I sistemi di trasferimento delle informazioni (SPI) vengono utilizzati per trasferire messaggi da un abbonato a un altro. I messaggi possono essere discreti e continui. I messaggi discreti sono sequenze di caratteri e il numero di caratteri diversi è finito. Esempi di messaggi discreti sono messaggi telegrafici, telecodici, ecc. Le fonti di informazione che creano messaggi discreti sono chiamate discrete. I messaggi continui sono funzioni continue del tempo. Le fonti di informazione che creano messaggi continui sono chiamate continue. Esempi di messaggi continui sono la voce, la musica, il valore di qualche parametro che cambia nel tempo, ecc.

Gli SPN destinati alla trasmissione di messaggi discreti sono chiamati discreti o digitali e gli SPN destinati alla trasmissione di messaggi continui sono chiamati continui o analogici.

Canali, in cui vengono trasmessi messaggi discreti sono chiamati discreti e i canali in cui vengono trasmessi messaggi continui sono chiamati continui. La trasmissione di messaggi continui è possibile anche in forma discreta. Per fare ciò, è necessario trasformare i messaggi continui dalla fonte di informazioni continue in messaggi discreti e i messaggi discreti verranno trasmessi attraverso il canale, cioè il canale sarà discreto.

Sostituzione di messaggi continui con discreti sempre fatto con la precisione specificata. Per fare ciò, si dovrebbe espandere il messaggio continuo in una serie (1.8) in termini di funzioni ortogonali, cioè rappresentare il messaggio nella forma seguente:

dove i coefficienti di espansione sono funzioni ortogonali che formano un sistema di funzioni ortogonali. Due funzioni (o due segnali) si dicono ortogonali se soddisfano la relazione integrale (1.9)

Qui, l'energia della funzione (segnale) Definizione (2.2) è valida per qualsiasi sistema di funzioni ortogonali, come

limitato nel tempo (finito), e per quelli di lunghezza infinita. I coefficienti di dilatazione si trovano secondo l'uguaglianza (1.10)

Se il sistema di funzioni ortogonali è costituito da funzioni complesse, allora l'espansione si scrive, come per le funzioni reali, nella forma (2.1), e la condizione di ortogonalità e i coefficienti di espansione si determinano come segue:

Confrontando (2.3), (2.5) con la definizione di funzioni di correlazione, ad esempio con (1.21), si vede che i coefficienti di espansione sono i coefficienti di correlazione tra il messaggio e le funzioni. La serie (2.1) nel caso generale contiene un numero infinito di termini. Impostando la precisione richiesta, si può sempre lasciare un numero finito di termini di espansione, scartando quelli che hanno scarso effetto su (2.1). In questo caso, otteniamo

è determinato dai termini di espansione scartati (2.1). La selezione può garantire che la corsa, dove la corsa è il valore specificato dell'errore quadratico medio radice.

Rappresentazione (2.6) significa che un messaggio con un dato grado di accuratezza è completamente determinato da un insieme finito di coefficienti di espansione, quindi è necessario sostituire un insieme finito di coefficienti di espansione con un insieme finito di simboli che devono essere trasmessi su un canale.

La scelta di un sistema di funzioni ortogonali e di un metodo per tradurre i coefficienti di espansione in simboli è determinata dalle proprietà

messaggio e la necessaria accuratezza della sua riproduzione. Ad esempio; se lo spettro del messaggio è limitato in larghezza, allora è opportuno da un punto di vista pratico rappresentarlo sotto forma di una serie di Kotelnikov, in cui

La funzione è chiamata funzione di campioni, In questo caso, il messaggio è sostituito da una sequenza di campioni che si susseguono con un intervallo Quantizzando i campioni per ampiezza, otteniamo un numero finito di valori diversi. Quando si quantizzano per ampiezza, a si verifica un errore di quantizzazione, che è minore, maggiori sono i livelli di quantizzazione. In base alla fedeltà richiesta del messaggio, è possibile trovare il numero richiesto di livelli di quantizzazione. Dopo la quantizzazione, troviamo che il messaggio è determinato da un insieme finito di campioni quantizzati. Sostituendo l'uno o l'altro campione quantizzato con il proprio simbolo, abbiamo l'opportunità di trasmettere un messaggio continuo sotto forma di un messaggio discreto.

Con altre proprietà del messaggio, può risultare più opportuna da un punto di vista pratico, un'altra espansione in termini di funzioni ortogonali. Ad esempio, se si suddivide un messaggio in segmenti di durata, su ciascun segmento il messaggio può essere rappresentato come una serie di Fourier, in cui

L'esponente (2.9) è una funzione periodica con un periodo Oltre a quelli sopra menzionati, sono noti un gran numero di altri sistemi di funzioni ortogonali, molti dei quali hanno trovato applicazione in SPI.

Va notato che i sistemi di funzioni ortogonali sono ampiamente utilizzati in matematica per risolvere vari problemi. Le funzioni ortogonali utilizzate in SPI per la trasmissione dei messaggi verranno chiamate segnali ortogonali. Di conseguenza, le costellazioni di tali segnali sono sistemi di segnalazione ortogonali. L'utilizzo di sistemi di segnalazione ortogonali per la rappresentazione di messaggi continui sotto forma di serie è un esempio dell'utilizzo di sistemi di segnalazione nello SPI. Da (2.2), (2.4) segue che i segnali di tali sistemi devono soddisfare l'unica condizione, l'ortogonalità.

Sistemi di trasmissione di informazioni multicanale. La necessità di scambio di informazioni tra molti abbonati ha portato alla realizzazione di sistemi di trasmissione delle informazioni multicanale. Ogni SPI multicanale opera nella propria gamma di frequenze, che è determinata dal suo scopo. Gli abbonati inclusi nel multicanale "SPI lavorano in una banda di frequenza comune, all'interno della quale ciascuno di essi è dotato di un canale per la trasmissione delle informazioni.

La formazione di un SPI multicanale da molti abbonati può essere effettuata mediante due metodi di combinazione degli abbonati. Uno.

di questi chiameremo il sindacato centralizzato e l'altro autonomo. Con l'integrazione centralizzata, lo scambio di informazioni tra due abbonati avviene attraverso le stazioni centrali di Fig. 2.1, a e b). Quando si trasmettono informazioni su lunghe distanze dagli abbonati di una zona, vengono prima combinate nella propria stazione centrale e in Fig. 2.1, a), quindi viene inviato sulla linea alla stazione centrale di un'altra zona, dopodiché viene diviso in base agli abbonati di questa zona. Nella fig. 2.1 e le frecce mostrano il percorso delle informazioni che passano tra gli abbonati.Chiamiamo tali sistemi lineari centralizzati multicanale SPI multicanale (MCLS). Il MCLS include linee di relè radio, sistemi di telemetria radio, ecc.

L'associazione centralizzata degli abbonati può essere utilizzata anche per scambiare informazioni tra abbonati all'interno di una zona (Fig. 2.1, b). Ciò richiede una CA. Le frecce in Fig. 2.1, b mostra il percorso! passaggio; informazioni tra abbonati Da fig. 2.1, b si vede che la trasmissione dell'informazione avviene lungo i raggi vettori che escono ed entrano nella stazione centrale. Per questo motivo, tale SPI multicanale può essere chiamato sistemi radiali centralizzati multicanale (MCRS). Esempi di CICR sono i sistemi di comunicazione radio per i servizi civili, i sistemi di controllo del traffico aereo, i sistemi di controllo radio di comando, ecc.

Nei casi in cui non si noterà linearità o radialità, i DSS multicanale con compattazione centralizzata verranno chiamati sistemi centralizzati multicanale (MSC).

Un altro metodo per combinare gli abbonati è autonomo, in cui gli abbonati scambiano informazioni direttamente tra loro (Fig. 2.1, c). Non c'è bisogno di una stazione centrale. Chiameremo tali sistemi autonomi multicanale SPI (MAC). Esempi di MAC sono i sistemi di comunicazione radio di base (militari, rurali), i sistemi di comando radiocomando, ecc.

MSC consente di stabilire uno scambio di informazioni più efficiente tra più abbonati, utilizzare meglio le bande di frequenza e il tempo assegnati. Tuttavia, la presenza della CA rende il MSC più vulnerabile del MAC, poiché il fallimento della CA

porta al fallimento dell'intero MDC. La presenza di una CA in molti casi complica l'intero SPI e ne aumenta il costo. Inoltre, in alcuni casi, in conformità con i requisiti tattici e tecnici, l'uso del CA è semplicemente impossibile. Per questi motivi, MCC e MAC si integreranno organicamente a vicenda durante la creazione di un sistema di comunicazione automatizzato unificato (EASC).

Va notato che in alcuni casi SPI multicanale possono essere costruiti sia con un'unione centralizzata degli abbonati che con una autonoma. In tali casi, il metodo di fusione dovrebbe essere effettuato tenendo conto delle esigenze tattiche, tecniche ed economiche. Inoltre, è possibile utilizzare combinazioni sia centralizzate che autonome.

Metodi di compattazione e separazione di canali e abbonati. A seconda dello scopo, a ciascun SPI viene assegnato un determinato intervallo di frequenza, che viene di seguito denominato banda di frequenza comune (comune per tutti gli abbonati). L'uso di una banda di frequenza comune da parte degli abbonati è determinato dai metodi di compressione (posizionamento degli spettri del segnale di tutti gli abbonati nella banda comune) e separazione (separazione dei segnali di abbonato). Poiché questo o quel metodo di compattazione determina in modo univoco il metodo di separazione (è vero anche il contrario), in quanto segue classificheremo i metodi di compattazione e separazione secondo i metodi di separazione.

Esistono tre possibili modalità per suddividere le informazioni di diversi abbonati, trasmesse sui canali a loro dedicati. Il metodo di divisione di frequenza (PD) (vedi, ad esempio) è che a ciascun abbonato viene assegnata la propria banda di frequenza di abbonato (canale di frequenza) all'interno della banda di frequenza complessiva del sistema. In questo caso, le bande di frequenza dell'abbonato non si sovrappongono, ma i segnali dell'abbonato si sovrappongono nel tempo. Il metodo della divisione del tempo (BP) è che ogni abbonato lavora nel proprio intervallo di tempo dell'abbonato (canale temporale), durante il quale altri abbonati non trasmettono informazioni. Gli spettri dell'abbonato occupano l'intera banda di frequenza totale e si sovrappongono completamente. Il metodo di divisione del codice (CD) è che la divisione viene eseguita secondo la forma dei segnali utilizzati da un particolare abbonato e gli abbonati lavorano contemporaneamente in una banda di frequenza comune.

La divisione di frequenza è stata la prima a trovare applicazione, poiché era nota prima di altri metodi ed era semplicemente implementata nella pratica. Lo sviluppo delle tecniche di modulazione degli impulsi ha portato all'emergere della divisione del tempo. L'attenzione alla separazione del codice è stata attirata dal lavoro di Costas nel 1959. Tuttavia, va notato che le basi della separazione delle informazioni secondo la forma dei segnali (le basi della selezione lineare) sono state sviluppate da D.V. Ageev nel 1935.

