Содержание
Введение.. 2
Internet = TCP/IP.. 2
Проводная связь.. 3
Подключение по существующим кабельным сетям.. 3
..., v.34, v.90. 3
DSL. 4
Кабельные модемы.. 4
Подключение по выделенным линиям.. 5
ISDN.. 5
Frame Relay. 6
Большие масштабы.. 7
ATM... 7
SDH/SONET. 8
DWDM... 8
Беспроводная связь.. 8
Стационарный доступ.. 8
DBS/DTH.. 9
Спутниковые каналы VSAT. 9
Radio-Ethernet (стандарт 802.11) 10
NMT-450i 10
GSM... 11
GPRS. 11
CDMA, IS-95. 12
CDMA2000. 12
UMTS, W-CDMA.. 13
Спутниковая телефония. 13
DECT. 14
FLEX/POCSAG.. 14
VoIP.. 14
Заключение.. 16
Определения и термины... 17
Список литературы и Internet-ресурсов.. 18
Литература.. 18
Internet-ресурсы.. 18
Если задать вопрос, что такое Интернет, разным людям, то мы получим довольно сильно различающиеся ответы. Для многих Интернет - это Всемирная Паутина WWW, для других - рекламоноситель, для кого-то - учебная среда, а для некоторых - рассадник преступности. Для тех, кто занимается технологиями связи, Интернет - это самое обширное в мире объединение компьютеров и сетей, взаимодействующих между собой с использованием семейства протоколов TCP/IP. Неспециалисту такое определение, конечно, мало о чем говорит. Но Интернет пока еще находится в начальной фазе своего развития, а это значит, что любой пользователь должен быть хоть немного специалистом. Может быть, лет через 20-30 мы будем слышать о протоколах не чаще, чем о внутреннем устройстве телевизора, но эти времена еще не наступили, а работать нужно уже сейчас...
Итак, протокол TCP/IP. Точнее, семейство протоколов. Что стоит за этим названием? Специалисты обычно настаивают на слове "семейство", чтобы подчеркнуть достаточно сложное устройство сети, в которой для поддержки основных протоколов, передающих полезные данные, существует целый ряд вспомогательных протоколов управления работой сети. Однако на нашем популярном уровне мы можем ограничиться двумя протоколами этого семейства - IP и TCP.
Протокол IP (Internet Protocol) предназначен для передачи между компьютерами, подключенными к сети, дейтаграмм или пакетов. Пакет - это порция данных (размером от нескольких байт до килобайт), которая должна быть неделимой порцией доставлена от отравителя к получателю. Понятно, что для такой доставки необходима однозначная адресация компьютеров в сети. Правила этой адресации и механизмы эффективной доставки (маршрутизации) пакетов как раз и составляют ядро семейства TCP/IP.
Протокол TCP (Transmission Control Protocol) в первом приближении можно считать надстройкой над протоколом IP. Суть его заключается в установлении между двумя сторонами в сети постоянного соединения для передачи данных. Передача по-прежнему осуществляется по протоколу IP, но вышестоящий протокол TCP внимательно следит, чтобы все пакеты были доставлены, причем в надлежащем порядке следования. Тогда, объединяя содержимое пакетов, мы получим непрерывный поток данных, передаваемых от отправителя к получателю. Причем, сеть передачи данных становится прозрачной для взаимодействующих сторон.
Казалось бы, TCP - лишь небольшое усовершенствование IP. Однако на практике он открывает, по сравнению с IP, настолько же больше возможностей, насколько телефон по сравнению с телеграфом. Суть этого различия фундаментальна для всех технологий связи, и я не раз еще буду о ней упоминать: IP обеспечивает передачу пакетов, а TCP поддерживает соединение (канал, сеанс).
Практически все службы в Интернете - WWW, электронная почта, FTP, ICQ, RealAudio и т. д., и т. п. - основывают свою работу на протоколах IP и TCP. Поэтому там, где есть TCP/IP, - там есть и Интернет. При этом приложениям, которые работают с Интернетом, в первом приближении безразлично, каким образом им доставляются IP-пакеты. Это свойство Интернета называют прозрачностью.
Однако отмеченное безразличие к способу доставки трафика все-таки не беспредельно. Нам (и нашим приложениям) может быть все равно, как доставляются пакеты, но далеко не безразличны скорость и надежность этой доставки. Ведь, в конечном итоге, IP-пакеты между компьютерами передаются не святым духом, а по тем или иным физическим каналам связи. Технические и экономические характеристики этих каналов очень сильно сказываются на возможностях работы в Сети. Именно вокруг этих характеристик и возникает все многообразие современных технологий передачи данных, к обзору которых я теперь и перехожу.
