонных сетях. Заключается в монопольном использовании канала в течение

одновременного соединения между собой двух и более станций. При большом числе пунктов коммутации процесс установления соединений может оказаться сложным и длительным. Достаточно одному тракту в сети оказаться занятым и приходиться повторно осуществлять набор номера вызываемого абонента. После того как соединение состоялось, идёт передача данных.

КПД этого режима примерно 10%. Повышение эффективности достигается использованием в других соединениях отдельных частей маршрута после их освобождения. Здесь возможен режим реального времени, но перегрузка в сети может препятствовать соединению. Достоинство: можно использовать телефонную сеть.

3. Коммутация сообщений предполагает установление соединения

с ближайшим узлом и передачу ему всего сообщения целиком. Дальнейший путь к получателю складывается из аналогичной передачи сообщения на других физических участках, в совокупности образующих не фиксированный, а виртуальный канал.

При этом снижается основной недостаток предыдущего метода, но передача идёт не в режиме реального времени, а по мере освобождения

и готовности промежуточных пунктов (узлов) к приёму данных. Время передачи может быть достаточно длинным, но загружаемость каналов связи более полной. КПД – 30%.

4. Коммутации пакетов – способ передачи данных, позволяющий довести КПД до 50%, так как режим передачи данных является более гибким. Организованный как метод коммутации сообщений, он позволяет делить сообщение на пакеты и передавать их по одному пути или одновременно по нескольким направлениям параллельно. Однако при этом возможно перемешивание сообщений в пакете, что требует дополнительных сортировок при восстановлении получаемого пакета. Кроме того, этот метод допускает мультиплексирование за счёт передачи на отдельных участках сообщений из разных исходных пакетов в один промежуточный пакет.

Технические средства передачи информации в сетях

Сетевые технические средства определяются как блоки илиустройства взаимодействия – функциональные блоки или устройства, обеспечивающие взаимодействие нескольких информационных сетей или подсетей. К ним относятся:

1) серверы доступа;

2) сетевые адаптеры, повторители, коммутаторы, концентраторы, мультиплексоры, мосты, маршрутизаторы, шлюзы и модемы, согласующие работу компьютеров с каналами передачи данных.

Кроме того, технические средства передачи информации включают каналы передачи данных.

Для высокоскоростной передачи информации предпочтительно создавать и использовать специальные каналы передачи данных. Это весьма дорогое мероприятие и обычно с такой целью используют существующие каналы передачи информации, которые, как правило, не обладают необходимыми характеристиками. Проблема решается на аппаратно-программном уровне с помощью высокоскоростного и высоконадёжного оборудования, подключаемого к этим каналам, и специального программного обеспечения.

Сетевой адаптер. Стандартные сетевые адаптеры работают со скоростью 10 Мб/с. В больших сетях с интенсивным обменом файлами, в том числе графическими и аудиовизуальными, печатью на сетевом принтере и другое, такой скорости недостаточно. В этом случае используют оборудование, позволяющее поддерживать скорость обмена данными до 100 Мб/с. Такие сетевые адаптеры и концентраторы дороже, но они позволяют легко модернизировать и наращивать сеть, что, несомненно, окупается. Известно, что просто замена оборудования всегда дороже его модернизации.

Повторитель (англ. «Repeater») служит для регенерации электрических сигналов, передаваемых между двумя сегментами ЛВС, если она не может работать на одном сегменте кабеля или ограничений на расстояние, число узлов.

Концентратор (англ. «Hub») – устройство, позволяющее соединить компьютеры (РС или Клиенты) с сервером или несколько ЛВС в интерсеть для организации иерархических структур и разветвления сети. Бывают пассивными и активными. К одному концентратору можно подключить от двух, четырёх до нескольких десятков компьютеров.

Мост (англ. «Bridge») служит для соединения разных подсетей, имеющих, в том числе, неодинаковые канальные протоколы.

Шлюз (англ. «Gateway») – межсетевой преобразователь, служит для соединения информационных сетей различной архитектуры с неодинаковыми сетевыми протоколами.

Как правило, в сетях приём и передача информации между несколькими абонентами организуются с помощью специальных устройств разделения и уплотнения канала. Абоненты обычно не знают об этом, так как качество связи не ухудшается, а сигналы в таком канале одних абонентов не влияют и не мешают другим. Такое разделение канала называется мультиплексированием , а устройства разделения и уплотнения канала –мультиплексорами. Мультиплексирование бываетвременное , при этом передача информации различных абонентов в одном канале происходит по очереди в отдельные отрезки времени, ичастотное , то есть каждая линия, образуемая в данном канале, занимает свой частотный диапазон в рамках общего диапазона канала.

Очевидно, что оперативность передачи данных зависит и от возможности выбирать оптимальные маршруты доставки данных.

