Компьютерные телекоммуникации

РЕФЕРАТ

ПО ИНФОРМАТИКЕ

НА ТЕМУ:

«КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»

Оглавление

Введение

1. Модемная компьютерная телекоммуникация

2. Организация связи

3. Программное обеспечение модемной телекоммуникации

4. Факс-модемная телекоммуникация

Введение

Одной из основных составляющих и определяющих прогресса человеческого общества является уровень его коммуникабельности. Развитие технических средств связи способствовало прогрессу коммуникабельности; растущие требования к постоянному повышению уровня коммуникабельности стимулировали развитие соответствующих средств связи. Современная коммуникабельность общества все более принимает компьютерный вид, основу которого составляет компьютерная телекоммуникация, необходимыми предпосылками которой являются развитая сеть телекоммуникационной системы связи с ЭВМ, в первую очередь, массовый класс ПК. Компьютерная телекоммуникация позволяет в рамках указанных технических средств оперативно (вплоть до режима реального времени) обмениваться информацией (практически любого типа) абонентам, имеющим ЭВМ, оборудованные специальными техническими средствами, снабженные соответствующим ПО и подключенным к линиям связи того или иного типа. В рамках компьютерной телекоммуникации пользователь ЭВМ получает возможность: организовать электронную почту, получать доступ к удаленным БД/БЗ, разделять вычислительных сетей, участвовать в теледискуссиях, производить через свой ПК банковские операции и многое другое. Компьютерную телекоммуникацию рассматривают на трех уровнях: модемная, ЛВС и ГВС.

1. Модемная компьютерная телекоммуникация

Характерной чертой современного использования ПК является организация на их основе информационного обмена по каналам связи. Этому способствует не только быстрый рост парка различного типа ПК, появление доступных технических средств (модем, факсы и т.д.), телефонная связь, но и настоятельная потребность оперативного решения целого ряда важных задач во многих приложениях: различного рода информационное обслуживание; электронная почта; коммерческая, биржевая и управленческая деятельность; банковское дело; делопроизводство и многое другое. В этом плане большой интерес представляет группа недорогих ПС, предназначенных для организации компьютерной связи по традиционным телефонным и телеграфным линиям, сеть которых в европейской части бывшего Союза достаточно хорошо развита, в последние годы проходит модернизацию и имеет выходы на все страны мира, позволяя использовать и ресурсы глобальных информационно-вычислительных сетей, например Интернет.

2. Организация связи

Уровни развития и возможности ПС данной группы различны и выделяются два основных вида связи: двух локальных ПК и модемная связь ПК с удаленным абонентом, в качестве которого может выступать, в частности, другой ПК или факс. К первому уровню можно отнести ПС, поддерживающие простую связь двух ПК, соединенных через последовательные порты соединительным кабелем. Типичными примерами являются программы FastWire, DeskLink, InterLnk и другие, позволяющие осуществлять файловый обмен между двумя IBM-совместимыми ПК (клиентом и сервером), объединенными через последовательные порты соединительным кабелем (длиной до 50 м). Более развитые возможности телекоммуникации предоставляют ПС, поддерживающие модемную связь ПК по телефонным каналам с удаленным абонентом. При этом используется ISDN-технология цифрового обмена, при которой по одной и той же телефонной линии одновременно передается речевая информация и с высокой скоростью цифровая информация.

Наиболее распространенным и доступным видом связи является телефонная, позволяющая осуществлять связь по коммутируемым или выделенным каналам. Так как в телефонной линии связи используется передача аналоговой информации, а ЭВМ работает с дискретной (цифровой), то для обеспечения интерфейса обоих типов информации используются специальные устройства - модема, осуществляющие модуляцию дискретного сигнала в аналоговый и обратную операцию демодуляции. Модем (факс-модем) представляет собой устройство в составе аппаратуры передачи данных, осуществляющее функции преобразования потока битов в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по некоторому аналоговому каналу связи (телефонному, телеграфному, кабельному, радио, спутниковому, световоду и т.д.), и наоборот. Большинство модемов разрабатывается в соответствии со спецификой национальных и международных стандартов, обеспечивая совместимость устройств и каналов связи. Модемы относительно компоновки с ЭВМ могут быть как встроенные, так и внешние, но в любом случае они являются посредниками между ЭВМ и телефонной линией связи.

