Chci vědět všechno

Telekomunikace

Pin
Send
Share
Send


Základní prvky

Každý telekomunikační systém se skládá ze tří základních prvků:

  • vysílač, který přijímá informace a převádí je na signál
  • přenosové médium, přes které je signál přenášen
  • přijímač, který přijímá signál a převádí jej zpět na použitelné informace

Například zvažte rozhlasové vysílání: V tomto případě je vysílací věž vysílačem, rádiem je přijímač a vysílacím médiem je volný prostor.

Každý z prvků telekomunikačního systému zpracovává nebo přenáší signál nesoucí informace. Každý z prvků přispívá k nežádoucímu šumu, takže jedním z údajů o výhodnosti telekomunikačního systému je poměr signál-šum.

Telekomunikační systémy jsou často obousměrné a jediné zařízení funguje jako vysílač i přijímač nebo vysílač. Například mobilní telefon je transceiver. Telekomunikace přes telefonní linku se nazývá point-to-point komunikace, protože je mezi jedním vysílačem a jedním přijímačem. Telekomunikace prostřednictvím rozhlasového vysílání se nazývá rozhlasová komunikace, protože je mezi jedním výkonným vysílačem a mnoha přijímači.2

Analogové nebo digitální

Signály mohou být analogové nebo digitální. V analogovém signálu se signál mění s ohledem na informace nepřetržitě. V digitálním signálu je informace kódována jako sada diskrétních hodnot (například 1s a 0s). Během přenosu budou informace obsažené v analogových signálech rušeny šumem. Naopak, pokud šum nepřesáhne určitou prahovou hodnotu, zůstanou informace obsažené v digitálních signálech nedotčeny. To představuje klíčovou výhodu digitálních signálů oproti analogovým signálům.3

Sítě

Soubor vysílačů, přijímačů nebo vysílačů, které spolu komunikují, se nazývá síť. Digitální sítě se mohou skládat z jednoho nebo více směrovačů, které směrují data ke správnému uživateli. Analogová síť se může skládat z jednoho nebo více přepínačů, které navazují spojení mezi dvěma nebo více uživateli. Pro oba typy sítí může být nutné zesilovač nebo zesilovač signálu, když je vysílán na velké vzdálenosti. Toto je bojovat proti útlumu, který může učinit signál nerozeznatelným od šumu.4

Kanály

Kanál je dělení na přenosovém médiu, takže může být použito k odesílání více nezávislých toků dat. Například může rozhlasová stanice vysílat na 96 MHz, zatímco jiná rozhlasová stanice může vysílat na 94,5 MHz. V tomto případě bylo médium rozděleno frekvencí a každý kanál obdržel samostatnou frekvenci pro vysílání. Alternativně lze každému kanálu přiřadit opakující se úsek času, během kterého se má vysílat.4

Výše uvedené použití kanálu se týká analogové komunikace. V digitální komunikaci je časový slot v sekvenci bitů tradičním multiplexním kanálem s časovým dělením. Složitější digitální telekomunikační systémy nazývané statistické multiplexování předcházejí informaci s identifikátorem kanálu, takže šířka pásma nemusí být přidělena tichým kanálům. Moderní přepínání paketů, jako v X.25 nebo internetový protokol (IP), je obecnější verzí statistického digitálního multiplexování.

Modulace

Tvarování signálu pro předávání informací se nazývá modulace. Modulace je v telekomunikacích klíčovým pojmem a často se používá k ukládání informací jednoho signálu na druhý. Modulace se používá k reprezentaci digitální zprávy jako analogového průběhu. Toto je známé jako klíčování a existuje několik technik klíčování - mezi ně patří klíčování s fázovým posunem, klíčování s frekvenčním posunem, klíčování s amplitudovým posunem a klíčování s minimálním posunem. Bluetooth například používá k výměně mezi zařízeními fázové posunování.5

