лекции по ОП. лекции. Лекции по дисциплине Информационные технологии в профессиональной деятельности

• Название: Лекции по дисциплине Информационные технологии в профессиональной деятельности
• Анкор: лекции по ОП.10
• Дата: 15.10.2019
• Размер: 7.53 Mb.
• Имя файла: лекции.docx
• Тип: Лекции; #90246
• страница: 16 из 26

Раздел 4. ЭЛЕКТРОННЫЕ КОММУНИКАЦИИ В

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Лекция 4.1. Современные средства связи.

Телефонная связь. Компьютерная телефония. Радиотелефонная связь. Системы сотовой радио-телефонной связи. Транкинговые радио-телефонные системы. Факсимильная передача изображения.

К современным средствам связи относятся следующие средства: телефонная связь, компьютерная телефония, радиотелефонная связь, системы сотовой радиотелефонной связи, транкинговые радиотелефонные системы, персональная спутниковая радиосвязь, пейджинговые системы связи и средства факсимиленой передачи изображения.

4.1.1. Телефонная связь

Телефонная связь является самым распространенным и широко применяемым видом связи. Она используется для ведения финансово-хозяйственной деятельности организации и для оперативного управления фирмой.

В зависимости от способа использования выделяют связь общего пользования (городскую, междугородную, международную) и офисную (внутреннюю) связь, используемую в пределах одной организации. Основными компонентами телефонной связи являются телефонная сеть и абонентские терминалы.

Телефонная сеть состоит из автоматических телефонных станций (АТС), соединенных между собой каналами связи. Каждая АТС соединяет (коммутирует) до 10 тыс. абонентов и более (???). Абонентские терминалы подключают к сети по абонентской линии.

Офисная связь реализуется на базе специальных офисных АТС. Офисные АТС позволяют при наличии ограниченного числа городских телефонов увеличивать количество дополнительных внутренних телефонов, обеспечивая тем самым оператив­ность работы учреждения. Офисная АТС является связующим звеном между городскими абонентскими линиями и линиями внутренних абонентов.

На рынке средств связи существует множество различных офисных АТС — от самых маленьких, которые устанавливаются в небольших офисах и даже в квартирах, до больших станций.

Основными достоинствами офисных АТС является то, что они, во-первых, осуществляют автоматическое подключение внутренних абонентов и, во-вторых, телефонная связь внутри фирмы осуществляется практически бесплатно. Но одной из важнейших функций офисной АТС является возможность подключения её к компьютеру. Это позволяет вести автоматический учёт и регистрацию всех телефонных переговоров, учитывать время и тариф при каждом телефонном разговоре, автоматически устанавливать скидки (наценки) на телефонные разговоры. Для решения этих задач разрабатываются специальные программные продукты — автоматизированные системы учета и тарификации телефонных переговоров.

4.1.2. Компьютерная телефония

Компьютерной телефонией называется технология, в которой компьютер играет главную роль как в управлении телефонным соединением, так и в осуществлении приема и передачи телефонных звонков.

Современные компьютерные технологии позволяют значительно снизить затраты на междугородные, а тем более международные переговоры, без которых не обходится ни одно предприятие сервиса. Связь с партнерами осуществляется по компьютерным сетям, в частности по сети Интернет. Такая связь называется IP-телефонией.

IP-телефония - это современная компьютерная технология передачи голосовых и факсимильных сообщений с использованием Интернета. Данная технология начинает бурно развиваться на российском рынке связи. Она позволяет осуществлять междугородную и международную голосовую связь, используя обычный телефонный аппарат или компьютер, подключенный к Интернету. Для компаний, имеющих свою корпоративную сеть, IP-телефония позволяет значительно снизить издержки, связанные с телефонными переговорами.

Для использования IP-телефонии необходимо создание собственной сети IP-телефонии или пользование сетью IP-телефонии, разработанной другими операторами.

Первый способ использования сети IP-телефонии предполагает установку персональных компьютеров в вашем офисе и офисе ваших партнеров со специальной оплатой и программным обеспечением.

Второй способ использования IP-телефонии предполагает возможность воспользоваться уже готовой сетью. Сейчас на рынке средств связи появились специальные фирмы-операторы, имеющие свою собственную сеть IP-телефонии. Для того чтобы воспользоваться услугами данной сети, необходимо приобрести специальную пластиковую карточку с pin-кодом (pin-код - это персональный идентификационный номер данной карты). Звонить с помощью данных карт можно с любого телефона, поддерживающего тональный набор, и на любой телефон в любой стране.

