Краткая характеристика систем оперативной связи.

 

Сегодня любая солидная организация должна иметь в своем распоряжении не­сколько компьютеров, объединенных в локальную корпоративную сеть, несколь­ко факсимильных аппаратов и много телефонов, работающих под управлением офисной АТС, модемную связь для передачи данных, электронную почту, выход в сеть Интернет и т. д. И для всех фирм остро стоит проблема организации опе­ративной, высокоскоростной, многофункциональной и качественной связи со своими партнерами, сотрудниками, потребителями товаров и услуг.

 

15. Что такое IP-телефония, ее основные проблемы.

Интернет-телефония (IP-телефония) является одним из важнейших направ­лений компьютерной телефонии, предназначенным для передачи голоса, данных и видео по каналам глобальной сети Интернет. В 1995 году появились первые программные продукты, поддерживающие голосовое общение через Интернет, которые позволяли осуществлять полудуплексную связь только между двумя компьютерами, имеющими одинаковые телефонные интерфейсы. Современные технологии интернет-телефонии поддерживают дуплексную связь, предостав­ляют пользователю удобный графический интерфейс и даже обеспечивают воз­можность проведения телеконференций.

Для передачи по Интернету голосового трафика его надо оцифровать, закодиро­вать, поместить в пакеты данных, передать пакеты по сети, собрать пакеты на принимающем узле, декодировать и воспроизвести.

При организации телефонных переговоров по вычислительным сетям необходи­мо передавать два типа информации:

командную;

речевую.

К командной информации относятся сигналы вызова, разъединения, а также другие служебные сообщения.

Сложность реализации систем интернет-телефонии состоит в том, что техно­логия передачи голоса по телефону принципиально отличается от принципов передачи данных по сети Интернет. Реализовать передачу голоса в канале, рас­считанном на пакетную передачу данных, на высоком уровне непросто. Качест­венная передача голоса зависит от трех составляющих:

1. качества кодирования голоса и размещения голосового трафика в пакетах;

2. качества передачи пакетов в сети;

3. успешности восстановления голосового трафика по полученным пакетам.

Оцифровку и кодирование голосового трафика в системах выполняют специали­зированные адаптеры — шлюзы.

Шлюз (gateway) или телефонный сервер (ITS, Internet Telephony Server) — устройство, которое осуществляет преобразование управляющей информации и данных, поступающих из одной сети (например телефонной) в пакеты сети Интернет и обратно. Причем такое преобразование не должно значительно ис­казить исходный речевой сигнал, а режим передачи должен обеспечить обмен информацией между абонентами в реальном масштабе времени. Популярным шлюзом является, например, VocalTech Gateway. Главные задачи шлюза — обес­печение качественного дуплексного телефонного общения абонентов в режиме пакетной передачи и коммутации цифровых сигналов — сохраняются. Шлюз может использоваться и при наличии компьютерного терминала, выполняя при этом более качественное преобразование.

Большая часть функций шлюза реализуется в процессах прикладного уровня. Основные факторы, влияющие на снижение качества передачи пакетов:

§ задержка — время ожидания доставки пакета информации от одного абонента другому. Для передачи голоса время задержки является критическим факто­ром: допустимое время задержки 250-300 мс, превышение этого значения уже не позволяет вести голосовое общение в реальном времени. Сокращению задержек способствует оптимальный выбор маршрута — каждый маршрути­затор приостанавливает продвижение пакета примерно на 10 мс;

§ искажения пакетов, которые бывают довольно редко и только при большом уровне помех или неисправностях аппаратуры;

§ потеря пакетов и перестановка их во времени. Рассмотрим последний фактор чуть более подробно.

 

СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИДЕОСВЯЗИ, ВАРИАНТЫ СЕТЕВОГО РЕШЕНИЯ ВИДЕОКОНФЕРЕНЦИЙ.

 

СИСТЕМЫ ФАКСИМИЛЬНОЙ СВЯЗИ.

 

Сегодня, при быстром развитии бизнеса, факсимильная связь необходима, чтобы просто выдержать конкуренцию, не говоря уже о достижении успеха.

Если вы не в состоянии выслать контракт немедленно, то рискуете потерять за­казчика. Если вы не в силах продемонстрировать новый эскиз сразу после его изготовления, рискуете потерять клиента. Заказчикам и клиентам важные доку­менты нужны без промедления, и решением проблемы является быстрая, про­стая и недорогая факсимильная связь.