В настоящее время именно модемы являются наиболее широко используемыми аппаратными средствами для обеспечения соединения ПК по каналам связи с удаленными абонентами (ЛВС, ГВС, другая ЭВМ, факс и т.д.). При выборе типа модема для своего ПК следует учитывать их распространенность, совместимость с другими типами модемов, соответствие используемых линий связи и возможности сопутствующего ему ПО. Наиболее распространенными в настоящее время являются модемы Hayes-типа, использующие стандарт АТ-языка (предназначен для работы с модемами и представляет собой стандартный набор команд). При передаче информации через модем используются два способа: асинхронный и синхронный, позволяющие выделять для корректности передачи. Так как каждый символ имеет байт-битовое представление, то передача символов производится побитно один за другим.

При асинхронной передаче каждый передаваемый символ представляется бинарным пакетом длиной 11 бит: первый бит пакета является начальным (нб), за ним следует 8 бит бинарного кода передаваемого символа, затем бит контроля (бк) на четность/нечетность и завершает пакет конечный бит (кб). В случае схемы проверки на нечетность значения битов нб, Бк и кб выбираются такими, чтобы общее число единичных битов в пакете было нечетным. При синхронной передаче символы передаются блоками, каждый из которых открывается двумя начальными синхросимволами (сс), за ними следуют 8-битные коды некоторого количества передаваемых символов, завершающих контрольными битами (КоБ) и двумя конечными синхросимволами. Так как реализация асинхронной схемы передачи/приема информации достаточно проста и дешева, то она используется весьма широко. Вместе с тем она относительно медленная, ибо каждый передаваемый символ нагружается тремя сопутствующими битами (нб, Бк, кб), т.е. избыточность составляет 37.5%, что существенно влияет, все более широкое распространение находит синхронный принцип передачи информации для ПК, что обеспечивается соответствующими технико-программными средствами (например, широко используемая плата IRMA фирмы DCA для IBM-совместимых ПК и др.).

Наряду с типом сигнала (аналоговый или цифровой) и способом передачи информации (асинхронный и синхронный), поддерживаемых модемами, они характеризуются режимами направленности передачи, допускают три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный. Симплексный режим характеризуется однонаправленностью передачи информации и используется, как правило, в системах сбора и регистрации информации, поступающей только в одном направлении (к ЭВМ) от внешних устройств (датчиков и т.д.) аналогового типа. Данный режим используется и в некоторого типа локальных информационно-вычислительных сетях. Полудуплексный режим характеризуется двусторонним потоком информации, но в каждый момент времени передача производится только в одном направлении. Наиболее широко полудуплексный режим используется для обмена информацией между головной ЭВМ и удаленными терминалами. Данный режим из-за возникающих временных задержек - относительно медленный. Дуплексный режим характеризуется одновременной передачей информации в обоих направлениях, избавлен от последствий задержек предыдущего, но значительно дороже двух предыдущих. Однако он используется при необходимости обеспечить быстрый обмен информацией между ЭВМ и её удаленной периферией.

Телефонная линия является средой (или каналом), по которой происходит непосредственная передача информации и которая в настоящее время является наиболее массово используемой. Более дорогой средой является коаксиальный кабель (подобный используемому в кабельном телевидении), обеспечивающий высокую пропускную способность порядка 10 бит/с. Коаксиальные кабели наиболее часто используются для организации соединения между ПК в территориально ограниченных (как правило, в пределах одного здания) ЛВС. В ряде случаев они используются вместо телефонных линий связи. В отличие от упомянутых сред передачи информации для микроволновой служит атмосфера. Данная среда интенсивно используется для передачи больших объемов информации на длинные расстояния. Но так как распространение микроволн ограничивается кривизной земной поверхности, то для передачи их на большие расстояния требуются специальные системы ретрансляторов. В настоящее время более половины телефонных систем связи используют микроволновую среду. Однако в целом ряде случаев данный тип среды имеет существенные недостатки, которые позволяет успешно устранять использование спутниковой связи. Стоимость спутниковых систем связи достаточно велика и действуют они подобно системе ретрансляторов для случая микроволновой среды. Более того, спутниковая связь имеет ряд существенных недостатков: поврежденность атмосферным и солнечным влиянием, сложность обеспечения защиты от несанкционированного доступа к передаваемой информации и др. Поэтому, несмотря на доминирующую роль спутниковой связи на длинные расстояния, революционизирующую роль в системах связи призвана сыграть оптоволоконная технология из-за низкой стоимости, высокой пропускной способности, низком уровне помех и т.д. Данная система связи особо бурно развивается в США и Японии. Рассмотренные средства связи в значительной степени используются для организации как модемной телекоммуникации, так и в локальных и глобальных информационно-вычислительных сетях.