Gli SPI a divisione di frequenza e a divisione di tempo sono stati studiati in modo molto dettagliato. Sono stati creati metodi per calcolare e progettare tale SPI, sebbene siano ancora in corso ricerche sul loro

miglioramento. La situazione è diversa nel caso di una divisione di codice SPI. Poiché la divisione del codice si basa sulla differenza dei segnali, la costruzione di tali SPI e le loro caratteristiche sono determinate dalla scelta dei segnali e dalle loro proprietà. Di solito, il numero di abbonati è abbastanza grande, quindi la scelta dei segnali per SPI con CD si riduce alla definizione di sistemi di segnale con determinate proprietà. Lo sviluppo di SPI con CR e ha portato alla ricerca nel campo della teoria dei sistemi di segnale, i cui principali risultati saranno presentati in futuro.

SPI con KR sono sistemi di indirizzi, poiché i segnali dell'abbonato svolgono il ruolo del suo indirizzo. Gli SPI di indirizzo possono essere suddivisi in due classi: sistemi di indirizzi sincroni (SAS) (vedi, ad esempio) e sistemi di indirizzi asincroni (AAS) (vedi, ad esempio). I primi sono utilizzati principalmente per il consolidamento centralizzato dei sottoscrittori, i secondi per gli stand alone.

Nel CAS, la trasmissione delle informazioni viene effettuata in modo tale che i portatori di informazioni soddisfino la condizione di ortogonalità (2.2), ovvero, se gli abbonati utilizzano segnali con spettri, allora per le uguaglianze

Si noti che le condizioni di ortogonalità (2.10), (2.11) sono casi speciali di indipendenza lineare dei segnali. Se l'uguaglianza (2.10) è soddisfatta, allora anche la (2.11) è vera. Se i segnali sono linearmente indipendenti, vengono separati senza interferenze reciproche. In pratica, i segnali ortogonali sono comunemente usati.

Poiché l'ortogonalità viene violata con gli offset temporali, è necessario disporre della sincronizzazione temporale per garantire l'ortogonalità. Pertanto, nel CAS, la trasmissione di informazioni da parte di utenti diversi è effettuata da segnali ortogonali, soggetti a sincronizzazione temporale tra di loro. La presenza di sincronizzazione porta al fatto che non si verificano interferenze reciproche nel SAS.

Va notato che in un SPI con PD, in linea di principio esiste sempre l'interferenza reciproca, poiché i segnali con una durata finita hanno spettri infinitamente lunghi e i filtri di crossover passano tutte le frequenze con un'attenuazione finita. Per questi due motivi, una parte dell'energia del segnale di un canale arbitrario nel PDS con PD entra in qualsiasi canale, creando interferenze reciproche. Scegliendo segnali (riducendo le emissioni "fuori banda") e filtri (aumentando l'attenuazione fuori banda passante), ponendo i canali in frequenza, è possibile ridurre l'interferenza reciproca ad un accettabile

In AAS, le uguaglianze (2.10), (2.11) non valgono, quindi in tali sistemi c'è un'interferenza reciproca tra gli utenti, che a volte viene chiamata "rumore di non ortogonalità". A causa dell'interferenza reciproca, il numero di abbonati che operano simultaneamente nell'AAS con la stessa immunità al rumore sarà inferiore rispetto a quelli sincroni. Ma quando si costruisce un AAS, non è necessario garantire la sincronizzazione degli abbonati in tempo e frequenza. Questo è un vantaggio significativo di AAS rispetto ai sistemi sincroni, specialmente nei casi in cui è impossibile fornire la sincronizzazione temporale degli abbonati sparsi su una vasta area, per questo motivo è stato sviluppato AAS.

In SAS e AAS, per garantire il funzionamento di un numero elevato di abbonati, è necessario disporre almeno dello stesso numero di segnali diversi. Poiché i segnali non possono essere selezionati arbitrariamente, per tale SPI è necessario utilizzare sistemi di segnale con determinate proprietà. Altro materiale è dedicato principalmente alla scelta dei sistemi di segnalazione. La soluzione ai problemi della scelta dei sistemi di segnalazione è in gran parte determinata dallo scopo dell'SPI e dalle sue caratteristiche. Le caratteristiche principali dell'SPI sono l'immunità al rumore e l'efficienza. Per immunità al rumore di un SPI si intende la sua capacità di resistere alle interferenze, e per efficienza si intende l'utilizzo della banda di frequenza totale, del tempo e della potenza del trasmettitore.

Poiché qualsiasi SPI è costituito da canali (nel caso limite di uno), è prima necessario considerare l'immunità al rumore e l'efficienza di un canale, ovvero un SPI a canale singolo. Facciamolo usando l'esempio di un SPI discreto progettato per la trasmissione di messaggi discreti.

I sistemi di telecomunicazione (TS) sono generalmente intesi come strutture e mezzi progettati per trasmettere grandi quantità di informazioni (di solito in forma digitale) attraverso linee di comunicazione appositamente predisposte o radio etere. Allo stesso tempo, si presume che verrà servito un numero significativo di utenti del sistema (da diverse migliaia). I sistemi di telecomunicazione includono strutture di trasmissione di informazioni come trasmissioni televisive (collettive, via cavo, satellitari, cellulari), reti telefoniche pubbliche commutate (PSTN), sistemi di comunicazione cellulare (compresi macro e microcellulari), sistemi di cercapersone, sistemi di comunicazione satellitare e apparecchiature di navigazione, fibra reti di trasmissione dati.

Va notato che il requisito principale per i sistemi di comunicazione è l'assenza del fatto di interruzione della comunicazione, ma è consentito un certo deterioramento della qualità del messaggio trasmesso e l'attesa per l'instaurazione della comunicazione.

Tipi di sistemi di telecomunicazione

Per scopo, i sistemi di telecomunicazione sono raggruppati come segue:

• - sistemi di trasmissione televisiva;
• - sistemi di comunicazione (compresa una chiamata personale);
• - reti di computer.

Per tipo di mezzo di trasmissione delle informazioni utilizzato:

• - cavo (rame tradizionale);
• - fibra ottica;
• - eterico;
• - satellite.

Con il metodo di trasferimento delle informazioni:

• - analogico;
• - digitale.

I sistemi di comunicazione si suddividono per mobilità in:

• - fisso (linee di abbonamento tradizionali);
• - mobile.

I sistemi di comunicazione mobile sono suddivisi secondo il principio di copertura dell'area di servizio:

• - per microcellulari - DECT;
• - cellulare - NMT-450, D-AMPS, GSM, CDMA;
• - trunking (macrocellulare, zonale) - TETRA, SmarTrunk;
• - satellite.

Sistemi di trasmissione televisiva

I sistemi di trasmissione televisiva (TV) per il metodo di erogazione del segnale e l'area di copertura sono suddivisi in:

• - reti di ricezione televisiva;
• - "cavo" (sistemi di ricezione televisiva collettiva (SKTP));
• - tecnologie di distribuzione wireless ad alta velocità di informazioni multimediali MMDS, MVDS e LMDS;
• - satellite.

Le reti di ricezione televisiva, storicamente i primissimi veicoli, forniscono un segnale al consumatore attraverso ripetitori (linee di comunicazione a relè) che coprono il territorio della Russia (regioni densamente popolate). La distanza tra i ripetitori è di circa 40-80 km.

Allo stato attuale, lo sviluppo della tecnologia di ricezione televisiva collettiva è associato alla creazione di sistemi di televisione via cavo (CTS), ciascuno dei quali può servire fino a diverse decine di migliaia di abbonati. L'uso di tali sistemi consente di risolvere i problemi relativi alla fornitura di programmi di alta qualità in aree con condizioni di ricezione difficili, nonché di garantire la trasmissione di informazioni aggiuntive agli abbonati: informazioni sul televideo, canali di trasmissione satellitare.

I sistemi di ricezione televisiva collettiva, a seconda del volume di abbonati coperti, sono così suddivisi:

• - sistemi di ricezione televisiva collettiva;
• - grandi sistemi di ricezione televisiva collettiva;
• - sistemi di televisione via cavo.

Si presume che SKT siano progettati per servire gli abbonati di un ingresso o edificio, KSCTP - diversi edifici, SKT - una vasta area residenziale. Le caratteristiche distintive di SCT dovrebbero comprendere anche la fattibilità tecnica ed economica di utilizzare altri tipi di programmi (satellite, studi video locali, ecc.) insieme alla ricezione in onda nei normali canali TV e radiofonici. Va notato che un prerequisito per il successo dello sviluppo di SKT è la scelta di un tale schema di costruzione, in cui è possibile utilizzare KSPKTP e SKTP come collegamenti inferiori delle reti di distribuzione senza alterazioni significative, altrimenti l'implementazione di SKT nelle aree con lo sviluppo esistente è associato a grandi costi di capitale aggiuntivi.

I sistemi televisivi via satellite hanno ricevuto un nuovo sviluppo nella direzione di creare installazioni economiche per la ricezione individuale di programmi televisivi via satellite. La trasmissione di programmi televisivi tramite sistemi di trasmissione televisiva satellitare (STV) si è dimostrata economicamente vantaggiosa per piccole aree. Per una serie di parametri energetici, un intervallo di frequenza adeguato è nella regione dei 12 GHz: a queste frequenze le perdite per precipitazione sono relativamente piccole (in Europa la variazione di attenuazione dovuta alle precipitazioni non supera i 3,3 dB per il 99,9% delle volte, dimensioni dell'antenna (diametro 2 m) con un diagramma di radiazione stretto, è stata sviluppata una base di elementi relativamente economica.

I satelliti geostazionari vengono utilizzati per trasmettere programmi televisivi in ​​diretta. I satelliti per la trasmissione di programmi televisivi si dividono in:

• - satelliti per comunicazioni a lunga distanza per comunicazioni telefoniche, trasmissione di informazioni e trasmissione di programmi televisivi;
• - satelliti per la ridistribuzione di programmi televisivi, ad esempio, su reti via cavo;
• - satelliti per la trasmissione di programmi televisivi e radiofonici direttamente ai singoli ricevitori, satelliti TV: nella denominazione inglese DBS (satellite a trasmissione diretta), nella designazione tedesca SDE (satellite a ricezione diretta);

Sistemi di comunicazione mobile

I sistemi di comunicazione mobile cellulare (PCS), le reti di chiamate radio personali (PRN) e i sistemi di comunicazione satellitare sono progettati per trasmettere dati e fornire comunicazioni telefoniche a oggetti mobili e fissi. La trasmissione dei dati ad un abbonato mobile amplia notevolmente le sue capacità, poiché, oltre ai messaggi telefonici, può ricevere messaggi telex e fax, vari tipi di informazioni grafiche, ecc. comunicazioni radio (cercapersone, radiotelefoni cellulari, terminali utente satellitari).

Il principale vantaggio dell'MTS: la comunicazione mobile consente all'abbonato di ricevere servizi di comunicazione in qualsiasi punto all'interno delle aree di copertura delle reti terrestri o satellitari; grazie ai progressi della tecnologia delle comunicazioni, sono stati creati terminali di abbonamento universali (AT) di piccole dimensioni. SPS offre ai consumatori l'opportunità di accedere alla rete telefonica pubblica (PSTN), il trasferimento di dati informatici.

Le reti mobili includono: reti mobili cellulari (SSMS); reti di comunicazione trunking (STS); reti di chiamate radio personali (PRN); reti di comunicazione satellitare personali (mobili).