Факсимильная связь не только намного быстрее обычной почты или курьерской доставки; она почти во всех случаях еще и гораздо дешевле. Факсимильная связь может быть как корпоративной и индивидуального пользования, так и коллек­тивного пользования. В России в 2001 году действовало более 1800 факсимиль­ных пунктов коллективного или общего пользования, предоставляющих услуги пользователям, не имеющим собственных корпоративных средств. С августа 2000 года началась эксплуатация международной факсимильной службы общего пользования «Бюро-факс» на территории Российской Федерации.

Факсимильная связь (fac simile — сделай подобное) — процесс дистанционной передачи неподвижных изображений и текста; основной ее функцией является передача документов с бумажных листов отправителей на бумажные листы по­лучателей; в качестве таких документов могут выступать тексты, чертежи, ри­сунки, схемы, фотоснимки и т. п. По существу, факсимильный способ передачи информации заключается в дистанционном копировании документов.

Факсимильную связь раньше называли фототелеграфной связью, но согласно рекомендациям МККТТ термин «фототелеграфная связь» следует применять только для систем передачи полутоновых изображений; более общим является термин «факсимильная связь», относящийся к системам передачи как полутоно­вых, так и штриховых документов.

В основу факсимильной связи положен метод передачи временной последова­тельности электрических сигналов, характеризующих яркость отдельных элемен­тов обрабатываемого документа. Разложение передаваемого изображения на элементы называется разверткой, а просмотр и считывание этих элементов — сканированием. Важное достоинство факсимильной связи — полная автомати­зация передачи, включая считывание информации с бумажного документа-ис­точника и регистрацию информации на бумажном документе-приемнике.

Для организации факсимильной связи используют факсимильные аппараты (те­лефаксы) и каналы связи: чаще всего телефонные каналы, реже цифровые кана­лы с интегральным сервисом (ISDN) и радиоканалы связи.

 

Скорости передачи факсимильной информации по телефонным каналам связи лежат в пределах 4800-28 800 бит/с (стандарт МККТТ v.34); при использова­нии цифровых каналов возможно более высокое сжатие информации, и скоро­сти передачи доходят до 64 000 бит/с.

Факсимильные аппараты могут автоматически устанавливать скорость передачи данных в случае, если принимающий телефакс или канал связи не достаточно качественны — в канале, например, высокий уровень помех. В этих случаях пер­воначально установленная, обычно максимально допустимая, скорость передачи снижается до тех пор, пока не будет достигнут уверенный прием сообщений, подтвержденный принимающим телефаксом (в начале сеанса передающий те­лефакс посылает специальный сигнал; принимающий аппарат, распознав этот сигнал, отправляет подтверждающее прием сообщение).

Например, время передачи текстового документа формата А4 при скорости 9600 бит/с составляет около 20 с, но если из-за низкого качества канала связи телефакс снизит скорость до 4800 бит/с, время передачи документа удвоится, а при скорости 2400 бит/с — увеличится в четыре раза, то есть документ будет передаваться уже более одной минуты.

Режимы разрешающей способности, используемые в факсимильных аппаратах:

Standard — обычный, разрешающая способность 100 х 200 dpi;

Fine (high) — качественный (высокий), разрешающая способность 200 х 200 dpi;

Superfine (superhigh) — высококачественный (сверхвысокий), разрешающая способность 400 х 200 dpi;

Halftone (Photo) — полутоновый (фоторежим), до 64 градаций серого. Поясним вышесказанное.

 

1. Основные пути совершенствования и развития компьютерных сетей.

 

1. Мультимедиасистемы. Компьютер и музыка.
2. Беспроводная передача данных.
3. Виртуальные локальные сети (VLAN).
4. Эффективность функционирования компьютерных сетей и перспективы их развития.

 

 

1. Телефонная, радиотелефонная и факсимильная связь.

 

РАДИОТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ

Сегодня деловые люди не представляют своей жизни без радиотелефона. Кому не знакома такая ситуация: после проведения переговоров с партнерами по бизнесу или с заказчиками возникает необходимость оперативного информирования своего руководства о результатах переговоров. Звонить из чужого офиса не­удобно, исправного таксофона в ближайшей округе нет, а не-информирование — смерти подобно; время уходит, и с ним уходит возможность успеть что-то предпринять. Потери от неполученной вовремя информации могут многократно пре­высить затраты на приобретение радиотелефона. И это только один из много­численных примеров такого рода.

