EntradaTrabajo del curso: Sistemas de telecomunicaciones inalámbricos. Información básica sobre sistemas de telecomunicaciones Sistemas de telecomunicaciones
Un área importante de la actividad humana es la infraestructura de la información, por lo que se están desarrollando muchas áreas necesarias. En un principio, se utilizó la red de telégrafos para ello, luego de lo cual comenzaron a aparecer teléfonos, radio, televisión y computadoras. Cualquier información creada en formato electrónico puede llegar al destino sin necesidad de un especialista.
Comunicación de los sujetos del país, la comunicación internacional funciona sobre la base de sistemas de telecomunicaciones multicanal. Para ello, se utilizan dispositivos analógicos y digitales. Con su ayuda, se transmiten audio, video, multimedia. Por lo tanto, las personas tienen acceso a Internet, celulares y muchos otros servicios. Por eso es necesario formar especialistas para trabajar en esta área.
Características de la profesión.
Si un graduado se gradúa con un título en sistemas de telecomunicaciones multicanal, ¿con quién trabajará? Puede conseguir un trabajo en una empresa para la vacante "técnico". Los deberes del empleado incluyen proporcionar un determinado territorio con comunicaciones, televisión, radiodifusión.
El técnico trabaja con lo necesario para que funcionen los sistemas de transmisión. La reconstrucción de las líneas y la instalación de los últimos equipos están en curso. El lugar principal en el equipo técnico pertenece a la tecnología de fibra óptica, con la ayuda de la cual se aumentan la velocidad de transmisión y la calidad de la red.
Formación de los empleados
La profesión de "sistemas de telecomunicaciones multicanal" de los futuros especialistas se enseña utilizando disciplinas aplicadas. Deben comprender la instalación y el funcionamiento del cable y sistemas digitales transmisión de datos.
Las conferencias estudian las tecnologías de cifrado de datos de software y hardware para proteger la información. Con un perfil formativo avanzado, se requiere dominar el plan de estudios de las actividades de gestión y gestión de la organización. Los colegios e institutos de diferentes ciudades de Rusia enseñan en la especialidad "sistemas de telecomunicaciones multicanal".
¿Qué pueden hacer los graduados?
Los especialistas deben operar sistemas de telecomunicaciones multicanal. Obligatorio trabajo en seguridad de información redes. Una actividad importante es la participación en el trabajo de producción de la organización.
Los empleados realizan el trabajo de varios puestos de empleados. Producen la convergencia de tecnologías y servicios de telecomunicaciones. Una de las áreas principales es la promoción de los servicios de red. Si un egresado egresó de la formación en la especialidad "sistemas de telecomunicaciones multicanal", ¿con quién debería trabajar y dónde? Se requieren técnicos en empresas gubernamentales y comerciales.
Responsabilidades de los especialistas
Los técnicos realizan la instalación y el mantenimiento. El monitoreo y diagnóstico de los sistemas es obligatorio. Los empleados eliminan las consecuencias de los accidentes y los defectos del equipo, determinan los métodos para restaurar el funcionamiento.
En las empresas de tecnología, se realizan mediciones de indicadores de equipos. Realizan la instalación y mantenimiento profesional de redes informáticas. El empleado asume la responsabilidad de la administración del equipo de red, la instalación y la configuración de acceso.
El técnico interactúa con los protocolos de red. Supervisa el funcionamiento de los equipos de red. En sus actividades profesionales, utilizan herramientas probadas de seguridad de la información. Otras responsabilidades incluyen:
- análisis del funcionamiento de los sistemas para identificar problemas;
- garantizar una administración segura;
- participación en la planificación del trabajo;
- seguimiento de nuevos sistemas;
- investigación de mercado.
Los profesionales construyen y operan sistemas de transmisión de información, operan en estaciones automáticas. Los graduados en la especialidad "sistemas de telecomunicaciones multicanal" se emplean en tiendas de equipos de línea, departamentos de retransmisiones de radio y centros de comunicaciones. El técnico adquiere las habilidades necesarias.
Salario y perspectivas
Si un graduado ha recibido la especialidad "sistemas de telecomunicaciones multicanal", el salario al principio será de unos 20.000 rublos. Al mismo tiempo, el empleado debe conocer y poder instalar y conectar equipos telefónicos, configurar una mini central telefónica automática, Internet.
El empleado necesita mejorar constantemente, aumentando el nivel de conocimientos y habilidades. Tal empleado siempre estará en demanda, lo que aumentará los ingresos personales. Para obtener mucho dinero, debe tener una gran experiencia en el mantenimiento de sistemas de comunicación, instalación de equipos y generación de documentación. Puede trabajar en empresas estatales y comerciales especializadas.
Enviar tu buen trabajo en la base de conocimientos es sencillo. Utilice el siguiente formulario
Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.
Publicado en http://www.allbest.ru/
Ministerio de Educación de la Federación de Rusia
Universidad Técnica Estatal del Lejano Oriente
(DVPI lleva el nombre de V.V. Kuibyshev)
Departamento de Diseño y Producción de Equipos de Radio
Sistemas de telecomunicaciones
Interpretada por D.R. Rakipova
alumno del grupo Pi (b) -21
Comprobado por T.A. Sebto
Preguntas principales
1. ¿Qué son los sistemas de telecomunicaciones?
2. ¿Qué es un sistema de información?
3. ¿Cuál es su función?
4. ¿Qué características de los sistemas de información conoce?
5. ¿Qué clasificaciones de sistemas de información conoce?
6. ¿Qué es un canal de comunicación?
7. ¿Qué tipos de canales de comunicación existen?
8. ¿Qué es una red de información?
9. ¿Cómo se puede organizar el acceso a las redes de información?
comunicación de la red de información de telecomunicaciones
Introducción
Conclusión
Conceptos básicos
Bibliografía
Introducción
Sin exagerar, el siglo XXI puede llamarse la era de la tecnología de la información. El concepto de tecnología de la información incluye muchos aspectos. Una de las partes más importantes de esta área es la transferencia directa de información a través de redes de información.
Las tecnologías de telecomunicaciones son los principios de la organización de sistemas y redes de comunicación analógicos y digitales modernos, incluidas las redes informáticas y de INTERNET.
Los medios de telecomunicaciones son un conjunto de dispositivos técnicos, algoritmos y software que le permiten transmitir y recibir voz, datos de información, información multimedia mediante oscilaciones eléctricas y electromagnéticas a través de canales de cable, fibra óptica y radio-técnicos en varias longitudes de onda. Estos son dispositivos para convertir información, su codificación y decodificación, modulación y demodulación, estos son modernos Tecnologías informáticas Procesando.
1. Características y clasificación de las redes de información
Las tecnologías modernas de telecomunicaciones se basan en el uso de redes de información.
Una característica distintiva de la red de comunicaciones son las grandes distancias entre puntos en comparación con las dimensiones geométricas de las áreas de espacio ocupadas por los puntos.
Red informática: una red de información que incluye equipos informáticos. Los componentes de la red de computación pueden ser computadoras y dispositivos periféricos que son fuentes y receptores de datos transmitidos a través de la red. Estos componentes constituyen el equipo terminal de datos (DTE o DTE - Equipo terminal de datos). Las computadoras, impresoras, trazadores y otros equipos informáticos, de medición y ejecutivos de sistemas automáticos y automatizados pueden actuar como OOD. La transferencia real de datos se produce utilizando medios y medios, unidos bajo el nombre del medio de transmisión de datos.
La preparación de los datos transmitidos o recibidos por el DTE desde el medio de transmisión de datos se lleva a cabo mediante un bloque funcional denominado Equipo de terminación de circuito de datos (DCE o DCE). El DCE puede ser una unidad estructuralmente separada o una unidad integrada en el DTE. El DTE y el DCE juntos constituyen una estación de datos, que a menudo se denomina nodo de red. Un ejemplo de DCE es un módem.
Las redes informáticas se clasifican según una serie de características.
Las redes informáticas se distinguen en función de la distancia entre los nodos a conectar:
¿Territorial? cubriendo un área geográfica significativa; entre las redes territoriales, se pueden distinguir las redes regionales y globales, que tienen, respectivamente, escalas regionales o globales; las redes regionales a veces se denominan redes MAN (Metropolitan Area Network) y el nombre común en inglés para las redes territoriales es WAN (Wide Area Network);
¿Local (LAN)? cubriendo un área limitada (generalmente dentro de la distancia de las estaciones a no más de unas pocas decenas o cientos de metros entre sí, con menos frecuencia de 1 ... 2 km); las redes de área local significan LAN (red de área local);
Corporativo (escala empresarial)? un conjunto de LAN interconectadas que cubren el territorio donde se encuentra una empresa o institución en uno o más edificios cercanos. Las redes informáticas locales y corporativas son el tipo principal de redes informáticas que se utilizan en los sistemas de diseño asistido por computadora (CAD).
La Internet global única se distingue especialmente (el servicio de información World Wide Web (WWW) implementado en ella se traduce al ruso como La World Wide Web); es una red de redes con tecnología propia. En Internet, existe el concepto de intranets (Intranets), redes corporativas dentro de Internet.
Distinga entre redes integradas, redes no integradas y subredes. Una red informática integrada (internetwork) es una colección interconectada de muchas redes informáticas, que se denominan subredes en la internetwork.
En los sistemas automatizados de las grandes empresas, las subredes incluyen las instalaciones informáticas de los departamentos de proyectos individuales. Se necesitan Internet para combinar tales subredes, así como para combinar medios técnicos de diseño asistido por computadora y sistemas de fabricación en un solo sistema de automatización integrado (CIM - Computer Integrated Manufacturing). Normalmente, las interredes están adaptadas para varios tipos de comunicación: telefonía, correo electrónico, transmisión de video, datos digitales, etc., en cuyo caso se denominan redes de servicios integrados. El desarrollo de Internet consiste en el desarrollo de herramientas y estándares de división en subredes heterogéneos para construir subredes que inicialmente se adaptan para la interfaz. Las subredes en Internet se combinan de acuerdo con la topología seleccionada mediante bloques de interfuncionamiento.
2. Arquitectura en capas de redes de información
En el caso general, para el funcionamiento de las redes informáticas, es necesario resolver dos problemas:
Transferir los datos para el propósito previsto en la forma correcta y de manera oportuna;
Los datos recibidos por el usuario deben ser reconocibles y tener la forma adecuada para su correcto uso.
El primer problema está relacionado con las tareas de enrutamiento y lo proporcionan los protocolos de red (protocolos de bajo nivel).
El segundo problema está causado por el uso de diferentes tipos de computadoras en redes, con diferentes códigos y sintaxis de lenguaje. Esta parte del problema se resuelve mediante la introducción de protocolos de alto nivel.
Por lo tanto, la arquitectura completa centrada en el usuario final incluye ambos protocolos.
Modelo de interacción de referencia desarrollado sistemas abiertos(OSI) apoya el concepto de que cada capa proporciona servicios a la capa superior y se basa en la capa inferior y utiliza sus servicios. Cada nivel realiza una función específica de transmisión de datos. Aunque deben funcionar en estricto orden, cada uno de los niveles permite varias variaciones. Considere el modelo de referencia. Consta de 7 capas y es una arquitectura en capas que se describe mediante protocolos y procedimientos estándar.
Las tres capas inferiores proporcionan servicios de red. Los protocolos que implementan estas capas deben proporcionarse en cada nodo de la red.
Las cuatro capas superiores proporcionan servicios a los propios usuarios finales y, por lo tanto, están asociadas con ellos y no con la red.
Capa fisica. Esta parte del modelo define las características físicas, mecánicas y eléctricas de las líneas de comunicación que componen la LAN (cables, conectores, líneas de fibra óptica, etc.). Podemos asumir que este nivel es responsable de Hardware... Aunque las funciones de otros niveles se pueden implementar en los microcircuitos correspondientes, siguen perteneciendo al software. La función de la capa física es asegurar que los símbolos que ingresan al medio físico en un extremo del canal lleguen al otro extremo. Cuando se utiliza este servicio de transporte de símbolos en sentido descendente, la tarea del protocolo de canal es garantizar una transmisión confiable (sin errores) de unidades de datos a través del canal. Estos bloques a menudo se denominan bucles o marcos. El procedimiento generalmente requiere: sincronización en el primer carácter de la trama, reconocimiento del final de la trama, detección de símbolos erróneos, si los hay, y corregir dichos símbolos de alguna manera (generalmente esto se hace solicitando la retransmisión de una trama en qué uno o más símbolos erróneos se detectan).
Nivel de canal. La capa de enlace de datos y la capa física debajo de ella proporcionan un canal de transmisión libre de errores entre dos nodos de la red. Esta capa define las reglas para usar la capa física por los nodos de la red. La representación eléctrica de los datos en la LAN (bits de datos, métodos de codificación de datos y marcadores) se reconoce en este y solo en este nivel. Aquí es donde se detectan (reconocen) los errores y se corrigen mediante solicitudes de retransmisión.
Capa de red. La función de la capa de red es establecer una ruta para la transmisión de datos a través de la red o, si es necesario, a través de múltiples redes desde el nodo de transmisión al nodo de destino. Esta capa también proporciona control de flujo o congestión para evitar el desbordamiento de los recursos de la red (almacenamiento en nodos y canales de transmisión), lo que puede provocar un cierre. Al realizar estas funciones en la capa de red, se utiliza el servicio de la capa inferior, un canal de transmisión de datos, que asegura la llegada sin errores de un bloque de datos insertado en el canal en el extremo opuesto a lo largo de la ruta de la red.
La tarea principal de los niveles inferiores es transferir bloques de datos a lo largo de la ruta desde la fuente al receptor, entregándolos de manera oportuna hasta el final deseado.
Entonces, la tarea de los niveles superiores es entregar los datos en la forma correcta y reconocible. Estas niveles superiores no conozco la existencia de la red. Proporcionan solo el servicio que se les exige.
