Интернет — крупнейшая компьютерная телекоммуникационная система мира, служащая средством доставки информации. Она воплотила важнейшие технологические и в области электроники и телекоммуникаций. Ее возникновение и развитие пришлось на вторую половину XX в., когда сложились необходимые технические предпосылки для создания системы:

• организовано массовое производство персональных компьютеров и насыщение ими не только сфер деловой жизни, но и быта многих десятков миллионов людей;

• созданы и проложены линии высокой пропускной способности, соединившие большинство стран и регионов мира;
• внедрены унифицированные с компьютерами цифровые методы передачи информации по системам телекоммуникаций;
• достигнута широкая телефонизация ведущих промышленных и , позволившая подключить национальные компьютерные информационные сети к Интернету.

В информационном пространстве, охватывающем весь мир, источники информации и ее потребители зачастую отделены друг от друга огромными расстояниями, разными , языковыми барьерами. Особенностью нематериального информационного продукта (товара) является возможность удовлетворения немедленного спроса на него с помощью современной техники и технологии телекоммуникационных систем. Этот продукт может быть передан по разным системам электросвязи в нужном для потребителя виде — текстовом, речевом, музыкальном, графическом, неподвижными или подвижными видеосюжетами в цветном или черно-белом исполнении.

Значение современных телекоммуникаций определяется:

• глобализацией средств связи, т.е. охватом всеми видами телекоммуникаций всех территорий и акваторий планеты и всего околоземного пространства;
• интернационализацией средств связи, т.е. стандартизацией технических, технологических, организационных ее параметров в каждом из более чем 200 ;
• интеграцией всех видов электросвязи в единую мощную мировую систему телекоммуникаций;
• растущей обеспеченностью потребителей информации разными видами электросвязи в самых удаленных районах мира.

Общее количество технических средств для получения массовой аудио- и видеоинформации (радиоприемники, телевизоры) и для активной индивидуальной связи (все виды стационарных и мобильных телефонов) уже превысило в мире 4 млрд единиц и ежегодно увеличивается на сотни миллионов. Их плотность достаточно велика: в среднем на одну семью на планете приходится не менее двух видов этой аппаратуры. Для ряда регионов ( , Западная , ) эти показатели значительно выше, а в отдельных государствах исключительно велики (в суммарно на одну семью приходится в среднем до 15-17 единиц радиоприемников, телевизоров, телефонов, подключенных к системам связи компьютеров). Это позволяет получать самую разнообразную информацию со всего мира.

Использование современных средств связи для устойчивого обмена потоками информации впервые широко было применено в Интернете. Начало создания всемирной компьютерной сети Интернет относится к 1969 г., когда в США агентство АРПА, выполнявшее заказ Пентагона, объединило линиями связи четыре мощных компьютера, организовав экспериментальную межрегиональную сеть, получившую название «Арпанет». Предназначалась она исключительно для военных целей и должна была надежно функционировать в случае атомной войны: при выходе части узлов (компьютеров) или каналов из строя продолжали бы работать оставшиеся, обеспечивая все условия связи. сети гарантировало получение необходимой информации из уцелевших после ядерных ударов банков данных для принятия решений в критических ситуациях.

Эксплуатация чрезвычайно дорогих компьютеров и связывающих их сетей, которые оставались слабо загруженными вне критических ситуаций, обходилась военному ведомству США очень дорого. Было принято решение подсоединить к Арпанету на коммерческой основе локальные специализированные компьютерные сети многих университетов, научных центров и лабораторий в разных штатах США. Эта задача облегчалась тем, что большинство из них выполняло исследовательские работы по заказам Пентагона. Тем самым сохранялись основные организационные и конструкционные технологические принципы функционирования Арпанета.

До начала 80-х гг. Арпанет оставалась преимущественно специализированной научно-исследовательской и учебной компьютерной сетью США. Обмен разнообразной информацией между научными и учебными центрами рос очень быстро и достиг впечатляющих объемов. Поэтому потребовалась коренная модернизация линий связи, объединявших компьютеры 1500 таких центров страны. После ее завершения скорости передачи информации по ним увеличились в 30 раз и составили 45 млн бит (1400 машинописных страниц) в секунду. Возникла проблема выделения научной компьютерной сети в самостоятельную узкоспециализированную и вывода ее из Арпанета. Такая сеть — CSNET — для ученых-компьютерщиков была создана.

В 1983 г. Арпанет, полностью конверсированная и превращенная в коммерческую сеть, получила название Интернет. Ее быстрому развитию способствовало:

• создание в те же годы персональных компьютеров, затем последовавшее их массовое производство, возможность подключения компьютера к телефонной линии с целью получения местной, региональной, национальной и международной информации и обмена ею;
• проявление интереса к услугам многих компаний, фирм и особенно частных лиц;
• накопленный опыт населения в использовании национальных информационных сетей (классический пример — информационная система «Минитель» во ).

Широкие международные функции Интернет стал выполнять после того, как в Европейском центре ядерных исследований в Женеве была разработана система World Wide Web, или WWW — «Всемирная паутина». Новый протокол передачи (технология WWW) объединил информационные узлы (серверы) и каналы связи, позволил согласовать мировую схему адресов и кодов для поставщиков информации и пользователей услугами сети. Благодаря WWW, Интернет был подключен к целому ряду национальных специализированных и универсальных сетей. Стало быстро расти число пользователей Интернета не только в США, но и во всем мире.

