Телекоммуникационные средства в компьютерных системах

     802.16-2005 (известен также как 802.16e и мобильный  WiMAX). Спецификация утверждена в  2005 году. Это — новый виток  развития технологии фиксированного  доступа (802.16d). Оптимизированная  для поддержки мобильных пользователей  версия поддерживает ряд специфических  функций, таких как хэндовер, idle mode и роуминг. Применяется масштабируемый OFDM-доступ (SOFDMA), возможна работа  при наличии либо отсутствии  прямой видимости. Планируемые  частотные диапазоны для сетей  Mobile WiMAX таковы: 2,3-2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 ГГц. В  мире реализованы несколько пилотных  проектов, в том числе первым  в России свою сеть развернул  «Скартел». Конкурентами 802.16e являются  все мобильные технологии третьего  поколения (например, EV-DO, HSDPA). 

     Основное  различие двух технологий состоит в  том, что фиксированный WiMAX позволяет  обслуживать только «статичных»  абонентов, а мобильный ориентирован на работу с пользователями, передвигающимися со скоростью до 150 км/ч. Мобильность  означает наличие функций роуминга и «бесшовного» переключения между  базовыми станциями при передвижении абонента (как происходит в сетях  сотовой связи). В частном случае мобильный WiMAX может применяться  и для обслуживания фиксированных  пользователей. 

     Приемущества  WiMAX

     Основным  приемуществом технологии WiMAX является мобильность исппользования. В отличие  от других технологий таких как wi-fi технология WiMAX может применяться не только для статичных пользователей, но и для мобильных устройств.

     Дешевизна установки в связи с отстутсвием  затрат на прокладку кабелей и  обслуживание подстанций.

     Относительно  высокая скорость передачи данных (до 11Мбит\сек)

     Оборудование  для использования сетей WiMAX поставляется несколькими производителями и  может быть установлено как в  помещении (устройства размером с обычный DSL-модем), так и вне его. Следует  заметить что оборудование, рассчитанное на размещение внутри помещений и  не требующее профессиональных навыков при установке.

     Недостатки WiMAX

При непрофессианальной установке оборудование не способно передавать информацию на большие расстояния.

Оборудование  установленное внутри помещений требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети, так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.

4. Технология 3G

     3G(от англ. third genegation – третье поколение), технолологии мобильной связи 3 поколения – набор услуг, который объеденяет как высокоскоростной мобильный доступс услугами сети интернет, так и технологию радиосвязи, которая создает канал передачи данных. В настоящее время из-за массовых рекламных акциях под этим термином чаще всего подразумевается технология UMTS.

     Мобильная связь третьего поколеня состоит на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах децеметрового диапазона, как правило в диапазоне около 2ГГц, передавая данные со скоростью до 3,6 Мбит\с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть видео на мобильных ПК.

     Технология 3G при помощи специальных модемов  позволяет подключаться к сети интернет практически с любой точки  где ловит GSM связь. В районах где нет возможности установки любой другой технологии телекоммуникации технология 3G делается незаменимой. В настоящее время из-за конкуренции операторы сотовой связи, а они являются основными провайдерами сети 3G, снижают цены на использовании этой технологии.

     Достоиства 3G

     Так же как и WiMAX основным достоинством этой технологии является мобильность. Так же следует учесть дешевую стоимость клиенского оборудования.

Недостатки 3G

     Основной  недостаток этой сети является медленная скорость передачи данных до (3.6 Мбит\с), нестабильный прием пакетной информации.

5. Модемные технологии

     В связи с быстрым развитием  беспроводных каналов связи модемный доступ в интернет отошел на второй план, однако не в некоторых регионах эта технология до сих пор пользуется большьшой популярностью.

     Он  позволяет передавать информацию от одного компьютера к другому в  закодированном виде через телефонную линию. Компьютеры обмениваются сигналами  определённой частоты и громкости.

         Что же возможно благодаря модему?

         Можно связаться с другим пользователем модема, и обменяться с ним файлами, в независимости от его местоположения. Или сыграть с ним в компьютерную игру, поддерживающую модем.

     Если  ваш модем - факс-модем, то можно обмениваться факсимильными сообщениями.

     Вы  можете пользоваться услугами BBS - Bulletin Board System (Англ. Электронная доска  объявлений) , получить и принимать  файла, пообщаться с другими пользователями, и сыграть в on-line игры, т.е. в игры по модему в режиме реального времени.

     Вы  можете подключиться к глобальным сетям. Например FidoNet, или Internet/Relcom. Подключившись к ним вы сможете стать участником множества телеконференций, что дает возможность обмениваться информацией с людьми вашего круга интересов.

     Как работает модем.

     Конечно же телефонные линии разрабатывались  для передачи на расстояние только звуков человеческого голоса. Вообще говоря, естественные звуки характеризуются  переменной высотой тона и непрерывно изменяющейся интенсивностью. Для передачи по телефонной они преобразовываются  в электрический сигнал с непрерывно и соответственно изменяющейся частотой и силой тока. Такой сигнал называется аналоговым.

     Компьютер же в отличие от модема понимает только цифрой сигнал, т.е. ток только двух уровней. Каждый из них обозначает одно из двух понятных компьютеру значений логические "0" и "1". Чтобы  передать цифровой сигнал по телефонной линии, ему нужно придать приемлемый для неё аналоговый вид.

     Именно  этой работой занимается модем. Так  же он выполняет обратную процедуру, т.е. переводит аналоговый сигнал в  понятный компьютеру цифровой. Слово  модем" происходит от сокращения двух терминов: МОдулятор/ДЕМодулятор. Модем  организует мостик между выдаваемым компьютером цифровым сигналом и  аналоговым сигналом, который, как было сказано выше понимает телефонная линия.

