Veri İletişimi: Veri İletişiminde Yeni Teknolojilerin Kullanımı

Veri İletişimi: Veri İletişiminde Yeni Teknolojilerin Kullanımı!

Ağlar, veri iletişim teknolojisi kullanılarak geliştirilmiştir. İş veri iletişim sistemi bilgisayarlar, terminaller ve iletişim bağlantılarından oluşur ve sayısal, metinsel, grafik, görüntü, ses vb. Farklı veri türlerini iletir.

Resim Nezaket: einstein.stanford.edu/highlights/sb2-060706-new_moc.jpg

İletişim bağlantıları, çeşitli ekipman ve yazılımlar aracılığıyla kurulur. Ekipman ve yazılımın gereksinimleri, büyük ölçüde, sinyalin türüne, iletişim kanalına, ağ topolojisine vb. Bağlıdır.

Analog ve Dijital Sinyaller:

Veri iletişiminde kullanılan elektromanyetik sinyal analog ve dijital olmak üzere iki tipte olabilir. Analog sinyaller sürekli sinyallerdir, çünkü yoğunluğu zaman içinde yumuşak bir şekilde değişir. Diğer taraftan, dijital sinyaller, sinyal yoğunluğunun bir süre sabit bir seviyede tutulduğu ve bir sonraki zaman periyodu için başka bir sabit seviyeye değiştiği ayrık sinyallerdir.

Ses sinyali, bir analog sinyalin tipik bir örneğidir, oysa ikili verileri temsil eden dijital 'açık kapalı' darbeleri, dijital sinyallerin örnekleridir. İkili sinyaller bilgisayarlar, terminaller ve diğer veri işleme ekipmanları tarafından üretilir.

Dijital sinyallerin iletilmesi daha ucuzdur ve gürültüye ve parazitlere karşı daha hassastır ve bu nedenle kanalın uzunluğu dijital veriler için ciddi bir sorundur. Teller aracılığıyla dijital veri aktarımı, iletişim sistemleri arasındaki mesafe arttıkça sinyalin zayıflaması sorunu ile doludur.

Bu nedenle, uzun mesafeli iletişim için mevcut telekomünikasyon hatlarını kullanmak zorunlu hale gelir. Mevcut telekomünikasyon hatları yalnızca analog sinyalleri taşıyabilir. Bu çizgileri kullanabilmek için, dijital veriler analoga dönüştürülür ve alıcı sonunda analog veriler, Şekil 11.2'de gösterildiği gibi bir 'modem' kullanılarak dijital verilere dönüştürülür.

İletişim kanalları:

Verilerin iletildiği iki cihaz arasındaki iletişim yoluna iletişim kanalı denir. Kapasitesi bant genişliği ve iletim hızı ile ölçülebilir.

Faks veya video iletimi için daha fazla bant genişliği gerekirken, basit konuşma iletimi için video iletimi için gerekli bant genişliğinin binde biri olan 4000 hertz (Hz) bant genişliği gerekir. Bant genişliği gereksinimi aynı zamanda kullanıcı cihaz sayısındaki artışla orantılı olarak artar.

Aktarım hızı çeşitli birimler kullanılarak ölçülür, ancak kullanıcı bakış açısından en yararlı ölçü saniye başına karakterdir (cps).

Her iki önlem de, iletim ortamı, iletim uzunluğu, iletim şekli vb. Gibi bir dizi faktör tarafından belirlenir.

Bu faktörlere ilişkin seçenekler aşağıda değerlendirilmiştir:

İletim ortamı:

İletim ortamı, verici ile alıcı ekipman arasındaki fiziksel bağlantıdır. Medyada teller, koaksiyel kablolar, mikrodalgalar, lazerler, fiber optikler ve dijital ağlar bulunur.

a) Bükümlü çift kablolar, dijital sinyallerin yanı sıra analog sinyaller için de iletim ortamı olarak kullanılır ve bu nedenle telefon sistemlerinde (EPBX sistemleri) uygulamalar bulur. Saniyede 10.000 karaktere kadar iletim hızına sahiptir. Bu daha ucuz ve kullanımı kolay bir ortamdır. Ancak verici ile alıcı arasındaki mesafe arttıkça, bu ortam parazite ve gürültüye daha duyarlı hale gelir.

