8.2. Компоненты и функции телекоммуникационной системы

Телекоммуникационная система представляет собой комплекс совместимого ап­паратного и программного обеспечения, предназначенного для передачи инфор­мации. На рис. 8.1 демонстрируются компоненты типичной телекоммуникаци­онной системы. Эти системы могут передавать текст, графические образы, голос или видеоинформацию. Настоящий раздел описывает основные компоненты теле­коммуникационных систем. В последующих разделах рассматривается, каким об­разом компоненты могут формировать различные типы сетей.

Компоненты телекоммуникационных сетей

Следующие компоненты являются необходимыми для формирования телеком­муникационной системы:

1. Компьютеры, выполняющие обработку информации.

2. Терминалы или любые устройства ввода/вывода, которые посылают или получают данные.

3 . Коммуникационные каналы, по которым данные или голос передаются меж­ду отсылающими и принимающими сетевыми устройствами. В процессе формирования коммуникационных каналов применяются различные ком­муникационные средства: телефонные линии, волоконно-оптические кабе­ли, коаксиальные кабели, а также беспроводные каналы связи.

Telecommunications system (телекоммуникационная система)

Набор совместимых аппаратных и программных средств, соединенных меж­ду собой таким образом, чтобы реализовать передачу информации из одного места в другое.

4. Коммуникационные процессоры, такие как модемы, мультиплексоры, конт­роллеры и клиентские процессоры, которые обеспечивают функции поддер­жки для передачи и приема данных.

5. Коммуникационные программы, которые управляют операциями ввода/ вывода, а также другими функциями коммуникационной сети.

Функции телекоммуникационных систем

Чтобы передавать и получать информацию из одного места в другое, телекомму­никационная система обязана выполнять ряд отдельных функций. Система пере­дает информацию, устанавливает интерфейс между отсылающим и получающим компьютером, обнаруживает сообщения по наиболее эффективным путям, вы­полняет элементарную обработку информации. В результате гарантируется то, что корректное сообщение попадет нужному получателю. Информационная си­стема также проверяет целостность данных (проверка ошибок передачи и пере­упорядочивание формата) и изменяет скорость передачи сообщений (скажем,

скорость, имеющая место внутри компьютера) таким образом, чтобы она соответ­ствовала быстродействию коммуникационной линии (или выполняла преобра­зование форматов данных). Наконец, телекоммуникационная система контроли­рует поток информации. Многие из этих задач выполняются компьютером.

Телекоммуникационная сеть обычно включает различные компоненты, отно­сящиеся к аппаратным и программным средствам, которые работают совместно в процессе передачи информации. Разные сетевые компоненты работают с соблю­дением общего свода правил, который дает им возможность общаться друг с дру­гом. Этот свод правил и процедур, управляющий передачей информации между двумя пунктами в сети, называется протоколом. Каждое устройство в сети долж­но быть способным интерпретировать протокол другого устройства. Основными функциями протоколов в коммуникационной сети являются идентификация каждого устройства на пути осуществления коммуникации, «привлечение вни­мания» другого устройства, проверка корректного получения переданного сообще­ния, проверка того, что сообщение требует повторной передачи в силу его повреж­дения, и выполнение восстановления сообщений в случае выявления ошибок.

Аналоговые и цифровые сигналы

Информация проходит через телекоммуникационную систему в форме электро­магнитных сигналов. Сигналы представлены двумя типами: аналоговый и циф­ровой. Аналоговый сигнал представлен непрерывной формой колебаний, кото­рая передается через среду коммуникаций. Аналоговые сигналы используются для обработки голосовых коммуникаций и для отражения вариаций колебаний.

