Шпаргалка по "Системам информационных технологий"

1. Технологии беспроводного распределения информации MMDS

Системы сотового телевидения  на основе технологии MMDS получили в  последние годы широкое распространение  как альтернатива классическим кабельным  сетям. К ним относятся:

• MMDS - микроволновая многоточечная распределительная система;
• LMDS - локальная многоточечная распределительная служба;
• MVDS  - многоточечная видео распределительная система.

Система MMDS была разработана  еще в 1983 г. Основным преимуществом MMDS является отсутствие дорогой проводной  инфраструктуры. Технология MMDS наиболее интенсивно внедрялась в сельских местностях, а также в странах, где недостаточно развиты кабельные сети. Система MMDS является серьезным конкурентом  КТВ и спутниковому ТВ как по стоимости, так и по качеству и функциональным возможностям. Оборудование производится как для диапазона 2,5–2,7ГГц.

Для увеличения дальности  или расширения зоны охвата MMDS используются ретрансляторы.  

В соответствии с Регламентом  радиосвязи для радиосистем типа MMDS, LMDS и MVDS выделены следующие полосы частот:

• 2,1-2,7 ГГц.
• 30,8-33,4 ГГц.
• 27,5-29,5 ГГц.
• 40,5-42,5 ГГц.
• 42,5-43,5 ГГц.

К настоящему времени внедрены десятки систем MMDS, которые реализуют  доступ к Интернет, предоставляют услуги интерактивного телевидения и других широкополосных услуг по технологии беспроводного доступа.

Радиус зоны обслуживания системы MMDS определяется высотой подвеса  передающей антенны, мощностью передатчика, количеством передаваемых каналов, потерями в антенно-фидерном тракте и коэффициентом усиления передающей и приёмной антенн.

Главное преимущество сетей MMDS-вещания перед кабельными состоит  в том, что они требуют меньших  капитальных затрат (как минимум  в четыре раза при 100 распределительных  точках в радиусе 20 км от телецентра). Второе, система MMDS по сравнению с кабельной сетью более компактна и мобильна, не требует содержания большого штата сотрудников для эксплуатации и ремонта сети.

Использование систем MMDS в  многоканальных системах наземного  телевидения имеет ряд преимуществ  по сравнению с обычными системами  наземного телевещания:

• Возможность передачи до 25 телевизионных программ, в зависимости от стандарта при аналоговом сигнале и в 4-6 раз больше при модуляции цифровыми сигналами стандарта MPEG-2.
• Телевещание ведется на экологически безопасном уровне, суммарная мощность передатчика составляет в основном 1-10 Вт. (Для справки: в применяемых системах ТВ-вещания используются передатчики мощностью в метровом диапазоне до 50 кВт, в дециметровом - до 10 кВт).
• Использование компактной антенны с линейными размерами 15-25 см.
• Высокое качество сигналов из-за сравнительно низкого уровня помех в выделенных для этих систем диапазонах частот (2,5-2,7 ГГц).
• Устранение так называемых "зон теней" в городах с многоэтажной застройкой посредством ретрансляторов.
• Снижение эксплуатационных расходов благодаря отсутствию протяженных магистральных и субмагистральных линий.
• Высокая устойчивость к  различного рода реконструкциям, и стихийным бедствиям (пожар, землетрясение, техногенные чрезвычайные происшествия).
• Трафик Интернет несимметричен: интенсивность информации в прямом канале в 10-20 раз выше интенсивности передачи запросов. Поэтому в обратном канале используются более простые схемы модуляции, позволяющие достигать скорости до 25 Мбит/сек в полосе 8 МГц.

Комплект оборудования системы MMDS включает следующие компоненты (Рисунок 4.1):

модуляторы;

входная приёмная система;

цифро/аналоговые передатчики;

цифро/аналоговый сумматор каналов;

волновод и коаксиальный кабель.

антенны;

широкополосные ретрансляторы;

система управления;

автоматическая или ручная система  резервирования.

2. Плезиосинхронная цифровая иерархия PDH

В структуре сигнала плезиосинхронной цифровой иерархии PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) нет места для сигналов управления и обслуживания сети, присутствовал только мониторинг состояния. Сети передачи PDH с высокой пропускной способностью основаны на иерархии цифровых мультиплексированных сигналов от Е1 до Е4. Базовый блок - первичная скорость 2048 Мб/с (Е1) включает 30 каналов речевого трафика по 64 кб/с. Четыре сигнала первичной скорости мультиплексировались до вторичной скорости Е2 8448 Мб/с и так далее до скорости 139 Мб/с (Е4). Таким образом, скорость 139 Мб/с представляет 64*2048Мб/с сигналов или 1920 мультиплексированных каналов.

Существенным недостатком  было и то, что в PDH обращение к одному индивидуальному компоненту требует демультиплексирования всего сигнала, следовательно, затраты повышаются из-за демультиплексирования и удваиваются из-за последующего повторного мультиплексировать сигнал.

«Классические» телефонные сети основаны на технологии коммутации каналов, которая для каждого телефонного разговора требует выделенного физического соединения. Следовательно, один телефонный разговор представляет собой одно физическое соединение телефонных каналов. В этом случае аналоговый сигнал шириной 3,1 кГц передается на ближайшую АТС, где он мультиплексируется по технологии временного разделения с сигналами, которые поступают от других абонентов, подключенных к этой АТС. Далее групповой сигнал передается по сети межстанционных каналов. Достигнув АТС назначения, сигнал демультиплексируется и доходит до адресата. Основным недостатком телефонных сетей с коммутацией каналов является неэффективное использование полосы канала - во время пауз в речи канал не несет никакой полезной нагрузки.