3. Программное обеспечение модемной телекоммуникации

Программное обеспечение модемной телекоммуникации, в первую очередь, для класса ПК в настоящее время достаточно многочисленно, разнообразно и позволяет организовать обмен информацией на различных уровнях. На ранних этапах своего развития данные средства имели ограниченный набор возможностей по установлению связи с удаленным абонентом по телефонному каналу связи и организации файлового обмена (Kometa, UniCom и др.). Дальнейшим развитием модемной телекоммуникации явилось включение ее функций в состав ПС массового применения, позволяя пользователю непосредственно из их среды осуществлять обмен информацией по телефонным каналам с другим ПК (PcTools, Norton Commander, Sprint, Quattro, Ms Word, Expert Choice, Ms Excel и др.)

Наконец, отдельную группу составляют ПС, специально ориентированные на поддержку различного типа модемных телекоммуникаций на основе ПК, обеспечивающие развитые встроенные средства программирования задач телеобработки различного рода информации. Именно на данной группе ПС для класса IBM-совместимых ПК будет делаться акцент в дальнейшем, что нисколько не сужает представления об общих тенденциях в этой области компьютерной технологии. Популярными пакетами данной группы являются ProComm Plus, PibTerm EZ, PsPlus, QModem, Telemate, RenComm, Telix, SmartCom, CrossTalk,Kermit и ряд других интересных средств поддержки модемной телекоммуникации на IBM-совместных ПК. Достаточно детально вопрос модемной телекоммуникации рассмотрен на основе апробации 4-х популярных пакетов: ProComm Plus, Telix, PibTerm EZ, QL2Fax, которые в совокупности достаточно хорошо характеризует основные функции, возможности, организацию и интерфейс с пользователем ПС данного типа. При этом указанные средства в значительной мере определили дальнейшее развитие ПС данного типа, став во многих отношениях стандартами дефакто на организацию модемной компьютерной телекоммуникации.

В частности, пакет Quick Link II Fax (QL2Fax) фирмы Smith Micro Software поставляется совместно с факс-модемом и является хорошим примером комплексного решения проблемы организации надежной и удобной факсмодемной связи на основе IBM-совместных ПК с использованием современных информационных технологий. Пакет имеет развитый и достаточно простой интерфейс с пользователем типа меню, обеспечивая его в любой момент нужной функцией; поддерживаются все возможности модемов Hayes-типа и большинство не совместимых с ними, обеспечивая скорость передачи данных в диапазоне 300-15200 бод (единица скорости передачи данных по линиям связи - соответствует одному биту/с). Факс-модемный режим позволяет осуществлять обмен на основе приемно-передающих факс-модемов, обеспечивающих скорость передачи 9600 бод. Пакет позволяет легко реализовывать логическую связь ПК с абонентом посредством поддержки большого типа терминальных эмуляторов; поддерживает широкий набор протоколов передачи и исправления ошибок, включая протоколы Kermit и SuperKermit, популярные при организации обмена с ЭВМ общего назначения. Развитые средства пакета позволяют конвертировать документы разных форматов (bmp, pcx, ASCII, img, tiff и др.) в стандартный факс-стандарт для передачи их по линиям связи; пакет непосредственно читает и передает на факс файлы, подготовленные в среде популярного текстового процесса WordPerfect 5.X. При этом передача факс-документов может производиться как специальной утилитой в монопольном режиме из среды MS-DOS, так и в фоновом режиме. Наряду с этим пакет располагает внутренним SCR-языком, базирующимся на простых англоязычных командах и позволяющим легко и быстро создавать SCR-документы, управляющие режимами связи и передачи данных, расширяя возможности пакета. С пакетом поставляется ряд SCR-документов, позволяющих, например, осуществлять доступ к абонентам сервисных сетей CompuServe, Dow Jones и QEnie.