Reti mobili cellulari

Tra i moderni mezzi di telecomunicazione, le reti che si sviluppano più rapidamente sono le comunicazioni radiotelefoniche cellulari. La loro introduzione ha permesso di risolvere il problema dell'uso economico della banda di radiofrequenza assegnata trasmettendo messaggi sulle stesse frequenze, ma in zone diverse (celle) e di aumentare il throughput delle reti di telecomunicazioni. Hanno preso il loro nome secondo il principio cellulare dell'organizzazione della comunicazione, secondo il quale l'area di servizio è divisa in celle (celle).

Un sistema di comunicazione cellulare è un sistema tecnico complesso e flessibile che consente un'ampia varietà di opzioni di configurazione e un insieme di funzioni svolte. Può fornire la trasmissione del parlato e altri tipi di informazioni. Per la trasmissione vocale, a sua volta, è possibile implementare la normale comunicazione telefonica bidirezionale e multidirezionale (comunicazione in conferenza - con la partecipazione di più di due abbonati in una conversazione contemporaneamente), la posta vocale. Quando si organizza una normale conversazione telefonica, sono possibili le modalità di composizione automatica, avviso di chiamata, inoltro di chiamata (condizionato o incondizionato), ecc.

Le moderne tecnologie consentono di fornire agli abbonati CCC messaggi vocali di alta qualità, affidabilità e riservatezza delle comunicazioni, radiotelefoni in miniatura, protezione da accessi non autorizzati.

Reti di trunking

Le reti trunking sono in qualche misura simili alle reti cellulari: sono anche reti mobili radiotelefoniche terrestri che forniscono la mobilità degli abbonati all'interno di un'area di servizio sufficientemente ampia. La differenza principale è che gli STS sono più semplici in termini di principi di progettazione e forniscono agli abbonati un insieme più piccolo di servizi, ma per questo sono più economici dei servizi cellulari. Gli STS hanno una capacità molto inferiore rispetto a quelli cellulari e sono fondamentalmente focalizzati sulle comunicazioni mobili dipartimentali (aziendali). L'applicazione principale di STS è la comunicazione aziendale (ufficiale, dipartimentale), ad esempio la comunicazione operativa dei vigili del fuoco con il numero di uscite (canali) "verso la città", che è significativamente inferiore al numero di abbonati al sistema. I requisiti principali per STS sono: fornitura di comunicazioni in una determinata area di servizio, indipendentemente dall'ubicazione degli abbonati mobili (MA); la possibilità di interazione tra i singoli gruppi di iscritti e l'organizzazione della comunicazione circolare; efficienza della gestione della comunicazione, anche a vari livelli; fornitura di comunicazioni tramite centri di controllo; la possibilità di stabilire prioritariamente canali di comunicazione; bassi costi energetici della stazione mobile (MS); riservatezza delle conversazioni.

Il nome della comunicazione trunking deriva dal trunk inglese e riflette il fatto che il trunk di comunicazione in un tale sistema contiene diversi canali fisici (di solito di frequenza), ciascuno dei quali può essere fornito a qualsiasi abbonato del sistema. Questa caratteristica distingue l'STS dai precedenti sistemi di comunicazione radio bidirezionale, in cui ogni abbonato aveva la possibilità di accedere ad un solo canale, ma quest'ultimo doveva servire a sua volta più abbonati. Rispetto a tali sistemi, gli STS hanno una capacità (larghezza di banda) significativamente maggiore a parità di indicatori di qualità del servizio.

Se usiamo un'analogia con la comunicazione cellulare, nel caso più semplice un STS è una cella del sistema cellulare, ma con un insieme di servizi un po' specifico (stretto). Una rete cellulare è sempre costruita sotto forma di un insieme di celle, che sono collegate a un comune centro di commutazione (CC), con il passaggio da cella a cella mentre l'abbonato si sposta. Se è necessario aumentare la capacità della rete cellulare, si effettua un'ulteriore frammentazione delle celle con un'opportuna modifica del piano di frequenza (distribuzione di frequenza tra le celle). In un STS, che è noto per operare con una capacità limitata, di solito si sforzano di massimizzare l'area di copertura. In pratica, il raggio di una cella STS può raggiungere i 40-50 km e oltre. Ciò si traduce in una maggiore potenza del trasmettitore, rispetto alla comunicazione cellulare, un maggiore consumo di energia di una fonte di alimentazione, grandi dimensioni e peso delle apparecchiature dell'abbonato.

Anche se l'STS è costruito sotto forma di più celle (sistema multizona), ciò viene fatto principalmente con l'obiettivo di espandere l'area di copertura e non per aumentare la capacità; allo stesso tempo, le dimensioni delle celle (zone) rimangono sufficientemente grandi. Resta limitato il controllo centralizzato della pluralità di zone, così come il passaggio di consegne da zona a zona, che (se non del tutto) comporta una breve interruzione della comunicazione.

Per aumentare la larghezza di banda, di solito vengono imposte restrizioni alla durata della chiamata e le specificità delle comunicazioni aziendali si riflettono nel sistema di priorità dell'utente, preso in considerazione quando si fornisce un canale di comunicazione in una coda e nell'unire gli abbonati in gruppi con la possibilità di inviare contemporaneamente tutti gli iscritti al gruppo. La stessa specificità porta a maggiori, in media, rispetto alle comunicazioni cellulari, requisiti per la tempestività e l'affidabilità della comunicazione. Oltre alle informazioni vocali, è possibile trasmettere al STS altri tipi di informazioni, in particolare, controllo digitale, telemetria, antifurto, ecc.

La tendenza generale nello sviluppo di sistemi di comunicazione radiomobile professionale è il passaggio dagli standard analogici agli standard digitali internazionali unificati che garantiscono riservatezza e una migliore qualità della comunicazione, un uso più efficiente della gamma di frequenze, il roaming per tutti gli abbonati e la capacità di trasferire dati a ad alta velocità.

Reti cercapersone

Le reti di chiamate radio personali (PRN) o reti di cercapersone (cercapersone - chiamata) sono reti di comunicazione mobile unidirezionali che trasferiscono brevi messaggi dal centro del sistema (da un terminale cercapersone) a ricevitori di abbonati in miniatura (cercapersone).

Nel caso più semplice, il PRL è costituito da un terminale cercapersone (PT), una stazione base (BS) e cercapersone. Il terminale, che comprende il pannello operatore e il controller di sistema, esegue tutte le funzioni di controllo del sistema. Il BS è costituito da un trasmettitore radio e da un dispositivo di alimentazione dell'antenna e fornisce la trasmissione di segnali di paging all'intera area di copertura del sistema, il cui raggio può arrivare fino a 100 km. I cercapersone ricevono i messaggi a loro indirizzati. Nei casi più complessi, il PRS può disporre di più trasmettitori radio, distribuiti il ​​più uniformemente possibile all'interno dell'area di copertura, il che consente di fornire una comunicazione più affidabile per l'intera area.

Ci sono quattro tipi di messaggi che possono essere trasmessi nell'LMS: tono, numerico, alfanumerico e vocale. I toni erano l'unico tipo di messaggio nei primi modelli di cercapersone. Il messaggio digitale può contenere un numero di telefono da chiamare. La trasmissione più comune di un messaggio di testo è lunga fino a 100-200 caratteri. Il messaggio viene visualizzato sul display del cercapersone, che può avere da una a otto righe, fino a 12-20 caratteri per riga, i messaggi lunghi vengono visualizzati in parti. La trasmissione di messaggi vocali non ha ancora ricevuto ampia diffusione. Chiamare un abbonato, ad es. l'indirizzamento dei messaggi può essere effettuato in tre modi: individualmente, a più utenti (chiamata generale) oa un gruppo di utenti (chiamata di gruppo (GW)). Nel primo caso la chiamata è indirizzata ad uno specifico abbonato tramite il suo numero individuale, nel secondo - a più abbonati con trasmissione sequenziale dei loro numeri individuali, nel terzo - la chiamata è indirizzata contemporaneamente ad un gruppo di abbonati utilizzando un comune numero del gruppo. Anche i messaggi da trasmettere vengono inseriti nel sistema in tre modalità: a voce su rete telefonica e tramite operatore cercapersone; tramite rete telefonica con selezione a toni - il messaggio viene digitato sulla tastiera dell'apparecchio telefonico e arriva direttamente al terminale cercapersone, bypassando l'operatore; da computer (tramite rete telefonica) con una serie di messaggi sul computer e accedere direttamente al TP.

Gli svantaggi della comunicazione di paging includono la trasmissione di un messaggio fuori tempo reale: il messaggio non viene trasmesso al momento della sua emissione da parte del mittente, ma nell'ordine della coda con messaggi simili provenienti da altri mittenti; in pratica, il ritardo dal momento in cui viene ricevuto un messaggio alla sua trasmissione in onda è piccolo - di solito non supera alcuni minuti. Va inoltre tenuto presente che se un messaggio viene inviato a un cercapersone che si trova nella zona "ombra" al momento della trasmissione, il messaggio andrà perso (non ricevuto dall'abbonato).

L'asincronia (sequenza) di trasmissione dei messaggi, unita alla brevità di questi ultimi, che di solito vengono trasmessi solo in una direzione, consente un uso molto efficiente del canale di comunicazione, almeno due ordini di grandezza più efficiente (in termini di numero di abbonati serviti) rispetto alla comunicazione cellulare, anche tenendo conto del riutilizzo delle frequenze in quest'ultima. Di conseguenza, il paging risulta essere tecnicamente più semplice ed economico della comunicazione cellulare, ovvero, in definitiva, è molto più economico per l'abbonato.

Oltre ai messaggi destinati a specifici abbonati o gruppi di abbonati, i sistemi di cercapersone organizzano solitamente una sorta di canale di informazione generale contenente informazioni operative su notizie di scambio, meteo, condizioni del traffico, ecc. Nei cercapersone, di norma, vengono forniti numerosi servizi aggiuntivi: orologio, calendario, possibilità di regolare il tipo e il volume del segnale sonoro, la memorizzazione dei messaggi precedentemente ricevuti nella memoria con la possibilità di rileggerli, ecc.

Le reti di chiamate radio personali forniscono servizi di un tipo di comunicazione mobile conveniente e relativamente economico, ma con restrizioni significative: comunicazione unidirezionale, non in tempo reale e solo sotto forma di brevi messaggi. Gli SPR sono abbastanza diffusi nel mondo - in generale, dello stesso ordine delle reti cellulari, sebbene la loro prevalenza nei diversi paesi differisca in modo significativo.

Reti mobili satellitari

Insieme ai già pubblicamente disponibili SPS (chiamata radio personale e cellulare), le reti di comunicazione satellitare si stanno sviluppando sempre più attivamente. Sono rilevanti le seguenti aree di applicazione delle comunicazioni mobili via satellite:

• - espansione delle reti cellulari;
• - l'uso delle comunicazioni satellitari in aree in cui l'implementazione di un ATP è impraticabile, ad esempio a causa della bassa densità di popolazione;
• - l'utilizzo di comunicazioni satellitari in aggiunta al cellulare esistente, ad esempio, per garantire il roaming in caso di incompatibilità di standard, o in eventuali situazioni di emergenza;
• - comunicazione wireless fissa in aree a bassa densità di popolazione in assenza di SPS e comunicazione cablata;
• - durante la trasmissione di informazioni su scala globale (acque dell'Oceano Mondiale, interruzioni nelle infrastrutture terrestri, ecc.).

