Comunicazione dati: utilizzo di nuove tecnologie per la comunicazione di dati

Comunicazione dati: utilizzo di nuove tecnologie per la comunicazione dei dati!

Le reti sono sviluppate utilizzando la tecnologia di comunicazione dei dati. Il sistema di comunicazione dati aziendali è costituito da computer, terminali e collegamenti di comunicazione e trasmette diversi tipi di dati come numerico, testuale, grafico, immagine, voce, ecc.

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I collegamenti di comunicazione sono stabiliti attraverso varie apparecchiature e software. I requisiti di apparecchiature e software dipendono in larga misura dal tipo di segnale, dal canale di comunicazione, dalla topologia della rete, ecc.

Segnali analogici e digitali:

Il segnale elettromagnetico utilizzato nella comunicazione dei dati può essere di due tipi, analogico e digitale. I segnali analogici sono segnali continui perché la loro intensità varia nel tempo in modo uniforme. I segnali digitali, d'altra parte, sono segnali discreti in cui l'intensità del segnale viene mantenuta ad un livello costante per un certo tempo e cambia ad un altro livello costante per il prossimo periodo di tempo.

Il segnale vocale è un tipico esempio di un segnale analogico, mentre gli impulsi digitali "on off" che rappresentano dati binari sono esempi di segnali digitali. I segnali binari sono generati da computer, terminali e altre apparecchiature di elaborazione dati.

I segnali digitali sono meno costosi da trasmettere e sono più suscettibili al rumore e alle interferenze e, quindi, la lunghezza del canale è un problema serio per i dati digitali. I trasferimenti di dati digitali attraverso fili sono gravati dal problema dell'indebolimento del segnale quando aumenta la distanza tra i sistemi di comunicazione.

Pertanto, per le comunicazioni a lunga distanza, l'utilizzo delle linee di telecomunicazione esistenti diventa indispensabile. Le linee di telecomunicazione esistenti sono in grado di trasportare solo segnali analogici. Per poter utilizzare queste linee, i dati digitali vengono convertiti in analogici e al ricevitore i dati analogici devono essere convertiti in dati digitali usando un "modem", come mostrato nella Figura 11.2.

Canali di comunicazione:

Il percorso di comunicazione tra due dispositivi attraverso i quali vengono trasmessi i dati è chiamato canale di comunicazione. La sua capacità può essere misurata in termini di larghezza di banda e velocità di trasmissione.

È richiesta una maggiore larghezza di banda per il fax o la trasmissione video, mentre la semplice trasmissione vocale richiede la larghezza di banda di 4000 hertz (Hz) che è un millesimo della larghezza di banda richiesta per la trasmissione video. Anche il fabbisogno di larghezza di banda aumenta proporzionalmente all'aumento del numero di dispositivi utente alla volta.

La velocità di trasmissione è misurata usando varie unità ma dal punto di vista dell'utente, la misura più utile è caratteri al secondo (cps).

Entrambe queste misure sono determinate da una serie di fattori come il mezzo di trasmissione, la lunghezza della trasmissione, la modalità di trasmissione, ecc.

Le opzioni relative a questi fattori sono valutate di seguito:

Mezzo di trasmissione:

Il mezzo di trasmissione è il collegamento fisico tra l'apparecchiatura trasmittente e quella ricevente. Il supporto include cavi, cavi coassiali, microonde, laser, fibre ottiche e reti digitali.

a) I cavi a doppini intrecciati sono molto comunemente usati come mezzi di trasmissione per segnali analogici e digitali e quindi trovano applicazioni nei sistemi telefonici (sistemi EPBX). Ha una velocità di trasmissione fino a 10.000 caratteri al secondo. Questo è meno costoso e un mezzo facile da usare. Ma con l'aumentare della distanza tra trasmettitore e ricevitore, questo mezzo diventa più suscettibile alle interferenze e al rumore.

Le loro connessioni sono più fragili e sono quindi difficili da mantenere. Di conseguenza, i cavi a doppini intrecciati vengono utilizzati principalmente in reti in cui i terminali si trovano abbastanza vicini tra loro e / o per considerazioni di costo.

Con i progressi della tecnologia ISDN (Integrated Services Digital Network), i cavi a doppino incrociato stanno trovando accettabilità anche per la trasmissione di dati a lunga distanza. L'ISDN è fondamentalmente una chiamata telefonica digitale o un servizio di comunicazione digitale ad alta velocità che trasferisce voce e dati simultaneamente sui sistemi di cablaggio dei telefoni a doppino telefonico esistenti.