Прокладка маршрутов в сети связи при передаче данных вызывает значительные трудности. Выбор оптимального маршрута является сложной научной и практической задачей и осуществляется специальными устройствами – маршрутизаторами (англ. «Router»). Основная их характеристика – обеспечивать минимальное время передачи данных (пакетов) при минимальной стоимости передачи. Кроме того, они выполняют следующие функции: «моста» между ЛВС и Интернетом: соединения (объединения) локальных сетей (маршрутизации): защиты ЛВС от несанкционированного доступа (Firewall). Маршрутизатор может представлять программное, техническое и программно-техническое средство. Он является полноценным ресурсом Интернета, имеет свой IP-адрес и, как правило, предназначен для работы к корпоративных и территориальных сетях.

Под маршрутизатор выделяется специальный ПК. Между собой маршрутизаторы разных сетей обычно соединяют оптоволоконными линиями связи. Каждый маршрутизатор постоянно сообщает своему окружению о «подведомственной» ему территории, остальные отслеживают эти данные, в т.ч. возникающие изменения.

В небольших сетях на одном из ПК устанавливают программу для маршрутизации. В качестве универсального маршрутизатора можно привести пример устройства U.S.Robotics USR8000, представляющего четырёхпортовый концентратор сетей 10/100 Ethernet, принт-сервер, сервер настройки DHCP, маршрутизатор и брандмауэр. DHCP-сервер. при установленном протоколе TCP/IP и включенной опции «Получить IP-адрес автоматически», позволяет при следующем включении присвоить уникальный IP-адрес новому узлу. Благодаря встроенному брандмауэру маршрутизатор за одним IP-адресом скрывает от внешней среды всю внутреннюю сеть.

Модемы и факс-модемы

Модем – устройство преобразования цифровых данных ЭВМ для передачи их по линиям связи. Он необходим для связи удалённых компьютеров между собой с целью обеспечения доступа к хранящейся на них или других удаленных ПК информации.

Принцип работы модемов и протоколы работы модемов в сети рассматриваются в теме 15.

Дословный перевод названия устройства означает «модулятор– демодулятор». Данное устройство содержит элементы прямого и обратного преобразования сигналов машиночитаемых кодов компьютера в сигналы, передаваемые по линиям связи, так как телефонные сети позволяют передавать аналоговые сигналы, в то время как вычислительная техника работает с цифровыми сигналами.

Модуляция – изменение какого-либо параметра сигнала в канале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями

передаваемых данных (модулирующего сигнала). Модуляция означает перенос низкочастотного сигнала в высокочастотный спектр с помощью несущей – высокочастотного сигнала (волны), то есть преобразование сигнала в вид, необходимый для передачи по линиям связи на различные расстояния. Потребность в использовании такого метода связана с тем, что высокочастотная электромагнитная волна гораздо лучше распространяется в пространстве, чем низкочастотная. Демодуляция – обратное преобразование модулированного в модулирующий сигнал.

В модемах используются амплитудная ,частотная (FSK – Frequency Shit Keying),фазовая (PSK – Phase Shift Keying) и квадратурно-амплитудная (QAM – Quadrature Amplitude Modulation)

модуляция. Кроме того, модем осуществляет автоматический набор телефонного номера и контроль за безискажёнными приёмом и передачей информации.

Амплитуда – состояние сигнала, представляющее его громкость (размах передаваемой волны). Передача информации с использованиемамплитудной модуляции используется редко из-за подверженности такого сигнала воздействию шумов, приводящей к искажению передаваемых данных.

Фазовая модуляция – метод кодирования цифровых данных путём изменения фазы, сдвиг которой образуется в случае задержки передачи сигнала. Он используется для представления «нуля» и «единицы». Метод наиболее часто применяется в модемах в сочетании с другими методами модуляции.

Частотная модуляция – изменение частоты передачи несущей волны. Разная частота несущей означает передачу «нуля» или «единицы». Метод использовался ещё при передаче кодов Морзе, осуществляющейся замыканием телеграфного ключа.

Модемы обычно обеспечивают связь компьютеров между собой по любым каналам связи. То есть они организуют передачу данных с помощью встроенных в них устройств преобразования кодов, служащих для быстрой и помехозащищённой передачи информации. Одной из важнейших характеристик модема является его способность обеспечивать надёжную связь даже на линиях плохого качества (чувствительность, регулировка связи и уровня выходного сигнала). Первый и третий факторы компенсирует затухание телефонной линии, второй – корректирует зашумлённость линии.

По способу подключения к компьютеру модемы бывают:

● внутренними (англ. «internal») – устанавливаемыми в свободный слот материнской платы в системном блоке компьютера;

● встроенными (англ. «embedded») – входящими в базовую конфигурацию ПК;

● внешними (англ. «external»).

Модемы изготавливаются для работы в кабельных или

беспроводных сетях. Кабельные модемы могут функционировать в различных проводных линиях, в том числе кабельного телевидения.

Обычно модемы подключаются к телефонной линии специальным телефонным шнуром, на обеих сторонах которого установлены вилки «RJ11». Внутри шнура имеются четыре провода. Для отечественных телефонных линий используются два средних провода (зелёный и красный). Телефонная линия подключается к разъёму «Line», а телефонный аппарат – к разъёму «Phone». Эти разъёмы располагаются на внешней стороне модема.