In particolare, quando si sposta un abbonato fuori dall'area di servizio delle reti cellulari locali, la comunicazione satellitare svolge un ruolo chiave, poiché non ha restrizioni sul legame dell'abbonato a una posizione specifica. In molte regioni del mondo, la domanda di servizi mobili può essere soddisfatta efficacemente solo attraverso i sistemi satellitari.

La comunicazione satellitare è abbastanza organicamente combinata con quella cellulare. Quasi tutti gli MSSS prevedono un grado abbastanza elevato di integrazione con le comunicazioni cellulari; in particolare, oltre ad AT, destinato ai sistemi satellitari, è prevista la realizzazione di terminali dual-mode progettati per operare in un sistema satellitare e in uno qualsiasi degli standard cellulari.

Per un abbonato, l'uso di un terminale satellitare non richiede conoscenze speciali. Il numero viene composto dall'utente tramite la tastiera, proprio come quando si utilizza un normale telefono. Il sistema assegna automaticamente un canale libero e lo assegna agli interlocutori per tutta la durata della conversazione. Di norma viene utilizzato il multiplexing (temporaneo, privato o di codice), che si è dimostrato efficace nella comunicazione multicanale.

Naturalmente, l'attrezzatura (non solo degli abbonati) delle reti di comunicazione satellitare è più costosa di quella di CCC e, di conseguenza, il canone di abbonamento è molto più alto. Qualche inconveniente è presentato dal ritardo del segnale vocale dovuto alla lontananza della stazione base (satellitare) (circa 36.000 km), che è una frazione di secondo.

Vari MSSS hanno le loro caratteristiche, dovute principalmente alle caratteristiche delle loro costellazioni orbitali, ma nel campo delle caratteristiche dell'utenza e dei servizi forniti, hanno molto in comune (sia tra loro che con i sistemi cellulari terrestri). Tutti i tipi di informazioni vengono trasmesse in forma digitale a velocità da 1200 a 9600 bit/s. La modalità telefono è organizzata utilizzando i convertitori di velocità del segnale incorporati nell'AT. Oltre alla telefonia full-duplex, i Personal AT consentono di connettersi a un computer e supportare una varietà di servizi come fax, e-mail e posta vocale, servizi di paging e priorità, crittografia e rilevamento della posizione.

Reti in fibra ottica

Una linea di comunicazione in fibra ottica (FOCL) è un tipo di sistema di trasmissione in cui le informazioni vengono trasmesse attraverso guide d'onda dielettriche ottiche note come "fibra ottica". Una rete in fibra ottica è una rete di informazioni, gli elementi di collegamento tra i cui nodi sono linee di comunicazione in fibra ottica. Le tecnologie di rete in fibra ottica, oltre alle questioni relative alla fibra ottica, coprono anche questioni relative alle apparecchiature di trasmissione elettronica, alla loro standardizzazione, ai protocolli di trasmissione, alle questioni relative alla topologia della rete e alle questioni generali di costruzione della rete.

Vantaggi dell'UFCL

Ampia larghezza di banda - grazie alla frequenza portante estremamente elevata di 1014 GHz. Ciò offre il potenziale per la trasmissione su una fibra ottica di un flusso di informazioni di diversi terabit al secondo. L'elevata larghezza di banda è uno dei vantaggi più importanti della fibra ottica rispetto al rame oa qualsiasi altro supporto.

Bassa attenuazione del segnale luminoso nella fibra. La fibra ottica industriale attualmente prodotta da produttori nazionali ed esteri ha un'attenuazione di 0,2-0,3 dB a una lunghezza d'onda di 1,55 micron per chilometro. Bassa attenuazione e bassa dispersione consentono di realizzare tratti di linea senza ritrasmissione fino a 100 km o più.

Il basso rumore nel cavo in fibra ottica consente di aumentare la larghezza di banda trasmettendo varie modulazioni di segnale con bassa ridondanza del codice.

Elevata immunità ai disturbi. Poiché la fibra è costituita da un materiale dielettrico, è immune alle interferenze elettromagnetiche dei sistemi di cablaggio in rame circostanti e delle apparecchiature elettriche che possono indurre radiazioni elettromagnetiche (linee elettriche, installazioni di motori elettrici, ecc.). Anche i cavi multifibra non presentano il problema della diafonia EM inerente ai cavi in ​​rame a più coppie.

Peso leggero e volume. I cavi in ​​fibra ottica (FOC) sono più leggeri e leggeri dei cavi in ​​rame a parità di larghezza di banda. Ad esempio, un cavo telefonico a 900 doppini di diametro 7,5 cm può essere sostituito con una singola fibra di diametro 0,1 cm volte inferiore al cavo telefonico in oggetto.

Elevata sicurezza contro l'accesso non autorizzato. Poiché il FOC praticamente non si irradia nella gamma radio, è difficile origliare le informazioni trasmesse su di esso senza interrompere la ricezione e la trasmissione. I sistemi di monitoraggio (controllo continuo) dell'integrità della linea di comunicazione ottica, sfruttando le proprietà di elevata sensibilità della fibra, possono disabilitare istantaneamente il canale di comunicazione "compromesso" e dare un allarme. I sistemi di sensori che sfruttano gli effetti di interferenza dei segnali luminosi propagati (sia attraverso fibre differenti che polarizzazioni differenti) hanno un'altissima sensibilità alle vibrazioni e alle piccole perdite di carico. Tali sistemi sono particolarmente necessari quando si creano linee di comunicazione nel governo, nelle banche e in alcuni altri servizi speciali che impongono requisiti maggiori per la protezione dei dati.

Isolamento galvanico degli elementi di rete. Questo vantaggio della fibra ottica risiede nella sua proprietà isolante. La fibra aiuta a evitare loop di terra elettrici che possono verificarsi quando due dispositivi di rete su una rete nuda, collegati tramite cavo in rame, sono messi a terra in punti diversi di un edificio, ad esempio su piani diversi. In questo caso, può verificarsi una grande differenza di potenziale, che può danneggiare l'apparecchiatura di rete. Per la fibra, questo problema semplicemente non esiste.

Esplosione e sicurezza antincendio. A causa dell'assenza di scintille, la fibra ottica aumenta la sicurezza della rete nelle raffinerie chimiche e petrolifere, durante la manutenzione di processi tecnologici ad alto rischio.

Efficienza del FOC. La fibra è costituita da silice a base di silice, materiale molto diffuso e quindi poco costoso, a differenza del rame. Attualmente, il costo della fibra in relazione alla coppia di rame è di 2: 5. Allo stesso tempo, FOC consente di trasmettere segnali su distanze molto più lunghe senza ritrasmissione. Il numero di ripetitori sulle lunghe linee si riduce con l'uso del FOC. Con l'utilizzo di sistemi di trasmissione solitonici sono state raggiunte distanze di 4000 km senza rigenerazione (cioè solo con l'utilizzo di amplificatori ottici ai nodi intermedi) ad una velocità di trasmissione superiore a 10 Gbit/s.

La durata della vita di servizio. La fibra si degrada nel tempo. Ciò significa che l'attenuazione nel cavo posato aumenta gradualmente. Tuttavia, a causa della perfezione delle moderne tecnologie per la produzione di fibre ottiche, questo processo è notevolmente rallentato e la durata del FOC è di circa 25 anni. Durante questo periodo, possono cambiare diverse generazioni/standard di sistemi di ricetrasmissione.

Alimentazione remota. In alcuni casi è necessaria un'alimentazione remota del nodo della rete informativa. La fibra ottica non può funzionare come cavo di alimentazione. Tuttavia, in questi casi è possibile utilizzare un cavo misto, quando, insieme alle fibre ottiche, il cavo è dotato di un elemento conduttivo in rame. Tale cavo è ampiamente utilizzato sia in Russia che all'estero.

Nonostante i numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di trasmissione delle informazioni, le reti in fibra ottica presentano anche degli svantaggi, principalmente a causa dell'elevato costo delle apparecchiature di montaggio di precisione e dell'affidabilità delle sorgenti di radiazioni laser. È probabile che molte delle carenze vengano eliminate con l'avvento di nuove tecnologie competitive nelle reti in fibra ottica.

Svantaggi di FOCL

Il costo delle apparecchiature di interfaccia. I segnali elettrici devono essere convertiti in segnali ottici e viceversa. Il prezzo dei trasmettitori e ricevitori ottici è ancora piuttosto alto. Quando si crea una linea di comunicazione ottica, sono necessarie anche apparecchiature di commutazione passive specializzate altamente affidabili, connettori ottici con basse perdite e una grande risorsa per la disconnessione della connessione, divisori ottici e attenuatori.

Installazione e manutenzione di linee ottiche. Anche il costo di installazione, collaudo e supporto delle linee di comunicazione in fibra ottica rimane elevato. Se il cavo in fibra ottica è danneggiato, è necessario giuntare le fibre al punto di rottura e proteggere questa sezione del cavo dall'ambiente esterno. I produttori, nel frattempo, stanno portando sul mercato strumenti sempre più sofisticati per il lavoro di installazione con i FOC, riducendo il loro prezzo.

Requisiti per una protezione speciale delle fibre. La fibra ottica è forte? In teoria sì. Il vetro, come materiale, può sopportare carichi colossali con una resistenza alla trazione superiore a 1 GPa (109 N / m2). Ciò sembrerebbe significare che una singola quantità di fibra con un diametro di 125 micron reggerà il peso di un peso di 1 kg. Sfortunatamente, questo non si ottiene nella pratica. Il motivo è che la fibra ottica, non importa quanto sia perfetta, ha microfratture che iniziano a rompersi. Per aumentare l'affidabilità, la fibra ottica viene rivestita con una vernice speciale a base di acrilato epossidico durante la produzione e il cavo ottico stesso viene rinforzato, ad esempio, con fili a base di kevlar. Se è necessario soddisfare condizioni di rottura ancora più severe, il cavo può essere rinforzato con uno speciale cavo in acciaio o barre in fibra di vetro. Ma tutto ciò comporta un aumento del costo di un cavo ottico.

I vantaggi derivanti dall'uso delle linee di comunicazione in fibra ottica sono così significativi che, nonostante gli svantaggi elencati della fibra ottica, sono più che ovvie ulteriori prospettive per lo sviluppo della tecnologia di comunicazione in fibra ottica nelle reti di informazione.

Diversi mezzi e sistemi di comunicazione e telecomunicazioni sono utilizzati per la trasmissione e la distribuzione di dati elettronici.

Ecco i tipi di comunicazione e i tipi di informazioni utilizzate in essi. Questo:

1. postale (informazioni alfanumeriche e grafiche),
2. telefono (trasmissione vocale (inclusi dati alfanumerici),
3. telegrafo (messaggi alfanumerici),
4. facsimile (informazioni alfanumeriche e grafiche),
5. radio e relè radio (informazioni vocali, alfanumeriche e grafiche),
6. comunicazione satellitare (anche informazioni video).

La comunicazione in un'organizzazione è suddivisa in:
cablato e senza fili,
interno (locale) ed esterno,
simplex, duplex e half duplex.

