Łańcuch telekomunikacyjny, AP- aparat przetwórczy, NI - nadajnik informacji OI - odbiornik informacji, Z - źródło zakłóceń.

Transkrypt

1 Model deterministyczny i stochastyczny Deterministyczny sygnały mają jednoznaczny opis matem. lub graf., nie zawierają wart. losowych. Parametry przebiegów są znane, wart. chwil. określona dokładnie w chwili czasowej. Wykorzystywane jako sygn. (wyróżniamy: funkcje czasu, funkcje częstotliwości, opis operatorowy) pomocnicze. Jest to dowolna rzeczywista lub zespolona funkcja czasu. Rzeczywistość fiz. najlepiej opisują sygnały: energii, mocy, ciągłe, impulsowe, spektra. Stochastyczny przebiegi przypadkowe, charakter w czasie losowy, wart. można przewidzieć z pewnym prawdopodob. Opisywane modelami procesów stochast. reprezentujących zbiór relacji. Są to sygn. zakłóceniowe i inf. (wyróżniamy: funkcje losowe, procesy ergodyczne, procesy stochastyczne stacjonarne). Na czym polega tworzenie bezpiecznego TMN Tworzenie bezpiecznego TMN można podzielić na trzy grupy: - w fazie początkowej tworzy się specjalną grupę ekspertów sterujących procesem analizy, wprowadzenia, realizacji zabezpieczeń. Grupa taka stanowi przekrój stron, które biorą udział w zarządzaniu: użytkowników, przedstawicieli poszczególnych działów, ekonomistów, -w fazie projektowania, przeglądu i zatwierdzenia określona zostaje strategia zabezpieczeń oraz strategiczne zasoby. Dokonuje się analizy ryzyka. Następnie wybiera się rozwiązania dogodne pod względem efektywnym i ekonomicznym. - faza operacyjna to szkielet funkcjonowania zabezpieczeń w systemie. W fazie tej są wyróżniane etapy: wykrycia zdarzenia, przetwarzania danych związanych z bezpieczeństwem, oceny zdarzenia. podział torów transmisyjnych przewodowych - tory te są miedziane i mogą być: -symetryczne złożone z dwóch jednakowych przewodów oddzielonych dialektrykiem i przebiegających praktycznie równolegle obok siebie -współosiowe złożone z izolowanych kabli współosiowych, radiowych - tory takie tworzone są z łańcucha torów radiowych realizowanych z par mikrofalowych, nadajników i odbiorników z antenami kierunkowymi, współpracującymi ze sobą na odległości horyzontalne (kilkadziesiąt kilometrów). satelitarnych - tory takie są tworzone na bazie radiowych torów satelitarnych i mają podstawowe znaczenie w połączeniach międzykontynentalnych. Podstawowymi cechami torów satelitarnych są: falowodowych tworzone są na bazie torów falowodowych stosowane w ograniczonej skali w paśmie GHz, światłowodowych - transmisja w torach światłowodowych odbywa się za pomocą fal świetlnych z zakresu bliskiej podczerwieni. Z tego względu wymagane są inne urządzenia przetwarzające sygnały informacyjne niż to miało miejsce w torach miedzianych. łańcuch telekomunikacyjny Źródło informacji Przetwornik nadawczy Modulator Układ wyprowadzenia Kanał transmisyjny Układ wyprowadzenia Przetwornik odbiorczy Demodulator Odbiornik informacji Łańcuch telekomunikacyjny tworzą urządzenia służące do przekazywania informacji Łańcuch telekomunikacyjny, AP- aparat przetwórczy, NI - nadajnik informacji OI - odbiornik informacji, Z - źródło zakłóceń. architektura TMN Architektura funkcjonalna - opisuje podstawowe funkcje (składniki funkcjonalne) FC Składniki te łączone są w bloki funkcjonalne Miejsca symbolizujące połączenie

