Лабораторная работа № 8

Телефонные аппараты. Схемы защиты от местного эффекта. Токопрохождение

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение характеристик, конструкции и принципа действия простого электромеханического телефонного аппарата.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

- Ознакомиться с элементами классического ТА.

- На тренажере по изучению схемы ТА просмотреть действие схемы ТА в поэтапном и автоматическом режимах

- Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

- Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

3. Тренажер токопрохождения ТА

4. Телефонные аппараты

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете (рабочей тетради) должны быть приведены эскизные рисунки к индивидуальному заданию, токопрохождение в схеме ТА и формулы (если ими поясняется ответ).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какой набор элементов входит в состав простейшей схемы ТА?

2. Назначение элементов ТА.

3. Что такое явление местного эффекта?

4. Способы подавления местного эффекта.

5. Для чего в схемах простейших ТА используется многообмоточный трансформатор?

6. Какова роль конденсатора в цепи звонка?

7. Токопрохождение в схеме ТА.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аваков Р.А. и др. Основы автоматической коммутации. – М.: Радио и связь, 1981.

2. Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

3. Телекоммуникационные сети и системы. Конспект лекций. – Ташкент, ТУИТ, 2005.

4. Корякин-Черняк С.Л. и др. Телефонные сети и аппараты. – НИЦ. «Наука и техника», 1998.

5. Методические указания к данной лабораторной работе

6. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Простой электромеханический ТА

Основные функциональные блоки любого ТА: вызывное устройство (ВУ), номеронабиратель(НН), разговорные приборы, к которым относятся микрофон (М), телефон (Т), телефонный трансформатор (Тр). Перевод схемы из режима “ожидания ” в “разговорное ” осуществляется рычажным переключателем (РП).

Блок-схема телефонного аппарата приведена на рис.1

Рис.1. Блок схема телефонного аппарата

2. Приборы ТА

а) Телефон (Т)

Телефоном называется прибор, который преобразует энергию переменного тока тональной частоты, поступающей на телефонный аппарат, в звуковые колебания.

б) Микрофон (М)

Микрофон предназначен для преобразования звуковых колебаний в электрические.

в) Трансформатор (Тр)

Трансформатор предназначен, главным образом, для связи отдельных элементов схемы и согласования их сопротивлений с входным сопротивлением линии. Он отделяет цепь питания микрофона от цепи переменного тока телефона по постоянному току и используется для создания схемы подавления местного эффекта. Применение телефонного трансформатора позволяет увеличивать дальность действия телефонной связи.

г) Номеронабиратель (НН)

Номеронабиратель предназначен для формирования сигналов адресной информации о вызываемой абонентской линии или различных службах телефонной сети, которые передаются на АТС.

д) Звонок (ВУ- Зв)

Звонок преобразует вызывной электрический сигнал частоты 25 Гц в акустические колебания.

3. Типы разговорных схем простейших ТА

а) Местный эффект

Прослушивание абонентом через телефон своего аппарата собственной речи при разговоре и окружающих шумов называется местным эффектом. Мешающее действие местного эффекта связано с явлениями маскировки звуков и адаптацией слуха. Собственный разговор и окружающие шумы, воздействующие на микрофон, (угольный микрофон обладает усилительной способностью с коэффициентом К_м= 1000), через схему ТА и телефон создают мешающее действие на ухо абонента.

Под маскировкой звуков понимается уменьшение чувствительности уха вследствие действия какого-либо мешающего звука или шума.

Под адаптацией слуха понимается свойство уха приспосабливаться к перегрузке громким звукам, что приводит также к снижению его чувствительности.

Простейшие схемы ТА по принципу построения разговорной части схемы можно разделить на аппараты с мостовой схемой и компенсационным принципом подавления местного эффекта.

б) Противоместная схема мостового типа

Противоместная схема мостового типа представлена на рис.1.2. Из рис.1.2 видно, что микрофон М, телефон Т, балансный контур Z _б, линия Z_л связаны между собой посредством дифференциального трансформатора Тр с тремя обмотками: W_л – линейная, W_б – балансная, W_т – телефонная.

Рис.1.2. Принципиальная мостовая схема

Передача разговора. Схема ТА в режиме передачи приведена на рис.1.3,а. При передаче разговора (рис.1.3,а) микрофон М является генератором переменной ЭДС, которая вызывает появление разговорного тока, замыкающегося через обмотку W _л в линейной цепи и через обмотку W _б в балансной цепи. За счет протекания тока в линейной цепи: микрофон (Е _м), обмотка W _л, сопротивление Z_л, микрофон (Е _м) – происходит передача разговора. Разговорный ток в балансной цепи: микрофон (Е _м), обмотка W _б, балансный контур Z _б, микрофон (Е _м) – обеспечивает противоместность схемы ТА. Для обеспечения полной противоместности при передаче необходимо, чтобы ампервитки, создаваемые током линейной обмотки I_л Тр, равнялись ампер – виткам, создаваемым током балансной обмотки I _б Тр, а именно:

I_л× W_л = I_бх× W_б

При этом разговорные токи, протекая в противоположных направлениях по обмоткам W_л и W_б, создают два магнитных потока, которые в свою очередь вызывают появление в сердечнике трансформатора двух равных по величине и противоположных по направлению магнитных потоков. Результирующий магнитный поток при этом равен нулю, вследствие чего в телефонной обмотке W_т не будет индуктироваться переменная ЭДС, и собственный голос в телефоне не прослушивается. Следует отметить, что полного подавления местного эффекта добиваться не обязательно, достаточно уменьшить уровень прослушиваемого сигнала. Обычно Z_б подбирают под среднюю линию с параметрами Z_л..

Рис.1.3. а) Эквивалентная мостовая схема при работе на передачу

б) Эквивалентная мостовая схема при работе на прием

Прием разговора. При приеме (рис.1.3,.б) линию можно рассматривать как генератор переменной ЭДС Е_л с внутренним сопротивлением Z _л. При этом поступающий в схему ТА разговорный ток замыкается по следующей цепи:

Разговорный ток, поступающий с линии, протекает в схеме ТА через W_ли W_бв одном направлении. Благодаря этому в сердечнике трансформатора создается магнитный поток, равный сумме магнитных потоков от W_л и W_б. В обмотке W_т индуктируется суммарный магнитный поток. Телефон преобразует электрические колебания в звуковые и абонент слышит входящий разговор.

5.5. Принципиальная схема простейшего ТА-72

На рис.1.4 представлена принципиальная схема простейшего ТА-72 мостового типа. Действие схемы ТА-72 можно изучить, сопоставляя схемы рис.1.3,а, рис.1.3,б со схемой рис.1.4 и проследить на лабораторном макете. На макете представлены в оптической иллюстрации этапы работы ТА в автоматическом и ручном пошаговом режиме.

Рис.1.4. Принципиальная схема ТА-72

Лабораторная работа № 9

Модульный контроль 1

Вопросы к Модульному контролю 1 студенты смогут получить у преподавателя или на учебном сайте «Учебная практика ч.1» Интранет ТУИТ http://www.teic.uz/dlnet.

Студентам будет предложена одна из форм интерактивного общения с преподавателем:

· Форум

· Чат

· Электронная почта

Лабораторная работа № 10

Многофункциональные телефонные аппараты

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение характеристик, конструкции и принципа действия многофункциональных телефонных аппаратов

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

- Ознакомиться с элементами МТА.

- Ознакомиться с методическими указаниями к данной лабораторной работе

- Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

- Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ.

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ.

3. Многофункциональный телефонный аппарат.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете (рабочей тетради) должны быть приведены ответы на контрольные вопросы данного методического указания.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Основные функциональные блоки электронного ТА

2. Функциональная схема. Принцип действия ТА

3. Функциональные возможности современных ТА

4. Вызывное устройство

5. Основные функции DTMF

6. Требования, предъявляемые к разговорной ИС ТА

7. Элементы коммутации ИК, РК. Назначение. Способы выполнения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аваков Р.А. и др. Основы автоматической коммутации. – М.: Радио и связь, 1981.

2. Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

3. Телекоммуникационные сети и системы. Конспект лекций. – Ташкент, ТУИТ, 2005.

4. Корякин-Черняк С.Л. и др. Телефонные сети и аппараты. – НИЦ. «Наука и техника», 1998.

5. Методические указания к данной лабораторной работе

6. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

В электронном ТА, так же как и в электромеханическом, можно выделить основные функциональные блоки: рычажный переключатель (РП); вызывное устройство (ВУ); номеронабиратель (НН); микрофон (М); телефон (Т); противоместная схема. Однако схемотехника перечисленных узлов в электронном ТА намного сложнее и для реализации этих узлов используется современная элементная база.

В настоящее время существует много вариантов электронных ТА разных производителей. Рассмотрим функциональную схему электронного ТА производства России.

Схема телефонного аппарата построена на электронных элементах, которые должны иметь электропитание. Для упрощения решено электропитание схемы осуществлять через абонентскую линию. Для обеспечения правильной полярности электропитания, схема телефонного аппарата включается в линию через диодный мостик ДМ.

При снятии микротелефонной трубки рычажный переключатель РП подключает ТА к абонентской линии, связывающей его с АТС. В результате падения напряжения на линии, напряжение на линейных зажимах снижается до величины 5 – 15 В. При этом схема “Отбой”, вследствие подачи напряжения в схему интегральной микросхемы , осуществляет начальную установку (ИС) НН в режим готовности к набору номера.

В режиме готовности к набору номера ИС НН вырабатывает сигнал управления импульсным ключом (ИК) и разговорным ключом (РК). Получив эти сигналы, разговорный узел, состоящий из микрофонного и телефонного усилителей и противоместной схемы, с помощью РК подключается к линии и в микротелефонной трубке прослушивается ответ станции. ИК в этот момент находится в разомкнутом (закрытом) состоянии.

Рис.1. Структурная схема ТА производства России

Абонент начинает набор номера. При нажатии кнопок клавиатуры ИС НН формирует последовательность импульсов, управляющих работой ИК и РК. ИК замыкает линию накоротко и размыкает ее, формируя посылки импульсов постоянного тока, управляющие работой приборов АТС. РК отключает разговорный узел от общего провода на время следования посылок НН, что устраняет неприятные щелчки в телефоне при наборе номера.

По окончании набора РК вновь подключает разговорный узел и в трубке слышны тональные сигналы КПВ от АТС, говорящие об окончании установления соединения и поступлении в линию вызываемого абонента посылок вызывного сигнала. При снятии вызываемым абонентом микротелефонной трубки устанавливается соединение между двумя оконечными терминалами (ТА).

По окончании разговора микротелефонная трубка возвращается на рычаг. РП размыкает цепь, и схема ТА переходит в дежурный режим ожидания вызова. В дежурном режиме схема питания микросхемы обеспечивает подпитку ОЗУ ИС НН, в котором хранится последний набранный номер, схема "Отбой" запрещает набор номера с клавиатуры с целью сохранения последнего набранного номера, а вызывное устройство готово к приему сигналов вызова АТС.