La velocità di trasferimento dei dati in questo caso arriva fino a 250.000 caratteri al secondo con la funzione di compressione dei dati. ISDN è più adatto per l'invio di file di dati di grandi dimensioni a intervalli durante il giorno, piuttosto che attraverso connessioni altamente interattive. I servizi ISDN sono ampiamente accettati dalle aziende sanitarie e dei servizi finanziari che richiederebbero il trasferimento di grandi quantità di dati in lotti.

b) I cavi coassiali sono costituiti da cilindri conduttivi con un filo al centro. Questi cavi sono utilizzati per trasmettere segnali digitali e analogici. Sono più veloci (velocità di trasmissione fino a 1 milione di caratteri al secondo) rispetto ai cavi a doppino incrociato nella velocità di trasmissione. Inoltre sono meno sensibili al rumore e alle interferenze a causa della loro costruzione schermata e concentrica. Sono facili da installare e mantenere. Tuttavia, sono leggermente più costosi dei cavi a doppini intrecciati.

c) I cavi a fibre ottiche sono costituiti da sottili filamenti di vetro o plastica in grado di condurre raggi ottici a una velocità più vicina a quella della luce. I cavi in ​​fibra ottica occupano meno spazio per capacità di trasmissione equivalenti perché sono piuttosto sottili.

Hanno un altro vantaggio come mezzo di comunicazione; sono isolati da campi elettromagnetici esterni. Supportano contemporaneamente voce, video e dati a causa dell'elevata larghezza di banda e della maggiore velocità di trasmissione (fino a 5 milioni di caratteri al secondo) con una perdita minima di segnale.

Trovano applicazioni in tronchi a lungo raggio, bauli metropolitani, scambi rurali e reti locali. Tuttavia, sono costosi e richiedono un'abile installazione e manutenzione.

d) La trasmissione a microonde utilizza frequenze radio di fascia alta e richiede apparecchiature speciali per la trasmissione e la ricezione (tipica antenna parabolica a microonde). Questi sistemi trasmettono i dati su un "percorso in linea di vista" utilizzando antenne su una torre di trasmissione abbastanza alta da essere in grado di trasmettere oltre gli ostacoli intermedi.

Con la crescente domanda di trasmissione a microonde, esiste la possibilità di sovraffollamento delle frequenze con conseguente sovrapposizione e interferenza. Pertanto, gli incarichi delle bande di frequenza sono rigorosamente regolamentati. Le frequenze comunemente utilizzate per tale trasmissione sono comprese tra 2 e 40 GHz.

e) Il sistema di comunicazione satellitare che utilizza il satellite di comunicazione VSAT è una stazione di relè a microonde posizionata in orbite stazionarie a circa 35784 km. sopra l'equatore. Un satellite di comunicazione gestisce un certo numero di bande di frequenza chiamate transponder.

Un tipico transponder ha una larghezza di banda da 36 a 76 MHz. Può fornire link point-to-point o collegamenti broadcast ai ricevitori. Un diagramma schematico del sistema di comunicazione satellitare è presentato nella Figura 11.3.

I nodi VSAT (Very Small Aperture Terminal) sono collegati in rete usando un'antenna fissata al satellite geo-stationery come mostrato sopra. L'antenna funge da ripetitore e la stazione di terra principale amplifica il segnale e tiene anche conto del flusso di dati.

Poiché i satelliti si trovano ad alte altitudini, le possibilità di interferenza dalle condizioni atmosferiche sono totalmente eliminate. Tuttavia, due satelliti posizionati l'uno vicino all'altro e utilizzando la stessa banda di frequenza possono interferire tra loro.

Pertanto, il numero di satelliti che possono essere posizionati l'uno vicino all'altro è limitato. In caso di volumi di traffico relativamente bassi, i satelliti ottengono punteggi rispetto alle comunicazioni basate su fibra ottica. Ha anche il vantaggio della facilità di trasmissione che non è presente nel caso della fibra ottica.

Questa tecnologia trova le sue applicazioni nelle imprese desiderose di collegare i loro uffici, magazzini, rivenditori, venditori, ecc. Geograficamente sparsi. Questa tecnologia è molto popolare nei settori dei servizi bancari e finanziari, dell'industria della distribuzione, dell'industria automobilistica, del turismo, della produzione multi-sito e governo.

Ci sono due opzioni per configurare una rete VSAT:

Rete privata:

In India, solo una manciata di grandi aziende hanno la licenza per impostare la propria rete privata. La Borsa nazionale ha una delle più grandi borse valori basate sul VSAT nel mondo, e forse la più grande rete VSAT privata con oltre 2000 VSAT già installati in tutto il paese con il suo hub situato a Mumbai.

Questa rete consente ai broker di effettuare ordini, visualizzare informazioni di mercato on-line ed eseguire transazioni direttamente dai loro uffici ubicati in città diverse. La disponibilità di rete è del 99, 7% e il tempo di risposta uniforme inferiore a 1, 5 secondi per i broker con un fattore di errore compreso tra 1 e 10 milioni di bit.