2 między blokami określane są punktami odniesienia. Oznacza to funkcjonalność, która umożliwia objęcie zasięgiem zarządzania całą sieć i traktowanie jej jako jednego wirtualnego tworu. Architektura fizyczna opisuje sposób implementacji funkcji TMN w części urządzeń Poszczególne części dzielone są na bloki które w zależności od funkcji, zawierają wybrane bloki funkcjonalne. Bloki dokonują wymiany danych pomiędzy sobą za pomocą interfejsów. Realizują one podstawowe funkcje zarządzania elementami sieciowymi, takimi jak przełączniki, routery i przeważnie wykorzystują do tego standardowy protokół SNMP Architektura informacyjna-opisuje sposób modelowania wymiany informacji zarządzania, który jest realizowany jako zarządca agent. Wymiana informacji odbywa się przy pomocy protokołu CMIP. Jest to protokół zarządzania siecią na podstawie modelu OSI, szczególnie przydatnego do współpracy z publiczną, komutowaną siecią telefoniczną. Służy do formatowania wiadomości i transmitowania informacji między programami zbierającymi dane. algorytm kodowania Algorytm kodowania: Przetwornik PAM PDM generuje impuls prostokątny o zmiennej szerokości proporc. do zapamiętanej w ukł. podtrzymania wart. ampl. próbki. Im większa wartość próbki tym dłużej trwa impuls na wyjściu przetwornika. Tylną wart. próbki stopuje generator impulsów zegarowych. Stan licznika binarnego impulsów w momencie zatrzymania generatora impulsów zegarowych zostaje zapamiętany w odpowiednim 4 pozycyjnym rejestrze. Informacja zawarta w rejestrze jest wprowadzana przez ukł. odczytu w postaci impulsów kodowych. Jest odczytywana bit po bicie od najmniejszej do najbardziej znaczącej pozycji rejestru. Cykl kończy się wyzerowaniem licznika. Gdy częstotl. próbkowania sygn. analogowego jest wyższa od częstotl. Nyquista (min. częstotl. próbkowania), można odtworzyć pierwotny sygn. na podstawie sygn. próbkowanego. schemat łącznicy I informacja, S - sterowanie Komutacja Komutacja łączy:(np.siec telefoniczna) polega na tworzeniu, na żądanie, między dwiema lub więcej stacjami końcowymi drogi połączeniowej będącej do ich wyłącznego użytku aż do chwili rozłączenia. połączenie między stacjami końcowymi (Np. aparatami telefonicznymi) jest tworzone przez zajmowanie kolejnych odcinków drogi połączeniowej (kanałów) między węzłami sieci telekomunikacyjnej znajdującymi się między tymi stacjami( odbywa się zgodnie z informacjami sygnalizacyjnymi wysyłanymi przez stację inicjującą połączenie i ewentualnie uzupełnianymi dodatkowymi informacjami przez węzły sieci) Po zestawieniu całej drogi połączeniowej ze stacji docelowej wysyłana jest informacja sygnalizacyjna o utworzeniu łącza i dopiero odbiór tej informacji przez stację inicjującą stanowi początek połączenia Zalety: -małe i stałe opóźnienia informacji, -dochodzenie w kolejności, jakiej zostały wysłane Wady: -słabe wykorzystanie zasobów systemu telekomunikacyjnego -długi czas nawiązania połaczenia Komutacja wiadomości ( Np sieci telegramowej)(większe opóźnienia niż w kom. łączy) informacje są przesyłane między stacjami końcowymi w postaci wiadomości zawierających adres stacji docelowej, przy czym wiadomości te mogą być przechowywane przez pewien czas, jeżeli

3 jest to niezbędne, w węzłach sieci, zanim zostaną przesłane dalej. W tej metodzie komutacji kanały są zajmowane tylko w czasie rzeczywistego przesyłania wiadomości między sąsiednimi węzłami. Polepsza to, w porównaniu z komutacją łączy, efektywność wykorzystania sieci telekomunikacyjnej kosztem wprowadzenia większych i nierównomiernych opóźnień. Komutacja pakietów informacja jest wymieniana między stacjami końcowymi w postaci grup elementów binarnych o ograniczonej długości, zwanych pakietami. Długie wiadomości, przed wysłaniem ich w sieci, są dzielone na