При поступлении сигнала вызова от АТС вызывное устройство ВУ вырабатывает звуковые сигналы, информирующие абонента о вызове другим абонентом. До снятия микротелефонной трубки схема ТА находится в дежурном режиме.

При снятии трубки ИС устанавливается в исходное состояние с той лишь разницей, что вместо сигнала ответа станции в микротелефонной трубке слышен голос вызывающего абонента.

По окончании разговора нажатием кнопки “Отбой” на клавиатуре схема ТА переводится в исходное состояние.

Принципы и алгоритмы работы ТА выработаны на протяжении сотни лет и останутся такими, вероятно, еще столько же. Однако ТА совершенствуются и их дополнительные (сервисные) возможности непрерывно расширяются и дополняются, позволяя абоненту более эффективно использовать телефонную сеть и экономить свое время и средства. В таких ТА расширены возможности базовых функций: обработка речи, набор номера, вызов абонента.

Расширенные возможности разговорного тракта

- “Регулировка громкости” речи в телефонной трубке. Пользователь может регулировать громкость звучания голоса абонента по своему усмотрению. Регулировка может быть плавной или ступенчатой.

- “Прослушивание линии”. Эта цепь используется для усиления сигнала, чтобы его могли слышать одновременно несколько человек через громкоговоритель.

- “Свободные руки” при разговоре, то есть полный громкоговорящий режим. Используя эту цепь, абонент может перевести беседу через телефонную трубку (“тихий разговор”) на дополнительный микрофон и громкоговоритель для проведения телефонных конференций.

Расширенные возможности по набору номера

- “Повтор”. Последний набранный телефонный номер автоматически заносится в буфер памяти. При этом стирается предшествующий ему и записанный в память телефонный номер. Повторный набор выполняется одним нажатием клавиши “Повтор” и применяется, когда вызываемый абонент не берет трубку или временно занят.

- “Расширенный повтор”. Телефонные номера долгое время хранятся в отдельном устройстве памяти. Они не стираются при наборе новых номеров. Для занесения телефонных номеров в такое устройство памяти имеется специальная кнопка. Дозвон из памяти организуется нажатием специальной кнопки и кнопки номера ячейки памяти.

- “Маскирующий тон”. Тихие тона звучат в трубке, сообщая, что нажимаются кнопки номеронабирателя.

- “Экстренный звонок”. Позволяет проводить прямой набор номера по “горячей линии”, - например 01, 02, 03 и т.д. Предварительно эти номера необходимо ввести в соответствующий раздел памяти.

- “ Блокнот для заметок”. Позволяет занести в память телефонный номер, если он был сообщен во время ведения телефонного разговора.

После окончания разговора и снятия трубки этот номер может быть набран автоматически, если нажимается соответствующая кнопка.

- “Каталог постоянных абонентов”. Это устройство содержит каталог абонентов, с которыми наиболее часто устанавливаются соединения. При использовании в ТА стандартной клавиатуры их число не превышает 10.

- “Цепной набор”. Это набор нескольких групп цифр подряд, хранимых в различных ячейках памяти. Такой набор удобен при наборе длинных сложных абонентских номеров. В одной ячейке памяти может храниться международный код страны и города, а в нескольких других – номер абонента из этой страны или города, с которыми абонент часто разговаривает.

- «Преддозвон при работе с мини – АТС». Преддозвон используется, если ТА подключен к собственной мини – АТС. Чтобы с такого ТА установить соединение с абонентом местной городской телефонной сети, необходимо набрать одну или несколько цифр. После этого будет услышан сигнал готовности городской АТС, и лишь затем можно набирать необходимый городской (или междугородный) номер абонента. Чтобы избежать постоянного набора одного и того же кода «выхода в город», введен режим «преддозвона».

- «Набор номера без снятия трубки». В этом режиме абонент производит набор номера, не снимая трубки. Для прослушивания линии используется встроенный громкоговоритель. Абонент снимает трубку после ответа вызываемого абонента.

- «Комбинированный набор номера». В соответствии с существующими двумя методами набора абонентского номера (импульсным и тональным) на телефонных сетях разных стран находятся в эксплуатации АТС, принимающие набранный номер абонента тем или иным способом. По экономическим соображениям телефонные компании применяют ТА, имеющие оба способа набора номера. Эти ТА могут использоваться для комбинированного набора номера. Первая часть телефонного номера должна быть набрана импульсным способом, вторая часть номера (обычно при установлении соединения на большие расстояния) тональным способом.

Кроме того, такие ТА можно использовать для работы с оборудованием, которое требует низкоскоростную передачу данных (банковские операции из дома, проверка кредитных карточек, дистанционное управление).

Расширенные возможности по вызову абонента

- В качестве устройства вызова абонента используются звуковые генераторы простые и многотональные. Некоторые из них воспроизводят короткие отрывки мелодий.

Лабораторная работа № 11

Бесшнуровые ТА

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение характеристик, конструкции и принципа действия бесшнурового телефонного аппарата.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

- Ознакомиться с элементами БТА.

- Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

- Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

3. Телефонные аппараты

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете (рабочей тетради) должны быть приведены подробные ответы на контрольные вопросы данного методического указания.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Определение БТА

2. Состав БТА

3. Особенности БТА

4. Частотные диапазоны БТА. Достоинства, недостатки. Помехи

5. Функциональная схема БТА

6. Антенны БТА

7. ЭНН БТА

8. Недостатки БТА

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

2. Телекоммуникационные сети и системы. Конспект лекций. – Ташкент, ТУИТ, 2005.

3. Методические указания к данной лабораторной работе

4. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Функциональная схема БТА

Термин «бесшнуровой телефон» закрепился за аппаратами, осуществляющими связь между абонентами по радио – каналу и телефонным линиям связи через АТС. Бесшнуровые телефонные аппараты (БШТ) образуют класс маломощных приёмопередатчиков, основным назначением которых на первом этапе, была замена шнура телефонной трубки беспроводной радиолинией для обеспечения мобильности абонента. Принцип работы сетей маломощных радиотелефонов с учетом микросотовой концепции их построения аналогичен мобильной связи абонентов сотовых сетей, а наметившаяся тенденция интеграции сетей бесшнуровых индивидуальных телефонов с сотовыми сетями подвижной связи и пейджинговыми системами, ставит эти аппараты на одно из первых мест по предоставляемым услугам в сочетании с явной дешевизной. Зона действия 100-300 м в зависимости от местных условий. Для бытовых применений такой зоны вполне достаточно.

В простейшем варианте – бесшнуровой телефонный аппарат, это устройство, состоящее из носимой микротелефонной трубки (НМТ) и стационарного блока (СБ), подключенного к абонентской линии телефонной сети общего пользования. Связь между этими блоками осуществляется по радиоканалу с использованием амплитудной или частотной модуляцией. Таким образом, бесшнуровой телефон – это объединенные в одном устройстве радиостанция и электронный телефонный аппарат.

В СБ (рис 1) установлены все функциональные узлы, осуществляющие взаимодействие с телефонной линией, своя система управления и полноценная УКВ-радиостанция. Схема управления включает такие устройства, как детектор вызова, звонок, реле захвата линии. Источником питания для СБ служит обычная электрическая сеть. В состав СБ входит также зарядное устройство для аккумуляторов, приемопередатчик, микрофон и телефонный капсюль. В СБ и в НМТ установлены отдельные независимые управляющие микропроцессоры.

Для того чтобы бесшнуровой телефонный аппарат мог работать в дуплексном режиме (т.е. чтобы по нему можно было говорить и слушать одновременно), прием и передача ведутся так, что сигналы от стационарного блока к НМТ передаются на одной частоте, а от НМТ к СБ – на другой. Две частоты должны быть подобраны весьма тщательно, чтобы гарантировать при дуплексной работе отсутствие взаимных помех между передаваемым и принимаемым сигналами. Упрощенная блок- схема стационарного блока показана на рис.1.

Рис. 1. Блок-схема стационарного блока

В СБ входит 4 группы функциональных узлов: приемник, передатчик, интерфейс телефонной линии (разговорная схема) и схема управления (МП). Источник питания СБ и зарядное устройство представляют собой отдельный функциональный узел. Сигналы, передаваемые НМТ, принимаются антенной (А) и поступают на усилитель радиочастоты, в котором происходит их предварительное усиление. Радиосигналы содержат: несущую, спектральные компоненты речевого сигнала и сигналы управления, которые координируют совместную работу СБ и НМТ. Когда вы нажимаете кнопку «Разговор» на НМТ, на СБ посылается соответствующий управляющий сигнал, приняв который, микропроцессор в СБ вырабатывает команду включения реле захвата линии, контакты которого в данном случае эквивалентны рычажному переключателю. После включения реле захвата СБ начинает передавать на НМТ сигнал готовности от местной телефонной станции и вы можете его слышать.

Структурная схема НМТ (рис.2) содержит те же основные группы функциональных узлов, что и структурная схема СБ. В большинстве НМТ устанавливается наборная клавиатура, подключаемая непосредственно к микропроцессору. При наборе номера МП вырабатывает управляющие сигналы, которые передаются на СБ, преобразуются в соответствующие сигналы и поступают в телефонную линию. Передаваемый стационарным блоком радио-сигнал содержит те же составляющие, что и обратный сигнал НМТ, и его преобразование в НМТ происходит точно так же, как и в СБ. Единственное отличие заключается в том, что выделенный речевой сигнал поступает не на разговорную схему, а на телефонный капсюль или небольшой громкоговоритель. Передача сигнала осуществляется НМТ тем же способом, который использован в СБ, только в качестве источника сигнала выступает обычно электретный или электродинамический микрофон.

Рис. 2. Блок - схема НМТ

Функциональные возможности БШТ

Бурное развитие бесшнуровой телефонии привело к созданию новых, более совершенных телефонных аппаратов. В отличие от ранних моделей БШТ, схемы которых строились на распределенных элементах и микросхемах низкой и средней степени интеграции, современные БШТ строятся на элементной базе повышенной степени интеграции с использованием многофункциональных микросхем и микропроцессоров .

Радиус действия современных БШТ в условиях прямой видимости увеличился до нескольких километров. Существенно улучшилось качество звука, повысилась помехоустойчивость. Это стало возможным не только благодаря повышенной чувствительности приемника, но и благодаря применению различных систем шумоподавления.

Современный БШТ сканирует все предоставляемые ему каналы связи и автоматически настраивается на свободный канал с меньшим уровнем помех. Если в течение разговора вы почувствовали помехи, то после нажатия одной кнопки БШТ автоматически перестраивается на канал с лучшей слышимостью.

Во многих БШТ имеется встроенная система пейджинга, которая может быть односторонней или двусторонней. Обычно совместно с функцией пейджинга имеется функция «интерком». Она дает возможность использовать НМТ и СБ для двухсторонней внутренней связи: можно с базы разговаривать с обладателем переносной трубки и наоборот.

