1. Εισαγωγικά

2. Ψηφιακό Δίκτυο Ολοκληρωμένων Υπηρεσιών - Integrated Services Digital Network (ISDN)

3. Δορυφορικές Επικοινωνίες

 

1.     ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ  -  Wide Area Networks – WANs

Τα τοπικά δίκτυα δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες ενός μεγάλου οργανισμού με γραφεία σε διάφορα απομακρυσμένα σημεία.  Καθώς τα πλεονεκτήματα των επικοινωνιών γίνονται όλο και περισσότερο γνωστά και ταυτόχρονα πολλαπλασιάζονται οι δικτυακές εφαρμογές, οι επιχειρήσεις αναγκάζονται να επεκτείνουν τη δικτυακή υποδομή τους με στόχο να είναι ανταγωνιστικές. Σήμερα τα τοπικά δίκτυα αποτελούν πλέον τα επί μέρους κομμάτια ενός μεγαλύτερου συστήματος.

Όπως η γεωγραφική κάλυψη ενός δικτύου μεγαλώνει συνδέοντας χρήστες σε διαφορετικές πόλεις ή χώρες, το τοπικό δίκτυο (LAN) μεγαλώνει σε εκτεταμένο δίκτυο (Δίκτυο Ευρείας Περιοχής, Wide Area Networks - WANs).  Ο αριθμός των χρηστών σε WAN δίκτυα μπορεί να ξεκινήσει από 10 και να φθάσει τις χιλιάδες.

Τύποι Δικτύων Ευρείας Περιοχής

Τρεις συνηθισμένοι τύποι εκτεταμένων δικτύων είναι τα δίκτυα δημόσιας προσπέλασης (public-access networks), τα δίκτυα επιπρόσθετων υπηρεσιών (value-added networks), και τα ιδιωτικά εκτεταμένα δίκτυα (private wide area networks).

Δίκτυα Δημόσιας Προσπέλασης:

δίκτυα δημόσιας προσπέλασης (public-access networks) είναι αυτά που συντηρούνται από τις τηλεφωνικές εταιρίες ή από δημόσιους μεταφορείς.  Οι δημόσιοι μεταφορείς (public carriers) είναι εταιρίες που εξουσιοδοτούνται από την κυβέρνηση για την παροχή υπηρεσιών εκτεταμένου δικτύου επικοινωνίας.

Δίκτυα Επιπρόσθετων Υπηρεσιών:

Τα δίκτυα επιπρόσθετων υπηρεσιών (Value-Added Networks --VAN), υποστηρίζονται από εταιρίες που χρησιμοποιούν τις δυνατότητες κάποιου δημόσιου μεταφορέα για να προσφέρουν πρόσθετες υπηρεσίες επικοινωνιών σε συνδρομητές.

Μεταξύ των υπηρεσιών που προσφέρουν οι VAN εταιρίες είναι η επεξεργασία πληροφοριών, η ανάκτηση πληροφοριών, οι ηλεκτρονικές γραμματοθυρίδες, και άλλα παρόμοια.  Οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν τις υπηρεσίες χρεώνονται από τον δημόσιο μεταφορέα αλλά και από την VAN εταιρία.

Μια από τις πιο διαδεδομένες VAN υπηρεσίες είναι η επεξεργασία πληροφοριών, όπως η CompuServe, Dow Jonew News/Retrieval, και The Source.  Μόλις οι χρήστες συνδέονται τηλεφωνικά, το λογισμικό της εταιρίας παρέχει εύχρηστα μενού.

Ιδιωτικά Εκτεταμένα Δίκτυα:

Τα ιδιωτικά εκτεταμένα δίκτυα (private wide area networks) είναι αυτά που εγκαθιστούν οι εταιρίες για ιδιωτική χρήση.

Τα ιδιωτικά εκτεταμένα δίκτυα για να λειτουργήσουν ενοικιάζουν υπηρεσίες, όπως τη σύνδεση με υπάρχοντες δορυφόρους, και γενικά συνδυάζουν διάφορες τεχνολογίες επίγειας και εναέριας επικοινωνίας.

 

Hardware για την Οργάνωση της Κίνησης του Δικτύου Επικοινωνιών

Modems

Το  modem (Modulator / Demodulator) είναι μια συσκευή που κάνει δυνατή την επικοινωνία των Ηλεκτρονικών υπολογιστών πάνω από μια αναλογική τηλεφωνική γραμμή.  Ουσιαστικά, όταν οι υπολογιστές βρίσκονται σε απόσταση τέτοια που δεν είναι δυνατόν να συνδεθούν με καλώδιο δικτύου, το modem είναι αυτό που κάνει δυνατή την επικοινωνία μεταξύ τους. 

