Введение

Конспект лекций по дисциплине «СТC»

Введение.

С момента изобретения телефона в 1875 году, ставшего отправной точкой в развитии телефонной связи, методов и технологий передачи голоса, прошло сто лет прежде чем в 1975 году появился пер­вый микрокомпьютер. Все это время системы связи были аналоговыми (в мире - практически вплоть до середины 60-х, в России до середины 70-х годов). Цифровых систем связи практически не было, несмотря на то, что ИКМ была известна с 1937 года, а специализированные цифровые ком­пьютеры - с 1939 года. Несмотря на то, что импульсные методы модуляции интенсивно развивались с начала 40-х в связи с развитием радиолокации, ИКМ не находила широкого практического при­менения ввиду громоздкости цифрового оборудования, вплоть до появления в 1959 году компьюте­ров второго поколения, использующих транзисторы в качестве элементной базы.

Начало использования цифровых технологий в сетях передачи данных связано с ИКМ, а имен­но, с системами цифровой телефонии на основе кабельных сетей связи, используемыми для переда­чи  голоса.

Первой коммерческой цифровой системой передачи голоса, использующей ИКМ и методы мультиплексирования с временным разделением каналов, считают систему компании Bell System (США), установленную в Чикаго в 1962 году. Система давала возможность передавать 24 голосовых канала по медному кабелю, проложенному между офисами компании Bell System. Каждый голосовой канал использовал скорость передачи 64 кбит/с, все каналы объединялись с помощью мультиплексо­ра в единый поток двоичных данных со скоростью 1536 кбит/с, а с учетом служебного канала (8 кбит/с) этот поток приобретал скорость 1544 кбит/с. Он, благодаря последующей стандартизации, и стал известен как канал DS1 или T1, принятый далее в США за первый (или первичный) уровень мультиплексирования для систем цифровой телефонии. Это было уже время появления ЭВМ третьего поколения (IBM System 360, 1963 год), принесших с собой концепцию канала ввода/вывода с разви­той системой мультиплексоров ввод/вывода, используемых для организации коммерческих компью­терных систем цифровой передачи данных, а также для объединения компьютеров в локальные сети. Однако только стремительное развитие микропроцессорной техники и технологии, зародив­шейся в 1971 году с появлением первого микропроцессора компании Intel, сделало возможным ре­альное внедрение цифровой техники в телекоммуникационные системы и привело к широкому рас­пространению и развитию компьютерных сетей, давших вторичный мощный импульс развитию сетей передачи данных на основе ИКМ.

Сетевые компьютерные технологии, разработанные первоначально на основе ЭВМ общего наз­начения, или мэйнфреймов, вот уже около 15 лет применяются для объединения в сеть персональных компьютеров, или ПК. Широкое использование сетевых технологий стало доступно только тогда, ког­да производительность и функциональные возможности микропроцессоров выросли настолько, чтобы удовлетворить высоким требованиям по управлению сетью связи.

Сетевые цифровые технологии развивались до последнего времени параллельно для глобаль­ных и локальных сетей. Технологии глобальных сетей были направлены в основном на развитие циф­ровых телефонных сетей, используемых для передачи голоса. Технологии локальных сетей - напро­тив, использовались, в основном, для передачи данных.

Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов, как за счет мульти­плексирования низкоскоростных первичных каналов Т1 , так и за счет использования более рацио­нальных методов модуляции, например, использования дифференциальной ИКМ и ее модификаций, позволивших применять для передачи голосового сигнала скорости 32, 16 и 8 кбит/с.

Развитие схем мультиплексирования привело к возникновению трех цифровых иерархий с раз­ными (для разных групп стран) уровнями стандартизованных скоростей передачи или каналов: DS2 или Т2/Е2, DS3 или ТЗ/ЕЗ, DS4 или Т4/Е4. Эти иерархии, названные плезиохронными (т.е. почти синхронными) цифровыми иерархиями PDH (ПЦИ), широко использовались и продолжают использо­ваться как в цифровой телефонии, так и для передачи данных.

Рекомендуемые материалы

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к появлению в по­следнее время двух наиболее значительных новых цифровых технологий: синхронной оптической сети SONET (COC), и синхронной цифровой иерархии SDH (СЦИ), иногда рассматриваемых как единая технология SONET/SDH, расширившая диапазон используемых скоростей передачи до 40 Гбит/с. Эти технологии были ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей (ВОК) в качестве среды передачи.

Технологии локальных сетей, ориентированных на передачу данных, а не голоса, развивались не по линии уплотнения каналов, а по линии увеличения полосы пропускания каналов передачи дан­ных, необходимой для передачи не только текстовых, но и графических данных, а сейчас и данных мультимедиа. В результате используемые на начальном этапе развития сетевые технологии ARCnet, Ethernet и Token Ring, реализующие скорости передачи 2-16 Мбит/с в полудуплексном режиме и 4-32 Мбит/с в дуплексном режиме, уступили место новым скоростным технологиям: FDDI, Fast Ethernet и 100VG-Any LAN, использующим скорость передачи данных 100 Мбит/с и ориентированных в большей части своей также на применение ВОК. Апофеозом этого развития видимо будет новая технология 1 Гбит/с Ethernet.

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Основные школы в сфере теории войны, их авторы и основные труды.

Создание компьютерных сетей масштаба предприятия, корпоративных, региональных и гло­бальных сетей передачи данных, связывающих множество локальных компьютерных сетей, в свою очередь привело к созданию таких транспортных технологий передачи данных как Х.25, цифровая сеть интегрированного обслуживания (или с интеграцией служб) ISDN (ЦСИО или ЦСИС) и рет­рансляция кадров Frame Relay, решавших эти задачи первоначально на скоростях 64 кбит/с - 144 кбит/с - 1.5/2 Мбит/с соответственно.

Дальнейшее развитие этих технологий также шло по линии увеличения скоростей передачи и привело к трем важным результатам:

-   постепенному отмиранию (в плане бесперспективности развития) существующей еще техно­логии Х.25;

-  увеличению скорости передачи данных, реализуемому технологией Frame Relay, до скорости ТЗ (45 Мбит/с);

-  появлению в недрах технологии широкополосной ISDN (B-ISDN) новой технологии ATM, или режима асинхронной передачи, которая принципиально может применяться на различных скоростях передачи (от 1.5 Мбит/с до 40 Гбит/с), благодаря использованию техники инкап­суляции данных.

В литературе наибольшее внимание уделяется в настоящее время только технологии ATM, тог­да как в России, по сведениям автора, существуют только изолированно функционирующие коммер­ческие сети ATM и экспериментальные участки сетей, на которых эта технология отрабатывается. В отличие от этого в России развернуты и полномасштабно функционируют, начиная с 1993 года, десятки крупных сетей SDH. Технология SDH двинулась в регионы. На ее основе происходит крупномасштаб­ное переоборудование старой аналоговой сети связи России в цифровую Взаимоувязанную сеть свя­зи (ВСС) [137], использующую самые передовые технологии.