Capa de transporte. Proporciona un intercambio de datos consistente y confiable entre dos usuarios finales. Para ello, la capa de transporte utiliza un servicio de capa de red. También controla el flujo para garantizar que los bloques de datos se reciban correctamente. Debido a las diferencias en los puntos finales, los datos en un sistema se pueden transmitir a diferentes velocidades, por lo que si el control de flujo no está implementado, los sistemas más lentos pueden verse abrumados por los más rápidos. Cuando hay más de un paquete en curso, el transporte controla el orden en el que pasan los componentes del mensaje. Si llega un duplicado de un mensaje recibido anteriormente, esta capa lo reconoce e ignora el mensaje.
Nivel de sesión. Las funciones de esta capa son coordinar la comunicación entre dos aplicaciones que se ejecutan en diferentes estaciones de trabajo. También proporciona servicios a la capa de presentación superior. Esto sucede en forma de un diálogo bien estructurado. Estas funciones incluyen la creación de una sesión, el control de la transmisión y recepción de paquetes de mensajes durante una sesión y la finalización de una sesión. Esta capa también gestiona las negociaciones según sea necesario para garantizar una comunicación correcta. El diálogo entre el usuario del servicio de sesión (es decir, las partes de la capa de presentación y la capa ascendente) puede consistir en un intercambio de datos normal o acelerado. Puede ser dúplex, es decir Transmisión bidireccional simultánea, cuando cada lado tiene la capacidad de transmitir de forma independiente, o semidúplex, es decir, con transmisión simultánea en una sola dirección. En este último caso, se aplican etiquetas especiales para transferir el control de un lado al otro. La capa de sesión proporciona un servicio de sincronización para superar cualquier error que encuentre. Con este servicio, los usuarios del servicio de sesión deben insertar marcas de sincronización en el flujo de datos. Si se detecta un error, la conexión de la sesión debe regresar a un cierto estado, los usuarios deben regresar al punto de ajuste del flujo de diálogo, descartar algunos de los datos transferidos y luego restaurar la transferencia a partir de este punto.
Capa de presentación. Gestiona y transforma la sintaxis de los bloques de datos que intercambian los usuarios finales. Esta situación puede ocurrir en PC heterogéneas (IBM PC, Macintosh, DEC, Next, Burrogh), que necesitan intercambiar datos. Propósito: transformación de bloques de datos sintácticos.
Nivel de aplicación. Los protocolos de aplicación imparten la semántica o el significado adecuados a la información intercambiada. Esta capa es el límite entre el PP y los procesos del modelo OSI. Un mensaje destinado a la transmisión a través de una red de computadoras ingresa al modelo OSI en un punto dado, pasa a través de la capa 1 (física), se reenvía a otra PC y viaja desde la capa 1 en orden inverso hasta que llega a la IP en otra PC a través de su capa de aplicación. Por lo tanto, la capa de aplicación proporciona un entendimiento mutuo de los dos programas de aplicación en diferentes computadoras.
3. Variedades de canales de comunicación
El medio de transmisión de datos es un conjunto de líneas de transmisión de datos y unidades de interacción (es decir, equipos de red no incluidos en las estaciones de datos) destinados a la transmisión de datos entre estaciones de datos. Los medios de transmisión de datos pueden ser públicos o dedicados a usuario específico.
Canal (canal de comunicación): medio de transmisión de datos unidireccional. Un ejemplo de canal podría ser una banda de frecuencia asignada a un solo transmisor en comunicaciones por radio.
Canal de transmisión de datos: medio de intercambio de datos bidireccional, incluido el equipo para la terminación del canal de datos y la línea de transmisión de datos. Por la naturaleza del medio físico de transmisión de datos (PD), los canales de transmisión de datos se distinguen en líneas de comunicación ópticas, líneas de comunicación cableadas (cobre) e inalámbricas.
Los canales de comunicación se pueden dividir en:
1. Líneas de comunicación por cable
En las redes de computadoras, las líneas de comunicación por cable están representadas por cables coaxiales y pares de cables trenzados. Pares trenzados a veces se denomina línea balanceada en el sentido de que los dos cables de la línea llevan los mismos niveles de señal (con respecto a tierra), pero con diferentes polaridades. Cuando se recibe, se percibe una diferencia de señal, llamada señal parafásica. Entonces, el ruido de modo común se autocompensa.
2. Líneas de comunicación óptica
Las líneas de comunicación óptica se implementan en forma de líneas de comunicación de fibra óptica (FOCL). La estructura del FOCL es un núcleo de cuarzo con un diámetro de 10 micrones, cubierto con un revestimiento reflectante. Los FOCL son la columna vertebral de la transmisión de datos de alta velocidad, especialmente a largas distancias.
3. Canales de comunicación inalámbrica
En los canales inalámbricos, la información se transmite en función de la propagación de ondas de radio.
Cuanto mayor sea la frecuencia portadora, mayor será la capacidad (número de canales) del sistema de comunicación, pero menores serán las distancias límite a las que es posible la transmisión directa entre dos puntos sin repetidores. La primera de las razones da lugar a la tendencia a dominar nuevos rangos de frecuencias más altas.
Los canales de radio están incluidos en el parte de en sistemas de comunicación por satélite y radioenlaces utilizados en redes territoriales, en sistemas celulares comunicaciones móviles, se utilizan como una alternativa a los sistemas de cable en redes locales y cuando se conectan redes de oficinas individuales y empresas a redes corporativas.
4. Canales de transmisión de datos por satélite
Los satélites en los sistemas de comunicación pueden estar ubicados en órbitas geoestacionarias (altitud 36 mil km) o bajas. Con las órbitas geoestacionarias, los retrasos en la transmisión de la señal son notables (ida y vuelta unos 520 ms). Es posible cubrir la superficie de todo el globo con cuatro satélites. En los sistemas LEO, un usuario específico es atendido alternativamente por diferentes satélites. Cuanto menor es la órbita, menor es el área de cobertura y, por lo tanto, se necesitan más estaciones terrestres o el espacio entre conexión satelital, lo que naturalmente hace que el satélite sea más pesado. El número de satélites también es mucho mayor (normalmente varias docenas).
La estructura de los canales de transmisión de datos por satélite se puede ilustrar con el ejemplo del conocido sistema VSAT (Very Small Aperture Terminal). La parte de tierra del sistema está representada por un conjunto de complejos, cada uno de los cuales incluye una estación central (CS) y estaciones de abonado (AP). La CS se comunica con el satélite a través de un canal de radio (rendimiento 2 Mbit / s) a través de una antena direccional con un diámetro de 1 ... 3 my un equipo transceptor. Los AP se conectan a la estación central de acuerdo con el esquema de "estrella" utilizando equipos multicanal o mediante un canal de radio a través de un satélite. Los AP que están conectados a través de un canal de radio (estos son objetos móviles o de difícil acceso) tienen sus propias antenas y se asigna una frecuencia diferente para cada AP. El DS transmite sus mensajes en una frecuencia fija y los recibe en las frecuencias AP.
4. Organización del acceso a las redes de información
La estructura de las redes territoriales
La Internet global es la red más grande y única de su tipo en el mundo. Ocupa una posición única entre las redes globales. Sería más correcto considerarlo como una fusión de muchas redes que conservan su significado independiente. De hecho, Internet no tiene una propiedad clara ni una identidad nacional. Cualquier red puede tener conexión a Internet y, por tanto, ser considerada parte de ella si utiliza los protocolos TCP / IP aceptados para Internet o tiene convertidores a protocolos TCP / IP. Casi todas las redes nacionales y regionales tienen acceso a Internet.
Una red territorial (nacional) típica tiene una estructura jerárquica.
El nivel superior son los nodos federales, interconectados por canales de comunicación troncales. Los canales troncales se organizan físicamente en líneas de fibra óptica o en canales de comunicación por satélite. El nivel medio son los nodos regionales que forman redes regionales. Están conectados a nodos federales y, posiblemente, entre sí mediante canales dedicados de alta o media velocidad, como los canales T1, E1, B-ISDN o líneas de retransmisión de radio. El nivel inferior son los nodos locales (servidores de acceso) conectados a nodos regionales, principalmente canales de comunicación telefónicos dedicados o dial-up, aunque hay una tendencia notable hacia la transición a canales de alta y media velocidad. Es a los nodos locales a los que se conectan las redes locales de las pequeñas y medianas empresas, así como las computadoras de los usuarios individuales. Las redes corporativas de las grandes empresas están conectadas a nodos regionales con canales dedicados de alta o media velocidad.
Principales tipos de acceso
1. Servicio de tecnología de telecomunicaciones. Los principales servicios que brindan las tecnologías de telecomunicaciones son:
Correo electrónico;
Transferencia de archivos;
Teleconferencias;
Servicios de ayuda (tablones de anuncios);
Videoconferencia;
Acceso a recursos de información (bases de información) de servidores de red;
Comunicaciones móviles celulares;
Telefonía informática;
La especificidad de las telecomunicaciones se manifiesta principalmente en los protocolos de aplicación. Entre estos, los más conocidos son los protocolos relacionados con Internet y los protocolos ISO-IP (ISO 8473), que pertenecen al modelo de sistemas abiertos de siete capas. Los protocolos de aplicación de Internet incluyen lo siguiente:
Telnet es un protocolo de emulación de terminal o, en otras palabras, un protocolo de implementación. control remoto se utiliza para conectar el cliente al servidor cuando se encuentran ubicados en diferentes computadoras, el usuario a través de su terminal tiene acceso a la computadora del servidor;
FTP: protocolo de intercambio de archivos (se implementa el modo de nodo remoto), el cliente puede solicitar y recibir archivos del servidor, cuya dirección se especifica en la solicitud;
HTTP (Protocolo de transmisión de hipertexto): un protocolo para la comunicación entre servidores WWW y clientes WWW;
NFS es un sistema de archivos de red que proporciona acceso a archivos de todas las máquinas UNIX en la red local, es decir, Los sistemas de archivos de nodo aparecen al usuario como un solo sistema de archivos;
SMTP, IMAP, POP3: protocolos de correo electrónico.
Estos protocolos se implementan utilizando el software adecuado. Para Telnet, FTP, SMTP en el lado del servidor, se asignan números de puerto de protocolo fijo.
2. Correo electrónico.
El correo electrónico (E-mail) es un medio de intercambio de mensajes por comunicaciones electrónicas (fuera de línea). Puede reenviar mensajes de texto y archivos archivados. Este último puede contener datos (por ejemplo, textos de programa, datos gráficos) en varios formatos.
3. Intercambio de archivos.
Intercambio de archivos: acceso a archivos distribuidos en diferentes computadoras. En Internet, a nivel de aplicación, Protocolo FTP... El acceso es posible en los modos fuera de línea y en línea. En el modo fuera de línea, se envía una solicitud al servidor FTP, el servidor genera y envía una respuesta a la solicitud. En el modo en línea, se realiza la navegación interactiva de los directorios del servidor FTP, la selección y transferencia de los archivos necesarios. Se requiere un cliente FTP en la computadora del usuario.
4. Teleconferencias y "foros de mensajes".
Teleconferencias: acceso a la información asignada para uso grupal en conferencias individuales (grupos de noticias). Es posible realizar teleconferencias locales y globales. Incluir contenido en grupos de noticias, enviar nuevas presentaciones y cumplir con los pedidos son las funciones principales del software de teleconferencia. Son posibles los modos de correo electrónico y en línea.
El sistema de teleconferencia más grande es USENET. En USENET, la información está organizada jerárquicamente. Los mensajes se envían como una avalancha o mediante listas de correo. En el modo en línea, puede leer la lista de mensajes y luego el mensaje seleccionado. En el modo fuera de línea, se selecciona un mensaje de la lista y se le envía un pedido.
Las teleconferencias pueden ser con o sin moderador. Ejemplo: un equipo de autores que trabaja en un libro en listas de correo.
También hay instalaciones para conferencias de audio (teleconferencias de voz). La llamada, conexión, conversación se produce para el usuario como en un teléfono normal, pero la conexión pasa por Internet.
El "tablón de anuncios" electrónico BBS (Bulletin Board System) es una tecnología similar en funcionalidad a una teleconferencia que le permite enviar mensajes de manera centralizada y rápida a muchos usuarios. Software BBS combina correo electrónico, teleconferencias y uso compartido de archivos. Ejemplos de programas que tienen facilidades de BBS son Lotus Notes, World-group.
5. Acceso a bases de datos distribuidas.
En los sistemas "cliente / servidor", la solicitud debe ser generada en la computadora del usuario, y la organización de la recuperación de datos, su procesamiento y la formación de una respuesta a la solicitud pertenecen al servidor de la computadora. En este caso, la información necesaria se puede distribuir entre diferentes servidores. En Internet hay servidores de bases de datos especiales llamados WAIS (Wide Area Information Server), que pueden contener colecciones de bases de datos bajo el control de varios DBMS.
Un escenario típico para trabajar con un servidor WAIS:
Seleccionar la base de datos requerida;
Formación de una consulta que consta de palabras clave;
Enviar una solicitud al servidor WAIS;
Recibir del servidor las cabeceras de los documentos correspondientes a las palabras clave dadas;
Seleccionar el encabezado deseado y enviarlo al servidor;
Obteniendo el texto del documento.
Desafortunadamente, WAIS no se está desarrollando actualmente, por lo que se utiliza poco, aunque la indexación y la búsqueda por índices en grandes conjuntos de información no estructurada, que era una de las funciones principales de WAIS, es una tarea urgente.
6. Sistema de información WWW.
WWW (World Wide Web) es un sistema de información de hipertexto de Internet. Su otro nombre corto es Web. Este sistema más moderno ofrece a los usuarios más opciones.
Primero, es el hipertexto, un texto estructurado con la introducción de referencias cruzadas, que refleja las conexiones semánticas de partes del texto. Las palabras de referencia están resaltadas con color y / o subrayadas. Al seleccionar un enlace, aparece el texto o la imagen asociados con la palabra del enlace. Puede buscar el material deseado por palabras clave.