Интернет не имеет организационной структуры. Пользователи его услугами подключаются к различным национальным или международным, коммерческим или государственным компаниям в системах телекоммуникаций. Сформировалась сложная многоступенчатая схема выхода пользователей в Интернет через многочисленных посредников («провайдеров»). Компаний и посредников, обеспечивающих выход в сеть Интернета, многие тысячи. Им принадлежат линии связи, но чаще они их арендуют, определяя разные тарифы на услуги. Поэтому между ними идет жесткая конкурентная борьба за прибыли. Они зачастую привлекают пользователей сети предоставлением тех или иных льгот. Нередко отдельные каналы электросвязи в рабочие часы испытывают сильную перегрузку и не справляются с чрезмерно концентрированными во времени потоками информации по сетям Интернета.

Услуги Интернета обеспечиваются информацией, заложенной в так называемых главных компьютерах, число которых по разным оценкам колеблется от 5 до 9,5 млн. Они находятся в различных странах и регионах мира, и количество их быстро растет по мере все большего стремления коммерческих организаций разместить свою платную или бесплатную информацию в системе Интернета. К началу 1996 г. примерно 170 тыс. коммерческих компаний дали свою информацию в сети. Источником самой разнообразной информации могут быть десятки миллионов владельцев персональных компьютеров, через которые в сети Интернета возможна передача любого сообщения (типа электронной почты и др.).

Объемы выполняемой Интернетом работы имеют пока сугубо оценочный характер и определяются по ряду косвенных показателей: числа подключенных к его сети компьютеров, количества пользователей ею, объема или оборота коммерческих компаний, участвующих в его деятельности. Стать абонентом Интернета так же легко, как и отказаться от его услуг. Поэтому численность пользователей услугами Интернета в 1998 г. по разным оценкам колебалась от 230 до 250 млн. Одним компьютером может пользоваться несколько человек, а поэтому общее количество прибегавших в 90-е гг. к услугам Интернета пользователей могло быть и больше. Коммерческий оборот в сети Интернета по оценкам составляет от 350 млн до 1,2 млрд долл.

Структура идущей по сетям информации Интернета чрезвычайно сложна и включает практически все сферы интересов современного общества: от самого разнообразного справочного материала, образовательных курсов до получения различной коммерческой, технической, научной и все чаще текущей газетной, развлекательной информации. Через эту всемирную компьютерную систему можно вести гораздо более дешевые телефонные переговоры, по ней проходят послания электронной почты. Она позволяет организовывать видеоконференции с большим числом участников. Однако разные виды информации (нередко огромных объемов) предъявляют свои далеко не одинаковые требования к пропускной способности магистральных, а особенно местных и индивидуальных (например телефонных) линий электросвязи.

В функционировании такой сложной системы, как Интернет, имеется ряд нерешенных проблем. Одна из них — техническая, которая предопределяет будущее развитие Интернета. При большой ее суточной или сезонной перегрузке снижается качество информации у потребителя. Это проявляется в сильном падении скорости передачи информации на линиях связи. В результате целый ряд видов информации (графической, видеосюжеты) вообще не может пройти по каналам. Передача же больших массивов текстовой информации растягивается на продолжительное время. Это обусловливает соответственно и более высокую плату потребителя за услуги Интернета.

Проблемы некачественного приема и передачи информации создают линии магистральной, местной связи, которые имеют разную . Местные телефонные линии, к которым подключают персональный компьютер, пропускают до 33 Кбит/с. Самые обычные скорости на Интернете 64-128 Кбит/с. Плохое техническое состояние местных линий, коммутаторов еще больше снижает их пропускную способность. Даже применение мощных модемов не всегда компенсирует недостатки линий. Современные электронные технологии позволяют пропускать через модемы и компьютеры информацию со скоростью в десятки Мбит/с. Только такие скорости могут обеспечить самый высококачественный прием информации любого вида. Ими могут стать линии кабельного телевидения, новые, более дешевые виды волоконно-оптического кабеля.

ТЕСТ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ»

1.МОДЕМ- это устройство?

А) для хранения информации

Б) для обработки информации в данный момент времени

В) для передачи информации по телефонным каналам связи

Г) для вывода информации на печать

2.Сервер-это?

А) сетевая программа, которая ведёт диалог одного пользователя с другим

Б) мощный компьютер, к которому подключаются остальные компьютеры

В) компьютер отдельного пользователя, подключённый в общую сеть

Г) стандарт, определяющий форму представления и способ пересылки сообщения

3.Локальные компьютерные сети это?

А) сеть, к которой подключены все компьютеры одного населённого пункта

Б) сеть, к которой подключены все компьютеры страны

В) сеть, к которой подключены все компьютеры, находящиеся в одном здании

Г) сеть, к которой подключены все компьютеры

4.Модем, передающий информацию со скоростью 28800 бит/с., за 1 с. может передать две страницы текста (3600 байт) в течение…

А) 1 секунды Б) 1 минуты В) 1 часа Г) 1 дня

5.user _ name @ mtu - net . ru . Каково имя владельца этого электронного адреса?

6.Домен-это...

А) часть адреса, определяющая адрес компьютера пользователя в сети

Б) название программы, для осуществления связи между компьютерами

В) название устройства, осуществляющего связь между компьютерами

Г) единица скорости информационного обмена

7.Что такое гипертекст?