4.1.3. Радиотелефонная связь

Под радиотелефонной связьюпонимают беспроводные системы телефонной связи, которые не требуют проведения сложных инженерных работ по прокладке дорогостоящих телекоммуникаций и поддержке их в рабочем состоянии.

Связь может быть организована быстро и независимо от рельефа местности и погодных условий (хотя погодные условия и релефместности могут оказывать непосредственное влияние на качество связи).

На современном этапе развития техники и технологии радиотелефонная связь становится альтернативой использования проводной телефонии и значительно повышает оперативность в принятии управленческих решений и общую эффективность функционирования предприятий.

Беспроводная система телефонной связи по сравнению с обычной проводной обладает такими достоинствами, как возможность её создания независимо от рельефа местности, природных условий и наличия соответствующей инфраструктуры и обеспечение надежного и оперативного контакта с мобильными пользователями.

Среди радиотелефонных систем можно выделить такие их разновидности, как системы сотовой радиотелефонной связи; системы транкинговой радиотелефонной связи; телефоны с радиотрубкой; телефонные радиоудлинители; системы персональной спутниковой радиосвязи.

4.1.4. Системы сотовой радиотелефонной связи

Система сотовой связи представляет собой совокупность ячеек, покрывающих обслуживаемую территорию. Обычно ячейки схематично изображают в виде правильных шестиугольников, которые похожи на пчелиные соты, что и послужило поводом назвать данную систему сотовой.

(История, интересно) Отдельные элементы системы сотовой связи существовали и до 1971 г.: например, в 1949 г. в Детройте (США) использовалось некоторое подобие сотовой связи диспетчерской службой такси. Но официально начало эры сотовой связи отмечается в 1971 г., когда компания Bell System в техническом докладе представила в Федеральную комиссию связи США архитектуру системы со­товой связи, принцип которой позволял значительно увеличить ёмкость за счет повторного использования частот в системе с ячеечной структурой.

Годом начала практического применения сотовой связи считается 1978-й, так как в этом году в Чикаго (США) начались испытания первой сотовой системы связи на две тысячи абонентов. Первая коммерческая автоматическая система сотовой связи была введена в эксплуатацию компанией American Telephone and Telegraph (AT&T) в 1983 г. в Чикаго.

Использование сотовой связи в других странах мира начало осуществляться несколько позже, чем в США. В Канаде сотовая связь начала использоваться с 1978 г., в Японии — с 1979 г., в Скандинавских странах (Швеция, Дания, Норвегия и Финляндия) — с 1981 г., в Англии и Испании — с 1982 г.

В настоящий момент сотовая связь используется более чем 140 странах мира на всех континентах земного шара. Россия тоже вошла в число стран, использующих сотовую связь. В Россотовая связь начала внедряться с 1990 г., а с 1991 г. началось её коммерческое использование. В настоящий момент в России насчитывается уже свыше нескольких десятков миллионов абонентов.

Каждая сота обслуживается своим радиооборудованием. При чём, число абонентов, обслуживаемых данной сотой, не является постоянной величиной, поскольку абоненты могут перемещаться из одной соты в другую. При пересечении границы соты абонент автоматически переходит на обслуживание в другую соту, т.е. подключается к ближайшему ретранслятору. В центре каждой ячейки находится базовая станция, которая обслуживает всех абонентов, находящихся в данной ячейке.

Все базовые станции системы соединяются с центром коммутации, который, в свою очередь, имеет выход во Взаимосвязанную сеть связи (ВСС) России. Современные сотовые системы используют частоты 450, 800, 900 и 1800 МГц.

Существует много различных стандартов сотовой связи. В России наибольшее распространение получили три стандарта:

• 
  NMT (Nordic Mobile Telephone — северный мобильный телефон);
  
• 
  GSM (Global System for Mobile Communication — глобальная система для мобильной связи);
  
• 
  AMPS (Advanced Mobile Phone System — развитая система мобильного телефона).
  

Поскольку существует множество различных стандартов и операторов, одной из проблем в сотовой радиотелефонной связи является возможность перемещения от сети одного оператора к сети другого оператора со своим радиотелефоном, т.е. пользование сотовой связью за пределами одной «домашней» системы. Такое перемещение называется роуминг(от англ. roam— «бродить, странствовать»).

Роуминг - это функция или процедура предоставления услуг сотовой связи абоненту одного оператора в системе другого оператора. Такого абонента, который пользуется услугами роуминга, называют ромером (rоатеr). Для осуществления роуминга необходимо соглашение между соответствующими операторами и наличие необходимого технического обеспечения (простейший случай - использование в обеих системах сотовой связи одного и того же стандарта).

4.1.5. Транкинговые радиотелефонные системы

Транкинговая связь- наиболее оперативный вид двусторонней мобильной связи. Она является наиболее эффективной для координации мобильных групп абонентов.