pakiety, a następnie odtwarzane w stacji docelowej. Pakiety mają nagłówek zawierający adres i informacje sterujące oraz części wiadomości; mogą także zawierać informacje zabezpieczające przed błędami. kanał transmisyjny między węzłami jest zajmowany tylko podczas przesyłania pakietu, a następnie jest dostępny dla pakietów należących do innych wiadomości. Zalety: -większa przepustowość -zmniejszenie pamięci w węzłach sieci telekom. Wady: -możliwe jest, że pakiety nie dotra w kolejności, jakiej zostały wysłane Komutacja ATM (zastosowanie w szerokopasmowych sieciach dostepowych) Jest powszechnie stosowany w sieciach dostępowych typu HFC PON i w sieciach wykorzystujących urządzenia ADSL i VDSL. ATM jest technologią, która z powodzeniem może być stosowana zarówno w sieciach rozległych, lokalnych jak i dostępowych. Standard ATM został zdefiniowany w trzech warstwach : 1.Warstwa fizyczna - W warstwie tej zostały opisane zalecane interfejsy fizyczne, rodzaje łączy, prędkości transmisyjne przesyłanych danych oraz dodatkowe funkcje, na przykład umieszczania komórki w ramce transmisyjnej 2. Warstwa ATM- jest niezależna od warstwy fizycznej oraz od warstw wyższych, umożliwia jedynie przezroczystą transmisję informacji. Charakterystyczną cechą pakietowej technologii ATM odróżniającą ją od innych pakietowych systemów transmisji danych jest stała długość pakietu komórki. Opis warstwy ATM określa również funkcje związane z transportem informacji w komórkach. Są to: multipleksacja i demultipleksacja komórek,tworzenie i odczytywanie danych zawartych w nagłówku komórki, dobór trasy komórki, translacja kanałów i ścieżek wirtualnych,sterowanie przepływem w przypadku styku użytkownika z siecią (te warunki musi spełniać węzeł) 3.Warstwa adaptacji ATM - Warstwa ta umożliwia technologii ATM świadczenie usług o różnym charakterze (transmisja głosu, wideokonferencje, transmisja wideo dużej rozdzielczości, transmisja danych) oraz zapewnia transport tych danych w komórkach o tym samym formacie. Struktura SUP Dzięki sieci urządzeń pośredniczących uzyskuje się dużą elastyczność rozwiązań konstrukcyjnych. Sieć urządzeń pośredniczących SUP zawiera zbiór zespołów przeznaczonych do dopasowania urządzeń sterujących łącznicy do wyposażenia sieci dróg rozmównych SDR. P przepatrywacz,zbiera info o stanie elementow R - rozdzielnik-kieruje rozkaz. Sterowania do elem., KUP koordynator-koordynuje P i R analogowy i cyfrowy system przetwarzania Sygnały analogowe przenoszą informację ze źródła do odbioru zarówno w paśmie naturalnym jak i modulowanym. Drogą modulacji sygnały o ograniczonym widmie można przesyłać w

4 dowolne położenie. Przesyłanie sygnałów analogowych dotyczy głównie systemów telekomunikacyjnych, które w rzeczywisty lub pozorny sposób zapewniają bezpośrednie połączenia między abonentami. Zapewniają one natychmiastową wymianę informacji oraz dają możliwość prowadzenia dialogu. Modulacja sygnałów analogowych pozwala na utworzenie systemów zwielokrotnienia częstotliwościowego.. Sygnały ciągłe we współrzędnych uogólnionych są opisywane funkcjami ciągłymi. Przejście od reprezentacji ciągłej (analogowej) do cyfrowej jest wynikiem dyskretyzacji sygnału. Dyskretyzacja sygnałów ciągłych zwiększa możliwości procesów transmisji, przechowywania i przetwarzania. Umożliwia również stosowanie tych samych urządzeń (kanały, elementy przetwarzania) do dużej liczby różnych sygnałów. Pod pojęciem dyskretyzacji kryje się proces uzyskiwania z sygnału x(t) ciągu jego przybliżonych wartości chwilowych x * (t