En segundo lugar, se facilita la presentación y adquisición de imágenes gráficas. La información accesible a través de la web se almacena en servidores web. El servidor tiene un programa que monitorea constantemente la llegada de solicitudes de clientes a un puerto específico (generalmente el puerto 80). El servidor atiende las solicitudes enviando al cliente el contenido de las páginas Web solicitadas o los resultados de los trámites solicitados. Los programas cliente de WWW se denominan navegadores.
Hay navegadores de texto y gráficos. Los navegadores tienen comandos para paginar, pasar al documento anterior o siguiente, imprimir, hacer clic en un enlace de hipertexto, etc. Para la preparación de materiales y su inclusión en la base de datos de la WWW, se Lenguaje HTML(Lenguaje de marcado de hipertexto) y los editores de software que lo implementan, como Internet Assistant como parte de Word o Site Edit, la preparación de documentos se proporciona como parte de la mayoría de los navegadores.
Se ha desarrollado un protocolo HTTP basado en TCP / IP para la comunicación entre servidores web y clientes. El servidor web recibe la solicitud del navegador, encuentra el archivo que coincide con la solicitud y lo pasa al navegador para su visualización.
Conclusión
Las tecnologías de intranet e Internet continúan evolucionando. Se están desarrollando nuevos protocolos; los antiguos están siendo revisados. NSF ha hecho el sistema mucho más complejo al introducir su red troncal, varias redes regionales y cientos de redes universitarias.
Otros grupos también continúan uniéndose a Internet. El cambio más significativo no se debió a la adición de redes adicionales, sino a tráfico adicional... Los físicos, químicos y astrónomos trabajan e intercambian más datos que los informáticos, que constituyen la mayoría de los primeros usuarios del tráfico de Internet. Estos nuevos científicos llevaron a un aumento significativo en las descargas de Internet cuando comenzaron a usarlo, y las descargas aumentaron constantemente a medida que lo usaban cada vez más.
Para adaptarse al crecimiento del tráfico, la capacidad de la red troncal NSFNET se ha duplicado, lo que da como resultado una capacidad actual de aproximadamente 28 veces la capacidad original; Está previsto otro aumento para llevar esta proporción a 30.
Por el momento, es difícil predecir cuándo desaparecerá la necesidad de aumentar el ancho de banda adicional. El crecimiento de la demanda de intercambio de redes no fue inesperado. La industria informática se ha complacido mucho con las constantes demandas de más potencia de procesamiento y más memoria para los datos a lo largo de los años. Los usuarios apenas están comenzando a comprender cómo usar la red. En el futuro, podemos esperar un aumento constante en la necesidad de interacción. Por lo tanto, se requerirán tecnologías de interoperabilidad de mayor ancho de banda para adaptarse a este crecimiento.
La expansión de Internet radica en la complejidad creada por el hecho de que varios grupos autónomos forman parte de una Internet unificada. Los diseños originales de muchos subsistemas asumieron una gestión centralizada. Ha sido necesario un gran esfuerzo para ajustar estos proyectos para que funcionen bajo una gobernanza descentralizada.
Por lo tanto, para un mayor desarrollo de las redes de información, se requerirán tecnologías de comunicación de mayor velocidad.
Conceptos básicos
La red de comunicaciones es un sistema formado por objetos que realizan las funciones de generar, transformar, almacenar y consumir un producto, denominados puntos (nodos) de la red y líneas de transmisión (enlaces, comunicaciones, conexiones) que transfieren el producto entre puntos.
Red de información: una red de comunicación en la que la información es producto de la generación, el procesamiento, el almacenamiento y el uso.
Red informática: una red de información que incluye equipos informáticos.
El medio de transmisión de datos es un conjunto de líneas de transmisión de datos y unidades de interacción (es decir, equipos de red no incluidos en las estaciones de datos) destinados a la transmisión de datos entre estaciones de datos.
Línea de transmisión de datos: medios que se utilizan en las redes de información para propagar señales en la dirección deseada.
Canal (canal de comunicación): medio de transmisión de datos unidireccional.
Canal de transmisión de datos: medio de intercambio de datos bidireccional, incluido el equipo de terminación del canal y la línea de transmisión de datos.
Bibliografía
1. Semenov Yu.A. Protocolos y recursos de Internet. M.: Radio y comunicación, 1996.
2. Lazarev V.G. Redes digitales inteligentes: un manual. / Ed. Académico N.A. Kuznetsov. - M.: Finanzas y Estadística, 1996.
3. Finaev V.I. Intercambios de información en sistemas complejos: Tutorial... Taganrog: Editorial TRTU, 2001.
4. A.V. Pushnin, V.V. Yanushko. Redes de información y telecomunicaciones. Taganrog: Editorial TRTU, 2005.128 p.
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La clasificación de los conjuntos combustibles se basa en las características funcionales, informativas y estructurales más características.
Por el grado de dispersión territorial Los elementos de red (sistemas de abonados, nodos de comunicación) distinguen entre redes informáticas globales (estatales), regionales y locales (GVS, RVS y LAN).
Por la naturaleza de las funciones implementadas Las redes se dividen en informáticas (las principales funciones de dichas redes son el procesamiento de la información), informativas (para obtener datos de referencia a solicitud de los usuarios), informáticas de información o mixtas, en las que las funciones informáticas y de información se realizan de una forma determinada, no -relación constante.
A modo de control Las AF se dividen en redes con centralizado(la red tiene uno o más órganos de gobierno), descentralizado(cada altavoz tiene instalaciones para la gestión de la red) y manejo mixto, en el que, en una determinada combinación, se implementan los principios de control centralizado y descentralizado (por ejemplo, bajo control centralizado, solo se resuelven tareas de máxima prioridad, asociadas al procesamiento de grandes cantidades de información).
Sobre la organización de la transferencia de información Las redes se dividen en redes con selección de información y enrutamiento de información. En redes con selección de información, construido sobre la base de un monocanal, la interacción de los AS se realiza mediante la elección (selección) de los bloques de datos (tramas) dirigidos a ellos: todas las tramas transmitidas en la red están disponibles para todos los AS de la red , pero solo el AS para el que están destinados se lleva una copia del marco. En redes con información de enrutamiento Se pueden utilizar múltiples rutas para transferir tramas del remitente al receptor. Por tanto, con la ayuda de los sistemas de comunicación de la red, se soluciona el problema de elegir la ruta óptima (por ejemplo, la más corta en cuanto a tiempo de entrega de la trama al destinatario).
Por el tipo de organización de la transmisión de datos Las redes de enrutamiento de información se dividen en redes de conmutación de circuitos (canales), conmutación de mensajes y conmutación de paquetes. Hay redes en funcionamiento que utilizan sistemas de transmisión de datos mixtos.
Por topología, esos. En las configuraciones de elementos de TVS, las redes se dividen en dos clases: broadcast y secuencial. Las configuraciones de transmisión y gran parte de las configuraciones secuenciales (anillo, estrella con centro inteligente, jerárquica) son características de las LAN. Para redes regionales y de área amplia, la más común es una topología arbitraria (en malla). La configuración jerárquica y la "estrella" también han encontrado aplicación.
EN configuraciones de transmisión en un momento dado, solo una estación de trabajo (sistema de abonado) puede funcionar para la transmisión de tramas. El resto de las PC de la red pueden recibir esta trama, es decir, tales configuraciones son típicas de las LAN selectivas de información. Los principales tipos de configuración de transmisión son bus común, árbol, estrella con un centro pasivo. Las principales ventajas de una LAN con un bus común son la simplicidad de expansión de la red, la simplicidad de los métodos de control utilizados, la ausencia de un control centralizado y el mínimo consumo de cables. Una LAN de árbol es una versión más avanzada de una red de bus. Un árbol se forma conectando varios buses con repetidores activos o multiplicadores pasivos (“hubs”), cada rama del árbol es un segmento. La falla de un segmento no conduce a la falla del resto. En una LAN con topología en estrella, hay un conector pasivo o un repetidor activo en el centro, dispositivos bastante simples y confiables.
En configuraciones secuenciales típicas de redes con enrutamiento de información, la transmisión de datos se lleva a cabo secuencialmente desde un PC a otro vecino, y se pueden utilizar diferentes tipos de medios de transmisión físicos en diferentes partes de la red.
Los requisitos para transmisores y receptores son menores que en las configuraciones de transmisión. Las configuraciones secuenciales incluyen: arbitraria (celular), jerárquica, anillo, cadena, estrella con un centro inteligente, copo de nieve. En las LAN, las más extendidas son el anillo y la estrella, así como las configuraciones mixtas: estrella-anillo, estrella-bus.
En una LAN con topología en anillo, las señales se transmiten en una sola dirección, generalmente en sentido antihorario. Cada PC tiene hasta un fotograma completo de memoria. Al mover una trama alrededor del anillo, cada PC recibe una trama, analiza su campo de dirección, toma una copia de la trama, si está dirigida a esta PC, y retransmite la trama. Naturalmente, todo esto ralentiza la transferencia de datos en el anillo, y la duración del retraso está determinada por el número de PC. La eliminación de una trama del anillo normalmente la realiza la estación emisora. En este caso, la trama hace un círculo completo alrededor del anillo y regresa a la estación emisora, que lo percibe como un recibo, una confirmación de la recepción de la trama por parte del destinatario. La estación receptora también puede eliminar una trama del anillo, luego la trama no completa un círculo completo y la estación emisora no recibe un recibo de confirmación.
La estructura de anillo proporciona una funcionalidad bastante amplia de la LAN con alta eficiencia de uso de un monocanal, bajo costo, simplicidad de métodos de control y la capacidad de monitorear la operatividad de un monocanal.
En la transmisión y la mayoría de las configuraciones secuenciales (con la excepción del anillo), cada segmento del cable debe proporcionar la transmisión de señales en ambas direcciones, lo que se logra: en redes de comunicación semidúplex, utilizando un cable para la transmisión alterna en dos direcciones; en redes dúplex, utilizando dos cables unidireccionales; en sistemas de banda ancha: el uso de diferentes frecuencias portadoras para la transmisión simultánea de señales en dos direcciones.
Las redes globales y regionales, como las locales, pueden, en principio, ser homogéneas (homogéneas), en las que se utilizan computadoras compatibles con software, y heterogéneas (heterogéneas), incluidas las computadoras con software incompatible. Sin embargo, dada la longitud del suministro de agua caliente y el DCS y la gran cantidad de computadoras que se utilizan en ellos, estas redes suelen ser heterogéneas.
La función principal de los sistemas de telecomunicaciones (TCS) o sistemas de transmisión de datos (SPD) es organizar un intercambio de información rápido y confiable entre los abonados. El principal indicador de la eficiencia de TCS, el tiempo de entrega de la información, depende de varios factores: la estructura de la red de comunicación, el rendimiento de las líneas de comunicación, los métodos para conectar los canales de comunicación entre los abonados que interactúan, los protocolos de intercambio de información, los métodos de acceso de los abonados al medio de transmisión, métodos de enrutamiento de paquetes.
Tipos de redes, líneas y canales de comunicación. TVS utiliza redes de comunicación: teléfono, telégrafo, televisión, satélite. Como líneas de comunicación se utilizan las siguientes: cable (líneas telefónicas ordinarias, par trenzado, cable coaxial, líneas de comunicación de fibra óptica (FOCL, o fibras ópticas), relé de radio, líneas de radio.
Entre líneas de cable las fibras ópticas tienen el mejor rendimiento. Sus principales ventajas: alto rendimiento (cientos de megabits por segundo) debido al uso de ondas electromagnéticas en el rango óptico; insensibilidad a los campos electromagnéticos externos y la ausencia de su propia radiación electromagnética, baja intensidad de trabajo de tendido de un cable óptico; seguridad contra chispas, explosiones y incendios; mayor resistencia a entornos agresivos; baja gravedad específica (la relación entre la masa lineal y el ancho de banda); amplias áreas de aplicación (creación de carreteras de acceso público, sistemas de comunicación informática con dispositivos periféricos de redes locales, en tecnología de microprocesadores, etc.).
Desventajas de FOCL: la transmisión de la señal se realiza en una sola dirección; conectar computadoras adicionales a la fibra óptica atenúa significativamente la señal; los módems de alta velocidad necesarios para las fibras ópticas siguen siendo caros; las guías de luz que conectan las computadoras deben estar equipadas con convertidores de señales eléctricas en señales de luz y viceversa.
Los siguientes se utilizan en conjuntos combustibles. tipos de canales de comunicación:
simplex, cuando el transmisor y el receptor están conectados por una línea de comunicación, a través de la cual la información se transmite solo en una dirección (esto es típico de las redes de comunicación de televisión);
medio duplex, cuando dos nodos de comunicación también están conectados por una línea, a lo largo de la cual la información se transmite alternativamente en una dirección, luego en la dirección opuesta (esto es típico para información y referencia, sistemas de solicitud-respuesta);
dúplex, cuando dos nodos de comunicación están conectados por dos líneas (enlace directo e inverso), a lo largo de las cuales la información se transmite simultáneamente en direcciones opuestas.
Canales de comunicación conmutados y dedicados. TCS distingue entre canales de comunicación dedicados (no conmutados) y aquellos con conmutación durante la transmisión de información a través de estos canales.
Utilizando canales dedicados El equipo transceptor de comunicación de los nodos de comunicación está conectado permanentemente entre sí. Esto asegura un alto grado de preparación del sistema para transferir información, más alta calidad comunicación, soporte para una gran cantidad de gráficos. Debido a los costos relativamente altos de operar redes con canales de comunicación dedicados, su rentabilidad se logra solo si los canales están completamente cargados.
Para canales conmutados las comunicaciones creadas solo para el tiempo de transmisión de una cantidad fija de información se caracterizan por una alta flexibilidad y un costo relativamente bajo (con un pequeño volumen de tráfico). Desventajas de tales canales: pérdida de tiempo para la conmutación (establecimiento de comunicación entre abonados), posibilidad de bloqueo debido a la ocupación de ciertas secciones de la línea de comunicación, menor calidad de comunicación, alto costo con un volumen significativo de tráfico.