Nicméně, relevantnější pro dřívější diskusi, modulace se také používá pro zvýšení frekvence analogových signálů. Je to proto, že prvotní signál často není vhodný pro přenos na velké vzdálenosti volného prostoru kvůli svým nízkým frekvencím. Proto musí být její informace před přenosem superponována na vysokofrekvenční signál (známý jako nosná vlna). K dosažení tohoto cíle je k dispozici několik různých modulačních schémat - některé z nejzákladnějších jsou amplitudová modulace a frekvenční modulace. Příkladem tohoto procesu je DJův hlas superponovaný na nosné vlně 96 MHz pomocí kmitočtové modulace (hlas by pak byl přijat na rádiu jako kanál „96 FM“).6

Společnost a telekomunikace

Telekomunikace je důležitou součástí mnoha moderních společností. V roce 2006 odhady odhadují tržby telekomunikačního průmyslu na 1,2 bilionu USD nebo těsně pod tři procenta hrubého světového produktu.7 Dobrá telekomunikační infrastruktura je obecně považována za důležitou pro hospodářský úspěch v moderním světě v mikro i makroekonomickém měřítku.

V mikroekonomickém měřítku společnosti využívají telekomunikaci k budování globálních impérií, což je samozřejmé v podnikání online maloobchodníka Amazon.com, ale i konvenční maloobchodník Wal-Mart těží z vynikající telekomunikační infrastruktury ve srovnání se svými konkurenty.8 V moderní západní společnosti majitelé domů často používají svůj telefon k organizaci mnoha domácích služeb, od dodávek pizzy po elektrikáře. Bylo zaznamenáno, že i relativně chudé komunity využívají telekomunikací ve svůj prospěch. V bangladéšské čtvrti Narshingdi používají izolovaní vesničané mobilní telefony, aby mohli přímo hovořit s velkoobchodníky a za své zboží zařídit lepší cenu. V Pobřeží slonoviny pěstitelé kávy sdílejí mobilní telefony, aby sledovali hodinové kolísání cen kávy a prodávali za nejlepší cenu.9 Pokud jde o makroekonomický rozsah, Lars-Hendrik Röller a Leonard Waverman navrhli v roce 2001 příčinnou souvislost mezi dobrou telekomunikační infrastrukturou a hospodářským růstem.10 Málokdo zpochybňuje existenci korelace, i když někteří tvrdí, že je špatné považovat vztah za příčinný.11

Vzhledem k ekonomickým výhodám dobré telekomunikační infrastruktury vzrůstá obava z digitální propasti. Vyplývá to ze skutečnosti, že světová populace nemá rovný přístup k telekomunikačním systémům. Průzkum Mezinárodní telekomunikační unie z roku 2003 ukázal, že zhruba jedna třetina zemí má méně než jedno mobilní předplatné na každých 20 lidí a jedna třetina zemí má méně než jedno pevné připojení na každých 20 lidí. Pokud jde o přístup k internetu, zhruba polovina zemí má méně než jednu z 20 osob s přístupem k internetu. Z těchto informací, stejně jako ze vzdělávacích údajů, byla ITU schopna sestavit index digitálního přístupu12 která měří celkovou schopnost občanů získat přístup k informačním a komunikačním technologiím a používat je. Pomocí tohoto opatření získají nejvyšší hodnocení země jako Švédsko, Dánsko a Island, zatímco africké země jako Niger, Burkina Faso a Mali dostávají nejnižší hodnocení.13

Dějiny

Počáteční telekomunikace

Replika jedné z Chappeových semaforových věží

Rané formy telekomunikací zahrnují kouřové signály a bicí. Bubny byly používány domorodci v Africe, Nové Guineji a Jižní Americe, zatímco kouřové signály byly používány domorodci v Severní Americe a Číně. Na rozdíl od toho, co si člověk může myslet, byly tyto systémy často používány pouze k tomu, aby oznámily přítomnost tábora.1415

V 1792, francouzský inženýr, Claude Chappe, postavil první fixovaný systém vizuální telegrafie (nebo semafor) mezi Lille a Paříží.16 Semafor jako komunikační systém však trpěl potřebou kvalifikovaných operátorů a drahých věží v intervalech deseti až třiceti kilometrů (šest až devatenáct mil). V důsledku konkurence elektrickým telegrafem byla poslední komerční linka v roce 1880 opuštěna.17