Bağlantıları daha kırılgandır ve bu nedenle bakımı zordur. Sonuç olarak, bükülmüş tel çifti, esas olarak terminallerin birbirine oldukça yakın yerleştirildiği şebekelerde ve / veya maliyet kaygıları için kullanılır.

Tümleşik Hizmetler Dijital Ağı (ISDN) teknolojisindeki ilerlemelerle birlikte, bükülmüş çift teller, uzun mesafeli veri iletimi için bile kabul edilebilirlik buluyor. ISDN, temel olarak bir dijital telefon görüşmesi veya ses ve verileri aynı anda mevcut çift bükümlü telefon kablolama sistemleri üzerinden aynı anda aktaran yüksek hızlı dijital iletişim hizmetidir.

Bu durumda veri aktarım hızı, veri sıkıştırma özelliği ile saniyede 250.000 karaktere kadar çıkar. ISDN, yüksek etkileşimli bağlantılar yerine, gün boyunca aralıklarla büyük veri dosyaları göndermek için en uygun yöntemdir. ISDN hizmetleri, toplu olarak veri aktarımı gerektiren sağlık ve finansal hizmetler şirketleri arasında yaygın olarak kabul görmektedir.

b) Koaksiyel kablolar, ortasında bir tel bulunan iletken silindirlerden oluşur. Bu kablolar dijital ve analog sinyalleri iletmek için kullanılır. İletim hızında bükümlü çift kablolardan daha hızlıdır (saniyede 1 milyon karaktere kadar iletim hızı). Korumalı ve eşmerkezli yapıları nedeniyle gürültü ve parazitlere daha az duyarlıdırlar. Kurulumu ve bakımı kolaydır. Ancak, bükümlü çift kablolardan biraz daha pahalıdır.

c) Optik fiber kablolar, ışığa yakın bir hızda optik ışınları iletebilen ince cam veya plastik liflerden oluşur. Optik fiber kablolar eşdeğer iletim kabiliyeti için daha az yer kaplar çünkü oldukça incedirler.

Bir iletişim aracı olarak başka bir avantaja sahipler; dış elektromanyetik alanlardan izole edilirler. Minimum bant kaybıyla birlikte yüksek bant genişliği ve daha yüksek aktarım hızı (saniyede 5 milyon karaktere kadar) nedeniyle ses, video ve verileri aynı anda destekliyorlar.

Uzun mesafeli sandıklarda, metro sandıklarında, kırsal alışverişlerde ve yerel alan ağlarında uygulamalar bulurlar. Ancak, pahalıdırlar ve usta kurulum ve bakım gerektirirler.

d) Mikrodalga iletimi, yüksek uçlu radyo frekansı kullanır ve iletim ve alım için özel ekipman gerektirir (tipik mikrodalga parabolik çanak anten). Bu sistemler, araya giren engellerin üzerinden iletebilecek kadar yüksek bir röle kulesinde bulunan antenleri kullanarak 'görüş hattı' verileri aktarır.

Mikrodalga iletimine olan talebin artmasıyla, üst üste binme ve parazitle sonuçlanan frekansların aşırı kalabalık olması ihtimali vardır. Bu nedenle, frekans bantlarının atamaları kesinlikle düzenlenir. Bu tür bir iletim için yaygın olarak kullanılan frekanslar 2 ila 40 GHz aralığındadır.

e) VSAT Haberleşme uydusunu kullanan uydu haberleşme sistemi, yaklaşık 35784 Km. durağan yörüngelere yerleştirilmiş bir mikrodalga röle istasyonudur. ekvatorun üstünde. Bir iletişim uydusu, transponder adı verilen bir dizi frekans bandını çalıştırır.

