retele de comunicatii 1 (1)

  • View
    64

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of retele de comunicatii 1 (1)

REELE DE TELECOMUNICAIIApariia i evoluia reelelor de telecomunicaii Competena: Analizeaz arhitecturi i topologii de reele

APARIIA I EVOLUIA REELELOR DE TELECOMUNICAII

O reea de telecomunicaii corespunde unui ansamblu de linii (canale de transmisie) i noduri (centre de comutare), dispuse astfel nct mesajele pot s treac dintrun punct al reelei spre oricare alt punct, prin intermediul mai multor linii i prin diverse noduri. Prima reea de telecomunicaii (comunicaii la distan) a fost reeaua destinat telegrafului, care ncepe s se dezvolte aproximativ din anul 1840. A doua reea de telecomunicaii s-a dezvoltat dup 1880, fiind destinat convorbirilor telefonice. O etap important n evoluia transmisiilor telefonice a avut loc atunci cnd s-a trecut de la transmisia n banda de baz la transmisia ntr-o band translatat (multiplexarea/partajarea n frecven). Evoluia transmisiei semnalelor a fost n strns dependen cu dezvoltarea reelei de telecomunicaii i a traversat mai multe etape, identificarea acestora n ordine cronologic fiind aproximativ urmtoarea: - necesitatea convorbirilor telefonice universale (oricine cu oricine), a determinat proiectarea i impunerea ca soluie tehnic a centralei de comutaie; - necesitatea realizrii unei reele de telecomunicaii eficiente i economice, a determinat proiectarea i amplasarea echipamentelor de transmisie multiplexat; - necesitatea ca legtura dintre dou telefoane s se fac fr existena unui intermediar (operator), a determinat proiectarea i impunerea ca soluie tehnic a centralei telefonice automate. n figura I.1 este reprezentat o central de comutaie manual.

Fig. I.1 CENTRALA MANUAL

Etapele dezvoltrii reelei telefonice:

mai nti au fost conectai abonaii situai n aceeai zon (amplasai n aceeai localitate), la un repartitor comun (Fig. I.2) deservit de un operator, ceea ce a determinat apariia centralelor telefonice; apoi zonele, respectiv localitile au fost conectate ntre ele ceea ce a determinat apariia conexiunilor interurbane (cabluri interurbane); au fost gsite soluii de eficientizare economic a conexiunilor dintre centrele de conectare a abonailor (dintre localiti), ceea ce a determinat apariia tehnicilor de multiplexare; a fost soluionat realizarea seleciei n mod automat, determinnd apariia centralei telefonice automate.

Fig. I.2 REPARTITOR n Fig. I.3 este reprezentat schema simplificat cu componentele de baz caracteristice reelei telefonice.

Repartitor de recepie

Repartitor de transmisie

Canale de emisie Echip. multiplex de transmisie

Concentrator

Central deCOMUTAI E

Post abonatCablu de distribuie Accesul Cablu de transmisie Transferul zonal

Cablu de transmisie

Canale de recepie

Transferul la distan

DISTRIBUIA

COMUTAIA

TRANSMISIA

Fig.I.3 Componentele de baz ale reelei telefonice

Prin multiplexare, o legtur de comunicaie este partajat n acelai timp de mai muli utilizatori. La nceput, s-a utilizat transmisia multiplexat numai n poriunea denumit transfer la distan (Fig. I.3). Ulterior, o dat cu dezvoltarea tehnologic s-a transmis prin metode de multiplexare i n poriunea transfer zonal sau n anumite situaii n poriunea acces pentru abonaii speciali. Exist dou procedee importante de multiplexare: multiplexarea cu partajare n frecven i multiplexarea cu partajare n timp. Elementele componente ale unei reele de telecomunicaii tradiionale, pot fi clasificate n trei categorii: TERMINALE, reprezentnd aparatele cu ajutorul crora se transmit i se recepioneaz mesajele transportate de reea; MEDII DE TRANSMISIE, reprezentnd canalele de comunicaie utilizate i care sunt realizate cu fir sau fr fir (wireless); NODURILE DE COMUTAIE, care ajut la direcionarea corespunztoare a mesajelor i corespund primelor centrale telefonice.

Centrala telefonic automat a nceput s fie utilizat dup anul 1900. Primele centrale automate erau realizate cu motoare electrice (pas cu pas), comutatoare rotative i relee electromagnetice. Centralele automate digitale au fost utilizate cu prioritate dup anul 1980. O central automat este capabil s indeplineasc urmtoarele roluri: Sesizeaz terminalul care iniiaz o cerere de convorbire i furnizeaz tonul de apel; Interpreteaz pulsurile sau tonurile DTMF formate de abonatul chemtor; Realizeaz conectarea spre telefonul apelat (dac acesta aparine de aceeai central), sau spre o alt central distant cu scopul de a prelungi legtura spre telefonul apelat.

Rolul unei centrale poate fi de conectare ntre abonaii locali (central local), sau de direcionare spre abonatul distant (central de tranzit). O central de tranzit realizeaz legturi ntre centrale.