Telegraf a telefon

První komerční elektrický telegraf byl zkonstruován Sirem Charlesem Wheatstoneem a Sirem Williamem Fothergillem Cookem a otevřen 9. dubna 1839. Oba Wheatstone a Cooke považovali své zařízení za „vylepšení existujícího elektromagnetického telegrafu“ nikoli za nové zařízení.18

Samuel Morse nezávisle vyvinul verzi elektrického telegrafu, kterou neúspěšně demonstroval 2. září 1837. Jeho kód byl důležitým pokrokem oproti Wheatstoneově signalizační metodě. První transatlantický telegrafní kabel byl úspěšně dokončen 27. července 1866, což poprvé umožnilo transatlantickou telekomunikaci.19

Konvenční telefon byl nezávisle vynalezen Alexanderem Grahamem Bellem a Elishou Grayovou v roce 1876.20 Antonio Meucci v roce 1849 vynalezl zařízení, které umožňovalo elektrický přenos hlasu přes linku. Meucciho zařízení však mělo malou praktickou hodnotu, protože se spoléhalo na elektrofonický efekt, a proto vyžadovalo, aby uživatelé vložili přijímač do úst, aby „slyšeli“ to, co bylo řečeno. První komerční telefonní služby byly zřízeny v letech 1878 a 1879 na obou stranách Atlantiku ve městech New Haven, Connecticut a Londýn.2122

Rádio a televize

V roce 1832 předal James Lindsay svým studentům třídu demonstraci bezdrátové telegrafie. 1854 on byl schopný demonstrovat přenos přes Firth Tay od Dundee, Skotsko k Woodhaven, vzdálenost dva míle, používat vodu jako médium přenosu.23 V prosinci 1901 Guglielmo Marconi navázal bezdrátovou komunikaci mezi St. John's, Newfoundland (Kanada) a Poldhu v Cornwallu (Anglie) a v roce 1909 mu vynesl Nobelovu cenu za fyziku (kterou sdílel s Karlem Braunem).24 Drobnou rádiovou komunikaci však již v roce 1893 předvedl Nikola Tesla v prezentaci Národní asociace elektrického osvětlení.25

25. března 1925 byl John Logie Baird schopen prokázat přenos pohyblivých obrázků v londýnském obchodním domě Selfridges. Bairdovo zařízení spoléhalo na disk Nipkow a stalo se tak známým jako mechanická televize. To tvořilo základ experimentálních vysílání dělaných britskou vysílací korporací začátkem 30. září 1929.26 Po většinu dvacátého století však televizory závisely na trubici pro katodové paprsky vynalezené Karlem Braunem. První verzi takového televizního programu, který ukázal slib, vyrobil Philo Farnsworth a demonstroval své rodině 7. září 1927. 27

Počítačové sítě a internet

11. září 1940 byl George Stibitz schopen přenášet problémy pomocí teletypu do své komplexní kalkulačky čísel v New Yorku a vypočítané výsledky obdržel zpět na Dartmouth College v New Hampshire.28 Tato konfigurace centralizovaného počítače nebo sálového počítače se vzdálenými hloupými terminály zůstala populární po padesátá léta. Teprve v šedesátých letech však vědci začali zkoumat přepínání paketů - technologii, která by umožňovala posílat kousky dat do různých počítačů, aniž by nejprve procházely centralizovaným sálovým počítačem. 5. prosince 1969 se objevila síť se čtyřmi uzly; tato síť by se stala ARPANETem, který by do roku 1981 sestával z 213 uzlů.29

Vývoj ARPANETu se soustředil na proces žádosti o komentář a 7. dubna 1969 byla zveřejněna RFC 1. Tento proces je důležitý, protože ARPANET by se nakonec spojil s dalšími sítěmi a vytvořil internet a tímto protokolem bylo specifikováno mnoho protokolů, na které se dnes internet spoléhá. V září 1981 představil RFC 791 internetový protokol v4 (IPv4) a RFC 793 zavedl protokol TCP (Transmission Control Protocol), který vytváří protokol TCP / IP, na který se dnes většina internetu spoléhá.