Ц ифровой сигнал является дискретной формой колебаний. Этот сигнал пере­дает данные, закодированные в виде двух дискретных состояний: 1-бит и 0-бит, которые представлены как наличие — отсутствие электрических импульсов. Боль­шинство компьютеров сообщается при помощи цифровых сигналов (как и мно­гие локальные телефонные компании, а также некоторые большие сети). Однако если традиционная телефонная сеть предназначена для обработки аналоговых сигналов, то цифровой сигнал не может быть обработан без некоторых измене­ний. Все цифровые сигналы должны быть переведены в аналоговую форму перед тем, как они могут быть переданы через аналоговую систему. Устройство, кото-

Protocol (протокол)

Свод правил и процедур, которые управляют передачей данных между ком­понентами сети. Analog signal (аналоговый сигнал)

Непрерывные волновые колебания, которые передаются через среду комму­никаций; используется преимущественно для голосовых коммуникаций.

Digital signal (цифровой сигнал)

Дискретные волновые колебания, которые передают данные, для которых за­кодированы два дискретных состояния — 1 -бит и 0-бит. Эти состояния пред­ставляют наличие — отсутствие электрических импульсов; используются для передачи данных по коммуникационным сетям.

рое выполняет этот перевод, называется модемом. (Название этого устройства представляет собой аббревиатуру от слов МОдуляция/ДЕМодуляция.) Модем переводит цифровые сигналы компьютера в аналоговую форму для передачи по обыкновенным телефонным линиям или переводит аналоговые сигналы обратно в цифровую форму для получения компьютером (рис. 8.2).

Коммуникационные каналы

Коммуникационные каналы — это средства, с помощью которых передаются дан­ные от одного сетевого устройства к другому. Канал может использовать разные виды средств передачи данных: витую пару, коаксиальный кабель, оптоволокон­ный кабель, радиоволны, спутниковые каналы и другие средства беспроводной передачи данных. Каждому виду присущи определенные преимущества и огра­ничения. Высокоскоростные средства передачи данных, как правило, более дорого­стоящи, но они могут обрабатывать большие объемы данных, что снижает стои­мость передачи одного бита. Например, стоимость передачи бита данных по спутниковому каналу может быть меньше, чем через выделенную телефонную линию, если фирма использует спутниковый канал на постоянной основе. Суще­ствует также широкий диапазон скоростей передачи, возможных для любого дан­ного средства в зависимости от применяемого программного обеспечения, а так­же конфигурации аппаратных средств.

Витая пара

Витая пара состоит из медных проводов, объединенных в пары, и является ста­рейшим средством передачи данных. Большинство телефонных систем в здании полагаются на витые пары, предназначенные для осуществления аналоговой ком­муникации, но они могут быть использованы также для выполнения цифровой коммуникации. Хотя витая пара обходится дешево и, как правило, уже проложе­на, она обеспечивает низкие скорости передачи данных. При повышении скоро­сти передачи данных появляются перекрестные помехи. Однако благодаря новому ПО и аппаратным средствам быстродействие витой пары существенно возросло, что сделало ее пригодной для построения локальных и глобальных сетей (нарав­не с сетями телефонной связи).

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель, как и телевизионный кабель, состоит из медного провода, изолированного от экранирующей оболочки, обеспечивающий большее быстро-

действие, чем витая пара. Коаксиальный кабель часто используется вместо витой пары для прокладки критически важных телекоммуникационных сетей, посколь­ку он обеспечивает большее быстродействие, а также лучше защищен от помех (скорость передачи данных — до 200 Мбит/с). Однако коаксиальный кабель име­ет значительную толщину, его трудно прокладывать, а также невозможна органи­зация аналоговой телефонной сети на его основе. Поэтому требуются его демон­таж и повторная прокладка в случае переноса оборудования в другое помещение.

Оптоволоконные кабели и оптические сети

Оптоволоконный кабель состоит из нес сольких тысяч чистых стеклянных воло­кон, каждое толщиной с человеческий волос, которые связаны в кабели. Данные трансформируются в импульсы света, которые посылаются через оптоволокон­ный кабель лазерным устройством (скорость передачи данных — от 500 Кбит/с до нескольких триллионов). Оптоволоконный кабель является значительно бо­лее быстрым, легким и более прочным, чем обычные кабели, и идеально подходит для передачи больших объемов данных. Однако с оптоволоконным кабелем труд­нее работать, он более дорогой, и его труднее прокладывать.