Codificación analógica y digital de datos digitales. La transferencia de datos de un nodo TCS a otro se realiza mediante la transmisión secuencial de todos los bits del mensaje desde el origen al destino. Físicamente, los bits de información se transmiten como señales eléctricas analógicas o digitales. Cosa análoga son llamados señales que puede representar un número infinito de valores de una cierta cantidad dentro de un rango limitado. Digital(discreto) señales puede tener uno o un conjunto finito de valores. Cuando se trabaja con señales analógicas, se utiliza una señal portadora analógica de onda sinusoidal para transmitir datos codificados, y cuando se trabaja con señales digitales, se utiliza una señal de dos niveles. señal discreta... Las señales analógicas son menos sensibles a la distorsión debido a la atenuación en el medio de transmisión, pero la codificación y decodificación de datos es más fácil para las señales digitales.
Codificación analógica Se utiliza cuando se transmiten datos digitales a través de líneas de comunicación telefónicas (analógicas), que dominan en TVS regionales y globales y están inicialmente enfocadas a la transmisión de señales acústicas (habla). Antes de la transmisión, los datos digitales, que generalmente provienen de una computadora, se convierten en forma analógica mediante un modulador-demodulador (módem), que proporciona una interfaz de digital a analógico.
Hay tres formas de convertir datos digitales a formato analógico o tres métodos de modulación:
Amplitud modulada, cuando solo la amplitud de la portadora de oscilaciones sinusoidales cambia de acuerdo con la secuencia de bits de información transmitidos: por ejemplo, cuando se transmite una unidad, la amplitud de las oscilaciones se establece grande, y cuando se transmite cero, es baja, o la señal de la portadora está ausente en absoluto;
modulación de frecuencia, cuando, bajo la influencia de señales moduladoras (bits de información transmitidos), solo cambia la frecuencia portadora de oscilaciones sinusoidales: por ejemplo, cuando se transmite cero, es baja;
modulación de fase, cuando, de acuerdo con la secuencia de bits de información transmitidos, solo cambia la fase de la portadora de oscilaciones sinusoidales: al cambiar de la señal 1 a la señal 0 o viceversa, la fase cambia en 180 grados.
El módem transmisor convierte (modula) la señal portadora de onda sinusoidal (amplitud, frecuencia o fase) para que pueda transportar la señal moduladora, es decir, datos digitales de una computadora o terminal. La transformación inversa (demodulación) la realiza el módem receptor. De acuerdo con el método de modulación implementado, los módems se distinguen por la modulación de amplitud, frecuencia y fase. Las más extendidas son las modulaciones de frecuencia y amplitud.
Codificación digital Los datos digitales se realizan directamente cambiando los niveles de señales que transportan información.
Por ejemplo, si en una computadora los datos digitales están representados por señales de niveles de 5V para el código 1 y 0.2V para el código 0, entonces cuando estos datos se transmiten a la línea de comunicación, los niveles de señal se convierten a + 12V y -12V, respectivamente. . Dicha codificación se lleva a cabo, en particular, utilizando adaptadores en serie asíncronos RS-232-C cuando se transfieren datos digitales de una computadora a otra en distancias cortas (decenas y cientos de metros).
Sincronización de elementos TCS. La sincronización es parte del protocolo de comunicación. En el proceso de sincronización de la comunicación, se asegura el funcionamiento síncrono del equipo receptor y transmisor, en el que el receptor muestrea los bits de información entrantes (es decir, el nivel de señal en la línea de comunicación) se mide estrictamente en el momento de su llegada. Las señales de sincronización configuran el receptor para el mensaje transmitido incluso antes de que llegue, mantienen la sincronización del receptor con los bits de datos entrantes.
Dependiendo de los métodos para resolver el problema de sincronización, existen transmisión síncrona, transmisión asíncrona y transmisión de autoajuste.
Transmisión sincrónica se diferencia en la presencia de una línea de comunicación adicional (excepto la principal, a través de la cual se transmiten los datos) para la transmisión de pulsos de sincronización (SI) de una frecuencia estable. Cada SI ajusta el receptor. La entrega de bits de datos a la línea de comunicación por parte del transmisor y el muestreo de señales de información por parte del receptor se realizan en los momentos de aparición del SI. En la transmisión síncrona, la sincronización es muy confiable, pero esto tiene un alto precio: la necesidad de una línea de comunicación adicional.
Transmisión asincrónica no requiere una línea de comunicación adicional. La transmisión de datos se realiza en pequeños bloques de longitud fija (normalmente bytes). La sincronización del receptor se logra enviando un bit adicional antes de cada byte transmitido, un bit de inicio, y después del byte transmitido, otro bit adicional, un bit de parada. Se utiliza un bit de inicio para la sincronización. Este método de sincronización solo se puede utilizar en sistemas con velocidades de datos bajas.
Transmisión de autoajuste, tampoco requiere una línea de comunicación adicional, se utiliza en sistemas modernos de transmisión de datos de alta velocidad. La sincronización se logra utilizando códigos de sincronización automática(SK). La codificación de los datos transmitidos utilizando el SC es para asegurar cambios (transiciones) regulares y frecuentes de los niveles de señal en el canal. Cada transición del nivel de la señal de alto a bajo o viceversa se utiliza para ajustar el receptor. Se considera que los mejores son aquellos que aseguran la transición del nivel de la señal al menos una vez durante el intervalo de tiempo requerido para recibir un bit de información. Cuanto más frecuentes sean las transiciones de nivel de señal, más fiable se sincronizará el receptor y con mayor seguridad se identificarán los bits de datos recibidos.
Los más comunes son los siguientes códigos de temporización automática:
Código NRZ (código sin retorno a cero);
Código RZ (volver al código cero);
Código de Manchester;
Código bipolar con inversión de nivel alterna (p. Ej., Código AMI).
Arroz. Esquemas de codificación de mensajes que utilizan códigos de sincronización automática
En la Fig. Se presentan los esquemas de codificación para el mensaje 0101100 que utilizan estas CK.
Para caracterizar y evaluar comparativamente el Reino Unido, se utilizan los siguientes indicadores:
nivel (calidad) de sincronización;
Fiabilidad (confianza) del reconocimiento y selección de los bits de información recibidos;
La tasa de cambio requerida en el nivel de la señal en la línea de comunicación cuando se usa el SC, si se especifica la capacidad de la línea;
La complejidad (y, por tanto, el costo) del equipo que implementa el CI.
Redes de comunicación digital (DSS). En los últimos años, las redes de comunicación digital que utilizan tecnología digital se han generalizado cada vez más en TVS.
Razones de la difusión de la tecnología digital en las redes:
Los dispositivos digitales utilizados en DCS se fabrican sobre la base de circuitos integrados altamente integrados; comparado con dispositivos analógicos se distinguen por una gran confiabilidad y estabilidad en el funcionamiento y, además, en la producción y el funcionamiento, por regla general, son más baratos;
La tecnología digital se puede utilizar para transmitir cualquier información a través de un canal (señales acústicas, datos de video de televisión, datos de fax);
Las técnicas digitales superan muchas de las limitaciones de transmisión y almacenamiento inherentes a las tecnologías analógicas.
En el DSN, al transmitir información, la señal analógica se convierte en una secuencia de valores digitales, y cuando se recibe, se lleva a cabo la conversión inversa.
Una señal analógica aparece como un cambio constante de amplitud a lo largo del tiempo. Por ejemplo, al hablar por teléfono, que actúa como un transductor de señales acústicas a señales eléctricas, las vibraciones mecánicas del aire (alternancia de alta y baja presión) se convierten en una señal eléctrica con la misma característica de envolvente de amplitud. Sin embargo, la transmisión directa de una señal eléctrica analógica a través de una línea telefónica está asociada con una serie de desventajas: distorsión de la señal debido a su no linealidad, que aumenta con los amplificadores, atenuación de la señal durante la transmisión a través del medio, susceptibilidad a la influencia del ruido en el canal, etc.
En el CSS, estas desventajas son superables. Aquí, la forma de una señal analógica se representa en forma de imágenes digitales (binarias), valores digitales que representan los valores correspondientes de la envolvente de la amplitud de las oscilaciones sinusoidales en puntos en niveles discretos. Las señales digitales también están sujetas a atenuación y ruido a medida que pasan por el canal, sin embargo, en el punto de recepción es necesario notar solo la presencia o ausencia de un pulso digital binario, y no su valor absoluto, que es importante en el caso. de una señal analógica. Como consecuencia, señales digitales se aceptan de forma más fiable, se pueden restaurar por completo antes de que caigan por debajo del valor umbral debido a la atenuación.
La conversión de señales analógicas a digitales se realiza mediante varios métodos. Uno de ellos - modulación de código de pulso(PCM), propuesto en 1938 por A.Kh. Reeves (Estados Unidos). Cuando se usa PCM, el proceso de transformación incluye tres etapas: visualización, cuantificación y codificación (Figura 12.2).
Arroz. 12.2. Conversión de una señal analógica en un código digital de 8 elementos
Primera etapa (pantalla) basado en la teoría del mapeo de Nyquist. El punto principal de estas teorías es: "Si una señal analógica se muestra en un intervalo regular con una frecuencia de al menos dos veces la frecuencia máxima de la señal original en el canal, entonces la pantalla contendrá información suficiente para restaurar la señal original. " Al transmitir señales acústicas (habla), las señales eléctricas que las representan en el canal telefónico ocupan un rango de frecuencia de 300 a 3300 Hz. Por lo tanto, el DSN adoptó una frecuencia de visualización de 8000 veces por segundo. Las asignaciones, cada una de las cuales se denomina señal de modulación de amplitud de pulso (IAM), se almacenan y luego se transforman en imágenes binarias.
En la etapa de cuantificación a cada señal IAM se le asigna un valor cuantificado correspondiente al nivel de cuantificación más cercano. Y DSS toda la gama de cambios en la amplitud de las señales IAM se divide en 128 o 256 niveles de cuantificación. Cuantos más niveles de cuantificación, mayor precisión representa la amplitud de la señal IAM por el nivel cuantificado.
En la etapa de codificación a cada mapeo cuantificado se le asigna un código binario de 7 bits (si el número de niveles de cuantificación es 128) o de 8 bits (con cuantificación de 256 pasos). En la Fig. 12.2 muestra las señales de un código binario de 8 elementos 00101011, correspondiente a una señal cuántica con un nivel de 43. Al codificar con códigos de 7 elementos, la tasa de transferencia de datos por el canal debe ser de 56 Kbit / s (este es el producto de la frecuencia de visualización y el ancho de bits del código binario), y al codificar códigos de 8 elementos - 64 Kbit / s.
En la DSN moderna, se utiliza otro concepto de conversión de señales analógicas en digitales, en el que no se cuantifican y luego se codifican las señales IAM en sí mismas, sino solo sus cambios, y se supone que el número de niveles de cuantificación es el mismo. Evidentemente, este concepto permite la conversión de señales con mayor precisión.
Redes de comunicaciones por satélite. La llegada de las redes de comunicación por satélite provocó la misma revolución en la transmisión de información que la invención del teléfono.
El primer satélite de comunicaciones se lanzó en 1958 y el primer satélite de comunicaciones comerciales se lanzó en 1965 (ambos en los Estados Unidos). Estos satélites eran pasivos, posteriormente se empezaron a instalar amplificadores y equipos transceptores en los satélites.
Los siguientes métodos se utilizan para controlar la transmisión de datos entre el satélite y los STP terrestres:
1. Multiplexación convencional - con división de frecuencia y división de tiempo. En el primer caso, todo el espectro de frecuencias del canal de radio se divide en subcanales, que se asignan entre los usuarios para la transmisión de cualquier horario.
Los costos de este método: con transmisión irregular, los subcanales se utilizan de manera irracional; una parte significativa del ancho de banda del canal original se utiliza como divisor para evitar que los subcanales interfieran entre sí. En el segundo caso, todo el espectro de tiempo se divide entre los usuarios, quienes, a su discreción, disponen de los intervalos de tiempo proporcionados. También es posible que el canal esté inactivo debido a su uso irregular.
2. La disciplina habitual "primaria / secundaria" con utilizando métodos y herramientas de encuesta / selección. Como organismo principal que implementa tal disciplina de control de comunicaciones por satélite, uno de los RTS terrestres se usa con más frecuencia, y con menos frecuencia: un satélite. El ciclo de sondeo y selección lleva una cantidad significativa de tiempo, especialmente si hay una gran cantidad de oradores en la red. Por tanto, el tiempo de respuesta a la solicitud del usuario puede resultarle inaceptable.
3. Disciplina del tipo de gestión "primaria / secundaria" sin sondeo, con la implementación del método de acceso múltiple con división de tiempo (TDMA). Aquí las ranuras se asignan al RTS primario llamado referencia. Al recibir solicitudes de otras PTS, la estación de referencia, según la naturaleza del tráfico y la ocupación del canal, satisface estas solicitudes asignando estaciones a intervalos específicos para transmitir tramas. Este método se utiliza ampliamente en redes de satélites comerciales.
4. Disciplinas de gestión entre pares. Se caracterizan por el hecho de que todos los usuarios tienen igual derecho de acceso al canal y existe una rivalidad entre ellos por el canal. A principios de los 70, N. Abramson de la Universidad de Hawaii propuso un método de competencia efectiva por un canal entre usuarios descoordinados, llamado sistema ALOHA. Hay varias variantes de este sistema: un sistema que implementa el método de acceso aleatorio (ALOHA aleatorio); sistema de ranuras de prioridad de igual a igual (ranura ALOHA), etc.