Кроме того, в нём могут быть установлены переключатели или перемычки для выбора порта подключения модема и номера запроса на прерывание «IRQ». Обычно в стандартном компьютере существует два последовательных порта (25- и 9-штырьковые) с логическими именами «COM1» и «COM2», к которым подключаются мышь и другие внешние устройства.Внутренний модем содержит дополнительный COM-порт

(«COM3» или «COM4»). Порты «COM1» и «COM3» используют прерывание IRQ 4, а «COM2» и «COM4» – IRQ 3. В компьютере свободными обычно бывают прерывания 5,9, 10 и др. Для внутреннего модема можно выбрать, например, порт «COM3» и прерывание IRQ 5.

Для внешнего модема не требуется выбирать порт и прерывание, так как он подключается к одному из свободных последовательных портов RS-232 («COM1» или «COM2»). Однако в этом случае не остаётся свободных портов для возможного подключения других внешних устройств. К телефонному каналу такой модем также подключается через разъём «RJ11».

В сетях кабельного телевидения для подключения модема к компьютеру используют технологию, основанную на Ethernet 10BaseT. Имея встроенный адаптер Ethernet, модем подключается к локальной сети или компьютеру. При этом в компьютер должен быть установлен адаптер Ethernet, специальное ПО, обслуживающее протокол сетей Интернет (TCP/IP).

В компьютерных сетях применяются как модемы, так и факс-

Факс-модем по своим функциональным возможностям не эквивалентен факсимильному аппарату. Основное отличие заключается

в том, что в состав факсимильного аппарата всегда входит сканирующее устройство (обеспечивает считывание любого контрастного изображения с листа бумаги), принтер и факс-модем (обеспечивает только передачу изображений или текста, хранящихся в цифровом виде

в памяти компьютера). Кроме того, последний фактически является не самостоятельным устройством, а расширением персонального компьютера, и может функционировать лишь при включенном состоянии компьютера. В нём используются устройства телефонного аппарата, обеспечивающие согласование с линией связи и организацию посылки-приёма вызова абонента. Информация представляется только в

«электронном» виде. Факс-модем обеспечивает более высокое качество передаваемых изображений. При этом можно обеспечить конфиденциальность передачи сообщений, быстрый доступ к данным, распечатку на высококачественных принтерах и др. Всё это производится в фоновом режиме работы ПК. Внешние устройства воспринимают факс-модем как факсимильный аппарат группы 03 (по классификации МККТТ).

Программная поддержка факс-модема обычно предусматривает соединение и набор заданного номера абонента, архивирование сообщений, создание каталогов, рассылку по списку адресов, отправление в заданное время, автоответ и другие функции.

Различают режимы факса и модема. При работе факс-модема в режиме модема (англ. «handshake» – «рукопожатие») слышен звук, напоминающий «свист», а при факсимильном соединении – «булькающий» звук.

Факс-модемы так же бывают внутренними (факсимильная плата или карта) и внешними. Факсимильная плата встраивается в свободный слот компьютера. Она обеспечивает преобразование передаваемых файлов в стандартный факсимильный формат, а принимаемых – в формат графических файлов (как правило, TIFF); соединение с телефонной линией, набор номера абонента, приём и передачу сообщений, режим автоответа, задержанную передачу и др.

Для их подключения необходимо наличие стандартного разъёма, интерфейсного кабеля и ПО для форматирования и переноса данных из персонального компьютера в телефакс.

Передача факсимильных сообщений по компьютерным сетям осуществляется следующим образом:

1. Документ вставляют в факсимильный аппарат, набирают последовательно номер факс-шлюза отправляющего абонента (IP/FaxRouter) и получателя. Начинается пересылка документа.

2. IP/FaxRouter устанавливает связь с IP-адресом факс-шлюза получателя, а затем с его телефонным номером.

3. Преобразовав аналоговые данные факс-аппарата в IP-пакеты, он посылает их по сети IP/FaxRouter. Последний, освободив внешнюю линию связи, посылает данное сообщение абоненту-получателю.

Важным параметром модемов является скорость передачи данных , определяемая в битах в секунду (англ. «Bits Per Second», bps), в бодах

(англ. «baud») и символах в секунду (англ. «Characters Per Second», cps).

Единица «бод» была названа в честь французского изобретателя телеграфного аппарата Эмиля Бодо. Боды определяют количество любых переданных (не только информационных) битов в секунду. При передаче через модем данных по телефонной линии с высокой скоростью, значения в битах в секунду и в бодах могут различаться.

Термин «символ в секунду» более реально показывает скорость

Электронная почта (E – mail) – самое распространенное применение Internet. Электронная почта предоставляет возможность пересылки сообщений по сети со скоростью несравнимо более высокой, чем у обычной почты. Можно получать сообщения, помещать их в свой электронный почтовый ящик, отвечать на письма в автоматическом режиме, используя адрес отправителя, рассылать письмо сразу нескольким получателям, переадресовывать письма.

