Способы выхода в интернет

13

ГОУ ВПО «Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина»

Доклад

по теме: «Способы выхода в интернет (телефонные, телевизионные, оптоволоконные линии). Сравнительный анализ»

Выполнил:

студент 16 группы ПИ в ГО

Медведев Дмитрий

2008 год.

ИНТЕРНЕТ (англ. Internet, от лат. inter -- между и англ. net -- сеть), всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе тысячи сетей, включая сети вооруженных сил и правительственных организаций, образовательных учреждений, благотворительных организаций, индустриальных предприятий и корпораций всех видов, а также коммерческих предприятий (сервис-провайдеров), которые предоставляют частным лицам доступ к сети. Среди типов доступа в Интернет различают on line доступ, который позволяет использовать сеть в режиме реального времени, и off line доступ, когда задание для сети готовится заранее, а при соединении происходит лишь передача или прием подготовленных данных. Такой доступ менее требователен к качеству и скорости каналов связи, но дает возможность пользоваться только e- mail -- электронной почтой.

Информация, хранящаяся во множестве компьютерных сетей, связанных между собой Интернетом, образует гигантскую электронную библиотеку. Огромное количество данных, распределенных между компьютерными сетями, затрудняет поиск и получение желаемой информации. Для облегчения поиска в Интернете развивались все более совершенные средства. Среди них нужно отметить такие как Archie, Gopher и WAIS, коммерческие поисковые машины (search engines, indexes), которые представляют собой программы, использующие алгоритм поиска среди большого обьема документов по ключевым словам. Результаты поиска пользователь получает в виде списка заголовков и описаний документов, содержащих ключевые слова, отсортированные по степени релевантности. Такая программа как Telnet позволяет пользователям соединяться с одного компьютера с другим удаленным компьютером другой сети. FTP (протокол передачи файлов) используется для пересылки информации между компьютерами различных сетей.

Интернет -- наиболее динамично развивающаяся среда информационного обмена в истории человечества. Современные возможности доступа к Интернету с мобильных телефонов и устройств (мобильный Интернет), с телеприемника, а также обмен информацией через сеть других устройств, расширяют круг пользователей.

История возникновения

Интернет появился в результате секретного исследования, проводимого Министерством обороны США в 1969 году с целью тестирования методов, позволяющих компютерным сетям выжить во время военных действий с помощью динамической перемаршрутизации сообщений. Первой такой сетью была ARPAnet, обьединившая три сети в Калифорнии с сетью в штате Юта по набору правил, названных Интернет-протоколом (Internet Protocol или, сокрашенно, IP).

В 1972, с открытием доступа для университетов и исследовательских организаций, выросла до сети, объединяющей 50 университетов и исследовательских организаций, имевших контракты с Министерством обороны США.

В 1973 сеть выросла до международных масштабов, объединив сети, находящиеся в Англии и Норвегии. Десять лет спустя Интернет-протокол был расширен за счет набора коммуникационных протоколов, поддерживающих как локальные, так и глобальные сети (TCP/IP). Вскоре после этого, National Science Foundation (NSF) открыла NSFnet c с целью связать 5 суперкомпьютерных центров. Одновременно с внедрением протокола TCP/IP новая сеть вскоре заменила ARPAnet в качестве «хребта» (backbone) Интернета.

Мощный толчок к популяризации и развитию Интернета, а также к превращению его в среду для ведения бизнеса дало появление World Wide Web (Всемирная Паутина,WWW) - системы гипертекста (hypertext), которая cделала путешествие по сети Интернет быстрым и интуитивно понятным.

Идея связывания документов через гипертекст впервые была предложена и продвигалась Тедом Нельсоном (Ted Nelson) в 1960-е годы, однако уровень существующих в то время компьютерных технологий не позволял воплотить ее в жизнь.

Основы того, что мы сегодня понимаем под WWW, заложил в 1980-е годы Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee) в процессе работ по созданию системы гипертекста в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (European Laboratary for Particle Physics, Европейский центр ядерных исследований).