А) простейший способ организации данных в компьютере, состоящий из кодов таблицы символьной кодировки

Б) способ организации текстовой информации, внутри которой установлены смысловые связи между различными её фрагментами

В) прикладная программа, позволяющая создавать текстовые документы

8.Терминал это…

А) устройство подключения компьютера к телефонной сети

Б) устройство внешней памяти

В) компьютер пользователя

Г) компьютер-сервер

9. INTERNET это…

А) локальная сеть Б) региональная сеть В) глобальная сеть Г) отраслевая сеть

10.Браузер – это:

А) сервер Интернета

Б) средство просмотра и поиска Web – страниц

В) устройство для передачи информации по телефонной сети

Г) английское название электронной почты

11.Как по-другому называют корпоративную сеть:

12.Телекоммуникационную сетью называется сеть:

А) глобальная Б) региональная В) локальная Г) отраслевая

13.Почтовый ящик – это:

А) специальное техническое соглашения для работы в сети

Б) раздел внешней памяти почтового сервера

В) компьютер, использующийся для пересылки электронных писем

Г) название программы для пересылки электронных писем

14.Как называется узловой компьютер в сети:

А) терминал Б) модем В) хост-компьютер Г) браузер.

15.Протокол – это:

А) устройство для преобразования информации

Б) линия связи, соединяющая компьютеры в сеть

В) специальная программа, помогающая пользователю найти нужную информацию в сети

Г) специальное техническое соглашения для работы в сети

16.Web – сайт – это:

А) специальная программа, помогающая пользователю найти нужную информацию в сети

17. WWW – это:

А) название электронной почты

Б) совокупность Web – страниц, принадлежащих одному пользователю или организации

В) телекоммуникационная сеть с находящейся в ней информацией

Г) информационно – поисковая система сети Интернет

А) информационно – поисковая система сети Интернет

Б) совокупность Web – страниц, принадлежащих одному пользователю или организации

В) текст, в котором могут осуществляться переходы между различными документами, с помощью выделенных меток

Г) выделенная метка для перехода к другому документу

19.Адресация - это:

А) способ идентификации абонентов в сети

Б) адрес сервера

В) адрес пользователя сети

20.Сетевой адаптер - это:

А) специальная программа, через которую осуществляется связь нескольких компьютеров

Б) специальное аппаратное средство для эффективного взаимодействия персональных компьютеров сети

В) специальная система управления сетевыми ресурсами общего доступа

Г) система обмена информацией между компьютерами по локальным сетям

21. Задан адрес электронной почты в сети Интернет: user _ name @ mtu - net . ru . Каково имя домена верхнего уровня?

А) ru Б) mtu-net.ru B) mtu-net Г) user-name

22.Компьютер, подключённый к Интернету, обязательно должен иметь:

А) Web - сайтБ) установленный Web – сервер В) IP – адрес

23.Для соединения компьютеров в сетях используются кабели различных типов. По какому из них передаётся информация, закодированная в пучке света.

А) витая пара Б) телефонный В) коаксиальный Г) оптико – волоконный

24.В компьютерной сети Интернет транспортный протокол ТСР обеспечивает:

А) передачу информации по заданному адресу

Б) способ передачи информации по заданному адресу

В) получение почтовых сообщений

Г) передачу почтовых сообщений

25.Провайдер – это:

А) владелец узла сети, с которым заключается договор на подключение к его узлу

Б) специальная программа для подключения к узлу сети

В) владелец компьютера с которым заключается договор на подключение его компьютера к узлу сети

Г) аппаратное устройство для подключения к узлу сети

26.Какие сети называются одноранговыми?

27. Поясните принцип соединения компьютеров локальной сети «ЗВЕЗДА» и «ЛИНЕЙНАЯ ШИНА»

28.Что называют топологией сети?

29.Что называют киберпространством?

30.Что «модулирует и демодулирует» МОДЕМ?

31.Обьяснить суть и преимущество пакетной связи.

32.Приведите примеры общего ресурса.

33.В чём состоит преимущество электронной почты?

34.Перечислите основные услуги компьютерных сетей.

ОТВЕТЫ К ТЕСТУ

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

ОТВЕТЫ К ТЕСТУ ПО ИНФОРМАТИКЕ 11 КЛАСС

Ф._______________И.______________О.______________КЛАСС______

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

ОТВЕТЫ К ТЕСТУ ПО ИНФОРМАТИКЕ 11 КЛАСС

Ф._______________И.______________О.______________КЛАСС______

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

ОТВЕТЫ К ТЕСТУ ПО ИНФОРМАТИКЕ 11 КЛАСС

Ф._______________И.______________О.______________КЛАСС______

Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

Вопрос

Информационно-телекоммуникационная сеть - это совокупность методов и технологий, используемых для получения необходимой информации, которая способна обеспечить деятельность фирмы, а также удовлетворить личные потребности пользователей. Важно понимать, что качественные характеристики полученной информации, то есть ее достоверность, объем, актуальность и прочие характеристики, часто зависят от владельца информационной продукции, а не от компьютерной сети.

Информация и пользователи

Информационно-телекоммуникационная сеть - это совокупность ресурсов, перед которыми встает одна важная проблема - информационное наполнение. Развитие мировой инфраструктуры делает ее все более актуальной, ведь множество подсетей и совокупностей данных делают процесс обслуживания каждого пользователя сильно усложненным. Использование информационно-телекоммуникационных сетей требует высокого качества информации, которая в них поставляется, а также высококлассного комплексного обслуживания пользователей, качественного оборудования. Важный момент касается и поисковых систем, которые часто не соответствуют заявленным в рекламе возможностям.

Практика показывает, что даже подготовленные пользователи не способны в полной мере оценить параметры представленных систем. Довольно часто те системы, которые стали известны благодаря рекламе, на самом деле оказываются не настолько эффективными, так как в этих случаях основная часть усилий производителей направлена именно на рекламное продвижение, а проблемы качества поставляемого софта переходят на второй план.