Ne všechny důležité kroky však byly učiněny prostřednictvím procesu Žádost o komentář. V 70. letech se také objevily dva populární linkové protokoly pro lokální sítě (LAN). Patent na protokol token ring byl podán Olofem Soderblomem 29. října 1974.30 A příspěvek o protokolu Ethernet publikovali Robert Metcalfe a David Boggs v červenci 1976 Komunikace ACM.31 Tyto protokoly jsou podrobněji popsány v následující části.

Moderní provoz

Telefon

Optické vlákno poskytuje levnější šířku pásma pro komunikaci na velké vzdálenosti

V konvenčním drátovém telefonním systému je volající spojen s osobou, se kterou chce mluvit pomocí přepínačů na různých ústřednách. Přepínače tvoří elektrické spojení mezi dvěma uživateli a nastavení těchto přepínačů je stanoveno elektronicky, když volající vytočí číslo. Po navázání spojení se hlas volajícího převede na elektrický signál pomocí malého mikrofonu v telefonu volajícího. Tento elektrický signál je pak poslán sítí přes uživatele k druhému konci, kde se transformuje zpět do zvuku malým reproduktorem ve sluchátku této osoby. Toto elektrické připojení funguje obousměrně a umožňuje uživatelům konverzovat.32 Telefony s pevnou linkou ve většině bytových domů jsou analogové - to znamená, že hlasová vlna reproduktoru přímo určuje napětí signálu. Ačkoli lze volání na krátkou vzdálenost zpracovávat od začátku do konce jako analogové signály, obvykle poskytovatelé telefonních služeb transparentně převádějí signály na digitální pro přepínání a přenos, než je převádějí zpět na analogové pro příjem. Výhodou toho je, že digitalizovaná hlasová data mohou cestovat levněji, vedle sebe s daty z internetu a mohou být dokonale reprodukována při komunikaci na velké vzdálenosti na rozdíl od analogových signálů, které jsou nevyhnutelně ovlivněny šumem.

Mobilní telefony měly významný dopad na telefonní sítě. Předplatné mobilních telefonů nyní na mnoha trzích převyšuje předplatné pevných linek. Prodej mobilních telefonů v roce 2005 činil 816,6 milionů, přičemž toto číslo bylo téměř rovnoměrně rozděleno mezi trhy Asie / Tichomoří (204 milionů), západní Evropy (164 milionů), CEMEA (střední Evropa, Střední východ a Afrika) (153,5 milionů). , Severní Amerika (148 milionů) a Latinská Amerika (102 milionů).33 Pokud jde o nové předplatné během pěti let od roku 1999, Afrika předstihla ostatní trhy s 58,2 procentním růstem.34 Tyto telefony jsou stále častěji obsluhovány systémy, kde je hlasový obsah přenášen digitálně, jako je GSM nebo W-CDMA, přičemž mnoho trhů se rozhodlo odepisovat analogové systémy, jako je AMPS.35

V zákulisí došlo k dramatickým změnám v telefonní komunikaci. Počínaje provozem TAT-8 v roce 1988 došlo v 90. letech k rozsáhlému přijetí systémů založených na optických vláknech. Výhodou komunikace s optickými vlákny je to, že nabízejí drastický nárůst kapacity dat. Samotný TAT-8 byl schopen přenášet desetkrát tolik telefonních hovorů, jako byl ten poslední měděný kabel položený v té době, a dnešní kabely z optických vláken jsou schopny nést 25krát tolik telefonních hovorů jako TAT-8.22 Tento drastický nárůst kapacity dat je způsoben několika faktory. Zaprvé, optická vlákna jsou fyzicky mnohem menší než konkurenční technologie. Za druhé, netrpí přeslechem, což znamená, že několik stovek z nich lze snadno spojit do jediného kabelu.36 A konečně zlepšení multiplexování vedla k exponenciálnímu nárůstu datové kapacity jediného vlákna.3738