В результате этих работ в 1990 научному сообществу был представлен первый текстовый браузер (browser), позволяющий просматривать связанные гиперссылками (hyperlinks) текстовые файлы онлайн. В 1991 доступ к этому браузеру был предоставлен и широкой публике, однако распространение его вне научных кругов шло медленно.

Новый исторический этап в развитии Интернета берет начало с выхода первой Unix-версии графического браузера Mosaic в 1993 году, разработанного в 1992 Марком Андресеном (Marc Andreessen), студентом, стажировавшимся в Национальном центре суперкомпьютерных приложений (National Center for Supercomputing Applications, NCSA), США.

С 1994, после выхода версий браузера Mosaic для операционных систем Windows и Macintosh, а вскоре вслед за этим -- браузеров Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer, берет начало взрывообразное распространение популярности WWW, и как следствие Интернета, среди широкой публики сначала в США, а затем и по всему миру

В1995 NSF передала ответственность за Интернет в частный сектор, и с этого времени Интернет существует в том виде, каким мы знаем его сегодня.

Наиболее популярные Интернет-сервисы включают:

-- электронную почту (e-mail);

-- поиск и просмотр текстовой и мультимедийной информации с помощью браузера (Web-browser) в World Wide Web (WWW);

-- электронную коммерцию (e-commerce);

-- переговоры в режиме online (чаты, chats);

-- конференции (discusion groups, Usenet), в которых можно публиковать сообщения и проглядывать ответы на них;

-- ролевые игры.

World Wide Web ( WWW или W3, Мировая Паутина)

Объединение глобально распространяемых текстовых и мультимедийных документов и файлов, а также других сетевых сервисов, связанных друг с другом таким образом, что поиск и получение информации, а также интерактивное взаимодействие между пользователями осуществляется быстрыми и интуитивно понятными способами. Тим Бернерс-Ли определил это понятие еще шире: «World Wide Web - это Универсум доступной через сеть информации, воплощение человеческого знания».

Web представляет собой графический интерфейс к Интернету, позволяющий доставлять и обрабатывать информацию, содержащуюся в специально отформатированных документах и включает в себя три основных компонента: Hypertext Markup Language (HTML), HyperText Transfer Protocol (HTTP), Universal Resource Locator (URL).

Гипертекст (hypertext) -- способ организации документов или баз данных, при котором соответствующие фрагменты документов или информации связываются друг с другом ссылками (links, hyperlinks), позволяющими пользователю мгновенно переходить по ним к соответствующим документам или информации, следуя по ассоциативному пути.

Ссылки могут быть представлены в текстовом, графическом, аудио- или видео-формате.

HTML (Hypertext Markup Language) включает в себя программные коды разметки файла (markup symbols) или тэги (tags), которые определяют шрифты, слои, графику и ссылки на другие Web-документы.

HTML - формат, рекомендуемый Консорциумом World Wide Web и принят в качестве стандарта большинством разработчиков программного обеспечения. Развитие коммерции в сети и новые требования к Web привели к модификации HTML и появлению расширенной формы HTML - Extensible Hypertext Markup Language ( XHTML или XML).

HTTP (HyperText Transfer Protocol) определяет набор стандартов по передаче Web-страниц через Интернет.

URL (Universal Resource Locator) представляет собой стандарт для определения местонахождения (адреса) файла или ресурса в Интернете. Тип ресурса зависит от используемого протокола. В случае Web, протоколом является HTTP, ресурсом может быть HTML-страница, графический файл, программа, выполнямая на удаленном компьютере.

URL содержит название протокола, требующегося для доступа к ресурсу, доменное имя, определяющее конкретный компьютер в Интернете и иерархическое описание местоположения файла на этом компьютере. Например, URL «Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия» в Интернете, выглядит так: http://www.km.ru/mega/. Доменное имя www.km.ru содержит название ресурса km и указывает на Интернет-адрес (Internet Protocol address, IP address), соответствующий имени km.ru, в данном случае адрес физического компьютера 222.2.2.2, на котором находится Web-сервер www.km.ru., /mega/ указывает точный путь к директории, где на компьютере находится Мегаэнциклопедия.