PARA ventajas principales Las redes de comunicación por satélite incluyen las siguientes:
Gran ancho de banda debido al funcionamiento de satélites en una amplia gama de frecuencias de gigahercios. El satélite puede admitir varios miles de canales de comunicación por voz. Por ejemplo, uno de los satélites comerciales que se utilizan actualmente tiene 10 transpondedores, cada uno de los cuales puede transmitir 48 Mbps;
Proporcionar comunicación entre estaciones ubicadas a distancias muy largas y la capacidad de atender a los abonados en los puntos más difíciles de alcanzar;
La independencia del costo de la transmisión de información de la distancia entre los abonados que interactúan (el costo depende de la duración de la transmisión o del volumen de la programación transmitida);
La capacidad de construir una red sin dispositivos de conmutación implementados físicamente, debido a la transmisión de comunicaciones por satélite. Esta oportunidad está asociada con importantes beneficios económicos que se pueden obtener en comparación con el uso de una red convencional no satelital basada en múltiples lineas fisicas dispositivos de comunicación y comunicación.
Defectos redes de comunicación por satélite:
La necesidad de gastar dinero y tiempo para garantizar la confidencialidad de la transmisión de datos, para evitar la posibilidad de interceptación de datos por estaciones "extranjeras";
La presencia de un retraso en la recepción de una señal de radio por una estación terrestre debido a las grandes distancias entre el satélite y el RTS. Esto puede ocasionar problemas relacionados con la implementación de protocolos de canal, así como el tiempo de respuesta;
Posibilidad de distorsión mutua de señales de radio de estaciones terrestres que operan en frecuencias adyacentes;
Exposición de señales en las secciones Tierra-satélite y satélite-Tierra a la influencia de diversos fenómenos atmosféricos.
Para resolver los problemas con la asignación de frecuencias en las bandas de 6/4 y 14/12 GHz y la colocación de satélites en órbita, se requiere la cooperación activa de muchos países que utilizan tecnología de comunicaciones por satélite.
Por finalidad, los sistemas de telecomunicaciones se agrupan de la siguiente manera:
Sistemas de transmisión de televisión;
Sistemas de comunicación (incluidas llamadas personales);
Red de computadoras.
Por tipo de medio de transmisión de información utilizado:
Cable (cobre tradicional);
Fibra óptica;
Esencial;
Satélite.
Por el método de transferencia de información:
Cosa análoga;
Digital.
Los sistemas de comunicación se subdividen por movilidad en:
Fijo (líneas de abonado tradicionales);
Móvil.
Los sistemas de comunicaciones móviles se subdividen de acuerdo con el principio de cobertura del área de servicio:
Para microcelular - DECT;
Celular: NMT-450, D-AMPS, GSM, CDMA;
Troncalización (macro, zonal) - TETRA, SmarTrunk;
Satélite.
Sistemas de transmisión de TV
Los sistemas de transmisión de televisión (TV) por el método de entrega de señal y el área de cobertura se dividen en:
Redes de recepción de televisión;
- "cable" (sistemas de recepción colectiva de televisión (SKTP));
Tecnologías de distribución inalámbrica de alta velocidad de información multimedia MMDS, MVDS y LMDS;
Satélite.
Sistemas de comunicaciones móviles
Los sistemas de comunicaciones móviles celulares (PCS), las redes de llamadas de radio personales (PRN) y los sistemas de comunicaciones por satélite están diseñados para transmitir datos y proporcionar comunicaciones telefónicas a objetos móviles y estacionarios. La transmisión de datos a un abonado móvil amplía drásticamente sus capacidades, ya que, además de los mensajes telefónicos, puede recibir mensajes de télex y fax, diversos tipos de información gráfica, etc. instalaciones móviles comunicaciones por radio (buscapersonas, radioteléfonos celulares, terminales de usuario de satélite).
La principal ventaja del MTS: la comunicación móvil permite al abonado recibir servicios de comunicación en cualquier punto dentro de las áreas de cobertura de las redes terrestres o satelitales; gracias a los avances en la tecnología de las comunicaciones, se han creado pequeños terminales de abonado universales (AT). SPS brinda a los consumidores la oportunidad de acceder a la red telefónica pública (PSTN), transferencia de datos informáticos.
Las redes móviles incluyen: redes móviles celulares (SSMS); redes de comunicaciones troncales (STS); redes de llamadas de radio personales (PRN); redes de comunicaciones personales por satélite (móviles).
Redes móviles celulares
Entre los medios de telecomunicaciones modernos, las redes de desarrollo más rápido son las comunicaciones por radiotelefonía celular. Su implementación permitió resolver el problema del uso económico de la banda de radiofrecuencia asignada al transmitir mensajes en las mismas frecuencias, pero en diferentes zonas (celdas) y aumentar rendimiento redes de telecomunicaciones. Obtuvieron su nombre de acuerdo con el principio celular de organización de la comunicación, según el cual el área de servicio se divide en celdas (celdas).
El sistema de comunicación celular es complejo y flexible sistema tecnico, lo que permite una amplia variedad de opciones de configuración y un conjunto de funciones realizadas. Puede proporcionar la transmisión de voz y otros tipos de información. Para la transmisión de voz, a su vez, la comunicación telefónica ordinaria bidireccional y multidireccional (comunicación de conferencia: con más de dos suscriptores participando en una conversación al mismo tiempo), se puede implementar el correo de voz. Al organizar una conversación telefónica normal, son posibles los modos de marcación automática, llamada en espera, desvío de llamadas (condicional o incondicional), etc.
Tecnologías modernas permiten brindar a los suscriptores de JCSS mensajes de voz de alta calidad, confiabilidad y confidencialidad de las comunicaciones, radioteléfonos en miniatura, protección contra el acceso no autorizado.
Redes troncales
Las redes troncales son algo similares a las redes celulares: también son redes móviles radiotelefónicas terrestres que brindan a los abonados movilidad dentro de un área de servicio suficientemente grande. La principal diferencia es que los STS son más simples en términos de principios de construcción y brindan a los suscriptores un conjunto de servicios más pequeño, pero debido a esto son más baratos que los servicios celulares. Los STS tienen una capacidad mucho menor que los celulares y se centran fundamentalmente en las comunicaciones móviles departamentales (corporativas). La principal aplicación del STS es la comunicación corporativa (oficial, departamental), por ejemplo, la comunicación operativa del servicio de bomberos con el número de salidas (canales) "a la ciudad" significativamente menor que el número de suscriptores del sistema. Los principales requisitos para STS son: provisión de comunicaciones en un área de servicio determinada, independientemente de la ubicación de los abonados móviles; la posibilidad de interacción entre grupos individuales de suscriptores y la organización de la comunicación circular; eficiencia de la gestión de la comunicación, incluso a varios niveles; suministro de comunicaciones a través de centros de control; la posibilidad de establecimiento prioritario de canales de comunicación; bajos costos de energía de la estación móvil; confidencialidad de las conversaciones.
Nombre comunicación troncal proviene de la troncal inglesa y refleja el hecho de que la troncal de comunicación en un sistema de este tipo contiene varios canales físicos (generalmente de frecuencia), cada uno de los cuales se puede proporcionar a cualquiera de los suscriptores del sistema. Esta característica distingue al STS de los sistemas de comunicación por radio bidireccionales anteriores, en los que cada abonado tenía la oportunidad de acceder a un solo canal, pero este último tenía que atender a varios abonados sucesivamente. En comparación con dichos sistemas, los STS tienen una capacidad (rendimiento) significativamente mayor con los mismos indicadores de calidad de servicio.
Redes de buscapersonas
Las redes personales de llamadas de radio (PRN) o las redes de buscapersonas (buscapersonas - llamada) son redes de comunicaciones móviles unidireccionales que transfieren mensajes cortos desde el centro del sistema (desde un terminal de buscapersonas) a receptores de abonados en miniatura (buscapersonas).
Las redes personales de llamadas por radio proporcionan servicios de un tipo de comunicación móvil conveniente y relativamente barata, pero con importantes limitaciones: comunicación unidireccional, no en tiempo real y solo en forma de mensajes cortos. Los DSS se han generalizado bastante en el mundo, en general, del mismo orden que las redes celulares, aunque su prevalencia en diferentes países difiere significativamente.
Redes satelitales móviles
Junto con el ya disponible públicamente SPS (llamada de radio personal y celular), las redes de comunicación por satélite se están desarrollando cada vez más activamente. Las siguientes áreas de aplicación de las comunicaciones móviles por satélite son relevantes:
Expansión de redes celulares;
El uso de comunicaciones por satélite en áreas donde el despliegue de un ATP no es práctico, por ejemplo, debido a la baja densidad de población;
El uso de comunicaciones por satélite además del celular existente, por ejemplo, para garantizar la itinerancia en caso de incompatibilidad de estándares, o en cualquier situación de emergencia;
Comunicación inalámbrica fija en áreas con baja densidad de población en ausencia de SPS y comunicación por cable;
Al transmitir información a escala global (aguas del Océano Mundial, roturas en infraestructura terrestre, etc.).
En particular, cuando se mueve a un abonado fuera del área de servicio de las redes celulares locales, la comunicación por satélite juega un papel clave, ya que no tiene restricciones para vincular al abonado a una ubicación específica. En muchas regiones del mundo, la demanda de servicios móviles solo puede satisfacerse eficazmente a través de sistemas de satélite.
Redes de fibra óptica
Una línea de comunicación de fibra óptica (FOCL) es un tipo de sistema de transmisión en el que la información se transmite a través de guías de ondas dieléctricas ópticas conocidas como "fibra óptica". Una red de fibra óptica es una red de información, cuyos elementos de conexión entre los nodos son líneas de comunicación de fibra óptica. Las tecnologías de redes de fibra óptica, además de las cuestiones de fibra óptica, también cubren cuestiones relacionadas con los equipos de transmisión electrónica, su estandarización, protocolos de transmisión, cuestiones de topología de red y cuestiones generales de construcción de redes.
Ventajas de FOCL: ancho de banda amplio, baja atenuación de la señal luminosa en la fibra, bajo nivel de ruido, alta inmunidad al ruido, bajo peso y volumen, alta seguridad contra el acceso no autorizado, aislamiento galvánico de los elementos de la red, seguridad contra explosiones e incendios, rentabilidad de la fibra óptica cables (FOC), operación de durabilidad, fuente de alimentación remota.
Desventajas de FOCL: el costo del equipo de interfaz (el precio de los transmisores y receptores ópticos sigue siendo bastante alto), la instalación y el mantenimiento de las líneas ópticas (el costo de instalación, prueba y mantenimiento de las líneas de comunicación de fibra óptica también sigue siendo alto), el requisito de fibra especial proteccion.
Las ventajas del uso de líneas de comunicación de fibra óptica son tan importantes que, a pesar de las desventajas enumeradas de la fibra óptica, las perspectivas adicionales para el desarrollo de la tecnología de comunicación de fibra óptica en las redes de información son más que obvias.
Las redes de telecomunicaciones representan el equipo más sofisticado del mundo. Basta pensar en la red telefónica, que incluye más de 2 mil millones de fijos y teléfonos móviles con acceso universal. Cuando uno de estos teléfonos realiza una solicitud, la red telefónica puede comunicarse con cualquier otro teléfono del mundo. Además, muchas otras redes están vinculadas a la red telefónica. Esto sugiere que la complejidad de la red mundial de telecomunicaciones supera la complejidad de cualquier otro sistema del mundo.
Los servicios de telecomunicaciones tienen un impacto significativo en el desarrollo de la comunidad mundial. Si conocemos la densidad telefónica de un país, podemos estimar el nivel de su desarrollo técnico y económico. En los países subdesarrollados, la densidad de teléfonos fijos (fijos) no supera los 10 teléfonos por 1000 habitantes; en los países desarrollados, como América del Norte y Europa, es de aproximadamente 500 a 600 teléfonos por cada 1000 habitantes. Desarrollo económico y cultural Los países en desarrollo dependen (además de muchos otros factores) de la disponibilidad de servicios de telecomunicaciones eficientes. La red de área local (LAN) a la que está conectada nuestra computadora está conectada a las LAN de otros sitios ubicados en toda nuestra universidad. Esto es necesario para la colaboración eficaz de diferentes departamentos. Nos comunicamos a diario con personas de otras organizaciones a través de correo electrónico, teléfonos, faxes y teléfonos móviles. Esto sucede a escala organizacional, nacional e internacional.
Juego de telecomunicaciones papel importante en muchas áreas La vida cotidiana ... Cada uno de nosotros utiliza diariamente no solo los servicios de telecomunicaciones, sino también los servicios que dependen de las telecomunicaciones. A continuación se muestran algunos ejemplos de servicios que dependen de las telecomunicaciones: banca, cajeros automáticos, comercio electrónico; aviación, ferrocarril, reserva de billetes; ventas, venta al por mayor y procesamiento de pedidos; pagos con tarjeta de crédito en tiendas; reserva de habitaciones de hotel por agencias de viajes; adquisición de materiales por industria; operaciones gubernamentales.
Preguntas de prueba:
1. El concepto de red. ¿Cuáles son las capacidades de la red?
2. ¿En qué año apareció la primera red, cómo se llamó y dónde?
3. Nombre los componentes principales de la red.
4. Enumere los indicadores de redes informáticas.
5. Describa los niveles del modelo de referencia de interoperabilidad de sistemas abiertos.
6. Dar definiciones a los conceptos de "protocolo", "interfaz", "transparencia", "sistema operativo de red".
7. Qué componentes incluyen apoyo técnico¿Red de computadoras? Describelos.
8. Nombra los tipos de redes.
9. Dar la clasificación de redes.
10. Describa los beneficios de las redes de área local.
11. Describa los principales componentes de hardware de la LAN.
12. ¿En qué se diferencian los modelos de servidor de archivos y cliente-servidor?
13. Describa los cables que se utilizan en la mayoría de las redes.
14. ¿Qué tecnologías se utilizan para transmitir señales codificadas por cable?
15. ¿Qué es un transceptor? ¿Para qué sirve?
16. Cuáles son las ventajas y tipos de redes inalámbricas.
17. Describe los métodos de acceso a la LAN.
18. Dar el concepto de sistema de telecomunicaciones.
19. Enumere los tipos de sistemas de telecomunicaciones.
20. Describe las redes móviles.
Tema 9. red de Internet
¿Qué son las telecomunicaciones?
