1573

–на блокировку набора определенных сочетаний цифр в телефонных номерах, что может обеспечить, например, запрет набора международных номеров.

Все варианты программирования контроллера транкового аппарата распространяются только на один этот аппарат. Окончание сеанса связи мобильного абонента с телефонной линией происходит при приеме кода разъединения от мобильного радиотелефона.

Групповые режимы связи

Некоторое число мобильных абонентов можно объединить в группу и присвоить им уникальный групповой номер. По этому номеру можно вызывать сразу всех абонентов сформированной группы. Правила вызова точно такие же, что и при вызове индивидуального абонента. Таким образом реализуется:

–конференц-связь между многими абонентами сразу;

–«циркулярная связь» одного абонента сразу со многими абонентами.

Аварийные вызовы

Срочный вызов оператора системы на базовой станции осуществляется нажатием кнопки режимов 9*. В случае бедствия или опасности можно автоматически передать заранее запрограммированный аварийный телефонный номер нажатием кнопки режимов 0*. Если при попытке набрать аварийный номер все каналы будут заняты, то контроллер прервет один из разговоров для прохождения аварийного звонка. Транковый радиотелефон можно перевести в режим обычной радиостанции для работы вне зоны обслуживания транкинговой системы.

Аналоговый стандарт МРТ 1327

Не менее популярным является и транкинговый стандарт МРТ 1327, положенный в основу большинства европейских транкинговых систем. Главное достоинство этого протокола – доступность и открытость в плане стандартизации, в частности, возможность внесения в него национальных требований. Системы радиосвязи на основе этого протокола также имеют режимы индивидуальных и групповых вызовов, выходов в телефонную сеть общего пользования. Протокол обеспечивает независимость абонента от обслуживающей его в данный момент базовой станции и автоматическую регистрацию абонента на ближайшей к нему станции.

101

Принципиальным отличием стандарта МРТ 1327 от Smart Trunk является его многозоновость (работа в сетевом варианте) и то, что его работой управляет центральный компьютер, который может находиться в любом удобном для оператора месте. Связь компьютера со станциями иногда осуществляется по кабельным линиям связи.

В систему может входить до 10 базовых станций с 24 радиоканалами в каждой из них; всего может обслуживаться до 1 млн радиоабонентов. Для облегчения операций вызова абонентов все радиотелефоны, входящие в систему, распределяются по разным группам связи, в пределах которых выполняется своя автономная их адресация.

Основные функциональные возможности систем, использующих стандарт МРТ 1327:

–малое время установления связи (не более 0,4 с при внутригрупповых и 1,0 с при межгрупповых соединениях), достигаемое за счет отсутствия сканирования частотного диапазона (установление связи управляется компьютером);

–индивидуальный вызов любого абонента как с другого радиотелефона, так и из городской телефонной сети;

–возможность выхода любого мобильного абонента в городскую телефонную сеть;

–возможность группового вызова абонентов, входящих в группу связи;

–наличие приоритетной системы вызовов и экстренного (самого приоритетного) вызова заранее запрограммированного абонента нажатием одной кнопки на аппарате;

–возможность циркулярных сообщений (селекторных вызовов), при которых все абоненты могут прослушивать только сообщение вызывающего абонента;

–возможность переадресации входящих вызовов на другого абонента;

–регистрация, индикация и запоминание радиотелефоном номеров, вызывающих абонентов;

–передача служебных цифровых сообщений по радиоканалам, в том числе и от компьютера.

Протокол МРТ 1327 ориентирован на диапазон частот 66 – 88, 136 –174, 174 – 225, 330 –380 и 400 – 512 МГц.

102

Цифровые стандарты

Стандарт на цифровые транкинговые системы TETRA (TErrestrial Trunked RAdio (до 1997 года аббревиатура раскрывалась как Trans-European Trunked RAdio) разработан Европейским институтом телекоммуникационных стандартов как единая европейская технология для специальных систем подвижной связи. Стандарт выделяет на один канал полосу частот шириной 25 кГц и описывает принцип временного мультиплексирования подканалов ТОМА, позволяя вести по каналу до четырех разговоров одновременно, что существенно экономит частотный ресурс. Новый стандарт обеспечивает передачу как речи, так и данных со скоростью до 28 Кбит/с и с повышенной степенью защищенности и секретности.