Электронная почта - один из важнейших информационных ресурсов Internet, самое массовое средством электронных коммуникаций. Любой из пользователей Internet может получить свой собственный почтовый ящик в сети. Если учесть, что через Internet можно принять или послать сообщения еще в два десятка международных компьютерных сетей, некоторые из которых не имеют on-line сервиса вовсе, то становится понятным, что почта предоставляет возможности в некотором смысле даже более широкие, чем просто информационный сервис Internet.

Электронная почта позволяет составить текстовое сообщение на компьютере и отправить по сети другому пользователю. Во всем мире главным ресурсом сетей являются люди. Использование таких привычных средств связи, как телефон, факс и обычная почта, часто может быть затруднено и по техническим, финансовым и другим причинам. Электронная почта предоставляет относительно простое и недорогое решение проблем поддержания постоянных контактов между людьми.

Преимуществ использования электронной почты по сравнению с другими видами средств передачи достаточно много для оценки удобства обмена информации именно этим способом. Перечислим хотя бы несколько, в первую очередь - экономию средств. За подключение к сети Интернет провайдеру оплачивается более-менее фиксированную сумму, и в отличие от обычной почты и телефона не приходится оплачивать отправку каждого сообщения.

Это относится не только к отправляемым Вами сообщениям, но и к получаемым. Получатели сообщений могут сэкономить средства, которые раньше тратились на почтовые расходы и телефонные переговоры.

Существенная разница в цене между бумажными и электронными версиями позволяет выпускать электронные письма значительно чаще, и тем самым повысить их эффективность.

Однако экономия средств является далеко не единственной причиной, побуждающей использовать электронную почту. Основное преимущество электронной почты состоит в том, что в конечном счете она оказывает более эффективной, чем все остальные средства связи. Доставка электронной почты происходит быстрее, так как отсутствуют задержки на печать и копирование документов. Вместо нескольких дней на доставку одного письма уходят минуты или даже секунды, как бы далеко ни находился адресат.

Электронная почта расценивается людьми как более срочная и важная по сравнению с традиционной. Обычная корреспонденция может лежать нераспечатанной на протяжении нескольких дней или даже недель, а электронные письма обычно прочитываются сразу же после получения. Это очень важно, если приходится распространять срочную информацию.

Еще одно преимущество электронной почты вытекает из особенностей современного документооборота. Электронное сообщение может быть вставлено в текстовый документ или в электронную таблицу значительно проще, чем бумажное. Это особенность очень важно, если часто происходит обмен документами.

3.2. IP-телефония

Интернет-Телефония (IP-телефония) - технология, которая используется в Internet для передачи речевых сигналов.

Существуют два базовых типа телефонных запросов Интернет-Телефонии:

1. С компьютера на компьютер

2. С компьютера на телефон

В обычном телефонном звонке подключение между обоими собеседниками устанавливается через телефонную станцию исключительно с целью разговора. Голосовые сигналы передаются по определенным телефонным линиям, через выделенное подключение.

При запросе же по Internet, сжатые пакеты данных поступают в Internet с адресом назначения. Каждый пакет данных проходит собственный путь до адресата, по различным маршрутам. Для адресата, пакеты данных перегруппировываются и декодируются в голосовые сигналы оригинала

Значительно меньшая стоимость IP – телефонии обусловлена тем, что обычные телефонные звонки требуют разветвленной сети связи телефонных станций, связанных закрепленными телефонными линиями, подвода волоконно-оптических кабелей и спутников связи. Высокие затраты телефонных компаний приводят для нас к дорогим междугородным разговорам. Выделенное подключение телефонной станции также имеет много избыточной производительности или времени простоя в течение речевого сеанса. IP-телефония частично основывается на существующей сети закрепленных телефонных линий. Но главное, она использует самую передовую технологию сжатия наших голосовых сигналов, и полностью использует емкость телефонных линий. Поэтому пакеты данных от разных запросов, и даже различные их типы, могут перемещаться по одной и той же линии в одно и тоже время.

Сегодня IP телефония очень популярна, что объясняется ее дешевизной, высокой скоростью, великолепным качеством звука и простотой использования. Она использует все возможности телефонных линий, позволяя одновременно совершать звонки и передавать данные через Интернет. К достоинствам IP-телефонии относятся: ее дешевизна, надежность, высокая скорость связи, полная независимость и простота использования .

3.3. NMT

NMT - один из самых старых стандартов сотовой связи, разработан в 1978 году и впервые введён в эксплуатацию в 1981. Изначально стандарт разрабатывался для Скандинавии с её большой территорией и малой плотностью населения, поэтому он как нельзя лучше подошёл для "мобилизации" России. По сей день в нашей стране сеть NMT имеет значительно большее покрытие даже по сравнению с суммарным покрытием сетей других стандартов. И такое положение вряд ли изменится в ближайшие годы. Стандарт NMT является аналоговым и относится к группе FDMA (Frequency Division Multiplie Access - Множественный Доступ с Частотным Разделением) стандартов сотовой связи. У данной группы стандартов немало недостатков, но и достаточно много преимуществ по сравнению с другими группами (TDMA и CDMA). Основное преимущество - большой радиус действия базовой станции. Главная беда NMT-450 - значительный уровень помех в диапазоне 450 МГц в крупных промышленных городах. Но стоит удалиться от города - качество связи сильно улучшается и зачастую превосходит качество проводных телефонных сетей. С течением времени в стандарт добавлялись различные сервисы и на сегодняшний день NMT выглядит не хуже своих более молодых конкурентов. Это и определение номера, и голосовая почта, факс-почта, конференц-связь, переадресация вызова, SMS, синхронизация часов и т.п.

