Comunicatii Master 2009

  • View
    596

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Comunicatii Master 2009

Cap. 2 SISTEME DE COMUNICAII2.1 GeneralitiUn sistem de comunicaii reprezint un ansamblu de echipamente care permite transportul unei anumite "cantiti" de informaie (cu un anumit grad de fidelitate, impus) ntre dou sau mai multe puncte restabilite (surse i destinatari), fixe sau mobile aflate la distan. Informaia poate avea natur diferit ( voce, sunet, imagine, date) astfel nct un poate oferi i servicii diverse (telefonic, telegrafic, radio-difuziune, televiziune, transmisii de date, telemetrie, telecontrol etc. ...). n ipoteza unei singure surse i a unui singur destinatar, legtura este de tip punct la punct; cnd sunt mai multe surse i mai muli destinatari (nu neaprat n numr egal), se poate vorbi de o reea. n cadrul unei reele, legturile pot fi permanente sau temporare (comutate). O surs i mai muli destinatari formeaz o reea de distribuie iar mai multe surse i un singur destinatar formeaz o reea de colectare. Legtura dintre sursele de informaii i destinatari, poate fi fizic sau logic (circuit virtual). O legtur oarecare poate ngloba tronsoane fizice i / sau virtuale. n funcie de sensul de transmisie legturile pot fi unidirecionale ( simplex ) sau bidirecionale (duplex, semiduplex ). Dac n sistemele unidirecionale legturile sunt totdeauna pe 2 "fire" n sistemele bidirecionale, legtura poate fi pe 2 sau 4 "fire" (denumire atribuit prin tradiie). Un sistem de comunicaii cuprinde: echipamentele terminale) i canalul cu echipamentele de linie. n figura 1 se reprezint schema bloc a unui sistem de comunicaii pe 4 fire ce realizeaz o legtur permanent ntre punctele A i B aflate la distan. Fiecare echipament terminal conine echipamente de emisie i recepie. Echipamentele de linie conin repetoare (n sistemele analogice) i regeneratoare (n cazul sistemelor digitale), aezate periodic dup o anumit distan, pentru a "reface" semnalele degradate prin propagare pe "canalul" de comunicaie. Cum acest canal mpreun cu echipamentele de linie constituie componenta cea mai costisitoare a sistemului de comunicaii, este economic ca acesta s fie ct mai inteligent utilizat.

ETA - echipament terminal din A

ETB ~ echipament terminal din B.

E.L. - echipament de linie. Fig.l Schema bloc a unui sistem de comunicaii n varianta 4 "fire" exemplificat n figura 1 sensurile de transmisie sunt separate fizic ( cte un canal identic pentru fiecare sens) n varianta pe 2 "fire", acelai canal este folosit n comun pentru ambele sensuri (prin diviziune n timp sau frecven), iar echipamentele terminale de la cele dou capete ale legturii sunt diferite. Variantele moderne utilizeaz aproape exclusiv 2 canale identice, distincte, cte unul pentru fiecare sens.

1

Fig.2 Sisteme de comunicaii cu multiplexare (un sens) n ultimul timp, multiplexarea temporal pe 2 "fire" a sensurilor a devenit popular. Aceste sisteme sunt denumite ping-pong sau TCM ( Time Compression Multiplexing ). Un astfel de sistem mparte fluxul de date n pachete egale i le comprim n timp astfel nct dup emiterea unui pachet urmeaz o pauz pn la emiterea urmtorului. n acest rstimp canalul este folosit pentru cellalt sens, informaia fiind prelucrat asemntor. Un singur sens A>B al SC din figurai este prezentat n figura 2 unde sursele Si...S n multiplexate nlocuiesc sursa SA (SB) i destinatarii Di...Dn reprezint destinatarul multiplu DB (DA).Fiecare surs " i " dintre cele n este legat de SC cu destinatarul " i " corespunztor. Dac ntre SA i DB se intercaleaz ( fizic sau logic ) un bloc de comutaie, atunci orice surs " i" poate transmite informaie la destinatarul" j ". Informaia care comand legtura i->j ( stabilire, meninere, eliberare ) este informaia de "semnalizare". Aceasta este transmis centrului de comutaie de la sursa implicat de obicei printr-un canal separat ( semafor ). O reea de telecomunicaii ndeplinete, n afara funciei de transport a informaiei (prin SC), i funcia de comutaie. De exemplu reeaua telegrafic tradiional PSTN (Public Switched Telephone Network) are o fonologie tipic prezentat simplificat n figura 3 .Terminalele de abonat ( TA ) sunt legate fiecare prin linia proprie ( LA ) la una dintre centralele telefonice urbane ( CTU ) ale unui ora. Mai multe centrale urbane sunt legate mpreun la o central interurban ( CTI ).Centralele interurbane formeaz o reea cu acces la o central internaional (CTIn). CTU realizeaz legturi interne interconectnd TA "fiecare cu fiecare" sau externe cnd un TA este legat fie la o jonciune urban (ctre o alt CTU) fie la o jonciune interurban (CTI). CTI realizeaz i funcii de tranzit ntre jonciunile interurbane.