В стандарте заложены возможности индивидуального и группового вызова абонентов, группового вызова с подтверждением и широковещательного режима. Поскольку протокол разрабатывался для общеевропейских служб общественной безопасности, в нем предусмотрены: гарантированный и быстрый доступ в систему, приоритетные вызовы, повышенная секретность связи, прямая связь между абонентами. Широкие возможности по передаче данных позволяют подключать к системе различные виды терминального оборудования: портативные компьютеры, факсимильные аппараты, принтеры и т. д. Среди дополнительных функциональных возможностей TETRA следует отметить: вызов через диспетчера, приоритетный вызов (в том числе с предварительным сбросом), удержание, регистрацию, идентификацию, переадресацию вызова, выборочное прослушивание, подключение к разговору, блокировку исходящих звонков.

Особо следует отметить возможность доступа абонентов стандарта TETRA в Интернет и к локальным сетям.

Стандарт TETRA может работать в широком диапазоне частот – от 60 до 1000 МГц. За службами безопасности закреплена полоса частот от 380 до 400 МГц, для коммерческих целей выделены диапазоны в районах 410, 450 и 870 МГц.

Цифровые стандарты АРСО 25 и EDACS

Цифровой стандарт АРСО 25 был разработан в США на базе частотного разделения каналов (FDMA) для использования в правоохранительных органах. На его основе могут быть построены не только транкинговые, но и конвенциональные (сотовые) системы с ретрансляторами. Ретрансляторы, как и везде, нужны для увеличения зоны обслуживания. При прочих равных условиях зона охвата сети

103

АРСО примерно в 2,5 раза больше зоны TETRA. Важным достоинством сетей АРСО 25 также является возможность их использования в системах существующих аналоговых радиостанций.

Цифровой стандарт EDACS (Enhanced Digital Access Communications System) компании Ericsson рассчитан на работу в диапазоне частот 150, 450 и 800 МГц. Предусмотрены полудуплексный и симплексный режимы работы. В мире существует более 500 систем EDACS, а первая в России система EDACS используется федеральной службой для охраны Президента РФ с 1994 года. EDACS принимает участие в охране первых лиц таких государств, как США, Швеция, Казахстан, Белоруссия, Италия.

Вопросы для самоконтроля

1.Для чего используются радиорелейные системы связи?

2.Почему для ретрансляции приемного сигнала в промежуточной радиорелейной станции используются разные частоты?

3.Какие способы применяются для уменьшения влияния многолучевости при приеме радиосигнала?

4.Какие преимущества при передаче информации имеют тропосферные радиорелейные станции?

5.Вчемпреимуществаинедостаткикосмических системсвязи?

6.Для каких целей используются космические СПИ?

7.Какую информацию несут системы спутниковой навигации?

8.Какую роль играет точность синхронизации шкал времени спутников и потребителей при определении координат?

9.Какой способ мультиплексирования каналов применяется в системах Глонасс и GPS?

10.Для чего в приемнике системы Глонасс используется цифровой коррелятор?

11.Как определяется дальность от приемника потребителя до спутников?

12.Для чего используется дифференциальный режим?

13.Какая связь существует между сотовыми и космическими системами связи?

14.В чем отличие стандартов сотовой связи на основе FDMA, TDMA и CDMA?

15.Подчеркните отличия передачи информации по технологиям

GPRS и EDGE.

16.В чем состоят отличия транкинговой связи и сотовой?