3.4. GSM

Global Mobile Communications (GSM) - глобальная система подвижной связи; европейский цифровой стандарт; диапазон частот 890 - 960 МГц и 1710-1880 МГц.

Сегодня аббревиатуру GSM расшифровывают как Global System for Mobile Communications, а стандарт GSM и его версии приняты к использованию приблизительно в 80 странах мира.

До России технология добралась с традиционным опозданием: первая система сотовой связи появилась у нас только в 1991 году. Несмотря на это, темпы развития сотовой связи у нас в стране настолько высоки, что всего за несколько лет этот сервис превратился из "привилегии избранных" в насущную необходимость для людей со средними доходами. Вместо символа достатка сотовая связь становится тем, чем она и должна быть - средством связи, конкурируя уже в отдельных областях с проводными сетями.

Стандарт GSM относится ко второму поколению стандартов для сотовой связи, основанному на цифровой технологии. Реализованное в системах GSM полноскоростное кодирование речи позволяет сделать ее качество сравнимым с качеством стационарных телефонных сетей. Радиотелефон стандарта GSM можно условно разделить на две части: абонентский модуль SIM (SIM-карта) и непосредственно сам телефон, содержащий аппаратное и программное обеспечение. SIM-карта служит подтверждением подлинности абонента и содержит в своей памяти все необходимые данные, связанные с полномочиями конкретного абонента. Чтобы похититель не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (РIN-код). Использование SIM-карты также удобно тем, что при смене аппарата абоненту не нужно менять свой мобильный номер, он просто переставляет карту, и все сохраненные на ней данные, включая записную книжку, становятся доступными в новом аппарате. Когда SIM-карты нет в аппарате, доступ к абсолютному большинству услуг закрыт, за исключением экстренных вызовов (если позволяет сеть). Изготовить дубликат SIM-карты очень сложно и в совокупности с функциями защиты, она дает высокий уровень защиты пользователей и сетей от несанкционированного доступа. В стандарте GSM введено несколько функций защиты. В первую очередь это шифрация радиоканала, которая исключает прослушивание третьей стороной, а также защита номера абонента (для предотвращения раскрытия его местонахождения). Помимо стандартных возможностей, предоставляемых операторами сотовой связи - местная, междугородная и международная связь, переадресация вызова и других, телефоны стандарта GSM дают своим обладателям ряд дополнительных функций: сохранение речевых сообщений, поступивших в период, когда абонент был недоступен (голосовая почта), прием сообщения о пришедшем факсе (факс-почта), определение номера звонящего. Предусмотрена возможность передачи коротких сообщений "из точки в точку" (пейджинга), то есть абоненты при желании могут обмениваться простыми короткими (несколько десятков символов) сообщениями (тарифы на эту услугу несколько ниже, чем на обычные переговоры). Функция мобильного модема/факса наряду с повсеместным распространением портативных компьютеров дает возможность доступа к Интернету и электронной почте через сети GSM. Эти услуги значительно увеличивают привлекательность использования телефонов GSM для пользователей. Так, к примеру, факс-почта может быть очень полезна деловому человеку, ибо позволяет не пропустить информацию о факсе в любое время, независимо от местонахождения абонента. Мобильный телефон известит своего владельца, а тот может получить факс когда угодно и где угодно, так как факс автоматически поступает в его электронный почтовый ящик .

К преимуществам стандарта можно отнести меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. В основном это достигается за счет аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, автоматически снижается излучаемая мощность. Так же относительно высокая емкость сети, низкий уровень индустриальных помех в данном частотном диапазоне и несколько неестественное звучание речи, за то нет шипения и треска

Максимальная защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается путем применения алгоритмов шифрования с открытым ключом. EFR-технология являет собой усовершенствованную систему кодирования речи. Эта система была разработана фирмой Nokia и впоследствии стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM. Одним из существенных недостатков сетей сотовой связи стандарта GSM на сегодняшний день является низкая скорость передачи данных .

3.5. WAP

Коротко описать WAP можно так – доступ к информации, расположенной в Интернете, непосредственно с мобильного телефона. С его помощью можно просматривать специально подготовленные Web-страницы с новостями, курсами валют, анекдотами и прочим. Так же можно скачивать для вашего телефона: новые мелодии, заставки и игры.