Подключение по существующим кабельным сетям
Эти немного странные обозначения давно уже стали привычными для тех, кто пользуется Интернетом из дома. Это тоже названия протоколов, но не тех, которые используются в Интернете, а тех, которые обеспечивают взаимодействие между собой двух модемов, соединяющихся по обычной телефонной линии. Например, вашего и провайдерского. Возникает естественный вопрос: а почему модемы не могут сразу соединиться "по IP"? Ответ заключается в уже упоминавшейся прозрачности Интернета и универсальности протокола IP. В нем просто не может быть предусмотрена специфика передачи данных по телефонным линиям. Ведь те же самые IP-пакеты должны передаваться и по коаксиальному кабелю, и по оптоволокну, и по радиоканалу. Специфика каждой среды учитывается в конструкции оконечных устройств. В нашем случае - модемов. На самом деле, традиционный модем - весьма странное устройство. Он используется для того, чтобы передавать данные по телефонной линии, изначально предназначенной только для передачи голоса. Способ передачи состоит в том, что поступающую от компьютера информацию модем превращает в определенного рода шумы, которые модем на другом конце линии воспринимает и снова преобразует в цифровые данные. Большинство проблем модемной связи возникает из-за низкого качества телефонных линий, по которым и голос-то порой слышен плохо. Поэтому модемы при установлении соединения всегда тестируют линию и сообразно результатам выбирают один из реализованных в них протоколов взаимодействия, отдавая приоритет либо скорости, либо надежности.
Основной современный протокол модемной связи - v.34, который обеспечивает скорость до 33 600 бит/с. Большую скорость передачи на обычных телефонных линиях обеспечить нельзя. Ограничение накладывается стандартами на качество телефонной связи, реализованными в оборудовании АТС. Однако протокол v.90, поддерживаемый сейчас большинством модемов, обеспечивает скорость до 53 000 бит/с в одном направлении при условии, что оборудование Интернет-провайдера непосредственно взаимодействует с оборудованием АТС.
На этом резервы производительности обычных модемов полностью исчерпаны. Дальнейший рост скорости невозможен. Но нужно четко понимать почему: скорость модемной связи ограничена параметрами телефонного оборудования на АТС, которое предназначено для передачи голоса, а не параметрами телефонной проводки.
Вот тут-то и скрывается неожиданный резерв дальнейшего роста.
Ведь если не кодировать данные в виде шумов, подделываясь под человеческий голос (с частотой от 300 до 3400 Гц), а передавать их сразу по телефонной линии в двоичном формате, то в ту же самую линию можно протолкнуть в десятки, а то и в сотни раз больше информации, используя высокие частоты. Конечно, никакая АТС не сможет эти данные воспринять и передать другой АТС. Но этого и не надо. Поставим оборудование Интернет-провайдера на другом конце линии (перед ее входом на АТС) и будем связываться с пользователем при помощи специального высокочастотного модема (от 4 кГц до 1 МГц). Такая организация цифровой связи получила название DSL (Digital Subscriber Line). Суть ее состоит в использовании уже имеющейся разводки телефонных линий, причем, что замечательно, эти линии могут по-прежнему использоваться для обычной телефонной связи - голос и данные передаются по одному кабелю, но в разных частотных диапазонах, и не мешают друг другу.
Как и в протоколе v.90, пропускная способность линии асимметрично делится между восходящим (от абонента) и нисходящим (к абоненту) потоками данных. Поэтому данную версию DSL (а существуют и другие) обозначают ADSL (Asymmetric DSL). Впрочем, это соответствует типичным нагрузкам, создаваемым пользователями Интернета.
К сожалению, не всякую телефонную линию можно использовать для предоставления услуг DSL. Для этого линия должна быть безупречного качества. Незначительные для целей передачи голоса дефекты проводки могут сделать линию непригодной для DSL. Поэтому при установке оборудования DSL специалистам порой приходится по очереди перебирать несколько линий, пока не найдется достаточно качественная. Но когда она нашлась, скорость связи ограничивается только договором с провайдером и установленным оборудованием.
Именно DSL является наиболее перспективным путем развития быстрого доступа в Интернет у нас в стране. Главная причина этого в том, что внедрение DSL не требует прокладки новых линий и поэтому не связано с большими капитальными затратами.
Однако DSL - не единственная технология, развиваемая с опорой на уже существующие кабельные сети...
Другой способ обеспечить быстрый доступ в Интернет без прокладки новых проводов - воспользоваться уже имеющимися сетями кабельного телевидения. Для этих целей служат кабельные модемы, предназначенные для работы на коаксиальном кабеле CATV. Поскольку сети кабельного телевидения проложены в основном в жилых районах, кабельные модемы в первую очередь предназначены для подключения домашних пользователей.
Прием данных осуществляется обычно на одном из телевизионных каналов в диапазоне 42 - 750 МГц, а передача - в диапазоне 5 - 42 МГц. Транспортным протоколом, как правило, служит IP или ATM, а подключение к персональному компьютеру производится через интерфейс 10Base-T (сетевая карта Ethernet).
Существуют две основные технологии кабельных модемов - TELCO-Return и HFC (Hybrid Fiber Coaxial). Технология TELCO-Return требует минимальных доработок в инфраструктуре оператора кабельного телевидения и вообще не затрагивает кабельное хозяйство. Однако она обеспечивает только одностороннюю передачу интернет-трафика - от провайдера к пользователю. Для организации обратного канала понадобится пользоваться услугами обычного Интернет-провайдера. Технология HFC требует прокладки комбинированного оптокоаксиального кабеля, но зато обеспечивает надежное высокоскоростное двунаправленное соединение. Кабельные модемы - пока еще экзотические системы передачи данных на российском рынке. В районах новостроек HFC можно проложить достаточно просто. В случае реализации данной технологии пользователь сразу получает телевизор, телефон и Интернет. Прием данных осуществляется на скоростях порядка 10 Mбит/с, а передача - на 2,5 Mбит/с. Мощности такого канала вполне могут обеспечить Интернет-телефонию, видеоконференции в реальном времени, получение телепередач по WWW и т. п.