Применение в БШТ МП позволило решить проблему повышения степени защиты от несанкционированного доступа к телефонной линии. При этом БШТ снабжаются системой кодирования соответствия НМТ и стационарного блока (ID – код идентификации). Когда трубка кладется на СБ, они вместе выбирают один из многих ID- кодов и в дальнейшем связь возможна только между носителями одного пароля. Число телефонных ID- кодов в современных БШТ от нескольких десятков до миллиона.

Очень удобно наличие в некоторых БШТ функции «спикерфон» – громкоговорящая связь с линией через стационарный блок с использованием встроенных в аппарат микрофона и динамика. Включив спикерфон, можно также набирать номер, не снимая телефонной трубки.

Некоторые БШТ имеют два наборных поля: на СБ и на НМТ. Это позволяет делать звонки в отсутствие переносной трубки. Получается как бы два параллельных телефона с возможностями внутренней связи между хозяином трубки и человеком, находящимся у стационарного блока.

Так как связь между СБ и НМТ осуществляется по открытому радиоканалу УКВ- диапазона, перехватить такой сигнал с помощью специального приемника не составляет труда. Поэтому в некоторых моделях БШТ при передаче радиосигналов между трубкой и СБ происходит их шифровка. Одними из наиболее совершенных являются бесшнуровые аппараты, в которых реализован цифровой способ обработки, кодирования и передачи разговора между СБ и НМТ. Качество цифровой связи значительно выше, чем аналоговой, а надежность цифрового кодирования не вызывает сомнений.

Применение специализированных контроллеров позволило использовать в некоторых БШТ жидкокристаллические индикаторы. На них могут отображаться набираемый номер, продолжительность разговора, степень разряженности аккумулятора, режим работы, выход из зоны уверенного приема и др.

Лабораторная работа № 12

ТА мобильной связи. Перспективные разработки в классе ТА.

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение характеристик, конструкции и принципа действия телефонных аппаратов мобильной связи.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

- Ознакомиться с элементами ТА мобильной связи.

- Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

- Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

3. Телефонные аппараты

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Конструкция ТА мобильной связи

2. Различия ТА в зависимости от моделей

3. Общий алгоритм функционирования ТА мобильной связи

4. Структурная схема аналогового сотового ТА

5. Структурная схема цифрового сотового ТА

6. Частотные стандарты, используемы в Узбекистане. Провайдеры сотовой связи Узбекистана

7. Перспективные разработки в классе ТА. (Самостоятельно)

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

2. Телекоммуникационные сети и системы. Конспект лекций. – Ташкент, ТУИТ, 2005.

3. Методические указания к данной лабораторной работе

4. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Телефонные аппараты мобильной спутниковой связи

При радиотелефонной спутниковой связи применяются персональные спутниковые терминалы (ПСТ) и мобильные терминалы. С помощью таких терминалов можно установить связь между двумя абонентами за 2 с. путем набора его телефонного номера независимо от места их нахождения. Это стало возможным благодаря объединению наземных и спутниковых систем в глобальную систему связи. С такими ПСТ персональная связь станет возможной в глобальном масштабе, поскольку она не имеет ограничений по привязке к конкретной местности земли.

Однако это будет возможно, если системы спутниковой связи успешно выдержат испытания и подтвердят заявленные технические характеристики и экономические показатели в процессе коммерческой эксплуатации.

Персональные спутниковые терминалы (ПСТ) подвижной связи работают в диапазонах частот 137-900 и 1970-2520 МГц, которые практически не отличаются от диапазона частот сотовой связи (450 ÷1800 МГц). Средняя мощность передатчика невелика и составляет, например, для спутникового терминала системы Iridium (15-400 мВт). Спутниковый ТА представляет собой малогабаритную конструкцию со встроенной антенной, не требующей ориентации на спутник. Весит он 800 г – несколько больше, чем обычный сотовый телефон. Сопряжение спутникового ТА с сетями сотовой связи обеспечивает дополнительное устройство – SIM – карта. Телефон обладает простой системой управления. Набор номера осуществляется с кнопочного наборного поля. Система автоматически находит свободный канал и закрепляет его за абонентом на время разговора.

2.Телефонный аппарат сотовой связи .

Телефонный аппарат сотовой сети связи представляет собой подвижную станцию, находящуюся в руках абонента в буквальном смысле этого слова. Блок-схема подвижной станции приведена на рис.34.

В ее состав входят:

- блок управления;

- приемопередающий блок;

- антенный блок.

Приемопередающий блок, в свою очередь, включает передатчик, приемник, синтезатор частот и логический блок.

Наиболее прост по составу антенный блок. Он включает собственно антенну – в простейшем случае четвертьволновой штырь – и коммутатор приема - передачи. Последний для цифровой станции может представлять собой электронный коммутатор, подключающий антенну либо на выход передатчика, либо на вход приемника.

Функционально несложен и блок управления. Он включает микротелефонную трубку – микрофон и динамик, клавиатуру и дисплей. Клавиатура (наборное поле с цифровыми и функциональными клавишами) служит для набора номера телефона вызываемого абонента, а также команд, определяющих режим работы подвижной станции. Дисплей служит для отображения различной информации, предусматриваемой устройством и режимом работы станции.

Приемопередающий блок значительно сложнее. В состав передатчика входят:

- аналого-цифровой преобразователь (АЦП), преобразующий в цифровую форму сигнал с выхода микрофона и вся последующая обработка и передача сигнала речи производится в цифровой форме, вплоть до обратного цифроаналогового преобразования;

- кодер речи осуществляет кодирование сигнала речи – преобразование сигнала, имеющего цифровую форму, по определенным законам с целью сокращения его избыточности, т.е. с целью сокращения объема информации, передаваемой по каналу связи;

- кодер канала добавляет в цифровой сигнал дополнительную (избыточную) информацию для защиты от ошибок при передаче сигнала по линии связи; кроме того, кодер канала вводит в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающую от логического блока;

- модулятор осуществляет перенос информации кодированного сигнала на несущую частоту.

Рис.1. Блок-схема подвижной станции (абонентского радиотелефонного аппарата)

- декодер канала выделяет из входного потока управляющую информацию и направляет ее на логический блок; принятая информация проверяется на наличие ошибок и, выявленные ошибки по возможности исправляются;

- декодер речи восстанавливает поступающий на него с кодера канала сигнал речи, переводя его в естественную форму, со свойственной ему избыточностью, но в цифровом виде;

- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует принятый сигнал речи в аналоговую форму и подает его на вход динамика;

- эквалайзер служит для частичной компенсации искажений сигнала, вследствие многолучевого распространения; по существу, он является адаптивным фильтром; этот блок не является обязательным и в некоторых случаях может отсутствовать.

Логический блок – это микрокомпьютер со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющий управление работой подвижной станции.

Синтезатор является источником колебаний несущей частоты, используемой для передачи информации по радиоканалу. Наличие гетеродина и преобразователя частоты обусловлено тем, что для передачи и приема используются различные участки спектра (так называемое дуплексное разделение по частоте).

Для обеспечения конфиденциальности передачи информации в некоторых системах возможно использование режима шифрования. В этих случаях передатчик и приемник подвижной станции включают соответственно блоки шифрования и дешифровки сообщений.

Лабораторная работа № 13

Элементы LAN(типы локальных сетей, компоненты, базовая терминология)

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение понятия компьютерные сети, типов компьютерных

сетей, локальная сеть.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

· Используя плакаты, оборудование сети учебного класса и материалы сайта, изучить назначение и алгоритм работы основных компонентов LAN. Изучить топологию клиент-сервер, одноранговую сеть и их реализацию на различных видах соединений Ethernet, Token Ring, Arcnet.

· Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

· Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

3. Локальная сеть кафедры ТСиСК

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы

6. На примере существующей локальной сети кафедры найти изучить алгоритм работы основных компонентов LAN – рабочих станций, сервера, HUB, концентратора, трансивера; выяснить область применения локальной сети на цифровой АТС и Узлах связи.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете (рабочей тетради) должны быть приведены основные термины, понятия и определения.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Архитектура компьютера

2. Принципы построения компьютерной сети

3. Определение локальной сети

4. Сетевая операционная система

5. Топология локальной сети

6. Элементы LAN

7. Одноранговая операционная система

8. Операционная система с выделенными серверами (клиент-сервер)

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические указания к данной лабораторной работе

2. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

3. Крук Б.И. и др. Телекоммуникационные системы и сети.-М.:Горячая линия-Телеком, 2004. – 647 с.: ил.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Понятие о LAN.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, LAN - Local Area Network ) - это совокупность аппаратного и программного обеспечения, позволяющего объединить компьютеры в единую распределенную систему обработки и хранения информации. К аппаратному обеспечению можно отнести компьютеры, с установленными на них сетевыми адаптерами, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и др., соединенные между собой сетевыми кабелями. К программному обеспечению можно отнести сетевые операционные системы и протоколы передачи информации. Расстояние между компьютерами объединяемыми в ЛВС обычно не превышает нескольких километров (термин "локальные сети"), что связано с затуханием электрического сигнала в кабелях. Технология виртуальных частных сетей (VPN - Virtual Private Network) позволяет через Internet или линии телефонной связи объединять в единую ЛВС несколько ЛВС, разнесенных на тысячи километров, однако это скорее именно объединение сетей и термин ЛВС.

Задачи, решаемые ЛВС

1. Передача файлов:

Во-первых, экономится бумага и чернила принтера. Во-вторых, электрический сигнал по кабелю из отдела в отдел движется гораздо быстрее, чем любой сотрудник с документом.

2. Разделение (совместное использование) файлов данных и программ:

отпадает необходимость дублировать данные на каждом компьютере. В случае если данные бухгалтерии одновременно нужны дирекции, планово экономическому отделу и отделу маркетинга, то нет необходимости отнимать время у бухгалтера. Кроме того, если бухгалтерию ведут несколько человек, то 20 независимых копий бухгалтерской программы и соответственно 20 копий главной книги (1 человек занимается зарплатой, 2-ой материалами и т.д.) создали бы большие трудности для совместной работы и трудности при попытке объединить все копии в одну. Сеть позволяет бухгалтерам работать с программой одновременно и видеть данные, вносимые друг другом.

3. Разделение (совместное использование) принтеров и другого оборудования:

значительно экономятся средства на приобретение и ремонт техники, т.к. нет никакой необходимости устанавливать принтер у каждого компьютера, достаточно установить сетевой принтер.

4. Электронная почта:

экономия бумаги и оперативность доставки.

5. Координация совместной работы:

при совместном решении задач, каждый может оставаться на рабочем месте, но работать "в команде". Для менеджера проекта значительно упрощается задача контроля и координирования действий, т.к. сеть создает единое, легко наблюдаемое виртуальное пространство с большой скоростью взаимодействия территориально разнесенных участников.

6. Упорядочивание делопроизводства, контроль доступа к информации, защита информации:

Гораздо легче найти документ на сервере (автоматический поиск, всегда известно авторство документа), чем в груде бумаг на столе. Сеть также позволяет проводить единую политику безопасности на предприятии, меньше полагаясь на сознательность сотрудников: всегда можно четко определить права доступа к документам и протоколировать все действия сотрудников.