WAP - средство получения доступа к ресурсам Интернет посредством мобильного телефона. Прим этом пользователь не прибегает к помощи каких бы то ни было дополнительных устройств, таких как компьютер или модем. WAP (Wireless Application Protocol) - это протокол, или технический стандарт, описывающий способ, с помощью которого информация из Интернет передается на небольшой дисплей мобильного телефона. В этом-то и заключается основное отличие WAP от привычных методов доступа во всемирную сеть, которые обеспечивают обмен информацией и просмотр Web-сайтов (протоколы HTTP и TCP/IP). Теоретически, если бы экран мобильного телефона "умел" отображать столько же информации, как и дисплей компьютера, то и не было бы WAP в таком виде, в каком он предоставляется сейчас. Но дисплеи мобильных телефонов, даже имеющих большое разрешение, не могут "вместить" обычные Web-страницы. Именно это послужило причиной создания специальных способов, позволяющих пользователям мобильных телефонов использовать Интернет. С появлением WAP-протокола абоненты сотовых сетей получили возможность пользоваться рядом сервисных услуг и на специальных WAP-сайтах: такими, как электронная почта, электронные магазины, бронирование билетов и мест в гостиницах, доступ к своему банковскому счету, информационные каналы (новости, прогноз погоды, курс валют, и т.д.) и даже электронный гид. Во всемирной сети с каждым днем появляется все больше и больше WAP - ресурсов. Для многих популярных Web-сайтов созданы их WAP-близнецы, которые предоставляют "мобильным" пользователям тот же набор услуг. Один из примеров: сайт электронной почты www.mail.ru имеет WAP-версию wap.mail.ru. Список популярных WAP - сайтов и их краткое описание можно просмотреть в меню "WAP-сайты". Для тех, кто хочет оценить тот или иной WAP-сайт не отходя от своего компьютера, существуют WAP-эмуляторы, которые позволяют воспроизвести работу с WAP на дисплее мобильного телефона. С внедрением WAP открылись его достоинства и недостатки. WAP в том виде, в котором он существует сейчас, требует серьезного усовершенствования. Из-за небольшого размера дисплеев, интерфейс WAP оставляет желать лучшего. Если небольшие сообщения можно прочитать довольно быстро, то содержащие до сотни символов приходиться долго "листать". Также актуальна скорость обмена данными с мобильных терминалов, тем более, что за время работы с WAP надо платить. Последний недостаток устраняет новая технология передачи данных GPRS которая не только увеличивает скорость обмена в несколько раз, но и позволяет платить не за время, а за объем принятой информации. Для специалистов, обслуживающих WAP, стоят проблемы следующего плана: сайты, которые могут посещать пользователи с мобильных телефонов, надо постоянно адаптировать. Иными словами, WAP-сайт, который можно посмотреть на 8-строчном дисплее, для 4-х строчного уже не подходит, и его надо переписывать в специальной версии. WAP-технология в ее современном виде является пока переходным решением. Разработчики уже модернизируют его, избавляя от первоначальных недостатков. Возможно, изменятся цели, которые достигаются применением WAP. Однако общая идея предоставления информации из Интернет на мобильный телефон будет только развиваться. В пути человеку может понадобиться доступ к привычной электронной почте, своим финансовым данным, информация об интересующих учреждениях в той местности, где находится пользователь. Список услуг можно продолжать долго .

3.6. GPRS

Стандарт GPRS - Обобщенные услуги пакетной радиосвязи (General Packet Radio Service) для сетей GSM предоставляет услуги мобильного доступа и передачи данных в рамках новой экономической модели. Благодаря внедрению стандарта GPRS для сегодняшних сетей GSM, ориентированных в основном на передачу голоса, началась эра беспроводного информационного бизнеса. GPRS обеспечивает новую, пакетно-ориентированную архитектуру сети (совместимую с Интернет), которая позволит операторам сотовой связи и другим компаниям предлагать широкий диапазон доходных и ценных услуг своим клиентам. Поскольку мобильная связь все больше становится нормой, у её подписчиков растет потребность доступа к информации в режиме реального времени. Феномен Интернета, а также возможность одновременной передачи голоса и данных, делают внедрение GPRS следующим революционным шагом на пути развития беспроводных коммуникаций.

GPRS - это беспроводной стандарт, призванный заложить основу для большого количества функций передачи данных при помощи пакетной передачи. Это новые, уникальные услуги операторов GSM, абоненты которых будут платить за использование только тех ресурсов, которыми они пользуются. Основной ресурс оператора сотовой связи - частотный диапазон - можно будет делить между многими пользователями одновременно, поскольку стандарт GPRS поддерживает одновременную передачу данных для гораздо большего числа пользователей. GPRS разработан с целью расширить мобильный доступ конечных пользователей к данным, делая постоянное соединение возможным и доступным по цене, а скорость передачи данных значительно выше. GPRS не просто дополнит существующие возможности передачи данных, предоставляемые операторами GSM, но и обеспечит внедрение услуг передачи данных, характерных для сетей сотовой связи "третьего поколения", за несколько лет до их появления.

Основное назначение GPRS - обеспечить эффективный, дешевый, пакетно-ориентированный доступ к услугам сети Интернет по принципу "от посылающего к получателю". GPRS позволяет абонентам использовать радиоканалы одновременно и создает перекрывающуюся пакетную сеть с узлами услуг доступа в Интернет.