Web-сервер - это компьютерная программа, которая обслуживает запроcы на HTML- страницы или файлы. Запросы поступают со стороны программы-клиента, находящейся на компьютере или любом другом возможном Интернет-терминале пользователя. Такая программа называется браузером (browser) или Web-браузер ( Web-browser). Наиболее распространенными браузерми в настоящее время являются графические браузеры Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator и Opera, а также текстовый броузер Lynx. Система, которая локализует доменные имена и переводит их в IP-адреса носит название Domain Name System (DNS).

km.ru является доменом второго уровня ( second-level domain, SLD) и идентифицирует административного владельца - компанию «Кирилл и Мефодий». Домены второго уровня могут быть иерархически разделены на домены третьего и т.д. уровней, например, mega.km.ru - домен третьего уровня в зоне km.ru. Доменом верхнего уровня ( top level domain, TLD) в данном случае является домен.ru, указывающий на географическую принадлежность сети - RU (Russia). Домены верхнего уровня указывают как на географическую принадлежность, так и на тип домена ( в основном, в США):

.com - коммерческий

.edu - образовательный

.gov - правительственный

.org - некоммерческие организации

.net - сети и сервис-провайдеры

.mil - вооруженные силы

Наиболее востребованным доменами в сети являются домены второго уровня в зоне.com. Рост спроса на дополнительные доменные имена в зоне.com привел к введению дополнительного домена-заменителя верхнего уровня.cc, а также расширению списка доменов верхнего уровня по типам, например.firm,.info.

Как правило, по адресу, указываемому URL, располагается Web-сайт (Web site).Web-сайт - это тесно связанная совокупность World Wide Web файлов, которая включает стартовый файл (стартовую или главную страницу), именуюмую home page. В действительности, адрес home page включает специфический файл index.html, который обычно необязательно указывать в адресной строке Как правило, в качестве адреса сайта используется адрес home page. C home page можно получить доступ к любой другой странице на сайте. В браузере пользователь может настроить home page любого сайта как стартовую страницу при выходе в Интернет.

Web-сайты делятся по типам на десятки категорий и сотни подкатегорий в зависимости от системы классификации. Наиболее посещаемые пользователями сайты - это поисковые машины, каталоги и Web-магазины.

Для крупнейших сайтов в настоящее время происходит слияние в одну категорию порталов с последующей классификацией на их типы. Порталом называют определяющий Web-сайт как постоянный стартовый сайт Интернет-пользователя при доступе к World Wide Web. Порталы подразделяются на две крупные подкатегории порталов общего назначения (general portals) и специализированных тематических или нишевых порталов (niche portals).

Среди крупнейших в мире порталов общего назначения - AOL, Yahoo, MSN, Lycos и Excite, месячная аудитория которых исчисляется десятками миллионов. В России такими порталами являются Rambler, Яndex, KM.RU, Aport, Port.Ru, List.Ru, eStart, месячная аудитория которых исчисляется сотнями тысяч посетителей и приближается к миллионной отметке.

Наиболее посещаемые сайты в мире находятся в США, в 1999 в там насчитывалось свыше 100 млн Интернет-пользователей, в 2001 в Европейском сообществе (EU) -- свыше 120 млн. В России Интернет развивается также очень быстро, к 2002 насчитывалось свыше 4 млн пользователей.

Основные DSL технологии

Основные DSL технологии: ADSL, VDSL, HDSL, SDSL, ReachDSL, CDSL, IDSL, DDSL, R-ADSL.

ADSL (АДСЛ; англ. Asymmetric Digital Subscriber Line -- асимметричная цифровая абонентская линия) -- модемная технология, предназначенная для решения проблемы последней мили. Преобразует стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного доступа. Основное преимущество данной технологии в том, что нет необходимости прокладывать кабель до абонента. Используются уже проложенные телефонные кабели, на которые устанавливаются сплиттеры. Для приёма и передачи данных используются разные каналы: приёмный обладает существенно большей пропускной способностью.

Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных в направлении от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием «постоянно установленного соединения» (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, а также для доступа к локальным сетям (ЛВС) и т. п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объём информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость «входящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 24 Мбит/с и скорость «исходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 3,5 Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные со скоростью 1,54 Мбит/с на расстояние до 5,5 км по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6-8 Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5 км по проводам диаметром 0,5 мм.