7. Стиль и престиж:

Играют не последнюю роль, особенно в высокотехнологичных областях.

2. Оборудование локальной сети.

Сетевые адаптеры (сетевые карты). Для того, чтобы персональный компьютер мог работать в сети, он должен иметь в своём составе сетевую карту. Существуют большое количество сетевых карт различных производителей, однако, по типу используемого протокола канального уровня, можно выделить три наиболее используемых типа:

1. Сетевая карта Ethernet (Fast Ethernet).

2. Сетевая карта Token Ring (High Speed Token Ring)

3. Сетевая карта FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

1. Сетевая карта Ethernet (Fast Ethernet).

Самая распространенная сетевая карта (см. рис.1.). Используется в небольших офисных ЛВС и ЛВС среднего размера. Использование протокола Ethernet позволяет карте работать на скорости 10 Мбит/с, а протокола Fast Ethernet— 100 Мбит/с. Эти протоколы будут подробно рассмотрены далее.

Рис.1. Вид сетевой карты Ethernet.

2. Сетевая карта Token Ring (High Speed Token Ring)

Сетевая карта для больших ЛВС. Использование протокола Token Ring позволяет карте работать на скоростях 4 и 16 Мбит/с, а протокола High Speed Token Ring - на скоростях 100 и 155 Мбит/с.

3. Сетевая карта FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

Используется в оптоволоконных сетях. Протокол FDDI работает на скорости 100 Мбит/с и исторически, когда скорости других протоколов ограничивались 10-16 Мбит/с, из-за дороговизны оптоволоконных сетей использовался в основном на магистральных сетях передачи данных.

Выше были перечислены только самые распространенные протоколы, применяемые в сетевых картах. Существуют сетевые карты, поддерживающие и другие протоколы (например, 100VG-AnyLAN или GigabitEthernet). Существует также классификация сетевых карт, предложенная фирмой 3Com, делящая карты по четырем поколениям развития. Выпускаемые сейчас сетевые карты относятся в основном к четвертому поколению.

Сетевые карты также можно условно разделить на сетевые карты для клиентских компьютеров и сетевые карты для серверов. В сетевых картах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер сетевой карты. Например, на стандартный драйвер фирм Microsoft и 3Com -драйвер NDIS (Network Driver Interface Specification), или драйвер ODI (Open Data link Interface) фирмы Novell, использующийся в сетях NetWare. Благодаря такому подходу сетевая карта оказывается проще и дешевле, однако сильнее загружает центральный процессор компьютера, который вынужден выполнять часть функций сетевой карты, вместо выполнения прикладных задач пользователя. Поэтому сетевые карты, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть функций сетевой карты. Примером такой сетевой карты может служить сетевая карта SMS EtherPower со встроенным процессором Intel i960.

Hub – (Концентратор). Когда сетевая карта отсылает пакет данных, Hub просто делит и усиливает сигнал так, что его получают все пользователи сети, но принимает только та сетевая карта которой адресован пакет данных. Очевидно, что при одновременной работе нескольких пользователей скорость сети резко падает. В настоящее время большинство фирм попросту прекратили выпуск концентраторов, и перешли на выпуск более эффективных коммутаторов Switch.

Switch – (Коммутатор) в отличие от Hub анализирует откуда и куда отправлен пакет информации и соединяет только эти компьютеры, в то время как остальные каналы остаются свободными. Switch работает гораздо быстрее особенно в сетях с большим количеством пользователей. Внешне Switch практически не отличается от Hub.

Сетевые кабели. Сетевые кабели бывают трех основных типов:

1. витая пара (экранированная и неэкранированная)

2. коаксиальный кабель (тонкий и толстый)

3. оптоволоконный кабель (одномодовый, многомодовый).

1. Неэкранированная витая пара

Неэкранированная витая пара (UTP, unshielded twisted pair) - это кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводников уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю. Существует семь категорий витой пары, которые приведены в Табл.1.

Таблица 1. Категории кабелей витая пара

Катего-рия	Характеристика
1-2	Устаревшие стандарты кабелей. Передача голоса и низкоскоростных данных(до 20 кбит/с )
3	Наиболее широко распространенный на западе кабель телефонной проводки. Передача голоса и данных
4	Улучшенный вариант категории 3. Повышенная помехоустойчивость и низкие потери сигнала. На практике используется редко
5	Основной тип кабеля, используемый в современных компьютерных системах. Большинство новых высокоскоростных протоколов Ориентируются именно на витую пару пятой категории.
6-7	Выпускаются сравнительно недавно. Основное назначение-поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель категории 5. Кабель категории 7 по стоимости соизмерим с волоконно-оптическим кабелем, хотя характеристики волоконно-оптического выше. Поэтому ставиться под сомнение целесообразность его применения.

В дальнейшем, если не будет отдельно оговорено, под витой парой будет пониматься витая пара пятой категории. Неэкранированная витая пара имеет волновое сопротивление 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает также 120 Ом). Неэкранированная витая пара подключается к сетевой карте через разъем, напоминающий телефонный.

Кабель позволяет соединять напрямую только два компьютера, поэтому в сетях построенных на витой паре преобладает топология типа "звезда" (см. далее в лекциях), когда каждый из компьютеров, при помощи своего кабеля подключен напрямую к дополнительному сетевому устройству - концентратору (hub), который и обеспечивает взаимодействие между компьютерами в сети. Таким образом, при повреждении кабеля, сеть продолжит функционировать, а исчезнет связь только с одним компьютером, что легко диагностируется и устраняется. С другой стороны, при повреждении концентратора сеть станет недоступной для всех компьютеров, подключенных к нему.

2.Экранированная витая пара

В экранированной витой паре (STP, shielded twisted pair) изолированная пара проводников дополнительно помещена в экранирующую оплетку (см.рис.2), что еще в большей степени увеличивает степень помехозащищенности сигналов. Экранированные витые пары внешне напоминают силовые электрокабели, используемые в быту.

Рис.2. Вид кабелей

а) экранированная витая пара б) коаксиальный кабель

По экранированным витым парам передают только данные, голос не передают. Экранирование защищает передаваемые сигналы от внешних помех, а также уменьшает вредное для здоровья электромагнитное излучение. Однако наличие заземляемого экрана удорожает кабель и усложняет его прокладку. Кроме того, экранированная витая пара имеет волновое сопротивление 150 Ом, поэтому невозможно просто "улучшить" отдельные участки сети, путем замены неэкранированной витой пары (100 Ом) на экранированную - для этого потребуется также заменить сетевые адаптеры.

3. Тонкий коаксиальный кабель

Тонкий коаксиальный кабель RG-58 (иногда называется CheaperNet или ThinNet) представляет собой медный провод, экранированный при помощи оплетки (см.рис.1). Толщина кабеля 6 мм. Волновое сопротивление 50 Ом. Схематично коаксиальный кабель изображен ниже. Следует отличать тонкий коаксиальный от телевизионного кабеля, применяемого в кабельном телевидении. Несмотря на схожесть, телевизионный кабель (RG-59) имеет волновое сопротивление 75 Ом и не предназначен для использования в компьютерной сети.

Кабель к компьютерам в сети присоединяется при помощи Т-коннектора, оба конца кабеля должны заканчиваться терминаторами 50 Ом. При отсутствии терминатора в кабеле будут образовываться стоячие волны, что приведет к неработоспособности всего сегмента сети.

Сети, построенные на тонком кабеле Ethernet, имеют топологию "общая шина" (см. далее), т.е. все компьютеры в сегменте сети подключены к одному кабелю. Из-за технических особенностей, при повреждении участка кабеля (или плохом контакте в Т-коннекторе или терминаторе) сеть не распадется на два изолированных, но работающих фрагмента, а полностью выходит из строя. Это снижает ее надежность, а также значительно затрудняет диагностику места возникновения неполадки. В связи с этим, перспективнее строить сети на основе кабеля "витая пара". Использование коаксиального кабеля считается устаревшей технологией, которая, например, даже не поддерживается протоколом Fast Ethernet. Тем не менее, большинство небольших офисных сетей продолжают использовать коаксиальный кабель, как исторически, так и просто экономя средства, т.к. использование "витой пары" предполагает покупку концентратора (hub) .

Толстый коаксиальный кабель

Толстый коаксиальный кабель (RG-8 и RG-11) имеет толщину 12 мм и бывает двух разновидностей: гибкий и жесткий. Он.имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, а также позволяет подключать новый компьютер к кабелю, не останавливая работу сети. Однако он сложен при прокладке, а для подключения к нему требуется специальное устройство (трансивер). Трансивер устанавливается непосредственно на кабеле контактно (прокалыванием) или бесконтактно, и питается от сетевого адаптера компьютера. Трансивер соединяется с сетевым адаптером при помощи кабеля AUI (Attachment Unit Interface) длиной до 50 метров. Сетевой адаптер должен иметь разъем AUI (разъем DB-15), который обычно имеется в концентраторах (hub-ax). Основная область применения толстого коаксиального кабеля - магистральные линии, соединяющие этажи здания (если использовать оптоволоконный кабель не позволяют средства).

3.Оптоволоконный кабель

В оптоволоконном кабеле для передачи сигналов используется свет. Он обычно состоит из центральной стеклянной нити толщиной в несколько микрон (световода), покрытой сплошной стеклянной оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем световод. Распространяясь по световоду, лучи света не выходят за его пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки. Все это в свою очередь спрятано во внешнюю защитную оболочку. В первых оптоволоконных кабелях в качестве материала для световода использовалось стекло. В современных разработках используется также пластик. В качестве источников света в таких кабелях применяются светодиоды (длина волны 850 нм и 1300 нм) или полупроводниковые лазеры (длина волны 1300 нм и 1500 нм), а информация кодируется путем изменения интенсивности света. На приемном конце кабеля детектор преобразует световые импульсы в электрические сигналы. Волоконно-оптические кабели присоединяют к оборудованию разъемами MIC, ST и SC. Различают следующие виды оптоволоконных кабелей:

· одномодовый кабель

· многомодовый кабель со ступенчатым изменением показателя преломления

· многомодовый кабель с плавным изменением показателя преломления

В одномодовом кабеле (Single Mode Fiber, SMF) используется центральный проводник очень малого диаметра, соизмеримого с длиной волны света — от 5 до 10 мкм. При этом практически все лучи света распространяются вдоль оптической оси световода, не отражаясь от внешнего проводника. В качестве источника света используется полупроводниковый лазер. Это самый дорогой тип кабеля, с самыми высокими показателями.

В многомодовых кабелях (Multi Mode Fiber, MMF) используются более широкие внутренние сердечники, которые легче изготовить технологически. В многомодовых кабелях во внутреннем проводнике одновременно существует несколько световых лучей, отражающихся от внешнего проводника под разными углами. Угол отражения луча называется модой луча. В качестве источников излучения в многомодовых кабелях применяются светодиоды, т.к. они дешевле. В целом, многомодовое волокно дешевле одномодового, хотя его характеристики хуже (больше затухание сигнала, уже полоса пропускания).

