Datakommunikation: Brug af nye teknologier til datakommunikation

Datakommunikation: Brug af nye teknologier til datakommunikation!

Netværk er udviklet ved hjælp af datakommunikationsteknologi. Business datakommunikationssystem består af computere, terminaler og kommunikationsforbindelser og transmitterer forskellige typer data som numerisk, tekstlig, grafisk, billede, stemme osv.

Image Courtesy: einstein.stanford.edu/highlights/sb2-060706-new_moc.jpg

Kommunikationsforbindelserne etableres gennem forskellige udstyrs og software. Kravene til udstyr og software afhænger i vid udstrækning af typen af ​​signal, kommunikationskanal, topologi af netværk osv.

Analoge og digitale signaler:

Det elektromagnetiske signal, der anvendes i datakommunikation, kan være af to typer, nemlig analog og digital. Analoge signaler er kontinuerlige signaler, fordi deres intensitet varierer på en jævn måde over tid. Digitale signaler på den anden side er diskrete signaler, hvor signalintensiteten opretholdes på et konstant niveau i nogen tid og ændres til et andet konstant niveau i den næste tidsperiode.

Stemmesignalet er et typisk eksempel på et analogt signal, mens de digitale 'on-off'-pulser, der repræsenterer binære data, er eksempler på digitale signaler. De binære signaler genereres af computere, terminaler og andet databehandlingsudstyr.

Digitale signaler er billigere at transmittere og er mere modtagelige for støj og interferens, og dermed er længden af ​​kanalen et alvorligt problem for de digitale data. De digitale dataoverførsler gennem ledninger er fyldte med problemet med svækkelse af signalet, idet afstanden mellem de kommunikationssystemer stiger.

Derfor, for fjernkommunikation, bliver det nødvendigt at anvende de eksisterende telekommunikationslinjer. De eksisterende telekommunikationslinjer kan kun bære analoge signaler. For at kunne bruge disse linjer konverteres de digitale data til analog og ved modtagerens ende skal de analoge data omdannes til digitale data ved hjælp af et 'modem' som vist i figur 11.2.

Kommunikationskanaler:

Kommunikationsvejen mellem to enheder gennem hvilke data overføres kaldes kommunikationskanalen. Dens kapacitet kan måles i forhold til dens båndbredde og transmissionshastighed.

Større båndbredde kræves til fax- eller videooverførsel, mens simpel taleoverførsel kræver båndbredde på 4000 hertz (Hz), der er en tusindedel af den båndbredde, der kræves til videooverførsel. Båndbreddekravet øges også forholdsmæssigt med stigningen i antallet af brugerenheder ad gangen.

Overførselshastighed måles ved hjælp af forskellige enheder, men fra brugerens synspunkt er det mest nyttige mål tegn per sekund (cps).

Begge disse foranstaltninger bestemmes af en lang række faktorer som transmissionsmedium, længde af transmission, transmissionsmåde mv.

Valgmulighederne med hensyn til disse faktorer vurderes nedenfor:

Transmissionsmedium:

Transmissionsmediet er den fysiske forbindelse mellem transmitterings- og modtageudstyret. Medierne omfatter ledninger, koaksialkabler, mikrobølger, lasere, fiberoptik og digitale netværk.

a) De snoede parledninger anvendes meget som transmissionsmedier til analoge signaler samt digitale signaler og finder derfor applikationer i telefonsystemer (EPBX-systemer). Den har en transmissionshastighed på op til 10.000 tegn pr. Sekund. Dette er billigere og et brugervenligt medium. Men da afstanden mellem sender og modtager stiger, bliver dette medium mere modtageligt for interferens og støj.

Deres forbindelser er mere skrøbelige og er således vanskelige at vedligeholde. Som følge heraf anvendes snoet parledninger hovedsagelig i netværk, hvor terminalerne ligger tæt på hinanden og / eller for omkostningsovervejelser.

Med fremskridtene i Integrated Services Digital Network (ISDN) teknologi finder de snoede parledninger accept accept, selv for langdistancetransmission af data. ISDN er stort set et digitalt telefonsamtal eller højhastighedstjenester til digital kommunikation, der overfører tal og data samtidigt over eksisterende snoet par telefonkabelsystemer.