Pomocná komunikace v těchto sítích je protokol známý jako asynchronní přenosový režim (ATM), který umožňuje přenos dat vedle sebe uvedený v prvním odstavci. Důležitost protokolu ATM spočívá zejména v jeho koncepci vytváření cest pro data přes síť a přiřazování dopravní smlouvy s těmito cestami. Dopravní smlouva je v podstatě dohoda mezi klientem a sítí o tom, jak má síť zpracovávat data, pokud síť nemůže splnit podmínky přepravní smlouvy, nepřijímá připojení. To je důležité, protože telefonní hovory mohou sjednat smlouvu, aby si zajistily konstantní bitovou rychlost, což zajistí, že hlas volajícího nebude zpožděn v částech nebo zcela přerušen.39 Existují konkurenti ATM, například Multiprotocol Label Switching (MPLS), kteří vykonávají podobný úkol a očekává se, že v budoucnu nahradí ATM.40

Rádio a televize

Normy digitální televize a jejich celosvětové přijetí

Ve vysílacím systému centrální vysokovýkonná vysílací věž vysílá vysokofrekvenční elektromagnetickou vlnu do mnoha přijímačů s nízkým výkonem. Vysokofrekvenční vlna vysílaná věží je modulována signálem obsahujícím vizuální nebo zvukové informace. Anténa přijímače je pak naladěna tak, aby zachytila ​​vysokofrekvenční vlnu, a demodulátor se používá k načtení signálu obsahujícího vizuální nebo zvukovou informaci. Vysílaný signál může být buď analogový (signál se mění průběžně s ohledem na informace) nebo digitální (informace jsou kódovány jako sada diskrétních hodnot).4142

Odvětví rozhlasových a televizních médií je ve svém vývoji v kritickém bodu obratu, přičemž mnoho zemí přechází z analogového na digitální vysílání. Tento krok je umožněn výrobou levnějších, rychlejších a schopnějších integrovaných obvodů. Hlavní výhodou digitálního vysílání je, že brání řadě stížností na tradiční analogové vysílání. Pro televizi to zahrnuje odstranění problémů, jako jsou „zasněžené“ obrázky, strašidelné a jiné zkreslení. K tomu dochází z důvodu povahy analogového přenosu, což znamená, že v konečném výstupu budou patrné poruchy způsobené šumem. Digitální přenos tento problém překonává, protože digitální signály jsou při příjmu redukovány na binární data, a proto malé poruchy neovlivňují konečný výstup. Ve zjednodušeném příkladu, pokud by binární zpráva 1011 byla vysílána s amplitudami signálu 1,0 0,0 1,0 1,0 a přijímána s amplitudami signálu 0,9 0,2 1,1 1,1 0,9, stále by to dekódovala do binární zprávy 1011 - dokonalá reprodukce toho, co bylo odesláno. Z tohoto příkladu lze také vidět problém s digitálním přenosem v tom, že pokud je šum dostatečně velký, může významně změnit dekódovanou zprávu. Použitím dopředné korekce chyb může přijímač korigovat hrst bitových chyb ve výsledné zprávě, ale příliš mnoho šumu povede k nepochopitelnému výstupu a tím k přerušení přenosu.43

V digitálním televizním vysílání existují tři konkurenční standardy, které budou pravděpodobně přijaty po celém světě. Jedná se o standardy ATSC, DVB a ISDB a jejich přijetí je zatím uvedeno v titulkové mapě. Všechny tři standardy používají MPEG-2 pro kompresi videa. ATSC používá pro kompresi zvuku Dolby Digital AC-3, ISDB používá pokročilé kódování zvuku (MPEG-2 část 7) ​​a DVB nemá žádný standard pro kompresi zvuku, ale obvykle používá vrstvu 2 MPEG-1 část 3.44 Volba modulace se také liší mezi schématy.