Волоконно-оптические кабели обладают следующими характеристиками: защищенность от электромагнитных помех, механическая прочность (в изоляции) и хорошая гибкость. Однако у них есть серьезный недостаток — сложность соединения волокон с разъемами и между собой при необходимости наращивания длины кабеля. Сама стоимость волоконно-оптических кабелей ненамного превышает стоимость кабелей на витой паре, однако проведение монтажных работ с оптоволокном обходится намного дороже из-за трудоемкости операций и высокой стоимости применяемого монтажного оборудования. Так, присоединение оптического волокна к разъему требует проведения высокоточной обрезки волокна в плоскости строго перпендикулярной оси волокна, а также выполнения соединения путем сложной операции склеивания, а не обжатия, как это делается для витой пары. Выполнение же некачественных соединений сразу резко сужает полосу пропускания волоконно-оптических кабелей и линий. Для установки разъемов, создания ответвлений, поиска неисправностей в оптоволоконном кабеле необходима специальная аппаратура и высокая квалификация. Поэтому оптоволоконную линию чаще всего используют в качестве основной высокоскоростной магистрали крупной ЛВС, к которой через шлюзы (см. далее в лекциях) подключаются сегменты сетей отделов, построенные на "витой паре" или коаксиальном кабеле.

Рис.3. Типы оптоволоконного кабеля

3.Топология сети

Под топологией подразумевается способ соединения компьютеров сетевыми кабелями. Самые распространенные топологии приведены ниже (см.рис.4).

Рис 4. Способы соединения компьютеров.

a)кольцевая топология b)топология в виде звезды c) шинная топология

Топология "общая шина" чаще всего используется для сетей Ethernet на коаксиальном кабеле, а топология "звезда" — для сетей на "витой паре". Кольцевая топология характерна для сетевых карт TokenRing, хотя кольцо там чисто логическое и физически сеть, скорее всего, будет построена по смешанной топологии "звезда" и "кольцо". В крупных ЛВС топология почти наверняка будет смешанной, а между компьютерами будет более одной связи. Возможны любые топологии, в том числе и не упомянутые выше.

4. Одноранговые сети и сети с выделенным файловым сервером

(клиент-сервер).

Одноранговые сети — это сети равноправных компьютеров, т.е. каждый компьютер одновременно выполняет функции и рабочей станции (работают пользователи) и файлового сервера (хранение и разделение файлов). Для создания одноранговой сети в Windows 95 достаточно просто включить совместный доступ к файлам и принтерам (Пуск/Настройка/Сеть/Конфигурация/Доступ к файлам и принтерам) и создать сетевую папку, диск или принтер на своем компьютере, разрешив к ней доступ из сети (Мой компьютер/Выделить папку или диск/Контекстное меню/Доступ/Указать сетевое имя ресурса, установить разрешения доступа). Если это сделают и другие пользователи в сети, то вы сможете работать с дисками друг друга.

Преимущества одноранговой сети очевидны: экономятся деньги на покупке файлового сервера. Поэтому для маленьких ЛВС, где не требуется высокая производительность и надежность хранения данных и число пользователей невелико (2-11 человек), одноранговые сети являются эффективным решением. Однако у одноранговых сетей есть и серьезные недостатки:

· Низкая скорость доступа к данным.

В организации невозможно на каждом рабочем месте поставить высокопроизводительный компьютер. Поэтому, если к старенькому Pentium-y бухгалтера будут постоянно обращаться другие пользователи, то за компьютером работать станет просто невозможно, не говоря уже о том, что доступ к нему будет крайне замедлен.

· Низкая надежность работы сети.

По той же причине, что и в п.1, надежность старого Pentium-a и нового файлового сервера с системой дублирования дисков, источником бесперебойного питания, надежной файловой системой и т.д. просто несопоставимы. Кроме того, если бухгалтер, не озаботившись, что на его компьютер "пишут" другие пользователи, выдернет его из розетки, то данные могут быть просто испорчены.

· Сложность администрирования сети.

Построение профессиональной ЛВС подразумевает использование профессиональной сетевой операционной системы (типа Windows NT 5.0, NetWare или Linux). В одноранговой сети это сделать невозможно, т.к. рядовые пользователи не смогут, да и не должны разбираться в таких ОС. Кроме того, их компьютеры просто "не потянут" эти операционные системы из-за ограниченных возможностей аппаратуры. В связи с этим будет очень сложно управлять сетью, выставлять права доступа, вести журналы регистрации и т.д. Построение же защищенной сети станет вообще невозможным, т.к. Windows 95/98 - самая уязвимая, с точки зрения безопасности, операционная система.

В ЛВС с выделенным файловым сервером, компьютеры пользователей (рабочие станции) не разделяют диски друг друга. Вместо этого один (или несколько) компьютеров выделены исключительно для работы с файлами (файловый сервер), архивного хранения данных (сервер резервного копирования), управления печатью на сетевом принтере (сервер печати) или организации доступа в ЛВС по телефонным линиям (модемный пул). Пользователи за сервером не работают, за исключением редких случаев его настройки администратором сети, поэтому он может вообще не иметь монитора или иметь дешевый монохромный монитор. Для того, чтобы файл пользователя стал доступен другим людям в сети, он должен скопировать его на файловый сервер, в каталог, доступный другим пользователям. Преимущества построения сети с выделенным файловым серверам прямо противоположны недостаткам одноранговых сетей, однако это решение более дорогое.

Лабораторная работа № 14

Составные части Intranet ТУИТ

ТЕМА. Изучение принципов построения Интранет сетей на примере Интранет ТУИТ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучить возможные способы построения сетей в зависимости от существующего технического обеспечения, назначение интранет сети, отличие от локальной сети.

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Используя программную оболочку Moodle, методические указания, изучить принципы построения Интранет сетей на примере Интранет ТУИТ.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

При выполнении данной лабораторной работы необходимо:

1. Изучить принципы построения построения Интранет сетей.

2. Изучить принцип построения Интранет ТУИТ

3. Изучить основные понятия Интранет.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Краткая характеристика принципов построения Интранет сети

2. Характеристика Интранет ТУИТ

3. Сравнительная оценка Интранет и локальных сетей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Общие положения Intranet

2. Понятие корпоративной сети

3. Intranet-технологии

4. Распределение информации внутри организации

5. Способы доступа к информации

6. Небольшая интранет – почему нет необходимости приобретать дорогое программное обеспечение сервера? Архитектура.

7. Сети среднего размера. Отличие от младшего класса. Преимущества.

8. Достоинства и недостатки Intranet

9. Интранет ТУИТ

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические указания к данной лабораторной работе

2. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Что такое Интранет?

Совсем недавно про глобальные сети мы слышали только из зарубежных фильмов и репортажей. В настоящий момент термин "Интернет/Интранет" уже глубоко входит в нашу жизнь. Ни одна компьютерная выставка не проходит без демонстрирования этих технологий, в газетах и рекламе можно видеть, что различные организации представляют информацию на собственных серверах, на узлах связи можно послать и принять электронную почту, Ваши знакомые с огнем в глазах рассказывают о различных возможностях, открывающихся перед Вами при доступе в Интернет. Но при этом, если "Интернет" можно себе представить в виде "Глобальной паутины", опоясывающей нашу планету, то при вопросе "Что же такое Интранет?" мало кто может ответить что-то конкретное.

Наиболее часто встречается ответ "Это применение технологии Интернет в рамках корпоративной сети". Нельзя сказать, что это - неправильно. Но это то же самое, как и при объяснении, что такое компьютер, ответить, что это - "Большая консервная банка с проводами".

Термин Интранет появился в начале 1995 года. С тех пор множество компаний стали использовать данную технологию для решения своих внутренних задач. Многие организации стали предлагать услуги в создании корпоративных систем по технологии Интранет. Что же сделало данную технологию столь популярной и повлекло столь стремительный рост вкладов в данную сферу?

В настоящее время компании сталкиваются с рядом проблем, присущих методам внутренней организации "старыми методами":

· Бумажный документооборот. Иногда для нахождения требуемого документа месячной давности нужно некоторое время и помощь людей, которые занимались данным вопросом. А сколько тогда потребуется человеко/дней, если нужно поднимать архив за несколько лет в поисках серии документов, затрагивающих изучаемую тему.

· Проблемы коммуникаций между сотрудниками. Иногда может случаться так, что по одному и тому же направлению работают люди, сидящие по разные стороны стены в разных отделах. Личное общение не всегда может решить данную проблему, так как это зависит от коммуникабельности работников, трудностью передачи информации - для разрешения кратковременного вопроса телефон не всегда может помочь, а личная встреча не всегда настоль эффективна.

· Сложность получения информации о текущем состоянии предприятия. Руководитель организации уже не может позволить себе принимать большое количество работников, вводящих его в курс дела по различным направлениям. А существующие решения типа "Автоматизированное Рабочее Место Руководителя" ограничено в смысле набора возможных функции и полноты информации. Плюс ко всему, у руководителя может не быть времени на изучение данных приложений и их новых версий.

· Территориальная удаленность различных подразделений. В данном случае время поиска и передачи информации увеличивается в несколько раз.

Что же предлагает технология Интранет для решения этих и других проблем? С помощью данной технологии Вы можете построить корпоративную сеть, которая изменит подход к самой информации, способам ее поиска и позволит более эффективно использовать рабочее время:

· Перевод всей документации в гипертекстовый вид с включением туда метаинформации для поиска. В этом случае Ваш запрос будет обрабатываться не более 1 (одной) минуты, в зависимости от сложности запроса. Согласитесь, что приятно через 10 (десять) секунд увидеть требуемый документ на экране своего монитора.

· Создание внутренней электронной почты, конференций и возможности общения в реальном времени позволит Вам и Вашим сотрудникам связываться в удобной форме и получать ответы в короткие сроки. При этом не надо бегать с этажа на этаж или в другой конец города, не надо зависеть от того, занят ли сейчас телефон или тот человек окажется не на месте. Он сможет ответить Вам, как только освободиться. А если сделать выход из почты Вашей корпоративной сети в Интернет, то Вы также сможете связываться со своими партнерами в других городах и странах.

· Для получения информации, Вам не потребуется устанавливать новое приложение и изучать его. При каких-либо изменениях, все принципы работы останутся теми же самыми, изменится лишь информационное наполнение.

· Территориальная удаленность не будет Вам мешать обмениваться информацией.

Отличительная черта данной технологии в том, что все эти проблемы реализуются в рамках очень простой схемы. Для первоначального варианта системы достаточно лишь иметь браузер (программу навигации), Веб-сервер, на котором будет находится информация и стандарты взаимодействия между ними. В дальнейшем возможно наращивание дополнительных возможностей системы. При этом конечному пользователю надо будет лишь использовать стандартные средства.

Ко всему прочему, реализация технологии Интранет потребует очень небольших начальных инвестиций. Если у Вас рабочие места уже оснащены операционными системами с поддержкой протоколы TCP/IP, то Вам понадобится лишь купить программы навигации (многие из которых сейчас распространяются бесплатно) и непосредственно Веб-сервер. Причем все необходимое программное обеспечение может выполнятся на имеющейся у Вас в наличии технике. Желательно, конечно, для Веб-сервера иметь мощную станцию, но для начала можно использовать даже 486DX2-66 на платформе Linux.