Наряду с возможностью посредством модемной телекоммуникации осуществлять связь с любым абонентом, имеющим соответствующие средства (ПК+модем+ПС), пользователь получает доступ к ряду известных абонентских сервисных систем (АСС), среди которых можно отметить такие популярные, как E-mail, CompuServe, DowJones, MeadData Central, Prodigy и др. наиболее часто используемой является E-mail, представляющая собой электронную почту, пользователи которой указывают её в качестве обычных почтовых реквизитов. Большая ACC CompuServe включает более 750 000 абонентов, обеспечивая им доступ к разнообразной информации по более, чем 1000 различным предметным областям. Более специальными АСС являются: DowJones (обеспечивает доступ к различного типа финансово-коммерческой и экономической информации), Prodigy (обеспечивает абонента справочной информацией по торговле, туризму, финансам и др., включая возможность поиграть в популярные компьютерные игры или заказать авиабилеты), Mead Data Central (располагает тремя основными информационными разделами - материалы из большинства крупнейших газет мира (Nexis), юридическая (Lexis) и медицинская (Medis) информация). Особую группу АСС составляют так называемые электронные доски объявлений (BBS), позволяющие оперативно обмениваться информацией большим группам пользователей-абонентов, а также проводить различные коллективные мероприятия (телеконференции, дискуссии, брифинги, игры и т. д.). Как правило, телекоммуникационная BBS-утилита используется для обеспечения бесплатной связи между членами оформленного коллектива пользователей ПК (группа, клуб). Для доступа к АСС пользователь должен располагать ПК с модемом и соответствующей программой-утилитой (СompuServe, Prodigy, Nexis и др.). Многие популярные пакеты модемной телекоммуникации включают доступ к наиболее известным АСС в качестве встроенного средства.

Наряду с перечисленными из более новых ПС обеспечения модемной телекоммуникации можно отметить поставляемые с оболочкой Ms Windows for WorkGroups средство Terminal, позволяющее производить обмен с удаленным ПК по телефонным каналам текстовыми и бинарными файлами. Другим средством оболочки является Ms Mail, обеспечивающее функции электронной почты не только для одного, но и группы пользователей на одном ПК, а также для пользователей в рамках почтовой службы рабочей группы, обеспечиваемой локально связанными ПК. Из отдельных ПС для обеспечения модемной телекоммуникации для IBM-совместимых ПК можно отменить интересный пакет WinFax.

4. Факс-модемная телекоммуникация

В качестве интересного средства данного типа можно рассмотреть пакет WinComm фирмы Derlina. Функционируя в среде Windows версии не ниже 3.1, пакет характеризуется следующими основными техническими требованиями: IBM-совместимый ПК (не ниже Intel-386) с ОП объемом не менее 8 Мбайт, ВП не менее 16 Мбайт и модем Hayes-типа (для возможности обмена бинарными файлами, упорядоченного опроса абонентов и коррекции ошибок). Основными функциями пакета являются: подготовка, передача и прием факс-документов, управление режимами факс-работы, обеспечение обмена бинарными файлами, организации электронной почты, конвертация факсов в формате редактируемого текста и др.

Пакет позволяет так же легко передавать факс-документы (факсы), как и выводить их на печать, при этом для передачи факса указываются только имя абонента, его номер и само содержимое факса. При передаче факса из некоторого Windows-приложения или непосредственно из пакета пользователю предоставляется возможность включать в него: титульную страницу, любой созданный в Windows-приложении документ, а также скопированный посредством сканнера Twain-типа или WinFax-сканером объект. Перед началом собственно передачи факса его содержимое конвертируется в бинарный файл факс-формата, затем пакет пересылает созданные файлы указанному абоненту. Пересылка факса из Windows-приложения достаточно проста: указывается в качестве текущего принтера драйвер принтера пакета WinComm и инициируется операция печати, пакет запрашивает адрес абонента и пересылает факс. Передача факса производится в фоновом режиме при выполнении инициировавшего передачу приложения. При передаче факса непосредственно из пакета указываются необходимые для включения в него компоненты, самым простым способом передачи одностраничного факса является посылка титульной страницы с включением в ее текстовую область необходимого текста сообщения. Средства пакета позволяют снабжать факс авторскими пометками, страницы - определенными ГО или электронной подписью.

Получать факсы можно как непосредственно (режим переднего плана), так и в фоновом режиме в момент выполнения некоторого Windows-приложения. При необходимости приступить к работе с полученным факсом пакет может его визуализировать, вывести на принтер или конвертировать в редактируемый текстовой формат. Наряду с передачей, приемом и управлением этими процессами пакет WinСщьь поддерживает целый ряд других полезных функций, из которых отметим следующие. Получаемые факсы являются бинарными файлами факс-формата, пакет позволяет конвертировать их обратно в текстовые или графические файлы форматов, пригодных для средств оптического распознавания символов. Пакет поддерживает режим обмена бинарными файлами, что позволяет использовать его для быстрого обмена данными в режиме модемной телекоммуникации. При использовании MsExchange или других E-mail систем, поддерживаемых пакетом его можно использовать для организации электронной почты. Более расширенные возможности поддерживает версия WinComm Pro пакета.