Dataoverførselshastigheden i dette tilfælde går op til 250.000 tegn pr. Sekund med datakomprimeringsfacilitet. ISDN er bedst egnet til at sende store datafiler med mellemrum i løbet af dagen i stedet for gennem meget interaktive forbindelser. ISDN-tjenester er almindeligt accepteret blandt virksomheder inden for sundhedssektoren og finansielle tjenesteydelser, der ville kræve bulk dataoverførsel i partier.

b) Koaksialkabler består af ledende cylindre med en ledning i midten. Disse kabler bruges til at transmittere såvel digitale som analoge signaler. De er hurtigere (transmissionshastighed op til 1 million tegn pr. Sekund) end snoet parledninger i transmissionshastighed. De er også mindre modtagelige for støj og interferens på grund af deres afskærmede og koncentriske konstruktion. De er nemme at installere og vedligeholde. Men de er lidt dyrere end snoet parledninger.

c) Optiske fiberkabler består af tynde filamenter af glas eller plast, der er i stand til at føre optiske stråler med en hastighed tættere på lysets lys. Optiske fiberkabler optager mindre plads til tilsvarende transmissionskapacitet, fordi de er ret tynde.

De har en anden fordel som et kommunikationsmedium; de er isoleret fra eksterne elektromagnetiske felter. De understøtter stemme, video og data samtidigt på grund af høj båndbredde og højere transmissionshastighed (op til 5 millioner tegn pr. Sekund) med mindst tab af signal.

De finder anvendelse i lange trunker, metrostammer, landdistrikter og lokalnet. Men de er dyre og kræver dygtig installation og vedligeholdelse.

d) Mikrobølgeoverføring bruger højfrekvensfrekvens og kræver specielt udstyr til transmission og modtagelse (typisk parabolisk parabolantenn antenne). Disse systemer transmitterer data på en "line-of-sight-path" ved hjælp af antenner på et relætårn, der er tilstrækkelige til at kunne transmittere over de mellemliggende forhindringer.

Med den stigende efterspørgsel efter mikrobølgeoverførsel er der mulighed for overfyldning af frekvenser, der resulterer i overlapning og interferens. Derfor er frekvensbåndets opgaver strengt reguleret. De hyppigt anvendte frekvenser for sådan transmission er i området fra 2 til 40 GHz.

e) Satellitkommunikationssystem ved brug af VSAT-kommunikationssatellit er en mikrobølge-relæstation placeret i stationære kredsløb ca. 35784 Km. over ækvator. En kommunikationssatellit opererer et antal frekvensbånd kaldet transpondere.

En typisk transponder har en båndbredde på 36 til 76 MHz. Det kan give punkt til punktlink eller udsendelseslink til modtagere. Et skematisk diagram over satellitkommunikationssystemet er vist i figur 11.3.

Knapperne med meget lille blændepunkt (VSAT) knyttes sammen sammen med en antenne, der er fastgjort til geo-stationery-satellitten som vist ovenfor. Antennen fungerer som en repeater, og master jordstationen forstærker signalet og holder også en oversigt over datastrømmen.

Da satellitterne er placeret i høje højder, er chancerne for interferens fra atmosfæriske forhold helt elimineret. Imidlertid kan to satellitter placeret tæt på hinanden og bruger samme frekvensbånd interferere med hinanden.

Antallet af satellitter, der kan placeres tæt på hinanden, er således begrænset. I tilfælde af relativt lave trafikmængder scorer satellitter over optisk fiberbaseret kommunikation. Det har også fordelen af ​​udsendelsesanlægget, der ikke er der i tilfælde af optisk fiber.

Denne teknologi finder anvendelse i virksomheder, der ønsker at forbinde deres geografisk spredte kontorer, lagre, forhandlere, leverandører osv. Denne teknologi er meget populær inden for bank- og finanssektoren, distributionsindustrien, bilindustrien, turismen, fremstilling af flere anlæg og regering.

Der er to muligheder for at oprette et VSAT-netværk:

Privat netværk:

I Indien har kun en håndfuld store virksomheder tilladelsen til at oprette deres private netværk. National Børs har en af ​​de største VSAT-baserede børser i verden, og måske er det største private VSAT-netværk med mere end 2000 VSAT'er allerede installeret over hele landet med dets knudepunkt i Mumbai.

Dette netværk gør det muligt for mæglere at placere ordrer, se online markedsinformation og udføre transaktioner direkte fra deres kontorer i forskellige byer. Netværkstilgængeligheden er 99, 7% og en ensartet svarstid på mindre end 1, 5 sekunder for mæglere med en fejlfaktor på 1 i 10 millioner bits.