n ). Proces uzyskiwania dyskretnego w czasie ciągu rzeczywistych wartości chwilowych sygnału nazywa się próbkowaniem, a elementy otrzymane w wyniku tego procesu próbkami. Algorytm próbkowania Próbkowanie to zastąpienie przebiegu ciągłego przebiegiem impulsowym o określonym okresie próbkowania T (1/T jest nazywana częstotl. próbkowania F).Jest to operacja dyskretyzacji przebiegu ciągłego w czasie. Próbkowanie naturalne ( dotyczące przebiegu widmowego) to operacja realizowana w ukł. modulatora iloczynowego, mnożącego sygnał informacyjny przez falę nośną. Każdy impuls fali nośnej jest modulowany sygnałem informacyjnym, w stałym czasie jego trwania. Na sygnał fali nośnej nakłada się informację na całej szerokości impulsów tej fali. Sygnał modulowany składa się z impulsów o różnych kształtach zależnych od kształtu sygnału informacyjnego, jaki przyjmuje się w czasie trwania impulsów próbkujących. Ampl. zmienia się w takt zmian analogowego przebiegu. Próbkowanie chwilowe- na falę nośną nakłada się jedynie chwilowa informacja zawarta w syst. informacyjnym. Informacja ta jest pobierana w dyskretnych punktach.dla danej chwili czasowej mamy określoną wartość. Kryterium konieczne próbkowania: Konieczne jest określenie częstotliwości próbkowania, a szczególnie określenie minimalnej częstotliwości niezbędnej dla osiągnięcia precyzyjnej reprezentacji sygnału analogowego. Błędy próbkowania: niedolnopasmowości, drżenia fazy, próbkowania naturalnego Algorytm kwantowania kwantyzację to proces, który pozwala na przechowywanie lub transmitowanie symboliczną sygnału (t.s. to operacja przesyłania pojedynczego symbolu, ze skończonego zbioru symboli, w postaci jednej próbki reprezentacyjnej). Sygnał skwantowany może przyjmować tylko dyskretne wartości, najmniejszy skok, o który mogą się zmieniać symbole, to rozdzielczość kwantowania. Szum kwantowania to błąd wprowadzony w procesie kwant Zmiana sygnału z analogowego na cyfrowy Aby spróbkowany sygnał z postaci cyfrowej dało się przekształcić, bez straty informacji, z powrotem do postaci analogowej, musi być spełnione twierdzenie Kotielnikowa-Shannona o próbkowaniu. Mówi ono, że częstotliwość próbkowania nie może być mniejsza niż podwojona szerokość pasma sygnału. Jeśli ten warunek nie jest spełniony, wówczas występuje zjawisko aliasingu. Modulacja Modulacja: widmo niskich częstotl. sygn. inf. jest przesuwane w zakres wysokich częstotl. (łatwych w propagacji). Przebiegiem nośnym jest wysokoczestotl. sygn. o modelu determin. o określonej jednoznacznie ampl. i częstotl. (najczęściej: sygn. okresowe przebiegi harmoniczne lub sekwencja impulsów prostokątnych). Typy modulacji zależy od charakteru

5 sygn. modulowanego i wynikają z różnych parametrów zmieniających się pod wpływem informacji. Modulacja analogowa: Modulacje amplitudy: DSB-LC (inaczej AM) (ang. Double-Sideband Large Carrier) - modulacja dwuwstęgowa z nośną; DSB-SC (ang. Double- Sideband Suppressed Carrier) - modulacja dwuwstęgowa z wytłumioną nośną; SSB (ang. single-sideband modulation) - modulacja jednowstęgowa (może to być wstęga górna lub dolna); VSB lub VSB-AM (ang. vestigial-sideband modulation) - modulacja amplitudy z częściowo tłumioną wstęga boczną. Modulacje kąta: PM (ang. phase modulation) - modulacja fazy, zmiana fazy fali; FM (ang. frequency modulation) - modulacja częstotliwości, zmiana częstotliwości; falkowa (ang. wavelet modulation); sigma-delta. Dla przebiegu harmonicznego sinus. (modulowanego): AM, FM, PM (fazowa). Dla przebiegów impulsowych: PAM(ampl.