Datakommunikasjon: Bruk av nye teknologier for datakommunikasjon

Datakommunikasjon: Bruk av nye teknologier for datakommunikasjon!

Nettverk er utviklet ved hjelp av datakommunikasjonsteknologi. Bedrift Datakommunikasjonssystem består av datamaskiner, terminaler og kommunikasjonsforbindelser og overfører forskjellige typer data som numerisk, tekstlig, grafisk, bilde, stemme osv.

Image Courtesy: einstein.stanford.edu/highlights/sb2-060706-new_moc.jpg

Kommunikasjonsforbindelsene er etablert gjennom ulike utstyrs og programvare. Kravene til utstyr og programvare er i stor grad avhengig av type signal, kommunikasjonskanal, nettverkstopologi etc.

Analoge og digitale signaler:

Det elektromagnetiske signalet som brukes i datakommunikasjon, kan være av to typer, nemlig analog og digital. Analoge signaler er kontinuerlige signaler fordi deres intensitet varierer jevnt over tid. Digitale signaler er derimot diskrete signaler hvor signalintensiteten holdes på et konstant nivå i noen tid og endres til et annet konstant nivå for neste tidsperiode.

Stemmesignalet er et typisk eksempel på et analogt signal, mens de digitale "på" -impulser som representerer binære data er eksempler på digitale signaler. De binære signaler genereres av datamaskiner, terminaler og annet databehandlingsutstyr.

Digitale signaler er billigere å overføre og er mer utsatt for støy og interferens, og dermed er lengden på kanalen et alvorlig problem for digitale data. De digitale dataoverføringene gjennom ledninger er fulle av problemet med svekkelse av signalet som avstanden mellom kommunikasjonssystemene øker.

Derfor, for langdistanse kommunikasjon, blir bruk av eksisterende telekommunikasjonslinjer viktig. De eksisterende telekommunikasjonslinjer kan bare bære analoge signaler. For å kunne bruke disse linjene, blir de digitale dataene omformet til analog og i mottakerenden skal de analoge dataene omdannes til digitale data ved hjelp av et 'modem', som vist i figur 11.2.

Kommunikasjonskanaler:

Kommunikasjonsbanen mellom to enheter gjennom hvilke data overføres kalles kommunikasjonskanalen. Dens kapasitet kan måles i forhold til båndbredde og overføringshastighet.

Større båndbredde kreves for faks- eller videooverføring, mens enkel taleoverføring krever båndbredde på 4000 hertz (Hz) som er en tusen av båndbredden som kreves for videooverføring. Båndbreddekravet øker også forholdsmessig med økningen i antall brukerenheter om gangen.

Overføringshastigheten måles ved hjelp av ulike enheter, men fra brukerens synspunkt er det mest nyttige målet tegn per sekund (cps).

Begge disse tiltakene bestemmes av en rekke faktorer som overføringsmedium, overføringstid, overføringsmodus etc.

Alternativene med hensyn til disse faktorene blir vurdert nedenfor:

Transmissionsmedium:

Transmissionsmediet er den fysiske koblingen mellom sende- og mottaksutstyret. Mediene inkluderer ledninger, koaksialkabler, mikrobølger, lasere, fiberoptikk og digitale nettverk.

a) De snoede par-ledningene brukes svært ofte som overføringsmedier for analoge signaler, så vel som digitale signaler, og finner derfor applikasjoner i telefonsystemer (EPBX-systemer). Den har en overføringshastighet på opptil 10 000 tegn per sekund. Dette er billigere og et brukervennlig medium. Men når avstanden mellom sender og mottaker øker, blir dette mediet mer utsatt for interferens og støy.

Deres tilkoblinger er mer skjøre og er derfor vanskelig å vedlikeholde. Som en følge av dette brukes snoede parledninger hovedsakelig i nettverk hvor terminaler ligger ganske nær hverandre og / eller for kostnadsoverveielser.

Med fremskrittene i Integrated Services Digital Network (ISDN) -teknologi, finner de snoede parleddene akseptabelhet selv for langdistanseoverføring av data. ISDN er i utgangspunktet en digital telefonsamtale, eller høyhastighets digital kommunikasjonstjeneste som overfører tale og data samtidig over eksisterende kablettsystemer med tvunnet par.