Modalità fronte/retro- questo è quando puoi parlare e ascoltare contemporaneamente l'interlocutore.
Trasmissione half duplex(Half-Duplex) è un metodo di trasmissione dati bidirezionale (in due direzioni su un canale), in cui le informazioni possono essere trasmesse solo in una direzione alla volta. Questo è un simplex a doppia frequenza o half duplex. Dal punto di vista dell'utente finale, è equivalente a un simplex.
Modalità Simplex- questo è quando gli abbonati parlano tra loro a turno.

Linea di comunicazione- fili fisici o cavi che collegano i punti (nodi) di comunicazione tra loro e gli abbonati - con i nodi più vicini.

Canali di connessione si forma in vari modi.
Il canale può essere creato per il periodo di connessione di due abbonati di comunicazione telefonica o radio e lo svolgimento di una sessione di comunicazione vocale tra di loro. Nella comunicazione radio, questo canale può rappresentare un mezzo di trasmissione dati in cui più abbonati possono lavorare contemporaneamente, e in esso possono essere svolte più sessioni di comunicazione contemporaneamente.

in cui:
1) la comunicazione su filo comprende: i sistemi di comunicazione telefonica, telegrafica e di trasmissione dati;
2) la connettività wireless include:
a) comunicazioni radiomobili (stazioni radio, comunicazioni cellulari e trunk, ecc.);
b) comunicazioni radio fisse (comunicazioni radio-relè e spaziali (satellitari));
3) comunicazione fissa ottica via etere e cavi di comunicazione in fibra ottica.

Cavi di comunicazione

Doppino- conduttori isolati intrecciati a coppie per ridurre le interferenze tra di loro. Esistono cinque categorie di doppini intrecciati: la prima e la seconda sono utilizzate per la trasmissione di dati a bassa velocità; il terzo, il quarto e il quinto - a velocità di trasferimento fino a 16, 25 e 155 Mbit / s.

Cavo coassiale- un conduttore di rame all'interno di un guscio protettivo schermante cilindrico costituito da sottili conduttori di rame, isolato dal conduttore da un dielettrico. Velocità di trasferimento fino a 300Mbps. Il costo significativo e la complessità della guarnizione ne limitano l'uso.
L'impedenza caratteristica del cavo (rapporto tra le ampiezze della tensione incidente e delle onde di corrente) è di 50 ohm.

Cavo in fibra otticaè costituito da fibre trasparenti di un materiale otticamente trasparente (plastica, vetro, quarzo) del diametro di alcuni micron, circondate da una carica solida e poste in una guaina protettiva. L'indice di rifrazione di questi materiali cambia di diametro in modo tale che il raggio deviato verso il bordo ritorni al centro.
Il trasferimento delle informazioni avviene convertendo i segnali elettrici in segnali luminosi utilizzando, ad esempio, un LED. Ciò fornisce resistenza alle interferenze elettromagnetiche e una portata fino a 40 km.

Comunicazioni telefoniche- il tipo più diffuso di comunicazione operativa e gestionale.
Apparve ufficialmente il 14 febbraio 1876, quando Alexander Bell (USA) brevettò l'invenzione del primo telefono.
La gamma dei segnali audio trasmessi attraverso i canali telefonici domestici è di 300 Hz – 3,4 kHz.

Comunicazione telefonica automaticaÈ formato con l'aiuto di nodi di commutazione, il cui ruolo è svolto da centrali telefoniche automatiche (ATS) e canali di comunicazione (linee) che collegano questi nodi.
Insieme alle linee di abbonato (una linea telefonica da un abbonato alla centrale telefonica automatica più vicina), costituisce una rete telefonica. La rete telefonica ha una struttura gerarchica: centrali telefoniche automatiche terminali (intradipartimentali, locali, distrettuali, ecc.), comunali, regionali (regionali, territoriali, repubblicane), statali e internazionali. I PBX sono collegati tra loro tramite linee di collegamento.

Centrale telefonica(Centralina telefonica automatica) - un edificio con un complesso di mezzi tecnici destinati alla commutazione dei canali telefonici.
Alla centrale telefonica automatica, i canali telefonici degli abbonati sono collegati per tutta la durata delle loro trattative, e quindi, al termine delle trattative, la loro disconnessione. I veicoli moderni sono dispositivi tecnici automatici (compresi i computer).

Ufficio PBX, di norma, forniscono non solo la comunicazione interna delle unità tra loro con possibilità di accesso a reti esterne, ma anche vari tipi di comunicazione industriale (dispacciale, tecnologica, vocale e direttore) per la comunicazione del direttore con i subordinati , lo svolgimento di riunioni e convegni, nonché il funzionamento dei sistemi di sicurezza e di allarme antincendio.
La particolarità delle moderne centrali telefoniche automatiche è la possibilità di utilizzare apparecchiature e tecnologie informatiche; organizzazione del collegamento con radiotelefoni e cercapersone. Nelle istituzioni, i radiotelefoni vengono utilizzati per superare alti livelli di campi elettromagnetici e partizioni, formando canali di comunicazione a infrarossi.

I sistemi telefonici locali, interni all'ufficio o dell'ufficio (PBX o EATX) sono ampiamente utilizzati nelle organizzazioni. Oltre a un'ampia gamma di funzionalità di servizio, possono ridurre significativamente il numero di numeri di telefono cittadini, nonché non caricare le linee urbane e le centrali telefoniche automatiche per le chiamate locali. Sempre più spesso vengono utilizzati PBX per mini e micro uffici.

Canali di comunicazione wireless

Esistono tre tipi principali di reti wireless:

1. reti radio di una gamma di radiofrequenze libera (il segnale viene trasmesso su più frequenze contemporaneamente);
2. reti a microonde (comunicazioni a lunga distanza e satellitari);
3. reti a infrarossi (laser, trasmessi da fasci di luce coerenti).

Le moderne reti wireless includono:

• comunicazione relè radio;
• comunicazione cercapersone;
• comunicazioni cellulari e cellulari;
• comunicazione di linea;
• comunicazioni satellitari;
• televisione, ecc.

Comunicazione relè radio formato dalla costruzione di lunghe linee con stazioni e antenne trasmittenti e riceventi.
Fornisce la trasmissione di dati a banda stretta e ad alta frequenza a una distanza tra le antenne più vicine entro la linea di vista (circa 50 km). La velocità di trasferimento dei dati in una rete di questo tipo raggiunge i 155 Mbit/s.

Comunicazione trunking o trunking- (tronco, canale di comunicazione) - un canale di comunicazione organizzato tra due stazioni o nodi di rete per trasmettere informazioni di un gruppo di utenti in un canale radio (fino a 50 o più abbonati) con una portata da 20 a 35, 70 e 100 km .
Si tratta di una comunicazione radiomobile professionale (PMR) con distribuzione automatica di un numero limitato di canali gratuiti tra un gran numero di abbonati mobili, che consente un uso efficiente dei canali di frequenza, aumentando notevolmente la capacità del sistema.

Comunicazione radiotelefonica cellulare(comunicazioni mobili cellulari, SPS) è apparso alla fine degli anni '70. Si chiama anche cellulare. I sistemi ATP industriali sono in funzione negli Stati Uniti dal 1983 e in Russia dal 1993.
Il principio dell'organizzazione dell'SPS è quello di creare una rete di antenne equidistanti con le proprie apparecchiature radio, ognuna delle quali fornisce attorno a sé una zona di comunicazione radio stabile (ing. "Cell" - nido d'ape).

L'LMS utilizza tecniche di divisione di frequenza (FDMA), tempo (TDMA) e divisione di codice (CDMA).
FDMA- divisione di frequenza, TDMA- multiaccesso con suddivisione temporale dei canali (utilizzato nei sistemi mobili di standard GSM), CDMA- divisione del codice dei canali (i segnali di altri utenti sono percepiti da un abbonato di tale rete come "rumore bianco" che non interferisce con il funzionamento del dispositivo ricevente).

Un altro metodo di comunicazione wireless è linee di comunicazione ottica(comunicazione laser o ottica) utilizzando una topologia punto-punto.
Il metodo di trasmissione del suono utilizzando un raggio di luce modulato è stato proposto all'inizio del XX secolo e i primi dispositivi commerciali sono apparsi a metà degli anni '80.Questa comunicazione ha un'elevata larghezza di banda e immunità al rumore, non richiede l'autorizzazione per l'uso della radio gamma di frequenze, ecc.
Tali sistemi laser supportano qualsiasi protocollo di trasferimento dati. Il segnale originale è modulato da un emettitore laser ottico e viene trasmesso nell'atmosfera sotto forma di un fascio di luce stretto dal trasmettitore e dal sistema ottico delle lenti.

Sul lato ricevente, questo raggio di luce pilota il fotodiodo, che rigenera il segnale modulato.

Durante la propagazione nell'atmosfera, il raggio laser è esposto a particelle microscopiche di polvere, vapori e goccioline di liquido (incluse precipitazioni), temperatura, ecc. Questi effetti riducono il raggio di comunicazione, da pochi a 10-15 km. La distanza dipende anche dalla potenza dei dispositivi trasmittenti, che varia da decine a centinaia di mW ed è dovuta alla necessità di garantire una comunicazione stabile. Il sistema offre un'affidabilità di comunicazione superiore al 99,9%.

Collegamento satellitare

È formato tra speciali stazioni di terra per le comunicazioni satellitari e un satellite con antenne e apparecchiature di trasmissione e ricezione.

Viene utilizzato allo scopo di supportare le informazioni circolari per un gran numero di abbonati, come sistema di trasmissione a banda larga (televisione, diffusione sonora, trasmissione di giornali), per l'organizzazione di linee di comunicazione di linea virtuale a lunga distanza, ecc. insieme di servizi, incl. multimediale, radionavigazione, ecc.

I satelliti si trovano in una delle tre orbite.
Un satellite che utilizza un'orbita geostazionaria (eng. "Geostationary Earth Orbit", GEO), si trova ad un'altitudine di 36mila km dalla Terra, ed è immobile per l'osservatore. Copre aree significative (territori) del pianeta.
orbita terrestre media, MEO) gli habitat dei satelliti sono caratterizzati da un'altitudine di 5-15 mila km, e in orbite basse (inglese "Low Earth Orbit", LEO) l'altitudine dei satelliti non supera 1,5 mila km. In questo caso, coprono piccole aree locali.

Le stazioni di comunicazione satellitare sono divise in: fisse, portatili (trasportabili) e portatili.

In base ai tipi di segnali trasmessi, le strutture di comunicazione sono divise in analogiche e digitali o discrete.
all'analogico includono segnali continui (vibrazioni elettriche), di regola, modificando uniformemente l'ampiezza dei loro valori durante una sessione di trasmissione di informazioni, ad esempio, il parlato su un canale telefonico.
Quando si trasmettono informazioni su reti di trasmissione dati, vengono convertite in forma digitale. Ad esempio, i treni di impulsi codificati vengono trasmessi tramite il telegrafo. Lo stesso accade quando si trasferiscono informazioni tra computer tramite qualsiasi telecomunicazioni. Tali segnali sono chiamati discreto (digitale).
Quando si trasmettono informazioni da un computer, come codice viene utilizzato un codice binario a otto bit.

Modalità di trasmissione dei dati su reti di comunicazione

Attualmente, ci sono molti modi per trasferire i dati. Ma in tutti i metodi, la trasmissione dei dati avviene secondo il principio dei segnali elettrici. Segnali elettrici - questo, traducendo in un linguaggio informatico, bit , che sono segnali digitali o analogici che si trasformano in impulsi elettrici.