Существенно также то, что первые результаты вы можете получить очень быстро. Конечно, для реализации полного спектра возможностей потребуется время, но промежуточные результаты Вы сможете видеть постоянно. Кроме того, что Вы сразу будете иметь возможность использования этих результатов, Вы увидите, насколько правильно был выбран путь и это даст возможность внести свои коррективы. Это в противоположность тому, что традиционные информационные системы могут дать результаты лишь через год-полтора.

Таким образом, внедряя технологию Интранет в свою организацию, Вы обеспечиваете пользователя следующими сервисами:

возможность проводить интеллектуальный поиск посредством широкомасштабных запросов;
электронная почта и конференции;
доступ к базам данных;
средства коллективной работы;
телеконференции и электронная телефония;
публикация документов.

Концепция унифицированного клиента привела к тому, что пользователю не будет требоваться устанавливать специальные программы для каждого сервиса. Это облегчает взаимодействие человека с компьютером и приводит к более эффективному использованию технических и людских ресурсов.

2. Определение Интрасети

Интрасеть (или intranet) -- это частная корпоративная сеть, использующая программные продукты и технологии Internet, например, Web-сервер.

Интрасети могут быть изолированы от внешних пользователей Internet с помощью брандмауэров или просто функционировать как автономные сети, не имеющие доступа извне. Обычно компании создают интрасети для своих сотрудников, однако полномочия на доступ к ним иногда предоставляются деловым партнерам и другим группам пользователей. Другим способом обеспечения совместного доступа деловых партнеров к информации, хранящейся в интрасети, является создание экстрасети (extranet). Этим термином обычно называют часть интрасети, предназначенную для доступа извне.

Деловые партнеры часто создают экстрасети, обеспечивающие ограниченный доступ к отдельным частям своих интрасетей. Деловым партнерам доступны только те части интрасети, на которые они имеют соответствующие права доступа. Для конкурентов же любой доступ к такой интрасети закрыт.

Создать интрасеть несложно. Например, компании достаточно организовать в своей локальной или территориально распределенной сети Web-сервер, снабдить пользователей Web-браузерами и при необходимости предусмотреть брандмауэр.

3. Основные понятия сети Интранет

3.1. Сеть Интранет – общие положения

В узком смысле слова, Интранет - это внутрикорпоративный инструментарий для обмена информацией на базе таких стандартных технологий Интернет, как серверы Web, TCP/IP и HTML (Hyper Text Markup Language - язык разметки гипертекста). Благодаря этим компонентам компания может функционировать как единая группа, совместно использовать информацию и повысить производительность труда. Помимо обеспечения внутренних коммуникаций Интранет дает возможность организовать взаимодействие с удаленными пользователями и мобильными сотрудниками, помогая поддерживать контакт с центральным офисом компании и ее филиалами.

Интранет может и не иметь прямого соединения с Интернет. В большинстве случаев, соединение с Интернет увеличивает ценность Интранет, поскольку оно открывает доступ к ресурсам Интернет непосредственно с Web-страниц Интранет.

3.2. Корпоративные Интранет-сети

Применение Интернет и WWW-технологий в корпоративной сети, изолированной от Интернет, называется Интранет-технологией. Интранет-сети, получающие все более широкое распространение, состоят из внутрикорпоративных Web-серверов, доступ персонала к которым организован через ЛВС (локальная внутренняя сеть) или глобальные сети.

Информация внутри отдельной организации распределена по множеству компьютеров и хранится в виде разнообразных файлов, отчетов и сообщений электронной почты. Способ доступа ко всей информации не организован, поэтому многие организации создают Интранет - сети с внутренними Web-серверами, чтобы облегчить своим сотрудникам доступ к разнообразной информации. Благодаря связям с корпоративными базами данных, файл-серверами и хранилищами документов Web-серверы предоставляют сотрудникам компании самые различные виды информации через единый интерфейс - Web-браузер. Несколько начальных страниц служат гипертекстовыми связями со всеми видами документов и данных.

3.3.Небольшая Интранет

Небольшая Интранет не имеет выхода в Интернет и связи с офисами филиалов. Систему такого типа можно развернуть со сравнительно малыми затратами, пользуясь условно-бесплатным или бесплатным программным обеспечением, на базе существующих сетевых компонентов. Многие небольшие Интранет развернуты без использования выделенного аппаратного обеспечения.

Серверам Web не требуется мощных вычислительных ресурсов, такой вариант вполне работоспособен до того момента, когда Интранет значительно вырастет в размерах или трафик станет чересчур интенсивным. Чем меньше других задач будет выполнять компьютер, где установлен сервер Web, тем стабильнее окажется Интранет.

Приобретать дорогое коммерческое программное обеспечение сервера Web нет необходимости, особенно когда сеть только начинает создаваться. В Интернете можно найти приемлемые бесплатные и условно-бесплатные серверы Web. Это программное обеспечение имеется для большинства аппаратных платформ и сетевых операционных систем, в том числе для Windows 95, Windows NT, Macintosh и UNIX.

Небольшие сети часто служат только для доступа с пользовательских ПК (Персональных компьютеров) к единственному небольшому серверу файлов и печати или главному компьютеру.

Рис.1. Архитектура небольшой Интранет

Если сеть может работать по протоколам TCP/IP, то никаких дополнительных затрат на прокладку кабеля, сетевые платы или другое оборудование, которое используется в сети, не потребуется.

3.4. Сети среднего размера

На создание более сложной сети Интранет требуется чуть больше средств, чем для вышеописанного варианта. Одно из отличий конфигурации среднего размера от сети Интранет младшего класса — это использование выделенного сервера Web. Выделенный сервер быстрее, и он не "исчезнет", если невыделенный компьютер придется перезагрузить.

Выделенный сервер может также функционировать одновременно как сервер Web и как сервер электронной почты. Общепринятой практикой является объединение различных функций Интернет/Интранет в одной системе, если компьютер имеет достаточно ресурсов для их поддержки. Кроме того, сервер Web можно установить на компьютере, уже выполняющем другие функции, например на таком, как файловый сервер NetWare или Windows NT Advanced Server. При наличии достаточной вычислительной мощности файловый сервер способен справиться с выполнением и других серверных функций.

Системы такого типа обеспечивают дополнительные преимущества за счет стабильности электрического питания, регулярного создания резервных копий и мониторинга системы. Компьютер необязательно должен быть файловым сервером. Если система имеет избыточную вычислительную мощь, то она может использоваться еще и в качестве сервера Web.

Данная модель организации Интранет может быть дополнена за счет включения почтового сервера SMTP (Simple Message Transfer Protocol - простой протокол передачи сообщений). Почтовые серверы SMTP легко интегрируются в Интранет на основе Web, позволяют передавать данные во внешние по отношению к компании системы и открывают удаленным пользователям доступ в Интранет.

3.5. Сеть старшего класса

Реализация сети Интранет старшего класса возможна при условии финансирования, эту модель можно назвать идеальной для крупных организаций (Рис.3). В конфигурации такого типа выделенный сервер Web, работающий на максимально возможной скорости, способен поддерживать Интранет доступной круглосуточно. Этот сервер должен быть аналогичен другим, уже действующим в сети компании. Обычно выделенный сервер Web старшего класса представляет собой систему с процессором Pentium с тактовой частотой от 100 до 166 МГц. Системы такого типа могут одновременно обслуживать больше пользователей, чем более медленные системы, и они эффективнее при работе со сложными типами данных, такими, как апплеты Java, видеоклипы QuickTime компании Apple и поисковые механизмы для баз данных.

Большая сеть Интранет должна поддерживать сложные приложения, поэтому ее создание требует значительных затрат. Такие характеристики, как круглосуточная ежедневная работа и способность обрабатывать компоненты типа апплетов Java, требуют дополнительной вычислительной мощности и более строгого администрирования.

Сеть Интранет старшего класса обычно имеет канал доступа в Интернет и коммерческое программное обеспечение сервера Web. Она, как правило, содержит выделенный почтовый сервер на базе SMTP и обеспечивает встроенную клиентскую поддержку протоколов TCP/IP. Соединения с Интернет могут быть самыми разными, от каналов ISDN на 128 Кбит/с до frame relay (трансляция по кадрам) и каналов T-1 на 1,5 Мбит/с. При использовании небольших баз данных их ядро может работать как на сервере Web, так и на выделенном компьютере. База данных может стать основой любых служб Интранет, где нужны поиск и генерация отчетов.

Рис..2. Архитектура Интранет старшего класса

Еще одна возможность — это удаленный доступ. Он может быть организован по телефонным линиям через брандмауэр в такой конфигурации, чтобы наделенные соответствующими полномочиями пользователи могли из Интернет получить защищенный доступ в Интранет.

Особенность Интранет — возможность сначала создать небольшую сеть, а затем наращивать ее по мере необходимости. Интранет, реализованная с помощью настольного ПК, который обслуживает от 10 до 20 пользователей, может быть преобразована в работающую круглосуточно специализированную систему, которая в состоянии обслуживать тысячи пользователей. Кроме того, Интранет — одна из немногих корпоративных компьютерных систем, которую не нужно покупать сразу полностью.

Достоинства и недостатки Интранет - технологии проистекают из особенностей, заложенных при создании WWW-технологий:

· использование гипертекста обеспечивает связность разнородной информации;

· браузер (клиентская программа WWW-сервера) предоставляет единый, более простой интерфейс пользователя;

· унаследованные преимущества и недостатки архитектуры клиент-сервер приводят к сходным проблемам, возникающим при использовании баз данных.

4. Интранет ТУИТ

Сеть Интранет ТУИТ охватывает 4 этажа здания. Сеть имеет один IP-адрес для выхода в глобальную сеть это: 194.67.216.21.

Серверы сети Интранет ТУИТ:

1. В электронной библиотеке имеется 2 сервера. Один подключён с помощью витой пары, другой с помощью коаксиального кабеля, который идёт вниз на первый этаж. Здесь установлены компьютеры типа Pentium 3, Pentium с операционной системой Windows NT 4.0.

2. В аспирантском центре имеется 3 сервера, которые подключены с помощью витой пары. Один сервер для подключения к Интернет, другой для функционирования внутренней сети и третий для удалённого доступа. Здесь используются компьютеры типа Pentium 3, Pentium 3 и Pentium с операционной системой Windows NT 4.0.

Необходимо отметить, что внутренняя сеть Интранет ТУИТ начала формироваться на базе аспирантского центра во время проекта TEMPUS, затем расширение сети пошло в сторону библиотек (проект LIBANTA) и в сторону кафедры экономики (проект Института Всемирного Банка «Внедрение компонент ДО в высшее образование»).

3. На кафедре ЦТ и УС также имеется сервер, который подключён с помощью коаксиального кабеля.

4. Work group сервер с операционной системой Windows NT 2000.

5. В классе Siemens также стоит сервер.