Dataoverføringshastigheten i dette tilfellet går opp til 250 000 tegn per sekund med datakomprimeringsanlegg. ISDN er best egnet til å sende store datafiler med intervaller i løpet av dagen, i stedet for gjennom svært interaktive tilkoblinger. ISDN-tjenester er allment akseptert blant helsepersonell og finansielle tjenester som vil kreve masse dataoverføring i batcher.

b) Koaksialkabler består av ledende sylindere med en ledning i midten. Disse kablene brukes til å overføre både digitale og analoge signaler. De er raskere (overføringshastighet opptil 1 million tegn per sekund) enn snoede parledninger i overføringshastighet. De er også mindre utsatt for støy og forstyrrelser på grunn av deres skjermede og konsentriske konstruksjon. De er enkle å installere og vedlikeholde. Imidlertid er de litt dyrere enn snoede parledninger.

c) Optiske fiberkabler består av tynne filamenter av glass eller plast som er i stand til å lede optiske stråler med en hastighet nærmere lysets. Optiske fiberkabler opptar mindre plass for tilsvarende overføringskapasitet fordi de er ganske tynne.

De har en annen fordel som et kommunikasjonsmedium; de er isolert fra eksterne elektromagnetiske felt. De støtter tale, video og data samtidig på grunn av høy båndbredde og høyere overføringshastighet (opptil 5 millioner tegn per sekund) med minste tap av signal.

De finner søknader i lange trunker, metrostammer, landlige utvekslinger og lokalnettverk. Men de er dyre og krever dyktige installasjoner og vedlikehold.

d) Mikrobølgeoverføring bruker høyfrekvensfrekvensen og krever spesialutstyr for overføring og mottak (typisk parabolisk parabolantenn antenne). Disse systemene overfører data på en "line-of-sight-bane" ved bruk av antenner på et relétårn høyt nok til å kunne overføre over de mellomliggende hindringene.

Med den økende etterspørselen etter mikrobølgeoverføring, er det en mulighet for overbefolkning av frekvenser som resulterer i overlapping og interferens. Derfor er oppgavene til frekvensbånd strengt regulert. De vanlig brukte frekvensene for slik overføring ligger i området fra 2 til 40 GHz.

e) Satellittkommunikasjonssystem ved bruk av VSAT Kommunikasjonssatellitt er en mikrobølgeavløpsstasjon plassert i stasjonære baner ca. 35784 Km. over ekvator. En kommunikasjons-satellitt driver en rekke frekvensbånd kalt transpondere.

En typisk transponder har en båndbredde på 36 til 76 MHz. Det kan gi poeng til punktlenk eller kringkastingskobling til mottakere. Et skjematisk diagram over satellittkommunikasjonssystemet er presentert i figur 11.3.

Svært liten blenderåpning (VSAT) -noder blir koblet sammen ved hjelp av en antenne som er festet til geo-stationery-satellitten som vist ovenfor. Antennen fungerer som en repeater, og hovedjorden stasjon forsterker signalet og holder også en oversikt over datastrømmen.

Da satellittene befinner seg i høye høyder, er sjansene for interferens fra atmosfæriske forhold helt eliminert. Imidlertid kan to satellitter plassert nær hverandre og bruker samme frekvensbånd, forstyrre hverandre.

Dermed er antall satellitter som kan plasseres nær hverandre begrenset. I tilfelle av relativt lave trafikkvolumer, score satellitter over optisk fiberbasert kommunikasjon. Det har også fordelen av kringkastingsanlegg som ikke er der i tilfelle av optisk fiber.

Denne teknologien finner sine applikasjoner i bedrifter som ønsker å knytte deres geografisk spredte kontorer, lager, forhandlere, leverandører, etc. Denne teknologien er svært populær innen bank- og finanssektoren, distribusjonsindustrien, bilindustrien, turisme, flersidetillverkning og regjering.

Det er to alternativer for å sette opp et VSAT-nettverk:

Privat nettverk:

I India har bare en håndfull store selskaper lisensen til å sette opp sitt private nettverk. National Børs har en av de største VSAT-baserte børsene i verden, og kanskje det største private VSAT-nettverket som har mer enn 2000 VSATer allerede installert over hele landet med sitt nav i Mumbai.