Ο λόγος για τον οποίο οι υπολογιστές δεν μπορούν να επικοινωνήσουν αν απλά συνδεθούν σε μια τηλεφωνική γραμμή , είναι ότι η επικοινωνία γίνεται με ψηφιακά σήματα ενώ οι τηλεφωνικές γραμμές μπορούν να μεταφέρουν μόνο αναλογικά σήματα.  Ένα ψηφιακό σήμα είναι συνώνυμο με το «δυαδικό» (binary) και μπορεί να πάρει μόνο δύο τιμές: 0 και 1.  Ένα αναλογικό σήμα είναι μια καμπύλη που μπορεί να αντιπροσωπεύσει άπειρο αριθμό τιμών.

Το modem στην πλευρά του αποστολέα μετατρέπει τα ψηφιακά σήματα που παράγονται από τον υπολογιστή σε αναλογικά και τα διοχετεύει στην τηλεφωνική γραμμή. To modem στην  πλευρά του παραλήπτη μετατρέπει τα εισερχόμενα αναλογικά σήματα σε ψηφιακά, έτσι ώστε να είναι διαχειρίσιμα από τον Η/Υ.

Με άλλα λόγια το ένα modem διαμορφώνει (Modulates) ψηφιακά σήματα σε αναλογικά, και το άλλο αποδιαμορφώνει (DEModulates) τα αναλογικά σήματα πίσω σε ψηφιακά σήματα.

Από τα τέλη του 1980, η διεθνής ένωση τηλεπικοινωνιών (the International Telecommunications Union (ITU)) έχει ορίσει πρότυπα για τα modems.  Αυτά εμφανίζονται στον πίνακα που ακολουθεί.

V.22bis

2400

1984

An old Standard. Sometimes included with the purchase of a computer

V.32

9600

1984

Sometimes included with the purchase of a computer

V.32bis

14,400

1991

The current standard model

V.32terbo

19,200

1993

Not officially a standard yet. Will only communicate with another V.32terbo

V.FastClass(V.FC)

28,800

1993

Not Official

V.34

28,800

1994

Improved V.FastClass. Backwards compatible with earlier V. modems

V.42

57,600

1995

Backwards compatible with earlier V. modems

Αρχικά η ταχύτητα ενός modem μετριόταν σε «bps» (bits per second) ή μερικές φορές σε μια μονάδα που ήταν γνωστή σαν “baud rate”.  Οι περισσότεροι άνθρωποι θεωρούν ότι και οι δύο μονάδες ταυτίζονται.

Η μονάδα Baud αναφέρεται στη συχνότητα του αναλογικού κύματος μέσω του οποίου ένα bit πληροφορίας μεταφέρεται μέσα από τη τηλεφωνική γραμμή. The baud rate πραγματικά εκείνη την εποχή ταυτιζόταν με την ταχύτητα του modem (bps).  Παρ’ όλα αυτά οι μηχανικοί επικοινωνιών έχουν καταφέρει σήμερα μέσω διαφόρων τεχνικών συμπίεσης και κωδικοποίησης των δεδομένων, να μεταφέρουν περισσότερα από ένα bit πληροφορίας σε κάθε περίοδο του αναλογικού κύματος.  Ως εκ τούτου,  η μονάδα bps είναι πλέον μεγαλύτερη από τη μονάδα baud rate. Για παράδειγμα ένα modem που έχει δυνατότητα διαμόρφωσης σε 28,000 baud μπορεί να υποστηρίξει ρυθμούς μετάδοσης με 115,200 bps. Ως εκ τούτου η μονάδα που σήμερα επικρατεί είναι τα bps.

Άλλες Συσκευές

Καθώς μεγαλώνουν οι ανάγκες μιας επιχείρησης / οργανισμού, έρχεται και η στιγμή που ο διαχειριστής του δικτύου πρέπει να επεκτείνει το δίκτυο και να βελτιώσει τη ταχύτητα του.  Τα δίκτυα βέβαια δεν μπορούν να επεκτείνονται απλά προσθέτοντας περισσότερα μέτρα καλωδίου.  Κάθε τοπολογία, όπως άλλωστε έχουμε δει, έχει και τα όρια της.  Υπάρχουν, ώς εκ τούτου, δικτυακές συσκευές που οι μηχανικοί μπορούν να αξιοποιήσουν για να μεγαλώσουν το μέγεθος του δικτύου τους, υλοποιώντας μια από τις παρακάτω τεχνικές:

·        Διαχωρισμός του υπάρχοντος τοπικού δικτύου σε επί μέρους κομμάτια (segments), όπου κάθε segment είναι από μόνο του ένα νέο τοπικό δίκτυο

·        Διασύνδεση δύο αυτόνομων τοπικών δικτύων

·        Διασύνδεση με άλλα απομακρυσμένα τοπικά δίκτυα για τη δημιουργία ενός μεγαλύτερου δικτύου.