Виды информационно-телекоммуникационных сетей

Существует два отдельных класса телекоммуникационных сетей: универсальные и специализированные. Характеристиками универсальных систем является высокая стоимость при широком охвате. В специализированных системах отсутствует вся возможная информация, поэтому и их стоимость ниже. Важно понимать, что количество документов, внесенное в рекламные проспекты, не всегда служит признаком полноты и преимуществом приобретаемой системы. Довольно часто полные тексты документов заменены на краткие библиотечные карточки. Если создается информационно-телекоммуникационная сеть - это вызывает необходимость в привлечении определенных фондов. При этом выбирается фирма-поставщик продукции, предлагающая: наиболее удобные условия для платежей, низкую стоимость, технологию для обновления, систему обслуживания по гарантии, документы, которые свидетельствуют о возможности осуществлять продажу.

Зарубежные телекоммуникационные сети

Использование информационно-телекоммуникационных сетей предполагает наличие нескольких разных типов, которые стали прародителями одной единой. То есть предполагает определенный эволюционный процесс, результатом которого стало появление известного всему миру интернета.

ARPANET - являлась на протяжении 15 лет наиболее развитой глобальной сетью, связывающей компьютеры. На данный момент она представляет собой одну из крупнейших подсетей интернета. Основной ориентир этого комплекса взят на задачи, связанные с исследовательской деятельностью.

INTERNET

INTERNET - это наиболее крупная информационно-телекоммуникационная сеть. Определение ее как глобальной связано с тем, что она охватывает каждый уголок земного шара. В качестве пользователей тут насчитывается более 30 миллионов человек, и с каждым годом эта цифра увеличивается. Здесь на данный момент представлены все услуги, которые характерны для информационно-телекоммуникационных сетей общего пользования. Национальным научным фондом США осуществляется поддержка и финансирование большей части сети интернет, которая ориентирована на решение образовательных и исследовательских задач. Для этих целей тут представлено несколько специализированных подсетей:

NSFnet характеризуется иерархической структурой и концентрацией вокруг крупных университетских центров в Соединенных Штатах Америки;

Milnet - сеть, принадлежащая министерству обороны США;

NASA Science Internet (NSI) − данная информационно-телекоммуникационная сеть - это совокупность из нескольких компьютерных сетей, занятых космическими исследованиями, физикой космоса, а также иными направлениями научного характера, которые объединены в общую глобальную интерсеть.

BITNET

BITNET, как и интернет, это одна из наиболее старых сетей глобального характера. Тут предоставляется сетевой доступ к научно-исследовательского характера. У Bitnet имеется несколько региональных частей:

Центральная и Западная Европа - EARN; сюда включены компьютеры исследовательских центров Англии, Франции, Германии, Италии и прочих государств;

Канада - NetNorth.

EVnet представляет собой наиболее крупную в Европе, которая была запущена в 1982 году. Данная информационно-телекоммуникационная сеть - это разветвленная структура, которая имеет региональные представительства во всех странах Европы, а также в Прибалтике и России.

Fidonet - молодежная сеть для неформального общения.

Российские телекоммуникационные сети

Использование информационно-телекоммуникационных сетей происходит повсеместно, и в России они формировались на базе отраслевых сетей. Не так давно их задачей было формирование баз данных и электронных коммуникаций для обеспечения доступа к ним. Поэтому эти две области информационной деятельности на российской территории и сейчас практически не разграничены. На данный момент имеются три закрытые системы, которые стали основными: сеть Администрации Президента, ставшая объединением субъектов РФ, всех органов и министерств законодательной и исполнительной власти; сеть «Атлас» - совокупность банковской сети и органов госвласти; сеть PIENet НИЦ «Контур» ФАПСИ. Все эти сети предназначены для специальных нужд и не доступны обычным пользователям.

Отраслевые сети

Когда в 90-х годах прошлого века на территории бывшего СССР произошел распад старой системы экономического управления, многие предприятия столкнулись с тем, что им не хватало информации делового характера. Именно на это время приходится расцвет бизнеса в сфере информационно-посреднических услуг. Распад привычной системы дал толчок для привлечения финансовых ресурсов и формирования коммерческой инфраструктуры информационного характера. Именно тогда многие отраслевые сети послужили основой для формирования коммерческих организаций, обеспечивающих телекоммуникационные услуги.

Основа для развития бизнеса

В тот момент многие фирмы из-за рубежа включились в российский рынок с целью сформировать такой инструмент развития, как информационно-телекоммуникационная сеть. Понятие о том, как это должно работать, у зарубежных представителей было, ведь там уже долгие годы вполне успешно функционирует много сетей и подсетей. Именно тогда сформировались специализированные системы, призванные обеспечить выход на международный уровень: Sprint, BizLink, Infonet, PIENet, GTS interlinc, Инфотел. Их создавали силами на базе зарубежной техники и технологий. Теперь они стали частью информационно-телекоммуникационной сети интернет.

Развитие телекоммуникаций и сетей

На данный момент развитие отрасли во всем мире осуществляется стремительными темпами. Если говорить о соответствии законодательству, то информационно-телекоммуникационная сеть - это технологическая система, предназначенная для трансляции информации по линиям связи. Доступ к информации может осуществляться исключительно при условии использования средств вычислительной техники. Передача данных посредством информационно-телекоммуникационной сети интернет производится без ограничений при условии, что требования федеральных законов к распространению информации и охране интеллектуальной собственности соблюдаются неукоснительно. На данный момент многие компании, как в России, так и по всему миру, занимаются развитием сетей мирового, федерального, регионального, корпоративного назначения, а также поставляют предприятиям-участникам сетей высококачественное технологичное оборудование, произведенное в полном соответствии со стандартами телевидения и связи.