Dette nettverket gjør det mulig for meglere å legge inn bestillinger, se online markedsinformasjon og gjennomføre transaksjoner direkte fra kontorer i forskjellige byer. Nettverkstilgjengeligheten er 99, 7% og en enhetlig svartid på mindre enn 1, 5 sekunder for meglere med en feilfaktor som er 1 i 10 millioner biter.

Shared Hub Services:

En rekke kommunikasjonsbedrifter tilbyr tjenester for å dele navet med andre. Bedrifter som krever et begrenset antall VSAT-nettsteder, kan spare på innledende investeringer og driftskostnader ved å ansette tjenestene til slike tjenesteleverandører.

f) Lasere gir stort potensial for dataoverføring uten å binde opp de overfylte frekvensene. Men problemene som bruk av optisk frekvens og behov for synslinje gjør laserkommunikasjon egnet bare for korte avstandskoblinger.

Selv om hvert overføringsmedium har sine egne anvendelsesområder på grunn av dets fordeler og begrensninger, skal et typisk datakommunikasjonssystem bruke en passende blanding av forskjellige typer media.

Dataoverføringsteknikker:

Enhver vellykket overføring av informasjon mellom to enheter krever noen mekanismer i tillegg til overføringsmediet og enhetene. Det kan påpekes at datamaskinen generelt genererer digitale signaler, og dermed kan kommunikasjon mellom to datamaskiner foregå uten å endre signalet.

Kommunikasjonskanaler, kommunikasjonsveiene som allerede er tilgjengelige, ble først og fremst designet for å sende analoge signaler. Heldigvis trenger digital informasjon ikke bare overføres ved hjelp av digitale signaler.

Tilsvarende kan analog informasjon også overføres etter å konvertere den til digitalt signal. Ettersom digitale pulser ikke effektivt kan overføres via telefonlinjer som er utformet for å overføre stemme, blir digital informasjon som skal overføres via telefonlinjer representert i analoge signaler (modulert) satt inn på telefonlinjene.

Ved mottakerenden konverteres det analoge signalet til digitalt signal (demodulert) for å gjøre det mulig for mottakeren å akseptere signalet. Enheten som er ansvarlig for modulering og demodulering kalles 'modem'.

Det finnes ulike typer modemer tilgjengelig i markedet som tilbyr varierende funksjoner når det gjelder hastighet og tilkobling. Den populære hastigheten er 56000 bps, men raskere modemer er også tilgjengelige i dag. Raskere modemer er dyre å installere, men de reduserer kostnadene ved overføring ved å redusere overføringstiden. Den totale tiden som tas i overføring avhenger imidlertid av hastigheten på overføringsmediet.

Modus for overføring:

Simplex og Duplex kanaler:

Analoge signaler kan sendes via simplex-kanaler som tillater data å flyte i bare én retning. En terminal som er koblet til en slik kanal, er enten en send kun eller mottar eneste enhet, og slike terminaler er sjelden i bruk.

De halv dupleks transmisjonskanaler tillater begge veisendingene alternativt. Imidlertid er fulle duplekslinjer raskere siden den samtidig overfører og mottar signaler fordi forsinkelser oppstår i halv dupleks kanaler hver gang transmisjonsretningen endres.

Asynkron og synkron overføring:

Mottak av data innebærer prøvetaking av innkommende signal en gang per bit tid for å bestemme sin binære verdi. Til dette formål må mottakeranordningen kjenne ankomsttid og varighet av hver bit som den mottar, og trinnene må tas for å synkronisere senderen og mottakeren.

Det er to grunnleggende tilnærminger for å oppnå ønsket synkronisering - asynkron og synkron overføring. Ved asynkron overføring brukes start- og stoppelementer for hvert tegn. Mottaksenheten setter opp timingmekanismen for å møte startsignalene.

Den grunnleggende fordelen ved asynkron overføring er at den er enkel og billig. Men flere start- og stoppsignaler øker størrelsen på data som skal overføres. I tilfelle av synkron overføring blir derimot en jevn strøm av data sendt uten start- og stoppsignal. Hver blokk med signaler kan ha mange tegn.

Men for å unngå forskjell i timingen mellom mottaker og sender, må klokkene til hver enhet synkroniseres. For store datamengder er synkron overføring bedre fordi det ikke innebærer flere start- og stoppsignaler som generelt øker overføringsvolumet med ca. 20%. En slik overføring krever imidlertid datalinkstyringsprosedyrer og dermed høyere maskinvarekostnader.