V oblasti digitálního zvukového vysílání jsou standardy mnohem sjednoceny s prakticky všemi zeměmi, které se rozhodly přijmout standard digitálního rozhlasového vysílání (známý také jako standard Eureka 147). Výjimkou jsou Spojené státy, které se rozhodly přijmout HD Radio. HD Radio, na rozdíl od Eureka 147, je založeno na metodě přenosu známé jako přenos v kanálu na kanálu, což umožňuje digitální informace „piggyback“ při běžných analogových přenosech AM nebo FM, čímž se zabrání problémům s přidělováním šířky pásma Eureka 147, a proto je důrazně obhajoval Národní asociaci provozovatelů vysílání, kteří se domnívali, že chybí nové spektrum, které by bylo možné přidělit standardu Eureka 147. Pokud jde o kompresi zvuku, DAB, jako je DVB, může používat celou řadu kodeků, ale obvykle používá MPEG-1 část 3, vrstvu 2 a HD rádio používá kódování ve vysokém rozlišení.

Přestože se čeká přechod na digitální, zůstávají analogové přijímače stále rozšířené. Analogová televize je stále vysílána prakticky ve všech zemích. Spojené státy doufaly, že se analogové vysílání ukončí do 31. prosince 2006, avšak toto bylo posunuto zpět na 17. února 2009.45 Pro analog jsou použity tři standardy. Tito jsou známí jako PAL, NTSC a SECAM.

U analogového rádia je přechod na digitální ztěžován skutečností, že analogové přijímače stojí zlomek nákladů na digitální přijímače. Například když můžete získat dobrý analogový přijímač za méně než 20 USD; digitální přijímač vás vrátí nejméně 75 USD. Volba modulace pro analogové rádio je obvykle mezi amplitudovou modulací (AM) nebo frekvenční modulací (FM). Pro dosažení stereofonního přehrávání se pro stereo FM používá amplitudově modulovaná subnosná a pro stereo AM nebo C-QUAM se používá kvadraturní amplitudová modulace.

Internet

Referenční model OSI

Internet je celosvětová síť počítačů, která většinou funguje prostřednictvím veřejné komutované telefonní sítě. Každý počítač na internetu má jedinečnou IP adresu, kterou mohou jiné počítače použít k směrování informací k němu. Z tohoto důvodu může jakýkoli počítač na internetu komunikovat s jakýmkoli jiným počítačem, a internet lze proto považovat za výměnu zpráv mezi počítači.46 Odhaduje se, že 16,9% světové populace má přístup k internetu s nejvyšší účastí (měřeno jako procento populace) v Severní Americe (69,7%), Oceánii / Austrálii (53,5%) a Evropě (38,9%).47 Pokud jde o širokopásmový přístup, světem jsou země jako Island (26,7%), Jižní Korea (25,4%) a Nizozemsko (25,3%).48

Internet funguje zčásti kvůli protokolům, které upravují vzájemnou komunikaci počítačů a směrovačů. Povaha komunikace v počítačové síti se propůjčuje vrstvenému přístupu, kdy jednotlivé protokoly v zásobníku protokolů běží převážně nezávisle na jiných protokolech. To umožňuje přizpůsobení protokolů nižší úrovně pro situaci v síti, aniž by se změnilo fungování protokolů vyšší úrovně. Praktickým příkladem, proč je to důležité, je to, že umožňuje internetovému prohlížeči spustit stejný kód bez ohledu na to, zda je počítač, na kterém běží, připojen k Internetu prostřednictvím připojení Ethernet nebo Wi-Fi. Protokoly jsou často zmiňovány z hlediska svého místa v referenčním modelu OSI - modelu, který se objevil v roce 1983 jako první krok v pokusu o vytvoření univerzálně přijaté sady síťových protokolů.49 Samotný model je na obrázku nastíněn napravo. Je důležité si uvědomit, že sada protokolů Internetu, stejně jako mnoho moderních sad protokolů, tento model striktně nenásleduje, ale v kontextu tohoto modelu lze o něm stále mluvit.