Базовая телекоммуникационная сеть

Сеть абонентского (местного) доступа

Т ранспортная с еть

Международная Сеть

Эта лекция описывает основные операции телекоммуникационной сети

с помощью обычного телефона. Операции обычного телефона, которые являются легкими для понимания, используются для того, чтобы разъяснить, как телефонные связи создают сети. Посмотрите на абонента, сигнализирующего по абонентской линии телефонной сети. Тот же самый вид сигнализации требуется в современных телекоммуникационных сетях, типа ISDN и сотовой сети. Мы начинаем рассмотрение с этой простой услуги для того, чтобы заложить основы для понимания более сложных типов услуг.

Базовая Телекоммуникационная Сеть

Основная цель работы телекоммуникационной сети состоит в том, чтобы передать информацию в любой форме от одного к другому пользователю сети. Эти пользователи общественной сети, например, телефонной сети, называются абонентами . Абонентская информация может принять много форм, типа речи, изображения или данных, и абоненты могут использовать различные технологии сети доступа для того, чтобы получить доступ к сети, например, от стационарных или мобильных телефонов. Можно видеть, что телекоммуникационная сеть состоит из многих различных сетей, обеспечивающих различные услуги, типа передачи данных, обслуживания стационарных или мобильных телефонов. Далее мы рассмотрим основные функции, которые необходимы для всех сетей независимо от того, какие службы они обеспечивают.

Три технологии необходимы для коммуникации через сеть: (1) передача, (2) коммутация и (3) сигнализация. Каждая из этих технологий требует специалистов для их разработки, эксплуатации и обслуживания.

Передача . Передача - процесс транспортировки информации между конечными пунктами системы или сети. Системы передачи используют четыре основных среды для передачи информации от одного пункта до другого:

1. Медные кабели, типа используемых в ЛВС и телефонных абонентских линиях;

2. Оптоволоконные кабели, типа используемых для высокоскоростной передачи данных в телекоммуникационных сетях;

3. Радиодиапазон свободного пространства, типа используемого для мобильных телефонов и спутниковой связи;

4. Оптический диапазон свободного пространства, типа диапазона, используемого для контроля инфракрасных отдаленных излучений.

В телекоммуникационной сети, системы передачи взаимодействуют с АТС и, вместе взятые, называются сетью передачи или транспортной сетью. Заметим, что число речевых каналов (которое является одной из мер емкости линии передачи), необходимое для взаимодействия АТС, намного меньше числа абонентов, потому что только маленькая часть их, связываются между собой в одно и то же самое время.

Коммутация. В принципе, все телефоны можно соединить друг с другом кабелями, как это было в очень раннем периоде развития телефонии. Однако, по мере того как

число телефонов росло, операторами было замечено, что для экономии проводов лучше переключать в коммутаторе абонентские линии между собой. Тогда всего несколько пар проводов становятся необходимыми между коммутаторами, потому что число одновременно продолжающихся соединений абонентов всегда намного меньше числа телефонов, см. рис. 9.1.

Рис. 9.1. Базовая телекоммуникационная сеть

Первые телефонные станции не были автоматическими, переключения производились вручную, используя распределительный щит - коммутатор.

Строунджер разработал первый автоматический коммутатор (АТС) в 1887 году. В

те времена, телефонный пользователь управлял переключением с помощью электрических импульсов, производимых наборным диском. В течение многих десятилетий АТС были комплексом электромеханических реле, но в течение последних нескольких десятилетий они были развиты в управляемые программным обеспечением цифровые АТС. Современные АТС обычно имеют весьма большую емкость - десятки тысяч абонентов и тысячи из них могут участвовать в соединениях, продолжающиеся в одно и то же время.

С игнализация. Сигнализация - механизм, который позволяет коммутировать объекты сети (клиенты и АТС сети), чтобы установить, поддержать и закончить соединение их между собой в сети. Сигнализация выполняется с помощью определенных сигналов или сообщений, которые указывают клиенту на другом конце, что требуется от него для установления или прерывания этого соединения.

Некоторые примеры сигнализации на абонентских линиях следующие:

У словие поднимания трубки : контроллер АТС замечает, что абонент поднял телефонную трубку (создается цепь прохождения постоянного тока) и посылает длинный гудок абоненту.

Набор номера : абонент набирает цифры наборного диска, и они передаются на АТС.

Условие опускания трубки : контроллер АТС замечает, что абонент закончил

разговор (цепь прохождения постоянного тока разрывается), снимает соединение

и останавливает отслеживание.

Сигнализация, естественно, необходима также и между АТС, потому что большинство соединений проходит через более чем одну АТС. Много различных систем сигнализации используется для взаимосвязи между АТС. Сигнализация является чрезвычайно сложным процессом в телекоммуникационной сети. Вообразите, например, иностранного абонента GSM, включающего свой телефон в Гонконге. Приблизительно через 10 секунд он уже в состоянии получать вызовы, направленные к нему. Информацию, для выполнения этой функции, перенесут сотни сигнализирующих сообщений между АТС в международной и национальной сети. В следующей секции, мы поделим глобальную телекоммуникационную сеть на три упрощенных уровня, чтобы разъяснять их структуру и технологии, которые используются, чтобы осуществить требуемые функции.