Д о недавних пор оптоволоконный кабель использовался преимущественно как высокоскоростная сетевая магистраль, тогда как витая пара и коаксиальный кабель применялись для соединения магистрали с небольшими фирмами и домаш­ними компьютерами. Магистраль — это часть сети, которая обрабатывает основ­ной трафик. Она выступает в качестве основного пути для трафика, входящего или исходящего от других сетей. В настоящее время конкурирующие локальные

Modem (модем)

Устройство, обеспечивающее пря1 е и обратное преобразование аналога вых и цифровых сигналов.

Channels (каналы)

Каналы связи, по которым данные или речь передаются между отсылающим и получающим устройствами в сети.

Twisted wire (витая пара)

Среда передачи данных, состоящая из пар витых медных проводов; исполь­зуется для передачи аналоговых телефонных разговоров, но может быть ис­пользована для передачи данных.

Coaxial cable (коаксиальный кабель)

Среда передачи данных, состоящая из медного провода и экранирующей

оплетки, отделенной изоляцией; может быстро передавать большие объемы

данных.

Fiber-optic cable (оптоволоконный кабель)

Быстрая, легкая и прочная среда передачи данных, состоящая из тонких ни­тей чистого стеклянного волокна, связанного в кабели. Данные передаются как световые импульсы.

Backbone (магистраль)

Часть сети, обрабатывающая основной трафик и обеспечивающая первичный путь для трафика, входящего или исходящего от других сетей.

провайдеры работают над тем, чтобы оптоволоконные кабели прокладывались при постройке новых зданий, благодаря чему будут обеспечиваться разнообраз­ные новые услуги для деловых клиентов и обычных пользователей. Оптические сети могут передавать все типы трафика — голос, данные и видео — по оптоволо­конным кабелям, а также обеспечивать большую пропускную способность, тре­буемую новыми типами услуг и программным обеспечением. При использовании оптических сетей видео по требованию загрузка программного обеспечения и высококачественного цифрового аудио может быть доступна посредством специ­альных информационных устройств без возникновения каких-либо ухудшений качества или задержек.

Например, шведский локальный провайдер Bredbandsbolaget АВ встраивает оптоволоконные кабели в квартирные блоки, а также монтирует кабели в зданиях, предоставляя каждой квартире выделенный канал со скоростью доступа 10 Мбит/с, с последующим переходом на 100 Мбит/с, если требуется. Пользователи платят 200 шведских крон ($25 в месяц) за доступ к Интернету, а также дополнительную плату за сотни ТВ-каналов, программируемое ТВ, видео по требованию, теле­фонные услуги, игры и аренду программного обеспечения. Задержки при передаче данных в сети Bredbandsbolaget столь невелики, что клиенты не могут утверждать, работают ли они с программами, доставляемыми по сети или установленными на их собственных компьютерах. Так, Bredbandsbolaget может предложить аренду игр и программного обеспечения без загрузки программ пользователем и кли­енты не нуждаются в мощных ПК для пользования соответствующими услугами (Heywood, 2000).

В настоящее время быстродействие оптоволоконных сетей искусственно за­нижено вследствие необходимости превращения электрических сигналов в све­товые импульсы для передачи их по волоконной линии, а затем восстановления их обратно. Долгосрочной целью является создание полностью оптических се­тей, в которых световые пакеты передают цифровые данные на огромной скоро­сти без их превращения в электрические сигналы. Много новых оптических тех­нологий находятся в стадии разработки. Оптические сети следующего поколения также обеспечат прирост скорости передачи информации путем использования технологии мультиплексирования разделением длин волн (DWDM). Техноло­гия DWDM способствует росту объема передаваемых данных благодаря исполь­зованию «разноцветных» световых волн (световых волн различной длины) для передачи отдельных потоков данных по одному и тому же волокну одновременно.

Optical network (оптическая сеть)

Сетевые технологии, применяемые для передачи данных в форме световых импульсов.

Dense wavelength division multiplexing (DWDM) (мультиплексирование раз­делением длин волн)

Технология, обеспечивающая повышение скорости передачи данных по опто­волоконному кабелю путем использования множества разных длин волн для передачи отдельных потоков данных по одному и тому же волокну в одно и то же время.