Система транкинговой связи (от англ. trunk— ствол) состоит из базовой станции и абонентских радиостанций — транковых радиотелефонов с телескопическими антеннами. Иногда используют несколько станций с ретрансляторами. Базовая станция соединяется с телефонной линией и ретранслятором большого радиуса действия (50…100 км).

Транковые радиотелефоны могут осуществлять связь как через базовую станцию, находясь в зоне её действия, так и непосредственно напрямую друг с другом, находясь как в зоне действия базовой станции, так и вне зоны. Этим определяются основное достоинство и принципиальное отличие транкинговой системы от сотовой системы связи.

Телефоны с радиотрубкой отличаются от обычных телефонных аппаратов только тем, что связь между трубкой и базой осуществляется не по проводу, а по радиолинии. Для этого и в трубке, и в телефонном аппарате установлены маломощные приемопередающие радиоустройства. Такое техническое решение значительно повышает комфортность использования телефона, как на работе, так и в домашних условиях.

4.1.6. Персональная спутниковая радиосвязь

Персональная спутниковая радиосвязьоснована на применении системы спутниковой телекоммуникации — комплексов космических ретрансляторов и абонентских радиотерминалов. Данная технология позволяет обеспечить персональную радиосвязь с абонентом, находящимся в любой точке планеты. Видеотерминал с приемо-передающей аппаратурой через спутник-ретранслятор, находящийся на стационарной орбите, связывается с радиотерминалами абонентов.

Чем ниже находится спутник по отношению к Земле, тем больше увеличивается мощность радиосигнала и появляется возможность уменьшения размера абонентского радиотерминала. Если спутник находится ближе к Земле, то для охвата той же территории необходимо использование большего числа спутников-ретрансляторов, поскольку каждый из них находится в зоне видимости абонента всего несколько минут за время каждого оборота спутника на орбите. Поэтому для обеспечения непрерывной и устойчивой связи необходимо располагать спутники-ретрансляторы в разных орбитальных плоскостях и автоматически переключать связь с одного спутника на другой, чтобы полностью перекрыть земную поверхность зонами обзора.

Данная технология имеет некоторую аналогию с системой сотовой связи. Она призвана дополнять и развивать сотовую радиотелефонную связь, особенно там, где её технически сложно (невозможно) применить или её применение недостаточно эффективно, - при передаче информации на большие расстояния на территории, имеющей малую плотность населения (тундра, пустыня, горные регионы, морские просторы и т. п.).

4.1.7. Пейджинговые системы связи

Пейджинговые системы связи являются одной из разновидностей персональной радиосвязи. Основным недостатком данной системы является то, что она позволяет осуществлять только одностороннюю связь, что значительно снижает надежность данной связи и отрицательно влияет на её оперативность. Но поскольку стоимость данной связи является невысокой, в настоящее время она очень распространена и широко используется для передачи информации.

Пейджинговая система состоит из терминала, на который поступает вся входящая информация, и миниатюрного УКВ-приемника (пейджера), который находится у абонента. Терминал состоит из приемо-передающего устройства, контроллера, ретранслятора, пульта управления и антенны. Каждый абонент имеет свой персональный телефонный номер.

Для передачи информации абоненту необходимо связаться с ним через терминал, либо по телефону, либо при помощи компьютера и передать сообщение для абонента соответствующего номера. Число абонентов и расстояние, на котором может осуществляться связь, зависят от технических характеристик данного обо­рудования и назначения использования пейджинговой связи.

Пейджеры бывают трех видов: тональные, цифровые и текстовые. Тональные пейджеры являются самыми простыми. Как правило, они оповещают абонента о передаваемой информации вибрацией или световым сигналом и могут передавать только информацию, которая была заранее закодирована абонентом, например позвонить в офис.

Цифровые пейджеры более совершенны, имеют дисплей на 1020 символов и располагают оперативной памятью емкостью до 200 символов. Данные типы пейджеров удобно использовать совместно с голосовым почтовым ящиком, позвонив в который, можно услышать передаваемую абоненту информацию.

Самыми совершенными являются текстовые пейджеры, которые в отличие от первых двух могут принимать текстовую информацию достаточно большого объема. Кроме приема непосредственной информации, текстовые пейджеры могут принимать информацию по нескольким информационным каналам, например информацию о финансовых новостях (курс доллара) и другую информацию.

4.1.8. Факсимильная передача изображения

Факс — это устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Название «факс» произошло от слова «факсимиле» (лат. facsimile— «сделай подобное»), означающего точное воспроизведение средствами печати графического оригинала (подписи, документа и т. д.). Модем, который может передавать и получать данные как факс, называется факс-модемом.