Сеть абонентского (местного) доступа

Сеть местного доступа обеспечивает связь между пользователем телефона и местной АТС. Абоненты обычного телефона и ISDN используют два провода или обычную абонентскую линию, но для деловых клиентов может потребоваться оптическое волокно или микроволновая радиолиния, имеющие более высокую емкость. Много различных технологий используется в сети местного доступа, чтобы присоединить абонентов к общественной телекоммуникационной сети. Рисунок 9.2.иллюстрирует структуру сети местного доступа и показывает самые важные технологии в использовании. В большинстве соединений абонента с АТС используются пары из двух медных проводов. Абонентские кабели содержат много таких пар, которые защищены снаружи общим экраном из алюминиевой фольги и пластмассовой оболочкой. В городских условиях кабели укладываются в грунт и могут быть очень большими по емкости, включая в себя сотни пар. Распределительные щиты, которые устанавливаются снаружи или внутри зданий, необходимы для разделения больших кабелей на меньшие по емкости и распределения абонентских пар в зданиях, как показано на рис. 9.2. В пригородах или сельской местности, подвешенные на опорах кабели - часто более экономичное решение, чем подземные кабели.

Рис. 9.2. Пример сети местного доступа.

Оптическая связь используется тогда, когда требуется высокая (более 2 Mбит/c) скорость передачи, или очень хорошее качество передачи. Микроволновая радиолиния - часто более экономичное решение, чем оптическое волокно, особенно тогда, когда появляется потребность заменить существующий кабель другим кабелем, с большей емкостью.

Установка оптических или медных кабелей занимает больше времени потому, что требует разрешения от городских властей. Прокладка кабелей обходится очень дорого, особенно в тех случаях, когда они должны быть погружены в грунт.

Одна из технологий осуществления абонентских линий известна как беспроводной радиодоступ (WLL). Эта технология использует радиоволны и не требует установки абонентского кабеля; это - быстрый и дешевый способ подключения нового абонента к общественной телефонной сети. С помощью этой технологии новые операторы могут обеспечить услуги в местности, где прежний оператор имеет кабели. Беспроводной радиодоступ можно использовать и для замены старых, подвешенных на опорах абонентских линий в сельских районах.

Когда емкость кабелей сети (из-за подключения новых абонентов) должна быть увеличена, может оказаться экономичнее установить концентраторы для отдаленных абонентов, или абонентские мультиплексоры , чтобы использовать существующие кабели более эффективно. Мы используем каждый из этих терминов, чтобы описать только одну из возможностей подключения отдаленных единиц коммутации.

Концентратор может переключать местные звонки среди нескольких абонентов, подключенных к нему. Концентратор по своей сути - часть телефонной станции, которая перемещена поближе к далеко расположенным абонентам. Цифровая передача между телефонной станцией и концентратором существенно улучшает использование соединительных кабелей, так что порой всего двухпроводный кабель в виде пары служит десяткам абонентов.

А бонентские мультиплексоры могут присоединить каждого абонента к индивидуальному коридору (каналу) во времени в системе ИКМ. Детальные функциональные возможности системы зависят от изготовителя, но можно сказать, что только те абоненты, которые часто поднимают телефонную трубку, экономно используют (сберегают) канал к местной телефонной станции.

Мы объяснили альтернативы абонентского доступа, показанные на рис. 9.2 , главным образом с точки зрения службы неподвижных телефонов, но они могут также использоваться и для того, чтобы обеспечить доступ к Интернету.

Местная телефонная станция . Абонентские линии соединяют абонентов с местными телефонными станциями, которые занимают самый низкий уровень в иерархии коммутационных узлов. Основные задачи цифровой местной телефонной станции:

Обнаруживать факт поднятия абонентом трубки, анализировать набранный номер и определять является ли маршрут доступным.

Подключать абонента к соединительной линии, ведущей от АТС к МТС, для междугородних телефонных разговоров.

Подключать абонента к другому абоненту той же самой местной телефонной станции.

Определять, свободен ли абонент по набранному номеру и посылать сигнал вызова к нему.

Обеспечивать измерение трафика и собирать статистические данные о своих абонентах.

Обеспечивать переход от двухпроводной абонентской линии к четырёхпроводной линии в междугородней сети.

Преобразовывать аналоговый речевой сигнал в цифровой сигнал (в системе передачи с ИКМ).

Размер местной телефонной станции изменяется от сотен абонентов до

десятков тысяч абонентов или даже более. Маленькая местная телефонная станция, иногда называемая как отдаленная единица коммутации (RSU), выполняет коммутацию и функции концентрации так же, как и все местные АТС. Местная телефонная станция уменьшает необходимую для внешних связей емкость линий передачи (число речевых каналов) обычно с фактором сжатия 10 или более; то есть, число местных абонентов примерно в 10 раз выше, чем число соединительных линий (каналов) от местной телефонной станции к внешним станциям. Рисунок 9.2 показывает только некоторые различные подключения абонента местной телефонной станции и пути для их физического установления.

Главный щит переключений (ГЩП ) – конструкция, которое содержит силовое и испытательное оборудование для разделки концов входящих кабелей и проведения проволочного монтажа, соединяющего внешние и внутренние цепи станции.

Все абонентские линии подключаются к главному щиту – кроссу , который расположен близко к местной телефонной станции, как показано на рис 9.3. Это - большая конструкция с огромным числом проволочных соединений. А бонент ские пары подключаются к коммутационному полю с одной стороны, а пары от местной телефонной станции с другой. Внутри коммутационного поля остается достаточно места для перекрестных соединений. Кабели и соединители обычно размещают логическим путем так, чтобы видеть структуру сети абонентских пар и сети соединений. Это фиксированное соединение кабелей остается тем же самым длительные периоды времени, но соединения между сторонами коммутационного поля изменяются ежедневно, например, потому, что абонент переехал в другой дом в радиусе действия той же самой АТС.