Следует отметить, что вышеприведённые цифры описывают обстоятельства и ограничения самомй технологии; провайдерами могут быть наложены (в зависимости от тарифного плана) дополнительные ограничения, сокращающие скорость приёма и передачи данных (в том числе -- делающие скорость приёма данных равной скорости передачи).

CDSL (Consumer Digital Subscriber Line) является технологией DSL, разработанной компанией Rockwell Semiconductor Systems, которая практически является первой версией ADSL G.Lite.

VDSL (сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) -- аналог технологии ADSL, отличается тем, что может работать как в асимметричном, так и в симметричном режиме. По сравнению с ADSL VDSL имеет значительно более высокую скорость передачи данных: от 13 до 52 Мбит/с в направлении от сети к пользователю и от 1,5 Мбит/с от пользователя к сети при работе в асимметричном режиме; при работе в симметричном режиме примерно 26 Мбит/с в каждом направлении передачи. В зависимости от требуемой пропускной способности и типа кабеля длина линии VDSL лежит в пределах от 300 метров до 1,3 км. Предоставление пользователю столь высоких пропускных способностей возможно только в смешанной медно-оптической сети доступа.

HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия) вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях обычно по двум медным парам.

HDSL2 представляет собой усовершенствованный вариант технологии HDSL, имеющий те же самые функции, что и обычная технология HDSL, но при этом использующий для работы всего одну пару телефонного кабеля.

ReachDSL - относится к группе симметричных технологий и была специально разработана для использования на длинных и некачественных абонентских линиях. С ее помощью можно передавать данные со скоростью до 2,2 Мбит/с в обоих направлениях на расстояние не менее 9 км без оборудования ретрансляции. Преимуществами новой технологии является расширение радиуса обслуживания по сравнению с ADSL, меньшая подверженность внешним влияниям или наводкам, значительно меньшие линейные потери. Кроме того, становятся менее заметны неподключенные ответвления кабеля, радиочастотные помехи. Реализована функция адаптивного изменения скорости. Благодаря этим изменениям стала возможной поддержка большого количества новых приложений и дополнительных услуг (видео, мультимедиа и др.).

Абонентский оптоволоконный канал

В последние годы оптоволоконные системы стали чаще применяться для высокоскоростной передачи аналоговых и цифровых видеосигналов не только в системах кабельного телевидения, но и в территориально-распределенных системах видеонаблюдения. Обладая низкими потерями, оптоволоконная линия связи способна транслировать видеосигналы на расстояния до десятков километров без использования промежуточных усилителей. Как правило, частота передачи видеосигнала через оптоволоконные системы составляет более 10 миллиардов бит/с и, в ряде случаев, может превышать потребности в скорости и объеме передаваемой информации, необходимой для решения конкретных задач видеонаблюдения. Поэтому оптоволоконные системы чаще всего используются на особо ответственных объектах видеонаблюдения, либо для передачи больших объемов информации, в том числе и видеосигналов.

Коротко об оптоволокне

Современное оптоволокно, используемое в оптоволоконных системах, представляет собой прозрачные стеклянные волокна, которые проводят свет от одного конца до другого с минимальными потерями, благодаря эффекту полного внутреннего отражения. Конструктивно, такое оптоволокно состоит из ядра, оптической оболочки и защитной оболочки. Ядро и оптическая оболочка обычно выполнены из стекла, реже - пластика,  защитная оболочка, как правило, из пластика. Ядро оптоволокна пропускает световой сигнал, а оптическая оболочка обеспечивает полное внутреннее отражение света в ядре и его прохождение по всей длине. Защитная оболочка предназначена для защиты ядра и оптической оболочки от внешних воздействий. Толщина оптоволокна сопоставима с толщиной человеческого волоса (125 мкм - оптоволокно, 85 мкм - волос).