6. На кафедре ТСиСК установлен сервер для проекта ДО, организованного Институтом Всемирного Банка (World Bank Institute), который подключён с помощью витой пары к библиотеке. Компьютер типа Pentium 3 с ОС Windows NT 4.0.

Серверы, которые подключены к сети с помощью витой пары, подключены через концентратор (concentrator, или hub). Hub осуществляет функции повторителя сигналов на всех отрезках витых пар, подключённых к его портам так, что образуется единая среда передачи данных – логический моноканал (логическая общая шина).

Отличительной чертой сети Интранет ТУИТ является то что, она построена по подобию сети Интернет, т.е. имеется Web сервер, FTP сервер (содержащий файловый архив), NNTP сервер – сервер новостей, имеется электронная почта E-mail, chat и интернетовский пейджер - ICQ.

Рис.3. Серверы Интранет ТУИТ

Доступ к ресурсам сети Интранет ТУИТ невозможен через Интернет, он организуется только по удалённому доступу через телефонную сеть. Удалённый доступ к интрасети ТУИТ институт предоставляет для своих зарегистрированных пользователей по 3 номерам телефонов (понедельник-пятница с 00:00 до 08:00 и с 17:00 до 24:00, суббота и воскресение – круглосуточно).

В адресном поле браузера (Internet Explorer, Netscape Communicator, Opera) вводиться адрес: http://www.teic.uz для доступа к информации о ТУИТ, электронной почте, доске объявлений, “Conference Room”, конспектам лекций, справочной, электронной библиотеке, информации о совместных проектах. По адресу: http://dlc.teic.uz можно выйти на сервер дистанционного обучения ТУИТ.

Лабораторная работа № 15

Модем. Классификация модемов. Устройство современных модемов.

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение характеристик, конструкции и принципа действия модема как оконечного устройства.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

- Ознакомиться с элементами ТА мобильной связи.

- Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

- Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

3. Модем

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Условная классификация модемов

2. Устройство современных модемов

3. Модемная технология К56flex

4. Схемы тракта передачи даных по разным стандартам

5. Быстродействие ИКМ-модемов

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванова Т.И. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.

2. Телекоммуникационные сети и системы. Конспект лекций. – Ташкент, ТУИТ, 2005.

3. Методические указания к данной лабораторной работе

4. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Модем – оконечный абонентский терминал

Модем – это оконечное абонентское устройство, выполняющее функции классической аппаратуры передачи данных по всевозможным каналам корпоративных сетей, а также роль устройства, создающего необходимые условия подключения домашнего компьютера к сети Internet.

Когда компьютер используется для обмена информацией по телефонной сети, необходимо устройство, которое может принять сигнал из телефонной сети и преобразовать его в цифровую информацию. На выходе этого устройства информация подвергается модуляции, а на входе демодуляции, отсюда и название МОДЕМ. Назначение модема заключается в замене сигнала, поступающего из компьютера (сочетание нулей и единиц), электрическим сигналом с частотой, соответствующей рабочему диапазону телефонной линии. Акустический канал этой линии модем разделяет на полосы низкой и высокой частоты. Полоса низкой частоты применяется для передачи данных, а полоса высокой частоты – для приема.

Существует большое разнообразие модемов в зависимости от конструкции, области применения, метода передачи, скорости передачи, сфере применения, интеллектуальных возможностей и реализуемых протоколов.

Один из вариантов структуры современного модема представлен на рис.1.

Модем состоит из адаптеров портов канального и DTE-DCE интерфейсов; универсального (PU), сигнального (DSP) и модемного процессоров; постоянного ПЗУ (ROM), постоянного энергонезависимого перепрограммируемого ППЗУ (ERPROM), оперативного ОЗУ (RAM), запоминающих устройств и схемы индикаторов состояния модема.

Порт интерфейса DTE - DCE обеспечивает взаимодействие с DTE. Порт канального интерфейса обеспечивает согласование электрических параметров с используемым каналом связи. Канал может быть аналоговым или цифровым с двух или четырехпроводным окончанием.

Универсальный процессор (PU) выполняет функции управления взаимодействием с DTE и схемами индикации состояния модема.

Он выполняет посылаемые DTE – АТ команды и управляет режимами работы остальных составных частей модема. Кроме того, универсальный процессор может реализовывать операции компрессии / декомпрессии передаваемых данных.

Рис. 1. Вариант структуры современного модема

Интеллектуальные возможности модема определяются в основном типом используемого PU и микропрограммой управления модемом, хранящейся в ROM.

Путем замены или перепрограммирования ROM иногда можно достичь существенного улучшения свойств модема, то есть произвести его модернизацию. Такого рода модернизация некоторых моделей модемов обеспечивает поддержку новых протоколов или сервисных функций. Для облегчения процесса модернизации в последнее время стали применяться микросхемы ФЛЕШ – памяти (Flash ROM) вместо микросхем ROM.

Схема ERPROM дает возможность сохранить установки модема в так называемых профайлах или профилях модема на время его выключения. Память RAM интенсивно используется для временного хранения данных и выполнения промежуточных вычислений как универсальным, так и цифровым сигнальным процессором.

На сигнальный процессор, как правило, возлагаются задачи по реализации основных функций протоколов модуляции (кодирование светочным кодом, относительное кодирование, скремблирование и т.д.), за исключением операции модуляции / демодуляции. Последние операции выполняются специализированным модемным процессором (DSP).

Лабораторная работа № 16

Системные ТА.

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Изучение характеристик, конструкции и принципа действия системных телефонных аппаратов.

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Ознакомиться с материалами учебного сайта (см. лабораторную работу №1 данных методических указаний)

2. Пройти тестирование в ПО Moodle

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Для выполнения лабораторной работы имеются:

1. Доступ в Интранет ТУИТ

2. Программная оболочка Moodle на сервере Интранет ТУИТ

3. Системный ТА.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы рекомендуется соблюдать следующую последовательность:

1. Зарегистрироваться в ПО Moodle, следуя указаниям лабораторной работы №1 данного методического указания .

2. Изучить материалы, расположенные в ПО Moodle.

3. Изучить методические указания к данной лабораторной работе.

4. Пройти тестирование в ПО Moodle

5. Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете (рабочей тетради) должны быть приведены краткие ответы на контрольные вопросы данного методического указания.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое системный ТА?

2. Причины появления системных ТА.

3. Назовите особенности системных ТА

4. Классификация системных ТА

5. Назначение элементов функциональной схемы системного ТА

ЛИТЕРАТУРА

1. Телекоммуникационные сети и системы. Конспект лекций. – Ташкент, ТУИТ, 2005.

2. Методические указания к данной лабораторной работе

3. Программная оболочка для дистанционного образования Moodle

4. Иванова О.Н. и др. Автоматическая коммутация. - М.: Радио и связь, 1988.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Системные телефонные аппараты.

За последние несколько лет учрежденческие средства телекоммуникаций претерпели значительные изменения. Это связано с интенсивным развитием и, как следствие, широким распространением современных учрежденческих АТС (мини-АТС и УПАТС). Параллельно развитию коммутационной техники появились новые разработки и в области терминального оборудования - оконечных устройств, подключаемых к УАТС и работающих под ее управлением. Такие телефонные аппараты получили название "системных" (или локальных).

Они не имеют непосредственной связи с городскими АТС и подключаются непосредственно к мини-АТС (или УПАТС). Кроме того, особенностью системных аппаратов является возможность работы только с теми УАТС, для которых они разработаны. Системный ТА одной фирмы-разработчика чаще всего невозможно подключить к УАТС (или мини-АТС) другой фирмы.

Системные телефонные аппараты можно подразделить на две группы, работающие либо по аналоговым, либо по цифровым линиям связи с УАТС

Телефонные аппараты и той и другой группы имеют дополнительные функциональные возможности, отличающие их от "классических" ТА. Имеют они и несколько конструктивных характеристик, к которым относятся:

1. функция FLASH (клавиша кратковременного отбоя). С ее помощью имитируется кратковременное нажатие на рычаг аппарата (размыкание линии). Этот искусственный прием - кратковременный отбой - используется как префикс команды для УАТС. Получив от абонента кратковременный отбой, она интерпретирует последующий набор не как номер вызываемого абонента, а как код какой-либо команды, например, поставить вызов на ожидание, переадресовать или вернуть его и т.д. Если такая клавиша отсутствует, то для подачи команды пользуются кратковременным нажатием на рычаг. Это не очень удобно, так как требует определенного навыка - дребезг механических контактов вносит элемент случайности, что в итоге не гарантирует однозначную реакцию УАТС. Например, чтобы повторить набор (если номер занят) или набрать новый номер, подключенный к городской линии, абонент нажимает на рычаг. При слишком коротком для полного отбоя, но достаточном для выполнения команды кратковременного отбоя нажатии большинство мини-АТС поставят данную городскую линию в режим ожидания. Для последующих входящих и исходящих соединений эта линия останется занятой до тех пор, пока не будет снята с ожидания. Обычно такую "потерянную линию" можно обнаружить только с помощью системного аппарата, имеющего индикацию состояния линий, обратив внимание на то, что линия дольше обычного находится в режиме ожидания. Цифровые системные ТА оснащены электронной функцией FLASH, которая обеспечивает размыкание линии на фиксированный интервал времени и не зависит от дребезжания механических контактов. Временной интервал учитывается при программировании мини-АТС, так как сложные станции имеют программную настройку продолжительности кратковременного отбоя.

2. функция HOLD (удержание линии). После нажатия этой клавиши микротелефонную трубку можно положить на рычаг, а установленное до этого соединение не прервется. Эта функция удобна в случае, когда к одной линии подключено несколько ТА (параллельное включение). Если трубка снята на одном аппарате, а разговор необходимо продолжить с другого, то первый аппарат нажатием клавиши HOLD переводится в режим удержания линии (чаще всего имеется световая индикация нажатия клавиши). После этого трубку можно положить на рычаг и продолжить разговор с любого из параллельных аппаратов, не заботясь о состоянии первого аппарата. Как только на другом аппарате трубка будет опущена (разговор окончен), первый аппарат автоматически выйдет из режима HOLD и линия будет освобождена.

3. конференц-связь. Одновременное общение по телефону сразу нескольких абонентов - телефонная конференция - удобно во многих случаях. Чаще всего сотрудники учреждений пользуются конференц-связью для деловых переговоров и консультаций. В общем случае возможность многостороннего телефонного разговора обеспечивается средствами УАТС (мини-АТС). Функция конференц-связи доступна абонентам только в том случае, если система внутренней телефонной связи построена на основе УАТС, где такая функция изначально реализована. В последнее время в связи с внедрением на городских ТфОП цифровых АТС услуги конференц-связи теоретически могут быть предоставлены и абонентам городской телефонной сети. Для установления сеанса конференц-связи абонент должен набрать лишь несколько цифр (определенный код) на своем аппарате.