Shared Hub Services:

En række kommunikationsvirksomheder tilbyder tjenester til at dele navet med andre. Virksomheder, der kræver begrænset antal VSAT-websteder, kan spare på indledende investeringer og driftsomkostninger ved at ansætte tjenester fra sådanne tjenesteudbydere.

f) Lasere tilbyder stort potentiale til dataoverførsel uden at binde de overfyldte frekvenser. Men problemerne som brug af optisk frekvens og behov for synsvidde gør laserkommunikation kun egnet til korte fjernforbindelser.

Selvom hvert transmissionsmedium har sine egne anvendelsesområder på grund af dets fordele og begrænsninger, skal et typisk datakommunikationssystem anvende en passende blanding af forskellige typer medier.

Datatransmissionsteknikker:

Enhver vellykket overførsel af information mellem to enheder kræver et par mekanismer ud over transmissionsmediet og enhederne. Det kan påpeges, at computeren generelt genererer digitale signaler, og således kan kommunikation mellem to computere foregå uden at ændre signalet.

Kommunikationskanalerne, de kommunikationsveje, der allerede er tilgængelige, var primært designet til at sende analoge signaler. Heldigvis behøver digital information ikke kun overføres ved hjælp af digitale signaler.

Tilsvarende kan analog information også overføres efter konvertering af det til digitalt signal. Da digitale impulser ikke effektivt kan transmitteres via telefonlinjer, der er designet til at transmittere stemme, er digital information, der skal transmitteres via telefonlinjer, repræsenteret i analoge signaler (moduleret) indsat på telefonlinjerne.

Ved modtagerenden konverteres det analoge signal til digitalt signal (demoduleret) for at gøre det muligt for modtageren at acceptere signalet. Enheden med ansvar for modulering og demodulering kaldes 'modem'.

Der findes forskellige typer af modemmer på markedet, der tilbyder forskellige funktioner med hensyn til hastighed og tilslutning. Den populære hastighed er 56000 bps, men hurtigere modemer er også tilgængelige i dag. Hurtigere modemmer er dyre at installere, men de reducerer omkostningerne ved transmission ved at reducere transmissionstiden. Den samlede tid, der tages i transmissionen, afhænger imidlertid også af transmissionsmediumets hastighed.

Fremgangsmåder for transmission:

Simplex og Duplex kanaler:

Analoge signaler kan sendes via simplex kanaler, der tillader data at strømme i kun én retning. En terminal, der er forbundet til en sådan kanal, er enten en send-kun- eller modtageenhed, og sådanne terminaler er sjældent i brug.

De halvduplex transmissionskanaler tillader begge vejeoverførsler alternativt. Dobbeltsidet linjer er dog hurtigere, da det samtidig transmitterer og modtager signaler, fordi forsinkelser forekommer i halvduplexkanaler hver gang transmissionsretningen ændres.

Asynkron og synkron transmission:

Modtagelse af data involverer prøveudtagning af det indkommende signal en gang pr. Bit tid for at bestemme dens binære værdi. Til dette formål skal modtageranordningen kende ankomsttiden og varigheden af ​​hver bit, den modtager, og trin skal tages for at synkronisere senderen og modtageren.

Der er to grundlæggende fremgangsmåder til opnåelse af den ønskede synkronisering - asynkron og synkron transmission. I tilfælde af asynkron transmission anvendes start- og stopelementer for hvert tegn. Modtagerenheden opsætter sin timemekanisme ved at støde på startsignalerne.

Den grundlæggende fordel ved asynkron transmission er, at det er enkelt og billigt. Men yderligere start- og stop-signaler øger størrelsen af ​​de data, der skal overføres. I tilfælde af synkron transmission sendes derimod en stabil strøm af data uden start- og stopsignal. Hver blok af signaler kan have mange tegn.

Men for at undgå enhver forskel i timingen mellem modtager og sender, skal klokkerne på hver enhed synkroniseres. For store datamængder er synkron transmission bedre, fordi den ikke indebærer yderligere start- og stopsignaler, der generelt øger transmissionsvolumenet med ca. 20%. En sådan transmission kræver imidlertid datalinkstyringsprocedurer og dermed højere hardwareomkostninger.