3. Синхронная цифровая иерархия SDH

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) - синхронная цифровая иерархия - стандарт для высокоскоростных оптических сетей связи, предназначенный для обеспечения простой, экономичной и гибкой инфраструктуры сети связи.

Стандарт SDH был утвержден в 1988 г.:

• G.707. - базовые скорости SDH;
• G.708. - сетевой интерфейс узла SDH;
• G.709. - структура синхронного мультиплексирования.

Особенности технологии SDH (в сравнении с PDH):

• предусматривает синхронную передачу и мультиплексирование. Элементы первичной сети SDH используют для синхронизации один задающий генератор, как следствие, вопросы построения систем синхронизации становятся особенно важными;
• предусматривает прямое мультиплексирование и демультиплексирование потоков PDH, так что на любом уровне иерархии SDH можно выделять загруженный поток PDH без процедуры пошагового демультиплексирования. Процедура прямого мультиплексирования называется также процедурой ввода-вывода;
• опирается на стандартные оптические и электрические интерфейсы, что обеспечивает лучшую совместимость оборудования различных фирм- производителей ;
• позволяет объединить системы PDH европейской и американской иерархии, обеспечивает полную совместимость с существующими системами PDH и, в то же время, дает возможность будущего развития систем передачи, поскольку обеспечивает каналы высокой пропускной способности для передачи ATM, MAN, HDTV и т.д.;
• обеспечивает лучшее управление и самодиагностику первичной сети. Большое количество сигналов о неисправностях, передаваемых по сети SDH, дает возможность построения систем управления на основе платформы TMN. Технология SDH обеспечивает возможность управления сколь угодно разветвленной первичной сетью из одного центра.

Как показано ранее, иерархия SDH включает в себя несколько уровней STM. В качестве примера использования уровней в сети SDH на рис. 18 показана первичная сеть SDH, включающая кольца магистральной сети, построенной на потоках STM-16, региональных сетей, построенных на потоках STM-4, локальных сетей с потоками STM-1.

 

Переход от PDH к SDH решал ряд немаловажных проблем связи:

• Упрощение схемы построения и развития сети.
• Высокая надежность сети.
• Полный программный контроль.
• Предоставление услуг по требованию.
• "Высокий уровень" стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети.

Благодаря перечисленным  преимуществам SDH стала технологией №1 для создания транспортной сети.

SDH может использоваться  во всех традиционных областях  применения сетей. Только инфраструктура  сети SDH обеспечивает эффективное  прямое взаимодействие между  тремя главными видами сетей:  локальной сетью, сетью кольцевой  структуры и магистральной сетью.

SDH сети спроектированы  таким образом, что имеют возможность  бороться с отказами, используя  защитное переключение. Это достигается  дублированием линий передачи  между элементами сети. В случае  глобального отказа, а именно, обрыва  линии, элемент сети переключит  передачу на дублирующую линию  - защита мультиплексорной секции Multiplexer Section Protection (МСP).

4. Каналы GSM. Назначение, характеристика. Требования к синхронизации

В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным  разделением каналов. При мультидоступе  с временным разделением каналом  абоненты передают свои сообщения на одной и той же радиочастоте, но в разное время. Это позволяет  увеличить объем речевого трафика  и дает ряд других преимуществ, характерных  для цифровых систем связи.

Физические  и логические каналы

Сообщение и данные группируются в  логические каналы до формирования физического  канала.

Логические каналы бывают 2-х типов:

• каналы связи для передачи речи и данных в цифровой форме.
• каналы управления для передачи сигналов управления и синхронизации В GSM различают каналы для передачи речи и данных:
• канал передачи сообщений с полной скоростью 22,8 кбит/с;
• полускоростной канал передачи сообщений со скоростью 11,4 кбит/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Классификацию информационных систем. Состав и характеристика качества ИС.

Классификация информационных систем

Классификацию ИС можно проводить  по ряду признаков:

• по назначению,
• по структуре аппаратных средств,
• по режиму работы и
• по характеру взаимодействия с пользователями.

1. Классификация ИС по назначению

По назначению ИС можно  разделить на:

• информационно-управляющие,
• системы поддержки принятия решений,
• информационно-поисковые,
• информационно-справочные системы,
• обработки данных.

Информационно-управляющие  системы — это системы для  сбора и обработки информации, необходимой для управления организацией, предприятием, отраслью.

Системы поддержки принятия решений предназначены для накопления и анализа данных, необходимых  для принятия решений в различных  сферах деятельности людей.

Информационно-поисковые  системы — это системы, основное назначение которых поиск информации, содержащейся в различных базах  данных, различных вычислительных системах, разнесенных, как правило, на значительные расстояния.

К информационно-справочным системам относятся автоматизированные системы, работающие в интерактивном  режиме и обеспечивающие пользователей  справочной информацией.

Системы обработки данных — это класс информационных систем, основной функцией которых являются обработка и архивация больших  объемов данных.

2. Классификация ИС по структуре аппаратных средств

Эта классификация информационных систем подразделяет их на:

• однопроцессорные,
• многопроцессорные и
• многомашинные системы:
• сосредоточенные системы,
• системы с удаленным доступом и
• вычислительные сети.