Цифровые системы деловой связи (например, MD-110 фирмы Ericsson) предлагают пользователю новые многочисленные услуги, которыми они могут воспользоваться лишь с помощью цифрового системного ТА. Цифровой ТА обеспечивает аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование речи и сигналов, которые в цифровой форме передаются по абонентской линии до абонентского комплекта и обратно. Абонентская линия от абонентской оконечной установки до системы коммутации (мини-АТС) является цифровой и позволяет передавать по одной линии речевые и неречевые сообщения. Линейный интерфейс обеспечивает для группы цифровых системных ТА передачу информации по каналу первичного доступа 2B+D, т.е. одновременную передачу по двум каналам на скорости 64 Кбит/с и по одному каналу со скоростью 16 Кбит/с.

Системные ТА отличаются друг от друга габаритами, числом функциональных кнопок (например, в системном ТА типа DIALOG их может быть до 47), встроенным дисплеем и громкоговорителе.

Рис.1. Упрощенная схема цифрового системного ТА (типа DIALOG).

Цифровой системный ТА по своей функциональной и аппаратной конфигурации включает в себя: сетевой стык; схему управления; абонентский стык.

Сетевой стык поддерживает двустороннюю связь по 2-проводной абонентской линии. Стык состоит из схемы защиты линии, линейного трансформатора, преобразователя постоянного тока, линейного цифрового адаптера DASL, его схемы синхронизации и аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователя COMBO. Схема защиты линии обеспечивает защиту ТА от помех и пиков напряжения в линии. Линейный трансформатор предназначен для гальванического разделения ТА от линии. К линейному трансформатору подключается преобразователь постоянного тока. Питание ТА осуществляется от линии и преобразователь постоянного тока обеспечивает требуемое напряжение. Для работы преобразователя необходимо обеспечить напряжение, не менее 30 В от линии, на которой минимальное напряжение составляет 48 В. Обычно токопотребление у таких ТА не более 75 мА. Схемы транзисторов и последовательного регулятора обеспечивают стабильное напряжение +5 В, -5 В и+17 В.

Линейный стык построен на базе цифрового адаптера абонентского шлейфа DASL, управляемого микропроцессором. Цифровой адаптер DASL размещается в обоих концах, т.е. в линейном стыке системы коммутации и в ТА или терминальном адаптере.

COMBO (кодек + фильтр) предназначается для преобразования цифровой информации в аналоговую при входящем соединении и аналоговой в цифровую при исходящем соединении. Аналоговый сигнал от микрофона или громкоговорителя подается к входному усилителю, в котором осуществляется усиление сигнала. В целях удаления высокочастотных помех используется резистивно-емкостной предусилитель, после которого включен узкополосный фильтр, с помощью которого удаляются частоты вне разговорной полосы, т.е. менее 300 Гц и более 3400 Гц. Выбор числа уровней квантования сигнала производится с помощью частоты 8 кГц и любому уровню в одном из 256 присваивается 8-разрядная комбинация в формате ИКМ в соответствии с законом А МККТТ. 8-разрядное слово временно хранится в передающих буферах и в определенной фазе соединения передается цифровому адаптеру DASL для последующей передачи к абонентской линии по одному каналу В. В обратном направлении 8-разрядное слово передается от цифрового адаптера DASL к COMBO и временно хранится в приемных буферах. В определенной фазе соединения сигнал передается декодеру, который восстанавливает аналоговую форму сигнала. Узкополосный низкочастотный фильтр корректирует преобразованные сигналы и удаляет частоты более 3400 Гц. Восстановленный аналоговый сигнал передается к усилителю.

Схема управления ТА построена на 8-разрядном однокристальном МП, который предназначен для управления связью между сетевым стыком (системой коммутации) и абонентским стыком, а также управления выполнением всех функций аппарата. Микропроцессор определяет состояние трубки (определение момента ее снятия), функциональных кнопок и кнопок программирования, передает информацию по каналу В к абонентскому комплекту о снятии абонентом трубки или нажатии им кнопки.

Рис.2. Схема усовершенствованного цифрового системного ТА

При посылке текстового, акустического или оптического сообщения от станции к абоненту МП управляет работой дисплея, громкоговорителя и светодиодов.

Абонентский стык включает следующие элементы: операционные элементы, блок громкоговорителя, микротелефонную трубку, набор кнопок, стык X.

Операционные элементы делятся на визуальные и акустические. Визуальные элементы - буквенно-цифровой дисплей на ЖК и светодиоды. Буквенно-цифровой дисплей предназначен для отображения сообщения абоненту, как например: вызываемый абонент занят, набран несуществующий номер, набор недопустимого направления, переадресация вызова, автоматическое сообщение о набранном номере отсутствующего абонента (абонент в отпуске, на совещании и т.д.), номер вызываемого и вызывающего абонентов, реальное время, длительность разговора и тарифные данные и т.д. За кнопками закреплены светодиоды, отмечающие задействованную функцию.

К акустическим элементам относится громкоговоритель, который в системном ТА используется в качестве звонка и акустического индикатора входящего вызова, для приема речевых сообщений и выдачи зуммера специального оповещения. Функция HANDSFREE MODE - режим применения громкоговорителя, при котором микротелефонную трубку заменяют встроенные микрофон и громкоговоритель, работу которых обеспечивает специально разработанная ИС управления разговором.

Стык Х состоит из схем, которые обеспечивают запись разговора и подключение магнитофона, схему отдельной оптической сигнализации занятости ТА или схемы включения отдельного (внешнего) звонка.

Схемы записи разговора должны согласовать импеданс и уровень сигнала с внешним записывающим оборудованием. Исходящий и входящий разговорный сигнал подводится к схеме операционного усилителя, где они смешиваются и выравниваются по амплитуде с целью получения качественной записи.

Кнопки программирования предназначаются для закрепления определенных функций ПО станции (мини-АТС). Программирование кнопок выполняет абонент, закрепляя по своему выбору часто используемые функции за конкретными кнопками. Некоторые функции программируются самим абонентом: установка вызова на ожидание, переадресация вызова, кон-Ференц-связь, зуммер для вызова, находящегося на ожидании и т.д., в то время как другую часть функций можно программировать только с помощью оператора мини-АТС (см. главу 4).

Тастатурное поле системного ТА также содержит кнопки набора цифр и кнопки, за которыми жестко фиксированы функции, назначение которых не может меняться программно. Например, для ТА типа DIALOG, это кнопки:

· Prog - программирование, с ее помощью включается и выключается режим программирования ТА;

· Access I - инициирование или прием вызова по первой линии доступа (первый В канал);

· Access 2 - инициирование или прием вызова по второй линии доступа (второй В канал);

· Inquiry - наведение справки по третьей линии доступа;

· Transfer - переадресация вызова другому абоненту. Обычно переадресация вызова от абонента, участвующего в разговорном соединение, осуществляется к любому абоненту мини-АТС;

· Mute - кнопка отключения микрофона в целях обеспечения секретности разговора или переговоров с окружающими абонента лицами, чтобы собеседник на другом конце не почувствовал отключение;

· Speaker - включение функции громкоговорителя;

· Clear - разъединение соединения; регулирования громкости - позволяет регулировать громкость входного сигнала в любом режиме работы ТА (с микрофоном или громкоговорителем);

· Menu - кнопка позволяет выбирать отображаемые на дисплее функции:

Ø OPEN - ТА не заблокирован,

Ø АСС - доступ к счету,

Ø AVTH - код санкционированного доступа,

Ø TIME - измерение времени,

Ø LOCK - ТА заблокирован,

Ø DND - функция "не мешать",

Ø LNR - повторение последнего набранного номера,

Ø GCUP - групповой переприем вызова (переадресация),

Ø CAB - дополнительный вызов,

Ø PAG - поисковый вызов,

Ø DIAL - выполнение распределения сообщений,

Ø CAW - вызов поставлен на ожидание,

Ø ГМТ - вхождение в связь,

Ø CUP - переприем вызова,

Ø COST - распечатка тарифных данных,

Ø CNF - конференц-связь,

Ø МСТ - маркировка злонамеренных вызовов.

Общее число программируемых функций зависит как от типа системного аппарата, так и от установленного в офисе фирмы коммутационного оборудования (мини-АТС). Кроме того, возможность для абонентов пользоваться той или иной группой дополнительных услуг связи зависит также от типа городской АТС, к которой офисная АТС непосредственно подключена.

Лабораторная работа № 17

Модульный контроль 2

Вопросы к Модульному контролю студенты смогут получить у преподавателя или на учебном сайте «Учебная практика ч.1» Интранет ТУИТ http://www.teic.uz/dlnet.

Студентам будет предложена одна из форм интерактивного общения с преподавателем:

· Форум

· Чат

· Электронная почта

Лабораторная работа № 18

Итоговое занятие

Итоговое занятие проводится в интерактивном режиме с помощью учебного сайта «Учебная практика ч.1» Интранет ТУИТ http://www.teic.uz/dlnet.

Студентам будет предложена одна из форм интерактивного общения с преподавателем:

· Электронная почта

· Итоговое тестирование с правом одной попытки

Содержание

стр

	Предисловие………………………………………………………………………………	2
	Тематика лабораторных занятий по дисциплине «Учебная практика, ч.1»…………..	3
1.	Вводное занятие. Методика работы с учебным сайтом «Учебная практика, ч.1» («Уч.Пр.ч.1») и материалами электронной библиотеки интрасети ТУИТ……………	4
2.	Обобщение сведений о принципах построения сетей электросвязи на примере ТашГТС……………………………………………………………………………………	16
3.	Общая структура коммутационных устройств (КУ). Типы элементов, на которых реализован КУ…………………………………………………………………………….	29
4.	Элементная база КУ. Реле. Геркон, гезакон, феррид…………………………………...	39
5.	Искатели. ШИ, ДШИ……………………………………………………………………..	45
6.	Многократные координатные соединители. МКС,МГС,МИС, МЭС, МФС…………	48
7.	Оконечные технические устройства. Классификация ТА. ЭАП, ……………………..	54
8.	ТА. Схемы защиты от местного эффекта.Токопрохождение…………………….........	62
9.	Модуль 1…………………………………………………………………………………..	68
10.	Многофункциональные телефонные аппараты…………………………………………	69
11.	Бесшнуровые ТА…………………………………………………………………….........	75
12.	ТА мобильной связи. Перспективные разработки в классе ТА………………………..	81
13.	Элементы LAN(типы локальных сетей, компоненты, базовая терминология)………	86
14.	Составные части Intranet ТУИТ………………………………………………………….	98
15.	Модем. Классификация модемов. Устройство современных модемов……………….	109
16.	Системные ТА…………………………………………………………………………….	112
17.	Модуль 2…………………………………………………………………………………..	120
18.	Итоговое занятие………………………………………………………………………….	121

Методические указания

к лабораторным занятиям

по дисциплине

«Учебная практика ч.1»

для бакалавров направления образования

5522300 – Телекоммуникации

Рассмотрены и одобрены на заседании

кафедры ТС и СК

протокол № от 2005г.

Рекомендованы к тиражированию в типографии ТУИТ.

Составители Тверитина О.О.

Садчикова С.А.

Ответственный

редактор Сон В.М.

Корректор Павлова С.И.