Технология DWD М позволяет использовать до 160 длин волн (из расчета на одно волокно) и может передавать до 6,4 Тбит/с по отдельному волокну. Эта техно­логия позволит таким провайдерам обслуживания телекоммуникаций, как AT&T, увеличить пропускную способность существующей оптоволоконной сети без не­обходимости прокладывать дополнительный оптоволоконный кабель. До муль­типлексирования длин волн оптические сети могли использовать лишь одну дли­ну волны на волокно.

Беспроводная передача данных

Беспроводная передача данных, при которой сигналы передаются через воздух или космос без каких-либо физических ограничений, становится популярной альтернативой физическим каналам передачи, таким как витая пара, коаксиаль­ный или оптоволоконный кабель. В настоящее время общие технологии для беспро­водной передачи данных объединяют микроволновую передачу, коммуникацион­ные спутники, пейджеры, сотовые телефоны, персональные коммуникационные службы (PCS), интеллектуальные телефоны, персональные карманные компью­теры (PDA) и сети мобильных данных.

Средством беспроводной передачи служит спектр электромагнитных волн, показанный на рис. 8.3. Некоторые типы беспроводной передачи, такие как мик­роволны или инфракрасные волны, занимают специфические спектральные диа­пазоны частот, измеряемые в мегагерцах (МГц). Другие типы беспроводной пере­дачи получили широкое распространение в настоящее время (например, сотовые телефоны или пейджинговые устройства), поэтому в этом случае выделяется специ­фический диапазон частот, предоставляемый национальными регулирующими агентствами, который регулируется международными соглашениями. Каждый диапазон частот имеет присущие ему преимущества и недостатки, облегчающие выбор области его применения.

Микроволновые системы, как наземные, так и воздушные, передают высоко­частотные радиосигналы через атмосферу и широко используются для передачи больших объемов данных на огромные расстояния, из одного пункта в другой. Микроволновые сигналы передаются по прямой линии и не способны огибать кривизну Земли; поэтому наземные системы передачи на дальние расстояния требуют, чтобы станции передачи были расположены на расстоянии от 25 до 30 миль друг от друга, что приводит к их удорожанию.

Эта проблема может быть решена путем отражения микроволновых сигналов от спутников, которые служат ретрансляционными станциями для микроволно­вых сигналов, передаваемых от наземных станций. Коммуникационные спутни­ки эффективны (обеспечивают минимальные издержки) при передаче огромного количества информации на сверхбольшие расстояния. Спутники обычно исполь­зуются для осуществления коммуникаций в среде больших, географически раз­бросанных организациях, когда затруднена связь с помощью кабельных систем или наземных микроволновых станций. Например, компания Amoco использует спутники для передачи данных, содержащих результаты разведки нефтяных за­лежей на океанском шельфе, в режиме реального времени. Исследовательские корабли передают собранные данные, используя геосинхронные (геостационар­ные) спутники, в центральные компьютерные центры в США в целях их даль-

нейшего использования исследователями в Хьюстоне, Тулзе и пригородах Чика­го. На рис. 8.4 иллюстрируются принципы работы этой системы.

Обычные коммуникационные спутники вращаются по стационарным орбитам на расстоянии примерно 22 тыс. миль от поверхности Земли. В последнее время запускаются новейшие спутниковые системы, так называемые низкоорбиталь­ные спутники. Эти спутники находятся значительно ближе к Земле и способны улавливать сигналы от маломощных передатчиков. Эти спутники также потреб­ляют меньше энергии, а их запуск обходится дешевле, чем в случае с геостацио­нарными спутниками. С такими беспроводными сетями деловые люди смогут путешествовать всюду по миру и иметь доступ к богатым коммуникационным возможностям, включая видеоконференции и доступ к Интернету.