Servizi hub condivisi:

Un certo numero di società di comunicazione offrono servizi per condividere l'hub con gli altri. Le aziende che richiedono un numero limitato di siti VSAT possono risparmiare sull'investimento iniziale e sui costi operativi assumendo i servizi di tali fornitori di servizi.

f) I laser offrono un grande potenziale per la trasmissione dei dati senza vincolare le frequenze sovraffollate. Ma i problemi come l'uso della frequenza ottica e la necessità del percorso della linea di vista rendono la comunicazione laser adatta solo per collegamenti a breve distanza.

Sebbene ogni mezzo di trasmissione abbia le proprie aree di applicazione a causa dei suoi vantaggi e limiti, un tipico sistema di comunicazione dati deve utilizzare un adeguato mix di diversi tipi di media.

Tecniche di trasmissione dati:

Qualsiasi trasmissione riuscita di informazioni tra due dispositivi richiede alcuni meccanismi oltre al mezzo di trasmissione e ai dispositivi. È possibile notare che il computer genera generalmente segnali digitali e quindi la comunicazione tra due computer può avvenire senza modificare il segnale.

I canali di comunicazione, le autostrade di comunicazione già disponibili sono state progettate principalmente per l'invio di segnali analogici. Fortunatamente, le informazioni digitali non devono essere trasmesse solo con l'aiuto di segnali digitali.

Allo stesso modo, le informazioni analogiche possono anche essere trasmesse dopo la conversione in segnale digitale. Poiché gli impulsi digitali non possono essere trasmessi efficacemente su linee telefoniche progettate per trasmettere la voce, le informazioni digitali da trasmettere attraverso le linee telefoniche sono rappresentate in segnali analogici (modulati) inseriti sulle linee telefoniche.

All'estremità ricevente, il segnale analogico viene convertito in segnale digitale (demodulato) per consentire al computer ricevente di accettare il segnale. Il dispositivo responsabile della modulazione e demodulazione è chiamato 'modem'.

Esistono diversi tipi di modem disponibili sul mercato che offrono funzionalità variabili in termini di velocità e connettività. La velocità popolare è di 56000 bps, anche se oggi sono disponibili anche modem più veloci. I modem più veloci sono costosi da installare ma riducono il costo della trasmissione riducendo il tempo di trasmissione. Tuttavia, il tempo totale impiegato nella trasmissione dipende anche dalla velocità del mezzo di trasmissione.

Modalità di trasmissione:

Canali simplex e duplex:

I segnali analogici possono essere inviati attraverso canali simplex che consentono il flusso di dati in un'unica direzione. Un terminale collegato a un tale canale è un dispositivo solo di invio o solo ricezione e tali terminali sono raramente in uso.

I canali di trasmissione half duplex consentono alternativamente le trasmissioni di andata e ritorno. Tuttavia, le linee full duplex sono più veloci poiché trasmettono e ricevono simultaneamente segnali perché si verificano ritardi nei canali half duplex ogni volta che viene modificata la direzione della trasmissione.

Trasmissione asincrona e sincrona:

La ricezione dei dati implica il campionamento del segnale in ingresso una volta per volta per determinarne il valore binario. A tale scopo, il dispositivo ricevente deve conoscere il tempo di arrivo e la durata di ciascun bit che riceve e devono essere fatti i passi per sincronizzare il trasmettitore e il ricevitore.

Esistono due approcci di base per ottenere la sincronizzazione desiderata: trasmissione asincrona e sincrona. Nel caso della trasmissione asincrona, gli elementi di avvio e arresto vengono utilizzati per ciascun carattere. Il dispositivo ricevente imposta il suo meccanismo di temporizzazione incontrando i segnali di avvio.

Il vantaggio fondamentale della trasmissione asincrona è che è semplice ed economico. Tuttavia, i segnali di avvio e arresto aggiuntivi aumentano la dimensione dei dati da trasmettere. Nel caso della trasmissione sincrona, invece, viene inviato un flusso costante di dati senza alcun segnale di avvio e arresto. Ogni blocco di segnali può avere molti caratteri.

Tuttavia, per evitare qualsiasi differenza nel tempo tra ricevitore e trasmettitore, i clock di ciascun dispositivo devono essere sincronizzati. Per grandi volumi di dati, la trasmissione sincrona è migliore perché non comporta segnali di avvio e arresto aggiuntivi che generalmente aumentano il volume di trasmissione di circa il 20%. Tuttavia, tale trasmissione richiede procedure di controllo del collegamento dati e quindi costi hardware più elevati.


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