V případě Internetu se může protokol fyzického média a datového spojení několikrát lišit, protože pakety putují mezi klientskými uzly. I když je pravděpodobné, že většina ujeté vzdálenosti bude používat protokol datového spojení (ATM) asynchronního přenosu (nebo moderní ekvivalent) přes optické vlákno, není to v žádném případě zaručeno. Připojení může také narazit na protokoly datového spojení, jako je Ethernet, Wi-Fi a Point-to-Point Protocol (PPP), a fyzická média, jako jsou kroucené dvojlinky a volné místo.

Na síťové vrstvě se věci standardizují s přijetím internetového protokolu (IP) pro logické adresování. Pro celosvětový web jsou tyto „IP adresy“ odvozeny z lidsky čitelné podoby (například 72.14,207,99 je odvozeno z www.google.com) pomocí systému názvů domén. V současnosti je nejrozšířenější verzí internetového protokolu verze čtyři, ale hrozí přechod na verzi šest. Na transportní vrstvě přijímá většina komunikace buď protokol TCP (Transmission Control Protocol) nebo UDP (User Datagram Protocol). Obecně řečeno, TCP se používá, když je nezbytné, aby každá odeslaná zpráva byla přijata druhým počítačem, kde jako UDP se používá, když je to pouze žádoucí. U protokolu TCP jsou pakety znovu vysílány, pokud jsou ztraceny a umístěny v pořadí před tím, než jsou prezentovány ve vyšších vrstvách (toto uspořádání také umožňuje odstranit duplicitní pakety). U UDP nejsou pakety objednávány ani znovu vysílány, pokud jsou ztraceny. Pakety TCP a UDP nesou s sebou čísla portů, aby určily, které aplikaci nebo procesu by paket měl být předán v počítači klienta.50 Protože určité protokoly na úrovni aplikace používají určité porty, mohou správci sítě omezit přístup k Internetu blokováním nebo omezením provozu určeného pro konkrétní port.

Nad transportní vrstvou jsou určité protokoly, které se volně vejdou do relačních a prezentačních vrstev a jsou někdy přijaty, zejména protokoly Secure Sockets Layer (SSL) a Transport Layer Security (TLS). Tyto protokoly zajišťují, že data přenášená mezi dvěma stranami zůstávají zcela důvěrná a jedna nebo druhá se používá, když se ve spodní části webového prohlížeče zobrazí visací zámek. Dalším protokolem, který volně zapadá do relačních a prezentačních vrstev, je protokol RTP (Real-time Transport Protocol), který se používá zejména pro streamování videa QuickTime.51 Nakonec v aplikační vrstvě je mnoho protokolů, které by uživatelé internetu znali, jako je HTTP (prohlížení webu), POP3 (e-mail), FTP (přenos souborů) a IRC (internetový chat), ale také méně běžné protokoly, jako je BitTorrent. (sdílení souborů) a ICQ (instant messaging).

Lokální sítě

Lokální síť

Přes růst internetu zůstávají charakteristiky lokálních sítí (počítačové sítě, které běží nejvýše několik kilometrů) zřetelné. Je tomu tak proto, že sítě v tomto měřítku nevyžadují všechny funkce spojené se systémy ve větším měřítku a bez nich jsou často nákladově efektivnější a rychlejší.

V polovině 80. let se objevilo několik protokolů, které zaplňují mezeru mezi datovou linkou a aplikační vrstvou referenčního modelu OSI. Jednalo se o AppleTalk, IPX a NetBIOS s dominantní sadou protokolů na počátku 90. let 20. století, která byla IPX díky své oblibě u uživatelů MS-DOS. V tomto okamžiku existoval protokol TCP / IP, ale obvykle jej používaly pouze velké vládní a výzkumná zařízení.52 S rostoucí popularitou Internetu a větším procentem síťového provozu v místní síti se však stalo připojení k Internetu, sítě LAN se postupně posunuly směrem k TCP / IP a dnes jsou sítě převážně věnované provozu TCP / IP běžné. K přechodu na TCP / IP pomohly technologie jako DHCP zavedené v RFC 2131, které umožnily klientům TCP / IP objevit jejich vlastní síťovou adresu - funkce, která byla standardem u sad protokolů AppleTalk / IPX / NetBIOS.