Другие беспроводные передающие технологии используются в ситуациях, требующих удаленного доступа к корпоративным системам и мобильным вычис­лительным мощностям. Пейджинговые системы применяются несколько десяти­летий, первоначально только подавая звуковой сигнал, когда пользователь, полу­чая сообщение, должен был перезвонить в офис, чтобы узнать о содержании самого

M icrowave (микроволны/радиоволны)

Передача больших объемов информации, на дальние расстояния из пункта в пункт передачей через атмосферу радиосигналов высокой частоты от одной наземной станции к другой.

Satellite (спутниковый канал)

Передача данных с использованием орбитальных спутников, которые служат в качестве ретрансляционных станций для передачи микроволновых сигна­лов на очень большие расстояния.

Paging system (пейджинговая система)

Беспроводная передающая технология, предусматривающая прием пейдже­рами радиосигналов, сопровождаемый соответствующим звуком в момент получения сообщения; используется для передачи коротких алфавитно-чис-ловых сообщений.

сообщения. В настоящее время пейджинговые устройства могут посылать и по­лучать короткие алфавитно-числовые сообщения, которые пользователь читает на экране пейджера. Пейджинг полезен для сообщения с подвижными рабочими, такими как ремонтные бригады; односторонний пейджинг также может обеспе­чить недорогой способ сообщения с работниками в офисах. Например, Computer Associates распространяет двусторонние пейджеры, снабженные управляющими программами СА Unicenter, которые позволяют операторам компьютерных сетей контролировать ситуацию, а также оперативно реагировать на возникающие про­блемы.

Сотовые телефоны функционируют путем передачи/приема радиоволн для сообщения с базовыми станциями, расположенными внутри смежных географи­ческих территорий, называющихся сотами. Телефонный сигнал передается ло­кальной соте, затем он передается от станции к станции (от соты к соте), пока не достигнет целевой соты, после чего передается получающему телефону. По мере того как сотовый сигнал перемещается от одной соты к другой, компьютер, кото-

Cellular telephone (сотовый телефон)

Устройство, которое передает голос или данные, используя радиоволны для сообщения с радиостанциями, расположенными внутри смежных географи­ческих территорий, называемых сотами.

Personal communication services (PCS) (персональные коммуникацион­ные услуги)

Цифровая сотовая технология, которая использует радиоволны более низкой мощности, более высокой частоты, чем аналоговая сотовая технология.

Smart phone (интеллектуальный телефон)

Беспроводной телефон, предлагающий возможности голосовой и текстовой связи, а также подключение к Интернету.

рый контролирует сигналы от сот, выделяет радиоканал, назначенный следу­ющей соте. Размер шестиугольных сот обычно достигает восьми миль, хотя он может уменьшаться в густонаселенных местностях.

Более старые сотовые системы являются аналоговыми, а более новые сотовые системы — цифровые. Персональные коммуникационные службы (PCS) являют­ся популярным типом цифровой сотовой услуги. Служба PCS носит полностью цифровой характер. С ее помощью обеспечивается передача речи и данных, а так­же используется более высокочастотный диапазон, чем в случае с аналоговыми сотовыми телефонами. Соты PCS значительно меньше по размеру и более близко расположены, чем аналоговые соты, и могут передавать больший объем трафика. В дополнение к речевым коммуникациям более новые модели цифровых со­товых телефонов могут обрабатывать голосовую почту, электронную почту и фак­сы; сохранять адреса; обеспечивать доступ к частным корпоративным сетям, а так­же к Интернету. Эти интеллектуальные телефоны оснащены web-браузерами, благодаря чему обеспечивается доступ к web-страницам, содержащим текст или другую информацию (без графики), что удобно в случае устройств, снабженных небольшими по размеру экранами. Некоторые модели интеллектуальных теле­фонов снабжены большими экранами, а также дополнительными клавиатурами, что облегчает доступ к Интернету. В гл. 9 подробно рассматривается применение этих устройств для обеспечения беспроводного доступа к Интернету.