Οι δικτυακές συσκευές που κάνουν δυνατή την υλοποίηση των παραπάνω τεχνικών είναι:

Repeaters

Είναι μια συσκευή που ενισχύει το σήμα που μεταφέρεται στο καλώδιο ενός τοπικού δικτύου.  Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η επέκταση του τοπικού δικτύου, από πλευράς μήκους του καλωδίου, χωρίς ουσιαστική εξασθένηση του σήματος. Το repeater δεν θεωρείται «έξυπνη» συσκευή.

Bridges (Γέφυρες)

Η γέφυρα χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση δύο ή περισσοτέρων ομοιόμορφων LAN segments (π.χ. Token-Ring με Token-Ring ή Ethernet με Ethernet).  Η συγκεκριμένη συσκευή εξυπηρετεί δύο σκοπούς:  α) να επεκτείνει τόσο από πλευράς απόστασης όσο και από πλευράς αριθμού τους υπολογιστές πού υποστηρίζει ένα LAN segment και β) να περιορίσει τη κίνηση πάνω στο δίκτυο αφού πακέτα δεδομένων που απευθύνονται στο τοπικό LAN segment δεν μεταδίδονται και στα υπόλοιπα LAN segments με τα οποία είναι συνδεδεμένο. Η γέφυρα θεωρείται «έξυπνη» συσκευή.

 

Routers (Δρομολογητές)

Χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση δύο ή περισσοτέρων απομακρυσμένων και όχι απαραίτητα ομοιόμορφων τοπικών δικτύων.

Ανάμεσα στις πλέον συνηθισμένες συσκευές οργάνωσης επικοινωνιών --εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την βελτιστοποίηση της ροής πάνω στο δίκτυο επικοινωνιών-- είναι οι πολυπλέκτες, οι συγκεντρωτές, και οι επεξεργαστές επικοινωνιών.

·        Οι πολυπλέκτες (multiplexers) είναι συσκευές που επιτρέπουν σε διάφορες αργές συσκευές να μοιράζονται μια γραμμή υψηλής ταχύτητας.

·        συγκεντρωτές (concentrators) είναι συσκευές που εκτελούν τις λειτουργίες ενός πολυπλέκτη, και επιπροσθέτως αποθηκεύουν και διανέμουν τα μηνύματα.

·        Οι επεξεργαστές επικοινωνιών (front-end processor) είναι η πιο περίπλοκη συσκευή οργάνωσης επικοινωνιών - μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες ενός συγκεντρωτή, και επιπροσθέτως μερικές λειτουργίες που συνήθως γίνονται από τον κεντρικό υπολογιστή.


2.    Ψηφιακό Δίκτυο Ολοκληρωμένων Υπηρεσιών - Integrated Services Digital Network (ISDN)

Το ISDN είναι μια υπηρεσία που επιτρέπει τη ψηφιακή επικοινωνία με μεγάλες ταχύτητες μέσω της υπάρχουσας καλωδιακής τηλεφωνικής υποδομής.  Με το ISDN παρέχεται η δυνατότητα διασύνδεσης πλήθους συσκευών καθιστώντας το έτσι ιδανικό για περιπτώσεις δικτύων που έχουν στηριχθεί στη παραδοσιακή τηλεφωνική υποδομή (μισθωμένες γραμμές, dial-up συνδέσεις κ.λ.π.) και αντιμετωπίζουν προβλήματα ταχύτητας και αξιοπιστίας.

Καθώς όπως προαναφέρθηκε το ISDN υποστηρίζει ψηφιακή μετάδοση, σε αντίθεση με την αναλογική που υποστηρίζεται από τις συμβατικές τηλεφωνικές γραμμές, είναι πολύ πιο αξιόπιστο και δεν απαιτείται η χρήση modems για διαμόρφωση / αποδιαμόρφωση.

Η βασική σύνδεση με το ISDN είναι γνωστή σαν BRI – Basic Rate Interface, και επιτρέπει αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων με ταχύτητες μέχρι και 128 Kbps.  Καθώς το φυσικό μέσο μεταφοράς είναι οι απλές χάλκινες γραμμές που χρησιμοποιούνται και για τις τηλεφωνικές συσκευές, το ISDN μπορεί να προσφερθεί άμεσα στο μεγαλύτερο μέρος των κατοικημένων περιοχών.

Το BRI ISDN αποτελείται από τρία λογικά κανάλια – D, Β1 και Β2. Το D κανάλι λειτουργεί με ταχύτητα 16 Kbps, και μεταφέρει ένα μεγάλο αριθμό από πληροφορίες σχετικά με την ISDN κλήση (π.χ. αριθμό κλήσης κ.λ.π).  Κάθε Β κανάλι μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για μετάδοση φωνής ή για μεταφορά δεδομένων με ταχύτητες μέχρι 64 Kbps.  Κάθε κανάλι έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί εντελώς ανεξάρτητα από το άλλο, αλλά επίσης μπορούν να συνδυαστούν μαζί και να επιτύχουν ταχύτητα 128 Kbps.