2

Elementele de baz ale reelei sunt: Terminalele utilizatorilor ( TA ) - care asigur servicii i include i funciile de prelucrare ( a semnalelor ). Centrele de comutaie ("centrale") care execut conexiuni temporale ntre terminale locale sau cu alte centre din reea. Sub reeaua de comunicaii format din: liniile de abonat (LA - cu structura radial) care leag la reea terminalele ( TA ) prin interfee corespunztoare. - Jonciuni (trunchiuri, JU, JI) care realizeaz legtura ntre centrele de comutaie prin sistemele de comutaie prin sisteme de comunicaie (SC). SC au rolul de multiplexare / demultiplexare ( pentru a eficientiza transmisia ) i de a adapta semnalul multiplex canalului fizic prin care se face transmisia ( n sensul unei transmisii optime fr erori). Legturile ( jonciunile ) ntre CT de acelai nivel pot fi realizate n variantele: a) Cu interconectare total ( fiecare cu fiecare ) - numrul jonciunilor crescnd cu ptratul centralelor legate; fascicolele sunt slab utilizate n condiii de trafic redus dar calitatea legturii este ridicat (putnd fi optimizat). Se utilizeaz pentru situaia unui trafic nodal ridicat. b) Cu interconectare parial - n care lipsesc unele din legturile interconectrii totale i anume acelea traversate de un trafic mai redus. c) n stea - cu cel mai mic numr de jonciuni posibile (n cazul unui trafic sczut). Dac o jonciune cade atunci un numr de abonai vor fi izolai neexistnd rute ocolitoare. d) Poligonal ( nchis sau nu ) - pentru utilizatori ce schimb discontinuu mesaje. Sunt necesare dimensionri suplimentare de tranzit. e) Reele Mixte - care ncearc s mbine armonios avantajele i dezavantajele variantelor prezentate anterior. 2.2 Prezent n reele TC Progresele din ultimele decenii n electronica digital au impus i au fcut posibile, schimbri n tehnologia telecomunicaiilor. Dezvoltndu-se odat cu calculatoarele, au aprut i tendine contradictorii cum ar fi dezvoltarea reelelor i a sistemelor private realizate de mai muli constructori i eforturile pentru "unificare" (standardizare a arhitecturilor i3

procedurilor pentru compatibilizare). Sunt cel puin trei linii majore ce se fac simite n telecomunicaiile moderne: Utilizarea exclusiv a tehnologiei digitale, cu evoluie spre debite din ce n ce mai mari (att n reeaua de acces ct i n cea de transport) Tendina de integrare a serviciilor ( voce , imagine, date ) Oferirea unei mobiliti ct mai mari n reeaua de acces (reele de radiocomunicaii telefonice). Astfel la nceput transmisiile de date utilizau prin diverse artificii infrastructura serviciilor telefonice tradiionale (PSTN - Public Switched Telephone Network). Debitele (lrgimea de band) din ce n ce mai mari au impus realizarea unor reele de date specializate mai nti pentru arii mici (LAN -Local Area Network) i apoi extins (MAN - Metropolitan Area Network i WAN - Wide Area Network). Reele LAN acoper arii locale restrnse putnd interconecta un numr mare de utilizatori (sute sau chiar mii). Debitul este ntre 1-100 Mbit/s (Ethernet, Token Bus, Token Ring, FDDI, ARC net, etc.).Reelele MAN acoper teritorii de mrimea unui ora i se obin prin interconectarea LAN. Permit debite de ordinul a 100 Mbit/s. Reelele WAN sunt reele de arie extins care interconecteaz (utiliznd de obicei reeaua public) utilizatori distani, permind punerea n comun a unor resurse, dar cu debite reduse. O reea are funcii de prelucrare i transport a informaiei conform anumitor protocoale1 (ansamblu de reguli) care s asigure: - interpretarea corect a informaiei atunci cnd sistemul o reprezint n mod diferit; - detectarea i corectarea erorilor; ; - rutarea optim; - control al transferului de date; - s organizeze i s sincronizeze dialogul ntre procesele de aplicaie, etc. . n tehnologia reelelor locale sunt importani urmtorii parametri: topologie (configuraia cilor de transmisie ntre sistemele interconectate), metoda de acces la mediu, control i alocare a canalelor de comunicaii, modul de transmisie, suportul de transmisie Dezvoltarea reelelor de telecomunicaii (n plan privat i public) au condus la diversificarea serviciilor de telefonie i la necesitatea interconectrii terminalelor multifuncionale de utilizator sau reelelor informatice.Acest lucru a impus considerarea a dou aspecte fundamentale pentru telecomunicaiile moderne:integrarea i interoperabilitatea. Integrarea presupune trei pai distinci: IDN ( Integrated Digital Network ) Reeaua integrat digital ca prim etap de dezvoltare a PSTN. ISDN (Integrated Services Digital Network ) Reea digital cu integrare a serviciilor ( voce, video i date ) la care se adaug i alte servicii suplimentare de acces i conexiune. Comutaia poate fi de tip "circuit" sau "pachete" care poate fi implementat n varianta sincron sau asincron. Reeaua ISDN poate fi asimilat "abstract" cu o "conducta digital de bii" (Digital Pipe) prin care datele circul n ambele sensuri ntre surs i destinaie fr s aib importana cine a produs aceste date i ce semnificaie au. Canalele individuale pot transmite cu viteze de pn la 64 Kbit/s putnd fi multiplexate pn la nivele ierarhice superioare. - formatul irului de bii i multiplexarea sunt riguros definite n specificaia interfeei utilizator - reea prin standarde dependente de cerinele abonatului. Furnizorul de servicii monteaz la sediul clientului un terminal de reea NTi i l conecteaz la dispozitivul de conversie ISDN din central (la civa kilometri ). Spre abonat prin NT1(fig