Tipuri i topologii de reele de comunicaii electronice Competene: Analizeaz arhitecturi i topologii de reele Identific echipamentele reelelor de comunicaii electronice

TIPURI I TOPOLOGII DE REELE DE COMUNICAII ELECTRONICEa) Tipuri de reele. Telecomunicaiile pot fi realizate prin intermediul unor reele de transmisie a mesajelor. O reea de telecomunicaii este alctuit din conexiunile necesare utilizatorilor acelei reele. Evoluia reelelor de telecomunicaii a presupus: dezvoltarea unei reele pentru transmisiile telegrafice (reeaua telegrafic); dezvoltarea unei reele pentru transmisiile telefonice (reeaua telefonic); dezvoltarea unei reele pentru transmisiile radio (reeaua comunicaiilor radio); dezvoltarea unei reele pentru transmisiile de radiotelefonie celular (reeaua de telefonie mobil); dezvoltarea reelei pentru transmisiile INTERNET (reeaua INTERNET), etc. Printr-o strategie ce a urmrit compatibilitatea ntre reele, au fost standardizate echipamente de interfa corespunztoare, care permit integrarea tuturor reelelor existente ntr-o reea mondial de telecomunicaii. Fiecare reea are la baz unul sau mai multe medii de transmisie. De-a lungul timpului s-au folosit pentru realizarea conexiunilor, urmtoarele medii de transmisie: - legturi prin conductoare de cupru (simetrice i nesimetrice); - legturi prin unde radio; - legturi prin fibre optice. Nevoia de informare rapid a impulsionat dezvoltarea reelelor de telecomunicaii. De asemenea, necesitatea unei legturi de comunicaie peste oceanul Atlantic, a determinat cutarea i aplicarea unor soluii tehnologice de vrf. Primul aparat care a demonstrat rapiditatea cu care se transmite semnalul electric a fost telegraful, lansat ntre anii 1837 1844. Aparatul telefonic ncepe s fie utilizat din 1876. Prima transmisie radiotelegrafic este realizat n anul 1895 de Marconi. Apoi, n 1901 se transmite cu succes peste oceanul Atlantic, prima radio-telegram. Transmisiile de radiodifuziune au nceput a fi experimentate n perioada 1914 1918, iar transmisiile de televiziune i au nceputul n perioada anilor 1939-1945. Alte momente importante pentru dezvoltarea telecomunicaiilor: Mrirea inductanei liniilor simetrice din cabluri (pupinizarea), aplicat cu aproximaie dup 1900; Utilizarea repetorului vocal (circa 1915); Transmisia multiplexat a convorbirilor (circa 1920); Utilizarea cablului coaxial (circa 1940); Lansarea sateliilor pentru comunicaii (dup 1960); Folosirea cablului cu fibre optice (dup 1975); Utilizarea transmisiilor de radiotelefonie mobil (dup 1980);

Utilizarea pe scar larg a comunicaiilor prin INTERNET (dup 1990). Majoritatea reelelor de telecomunicaii aflate n prezent n exploatare au proprietatea de a fi fost iniial reele specializate, necesitnd n cazul transmisiilor digitale echipamente de interfa i tehnici specifice de modulaie. n acest sens se pot delimitata: reeaua de telegrafie, care permitea viteze digitale de transmisie sub 300 Bd ; reeaua de telefonie clasic, ce permite transmisia de date n zona circuitului de abonat, numai cu ajutorul modemurilor; reelele publice pentru comutaia pachetelor de date, care transport datele n conformitate cu protocolul X.25 ; reelele de radio i televiziune, conectate prin legturi radio, prin reele de radiorelee, sau prin cabluri coaxiale, necesitnd modemuri pentru transmisia datelor; reelele de comunicaii mobile, care permit conectarea la reeaua fix nvecinat, i care suport att transmisia semnalelor vocale, ct i a semnalelor digitale ; reelele private de radio destinate serviciilor de urgen, deintorilor de parcuri auto, etc. ; reelele private de telefonie (PABX Private Automatic Branch Exchange) , care n incinta unei ntreprinderi au utilizare privat, fiind conectate la o central public prin una sau mai multe jonciuni ; reelele private de calculatoare, numite LAN-uri (Local Area Network) . n prezent, datorit progreselor tehnice i tehnologice, acest mod de abordare unilateral a reelelor a fost abandonat, fiind stimulat abordarea ce are la baz conceptul de reea unica independent de serviciu (ISDN : Integrated Services Digital Network), adic o reea digital cu integrarea serviciilor. b) Topologii de reele. Termenul topologie de reea se refer la dispunerea fizic n teren a elementelor care compun o reea de comunicaii sau o reea de calculatoare. Topologia este un termen consacrat, folosit cnd se fac referiri la configuraia spaial a reelei. Topologia unei reele determin n bun msur performanele acesteia. Alegerea unei anumite topologii influeneaz tipul de echipament necesar, posibilitatea de extindere a reelei, modul n care este administrat reeaua. Diversitatea topologiilor presupune metode de comunicaie diferite, iar aceste metode au o mare influen n reea. Schema bloc simplificat a unei subreele de comunicaii este prezentat n fig. I.4.T CL T CL T J CL J J CT J J JE

T

T

T

Fig. I.4 SCHEM BLOC SUBREEA TC. (T: terminal; CL: central local; J: jonciune local; CT: central de tranzit; JE: jonciune exterioar subreelei (distant)) n reeaua global de comunicaii electronice, exist topologii specifice subreelelor de acces/distribuie i topologii specifice subreelelor de transmisie. Aceste topologii s-au impus ca urmare unor considerente de implementare practic, d