Moderní vrstvy místní sítě se však od internetu liší od vrstvy datového spojení. Kde jsou asynchronní přenosový režim (ATM) nebo víceprotocol Label Switching (MPLS) typické protokoly datových spojů pro větší sítě, jsou protokoly Ethernet a Token Ring typickými datovými spoji pro lokální sítě. Protokoly LAN se od dřívějších protokolů liší tím, že jsou jednodušší (například vynechávají funkce, jako je záruka kvality služeb) a nabízejí prevenci kolizí. Oba tyto rozdíly umožňují ekonomičtější nastavení. Například vynechání záruk na kvalitu služeb zjednodušuje směrovače a záruky nejsou pro místní sítě skutečně nutné, protože nemají tendenci přenášet komunikaci v reálném čase (například hlasovou komunikaci). Zahrnutí prevence kolizí umožňuje více klientům (na rozdíl od pouhých dvou) sdílet stejný kabel znovu, což snižuje náklady.53

Přes skromnou popularitu Token Ring v 80. a 90. letech 20. století se s příchodem 21. století většina místních sítí nyní usadila na ethernetu. Ve fyzické vrstvě používá většina ethernetových kabelů měděné kroucené páry (včetně běžných sítí 10BASE-T). Některé rané implementace používaly koaxiální kabely. A některé implementace (zejména vysokorychlostní) používají optická vlákna. Optická vlákna se také pravděpodobně objeví v nadcházejících 10-gigabitových ethernetových implementacích.54 Používá-li se optické vlákno, musí se rozlišovat mezi vlákny s více režimy a vlákny s jedním režimem. Vlákno s více režimy lze považovat za silnější optické vlákno, které je levnější na výrobu, ale které trpí méně použitelnou šířkou pásma a větším útlumem (to je horší výkon).

Viz také

  • Informační technologie
  • Rádio
  • Telefon
  • Televize
  • Internet

Poznámky

  1. Telekomunikace, tele- a sdělení, New Oxford American Dictionary (2. vydání), 2005.
  2. ↑ Simon Haykin, Komunikační systémy (New York: John Wiley & Sons, 2001, ISBN 01471178691), s. 1-3.
  3. ↑ Ashok Ambardar, Analogové a digitální zpracování signálů (Brooks / Cole Publishing, 1999, ISBN 053495409X), s. 1-2.
  4. 4.0 4.1 ATIS Telecom Glossary 2000, ATIS Výbor T1A1 Výkon a zpracování signálů (schváleno Americkým národním institutem pro normalizaci). Načteno 15. června 2007.
  5. ↑ Haykin, 344-403.
  6. ↑ Haykin, 88-126.
  7. ↑ „Příjmy z telekomunikačního průmyslu dosáhnou v roce 2006 výše 1,2 bilionu dolarů,“ VoIP Magazine. Načteno 15. června 2007.
  8. ↑ Edward Lenert, „Perspektiva teorie komunikace o telekomunikační politice“ Žurnál komunikace 48 (4) (prosinec 1998): 3-23.
  9. ↑ Mireille Samaan, „Vliv nerovnosti příjmu na penetraci mobilních telefonů,“ diplomová práce na Bostonské univerzitě. Načteno 15. června 2007.
  10. ↑ „Telekomunikační infrastruktura a hospodářský rozvoj: současný přístup“ Americká ekonomická recenze 91(4): 909-923.
  11. ↑ Ali Riaz, „Úloha telekomunikací v hospodářském růstu: návrh alternativního rámce analýzy“ Média, kultura a společnost 19(4) (1997): 557-583.
  12. ↑ Mezinárodní přístupový index Mezinárodní telekomunikační unie. Načteno 3. srpna 2007.
  13. ↑ Zpráva o vývoji telekomunikací za rok 2003: Indikátory přístupu pro informační společnost, Mezinárodní telekomunikační unie. Načteno 3. srpna 2007.
  14. ↑ William Tomkins, indiánské kouřové signály, informační síť. Načíst

    Pin
    Send
    Share
    Send