Перекрестные соединения в ГЩП обычно делают витыми парами, которые допускают скорости передачи данных до 2 Mбит/с. Обычные абонентские пары используются только для соединений аналоговых телефонов, аналоговых и цифровых учрежденческих АТС, терминалов ЦСИО и ADSL. Телефон, снабженный ADSL , и обычный аналоговый телефон используют для подключения к главному щиту переключений обычную двухпроводную абонентскую линию. Данные и речевой сигнал могут в ней использоваться одновременно, они разделяются в телефонной станции, где речевой сигнал поступает к обычному аналоговому обменному интерфейсу, а данные поступают к Интернету, как показано на рис. 9.3.

Цифровая телефонная станция может включать в себя и аналоговый и цифровой абонентские интерфейсы. Для цифровой учрежденческой АТС (автоматической системы коммутации, которая обслуживает учреждение) доступны цифровые интерфейсы с пропускной способностью до 2 Мбит/с.

Если местный коммутатор имеет способность работать с ЦСИО, то и ему доступны интерфейсы для первичной и основной скоростей передачи данных.

Обычные абонентские пары используются для подключения ЦСИО с основной скоростью передачи (160-кбит/c в двух направлениях) к сетевому терминалу (СТ), размещенному в помещении клиента.

Интерфейс ЦСИО для первичной скорости данных (2 Мбит/с) используется

для подключения цифровой учрежденческой (частной) АТС. Он требует двух пар проводов, по одной на каждое направление передачи и поддерживает много одновременных внешних вызовов.

В дополнение к главному щиту переключений операторы сети могут использовать и другие щиты переключений для управления сетями передачи и их обслуживания. Оптический щит переключений (ОЩП) содержит два поля оптоволоконных соединителей. Оптические кабели сети связаны с одним полем соединителей, с другим полем связаны с оптические линии оконечных устройств. Перекрестные соединения между двумя полями соединителей создаются оптическими волокнами. Это позволяет обслуживающему персоналу, например, заменять дефектное оптическое кабельное соединение запасным.

Цифровой щит переключений (ЦЩП) - система перекрестных соединений, к которой подключаются цифровые интерфейсы от системы линий и телефонной станции (или другого оборудования сети). С помощью ЦЩП для первичной скорости передачи данных (2 Мбит/с), оператор может легко изменить соединения между входными и выходными участками оборудования.

Рис. 9.3. Сеть абонентского доступа и входы местной цифровой телефонной станции.

Цифровой щит переключений может быть выполнен в виде цифрового оборудования поперечных соединений (ЦОПС), к которому подключаются много высокоскоростных систем передачи данных. ЦОПС управляется дистанционно через интерфейс управления сети и оператор может изменить конфигурацию перекрестных соединений с помощью системы управления сети. Используя систему управления сети он может, например, определить к какому из интерфейсов на 2-Мбит/с подключен определенный 64-кбит/с временной канал другого интерфейса на 2-Мбит/с.

Т ранспортная с еть

Как мы видели ранее в лекции 8, национальная иерархия коммутаций включает много уровней коммутаций выше уровня опорных станций. Рис. 9.4 показывает упрощенную структуру сети, где более высокие уровни коммутаций, чем опорные станции, показаны как единственный уровень транзитных станций. Транзитные станции связаны с опорными станциями, чтобы обеспечить сеть соединений от любого клиента к любому другому абоненту в стране.

Высокоскоростные линии передачи, которые обычно используют оптические линии, с производительностью до 10 Гбит/с, связывают станции этого уровня. Отметим, что транспортная сеть имеет альтернативные маршруты. Если одна из этих систем передачи терпит неудачу, то коммутаторы в состоянии направить новые вызовы через другие системы передачи и транзитные станции чтобы обойти поврежденную систему (рис. 7.10). Соединения между местными и транзитными станциями обычно не защищаются от ошибок, потому что их ошибки затронут малое число абонентов.

Рис. 9.4. Сеть двух уровней коммутации и связи между транзитными и опорными станциями.

С истемы передачи, которые связывают транзитные станции, составляют сеть

передачи или транспортную сеть. Её основная цель состоит в том, чтобы просто обеспечить необходимое число каналов (или скорость передачи данных) от одного одной опорной станции к другой. Каналы транспортной сети используются для маршрутизации звонков от одной опорной станции до другой по требованию абонентов, для обеспечения гибкости маршрутизации транзитные станции обычно располагаются в главных городах. Они являются цифровыми и используют международный общий канал сигнализации стандарта ОКС-7 для маршрутизации звонков и передачи другой сигнальной информации между станциями. Линии передачи между станциями традиционно используют временное разделение каналов, как объяснено в Лекции 7. В настоящее время увеличивается использование IP- сетей для соединений между станциями, и это требует установки медиапосредника (согласующего устройства) между станциями и IP- сетью, чтобы позаботиться о сигнализации и передаче звонков в реальном времени через IP- сеть.

Международная Сеть

Каждая страна имеет по крайней мере один международный центр коммутации, к которому подсоединены транзитные станции, как показано на рис. 9.5. Через этот самый высокий уровень иерархии коммутации международные звонки передаются от одной страны к другой и любой абонент в состоянии получить доступ к любому из других абонентов, составляющих более 2 миллиардов во всем мире. Высокоскоростные оптические системы передачи связывают международные станции или центры коммутации национальных сетей. Подводные кабели (коаксиальные кабели или системы оптических кабелей), микроволновые системы радиосвязи и спутники соединяют континентальной сети, чтобы составить международную телекоммуникационную сеть.