Передача изображений по телефонным каналам называется факсимильной службой. Для обеспечения факсимильной передачи необходим факсовый аппарат или компьютер, снабженный факс-модемом.

В процессе факсимильной передачи в передающем устройстве осуществляются её считывание, кодирование и отправка, а на принимающем устройстве — прием, расшифровка (декодирование) и вывод информации. При этом обеспечивается достаточно качественная пересылка машинописного текста или черно-белого изображения невысокой чёткости.

Широко используемые в настоящее время модели требуют присутствия человека при отправке и приеме. Но новые модификации факсимильных аппаратов автоматически определяют голосовой или цифровой формат факсового сообщения и переключаются на прием факса автоматически.

Факсимильные аппараты выполняют распечатку сообщения об отправке или выясняют причину неотправки, а также выполняют некоторые другие операции. Раньше для вывода информации на принимающем аппарате использовалась специальная факс-бумага, которая позволяла на одной из её сторон выводить получаемое сообщение. В современных моделях полученные сообщения можно распечатывать на обычной бумаге.
Контрольные вопросы

35. 
    Современные средства связи, характеристика.
    
36. 
    Основные функции, выполняемые средствами и системами телефонной и телеграфной связи.
    
37. 
    Охарактеризуйте средства коммуникационной техники: телефонную связь.
    
38. 
    Дайте определение компьютерной телефонии. Охарактеризуйте её.
    
39. 
    Опишите основы радиотелефонной связи.
    
40. 
    Системы сотовой радиотелефонной связи. Дайте характеристику.
    
41. 
    Что относят к транкинговым радиотелефонным системам.
    
42. 
    Как можно охарактеризовать персональную спутниковую радиосвязь.
    
43. 
    Назовите основной недостаток пейджинговой системы связи.
    
44. 
    Средства коммуникационной техники: факсимильная связь.
    

Литература

1. 
   Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие. – М.: Проспект, 2014. – 338-345 с.
   

Интернет-ресурсы

2. 
   http://www.kolomna-school7-ict.narod.ru/st40301.htm
   
3. 
   http://ppt4web.ru/informatika/sredstva-podgotovki-prezentacijj-ms-poerpoint.html
   
4. 
   http://www.studfiles.ru/preview/596279/
   
5. 
   http://internika.org/sites/default/files/events/mk/office_tehn/lesson5/
   

Раздел 4. ЭЛЕКТРОННЫЕ КОММУНИКАЦИИ В

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Лекция 4.2. Компьютерные сети. Компьютерные вычислительные сети. Классификация сетей. Среда передачи данных. Типы компьютерных сетей. Сетевой контроллер

С появлением персональных компьютеров вопросы обмена данными приняли глобальный характер. Благодаря специальным программным и аппаратным средствам стало возможным организовать взаимодействие между людьми, отдаленными друг от друга на расстояния в десятки тысяч километров.

Создание компьютерных сетей вызвано потребностью совместного использования информации на удаленных друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям ПК возможность не только обмена информацией, но также совместного использования оборудования и одновременной работы с документами сообщения можно распечатывать на обычной бумаге.

4.2.1. Компоненты вычислительной сети

Компьютерной вычислительной сетьюназывают совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователя средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети (аппаратных, программных и информационных).

Применение вычислительных сетей позволяет решить следующие задачи обработки и хранения информации в условиях современного предприятия:

1. 
   Образование единого информационного пространства, способного охватить всех пользователей предприятия и предоставить им информацию, созданную в разное время и с использованием разного программного обеспечения.
   
2. 
   Обеспечение эффективной системы накопления, хранения и поиска финансово-экономической информации по текущей работе предприятия, а также проделанной некоторое время назад (архивная информация) с помощью создания глобальной базы данных.
   
3. 
   Повышение достоверности информации и надежности её хранения путем создания устойчивой к сбоям информационной системы.
   
4. 
   Обеспечение своевременной обработки документов и по­строения на базе этого действующей системы анализа, прогнозирования и оценки обстановки с целью принятия оптимального решения и выработки стратегии развития.
   

Все сети независимо от сложности основываются на принципе совместного доступа к информации. Само рождение компьютерных сетей вызвано практической потребностью — возможностью совместного использования данных.
В настоящее время в сети используются компьютеры различных типов и классов с различными характеристиками. Но в последнее время и коммуникационное оборудование (кабельные системы, повторители, мосты, маршрутизаторы) стало играть важную роль.