Среди преимуществ GPRS можно отметить :

· постоянное виртуальное соединение

· ширина частотной полосы определяется потребностями

· тарификация за единицу переданной информации

Стандарт GSM, в котором работают уже 230 сетей по всему миру, достиг впечатляющих успехов. Сегодня очевидно, что зарождается новый большой рынок: рынок мобильной передачи данных. Этот рынок отразит экстраординарный рост фиксированных локальных сетей с пакетной передачей данных (LAN) и региональных сетей (WAN). К примеру, сегодня в мире насчитывается более 100 миллионов пользователей сети Интернет, и потребность в услугах сети растет очень быстро.

Поскольку не менее быстро происходит рост числа беспроводных компьютеров, существует четкая, обусловленная условиями рынка возможность развития систем беспроводного подключения к сетям передачи данных. Часть операторов уже осознает потенциальные преимущества предоставления услуг передачи данных. Помимо прямой коммерческой выгоды, существуют еще и косвенные преимущества: например, уменьшение доли пользователей высокого уровня. С ростом набора услуг, предоставляемых оператором, для сети становится все более актуальным вопрос максимальной эффективности обслуживания. Передача сообщений SMS и стандартная технология циклической коммутации становятся все дороже с точки зрения планирования и сетевых ресурсов. Стандарт GPRS предоставляет технологические решения, обеспечивающие оптимальное соответствие всему диапазону возможных приложений. Очевидно, что более высокая скорость передачи данных, выделение частотных ресурсов по потребностям, виртуально- постоянное соединение, быстрая настройка вызова и тарификация за единицу объема могут потребоваться для удовлетворения нужд продвинутых пользователей и эффективной конкуренции с наземными линиями связи.

GPRS позволяет передавать данные в широкой полосе частот. Технология пакетной коммутации обеспечивает полное и мгновенное соединение беспроводного устройства или переносного компьютера с сетью Интернет или корпоративной сетью, позволяя свободно использовать все существующие Интернет-приложения, такие как электронная почта и поисковые веб-системы. Высокая пропускная способность сетей GPRS позволит ввести в практическое употребление и беспроводные мультимедийные приложения.

Преимущества:

· Высокая скорость передачи данных;

· Быстрая настройка вызова;

· Пользователи могут быть "на линии" сутками, меньше загружая системные ресурсы;

· Пользователь платит за объем переданной информации, кроме того есть возможность комбинировать оплату по объему с оплатой по времени;

· Высокоэффективная емкость системы при передаче данных - от 2-х до 10- кратного увеличения по сравнению с сетями с циклической коммутацией;

· SMS-приложения для оптимальной производительности могут быть переведены на GPRS;

· Технология применима к широкому диапазону приложений для передачи данных - как импульсных, так и непрерывных, как низко-, так и высокоскоростных;

· Совместимость с протоколом IP: соединение с Интернет и с корпоративными сетями;

· Ступенька на пути к архитектуре и функциональным возможностям UMTS.

В дополнение к внутренним возможностям пакетной технологии, GPRS позволяет оптимально использовать имеющийся частотный диапазон благодаря возможности выделения радиоканалов. Такая возможность позволяет защитить инвестиции, вложенные в ресурсы, обеспечивая операторов свободой задания пороговых значений распределения ресурсов канала между передачей голоса и данных. Например, какие- то каналы могут выделяться только для передачи голоса и/или данных, по другим каналам оператор может передавать и данные, и звук, определяя соотношение между ними по собственному усмотрению.

GPRS основывается на использовании Интернет-протокола (IP). Поддержка IP может оказаться особенно важной, поскольку в настоящее время некоторые компании заинтересованы в доступе в Интернет, обеспечивающем удаленный доступ к корпоративным сетям. Благодаря поддержке IP любое приложение, действующее по этому протоколу, сможет работать по сети сотовой связи стандарта GSM. Сотовые связи, предоставляющие услуги GPRS, призваны стать беспроводными расширениями сети Интернет и корпоративных сетей.

Назначение GPRS - обеспечить технологические решения, которые можно будет использовать в любых приложениях. Основные преимущества сетей, работающих по стандарту GPRS (высокая скорость передачи данных, выделение частотных ресурсов по потребностям, виртуально-постоянное соединение, быстрая настройка вызова и возможность тарификации за единицу объема), являются ключом к успешному внедрению целого букета услуг. Вот лишь некоторые из них:

· электронная почта

· электронная торговля

· локальное обслуживание

· информационные услуги

· синхронизация

3.7. Интернет (модемная связь)