La telecomunicación es la transmisión de señales, señales, mensajes, texto escrito, imágenes, sonidos o información de cualquier tipo a través de sistemas alámbricos, radio-ópticos u otros sistemas electromagnéticos. La telecomunicación se produce cuando se utiliza tecnología para intercambiar información entre los participantes de la comunicación. La transmisión se realiza eléctricamente a través de medios físicos como cables o mediante radiación electromagnética. Las rutas de transmisión similares a menudo se subdividen en canales de comunicación, lo que tiene la ventaja de la multiplexación. El término se usa a menudo en plural, telecomunicaciones, ya que abarca muchas tecnologías diferentes.
Los primeros medios de comunicación a distancia incluían señales visuales como balizas, señales de humo, telégrafos semáforos, banderas de señales y heliógrafos ópticos. Otras formas de comunicación a larga distancia utilizadas en el pasado son los mensajes de audio, como los ritmos de batería codificados, las bocinas y los silbidos fuertes. Las tecnologías de comunicación de larga distancia de los siglos XX y XXI generalmente usaban tecnologías eléctricas y electromagnéticas como telégrafo, teléfono y TTY, comunicaciones de red, radio, transmisión de microondas, líneas de fibra óptica y satélites de comunicación.
La revolución inalámbrica tuvo lugar en la primera década del siglo XX gracias al trabajo pionero en comunicaciones por radio de Guglielmo Marconi, premio Nobel de Física de 1909. Otros primeros inventores y desarrolladores notables en el campo de las telecomunicaciones eléctricas y electrónicas incluyen a Charles Wheatstone y Samuel Morse (inventores del telégrafo), Alexander Graham Bell (inventor del teléfono), Edwin Armstrong y Lee de Forest (inventores de la radio), como así como Vladimir Zworykin, John Loughie Byrd y Philo Farnsworth (inventores y diseñadores de televisión).
Origen del nombre "Telecomunicaciones"
La palabra "telecomunicaciones" es una combinación del prefijo griego tele- (τηλε-), que significa "lejos" o "de lejos" y el latín - "comunicare" - "compartir", "conectar". Su uso moderno está tomado del francés porque fue utilizado en ese sentido en 1904 por el ingeniero y novelista francés Edouard Estaunier. La palabra "comunicación" entró en el idioma inglés a finales del siglo XIV. Proviene del francés antiguo "comunicación", que, a su vez, proviene del latín "communicationem" (en el caso nominativo "comunicatio"), el sustantivo de la raíz del participio pasado "comunicare" - "dividir", "para dividir"; "comunicar", "transmitir", "informar"; "unirse", "unir", "hacer común" de "communis" - común.
La historia del desarrollo de las telecomunicaciones.
Faros y palomas
En la Edad Media, las torres de señales se usaban generalmente en las tierras altas como un medio para transmitir la señal. Estos circuitos de señalización tenían la desventaja de poder transmitir solo un bit de información, por lo que el significado de un mensaje como "enemigo detectado" tenía que acordarse de antemano. Un ejemplo famoso de su uso fue durante la Armada Española, cuando una cadena de torres de señales (balizas) transmitió la señal desde Plymouth a Londres.
En 1792, Chappe, un ingeniero francés, construyó el primer sistema estacionario de telegrafía visual (o línea de semáforo) entre Lille y París. Sin embargo, el semáforo necesitaba operadores calificados y torres caras, colocadas a intervalos de diez a treinta kilómetros. Como resultado de la competencia del telégrafo eléctrico, la última línea de semáforo comercial dejó de operar en 1880.
Las palomas se han utilizado a veces como carteros en varias culturas a lo largo de la historia de la humanidad. Se cree que el correo de paloma se originó con los persas y fue utilizado por los romanos como ayuda. Frontinois menciona el uso de palomas mensajeras por Julio César como mensajeros en la conquista de la Galia. Los griegos también transmitieron los nombres de los ganadores de los Juegos Olímpicos a diferentes ciudades mediante palomas mensajeras. A principios del siglo XIX, el gobierno holandés utilizó este sistema postal en las islas de Java y Sumatra. Y en 1849, Paul Julius Reuter organizó un correo de palomas para el envío de información de intercambio entre Aquisgrán y Bruselas, que operó durante un año, hasta que apareció la comunicación telegráfica entre estas ciudades.
Telegrafo y telefono
Sir Charles Wheatstone y Sir William Fothergill Cook inventaron el telégrafo eléctrico en 1837. También se cree que el primer telégrafo eléctrico comercial fue construido por Wheatstone y Cook y inaugurado el 9 de abril de 1839. Ambos inventores vieron su dispositivo como "una mejora del telégrafo electromagnético (ya existente en ese momento)", y no como un nuevo dispositivo.
Samuel Morse desarrolló de forma independiente la versión del telégrafo eléctrico que se mostró el 2 de septiembre de 1837. El código que desarrolló fue un importante paso adelante con respecto al método de señalización de Wheatstone. El primer cable telegráfico transatlántico se tendió con éxito el 27 de julio de 1866, lo que permitió por primera vez la transmisión transatlántica de datos.
El teléfono convencional fue inventado de forma independiente por Alexander Bell y Elisha Gray en 1876. Antonio Meucci fue el inventor del primer dispositivo que permitió la transmisión eléctrica de voz a través de una línea ya en 1849. Sin embargo, el dispositivo de Meucci tenía poco valor práctico, ya que se basaba en un efecto electrofónico y, por lo tanto, requería colocar el receptor en la boca de los usuarios para "escuchar" lo que se decía. Los primeros servicios telefónicos comerciales aparecieron en 1878 y 1879 a ambos lados del Atlántico en las ciudades de New Haven y Londres.
En 1832, James Lindsay hizo una demostración de una sesión de telegrafía inalámbrica a sus alumnos en clase. En 1854, pudo demostrar la transmisión a través del Firth of Tay desde Dundee hasta Woodhaven, Escocia, a dos millas (3 km) de distancia, utilizando agua como medio de transmisión. En diciembre de 1901, Guglielmo Marconi estableció un enlace inalámbrico entre St. John's, Newfoundland, Canadá y Poldhu, Cornwall, Inglaterra, que le valió el Premio Nobel de Física de 1909 (que compartió con Karl Brown). Aunque, la comunicación por radio de corto alcance ya había sido demostrada en 1893 por Nikola Tesla frente a la Asociación Nacional de Luz Eléctrica.
El 25 de marzo de 1925, John Logie Byrd pudo demostrar la transmisión de imágenes en movimiento en los grandes almacenes Selfridges en Londres. El dispositivo de Byrd se basó en el disco de Nipkow y se conoció como televisión mecánica. Formó la base para las transmisiones experimentales realizadas por la British Broadcasting Corporation, a partir del 30 de septiembre de 1929. Sin embargo, la mayoría de los televisores del siglo XX se basaron en el tubo de rayos catódicos inventado por K. Brown. El primer ejemplo de una televisión tan prometedora fue producido y demostrado a su familia por Farnsworth el 7 de septiembre de 1927.
Computadoras e Internet
El 11 de septiembre de 1940, George Stibitz presentó un problema para su calculadora de números complejos en Nueva York usando un teletipo, y recibió a cambio los resultados de los cálculos en Dartmouth College en New Hampshire. Esta configuración de una computadora centralizada (PC) con terminales remotos simples siguió siendo popular en la década de 1970. Sin embargo, ya en la década de 1960, se inició la investigación sobre la conmutación de paquetes, una tecnología que envía un mensaje pieza por pieza a su destino de forma asincrónica sin pasar por una computadora centralizada. La red de cuatro nodos, lanzada el 5 de diciembre de 1969, fue el prototipo de ARPANET, que había crecido a 213 nodos en 1981. ARPANET finalmente se fusionó con otras redes y nació Internet. Si bien el desarrollo de Internet fue el foco del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF), que publicó una serie de propuestas de trabajo, otros desarrollos de redes como la red de área local (LAN), Ethernet (1983) y el marcador de protocolo de anillo (1984) tuvo lugar en laboratorios industriales. ...
Tecnologías de la información
Las telecomunicaciones modernas se basan en una serie de conceptos clave que han pasado por un camino de desarrollo y mejora progresivos durante más de cien años.
Elementos básicos de las telecomunicaciones
Las tecnologías de telecomunicaciones se pueden dividir principalmente en métodos cableados e inalámbricos. Aunque, en general, un sistema básico de telecomunicaciones consta de tres partes principales, que siempre están presentes de una forma u otra:
Un transmisor que recibe información y la convierte en señal.
Un medio de transmisión, también llamado canal físico que transporta una señal. Un ejemplo de esto es el "canal de espacio libre".
Receptor que recibe una señal de un canal y la vuelve a convertir en información útil para el receptor.
Por ejemplo, en una estación de radiodifusión, el amplificador de alta potencia de la estación de radio es el transmisor y la antena transmisora es la interfaz entre el amplificador de potencia y el canal de "espacio libre". El espacio libre es el medio de transmisión y la antena del receptor es la interfaz entre el "canal de espacio libre" y el receptor. El receptor de radio luego recibe una señal de radio donde se convierte de electricidad en un sonido que la gente puede escuchar.
A veces hay sistemas de telecomunicaciones "Duplex": sistemas con comunicación bidireccional, que combinan en una caja tanto un transmisor como un receptor, es decir, transceptores. Por ejemplo, un teléfono celular es un transceptor. Circuito electrónico la electrónica del transmisor y el receptor dentro del transceptor son en realidad completamente independientes entre sí. Esto puede explicarse fácilmente por el hecho de que los transmisores de radio contienen amplificadores de potencia que funcionan con potencias eléctricas del orden de unos pocos vatios o kilovatios, pero los receptores de radio manejan señales de radio del orden de unos pocos microvatios o nanovatios. Por lo tanto, los transceptores deben diseñarse y cablearse cuidadosamente para aislar la parte de alta potencia del circuito de la parte de baja potencia para que no se generen interferencias.
Las telecomunicaciones a través de líneas fijas se denominan punto a punto porque la comunicación se realiza entre un transmisor y un receptor. Las telecomunicaciones realizadas por transmisión de radio se denominan comunicaciones de radiodifusión porque se llevan a cabo entre un transmisor potente y numerosos receptores de radio de baja potencia pero sensibles.
Las telecomunicaciones en las que se han diseñado múltiples transmisores y múltiples receptores para compartir el mismo canal físico se denominan sistemas multiplex. Compartir canales físicos usando multiplexación a menudo resulta en ahorros de costos muy significativos. Los sistemas múltiplex están ubicados en redes de telecomunicaciones y las señales multiplexadas son conmutadas por nodos con el terminal receptor requerido.
Comunicación analógica y digital
Las señales de comunicación pueden transmitirse mediante señales analógicas o digitales. Existen sistemas de comunicación analógica y sistemas de comunicación digital. En un sistema analógico, la señal cambia continuamente a medida que cambia la información. En un sistema digital, la información se codifica como un conjunto de valores discretos (por ejemplo, un conjunto de unos y ceros). Durante la propagación y la recepción, la información contenida en las señales analógicas se degrada inevitablemente debido al ruido físico no deseado. La salida del transmisor es prácticamente silenciosa. Normalmente, el ruido en un sistema de comunicación se puede expresar sumando o restando interferencia aleatoria de la señal deseada. Esta forma de ruido se denomina ruido aditivo, dado que el ruido puede ser negativo o positivo en diferentes momentos. El ruido que no es aditivo es el ruido que es mucho más difícil de describir y analizar.
Por otro lado, si la adición del efecto molesto del ruido no supera un cierto umbral, la información contenida en la señal digital no se distorsionará. La inmunidad al ruido es una ventaja clave de las señales digitales sobre las señales analógicas.
Redes de telecomunicaciones
Una red de telecomunicaciones es una colección de transmisores, receptores y canales de comunicación que intercambian mensajes. Algunas redes de comunicaciones digitales contienen uno o más enrutadores que trabajan juntos para transmitir información al usuario exacto para quien está destinada. Una red de comunicaciones analógicas consta de uno o más conmutadores que establecen la comunicación entre dos o más usuarios. Para ambos tipos de redes, es posible que se necesiten repetidores para amplificar o recrear la señal a largas distancias. Esto es para combatir la atenuación que puede hacer que la señal no se distinga del ruido. Otra ventaja de los sistemas digitales sobre los sistemas analógicos es que su valor de salida es más fácil de almacenar en la memoria como dos estados de voltaje (alto y bajo) que valores que cambian continuamente en un rango de estados.
Canales de conexión
El término "canal" tiene dos diferentes significados... En cierto sentido, un canal es un medio físico que transporta una señal entre un transmisor y un receptor. Por ejemplo, atmósfera para comunicaciones sonoras, fibra óptica para algunos tipos de comunicaciones ópticas, cable coaxial para comunicaciones utilizando voltajes y corrientes eléctricas en ellos, y espacio libre para comunicaciones utilizando luz visible, ondas infrarrojas, luz ultravioleta y ondas de radio. Este último canal se denomina "canal de espacio libre". La transmisión de ondas de radio de un lugar a otro no depende de la presencia o ausencia de atmósfera entre ellas. Las ondas de radio viajan a través de un vacío perfecto con la misma facilidad con que viajan a través del aire, la niebla, las nubes o cualquier otro medio gaseoso.
Otro significado del término "canal" se considera en el campo de las telecomunicaciones, en el sentido de un canal de comunicación, que forma parte del medio de transmisión de modo que todo el medio puede utilizarse para transmitir varios flujos de datos simultáneamente. Por ejemplo, una estación de radio puede transmitir ondas de radio en un espacio libre de alrededor de 94,5 MHz (megahercios), mientras que otra estación de radio puede transmitir simultáneamente ondas de radio de alrededor de 96,1 MHz. Cada estación de radio transmitirá ondas de radio en una banda de frecuencia de aproximadamente 180 kHz (kilohercios), centradas en las frecuencias indicadas anteriormente, que se denominan "frecuencias portadoras". Cada estación en este ejemplo está a 200 kHz de las estaciones vecinas, y la diferencia está entre 200 kHz y 180 kHz (20 kHz) es una tolerancia de ingeniería que tiene en cuenta las deficiencias en el sistema de comunicación.