-impuls.)-zmiana ampl. impulsów proporc. do wart. chwilowej sygn. i zachowanie stałego czasu trwania impulsów, PFM(częstotl.-impuls.)-zmiana powtarzania impulsów i zachowaniu stałej ampl. i czasu trwania impulsów, PPM(fazowoimpuls.), PDM(czasowo-impuls.)-zmiana czasu trwania impulsów, PCM(kodowo-impuls.)- wymaga cyklu przetworzenia systemów analog. na syst. cyfrowe przesyłania inf. Zasada wykorzystania przebiegu impuls. jako sugn. do przesyłania sygnału inf. polega na odzwierciedleniu przebiegu informacyjnego w zmianach parametrów impulsu w określonych dyskretnych chwilach. Częstotl. próbkowania = częstotl. powtarzania impulsów, wybiera się ją z uwzględnieniem najwyższej częstotl. obecnej w widmie sygn. inf., minimalna częstotl. musi dawać możliwość odtworzenia sygnału. Zalety: -transmisja wielu sygnałów w jednym kanale możliwe osiągnięcie dużej mocy sygnału w impulsie odporność sygn. na zakłócenia. Schemat PCM: Procesy związane z przetwarzaniem analogowo-cyfrowym to: próbkowanie, kodowanie i kwantowanie. Tworzone są krótkie impulsy o amplitudach odpowiadających wartościom sygn. ciągłego w określonych chwilach próbkowania a następnie są one kodowane w syst. cyfrowym. Procesy przesyłania informacji Proces przesyłania teletransmisja: przysyłanie przetworzonej informacji (sygnałów elektrycznych, elektromagnetycznych) od punktu do punktu. sposób działania sieci komórkowej Proces przekazywania inf: -przetwarzanie (zamiana inf. na zjaw. fiz., poprawa jakości sygnału, wydobywanie inf. po transmisji) przesyłanie komutacja(zestawianie i rozłączanie elementów drogi przesyłowej, projektowanie, wytwarzanie, instalację i eksploatację urządzeń telekom.) Idealny system telekomunikacyjny Każdy abonent jest w stanie połaczyc się dowolnym abonentem w tym samym czasie bez zakłóceń i opóżnień(jednoczesne zgłaszanie żądania dostępu do systemu przez wszystkich abonentów) Abonenci są traktowani jako źródła ruchu. Rzeczywisty system telekomunikacyjny Prawdopodobne jest wystąpienie blokady dostępu do usług, nieskończenie duża liczba źródeł, nieokreślone odstępy między zgłoszeniami, niezależna od zajętości obsługi intensywnośc zgłoszeń Zasada działania sieci komórkowych GSM-komutacja łączy GPRS-pakietów Technologia TMN TMN architektura funkcjonalna do zarządzania siecią telekomunikacyjną. Obejmuje funkcje związane ze sterowaniem, monitorowaniem i rejestrowaniem zasobów sieci w celu zapewnienia jej efektywnego wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem. Funkcje zarządzania TMN obejmują

6 wiele obszarów działań: administrowanie (wspomaganie świadczenia usług telekomunikacyjnych), sterowanie (działania adaptacyjne w stosunku do zmian zachodzących w otoczeniu telekomunikacji), utrzymanie (technika zapewniająca sprawne funkcjonowanie sieci) oraz zabezpieczanie (planowanie i przygotowanie do wdrożeń nowych usług w sieci). Funkcje realizowane poprzez TMN: zarządzanie konfiguracją, zarządzanie uszkodzeniami, zarządzanie wydajnością, zarządzanie bezpieczeństwem, zarządzanie rozliczeniami. Podstawowym celem TMN jest stworzenie zorganizowanej struktury, która powinna umożliwić współpracę różnych systemów zarządzania OS i urządzeń telekomunikacyjnych na podstawie standardowych protokołów i interfejsów. 27. blokowanie sygnałów 28. sposoby zapobiegania zakłóceń 29. łączenie z internetem, zasady 34.architektura sieci teleinformatycznej 4. Zjawiska fizyczne wykorzystywane do przesyłania danych 8. idealna i rzeczywista architektura telekomunikacyjna 15. rodzaje ruchu telekomunikacyjnego