Η PRI ISDN (Primary Rate) λειτουργεί ακριβώς όπως η BRI με τη μόνη διαφορά ότι αντί 2 έχει από 23 έως και 31 Β κανάλια.   Επίσης το D κανάλι της PRI γραμμής λειτουργεί και αυτό στα 64 Kbps.

Η Τηλεσυνδιάσκεψη (Video Conference) είναι μια από τις υπηρεσίες που θα ήταν ιδιαίτερα δύσκολες χωρίς το ISDN.  Οι μεγάλες ταχύτητες που απαιτούνται για την καλή ποιότητα της εικόνας όπως επίσης και του ήχου σε πραγματικό χρόνο, είναι τώρα διαθέσιμες με το ISDN.  Πολλοί είναι οι κατασκευαστές που σήμερα προσφέρουν αρκετά φθηνές λύσεις για τηλεσυνδιάσκεψη από έναν υπολογιστή σε ένα άλλο (desktop-to-desktop) μέσω ISDN.


3.           Δορυφορικές Επικοινωνίες

Οι δορυφόροι χρησιμοποιούν μικροκυματικά συστήματα μετάδοσης και θεωρούνται ιδιαίτερα χρήσιμοι σε επικοινωνίες σημείων που βρίσκονται σε ιδιαίτερα μεγάλη απόσταση.  Η εφαρμογή των δορυφορικών επικοινωνιών ξεκίνησε στην αρχή της δεκαετίας του 60, ενώ πολλές βελτιώσεις έχουν γίνει από τότε.   

Στη πλειοψηφία τους σήμερα οι δορυφόροι που χρησιμοποιούνται για τηλεπικοινωνίες είναι γεωστατικής τροχιάς.  Αυτό σημαίνει ότι ο δορυφόρος τίθεται σε τροχιά σ’ένα ύψος περίπου 35.000 Km πάνω από τον ισημερινό και περιστρέφεται με ταχύτητα ίδια με τη ταχύτητα περιστροφής της γής.  Αυτό σημαίνει ότι για τους δορυφορικούς σταθμούς εδάφους, ο δορυφόρος εμφανίζεται σαν σταθερός κάτι που συμβάλει τόσο στην αξιοπιστία των επικοινωνιών, όσο και στη μείωση του κόστους του εξοπλισμού εδάφους καθώς μπορούν να χρησιμοποιήσουν σταθερές κεραίες.

Τα πλεονεκτήματα των δορυφορικών επικοινωνιών είναι τα παρακάτω:

·        Η τιμή (λειτουργικό κόστος) της επικοινωνίας είναι ανεξάρτητη της απόστασης των τελικών σημείων. 

·        Ιδιαίτερα χρήσιμες για την επικοινωνία με απομακρυσμένες περιοχές οι οποίες μάλιστα έχουν μειωμένη επίγεια τηλεπικοινωνιακή υποδομή (για παράδειγμα πολλά από τα Ελληνικά νησιά), ή με περιοχές που έχουν αντιμετωπίσει κάποια έκτακτη κατάσταση (π.χ. σεισμός, καιρικά φαινόμενα κ.λ.π.)με αποτέλεσμα τη προβληματική λειτουργία των επίγειων τηλεπικοινωνιών.  Επίσης οι δορυφορικές επικοινωνίες χρησιμοποιούνται στη ναυτιλία, όπου όπως άμεσα γίνεται αντιληπτό δεν υπάρχει η δυνατότητα ενσύρματης επικοινωνίας.

·        Δυνατότητα ταυτόχρονης εκπομπής σε πολλαπλά σημεία (broadcast technology).  Καθώς η περιοχή κάλυψης ενός δορυφόρου (footprint) είναι ιδιαίτερα μεγάλη, το σήμα που αποστέλλεται από το δορυφόρο προς τη γή μπορεί εύκολα να ληφθεί από πολλαπλούς σταθμούς εδάφους.  Αυτή η δυνατότητα μπορεί να σαφώς να περιορίσει λειτουργικές δαπάνες όπως επίσης και να επισπεύσει διαδικασίες.

·        Υπάρχει διαθέσιμο αρκετά μεγάλο εύρος συχνοτήτων, κάτι που σημαίνει ότι ο πελάτης μπορεί σχετικά εύκολα να εξασφαλίσει ιδιαίτερα μεγάλες ταχύτητες (2-4-8 Mbps) επικοινωνίας μέσω δορυφόρου.

 

 

horizontal rule

Copyright 2002: Ασκληπιακό Πάρκο Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Αθηνών
Τελευταία ενημέρωση / Last modified: 04/16/04