Viene chiamata la totalità di tutti i tipi di trasmissione di dati collegamento dati... Comprende mezzi di trasmissione di dati quali: reti Internet, linee fisse, punti di ricezione e trasmissione di dati. I canali di trasmissione dati si dividono in due tipologie: analogico e discreto.
La differenza principale è che analogico il tipo è un segnale continuo e discreto, a sua volta, è un flusso di dati intermittente.

Per garantire le migliori prestazioni, tutti i dispositivi funzionano con i dispositivi in ​​forma discreta. In forma discreta, vengono utilizzati codici digitali che vengono convertiti in segnali elettrici. E per trasmettere dati discreti utilizzando un segnale analogico, è necessario modulazione segnale discreto.

Quando si utilizzano le informazioni sul dispositivo, si verifica la trasformazione inversa del segnale. La trasformazione inversa del segnale si chiama demodulazione... Pertanto, ci sono due processi di conversione del segnale: modulazione e demodulazione. Nel processo di modulazione, l'informazione è un segnale sinusoidale con una certa frequenza.

Per trasformare i dati, vengono utilizzati i seguenti metodi di modulazione:

1. modulazione dei dati di ampiezza;
2. Dati di modulazione di frequenza;
3. Modulazione di fase dei dati.

Per trasmettere dati di tipo discreto su un canale digitale, viene utilizzato un sistema codifica... Fondamentalmente, ci sono due tipi di codifica.

1. Codifica potenziale;
2. Codifica a impulsi.

Vale la pena notare che i metodi di codifica presentati sopra sono utilizzati su canali di trasmissione di informazioni di alta qualità. Ed è più ragionevole ricorrere alla modulazione solo quando si verifica una distorsione del segnale durante la trasmissione dei dati.

Nella maggior parte dei casi, la modulazione viene utilizzata per lavorare con grandi reti di informazioni. Poiché la maggior parte delle informazioni viene trasmessa tramite linea analogica... Ciò è dovuto al fatto che queste linee sono state sviluppate molto prima della comparsa dei segnali digitali.

Inoltre, ogni tipo di canale ha il suo modo sincronizzazione dei dati... Esistono due tipi principali di sincronizzazione dei dati: asincrono e sincrono ... La sincronizzazione viene utilizzata per trasferire dati in modo accurato dalla sorgente al consumatore.

La sincronizzazione richiede hardware aggiuntivo. Ad esempio, per eseguire il processo di sincronizzazione, è necessaria una linea aggiuntiva per trasmettere impulsi di clock al canale di comunicazione. La sincronizzazione consente una trasmissione dei dati continua e chiara. Il processo di trasferimento dei dati inizia con la comparsa degli impulsi di clock.

La caratteristica principale della trasmissione dati asincrona è che non è richiesto alcun canale di comunicazione aggiuntivo. In questo tipo, durante la trasmissione, vengono utilizzati i byte che accompagnano il byte di informazioni trasmesso.

1. Simplex (unidirezionale);
2. Semiduplex;
3. Duplex (bidirezionale).

Prima di inviare informazioni alla rete di computer, il mittente divide le informazioni in piccoli blocchi, che sono più spesso chiamati pacchetti di dati... Al punto di partenza finale, tutti i pacchetti vengono raccolti in un unico elenco sequenziale. Quindi c'è un processo di conversione di tutte le parti in un unico materiale di origine.

Per funzionare correttamente, il pacchetto dati deve contenere informazioni quali:

1. File trasferiti;
2. Collegamenti al file, informazioni sul file;
3. Codici di controllo file. Sono un elenco di informazioni su un file.

Operazioni aggiuntive per aumentare l'efficienza del canale di comunicazione.
Ci sono tre tipi commutazione del sistema informatico:

1. Cambio di canale;
2. Commutazione di pacchetto;
3. Messaggi di scambio.

Cambio canale serve a creare un canale continuo da linee collegate in serie. Dopo che questo canale è stato formato, tutte le informazioni ei file possono essere trasferiti ad alta velocità.
Messaggi di scambio serve per lavorare con file di posta e server. Questa operazione prevede una serie di possibilità quali: trasmissione, ricezione, memorizzazione. Un gran numero di messaggi viene solitamente trasmesso in blocchi. Quando si invia un gruppo di messaggi, il blocco si sposta da un nodo di comunicazione all'altro ed eventualmente raggiunge il destinatario. Se si verifica un errore di trasmissione del blocco (errore di comunicazione, problemi tecnici, ecc.), l'intero blocco del messaggio inizierà nuovamente a essere trasmesso. Fino al momento in cui l'intero blocco di messaggi raggiunge il destinatario, sarà impossibile effettuare un nuovo trasferimento.

Il processo di trasferimento dei pacchetti di messaggi è completamente identico al processo di trasferimento dei messaggi. A causa delle sue dimensioni ridotte, il pacchetto con le informazioni passa rapidamente attraverso i nodi di comunicazione. Pertanto, il canale è occupato solo durante la trasmissione di dati a pacchetto e al termine viene rilasciato per ulteriori download. Questo tipo di trasmissione dei dati è uno standard riconosciuto per Internet.

Le moderne reti di comunicazione dispongono di una tecnologia di trasmissione dati digitale, che consentirà di trasmettere qualsiasi tipo di informazione su questo canale. E gli ultimi materiali moderni e l'installazione di alta qualità consentono di raggiungere elevate velocità di connessione.

Dare una formulazione di cosa sia un sistema di informazione e comunicazione. Disegna una struttura generalizzata del sistema di informazione e comunicazione (ICS) e descrivi i compiti che dovrebbe risolvere.

Sistema informativoè un sistema di elaborazione delle informazioni, comprese le risorse associate come umane, tecniche e finanziarie, per la fornitura di informazioni e la diffusione delle informazioni.

Il sistema informativo si chiama un complesso che comprende apparecchiature informatiche e di comunicazione, software, strumenti linguistici e risorse informative, nonché personale di sistema e fornisce supporto per il modello informativo dinamico di alcune parti del mondo reale per soddisfare le esigenze informative degli utenti.

Sistema Informativo, SI (Sistema Informativo - SI) è un sistema progettato per implementare e mantenere un modello informativo di qualsiasi area di attività umana.

Sistema di informazione e comunicazione- un insieme di strutture informatiche e apparecchiature di comunicazione progettate per elaborare, archiviare e trasmettere informazioni.

Struttura generalizzata di IKS:

Lo schema strutturale generalizzato del sistema informativo comprende i seguenti elementi principali:

Reti locali;

Canali e mezzi di comunicazione;

nodi di commutazione;

Server per l'archiviazione e l'elaborazione di informazioni;

Posti di lavoro degli operatori;

Posti di lavoro degli utenti;

Terminali abbonati.

Dispositivi di input e visualizzazione per varie informazioni.

Classificazione dei sistemi e delle reti di accesso. Fornire una descrizione generale di questi sistemi (scopo, velocità di trasferimento delle informazioni, ecc.).

A proposito di elaborazione delle informazioni: digitale, analogico.

Per larghezza di banda: banda stretta, banda larga, banda ultra larga.

Per localizzazione degli abbonati: comunicazioni fisse, mobili.

Per estensione geografica: personale, locale, urbana, globale.

Dal tipo di informazioni trasmesse: voce, dati, video.

Per compiti applicati: sistemi di comunicazione, controllo, monitoraggio.

Le tecnologie di accesso cablato degli abbonati possono essere suddivise in cinque gruppi principali in base al criterio del mezzo di trasmissione e delle categorie di utenti:

LAN (rete locale)- un insieme di tecnologie atte a fornire agli utenti aziendali servizi di accesso alle risorse delle reti locali e utilizzando come mezzo trasmissivo sistemi in cavo strutturato di categoria 3, 4 e 5, cavo coassiale e cavo in fibra ottica.

DSL (linea digitale dell'abbonato)- un insieme di tecnologie atte a fornire agli utenti PSTN servizi multimediali e utilizzando l'infrastruttura PSTN esistente come mezzo trasmissivo.

KTV (TV via cavo)- un insieme di tecnologie atte a fornire agli utenti delle reti CATV servizi multimediali (organizzando un canale di ritorno) e utilizzando come mezzo trasmissivo fibre ottiche e cavi coassiali.

OAN (reti di accesso ottico)- un insieme di tecnologie atte a fornire agli utenti servizi a banda larga, linee di accesso a servizi multimediali e l'utilizzo della fibra ottica come mezzo trasmissivo.

ACS (reti ad accesso condiviso)- un gruppo di tecnologie ibride per l'organizzazione delle reti di accesso nei condomini; Come mezzo di trasmissione, nelle case viene utilizzata l'infrastruttura esistente della rete PSTN, delle reti di trasmissione radio e delle reti di alimentazione.

3. Quali organizzazioni stanno risolvendo i problemi di standardizzazione nel campo dei sistemi di trasmissione delle informazioni. Cosa offre la standardizzazione nel campo dei sistemi di comunicazione?

Tecnologia o soluzione + adozione diffusa sul mercato = "standard"

È necessaria una certa massa critica per l'adozione dello standard.

Chi sviluppa gli standard?

Chiunque disponga di risorse sufficienti (tempo, finanze, potere, autorità, ecc.), ad esempio:

Stato - GOST-R, DSTU, ecc.

Internazionale di ingegneri elettronici ed elettrici (IEEE), ETSI

Società degli ingegneri automobilistici (SAE)

Qualcomm (CDMA), Motorola (iDEN, TETRA, FLEX), Intel (architettura PC), Microsoft (OS), ecc.

Perché gli standard sono buoni?

Dal punto di vista del mercato:

Garantire la compatibilità sia dei singoli prodotti che dei sistemi

A causa della concorrenza, i prezzi sono ridotti

Una soluzione standard raramente è la soluzione migliore

L'obiettivo principale della standardizzazione è garantire la compatibilità di apparecchiature di diversi produttori all'interno di un'unica rete di comunicazione. Nel campo delle telecomunicazioni, una tale organizzazione internazionale di standardizzazione leader è il settore della standardizzazione delle telecomunicazioni dell'Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU - T).

I modem ITU - T xDSL sono indicizzati "G". Sono le raccomandazioni di questa serie che standardizzano quasi tutti i sistemi di trasmissione che operano su linee di comunicazione via cavo.

Le principali organizzazioni nazionali per lo sviluppo e l'implementazione di standard di telecomunicazione nel mondo sono l'American National Standards Institute (ANSI) e l'European Telecommunication Standards Institute (ETSI).

Oltre a queste tre organizzazioni, l'ADSL Forum (ADSLF) e l'Universal ADSL Working Group (UAWG) stanno lavorando attivamente nel campo della standardizzazione della tecnologia xDSL.

4. Evidenziare i principali vantaggi (almeno cinque) dei sistemi di comunicazione digitale rispetto ai sistemi analogici. Fornire argomenti su come si ottengono questi benefici?