Рассмотрим такой вид подключения к сети Internet как Dial-up. Параллельные сигналы, посылаемые компьютером, преобразовываются модемом в последовательные и передаются по телефонным линиям. Максимальная скорость, достигаемая при dial-up"е составляет 55,6 кбит/с, что, конечно совсем немного. Причем 55,6 кбит/с - это идеальный случай, обычно же этот параметр гораздо меньше. На скорость связи при dial-up"е влияет огромное количество самых разных как постоянных, так и меняющихся со временем факторов. Например, огромную роль играет тип АТС. Если телефонный номер обслуживается старой пошаговой АТС, то максимальной скорость связи вряд ли будет превышать 28,8 кбит/с. Кроме того, важно состояние телефонной линии до АТС, кабеля в квартире, загрузка станции в данный момент времени, внешние помехи, скорость вашего модема и многое, многое другое. Есть у dial-up"а помимо скорости и другие минусы. Во-первых, во время работы в Сети занят телефон. Во-вторых, крайне низкая надежность связи. Проблема заключается в том, что соединение часто разрывается из-за непонятных причин (проблемы на АТС, помехи на линии и т.п.). На качество соединения влияют тип модема, качество телефонной линии, протокол, с применением которого это соединение устанавливается (HST – специально разработанный для сильно зашумленных линий). Скорость передачи данных определяется модемами, установленных у пользователя и провайдера, и составляет 28,8 – 56 кБит/с. На скорость передачи влияет загруженность сервера, с которым работает пользователь, а также каналов передачи данных, “ведущих” к этому серверу.

И все же, несмотря на серьезные проблемы со скоростью, dial-up имеет также и ряд неоценимых преимуществ. Во-первых, это малая стоимость подключения. Поскольку сам канал связи (телефонная линия) уже готов, то вам нужно только купить модем. Провайдеров сейчас огромное множество, все они подключают совершенно бесплатно. Следующий плюс dial-up"а - низкая стоимость работы в Интернете. И действительно, раз провайдеров много, значит, есть конкуренция, благодаря которой цены постоянно снижаются. Таким образом, несмотря на все свои минусы, dial-up в России остается, да и, пожалуй, еще долго будет оставаться одним из наиболее распространенных способов подключения к Интернету.

3.8. Спутниковая связь

Данные из сети Internet поступают в компьютер пользователя через спутник со скоростью 400 Кбит/с, а в обратном направлении через модем. Недостатки: неодинаковая скорость передачи данных исключает возможность проведения видеоконференций, высокая стоимость подключения.

Сегодня в Интернете полным ходом идет процесс "мультимедиатизации". На веб-сайтах все чаще и чаще применяются флэш-технологии, видеовставки, озвучивание. Также все большее и большее распространение получают аудио- и видеоконференции, которые способствуют полноценному общению людей, находящихся далеко друг от друга. Кроме того, сейчас пользователи загружают на свои компьютеры гораздо больше информации из Глобальной сети. Обычного доступа в Сеть по телефонной линии уже не хватает. И даже многие выделенные линии в том виде, в котором они есть, зачастую не удовлетворяют потребности пользователей. Рассмотрим спутниковый Интернет, как один из способов решения такого рода проблемы.

Совсем еще недавно этот способ доступа в глобальную сеть был доступен только для жителей западных регионов нашей страны. Сегодня зона вещания спутников различных компаний покрывает практически всю территорию России. А это значит, что при подключении к Интернету этот вариант доступа следует рассматривать не как некую абстрактную возможность, а как реальную альтернативу другим, более традиционным способам.

Достоинств у спутникового Интернета несколько. Во-первых, это очень большая скорость передачи данных. На хорошем оборудовании она редко опускается ниже нескольких сотен, а то и тысяч килобайт в секунду и обычно определяется не физическими параметрами, а стоимостью договора в с провайдером (чем выше скорость, тем дороже). Добиться такого "на земле" практически невозможно. Второй плюс доступа в Интернет с помощью спутника - цена. Приблизительно гигабайт информации обойдется меньше чем за тысячу рублей. Тем более большинство что спутниковых провайдеров тарифицируют трафик в зависимости от времени суток, а поэтому ночью цена одного гигабайта снижается до 150-200 рублей. Третий плюс - это возможность быстрого перехода к другому провайдеру, если по каким-то причинам перестал вас устраивать. А в случае, например, с выделенной линией, это невозможно без прокладки нового кабеля со всеми вытекающими отсюда затратами.

Но, конечно же, есть у доступа к Интернету через спутник и свои недостатки. И самый главный из них - это то, что тарелка, установленная у пользователя может только принимать сигналы, но никак не отправлять их. Это значит, что для работы в Сети вам придется, помимо спутника, использовать любой другой традиционный способ доступа. На первый взгляд кажется, что это сводит "на нет" все рассмотренные преимущества. Однако на самом деле это совсем не так. Дело в том, что входящий трафик обычно в десятки раз больше исходящего. А если пользователь загружает из Интернета, например, фильмы или музыку, то эта разница может исчисляться и на порядок большими величинами. Кроме того, при связи по выделенной линии исходящий трафик бесплатен. Таким образом, если компьютер пользователя принимает данные со спутника, а отправляет их по "выделенке", то по деньгам пользователь даже не почувствует никакого "дубляжа".

Второй недостаток - это высокая цена первоначального оборудования. Третий минус спутникового Интернета - зависимость качества связи от погодных условий.

Спутниковый доступ может существенно облегчить жизнь частным или корпоративным пользователям, нуждающимся в высокоскоростном доступе, но не имеющим возможность использовать выделенную линию или ADSL. В этом случае для исходящего трафика можно использовать dial-up. Правда, это будет дороже, поскольку придется платить за оба способа подключения, зато позволяет достигнуть очень приличной скорости загрузки информации.