Карманные компьютеры (PDA) являются маленькими, снабженными сенсор­ными экранами, портативными компьютерами, обеспечивающими возможность полностью цифровой передачи данных. Устройства PDA имеют встроенные бес­проводные телекоммуникационные возможности, а также программное обеспече­ние органайзера. Хорошо известным примером является подключаемый органайзер Palm VII. Это устройство позволяет выполнять обмен сообщениями электронной почты, а также обеспечивает доступ к Интернету. Поддерживаются также такие приложения, как электронный планировщик, адресная книга и финансовый орга­низатор. Устройство может принимать данные, введенные с помощью пера, водимо­го по сенсорному экрану. В «Организационном окне» описана деятельность организации Safeway U. К., использующей PDA в приложении электронной ком­мерции для совершения покупок в гастрономе.

P ersonal digital assistants (PDA) (карманные компьютеры)

Маленькие, снабженные сенсорными экранами, портативные компьютеры, обладающие встроенными цифровыми телекоммуникационными возможно­стями.

Mobile data networks (сети мобильных данных)

Беспроводные сети, которые осуществляют двустороннюю передачу файлов данных дешево и эффективно.

Беспроводные сети, специально спроектированные для двусторонней пере­дачи файлов данных, называются мобильными сетями данных. Эти основанные на радиоволнах сети передают данные, генерируемые портативными компьюте­рами. Другой тип сети мобильных данных основан на сериях передатчиков, пост­роенных специально для передачи текста и данных. Сеть Ardis (которой владеет American Mobile Satellite Corp.) является общедоступной сетью, которая исполь­зует описанные возможности для организации двусторонней передачи данных в национальном масштабе. Компания Otis Elevators использует сеть Ardis для управ­ления перемещениями специалистов по техническому обслуживанию в пределах всей страны, находясь в офисе, расположенном в штате Коннектикут. Специали­сты применяют эту сеть для отсылки составленных отчетов.

Беспроводные сети и передающие устройства более дорогие, медленные и склон­ные к ошибкам, чем обычные локальные сети (Varshney and Vetter, 2000). Однако основные цифровые сотовые сети постоянно повышают скорость передачи дан­ных (гл. 9). (Владельцы спутниковых систем, таких как Teledesic, тратят мил­лиарды на обеспечение огромных скоростей передачи больших объемов данных по беспроводным сетям, связанным с мультимедийными приложениями.) Обес­печение оптимальной пропускной способности и энергопотребления в беспро­водных устройствах требует внимательного управления с точки зрения как тех­нического, так и программного обеспечения (Imielinski and Badrinath, 1994). Вследствие того что радиосигнал может быть легко перехвачен, затрудняется обеспечение безопасности и секретности (гл. 14),

Данные не могут быть переданы в целостном виде между разными беспровод­ными сетями, если они используют несовместимые стандарты. Например, циф­ровая сотовая служба в Соединенных Штатах поддерживается разными операто­рами, использующими одну из нескольких конкурирующих цифровых сотовых технологий (CDMA, GSM 1900 и TDMA IS-136), которые несовместимы одна с другой. Многие цифровые сотовые портативные приемники, которые исполь­зуют одну из этих технологий, не могут действовать в странах за пределами Се­верной Америки, они функционируют на различных частотах с разными набора­ми стандартов. Детальное рассмотрение этих стандартов, а также других сетевых стандартов производится в гл. 9.

Скорость передачи данных

Общее количество информации, передаваемое любым телекоммуникационным каналом, измеряется в битах за секунду (бит/с). Иногда этот показатель называ­ется бодом. Бод — это бинарное событие, представляющее изменение сигнала (от

О РГАНИЗАЦИОННОЕ ОКНО

Компания Safeway U. К. автоматизирует процесс совершения покупок для лома в ближайшем гастрономе