Одномодовое и многомодовое оптоволокно для оптоволоконных систем

В настоящее время промышленность выпускает два типа оптоволокна: одномодовое оптоволокно - с одной траекторией распространения видеосигнала по ядру оптоволокна и многомодовое оптоволокно - с несколькими траекториями распространения световых волн по оптоволокну. При этом многомодовое оптоволокно обеспечивает передачу сигналов на расстояния 1-5 км, а одномодовое оптоволокно - на десятки километров. Это объясняется меньшими потерями при прохождении сигнала в одномодовом волокне по сравнению с многомодовым. В то же время одномодовое волокно стоит намного дороже, чем многомодовое оптоволокно. Однако, оптоволоконные системы видеонаблюдения используют чаще всего многомодовое оптоволокно, поскольку в них необходимо осуществлять не только передачу видеосигнала, но и аудиосигнала и сигналов управления. 

Состав оборудования оптоволоконной системы
Как правило, оптоволоконная система включает передатчик видеосигнала,  преобразующий электрические видеосигналы в оптическое излучение, приемник видеосигнала, преобразующий оптическое излучение обратно в электрические видеосигналы и собственно оптическое волокно, соединяющее передатчик и приемник. Обладая чрезвычайно низкими потерями, оптоволоконные системы могут передавать  видеосигналы на расстояния до нескольких десятков километров без использования промежуточных усилителей, намного превосходя по этому параметру коаксиальные и проводные системы передачи видеосигналов. Другой особенностью оптоволоконных систем  является их высокая пропускная способность, которая обусловлена высокой частотой колебаний световых волн, распространяющихся по оптоволокну. Скорость передачи видеосигналов через оптоволоконные системы ограничивается только пропускной способностью передающего и приемного модуля системы, и может составлять более 10 миллиардов бит/с.

Оптоволоконные системы на оборудовании IFS

Работа оптоволоконной системы видеонаблюдения
Все оптоволоконные системы имеют примерно одинаковую структуру.  На передающем конце оптоволоконной линии находится светодиод или лазерный диод, излучение которого модулируется по амплитуде передаваемым сигналом, поступающим от источника информации. В качестве передаваемого сигнала может выступать видеосигнал от телекамеры, сигнал управления поворотным устройством телекамеры, аудиосигнал и другие сигналы, подлежащие передаче. Прежде чем направить такой сигнал на излучающий светодиод, он предварительно модулируется в амплитудном, частотном или импульсном модуляторе. Использование в оптоволоконной системе такого модулятора в передатчике в паре с демодулятором приемника позволяет одновременно передавать по оптоволокну несколько сигналов различного типа.

При передаче световое излучение лазерного диода модулируется по яркости в такт с передаваемым сигналом модулятора. Оптическое излучение передается по оптоволоконной линии на приемный модуль, где установлен фотодиод, преобразующий модулированный по яркости свет в электрические колебания. После детектирования модулированного оптического видеосигнала он поступает на демодулятор, который разделяет принятый комбинированный сигнал на сигналы отдельных передаваемых каналов. Вид модуляции оптического сигнала и количество одновременно передаваемых по оптоволоконной линии сигналов выбирается, исходя из решения конкретных технических задач.

Защищенность оптоволоконных систем от помех и несанкционированного доступа

Одним из преимуществ, отличающих оптоволоконные системы, является абсолютная защищенность оптоволокна от электрических помех, наводок и полное отсутствие  излучения во вне. Это объясняется тем, что в оптическом канале связи для передачи информации используется световой сигнал, никак не взаимодействующий с электромагнитными полями, а само оптоволокно является диэлектриком и по своей природе не может никак взаимодействовать с электрическими и магнитными полями. Несмотря на чрезвычайно малый диаметр, оптическое волокно может выпускаться в прочной внешней оболочке, выдерживающей большие механические нагрузки, а также гарантирующей длительную работу в сырых помещениях и агрессивных средах. Некоторые типы оптических кабелей допускают их прокладку непосредственно в земле, что резко удешевляет и ускоряет монтажные работы. Все оптоволоконные системы отличаются повышенным уровнем безопасности, так как передаваемый сигнал не излучается за пределы оптического волокна и к нему невозможно подключиться для несанкционированного перехвата.