Tipik bir transponder 36 ila 76 MHz bant genişliğine sahiptir. Alıcılara noktadan noktaya bağlantı veya yayın bağlantısı sağlayabilir. Uydu iletişim sisteminin şematik bir diyagramı Şekil 11.3'te sunulmuştur.

Çok Küçük Açıklık Terminali (VSAT) düğümleri, yukarıda gösterildiği gibi jeo-kırtasiye uydusuna sabitlenmiş bir anten kullanılarak birbirine bağlanır. Anten bir tekrarlayıcı görevi görür ve ana yer istasyonu sinyali güçlendirir ve ayrıca veri akışını da tutar.

Uydular yüksek rakımlarda bulunduğundan, atmosferik koşullardan kaynaklanan girişim şansı tamamen ortadan kalkar. Bununla birlikte, birbirine yakın konumlandırılmış ve aynı frekans bandını kullanarak iki uydu birbirine karışabilir.

Böylece birbirine yakın konumlandırılabilecek uyduların sayısı sınırlıdır. Nispeten düşük trafik hacimlerinde, uydular optik fiber tabanlı iletişimden daha yüksek puan alır. Ayrıca, fiber optik durumunda bulunmayan yayın tesisi avantajına sahiptir.

Bu teknoloji, coğrafi olarak dağınık ofislerini, depolarını, bayilerini, satıcılarını vb. Birbirine bağlamak isteyen işletmelerdeki uygulamalarını bulur. Bu teknoloji, bankacılık ve finans hizmetleri sektörlerinde, dağıtım endüstrisinde, otomotiv endüstrisinde, turizmde, çok sahalı imalat ve hükümet.

VSAT ağı kurmak için iki seçenek vardır:

Özel ağ:

Hindistan'da, sadece bir avuç büyük şirket kendi özel ağlarını kurma lisansına sahiptir. Ulusal Menkul Kıymetler Borsası, dünyanın en büyük VSAT merkezli borsalarından birine ve belki de Mumbai'de bulunan merkezi ile ülkenin dört bir yanına kurulmuş 2000'den fazla VSAT'a sahip en büyük özel VSAT ağına sahiptir.

Bu ağ, brokerlerin sipariş vermesini, çevrimiçi pazar bilgilerini görüntülemesini ve doğrudan farklı şehirlerde bulunan ofislerinden işlemlerini gerçekleştirmesini sağlar. Ağ mevcudiyeti% 99.7'dir ve brokerler için homojen tepki süresi 1.5 saniyeden azdır ve hata faktörü 10 milyonda birdir.

Paylaşılan Hub Hizmetleri:

Bir dizi iletişim şirketi, merkezi diğerleriyle paylaşmak için hizmetler sunuyor. Sınırlı sayıda VSAT sitesi gerektiren şirketler, bu tür servis sağlayıcıların hizmetlerini işe alarak ilk yatırım ve işletme maliyetlerinden tasarruf sağlayabilir.

f) Lazerler, kalabalık frekansları bağlamadan veri aktarımı için büyük potansiyel sunar. Ancak, optik frekans kullanımı ve görüş hattı yolu ihtiyacı gibi sorunlar, lazer iletişimini yalnızca kısa mesafeli bağlantılar için uygun kılar.

Her bir iletim ortamının avantajları ve sınırlamaları nedeniyle kendi uygulama alanlarına sahip olmasına rağmen, tipik bir veri iletişim sistemi farklı türdeki ortamların uygun bir karışımını kullanmalıdır.

Veri İletim Teknikleri:

İki cihaz arasında herhangi bir başarılı bilgi aktarımı, aktarım ortamına ve cihazlara ek olarak birkaç mekanizma gerektirir. Bilgisayarın genellikle dijital sinyaller ürettiği ve bu nedenle iki bilgisayar arasında iletişimin, sinyali değiştirmeden gerçekleşebileceği belirtilebilir.