Анита Морган (Anita Morhan) любит, чтобы в ее доме всегда были продукты, но она не желает больше путешествовать по проходам супермаркета. Также она не хочет составлять перечень покупок. Используя персональный карманный компьютер Palm III, соединенный с ее телефоном, она может передать свой заказ компьютеру, находящемуся в штаб-квартире компании Safeway PLC в Мидлсексе (Англия), после чего заказанные товары будут упакованы, ожи­дая ее прихода. Настраиваемое программное обеспечение фирмы IBM про­веряет детали предыдущих заказов миссис Морган, хранимых в базе данных центрального компьютера Safeway, и создает персонализированный пере­чень покупок, основанный на их анализе. Программа также предлагает другие образцы товаров, которые она может захотеть попробовать. Если миссис Морган хочет купить что-то, что не внесено в перечень от Safeway ранее, и рас­полагает пустой коробкой или оберткой от этого товара, она может сканиро­вать штрих-код с помощью сканера, встроенного в PDA, а затем добавить соответствующий пункт в свой список. А если отсутствует соответствующая тара или если нет товарного штрих-кода товара (например, для яблока), мо­жет описать элемент заказа в поле свободного формата. Затем соответству­ющая информация передается компьютеру Safeway в виде электронного со­общения: «Пять яблок».

После того как миссис Морган отредактирует свой перечень заказов, она присоединяет PDA к своему телефону и подключается к серверу IBM в Уорике, который соединен с центральным процессором IBM OS/390 Safeway. Она включает в свой список примечание, показывающее, что она заберет свои продукты в магазине Safeway возле Безинстроука на следующий день между 15.00 и 17.00. Следующим утром специалист по мелкооптовым заказам ком­пании Safeway в магазине Безинстроука подключается к серверу Уорика и рас­печатывает все заказы, которые запланированы для исполнения в этот день.

положительного к отрицательному, или наоборот). Скорость передачи данных, выраженная в бодах, не всегда соответствует скорости передачи данных, выра­женной в битах. На высоких скоростях единичное изменение сигнала соответ­ствует одновременной передаче нескольких битов, поэтому битовая скорость пе­редачи данных превышает значение скорости передачи, выраженное в бодах.

Единичное изменение сигнала (или цикла) соответствует передаче одного или нескольких битов в секунду. Исходя из этого факта можно сделать вывод, что скорость передачи данных, обеспечиваемая различными телекоммуникационны­ми средствами, выражается функцией, в качестве аргумента которой выступает несущая частота. Количество циклов в секунду, передаваемое данной телекомму­никационной средой, измеряется в герцах (гл. 5). Диапазон частот, соответству­ющий отдельному телекоммуникационному каналу, называется пропускной спо­собностью данного канала. Пропускная способность — это максимальный диапазон частот, передаваемых каналом. С увеличением диапазона частот расчет значение

З атем специалист направляется в супермаркет и приобретает заказанные товары. Он регистрирует каждый пункт в заказанном перечне путем сканиро­вания его штрих-кода с помощью ручного сканера. После комплектования каждого заказа специалист переносит его в зону хранения перед магазином, подключает сканер к стыковочной станции, которая считывает заказ и со­храняет информацию до прибытия миссис Морган. Когда миссис Морган за­бирает свой заказ, она вставляет свою кредитную карточку «Safeway» в эту же станцию. Система сопоставляет данные перечня с ее клиентскими данными и посылает оба набора данных обратно на сервер Уорика для передачи на центральный процессор Safeway для обновления базы данных.

Около 1 тыс. клиентов двух отделений U. К. Safeways начали использование системы Easi-Order, и еще шесть магазинов присоединились к программе в 2001 г. Когда Safeway запустила программу Easi-Order, ее служба менедж­мента была озабочена тем, что компания могла потерять темпы роста бизне­са, связанного с клиентами, делающими случайные покупки по мере того, как они путешествуют через проходы супермаркета. Вместо них компания вышла на людей, уделяющих ограниченное время на магазин и забывающих что-либо купить. Программа Easi-Order в действительности подняла уровень про­даж на 15-20%. Она оказалась такой успешной, что Safeway раздает своим клиентам бесплатные портативные компьютеры Palm Pilot, оснащенные ска­нерами для формирования заказов. Компания Safeway планирует усилить си­стему путем расширения автоматизации обработки составных заказов, так чтобы при нажатии клиентами на кнопку рядом с ранее составленным зака­зом все требуемые ингредиенты автоматически добавлялись в их корзины для покупок.