104

6. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

6.1. Вычислительные сети как распределенные системы передачи информации

Вычислительные сети возникли в результате эволюции компьютерных и телекоммуникационных технологий с целью повышения эффективности и оперативности обработки цифровых данных вычислительными системами и отдельными компьютерами. Достижение этой цели стало возможным на основе сетевой архитектуры, устойчивой к отказам отдельных ее элементов, и технологии децентрализованной обработки информации. При децентрализованной обработке информации отдельные программно-аппаратные комплексы или компьютеры являются мощными узлами связи, объединенными между собой выделенными телефонными каналами связи, волоконнооптическими кабелями или беспроводными радиорелейными и спутниковыми каналами связи. При неисправности подобного узла в сети должна сохраняться возможность обмена информацией между другими узлами по альтернативному каналу.

В настоящее время вычислительные сети, независимо от территориальных их признаков, локальная вычислительная сеть или глобальная, являются многомашинными комплексами, объединенными средой передачи дискретных сигналов для выполнения функций приема и передачи различной видео- и аудиоинформации, управления промышленными объектами, мониторинга транспортных потоков, ведения электронного документооборота и многое другое. С учетом того, что для выполнения этих функций необходима децентрализованная обработка информации различными программно-аппаратными средствами, удаленными друг от друга на значительные расстояния, вычислительные сети можно отнести к распределенным системам обработки и передачи информации, предоставляющие доступ ко всем информационным и аппаратным ресурсам сети. Распределенная система передачи информации (СПИ) является основной составляющей вычислительных сетей, определяющая такие характеристики, как скорость передачи данных, надежность коммуникаций и качество предоставляемых услуг пользователям.

105

Рассмотрение функций и состав элементов СПИ наиболее полно можно увидеть на примере глобальных вычислительных сетей по уровням эталонной модели взаимосвязи открытых систем OSI

(Open System Interconnection), принятой Международной организацией по стандартизации ISO. В модели OSI вычислительная сеть как система рассматривается в качестве совокупности функций, которые делятся на группы, называемые уровнями. Разделение на уровни позволяет вносить изменения в средства реализации одного уровня без перестройки средств других уровней, что значительно упрощает и удешевляет модернизацию средств по мере развития техники. Системы называются открытыми потому, что в отличие от конкретных коммуникационных систем, созданных тем или иным производителем, ее спецификации доступны всем. Поэтому любой разработчик может создать программное и техническое обеспечение, необходимое для взаимодействия в вычислительных сетях независимо от различия аппаратных архитектур и используемых операционных систем, т.е. модель OSI представляет собой универсальный стандарт на взаимодействие двух систем в вычислительной сети.

Модель OSI описывает функции семи иерархических уровней и интерфейсы взаимодействия между уровнями. Каждый уровень определяется сервисом, который он предоставляет вышестоящему уровню, и протоколом – набором правил и форматов данных для взаимодействия между собой объектов одного уровня, работающих на разных компьютерах. Каждый уровень поддерживает интерфейсы с выше- и нижележащими уровнями. Ниже перечислены (в направлении сверху вниз) уровни модели OSI и их общие функции: управление доступом к среде передачи, передача данных по каналу, обнаружение ошибок в канале и их коррекция.

Уровень приложения (Application) – интерфейс с прикладными процессами.

Уровень представления (Presentation) – согласование пред-

ставления (форматов, кодировок) данных прикладных процессов. Сеансовый уровень (Session) – установление, поддержка и за-

крытие логического сеанса связи между удаленными процессами. Транспортный уровень (Transport) – обеспечение безошибоч-

ного сквозного обмена потоками данных между процессами во время сеанса.

106

Сетевой уровень (Network) – фрагментация и сборка передаваемых транспортным уровнем данных, маршрутизация и продвижение их по сети от компьютера-отправителя к компьютеруполучателю.

Канальный уровень (Data Link) – управление каналом передачи и приема.

Физический уровень (Physical) – физический интерфейс с каналом передачи данных, представление данных в виде физических сигналов и их кодирование.

Принципы выделения этих уровней таковы: каждый уровень отражает надлежащий уровень абстракции. Каждый уровень имеет строго определенную функцию. Эта функция выбиралась, прежде всего, так, чтобы можно было определить международный стандарт. Границы уровней выбирались так, чтобы минимизировать поток информации через интерфейсы.

Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN) служат для то-

го, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории — в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Интернет.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети (network operator) — это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг, часто называемый также провайдером (service provider), — та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании. В случае когда глобальная сеть создается какойнибудь крупной корпорацией для своих внутренних нужд, она

107

называется частной. Очень часто встречается и промежуточный вариант – корпоративная сеть пользуется услугами или оборудованием общественной глобальной сети, но дополняет эти услуги или оборудование своими собственными. Наиболее типичным примером здесь является аренда каналов связи, на основе которых создаются собственные территориальные сети.

Транспортные функции глобальной сети

Глобальная вычислительная сеть должна передавать данные абонентов любых типов: передачу пакетов локальных сетей, передачу пакетов компьютеров пользователей, обмен факсами, передачу трафика офисных АТС, выход в городские, междугородные и международные телефонные сети, передачу трафика кассовых аппаратов, банкоматов и т. п. Основные типы потенциальных потребителей услуг глобальной компьютерной сети изображены на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Абоненты глобальной сети

Из рассмотренного списка услуг, которые глобальная сеть предоставляет конечным пользователям, видно, что в основном она используется как транзитный транспортный механизм[8].

108

Действительно, при построении корпоративной сети сами данные хранятся и вырабатываются в компьютерах, принадлежащих локальным сетям этого предприятия, а глобальная сеть их только переносит из одной локальной сети в другую.

Высокоуровневые услуги глобальных сетей

С развитием услуг Интернет функции глобальной сети, относящиеся к верхним уровням модели OSI, стали играть заметную роль в вычислительных сетях. Эти функции касаются доступа к гипертекстовой информации Web-узлов с большим количеством перекрестных ссылок, которые делают источником данных не отдельные компьютеры, а всю глобальную сеть, и защиты необходимых данных от несанкционированного доступа. Список высокоуровневых услуг, который предоставляет Интернет, достаточно широк: здесь нужно отметить и широковещательное распространение звукозаписей, составляющее конкуренцию радиовещанию, организацию интерактивных «бесед» – chat, организацию конференций по интересам (служба News), поиск информации и ее доставку по индивидуальным заказам и многое другое. Эти информационные (а не транспортные) услуги оказывают большое влияние не только на домашних пользователей, но и на работу сотрудников предприятий, которые пользуются профессиональной информацией, публикуемой другими предприятиями в Интернет, в своей повседневной деятельности, общаются с коллегами с помощью конференций и chat, часто таким образом достаточно быстро выясняя наболевшие нерешенные вопросы.

Информационные услуги Интернет оказали влияние на традиционные способы доступа к разделяемым ресурсам, на протяжении многих лет применявшиеся в локальных сетях. Все больше корпоративной информации «для служебного пользования» распространяется среди сотрудников предприятия с помощью Web-службы, заменив многочисленные индивидуальные программные надстройки над базами данных, в больших количествах разрабатываемые на предприятиях. Примером такого совместного использования информации внутри корпоративного сотрудничества может служить информаци-

онная система Lotus Notes фирмы Lotus Corporation (США). Появил-

ся специальный термин – Intranet, который применяется в тех случаях, когда технологии Интернет переносятся в корпоративную сеть.

109

К технологиям Интранет относят не только службу Web, но и использование Интернет как глобальной транспортной сети, соединяющей локальные сети предприятия, а также все информационные технологии верхних уровней, появившиеся первоначально в Интернет и поставленные на службу корпоративной сети. В результате глобальные и локальные сети постепенно сближаются за счет взаимопроникновения технологий разных уровней – от транспортных до прикладных.

Структура глобальной сети

Пример структуры глобальной компьютерной сети приведен на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Пример структуры глобальной сети

Здесь используются следующие обозначения: S (switch) – коммутаторы, К – компьютеры, R (router) – маршрутизаторы, MUX (multiplexor) – мультиплексор, UNI (User-Network Interface) – интерфейс пользователь – сеть и NNI (Network-Network Interface) – интерфейс

110