I principali vantaggi dei sistemi digitali:

1) Alta qualità della trasmissione delle informazioni (un segnale digitale può assumere valori fissi. Ad esempio, se durante la trasmissione di dati analogici i segnali di livello debole sono più suscettibili alle interferenze, in forma digitale il livello del segnale è impostato da un codice e la possibilità di errore con lo stesso rumore e tipo di modulazione dipende solo dal grado di differenza tra i livelli dei simboli che trasmettono il codice.Nella comunicazione digitale il compito è solo quello di distinguere tra livelli fissi.nella comunicazione analogica, ogni deviazione in ricezione sarà un errore e un segnale digitale, anche se deviato dal livello originale, ma questa deviazione non è abbastanza grande da " indovinare "(definire) il carattere, quindi sarà accettato senza errori).

2) Stabilità delle caratteristiche (a differenza di uno digitale, un filtro analogico si occupa di un segnale analogico, le sue proprietà non sono discrete, quindi la funzione di trasferimento dipende dalle proprietà interne dei suoi elementi costitutivi.).

3) Elevata immunità al rumore (possibilità di utilizzare la codifica immune al rumore).

4) Controllo della qualità della trasmissione delle informazioni (la capacità di selezionare la velocità di trasmissione in base alla qualità del canale. (Il numero di posizioni del codice multilivello) un gran numero di posizioni - più velocità, ma la probabilità di errore è maggiore a causa di una diminuzione della "distanza" tra le posizioni).

5) Economicità (la trasmissione e la commutazione di segnali in forma digitale consentono l'implementazione di apparecchiature su un'unica piattaforma hardware. Ciò consente di ridurre drasticamente la complessità delle apparecchiature di produzione, ridurne significativamente i costi, il consumo energetico e le dimensioni. Inoltre, il funzionamento dei sistemi è notevolmente semplificato e la loro affidabilità aumenta.) ...

5. Descrivere i sistemi informativi e di comunicazione dipartimentali. Disegna una struttura generalizzata del sistema del Call Service Center del servizio "102" del Ministero degli affari interni e indica quali compiti risolve?

I requisiti sempre crescenti per la prontezza e l'accuratezza della risposta in situazioni estreme propongono nuovi compiti concettuali per le attrezzature tecniche dei servizi di pubblica sicurezza.

È necessario trasferire grandi volumi di informazioni digitali dalla scena di un'emergenza, fornire un accesso tempestivo ai database, identificare una persona tramite impronte digitali, materiali fotografici e video, ecc. I sistemi di trasmissione di informazioni digitali dipartimentali a banda stretta non possono far fronte pienamente alla trasmissione di grandi quantità di informazioni, che è spesso necessaria in situazioni estreme.

Una delle nuove direzioni nello sviluppo delle reti di telecomunicazione dipartimentali è la creazione di call service center (CSC), che consentono di aumentare l'efficienza dei servizi di emergenza del Ministero degli affari interni dell'Ucraina.

Schema a blocchi di VSS:

La base dell'apparato di stazione del servizio "102" è un complesso software e hardware basato su tecnologie IP (AVAYA), che prevede l'instradamento intelligente delle chiamate in arrivo al centro, un'architettura distribuita delle postazioni operatore e la gestione dei contatti multimediali su una rete IP.

Il complesso IP hardware e software combina più dispositivi contemporaneamente:

centralino telefonico perfettamente funzionante;

Switch/hub LAN;

router e firewall;

Accesso a Internet e supporto VPN;

server applicativo (call-center, integrazione CRM).

Compiti : con l'introduzione dei call center si aprono nuove possibilità di ricezione ed elaborazione dei messaggi di allarme: ricevere e contabilizzare ogni chiamata del servizio "102", garantire l'interazione dei servizi di emergenza con la popolazione e tra di loro, registrare tutte le informazioni necessarie su incidenti, nonché darne immediata comunicazione alle funzioni e ai servizi competenti.

6. Come vengono risolti i compiti di protezione delle informazioni nei sistemi informativi e di comunicazione dipartimentali? Quali tipi di minacce alle informazioni in ICS conosci?

Sicurezza dei dati a rischio comprenderemo la possibilità potenzialmente esistente di azione o inazione accidentale o deliberata, a seguito della quale la sicurezza dei dati potrebbe essere compromessa.

Spiegazione - Tutti i canali di perdita di dati possono essere suddivisi in indiretti e diretti. I canali indiretti non richiedono l'accesso diretto ai mezzi tecnici del sistema informativo. Quelli diretti di conseguenza richiedono l'accesso all'hardware e ai dati del sistema informativo.

E informazioni di sicurezza- sicurezza delle informazioni e delle infrastrutture di supporto da influenze accidentali o intenzionali di natura naturale o artificiale, gravide di danni per i proprietari o gli utenti delle informazioni.

La sicurezza dei dati- tale stato di dati memorizzati, elaborati e ricevuti, in cui è impossibile ricevere, modificare o distruggere accidentalmente o intenzionalmente.

Protezione dati- un insieme di azioni e misure mirate per garantire la sicurezza dei dati.

Pertanto, la protezione dei dati è il processo per garantire la sicurezza dei dati e la sicurezza è lo stato dei dati, il risultato finale del processo di protezione. La protezione dei dati viene effettuata utilizzando metodi (metodi) di protezione.

Metodo (metodo) di protezione dei dati- un insieme di tecniche e operazioni che implementano funzioni di protezione dei dati. Ad esempio, metodi di crittografia e password. Sulla base di metodi di protezione, mezzi di protezione(es. dispositivi di cifratura/decifratura, programmi di analisi password, antifurti, ecc.).

Sistema di sicurezza dei dati(SODB) - un insieme di strumenti e meccanismi di protezione dei dati. Meccanismo di difesa- un insieme di strumenti di sicurezza che funzionano insieme per svolgere un compito specifico per proteggere le informazioni.

7. Quali canali di fuga di informazioni conosci e quali sono le ragioni principali del loro verificarsi?

Tenendo conto della natura fisica dei percorsi di trasferimento delle informazioni, i canali di dispersione tecnica possono essere classificati nei seguenti gruppi:

Elettromagnetico;

visivo-ottico;

vibroacustico;

Materiale (carta, foto, supporto magnetico

Per quanto riguarda i sistemi automatizzati (AS), si distinguono i seguenti canali di dispersione:

Canale elettromagnetico.

La causa del suo verificarsi è il campo elettromagnetico associato al flusso di corrente elettrica nei componenti hardware dell'altoparlante.

Il campo elettromagnetico può indurre correnti in linee di fili ravvicinate (pickup).

Il canale elettromagnetico, a sua volta, è suddiviso nei seguenti canali:

Canale radio (radiazioni ad alta frequenza);

Canale a bassa frequenza;

Canale di rete (prelievo alla rete di alimentazione);

Canale di messa a terra (pickup sui fili di terra);

Canale lineare (pickup sulla linea di comunicazione tra sistemi informatici).

Canale vibroacustico.

È associato alla propagazione di onde sonore nell'aria o vibrazioni elastiche in altri mezzi che si verificano durante il funzionamento dei dispositivi di visualizzazione delle informazioni dell'UA.

Canale visivo.

È collegato alla capacità di un intruso di osservare visivamente il funzionamento dei dispositivi di visualizzazione delle informazioni CA senza entrare nei locali in cui si trovano i componenti del sistema. In questo caso, foto e videocamere, ecc. possono essere considerate un mezzo per evidenziare le informazioni.

Canale informativo.È associato all'accesso (diretto e di telecomunicazione) agli elementi dell'UA, ai supporti di informazione, alla maggior parte delle informazioni in ingresso e in uscita (e risultati), al software (compresi i sistemi operativi), nonché alla connessione alle linee di comunicazione.

Il canale informativo può essere suddiviso nei seguenti canali:

Canale di linee di comunicazione commutate;

Canale di linee di comunicazione affittate;

Canale di rete locale;

Canale media macchina;

Terminale e canale periferico.

8. Disegnare la struttura del modello di canale protetto Shannon. Quali ipotesi e ipotesi vengono fatte in questo modello?

In questo schema di K. Shannon viene utilizzato il modello di un avversario passivo (intruso), osservando solo il testo cifrato ( Crittogramma) (attacco passivo basato sulla conoscenza del testo cifrato), modello probabilistico di trasformazione crittografica - crittosistema ( Cifratore - Decifratore) - utilizzato per proteggere le informazioni trasmesse ( Messaggio) dalla violazione della riservatezza.

Assunzioni accettate nel modello di K. Shannon:

- il trasferimento delle informazioni dalla sorgente al destinatario avviene senza errori (canale di comunicazione ideale);

- si introduce il concetto di perfetta sicurezza a condizione che la distribuzione probabilistica delle chiavi

(Chiave) uniformemente sul set di chiavi (idealmente chiave casuale);

- non c'è feedback tra il destinatario e la fonte del messaggio;

- la fonte dell'informazione è descritta utilizzando la teoria dell'informazione di Shannon;

- tutti i calcoli utilizzati nel processo di elaborazione delle informazioni (compresa la trasformazione crittografica) vengono eseguiti senza errori (modello di calcolo privo di errori).

9. Qual è il concetto espresso dal canale di filiale Weiner?

Modello del canale di filiale: un modello di un sistema per la trasmissione di informazioni su un canale di comunicazione con una filiale, che include una descrizione formale del metodo per la trasmissione affidabile di messaggi discreti a un destinatario legittimo in presenza di un canale di deviazione della perdita di informazioni. Ciò significa che il ricevitore legittimo deve essere in grado di funzionare normalmente e il ricevitore del canale di deviazione non deve essere in grado di ricevere informazioni affidabili.

Il modello del canale di deviazione consente di tenere conto delle capacità dell'intruso sia nell'intercettare i messaggi sia nell'instaurare interferenze che interrompono il funzionamento del canale principale.

10. Che cos'è il modello di interconnessione dei sistemi aperti a sette livelli (OSI)? Quali sono i livelli di questo modello e quali compiti vengono risolti ad ogni livello? A quali livelli vengono risolti i compiti di protezione delle informazioni?

L'OSI Basic Reference Model è la descrizione più generale della struttura per la costruzione di standard che assicurano l'interazione dei processi applicativi dei sistemi che lavorano tra loro.

La figura rappresenta schematicamente il principio OSI. Prima di essere inviato, il messaggio trasmesso viene “discesa” ai livelli del modello, e ad ogni livello ad esso vengono allegate le informazioni di servizio destinate al corrispondente livello lato ricevente. Il lato ricevente "raccoglie" in sequenza il messaggio ricevuto. Allo stesso tempo, ogni livello, lavorando con le informazioni ad esso destinate, estrae un messaggio dal suo "pacchetto" e lo trasferisce al livello successivo.

livello fisico (Livello fisico )

Fornisce la trasmissione di un flusso di bit su un supporto fisico. Questo livello è correlato a: Caratteristiche dei supporti fisici di trasmissione dati, come larghezza di banda, immunità al rumore, impedenza caratteristica e altro; Caratteristiche dei segnali elettrici che trasmettono informazioni discrete, ad esempio la pendenza dei fronti di impulso, i livelli di tensione o corrente del segnale trasmesso, il tipo di codifica, la velocità di trasmissione del segnale. Inoltre, qui vengono standardizzati i tipi di connettori e lo scopo di ciascun contatto.

-Caratteristiche fisiche delle interfacce e dei mezzi di trasmissione

-Presentazione dei battiti.

-Velocità di trasferimento dati.

-Sincronizzazione bit.