Информация к размышлению. Каким образом коммуникационная техно­логия помогла Safeway PLC следовать своей деловой стратегии? Как система легкого заказа изменила способ, которым Safeway вела свой бизнес?

Источники: Gary H. Anthes, «Easi-Order», Computerworld, March 20, 2000; Cheryl Rosen. «Here's My Order —And Don't Forget the Milk», InformationWeek, November 13, 2000.

пропускной способности, а также потенциальных возможностей по передаче дан­ных канала. В табл. 8.1 приводятся типовые значения скоростей передачи дан­ных, а также относительной стоимости основных типов телекоммуникационных каналов.

Коммуникационные процессоры и ПО

Коммуникационные процессоры, наподобие клиентских процессоров, концент­раторов, контроллеров, мультиплексоров и модемов, поддерживают передачу и прием данных в телекоммуникационной сети. Клиентский процессор — это спе­циальный компьютер, предназначенный для управления коммуникациями, под­ключенный к главному компьютеру (хост-компьютеру). Клиентский процессор реализует контроль ошибок, форматирование, редактирование, управление, марш­рутизацию, а также преобразование значений скоростей передачи данных и ти­пов сигналов.

Таблица 8.1

Типичные скорости передачи данных и стоимость телекоммуникационных передающих средств

Телекоммуникационное средство Скорость передачи данных Стоимость

Витая пара 300 бит/с — 10 Мбит/с Низкая

Микроволны 256 Кбит/с — 100 Мбит/с

Спутниковый канал 256 Кбит/с — 100 Мбит/с

Коаксиальный кабель 56 Кбит/с — 200 Мбит/с

Оптоволоконный кабель 500 Кбит/с — до 6+ Тбит/с Высокая

Концентратор — это программируемый телекоммуникационный компьютер, который собирает и временно хранит сообщения, полученные от терминалов, до тех пор пока не наступит время их дальнейшей отсылки. Затем данные отсылают­ся хост-компьютеру.

Контроллер — это специализированный компьютер, управляющий коммуни­кационным трафиком между ЦПУ и периферийными устройствами (терминалы и принтеры). Контроллер управляет сообщениями, поступающими от этих уст­ройств, передавая их ЦПУ. Он также выполняет маршрутизацию информации выходных данных от ЦПУ к соответствующему периферийному устройству.

М ультиплексор — это устройство, обеспечивающее передачу данных, полу­ченных от нескольких источников, по одному телекоммуникационному каналу. Благодаря мультиплексору обеспечивается совместное использование коммуни­кационного канала многими передающими устройствами. Мультиплексор может разделять высокоскоростной канал на несколько каналов, обеспечивающих бо-

Baud(бод)

Изменение в сигнале (от положительного к отрицательному значению, или на­оборот), которое используется как мера скорости передачи данных. Bandwidth (пропускная способность)

Информационная «емкость» коммуникационного канала, которая оценивает­ся в виде разницы между наивысшей и низшей частотами, которые могут быть переданы по каналу.

Front-end processor (клиентский процессор)

Специальный компьютер, предназначенный для управления коммуникация­ми для хост-компьютера в сети. Concentrator(концентратор)

Телекоммуникационный компьютер, который собирает и временно хранит со­общения от терминалов для групповой передачи на хост-компьютер. Controller (контроллер)

Специализированный компьютер, который наблюдает за коммуникационным трафиком между CPU и периферийными устройствами в телекоммуникаци­онной системе.

Multiplexer (мультиплексор)

Устройство, которое позволяет одному коммуникационному каналу осущест­влять передачу данных от многих источников одновременно.

лее низкую скорость передачи данных, либо обеспечивать дискретный доступ пе­редающих устройств к высокоскоростному каналу.

Контроль и поддержка сетевой активности осуществляются с помощью спе­циальных телекоммуникационных программ, установленных на хост-компьюте­ре, клиентском процессоре, а также других процессорах в сети. Подобная про­грамма осуществляет управление сетью и доступом к ней, контроль передаваемых данных, обнаружение/коррекцию ошибок и обеспечение безопасности. Более подробно о безопасности программ рассказывается в гл. 14.

. .