Типы модуляции в оптоволоконных системах

Для передачи по одному оптоволокну одновременно нескольких независимых сигналов применяются методы временного и частотного уплотнения сигналов. Для этого в оптоволоконные системы наиболее часто устанавливают оптические мультиплексоры с частотным (спектральным) разделением каналов, которые объединяют несколько передаваемых сигналов в один. Каждый источник сигнала передается лучами с различными длинами волн. Эти лучи проходят по оптоволоконной линии независимо и не взаимодействуют друг с другом. Такой вид модуляции называется WDM (wavelength division multiplexing). Он повышает пропускную способность оптоволоконной системы и позволяет осуществлять одновременную двунаправленную передачу информации.

Другие виды модуляции оптического сигнала, которые используют оптоволоконные системы:

· частотно модулированное частотное мультиплексирование FM-FDM (frequency-modulated frequency division multiplexing),

· амплитудная модуляция с частично подавленной боковой полосой, частотное мультиплексирование AVSB-FDM (amplitude vestigial sideband modulation, Frequency division multiplexing) - обеспечивает одновременную передачу по одной оптоволоконной линии до 80 каналов.

· Импульсно кодовая модуляция, частотное мультиплексирование PCM-FDM

· Комбинации вышеперечисленных методов модуляции.

Для создания оптоволоконной системы видеонаблюдения АРМО-Системы предлагает широкий спектр оборудования компании IFS, включающий передатчики и приемники видеосигнала, мультиплексоры, трансиверы, повторители, разветвители и др.

Технология GPRS

GPRS (пакетная радиосвязь общего пользования) -- надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю мобильного телефона производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объему переданной/полученной информации, а не времени. При использовании GPRS информация собирается в пакеты и передается через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы, такая технология предполагает более эффективное использование ресурсов сети GSM.

В настоящее время передача данных по GSM каналам организована следующим образом: абоненту выделяется отдельный канал, используемый системой для передачи голоса, посредством модема, встроенного в мобильный терминал, происходит передача данных через этот канал, при этом в промежутках между передачей данных канал остается занятым. GPRS (General packet Radio Service) - это система, которая реализует и поддерживает протокол пакетной передачи информации в рамках сети сотовой связи GSM. При использовании системы GPRS информация собирается в пакеты и передается в эфир, они заполняют те "пустоты" (не используемые в данный момент голосовые каналы), которые всегда есть в промежутках между разговорами абонентов, а использование сразу нескольких голосовых каналов обеспечивает высокие скорости передачи данных. При этом этап установления соединения занимает несколько секунд. В этом и заключается принципиальное отличие режима пакетной передачи данных. В результате у абонента появляется возможность передавать данные, не занимая каналы в промежутках между передачей данных, более эффективно используются ресурсы сети.

На структурном уровне систему GPRS можно разделить на 2 части: подсистему базовых станций и ядро сети GPRS (GPRS Core Network). В подсистему базовых станций входят все контроллеры и базовые станции системы GSM, которые поддерживают пакетную передачу данных на программном и аппаратном уровне. Ядро сети GPRS включает в себя совершенно новые сетевые элементы, предназначенные для обработки пакетов данных и обеспечения связи с сетью Интернет.

Основным сетевым элементом является пакетный коммутатор - SGSN (Serving GPRS Support Node). Данный сетевой элемент берет на себя все функции обработки пакетной информации и преобразования кадров GSM в форматы, используемые протоколами TCP/Ip глобальной компьютерной сети Internet. Пакетный коммутатор призван разгрузить GSM коммутатор, обеспечивая обработку пакетной информации, оставляя обычному коммутатору лишь голосовой трафик.

Вторым важным сетевым элементом является GPRS шлюз - GGSN (Gataway GPRS Support Node). Он обеспечивает связь системы GPRS с пакетными сетями передачи данных: Internet, Intranet, X.25 и др. GGSN содержит всю необходимую информацию о сетях, куда абоненты GPRS могут получать доступ, а также параметры соединения.