После активации пиктограммы пакета WinComm на экране визуализируется основное окно пакета (ООП), содержащее главное меню и Phonebook-подокно, содержащее меню групп его функций и каталог пиктограмм, поддерживаемых пакетом абонентов.

Группы функций ГМП доступны на протяжении всего периода работы с Phonebook-подокном, их функции, отличаясь в общем случае, во многом совпадают с одноименными функциями меню подокна. Функции File-группы позволяют: открыть подокно для определения нового /существующего абонента, сохранять состояние текущего сеанса в соответствующем файле, удалять существующий абонент из каталога, получать информацию по атрибутам выбранного абонента, устанавливать связь с абонентом завершать работу с пакетом. Функции и переключатели Layout-группы позволяют: выводить каталог абонентов по их пиктограммам, именам или именам содержащих их описания файлов, упорядочивать их, управлять визуализацией и другие. Функции Options-группы позволяют: определять внешние утилиты для просмотра текста и содержимого системного буфера обмена (СБО), указывать размещение каталога абонентов, определять время задержки и звуковую индикацию и другие. Функции Automation-группы позволяют создавать, редактировать и выполнять программы, написанные на внутреннем языке пакета, предоставляя возможность создавать документы, расширяющие функции пакета. Посредством функций Window-группы предоставляется возможность реорганизовывать способ перекрытия окон и просматривать содержимое СБО. По функциям групп Register и Upgrade можно оперативно регистрировать пакет и обновлять его версии. По функциям Help-группы можно оперативно получать справочную информацию по пакету и его отдельным функциям, эту же информацию можно получать и по F1-клавише.

Активация любого абонента из каталога пакета открывает соответствующее ему подокно сеанса связи, содержащее несколько модифицированное по составу групп функций ГМП, набор функций подокна и рабочее поле для формирования факс-документов. Первая строка абонент-окна идентифицирует полное название пакета и имя текущего (активного) абонента из каталога пакета. Вторая - содержит модифицированное ГМП, в котором неизвестными остались только группы функций Window и Help, а File-группа во многом сохранила свои функции, но уже относительно текущего абонента. Остальные группы функций ГМП обеспечивают:

Edit - редактирование текста текущего факс-документа,

Layout - установку режима визуализации абонент-окна,

Properties - включают те же опции для настройки режима обмена, что и одноименная функция меню Phonebook-окна, но относительно уже активного абонента,

Transfer - проведение активного мониторинга текущего сеанса связи, а также переопределение для него протоколов обмена и других параметров,

Automation - дополнительно к функциям одноименной группы Phonebook-окна дает возможность разработки пользовательских программ на внутреннем языке пакета.

Третья строка абонент-окна содержит меню функций для управления режимом выполнения сеанса связи с текущим абонентом: установление связи с абонентом, включение объектов в факс-документ, переопределения опций обмена, определения опций и местоположения принимаемых/передаваемых факсов, определение шрифтов для факса и другое. Само рабочее поле факс-документа абонент-окна служит для визуализации и работы с документом и может перекрываться окнами для соответствующих сообщений и диалога с удаленным абонентом и пользователем. При этом следует иметь в виду, что в полном объеме функции меню всех уровней пакета поддерживаются только в его версии WinComm Pro, однако и в рамках рассмотренной массовой версии WinComm пользователь получает достаточно эффективное средство для обеспечения на своем IBM-совместимом ПК факс-модемной телекоммуникации, включая электронную почту.

Подводя итог, можно отметить, что опыт работы в области прикладной компьютерной информатики и многочисленных наблюдений с полной ответственностью можно констатировать так, что подавляющее число пользователей ПК из области коммерческих приложений вполне может ограничиться стандартным текстовым редактором, электронными таблицами, средствами модемной телекоммуникации систем MS-DOS или WINDOWS (при наличии ПК на базе Intel 80386 с ОП объемом 8 Мбайт и выше и НМД емкостью не менее 100 Мбайт), что вполне могут обеспечить уже достаточно доступные портативные ПК.

Список используемой литературы

1. В.З. Аладьев, Ю.Я. Хунт, М.Л. Шишаков

Основы информатики учебное пособие второе издание 1999 год, Москва