Поэтому многие деловые люди ставят приобретение радиотелефона на одно из первых мест в смете расходов своей фирмы.

Беспроводные системы телефонной связи обычно называются системами радиотелефонной связи, а за рубежом — системами беспроводного абонентского дос­тупа (Wireless Local Loop — WLL). В последние годы системы радиотелефонной связи получили большое развитие. Они чаще всего используются в качестве региональных телефонных систем для связи с мобильными (mobile — подвижный) абонентами, а также для связи со стационарными объектами в тех случаях, когда отсутствуют проводные телефонные линии (например, в новостройках, в сельской местности и т. д.).

Создание систем радиотелефонной связи не требует прокладки дорогостоящих телекоммуникаций, проведения сложных инженерных работ, связь может быть организована в считанные дни независимо от рельефа местности и погодных условий.

Технология радиотелефонной связи позволяет обеспечить потребности крупных городов, быстрорастущих пригородов и дачных поселков, малых городов и ред­конаселенной сельской местности без развитой системы телекоммуникаций.

Она также может обеспечить надежную и оперативную связь ответственного работника, бизнесмена, коммерсанта, специалиста со своими сотрудниками и партнерами, где бы он ни находился: в другой организации, на совещании или симпозиуме, на даче, в лесу или на пляже.

Радиотелефонная связь может являться конкурентоспособной альтернативой для постоянного использования вместо проводной телефонии, поскольку последняя представляет собой довольно сложное хозяйство, требующее значительных капи­тальных вложений и трудоемкого текущего обслуживания, да подчас и не обес­печивает нужной оперативности соединения.

Среди радиотелефонных систем можно выделить такие их разновидности:

системы сотовой радиотелефонной связи;

системы транкинговой радиотелефонной связи;

телефоны с радиотрубкой (были рассмотрены ранее);

радиотелефонные удлинители (были рассмотрены ранее);

системы персональной спутниковой радиосвязи.

 

Факсимильная связь (fac simile — сделай подобное) — процесс дистанционной передачи неподвижных изображений и текста; основной ее функцией является передача документов с бумажных листов отправителей на бумажные листы по­лучателей; в качестве таких документов могут выступать тексты, чертежи, ри­сунки, схемы, фотоснимки и т. п. По существу, факсимильный способ передачи информации заключается в дистанционном копировании документов

ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ.

 

Телефонная связь представляет собой самый распространенный вид оперативной связи. Абонентами сети телефонной связи являются как физические лица, так и предприятия. Телефонная связь играет важную роль в фирмах, офисах и т. п. Так, для большинства фирм телефон является своеобразной визитной карточкой, поскольку первые контакты со смежниками и заказчиками чаще всего осуществля­ются по телефонной линии связи. Удобство соединения и сервисные возможно­сти телефонного аппарата, а они во многом определяются офисной автоматиче­ской телефонной станцией (АТС), формируют первое впечатление о солидности фирмы, а это немаловажно.

Телефонную связь можно разделить на:

• телефонную связь общего пользования (городскую, междугородную и т. д.);
• внутриучрежденческую телефонную связь.,

Особыми видами телефонной связи являются: радиотелефонная связь, видеотелефонная связь.

Система телефонной связи состоит из телефонной сети и абонентских терминалов.

В общем случае телефонная сеть — это совокупность узлов коммутации, роль которых выполняют автоматические телефонные станции (АТС), соединяющих их каналов связи и абонентских каналов, связывающих терминалы абонентов с АТС. Абонентские каналы часто называют каналами «последней мили» или просто «последней милей».

Абонентские терминалы (а ими могут быть абонентские телефонные аппараты, офисные АТС или компьютеры) обычно подключаются к сети по паре медных проводов — абонентской линии. Абонентская линия имеет в сети свой уникальный номер (номер абонента); ее длина, как правило, не должна превышать 7-8 км, и передача информации по ней ведется чаще всего в аналоговой форме.АТС соединяются друг с другом по так называемым соединительным линиям — сейчас практически во всех сетях общего пользования применяются четырехпроводные цифровые линии (по одной паре проводов для передачи сигналов в каждом направлении — от одной АТС к другой и обратно).

Телефонная сеть имеет иерархическую структуру. На нижнем уровне расположены оконечные АТС, к которым и подключаются абонентские терминалы; такая АТС имеет номер, обычно совпадающий с начальными цифрами номера абонента. Если АТС коммутирует более 10 000 абонентов (например, станция 5ESS обслуживает до 350 000 абонентов), то она делится на несколько логических подстанций, со своими отдельными номерами.