Для эффективной работы сетей используются специальные ОС, которые, в отличие от ОС персональных компьютеров, предназначены для решения специальных задач по управлению работой сети. Сетевые ОС устанавливаются на специально выделенные компьютеры, называемые серверами. Признанными лидерами сетевых операционных систем являются Windows NT и Novell NetWare.

Все устройства, подключаемые к сети, можно разделить на три функциональные группы: рабочие станции, серверы сети и коммутационные узлы.

Рабочая станция (workstation) - это персональный компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему, но при этом ему доступны ресурсы сети.

Сервер сети (server) - это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги, например хранение данных общего пользования, печать документов. По выполняемым функциям серверы подразделяются на файловый сервер, сервер баз данных и сервер прикладных программ.

К коммутационным узлам сети относятся следующие устройства: повторители, коммутаторы (мосты), маршрутизаторы и шлюзы.

Мост - это устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных. Для сети персональных компьютеров мост представляет собой отдельную ЭВМ со специальным программным обеспечением и дополнительной аппаратурой. Мост может соединять сети различных топологий, но работающих под управлением однотипных сетевых операционных систем.

Маршрутизатор или роутер - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему. Задача этого устройства - отправить сообщение адресату в «нужную» сеть. Маршрутизатор выполняет свои функции на сетевом уровне и поэтому зависит от типа сети.

Шлюз - это устройство, позволяющее организовывать обмен данными между двумя сетями, использующими различные протоколы взаимодействия. Шлюз не зависит от используемой передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена данными. С помощью шлюзов можно подключить локальную вычислительную сеть к глобальной сети.

Мосты, маршрутизаторы и шлюзы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах.

Классификация сетей производится по ряду параметров.

4.2.2. Классификация сетей

Классификацию компьютерных сетей производят по масштабам, топологии и по стандартам организации сети.

Классификация сетей по масштабам. Существующие сети по широте охвата пользователей можно классифицировать следующим образом: глобальные, региональные (городские) и локальные.

Глобальные вычислительные сети (WAN)объединяют пользователей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. В общем случае компьютер может находиться в любой точке земного шара. Это обстоятельство делает экономически невозможным прокладку линий связи к каждому компьютеру поэтому используются уже существующие линии связи, например телефонные линии и спутниковые линии связи. Абоненты таких сетей могут находиться на расстоянии 10…15 тыс. км друг от друга. Обычно скорости WAN лежат в диапазоне от 9,6 Кбит/с до 45 Мбит/с.

Региональные вычислительные сети (MAN)объединяют различные города, области и небольшие страны. Абоненты могут находиться на расстоянии 10…100 км друг от друга. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальным сетям не отличается. Типичные MAN работают со скоростями от 56 Кбит/с до 100 Мбит/с.

Локальные вычислительные сети (ЛВС или LAN) объединяют компьютеры, как правило, одной организации, которые располагаются компактно в одном или нескольких зданиях. Размер локальных сетей не превышает нескольких километров (до 10 км). В качестве физической линии связи в таких сетях применяются витая пара, коаксиальный кабель, оптико-волоконный кабель. Например, типичная LAN, занимает такое же пространство, как одно здание или небольшой научный городок, и работает со скоростями от 4 Мбит/с до 2 Гбит/с.

Для ускорения передачи информации между компьютерами в локальной сети используются специальные сетевые контроллеры, а все компьютеры в сети работают под управлением сетевого программного обеспечения.

Основное отличие локальных сетей от глобальных заключается в использовании качественных линий связи. Все остальные отличия являются производными.

Классификация сетей по топологии или архитектуре. Топология сети— это логическая схема соединения компьютеров каналами связи. Чаще всего в локальных сетях используется одна из трех основных топологий: моноканальная (шинная), кольцевая или звездообразная.

Шинная топология. При шинной топологии (рис. 4.1) среда передачи информации представлена в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены.



Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. На концах коммуникационного пути разме­шаются терминаторы, служащие для гашения сигнала.

Рабочие станции в любое время без прерывания работы всей вычислительной сети могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. При повреждении кабеля в любом месте сети вся сеть становится неработоспособной. Максимальная пропускная способность таких сетей составляет 10 Мбит/с. Подобная пропускная способность недостаточна для современных видео- и мультимедийных приложений, поэтому почти повсеместно применяются сети со звездообразной архитектурой.

Советы практика

Достоинствами шинной топологии являются низкая стоимость, простота построения и наращивания сети, недостатками — низкая скорость работы сети и малая надежность.

Кольцевая топология. При кольцевой топологии сети (рис. 4.2) рабочие станции связаны одна с другой по кругу, последняя рабочая станция связана с первой, при этом коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, линия).

Сообщения в такой сети циркулируют регулярно по кругу. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.