Первый подводный кабель телефонной системы поперек Атлантического

океана был установлен в 1956 году. Его емкость составляла речевых 36 каналов.Современные оптические подводные системы имеют емкость в несколько сотен тысяч речевых каналов, и новые системы подводных кабелей высокой емкости появляются каждый год. В дополнение к речевым сообщениям, подводные системы несут межконтинентальный Интернет-трафик, который, как оценивают, составит большую часть емкости устанавливаемых новых систем. Подводные системы - главные пути движения межконтинентальных телефонных звонков и Интернет-информации. Спутниковые системы иногда используются как дублирующие системы в случае перегрузки.

Мы описали здесь общую структуру глобальных телекоммуникационных сетей, не выделяя различные сетевые технологии. Однако всегда есть потребность в различных сетевых технологиях, чтобы обеспечить различные типы услуг, и телекоммуникационная сеть - фактически ряд сетей, каждый из которых имеет особенности, подходящие для обеспечиваемых услуг.

Рис. 9.5. Интернациональные сети

Контрольные вопросы

1. Укажите элементы основной телекоммуникационной сети

2. По какому принципу организована сеть абонентского (местного) доступа?

3. Укажите основное назначение транспортной сети.

4. Каковы функции международной коммутационной станции?

5.Какие системы передачи используют в международной сети?

К телекоммуникационным сетям в настоящее время можно отнести:

• * телефонные сети;
• * радиосеть;
• * телевизионные сети;
• * компьютерные сети

Во всех этих сетях предоставляемым клиентам ресурсом является информация.

Телефонные сети

Телефонные сети оказывают интерактивные услуги, так как два абонента, участвующие в разговоре (или несколько абонентов, если это конференция), попеременно проявляют активность.

Изобретение в 1876 году телефона положило начало развитию телефонных сетей, которые не перестают совершенствоваться и по настоящее время.

Сейчас по каналам телефонной сети общего пользования передается не только речевая информация (при разговоре двух абонентов), но и факсимильные сообщения и цифровые данные.

Вообще говоря, телефонные сети предназначены для передачи по ним аналоговых сигналов. Аналоговый сигнал является непрерывным и может принимать значения из некоторого диапазона. Например, аналоговым сигналом является человеческая речь; в телефоне, телевизоре, радиоприемнике информация также существует в аналоговой форме. Недостатком такой формы представления информации является ее подверженность помехам.

Радиосети и телевизионные сети

Радиосети и телевизионные сети оказывают широковещательные услуги, при этом информация распространяется только в одну сторону - из сети к абонентам, по схеме "один ко многим".

Утрата радиосетями положения главного национального средства рекламы и наступление местного радио началось в 1948 г., с началом эпохи телевидения.

В течение 1950-х гг. "мыльные оперы" "перебежали" с радио на телевидение, что означало окончательный "закат" эпохи радиосетей. В следующее десятилетие сетевые программы ограничивались главным образом новостями и кратким освещением различного рода мероприятий.

Радиосети во многом отличаются от телевизионных сетей; различны также и отношения между радиосетями и их филиалами. В сущности, радиосети являются поставщиками программ, но в отличие от телевидения одна радиостанция может быть членом нескольких радиосетей одновременно. Например, местная радиостанция может транслировать спортивные репортажи одной национальной сети, специальные программы, репортажи, и новости -- другой, развлекательные передачи -- третьей. Если местные телевизионные станции продают рекламное время на основе достоинств сетевых программ, то в радиовещании, для того чтобы получить национальную рекламную поддержку, сети должны исходить из местных рейтингов.

Независимо от отличий в использовании сетевых программ радиостанциями и множества различий с телевидением, радиосети предлагают определенные преимущества, некоторые из которых аналогичны преимуществам телесетей. Например, рекламодатель готовит один заказ на график рекламы для многих станций, оплачивает один счет и ему гарантируется единое качество производства рекламы, входящей в графики всех станций. Сети также обеспечивают экономичный охват и, как само радио, позволяют установить контакты с теми целевыми сегментами аудитории, которые часто являются пассивными пользователями других медиа.

Возрождение радиосетей в значительной степени стало результатом использования технологий спутниковой связи. Доступность такой связи разработчикам национальных радиопрограмм предлагает ряд преимуществ для являющихся филиалами сетей станций.

Компьютерные сети

Компьютерные сети стали логическим результатом эволюции компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, они являются частным случаем распределенных компьютерных систем, а с другой стороны, могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

Классифицируя сети по территориальному признаку, различают глобальные (WAN), локальные (LAN) и городские (MAN) сети.

Хронологически первыми появились сети WAN. Они объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Первые глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от телефонных сетей. В них часто использовались уже существующие и не очень качественные линии связи, что приводило к низким скоростям передачи данных и ограничивало набор предоставляемых услуг передачей файлов в фоновом режиме и электронной почтой.

Сети LAN ограничены расстояниями в несколько километров; они строятся с использованием высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя более простые методы передачи данных, чем в глобальных сетях, достигать высоких скоростей обмена данными до нескольких гигабитов в секунду. Услуги предоставляются в режиме подключения и отличаются разнообразием.

Сети MAN предназначены для обслуживания территории крупного города. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они обладают качественными линиями связи и поддерживают высокие скорости обмена. Сети MAN обеспечивают экономичное соединение локальных сетей между собой, а также доступ к глобальным сетям.

Важнейший этап в развитии сетей -- появление стандартных сетевых технологий: Ethernet, FDDI, Token Ring, позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры различных типов.

Тенденция сближения различных типов сетей характерна не только для локальных и глобальных компьютерных сетей, но и для телекоммуникационных сетей других типов: телефонных сетей, радиосетей, телевизионных сетей. В настоящее время ведутся активные работы по созданию универсальных мультисервисных сетей, способных одинаково эффективно передавать информацию любого типа: данные, голос и видео.