En el ejemplo anterior, el "canal de espacio libre" se ha dividido en canales de comunicación de acuerdo con las frecuencias, y a cada canal se le ha asignado una banda de frecuencia separada para transmitir ondas de radio. Este sistema de dividir el medio en canales según la frecuencia se denomina "multiplexación por división de frecuencia". Otro término para el mismo principio se llama "multiplexación por división de longitud de onda", que se usa más comúnmente en comunicaciones ópticas donde múltiples transmisores comparten el mismo medio físico.
Otra forma de dividir el medio de comunicación en canales es darle a cada remitente una cantidad de tiempo repetida (un "intervalo de tiempo", por ejemplo, 20 milisegundos de cada segundo) y permitir que cada remitente envíe mensajes solo dentro de ese intervalo de tiempo asignado a ese remitente. Este método de dividir el medio en canales de comunicación se denomina "multiplexación por división de tiempo" (TDM) y se utiliza en la comunicación por fibra óptica. Algunos sistemas de comunicación por radio utilizan TDM dentro de un canal FDM dedicado. Por lo tanto, estos sistemas utilizan un híbrido de TDM y FDM.
Modulación
Dar forma a una señal para transmitir información se llama modulación. La modulación se puede utilizar para representar un mensaje digital como una señal analógica. Este tipo de modulación se conoce comúnmente como "codificación", un término heredado del código Morse en telecomunicaciones y se subdivide en varias técnicas de codificación (estas incluyen modulación por desplazamiento de fase, modulación por desplazamiento de frecuencia y modulación por desplazamiento de amplitud). Bluetooth, por ejemplo, utiliza la codificación por desplazamiento de fase para intercambiar información entre diferentes dispositivos. Además, existe una manipulación que combina cambios de fase y amplitud denominada (en la jerga del campo) Modulación por desplazamiento de amplitud en cuadratura (QAM) y se utiliza en sistemas de radio digital de gran ancho de banda.
La modulación también se puede utilizar para transportar señales analógicas de baja frecuencia a frecuencias más altas. Esto es útil porque las señales analógicas de baja frecuencia no se pueden transmitir de manera eficiente a través del espacio libre. Por lo tanto, la información de la señal analógica de baja frecuencia debe integrarse en la señal de alta frecuencia (conocida como "onda portadora") antes de la transmisión. Hay varios esquemas de modulación diferentes disponibles para lograr esto, siendo los dos métodos de modulación más básicos la modulación de amplitud (AM) y la modulación de frecuencia (FM). Un ejemplo de este proceso es "incrustar" la voz del DJ en una onda portadora de 96 MHz usando modulación de frecuencia (la voz será "captada" por la radio en "96 FM"). Además, la modulación tiene la ventaja de que puede utilizar multiplexación por división de frecuencia (FDM).
Telecomunicaciones en la sociedad
Las telecomunicaciones tienen un impacto social, cultural y económico importante en la sociedad moderna. En 2008, los ingresos en la industria de las telecomunicaciones fueron de $ 4,7 billones, o poco menos del 3% del producto mundial bruto (a una tasa oficial).
Impacto de la tecnología de la información en la economía
Microeconomía
A nivel microeconómico, las empresas han utilizado las telecomunicaciones para desarrollar imperios comerciales globales. Esto es algo natural en el caso de Amazon.com, pero según el académico Edward Lehnert, incluso el minorista promedio de Walmart se ha beneficiado de una mejor infraestructura de telecomunicaciones en comparación con la competencia. En ciudades de todo el mundo, los propietarios utilizan sus teléfonos para solicitar y organizar una variedad de servicios para el hogar, desde reparto de pizzas hasta electricistas. Incluso en los sectores relativamente pobres de la sociedad, se señaló el uso de las telecomunicaciones para su propio beneficio. En el distrito de Narsingdi de Bangladesh, los aldeanos aislados utilizan Celulares para pedir productos directamente a los mayoristas con el fin de comprar productos a un mejor precio. En Costa de Marfil, las cafeteras rastrean los cambios por hora en los precios del café en sus teléfonos móviles y los venden al mejor precio.
Macroeconómica
A nivel macroeconómico, Lars-Hendrik Roller y Leonard Waverma han propuesto una relación causal entre una buena infraestructura de telecomunicaciones y el crecimiento económico. Pocos discuten la existencia de una correlación, aunque algunos argumentan que es incorrecto considerar esta relación como causal.
Con los beneficios económicos de utilizar una buena infraestructura de telecomunicaciones, existe una creciente preocupación por el acceso desigual a los servicios de telecomunicaciones en todo el mundo, denominado brecha digital. En 2003, un estudio de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) mostró que alrededor de 1/3 de los países tienen menos de un teléfono móvil por cada 20 personas y 1/3 de los países tienen menos de un teléfono fijo por cada 20 personas. En términos de acceso a Internet, aproximadamente la mitad de todos los países tienen menos de una conexión a Internet por cada 20 personas. Sobre la base de esta información y los datos sobre el nivel educativo, la UIT ha desarrollado un indicador que mide la capacidad general de los ciudadanos para acceder a la información y tecnologías de la comunicación... Según este indicador, Suecia, Dinamarca e Islandia se encuentran entre los tres primeros, mientras que los países africanos de Nigeria, Burkina Faso y Mali se encuentran en la parte inferior de esta clasificación.
El papel de las comunicaciones en el mundo moderno
Las telecomunicaciones juegan un papel importante en las relaciones públicas. En vista del hecho de que dispositivos como un teléfono tenían inicialmente un valor práctico (por ejemplo, la capacidad de gestionar una empresa o de realizar pedidos de servicios), su aspecto social no se tuvo en cuenta en absoluto. Esto continuó hasta finales de la década de 1920, y en la década de 1930, los aspectos sociales del dispositivo se convirtieron en un tema importante en la promoción de los teléfonos. Las nuevas promociones ahora apelaron a las emociones del consumidor, destacando la importancia de la conversación social y el deseo de mantenerse conectado con familiares y amigos.
Desde entonces, el papel que juegan las telecomunicaciones en las relaciones públicas se ha vuelto cada vez más importante. En los últimos años, la popularidad de los sitios redes sociales ha aumentado considerablemente. Estos sitios permiten a los usuarios comunicarse entre sí, así como compartir fotos, eventos y ver los estados y perfiles de otros usuarios. Los perfiles pueden incluir edad, intereses, preferencias sexuales y estado civil. Por lo tanto, estos sitios pueden desempeñar un papel importante en todo, desde la organización de movimientos sociales hasta el noviazgo.
Antes del auge de los sitios de redes sociales, tecnologías como el servicio de mensajes cortos (SMS) y el teléfono también tenían un impacto significativo en la interacción social. En 2000, el grupo de investigación de mercado Ipsos MORI informó que el 81% de los usuarios de 15 a 24 años en el Reino Unido usaban mensajes cortos para coordinar relaciones públicas y 42% por coqueteo.
La importancia de las telecomunicaciones en la vida humana
Culturalmente, las telecomunicaciones han empoderado a los ciudadanos para que tengan acceso a música y películas. Con la ayuda de la televisión, las personas pueden ver películas que no han visto antes en su propia casa sin tener que ir a una tienda de videos o al cine. Con la ayuda de la radio e Internet, las personas pueden escuchar música que nunca antes habían escuchado sin visitar una tienda de música.
Las telecomunicaciones también han cambiado la forma en que se reciben las noticias. Según un estudio de 2006 de la organización sin fines de lucro Pew Internet y American Life Project, de poco más de 3.000 estadounidenses encuestados, la mayoría indicó que la televisión, la radio o los periódicos eran su fuente de noticias.
Las telecomunicaciones también han tenido un impacto significativo en la publicidad. TNS Media Intelligence informó que en 2007, el 58% del gasto en publicidad en los Estados Unidos se gastó en servicios de telecomunicaciones dependientes de los medios.
Unión Internacional de Telecomunicaciones
Muchos países han aprobado leyes que cumplen con los requisitos del Reglamento de Telecomunicaciones Internacionales establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que es "la agencia líder de las Naciones Unidas para las tecnologías de la información y las comunicaciones". En 1947, en Atlantic City, la conferencia de la UIT decidió para "otorgar protección internacional a todas las frecuencias registradas en la nueva lista internacional de frecuencias y utilizadas de acuerdo con el Reglamento de Radiocomunicaciones". De acuerdo con el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT adoptado en Atlantic City, todas las frecuencias indicadas en el registro de frecuencia internacional, considerado por el Consejo y registrados en el Registro Internacional de Frecuencias "tienen derecho a protección internacional contra interferencias perjudiciales".
Con una perspectiva global, se adoptó el debate político y la legislación sobre la gestión de las telecomunicaciones y la radiodifusión. En la historia de la radiodifusión, también ha habido discusiones sobre la equiparación a las comunicaciones convencionales como la impresa, telecomunicaciones modernas como la radiodifusión. Con el estallido de la Segunda Guerra Mundial, se produjo un crecimiento explosivo en la difusión de propaganda internacional. Los países, sus gobiernos, rebeldes, terroristas y milicias utilizaron todos los métodos posibles de telecomunicaciones y radiodifusión de televisión y radio para promover su propaganda. La propaganda patriótica de los movimientos políticos y la colonización comenzó a mediados de la década de 1930. En 1936, la BBC realizó programas de propaganda en el mundo árabe, en parte contrastando sus transmisiones con transmisiones similares de Italia, que también tenía intereses coloniales en el norte de África.
Los insurgentes modernos, como los que lucharon en la última guerra en Irak, a menudo utilizan llamadas telefónicas intimidantes, mensajes SMS y la difusión de sofisticados ataques de video contra las tropas de la coalición involucradas en la operación antiterrorista. "Los rebeldes sunitas incluso tienen su propia estación de televisión, Al-Zawraa, que, aunque está prohibida por el gobierno iraquí, continúa transmitiendo desde Erbil, Kurdistán iraquí, incluso después de cambiar de alojamiento de satélites varias veces bajo la presión de la coalición".
Medios modernos
Ventas de equipos de telecomunicaciones
Según los datos recopilados por Gartner Ars-Tecnika, los principales equipos de telecomunicaciones de consumo se han vendido en todo el mundo en millones de unidades:
Teléfono
En la red telefónica, un suscriptor está conectado a otro suscriptor por medio de conmutadores en diferentes centrales telefónicas... Los interruptores forman una conexión eléctrica entre dos usuarios y la configuración de estos interruptores se determina electrónicamente cuando la persona que llama marca el número. Una vez que se establece la conexión, la voz de la persona que llama se convierte en una señal eléctrica utilizando un pequeño micrófono en el auricular de la persona que llama. Esta señal eléctrica se envía a través de la red al usuario en el otro extremo, donde se convierte de nuevo en el sonido de un pequeño altavoz en el teléfono de la persona llamada.
Los teléfonos fijos en la mayoría de los edificios residenciales son analógicos, lo que significa que la voz del hablante determina directamente el voltaje de la señal. Aunque las llamadas a distancias cortas pueden manejarse de un extremo a otro como señales analógicas, los proveedores de servicios telefónicos convierten cada vez más de un extremo a otro las señales entrantes en señales digitales para su transmisión. La ventaja de este enfoque es que los datos de voz digitalizados se pueden transmitir junto con los datos de Internet y se pueden reproducir completamente cuando se comunican a largas distancias (a diferencia de las señales analógicas, que inevitablemente se distorsionarán por el ruido).
Los teléfonos móviles han tenido un impacto significativo en las redes telefónicas. El número de suscriptores móviles ahora supera el número de suscriptores de telefonía fija. Las ventas de teléfonos móviles en 2005 fueron de 816,6 millones, dado que esta cifra se divide casi a partes iguales entre los mercados de Asia / Pacífico (204 millones), Europa Occidental (164 millones), CEBVA (Europa Central, Oriente Medio y África) (153,5 millones). ), América del Norte (148 millones) y América Latina (102 millones). Con nuevas suscripciones en los cinco años desde 1999, África está superando a otros mercados con un crecimiento del 58,2%. Cada vez más, estos teléfonos son atendidos por sistemas en los que los mensajes de voz se transmiten en forma digital, como GSM o W-CDMA, y el número de sistemas analógicos, como AMPS, está disminuyendo.
Además, ha habido cambios fundamentales en las comunicaciones telefónicas, que quedaron tras bambalinas. A partir de las actividades de TAT-8 en 1988, la década de 1990 vio la adopción generalizada de sistemas basados en fibra. La ventaja de las comunicaciones de fibra óptica es que ofrece incrementos drásticos en el ancho de banda. En realidad, el TAT-8 pudo admitir 10 veces más llamadas telefónicas que el cable de cobre más moderno tendido en ese momento, y los cables de fibra óptica modernos pueden admitir 25 veces más llamadas telefónicas que el TAT-8 admitido. Este aumento en el rendimiento se debe a varios factores: Primero, las fibras ópticas son físicamente mucho más pequeñas que las tecnologías de la competencia. En segundo lugar, no sufren de diafonía, lo que significa que varios cientos de ellos se pueden ensamblar fácilmente en un solo cable. Finalmente, las mejoras en la multiplexación han llevado a un crecimiento exponencial en el rendimiento de una sola fibra.
Muchas redes modernas de fibra óptica se comunican mediante un protocolo conocido como modo de transferencia asíncrona (ATM). El protocolo ATM permite la transmisión de datos compartidos. Es adecuado para redes telefónicas públicas conmutadas porque establece una ruta para los datos a través de la red y asocia un acuerdo de tráfico con esa ruta. Un acuerdo de tráfico es esencialmente un acuerdo entre un cliente y una red sobre cómo la red debe procesar los datos; si la red no puede cumplir con el acuerdo de tráfico, se rechaza la conexión a esa red. Esto es importante porque se debe garantizar que las conexiones telefónicas mantengan una tasa de bits constante para que la voz de la persona que llama se pueda transmitir completamente sin demoras ni caídas. Hay competidores de ATM, como Multi-Protocol Label Switching (MPLS), que realizan una tarea similar y se espera que suplanten a ATM en el futuro.