     При передаче данных из компьютера в модем, первый выдает последовательность нулей  и единиц, а последний преобразовывает  их в аналоговый сигнал. Затем данные отсылаются в телефонную линию, и  их принимает модем, стоящий на другом конце провода. Когда модем принимает  данные, то он отфильтровывает полезную информацию от шумов в линии. Для  этого существуют специальные протоколы  коррекции ошибок. Самый продвинутый  из них - MNP10. Кроме этого существуют MNP1, MNP2, MNP3, MNP4, MNP5, MNP7. В настоящее  время более всего распространен MNP5, т.к. MNP7 и MNP10 устанавливаются на специальных модемах, которые работают по выделенным линиям. Например в глобальной сети Internet. После того, как модем  отделил полезную информацию от шумов  в линии он отбирает перекачиваемые данные от служебной информации. И  уже прошедший такую многоступенчатую обработку перекачиваемый файл записывается на жесткий диск компьютера. Так  происходит обмен данными при  соединении на протоколе Zmodem, Sealink, Ymodem и многих других однонаправленных протоколах.

     Конечно, оба компьютер может одновременно принимать и отсылать данные. Потому что они используют определённые соглашения о частотах, различных  для входных и выходных сигналов.. Для этого существуют специальные  двунаправленные протоколы. Например, Bimodem, Puma, Janus, Zedzap.

     MNP- протоколы MNP (Microsoft Network Protocols) - серия  наиболее распространенных аппаратных  протоколов, впервые реализованная  на модемах фирмы Microsoft. Эти  протоколы обеспечивают автоматическую  коррекцию ошибок и компрессию  передаваемых данных. Сейчас известны 10 протоколов: MNP1. Протокол коррекции  ошибок, использующий асинхронный  полудуплексный метод передачи  данных. Это самый простой из  протоколов MNP.

     MNP2. Протокол коррекции ошибок, использующий  асинхронный дуплексный метод  передачи данных.

     MNP3. Протокол коррекции ошибок, использующий  синхронный дуплексный метод  передачи данных между модемами (интерфейс модем - компьютер остается  асинхронным) . Так как при асинхронной  передаче используется десять  бит на байт - восемь бит данных, стартовый бит и стоповый бит,  а при синхронной только восемь, то в этом кроется возможность  ускорить обмен данными на 20%.

     MNP4. Протокол, использующий синхронный  метод передачи, обеспечивает оптимизацию  фазы данных, которая несколько  улучшает неэффективность протоколов MNP2 и MNP3. Кроме того, при изменении  числа ошибок на линии соответственно  меняется и размер блоков передаваемых  данных. При увеличении числа  ошибок размер блоков уменьшается,  увеличивая вероятность успешного  прохождения отдельных блоков. Эффективность  этого метода составляет около  20% по сравнению с простой передачей  данных.

     MNP5. Дополнительно к методам MNP4, MNP5 часто использует простой метод  сжатия передаваемой информации. Символы часто встречающиеся  в передаваемом блоке кодируются  цепочками битов меньшей длины,  чем редко встречающиеся символы.  Дополнительно кодируются длинные  цепочки одинаковых символов. Обычно  при этом текстовые файлы сжимаются  до 35% своей исходной длины. Вместе  с 20% MNP4 это дает повышение эффективности  до 50%. Заметим, что если вы передаете  уже сжатые файлы, а в большинстве это так и есть, дополнительного увеличения эффективности за счет сжатия данных модемом этого не происходит.

     MNP6. Дополнительно к методам протокола  MNP5 протокол MNP6 автоматически переключается  между дуплексным и полудуплексным  методами передачи в зависимости  от типа информации. Протокол MNP6 также обеспечивает совместимость  с протоколом V. 29.

     MNP7. По сравнению с ранними протоколами  использует более эффективный  метод сжатия данных.

     MNP9. Использует протокол V. 32 и соответствующий  метод работы, обеспечивающий совместимость  с низкоскоростными модемами.

     MNP10. Предназначен для обеспечения  связи на сильно зашумленных  линиях, таких, как линии сотовой  связи, междугородними линиями,  сельские линии. Это достигается  при помощи следующих методов:  многократного повторения попытки  установить связь изменения размера  пакетов в соответствии с изменением  уровня помех на линии динамического  изменения скорости передачи  в соответствии с уровнем помех  линии Все протоколы MNP совместимы  между собой снизу вверх. При  установлении связи происходит  установка наивысшего возможного  уровня MNP-протокола. Если же один  из связывающихся модемов не  поддерживает протокол MNP, то MNP-модем  работает без MNP-протокола. 

     Режимы MNP-модемов MNP-модем обеспечивает следующие  режимы передачи данных: Стандартный  режим. Обеспечивает буферизацию данных, что позволяет работать с различными скоростями передачи данных между компьютером  и модемом и между двумя  модемами. В результате для повышения  эффективности передачи данных вы можете установить скорость обмена компьютер-модем  выше, чем модем-модем. В стандартном  режиме работы модем не выполняет  аппаратной коррекции ошибок.

     Режим прямой передачи. Данный режим соответствует  обычному модему, не поддерживающему MNP-протокол. Буферизация данных не производится и аппаратная коррекция ошибок не выполняется.  

     Режим с коррекцией ошибок и буферизацией. Это стандартный режим работы при связи двух MNP-модемов. Если удаленный  модем не поддерживает протокол MNP, связь не устанавливается.

     Режим с коррекцией ошибок и автоматической настройкой. Режим используется, когда  заранее не известно, поддерживает ли удаленный модем протокол MNP. В  начале сеанса связи после определения  режима удаленного модема устанавливается  один из трех других режимов.