Совокупность АТС, обслуживающих некоторый географический регион, образует зону, которой присваивается уникальный номер внутри страны (например, Санкт-Петербург — зона 812, Москва — зона 095 и т. п.). Связь между зонами осуществляется с помощью АТС более высокого уровня иерархии — междугородных. Междугородные АТС имеют два номера: номер для своих внутренних АТС — 8, он единый для всех АТС России; номер для внешних междугородных АТС — ее уникальный номер (812, 095 и т. п.).

По такому же принципу междугородные АТС подключаются к АТС верхнего уровня — международным. В России для выхода на международную АТС следует набрать ее единый для страны номер — 10, а для входа в международную АТС другого государства — его код.

Таким образом, полный, всемирно уникальный абонентский номер состоит из кода страны, кода зоны внутри страны, номера АТС внутри зоны и номера абонентского терминала внутри АТС. Если абонентский терминал представляет собой офисную АТС, то для идентификации абонента может потребоваться добавочный номер абонента внутри офисной АТС.

Современная АТС — это программно управляемая коммутационная система, работающая с цифровыми сигналами. Это означает, что при вводе в АТС аналого­вый сигнал, поступающий с абонентской линии, переводится в цифровую форму и в этой форме распространяется далее по телефонной сети, преобразуясь снова в аналоговую форму при попадании в абонентскую линию другого абонента.

При обращении внутреннего абонента к АТС ему выделяется определенный внешний канал: количество внешних каналов у АТС много меньше количества подключенных к ней абонентов. Отношение числа абонентов АТС к числу ее внешних каналов называется коэффициентом концентрации. Нормальными значениями этого коэффициента считаются величины порядка 8:1-10:1 (коэффициент 8:1 означает, что если сразу все абоненты запросят у АТС соединение, то она сможет удовлетворить запросы только 12,5% из них; но вероятность одновременного обращения к АТС 1250 абонентов из 10000 при статистически средней интенсивности загрузки одного абонентского канала невелика, поэтому приведенные выше коэффициенты концентрации вполне приемлемы).

 

 

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

Основной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения компьютеров и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам — вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик.

Наиболее перспективные, создаваемые на основе персональных компьютеров, территориально распределенные информационно-вычислительные сети ориентируются не столько на вычислительную обработку информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную почту, системы телеконференций и информационно-справочные системы.

Специалисты считают, что в начале XXI века для общества цивилизованных стран произойдет смена основной информационной «среды». Удельные объемы информации, получаемой обществом по традиционным информационным каналам (радио, телевидение, печать) и по компьютерным сетям, можно проиллюстрировать следующей диаграммой, показанной на рисунке.

Уже сегодня пользователям глобальной информационной сети Интернет стала доступной практически любая, находящаяся в хранилищах знаний этой сети не конфиденциальная информация.

Можно почитать или посмотреть, например, любую из нескольких сотен религиозных книг, рукописей или картин в библиотеке Ватикана, оформленных в виде файлов, послушать музыку в Карнеги Холл, «заглянуть» в галереи Лувра или в кабинет президента США в Белом доме; пользователи этой суперсети могут получить для изучения интересующую их статью или подборку статей по нужной тематике, могут «опубликовать» в сети свою новую работу, обсудить ее с заинтересованными специалистами.

В сети Интернет реализован принцип «гипертекста», согласно которому абонент, выбирая встречающиеся в читаемом тексте ключевые слова, может получить необходимые дополнительные пояснения и дополнительные материалы для углубления в изучаемую проблему. Используя этот принцип, абоненты могут прочитать электронную газету, персонифицированную на любую интересующую его тематику, с любой степенью подробности и достоверности. Электронная почта Интернета позволяет получить почтовое отправление из любой точки земного шара (где есть терминалы этой сети) через 5 с, а не через неделю или месяц, как это имеет место при использовании обычной почты.

В Массачусетсском университете (США) создана электронная книга, куда можно записывать любую информацию из сети; читать эту книгу можно, отключившись от сети, автономно, в любом месте. Сама книга в твердом переплете содержит тонкие жидкокристаллические индикаторы — страницы с бумагообразной синтетической поверхностью и высоким качеством «печати».