Livello di collegamento dati)

Converte i supporti di livello fisico inaffidabili in un canale più affidabile per la consegna dei dati al livello di rete successivo. Il flusso di bit proveniente dal livello fisico è suddiviso in frame. La correttezza della trasmissione di ogni frame è assicurata.

-Sincronizzazione dei fotogrammi.

-Indirizzamento fisico.

-Controllo del flusso.

-Correzione degli errori.

Livello di rete

Responsabile della consegna di un pacchetto dalla sorgente alla destinazione tra reti diverse con una topologia arbitraria (mentre il canale è responsabile della consegna dei dati tra qualsiasi nodo della stessa rete con una topologia tipica corrispondente).

-Indirizzamento logico.

-Percorso.

Livello di trasporto

Responsabile della consegna dell'intero messaggio da processo da elaborare. Lui assicura che il messaggio completo arrivi alla perdita del singolo pacchetto e nell'ordine corretto, fornendo sia la correzione degli errori che il controllo del flusso da processo a processo.

- Processi di indirizzamento.

-Segmentazione e assemblaggio.

-Gestione della connessione.

Livello di sessione

Stabilisce, mantiene e sincronizza sessioni di comunicazione (interazioni) tra computer endpoint. Fornisce il controllo della finestra di dialogo e fornisce strumenti di sincronizzazione in cui i contrassegni di servizio vengono inseriti all'interno di messaggi lunghi. Consentono, in caso di rifiuto, di tornare all'ultima boa e continuare il trasferimento non dall'inizio, ma dal punto in cui si è interrotto.

-Controllo del dialogo.

-Sincronizzazione.

Livello di presentazione

Si occupa della forma di presentazione delle informazioni trasmesse in rete, senza modificarne il contenuto. Vari formati di dati vengono convertiti in una forma standardizzata per la trasmissione in rete. A questo livello, è possibile eseguire la crittografia e la decrittografia dei dati.

-Trasmissione (codifica).

-Crittografia.

-Compressione.

Livello applicazione

È un insieme di vari protocolli attraverso i quali gli utenti (una persona o un programma) ottengono l'accesso alla rete e alle sue risorse condivise. P allegati a un utente neutro (vari programmi per l'accesso ai servizi di rete) utilizza protocolli a livello di applicazione. L'unità dati di questo livello è solitamente chiamata Messaggio.

-Servizi di posta elettronica.

-Trasferimento e accesso ai file.

-Registrazione remota (login).

-Accesso al WWW.

I protocolli di sicurezza esistono a tutti i livelli del modello. Ad esempio:

Il livello di trasporto utilizza i protocolli SSL TLS (Secure Sockets Layer) e TLS utilizzando la crittografia simmetrica e la crittografia asimmetrica per autenticare le chiavi di scambio.

A livello di rete viene attualmente utilizzata la suite di protocolli IP-Security (IPSec), che risolve i problemi di crittografia, autenticazione e sicurezza delle informazioni durante il trasporto di pacchetti IP sulla rete.

A livello di collegamento dati, il protocollo WEP (Wired Equivalent Privacy), sviluppato per proteggere le informazioni nei canali di comunicazione cablati, è stato utilizzato per lungo tempo nelle tecnologie di trasmissione dati wireless Wi-Fi. Ma più recentemente sono stati utilizzati i protocolli WPA e WPA2 migliorati.

Le tecnologie del livello fisico come, ad esempio, FHSS e OFDM creano notevoli difficoltà per l'accesso non autorizzato alle informazioni.

Informazioni simili.

Concetti di base del trasferimento di informazioni

Le informazioni sono una raccolta di informazioni sul mondo che ci circonda. Una persona riceve queste informazioni nel processo di interazione con il mondo esterno, studiando vari fenomeni attraverso libri, radio, televisione e altri mezzi di comunicazione. Qualsiasi scambio di informazioni presuppone l'una o l'altra lingua, i cui segni e le regole di applicazione al destinatario e al mittente delle informazioni. Una raccolta di caratteri contenente alcune informazioni è chiamata messaggio. I supporti materiali dei messaggi e quindi delle informazioni possono essere un nastro magnetico o un disco con registrazioni, carta con testo, vibrazioni meccaniche di un determinato supporto, vibrazioni della posta elettronica. corrente e tensione, onde elettromagnetiche, radiazioni ottiche, ecc. Tutti i possibili portatori di messaggi sono chiamati segnali in senso lato.

I segnali più comunemente usati sono le oscillazioni elettroniche. corrente e tensione, em. onde e vibrazioni meccaniche di un mezzo elastico che trasporta messaggi. Se le informazioni provenienti da una fonte vengono percepite direttamente dai sensi umani, allora parlano della trasmissione diretta del messaggio. Se le informazioni non possono essere percepite direttamente dai sensi umani, allora ricorrono alla conversione del messaggio in alcuni segnali. Pertanto, un segnale è un determinato processo fisico che visualizza in modo univoco le informazioni ed è adatto per trasmetterle a distanza. Una proprietà comune di qualsiasi segnale è il contenuto informativo, che è determinato dal grado di novità del messaggio. I segnali che non portano nuove informazioni al destinatario non sono informativi per lui.

Una persona riceve le maggiori informazioni attraverso la vista e l'udito. Pertanto, la trasmissione di informazioni tramite segnali luminosi e sonori è molto diffusa. Tali metodi di trasferimento delle informazioni sono chiamati diretti. Tuttavia, questi metodi hanno capacità limitate a causa della dispersione e dell'assorbimento dell'energia delle vibrazioni luminose e sonore nello spazio e della limitata sensibilità degli organi sensoriali umani. I segnali elettrici ed elettromagnetici vengono utilizzati per trasmettere informazioni su lunghe distanze.

Classificazione dei sistemi di comunicazione

Per la natura fisica del segnale, i sistemi di comunicazione si dividono in: 1) acustico 2) elettrico 3) elettromagnetico 4) ottico

In base alla realizzazione tecnica, i sistemi di comunicazione si dividono in: 1) telefono 2) telegrafo 3) ingegneria radiofonica 4) televisione 5) satellite 6) fibra ottica 7) computer 8) facsimile

A seconda della direzione del flusso di informazioni, possono essere: 1) unidirezionale 2) bidirezionale 3) rete ramificata

In base al tipo di utilizzo delle linee di comunicazione, i sistemi di comunicazione si dividono in: 1) cablato 2) cavo 3) onde radio 4) fibra ottica

Con il metodo di elaborazione delle informazioni, i sistemi di comunicazione sono suddivisi in: 1) analogico 2) digitale

Comunicazione radio Gamma delle onde radio e sua classificazione

Al centro della comunicazione radio c'è l'uso di em. onde (EMW) che si propagano liberamente nello spazio. La velocità di propagazione EMW fornisce la trasmissione quasi istantanea di vari messaggi su lunghe distanze. Dall'intero spettro degli EME, gli EM sono utilizzati nelle comunicazioni radio. le cui onde di frequenza sono nell'intervallo da 3 · 10 3 a 3 * 10 12 Hz. Se l'inventore delle comunicazioni radio Popov usava onde radio con = 200-500 m, ora viene utilizzata anche la portata ottica dell'em. esitazione. Ufficialmente, le onde radio includono em. onde con λ> 5 * 10 -5, cioè con frequenza<6*10 12 Гц. Под длиной волны понимают расстояние, проходимое волной за один период колебания: λ=c*T=c/f, где c=3*10 8 м/c - скорость распространения э.м. волны. Согласно международному регламенту связи радиоволны разделены на 12 диапазонов. Столбцы в таблице – 1) f, Гц 2) λ, м 3) нумерация и наименование радиодиапазонов (международный регламент) 4) наименование частот (международный регламент) 5) Внерегламентные термины. Данные таблицы: 1-ая строка:

1) 3 2) 10 8 3) 1 decametro 4) estremamente basso (ELF) 5) onde molto lunghe (VLF) 2a linea: 1) 30 2) 10 ** 7 3) 2 megametro 4) ultra-basso (ELF) 5 ) AGGIUNGI. 3a riga: 1) 300 2) 10 ** 6 3) 3 Ettometro 4) Infra-basso (NPH) 5) SDV 4a riga: 1) 3 * 10 ** 3 2) 10 ** 5 3) 4 metri 4 ) molto bassa (VLF) 5) SDV 5a riga: 1) 3 * 10 ** 4 2) 10 ** 4 3) 5 km 4) bassa (LF) 5) lunga 6a riga: 1) 3 * 10 ** 5 2) 10 ** 3 3) 6 ettometro 4) medio (MF) 5) medio (MW) 7a riga: 1) 3 * 10 ** 6 2) 10 ** 2 3) 7 Ettometro 4) alto (HF) 5 ) corta (HF) 8a riga: 1) 3 * 10 ** 7 2) 10 3) 8m 4) molto alta (VHF) 5) VHF 9a riga: 1) 3 * 10 ** 8 2) 1 3) 9 decimetri 4) ultraalta (UHF) 5) VHF 10a linea: 1) 3 * 10 ** 9 2) 10 ** - 1 3) 10 centimetri 4) ultraalta (microonde) 5) VHF 11a linea: 1) 3 * 10 ** 10 2) 10 ** - 2 3) 11mm 4) altissima (EHF) 5) VHF 12a riga: 1) 3 * 10 ** 11 2) 10 ** - 3 3) 12 decimetri 4) iperalta (HHF) 5 ) onde submillimetriche 13a riga: 1) 3 * 10 ** 12 2) 10 ** - 4 3) Raggi infrarossi 14a riga: 1) 3 * 10 ** 13 2) 10 ** - 5 3) raggi infrarossi 15a riga: 1) 3 * 10 ** 14 2) 10 ** - 6 3) raggi visibili 16° s riga: 1) 3 * 10 ** 15 2) 10 ** - 7 3) raggi visibili e ultravioletti 17a riga: 1) 3 * 10 ** 16 2) 10 ** - 8 3) raggi X 18a riga: 1 ) 3 * 10 ** 17 2) 10 ** - 9 3) Raggi X 19a riga: 1) 3 * 10 ** - 18 2) 10 ** - 10 3) Raggi X.

La divisione delle onde radio viene effettuata tenendo conto delle peculiarità della ricezione e delle condizioni della loro propagazione sulla superficie terrestre. Va ricordato che non esiste un confine netto tra le proprietà delle onde radio che si trovano in intervalli adiacenti. L'emissione e la ricezione di EMW vengono eseguite utilizzando antenne trasmittenti e riceventi. Nel caso più semplice, l'eccitazione delle onde radio viene eseguita nell'antenna trasmittente quando una corrente ad alta frequenza la attraversa. i A = I m * cos (ωt-φ). dove I m è l'ampiezza della corrente; ω = 2πf - frequenza di vibrazione; è tempo; - presto. fase.

Quando una tale corrente scorre nell'antenna, l'energia delle oscillazioni ad alta frequenza viene convertita nell'energia dell'EMW eccitato nello spazio. L'efficienza di questa conversione dipende dalla frequenza della corrente di alimentazione. Maggiore è la frequenza della corrente nell'antenna, maggiore è la potenza irradiata. em. Le oscillazioni ottiche a bassa potenza sono eccitate da diodi emettitori di luce e quelle di media e alta potenza sono eccitate da generatori ottici quantistici (laser).