Кроме упомянутых элементов в GPRS Core входят другие элементы: DNS (Сервер доменных имен), Charging Gateway (Шлюз для связи с системой тарификации), Border Gateway (Пограничный шлюз) и другие вспомогательные элементы.

Следует отметить широкие возможности масштабирования системы GPRS. При быстром увеличении количества абонентов, пользующихся услугой пакетной передачи данных возможно увеличение емкости системы GPRS за счет расширения или установки дополнительных пакетных коммутаторов (SGSN). При увеличении суммарного объема данных, передаваемых абонентами (при несущественном увеличении числа абонентов), возможна установка дополнительных GPRS - шлюзов, которые обеспечат большую суммарную пропускную способность всей системы, а также расширение системы базовых станций. Таким образом, наращивая систему GPRS, оператор сможет обеспечивать высокое качество услуг, основанных на пакетной передаче данных.

Для того чтобы использовать возможность передачи данных посредством системы GPRS, требуется специальные терминалы, поддерживающие работу в режиме GPRS.

Стандартами определены 3-класса GPRS терминалов:

§ класс А - терминал позволяет осуществлять одновременно голосовое соединение и работу в режиме GPRS;

§ класс В (сотовые телефоны) - терминал поддерживает и голосовое соединения и передачу данных в пакетном режиме (GPRS), но эти режимы используются не одновременно (во время передачи данных через GPRS абонент не может совершать и принимать голосовые звонки и наоборот);

§ класс С (карты PCMCIA, CF и USB адаптеры) - терминал обеспечивает только передачу данных в пакетном режиме. Наиболее вероятное исполнение - pCMCIA карта устанавливаемая в портативный компьютер - ноутбук.

Ожидается, что первыми доступными на рынке станут терминалы класса b. Эти терминалы будут поддерживать различные скорости приема и передачи информации. Терминалы класса В с поддержкой GPRS можно будет использовать в качестве модема для передачи данных и доступа в Интернет (при подключении телефона к компьютеру через порт RS-232 или инфракрасный порт), для приема и передачи SMS (при этом стандартное ограничение на длину короткого сообщения -160 символов будет снято), а также для скоростного доступа к WAP-серверам с экрана своего мобильного телефона.

В сетях, поддерживающих GPRS, предусмотрен поэтапный путь наращивания скорости передачи данных; максимальная реальная скорость приема и передачи, которую на первом этапе сможет поддерживать система GPRS, равна 107 Кбит/с.

Сегодня основные ограничения накладывают абонентские терминалы. Скорость приема и передачи информации, которую может обеспечить мобильный терминал, зависит от количества каналов, которые терминал поддерживает на прием и передачу. Один канал поддерживает передачу информации с максимальной скоростью 13.4 кбит/с. Таким образом, количество каналов, которые будет поддерживать конкретная модель терминала будет определять максимальные возможные скорости, на которых возможна передача и прием информации.

Абонентские терминалы GPRS, предполагаемые к выпуску в ближайшее время, будут поддерживать от 2 до 4 каналов для приема информации и до 2 каналов для передачи, что позволяет получить максимальную скорость приема до 53,6 кбит/с и передачи до 26.8 кбит/с. В последующем ожидается появление моделей GPRS терминалов, поддерживающих большее количество каналов (до 7).

При использовании системы пакетной передачи абонент получает и отправляет данные с переменной скоростью, которая определяется условиями распространения сигнала и наличием свободных каналов в пределах заданной соты. При этом динамическое выделение каналов производится исходя из приоритета голосовых каналов, т. е. система автоматически выделяет под пакетную передачу все каналы, не занятые передачей голоса. Таким образом, реальная скорость приема и передачи будет во многом зависеть от загруженности голосовых каналов в пределах каждой конкретной соты.