При разработке и создании собственно компьютеров существенный и устойчивый приоритет в последние годы имеют сверхмощные компьютеры — суперкомпьютеры — и миниатюрные и сверхминиатюрные ПК. Ведутся, как уже указывалось, поисковые работы по созданию компьютеров 6-го поколения, базирующихся на распределенной «нейронной» архитектуре — нейрокомпьютеров. В частности, в нейрокомпьютерах могут использоваться уже имеющиеся специализированные сетевые МП — транспьютеры. Транспьютер — микропроцессор сети со встроенными средствами связи.

Например, транспьютер IMSТ800 при тактовой частоте 30 МГц имеет быстродействие 15 мли операций/с, а транспьютер IntelWARPпри 20 МГц — 20 млн операций/с (оба транспьютера 32-разрядные).

Ближайшие прогнозы по созданию отдельных устройств компьютера:

□ микропроцессоры с быстродействием 1000 MIPSи встроенной памятью 16 Мбайт;

□ встроенные сетевые и видеоинтерфейсы;

□ плоские (толщиной 3-5 мм) крупноформатные дисплеи с разрешающей способностью 1200 х 1000 пикселов и более;

□ портативные, размером со спичечный коробок, магнитные диски емкостью более 100 Гбайт; терабайтные дисковые массивы на их основе сделают практически ненужным стирание старой информацииПовсеместное использование мультиканальных широкополосных радио, волоконно-оптических и оптических каналовобм&ш информацией между компьютерами обеспечат практически неограниченную пропускную способность (трансфер до сотен миллионов байт в секунду).

Широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь аудио-ивидеосредствввода и вывода информации, позволят общаться с компьютером на естественном языке. Мультимедиа нельзя трактовать узко, только как мультимедиа на ПК. Нужно говорить о бытовом (домашнем) мультимедиа, включающем в себя и ПК, и целую группу потребительских устройств, доводящих потоки информации до потребителя и активно забирающих информацию у него.

Этому уже сейчас способствуют:

□ технологии медиасерверов, способных собирать и хранить огромнейшие объемы информации и выдавать ее в реальном времени по множеству одновременно приходящих запросов;

□ системы сверхскоростных широкополосных информационных магистралей, связывающие воедино все потребительские системы.

Названные ожидаемые технологии и характеристики устройств компьютеров совместно с их общей миниатюризацией могут сделать всевозможные вычислительные средства и информационные системы вездесущими (вспомните альтернативное название компьютера-блокнота:OmniBook), привычными, обыденными, естественно вписывающимися в нашу повседневную жизнь.

Специалисты предсказывают в ближайшие годы возможность создания компьютерной модели реального мира, такой виртуальной (кажущейся, воображаемой) системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами. Простейший прообраз такого кажущегося мира уже сейчас существует в сложных компьютерных играх. Но в будущем речь будет идти не об играх, а о виртуальной реальности в нашей повседневной жизни, когда нас в комнате, например, будут окружать сотни активных компьютерных устройств, автоматически включающихся и выключающихся по мере надобности, активно отслеживающих наше местоположение, постоянно снабжающих нас ситуационно необходимой информацией, активно воспринимающих нашу информацию и управляющих многими бытовыми приборами и устройствами.

Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности.'

Компьютерные системы: при работе на компьютере с «дружественным интерфейсом» абоненты по видеоканалу будут видеть виртуального собеседника, активно общаться с ним на естественном речевом уровне с аудио- и видеоразъяснениями, советами, подсказками. «Компьютерное одиночество», так вредно влияющее на психику активных пользователей, исчезнет.

Системы автоматизированного обучения: при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика.

Торговля: любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, нанесенным на торговый ярлык, а активной компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей всю необходимую ему информацию — что, где, когда, как, сколько и почем.

И так далее, и тому подобное.

Техническое обеспечение, необходимое для создания таких виртуальных систем:

□ дешевые, простые, портативные компьютеры со средствами мультимедиа;

□ программное обеспечение для «вездесущих» приложений;

□ миниатюрные приемо-передающие радиоустройства (транссиверы) для связи компьютеров друг с другом и с сетью;

□ вживляемые под кожу миниатюрные приемо-передающие чипы;

□ распределенные широкополосные каналы связи и сети.

Многие предпосылки для создания указанных компонентов, да и простейшие их прообразы уже существуют (вживляемые под кожу миниатюрные приемо-передающие чипы уже сейчас разработаны фирмой AppliedDigitalSolution).

Но есть и проблемы. Важнейшая из них — обеспечение прав интеллектуальной собственности и конфиденциальности информации, чтобы вся личная жизнь каждого из нас не стала всеобщим достоянием.