Radio y television
En un sistema de radiodifusión, una torre de radiodifusión central de alta potencia transmite una onda electromagnética de alta frecuencia a múltiples receptores de baja potencia. La onda de alta frecuencia enviada por la torre es modulada por una señal que contiene una señal visual o información de sonido... El receptor, a su vez, está sintonizado para recibir y amplificar la onda de alta frecuencia y, utilizando un demodulador, extraer la señal que contiene información visual o de audio. La señal de transmisión puede ser analógica (la señal cambia continuamente con la información) o digital (la información se codifica como un conjunto de valores discretos).
La industria de los medios de radiodifusión ha entrado en un punto de inflexión crítico en su desarrollo con la transición de la radiodifusión analógica a la digital en muchos países. Este movimiento fue posible gracias a la producción de circuitos integrados más baratos, rápidos y funcionales. La principal ventaja de la radiodifusión digital es que elimina una serie de desventajas típicas de las transmisiones analógicas tradicionales. En la imagen de televisión, esto se manifiesta mediante la eliminación de problemas como patrones de nieve, imágenes fantasma y otras distorsiones. Esto se debe a la naturaleza de la transmisión analógica, lo que significa que la distorsión causada por el ruido se notará en el resultado final. La transmisión digital supera este problema ya que las señales digitales se restauran a valores discretos al recibirlas y, por lo tanto, pequeñas perturbaciones no afectan el resultado final. En un ejemplo simplificado, si el mensaje binario 1011 se transmitió con la amplitud de las señales :, y las señales recibidas tienen las amplitudes:, entonces al decodificar obtenemos en el mensaje binario 1011, una reproducción ideal de lo que se envió. En este ejemplo, puede ver el problema de la transmisión digital, que es que si el ruido es lo suficientemente grande, puede cambiar significativamente el mensaje decodificado. Mediante el uso de la corrección de errores de reenvío, el receptor puede corregir varios errores de bits en el mensaje recibido, pero demasiado ruido dará como resultado señales de salida poco entendidas y, por lo tanto, una interrupción de la transmisión.
En la radiodifusión de televisión digital, hay tres estándares en competencia que probablemente se adopten en todo el mundo. Estos son los estándares ATSC, DVB e ISDB. Los tres estándares utilizan MPEG-2 para la compresión de video. ATSC usa Dolby Digital AC-3 para la compresión de audio, ISDB usa Codificación de audio avanzada (MPEG-2 Parte 7) y DVB no tiene un estándar para la compresión de audio, pero generalmente usa MPEG-1 Parte 3 Layer 2. La elección de modulación también varía de un esquema a otro. En la transmisión de audio digital, los estándares están mucho más unificados en prácticamente todos los países que optan por adoptar el estándar de transmisión de audio digital (también conocido como el estándar Eureka 147). La excepción es Estados Unidos, que ha seleccionado HD Radio. HD Radio, a diferencia de Eureka 147, se basa en un método de transmisión conocido como IBOC, que permite que la información digital sea transmitida por transmisores analógicos AM o FM convencionales.
Sin embargo, a pesar de la anticipación de una transición "digital", la televisión analógica todavía se está transmitiendo en la mayoría de los países. Una excepción es Estados Unidos, donde las transmisiones de televisión analógica han cesado (todas menos las estaciones de televisión de muy baja potencia) desde el 12 de junio de 2009 después de un doble período de gracia. En Kenia, la transmisión de televisión analógica también cesó en diciembre de 2014, luego de múltiples aplazamientos de fechas. Para la televisión analógica, se utilizan tres estándares para la transmisión de televisión en color. Se conocen como PAL (diseño alemán), NTSC (diseño norteamericano) y SECAM (diseño francés). Es importante comprender que estos métodos de transmisión de televisión en color no tienen nada que ver con los estándares de televisión en blanco y negro, que también varían de un país a otro. Para la radio analógica, la transición a la radio digital se ve obstaculizada por el hecho de que los receptores analógicos son significativamente más baratos que los receptores digitales. La elección de modulación para radio analógica es típicamente entre modulaciones de amplitud (AM) o frecuencia (FM). Para lograr la reproducción estéreo, se utiliza una subportadora de amplitud modulada para FM estéreo.
Internet
Internet es una red mundial de computadoras y redes de computadoras que se comunican entre sí mediante el Protocolo de Internet. Cualquier computadora en Internet tiene una dirección IP única que otras computadoras pueden usar para dirigirle información. Por lo tanto, cualquier computadora en Internet puede enviar un mensaje a cualquier otra computadora usando su dirección IP. Estos mensajes llevan consigo la dirección IP de la computadora emisora, lo que permite una comunicación bidireccional. Internet es el intercambio de mensajes entre computadoras.
Se estima que el 51% de la información transmitida a través de redes de telecomunicaciones bidireccionales en 2000 se transmitió a través de Internet, mientras que la mayor parte del resto (42%) se transmitió a través de un teléfono fijo. En 2007, Internet dominaba claramente y capturaba el 97% de toda la información en las redes de telecomunicaciones (la mayor parte del resto (2%), a través de teléfonos móviles. En 2008, aproximadamente el 21,9% de la población mundial tiene acceso a Internet con el mayor alto acceso (medido como porcentaje de la población) en América del Norte (73,6%), Oceanía / Australia (59,5%) y Europa (48,1%) Acceso de banda ancha líder: Islandia (26,7%)%), Corea del Sur (25,4%) y Holanda (25,3%).
Internet funciona en parte debido a los protocolos que gobiernan cómo las computadoras y los enrutadores se comunican entre sí. La naturaleza de la comunicación de la red de computadoras se presta a consideración desde el punto de vista de un enfoque en capas, cuando algunos protocolos en la pila de protocolos se ejecutan de manera más o menos independiente de otros protocolos. Esto permite que los protocolos de la capa inferior se sintonicen a un estado específico en la red hasta que cambie la forma en que funciona el protocolo de la capa superior. Ejemplo practico La razón por la que esto es importante es que permite que el navegador de Internet ejecute el mismo código de la misma manera, independientemente de si la computadora está conectada a Internet a través de una conexión Ethernet o Wi-Fi. A menudo se habla de protocolos en términos de su lugar en el modelo de referencia OSI, que surgió en 1983 como el primer paso en un intento fallido de crear un conjunto de protocolos de red universalmente aceptado.
Internet se caracteriza por un cambio en el entorno físico y el protocolo del canal varias veces a lo largo de toda la ruta que pasa por paquetes. Esto se debe a que Internet no impone restricciones sobre qué medio físico y qué protocolos de comunicación se pueden utilizar. Esto conduce a la adopción de información y protocolos más apropiados para la situación en la red local. En la práctica, en la mayoría de los casos de comunicación intercontinental, un protocolo con modo asincrónico transmisión (ATM) o su equivalente más moderno, basado en fibra. Esto se debe a que la mayoría de las comunicaciones intercontinentales por Internet utilizan la misma infraestructura que la red telefónica pública conmutada.
A nivel de red, se está llevando a cabo la estandarización con el Protocolo de Internet (IP) requerido para el direccionamiento lógico. Para la World Wide Web, estas "direcciones IP" se derivan de un formulario "legible por humanos" que utiliza el sistema de nombres de dominio DNS (por ejemplo, 72.14.207.99 procedente de www.google.com). Sobre el este momento La versión más utilizada del Protocolo de Internet es la versión cuatro, pero la transición a la versión seis es inevitable.
En la capa de transporte, la mayoría de las comunicaciones aceptan el Protocolo de control de transmisión (TCP) o el Protocolo de datagramas de usuario (UDP). Se usa TCP cuando es necesario que cada mensaje enviado sea aceptado por otra computadora, mientras que se usa UDP cuando es simplemente deseable. En el caso de TCP, los paquetes se retransmiten si se pierden y se reordenan antes de presentarse a capas superiores. Con UDP, los paquetes no se secuencian y no se retransmiten si se pierden. Tanto los paquetes TCP como los UDP llevan números de puerto para indicar qué aplicación o proceso debe manejar el paquete. Dado que algunos protocolos de aplicación utilizan puertos específicos, los administradores de red pueden controlar el tráfico de acuerdo con requisitos específicos. Por ejemplo, para restringir el acceso a Internet bloqueando el tráfico destinado a un puerto específico, o para afectar el funcionamiento de algunas aplicaciones asignando prioridad.
Por encima de la capa de transporte, existen ciertos protocolos que a veces se utilizan y se colocan libremente en sesiones y capas de presentación, principalmente los protocolos: Secure Sockets Layer (SSL) y Transport Layer Security (TLS). Estos protocolos garantizan que los datos transferidos entre dos partes permanezcan completamente confidenciales. Y finalmente, a nivel de aplicación, muchos de los usuarios de protocolos de Internet conocen como HTTP (navegador web), POP3 (correo electrónico), FTP (transferencia de archivos), IRC (chat de Internet), BitTorrent ( acceso general a archivos) y XMPP (mensajería instantánea).
El protocolo de voz sobre Internet (VoIP) permite utilizar paquetes de datos para comunicaciones de voz sincrónicas. Los paquetes de datos se marcan como paquetes de voz y se pueden priorizar para la transmisión en tiempo real, la conversación síncrona es menos propensa a competir con otros tipos de tráfico de datos que pueden retrasarse (es decir, transferencia de archivos o correo electrónico) o almacenarse previamente (es decir, hay audio y video) sin distorsión. Esta priorización funciona bien cuando la red tiene suficiente ancho de banda para todas las llamadas VoIP que ocurren al mismo tiempo, y la red tiene una opción de priorización habilitada. privado red corporativa pero Internet en su conjunto no se puede configurar de esta manera y, por lo tanto, existe una gran diferencia en la calidad de las llamadas VoIP a través de la red privada y a través de la Internet pública.
Redes informáticas locales y globales
A pesar del crecimiento de Internet, las características de las redes de área local (LAN), redes informáticas que no van más allá de varios kilómetros, siguen siendo diferentes. Esto se debe a que las redes de este tamaño no requieren todas las funciones asociadas con redes más grandes y, a menudo, son más rentables y eficientes sin ellas. Si bien no están conectados a Internet, también tienen beneficios de privacidad y seguridad. Sin embargo, la falta deliberada de una conexión directa a Internet no proporciona protección garantizada contra piratas informáticos, fuerzas militares o poderes económicamente poderosos. Estas amenazas existen si existen métodos para conectarse a la red local de forma remota.
Las redes de área amplia (WAN) son redes informáticas privadas que pueden abarcar miles de kilómetros. Una vez más, algunos de sus beneficios incluyen privacidad y seguridad. Inicialmente, las redes locales y globales estaban destinadas a las fuerzas armadas y los servicios de inteligencia, que deben mantener sus datos seguros y en secreto.
A mediados de la década de 1980, surgieron varios protocolos de comunicación para llenar los vacíos entre el enlace de datos y las capas de aplicación del modelo de referencia OSI. Estos incluyen Appletalk, IPX y NetBIOS, con el protocolo IPX establecido dominando a principios de la década de 1990 debido a su popularidad entre los usuarios de MS-DOS. TCP / IP, que existe y en este momento, se usó generalmente solo en grandes instituciones gubernamentales y de investigación.
A medida que aumentó la popularidad de Internet y su tráfico tuvo que enrutarse a redes privadas, los protocolos TCP / IP reemplazaron las tecnologías LAN existentes. Tecnologías adicionales, como DHCP, que permiten que las computadoras basadas en IP / TCP se autoconfiguren en la red. Estas funciones también se implementan en los conjuntos de protocolos AppleTalk / IPX / NetBIOS.
Los modos de transferencia asincrónica (ATM) o la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) son protocolos de enlace de datos típicos para más grandes redes como las WAN; Ethernet y Token Ring son protocolos de capa de enlace típicos para redes de área local. Estos protocolos se diferencian de los protocolos más antiguos en que son más simples, por ejemplo, omiten funciones como calidad garantizada mantenimiento, así como eliminación de colisiones. Ambas diferencias permiten sistemas más económicos.
A pesar de la modesta popularidad de IBM Token Ring en las décadas de 1980 y 1990, prácticamente todas las LAN actuales utilizan equipos Ethernet cableados o inalámbricos. En la capa física, la mayoría de las implementaciones de Ethernet cableadas utilizan cables de cobre de par trenzado (incluidas las redes 10BASE-T comunes). Sin embargo, algunas implementaciones tempranas usaban cables coaxiales, y en implementaciones recientes (especialmente en las de alta velocidad) se ha utilizado fibra óptica. Cuando se utiliza fibra óptica, se debe hacer una distinción entre fibras multimodo y fibras monomodo. Las fibras multimodo pueden verse como una fibra más gruesa que es más barata de fabricar, pero tiene la desventaja de un ancho de banda utilizable más estrecho y una peor atenuación y, por lo tanto, un rendimiento de larga distancia más pobre.
Tasa de transferencia de información
El volumen efectivo de información intercambiada en todo el mundo a través de redes de telecomunicaciones bidireccionales aumentó de 281 petabytes de información en 1986 a 471 petabytes en 1993, de 2,2 exabytes en 2000 a 65 exabytes en 2007 (ajustado para una compresión óptima) ... Esta información equivalente es aproximadamente equivalente a dos páginas de periódico por persona por día en 1986 y seis periódicos completos por persona por día en 2007. Dado este crecimiento, las telecomunicaciones están desempeñando un papel cada vez más importante en el desarrollo de la economía mundial y el sector de las telecomunicaciones mundial ascendió a aproximadamente 4,7 billones en 2012. dolares. El volumen del mercado mundial de telecomunicaciones ascenderá a 1,5 billones de dólares en 2010, lo que corresponde al 2,4% del producto interior bruto (PIB) mundial.