Перспектива появления новых аппаратов с поддержкой большого количества каналов, а значит, работающих на максимально возможных скоростях передачи данных (до 115 Кбит/с), вызывает определенное беспокойство у некоторых специалистов. Дело в том, что потенциально устройства GPRS при работе на высоких частотах могут выходить за рамки максимально допустимого уровня радиационного излучения. Повторим еще раз, речь идет только о высоких скоростях обмена, поскольку, например, канал GPRS, работающий со скоростью 30-40 Кбит/с (а именно такая скорость нам светит в ближайшем будущем), излучает максимум 0.75 Вт. Это конечно больше, чем фактическое излучение терминала стандарта GSM, но в пределах нормы. Средний уровень мощности излучения еще ниже, поскольку передатчик работает только тогда, когда передаются данные, а в остальное время он выключен. При передаче файла из телефона в базовую станцию передатчик работает постоянно; при передаче текстовых сообщений или во время веб-браузинга он включается редко, что снижает мощность излучения до нескольких милливатт.

Система GPRS является первым шагом на пути развития сетей беспроводной пакетной передачи данных. Первоначально услуги на основе GPRS будут предоставляться на ограниченной территории действия сотовой связи. В дальнейшем зона, где возможно использование технологии GPRS будет расти и, в результате, в ближайшем будущем услуги на основе GPRS будут предоставляться на всей территории действия сети сотовой связи. Также планируется увеличение скоростей приема и передачи информации за счет улучшения характеристик мобильных терминалов и инфраструктуры GPRS.

Следующим шагом на пути развития сетей пакетной передачи данных будет внедрение технологии EDGE, которая позволит достичь скорости передачи информации до 385 Кбит/с, при этом базой для развертывания технологии EDGE частично будет служить система GPRS. Таким образом, будет плавно осуществлен переход от систем с коммутацией каналов к системам пакетной передачи данных, которые найдут свою конечную реализацию в системах передачи информации третьего поколения. При этом для абонента станет возможной скорость передачи до 2 Мбит/с.

Спутниковый интернет

Для полноценного функционирования как спутникового, так и любого другого Интернета (в отличие от телевидения) необходима передача данных не только К пользователю, но и ОТ пользователя. Если по телевидению Вы просто смотрите то, что Вам показывают, то находясь в Интернете, Вы сами "заказываете", что именно Вы хотите увидеть. Таким образом, для работы в Интернете необходимо 2 канала: исходящий или запросный (от пользователя) и входящий (к пользователю).

Таким образом, Спутниковый интернет бывает синхронный (и запросный, и входящий каналы организованы через спутник) и асинхронный (через спутник организован только входящий канал). Далее мы будем описывать асинхронный Спутниковый интернет, т.к. подключение синхронного Спутникового интернета стоит значительно дороже (от 6000у.е.) и большинству пользователей просто не нужно, кроме того, там более дорогой трафик (примерно в 3 раза дороже, чем при асинхронном Спутниковом интернете).

Спутниковая антенна является принимающим устройством, и умеет только ПРИНИМАТЬ сигнал для Спутникового интернета. А так как интернет работает исключительно при наличии двух каналов (входящий и исходящий), то Вам потребуется ещё и запросный (исходящий) канал. Запросный канал для спутникового интернета может быть организован как угодно, но т.к. "Интернет без проблем" в основном подключает Спутниковый интернет в Подмосковье, то чаще всего мы используем "мобильный интернет" (т.е. GPRS-модем, который, кстати, уже включен в стоимость стандартного комплекта) любого из операторов сотовой связи. Вы, наверно сейчас подумали, что GPRS обеспечивает низкую скорость передачи данных и достаточно дорог, но мы напоминаем, что это всего лишь запросный канал. Ведь, как вы понимаете, кликая по ссылке, Вы отправляете короткий запрос на сервер, а всё то, что у Вас открывается на экране, Вы получаете уже со спутника с ОГРОМНОЙ скоростью и с низкой ценой. Это всё означает, что Вы теперь не будете сидеть перед компьютером и по "полчаса" ждать пока откроется страничка с yandex-ом.

У вас будет всего лишь небольшая задержка, перед тем как страница полностью откроется.

А так как объем исходящей от Вас информации намного меньше, чем объем входящей к Вам на компьютер (примерно в 10 раз) и исходящая от Вас информация обычно не тарифицируется местными провайдерами (не относится к Dial-Up), то такая схема работы очень оправдана. Она позволяет увеличить скорость Вашего существующего подключения к Интернет и существенно снизить Ваши расходы на трафик.