İletişim kanalları, halihazırda mevcut olan iletişim yolları, öncelikle analog sinyalleri göndermek için tasarlanmıştır. Neyse ki, dijital bilgilerin yalnızca dijital sinyallerin yardımıyla iletilmesine gerek yoktur.

Benzer şekilde, analog bilgi, dijital sinyale dönüştürüldükten sonra da iletilebilir. Dijital darbeler, sesi iletmek için tasarlanan telefon hatları üzerinden etkili bir şekilde iletilemediğinden, telefon hatları üzerinden iletilecek olan dijital bilgiler, telefon hatlarına yerleştirilen analog sinyallerde (modüle edilmiş) temsil edilir.

Alıcı ucunda, alıcı bilgisayarın sinyali kabul etmesini sağlamak için analog sinyal dijital sinyale dönüştürülür (demodüle). Modülasyon ve demodülasyondan sorumlu cihaza 'modem' adı verilir.

Piyasada mevcut olan hız ve bağlantı bakımından çeşitli özellikler sunan farklı tiplerde modemler vardır. Günümüzde daha hızlı modemler bulunmasına rağmen, popüler hız 56000 b / s'dir. Daha hızlı modemlerin kurulması pahalıdır ancak iletim süresini azaltarak iletim maliyetini düşürürler. Bununla birlikte, iletimde geçen toplam süre, iletim ortamının hızına da bağlıdır.

İletim Modları:

Simplex ve Duplex kanalları:

Analog sinyaller, verilerin sadece bir yönde akmasına izin veren tek yönlü kanallardan gönderilebilir. Böyle bir kanala bağlı bir terminal, sadece bir gönderme veya sadece bir cihazdır ve bu terminaller nadiren kullanımdadır.

Yarım çift yönlü iletim kanalları alternatif olarak iki yönlü iletime izin verir. Bununla birlikte, tam çift yönlü çizgiler aynı anda sinyalleri ilettiği ve aldığı için daha hızlıdır çünkü gecikme, iletim yönünün her değiştirilmesinde yarı çift yönlü kanallarda meydana gelir.

Asenkron ve senkron iletim:

Veri alımı, gelen değerin ikili değerini belirlemek için her bir bit için bir kez gelen sinyalin örneklenmesini içerir. Bu amaçla, alıcı cihaz aldığı her bitin varış zamanını ve süresini bilmeli ve vericiyi ve alıcıyı senkronize etmek için adımlar atılmalıdır.

İstenilen senkronizasyonu elde etmek için iki temel yaklaşım vardır - asenkron ve senkron iletim. Eşzamansız iletim durumunda, her karakter için start ve stop elementleri kullanılır. Alıcı cihaz, zamanlama mekanizmasını başlangıç ​​sinyalleriyle karşılaşmak üzere ayarlar.

Asenkron iletimin temel avantajı basit ve ucuz olmasıdır. Ancak, ek başlatma ve durdurma sinyalleri iletilecek verilerin boyutunu artırır. Senkron iletimde ise, herhangi bir başlatma ve durdurma sinyali olmadan sabit bir veri akışı gönderilir. Her sinyal bloğunun birçok karakteri olabilir.

Ancak, alıcı ile verici arasındaki zamanlamada herhangi bir farkı önlemek için, her bir cihazın saatlerinin senkronize edilmesi gerekir. Büyük veri hacimleri için senkron iletim daha iyidir, çünkü genellikle iletim hacmini yaklaşık% 20 oranında artıran ek başlatma ve durdurma sinyalleri içermez. Bununla birlikte, bu tür bir iletim veri bağlantısı kontrol prosedürleri ve dolayısıyla daha yüksek donanım maliyetleri gerektirir.