Ik wil alles weten

Telecommunicatieverbinding

Pin
Send
Share
Send


Basiselementen

Elk telecommunicatiesysteem bestaat uit drie basiselementen:

  • een zender die informatie opneemt en omzet in een signaal
  • een transmissiemedium waarover het signaal wordt verzonden
  • een ontvanger die het signaal ontvangt en weer omzet in bruikbare informatie

Overweeg bijvoorbeeld een radio-uitzending: in dit geval is de zendmast de zender, de radio de ontvanger en het transmissiemedium vrije ruimte.

Elk van de elementen van het telecommunicatiesysteem verwerkt of draagt ​​een informatiedragend signaal. Elk van de elementen draagt ​​ongewenste ruis bij, dus een van de verdiensten van een telecommunicatiesysteem is de signaal-ruisverhouding.

Vaak zijn telecommunicatiesystemen bidirectioneel en fungeert een enkel apparaat als zender en ontvanger of transceiver. Een mobiele telefoon is bijvoorbeeld een zendontvanger. Telecommunicatie via een telefoonlijn wordt punt-tot-punt-communicatie genoemd omdat deze zich tussen één zender en één ontvanger bevindt. Telecommunicatie via radio-uitzendingen wordt uitzendcommunicatie genoemd omdat het tussen één krachtige zender en meerdere ontvangers is.2

Analoog of digitaal

Signalen kunnen analoog of digitaal zijn. In een analoog signaal wordt het signaal continu gevarieerd met betrekking tot de informatie. In een digitaal signaal wordt de informatie gecodeerd als een reeks discrete waarden (bijvoorbeeld enen en nullen). Tijdens verzending zal de informatie in analoge signalen worden verslechterd door ruis. Omgekeerd, tenzij de ruis een bepaalde drempel overschrijdt, blijft de informatie in digitale signalen intact. Dit vertegenwoordigt een belangrijk voordeel van digitale signalen boven analoge signalen.3

netwerken

Een verzameling zenders, ontvangers of zendontvangers die met elkaar communiceren, wordt een netwerk genoemd. Digitale netwerken kunnen bestaan ​​uit een of meer routers die gegevens naar de juiste gebruiker routeren. Een analoog netwerk kan bestaan ​​uit een of meer schakelaars die een verbinding tot stand brengen tussen twee of meer gebruikers. Voor beide typen netwerken kan een repeater nodig zijn om het signaal te versterken of opnieuw te creëren wanneer het over lange afstanden wordt verzonden. Dit is om verzwakking tegen te gaan die het signaal niet van ruis kan onderscheiden.4

kanalen

Een kanaal is een divisie in een transmissiemedium zodat het kan worden gebruikt om meerdere onafhankelijke gegevensstromen te verzenden. Een radiostation kan bijvoorbeeld op 96 MHz uitzenden, terwijl een ander radiostation op 94,5 MHz uitzendt. In dit geval is het medium op frequentie gedeeld en heeft elk kanaal een afzonderlijke frequentie ontvangen om op uit te zenden. Als alternatief zou men elk kanaal een terugkerend tijdsegment kunnen toewijzen waarover kan worden uitgezonden.4

Het bovenstaande gebruik van kanaal verwijst naar analoge communicatie. In digitale communicatie is een tijdsleuf in een reeks bits een traditioneel multiplexkanaal met tijdverdeling. Complexere digitale telecommunicatiesystemen, statistische multiplexing genoemd, gaan de informatie vooraf met een kanaalidentificatie, zodat bandbreedte niet hoeft te worden toegewezen aan stille kanalen. Moderne pakketwisseling, zoals in X.25 of het Internet Protocol (IP) is een meer algemene versie van statistische digitale multiplexing.

Modulatie

Het vormen van een signaal om informatie over te brengen, wordt modulatie genoemd. Modulatie is een sleutelbegrip in de telecommunicatie en wordt vaak gebruikt om de informatie van het ene signaal aan een ander signaal op te leggen. Modulatie wordt gebruikt om een ​​digitaal bericht weer te geven als een analoge golfvorm. Dit staat bekend als keying en er bestaan ​​verschillende keyingtechnieken - deze omvatten phase-shift keying, frequentie-shift keying, amplitude-shift keying en minimum-shift keying. Bluetooth maakt bijvoorbeeld gebruik van phase-shift keying voor uitwisselingen tussen apparaten.5

Des te relevanter voor eerdere discussies, wordt modulatie echter ook gebruikt om de frequentie van analoge signalen te verhogen. Dit komt omdat een onbewerkt signaal vanwege zijn lage frequenties vaak niet geschikt is voor verzending over lange afstanden van vrije ruimte. Daarom moet de informatie ervan worden gesuperponeerd op een signaal met een hogere frequentie (bekend als een draaggolf) vóór verzending. Er zijn verschillende modulatieschema's beschikbaar om dit te bereiken - enkele van de meest basale zijn amplitudemodulatie en frequentiemodulatie. Een voorbeeld van dit proces is de stem van een DJ die wordt gesuperponeerd op een 96 MHz draaggolf met behulp van frequentiemodulatie (de stem zou dan op een radio worden ontvangen als het kanaal "96 FM").6

Maatschappij en telecommunicatie

Telecommunicatie is een belangrijk onderdeel van veel moderne samenlevingen. In 2006 schatten de inkomsten van de telecommunicatie-industrie $ 1,2 biljoen of iets minder dan drie procent van het bruto wereldproduct.7 Goede telecommunicatie-infrastructuur wordt algemeen erkend als belangrijk voor economisch succes in de moderne wereld op zowel micro- als macro-economische schaal.

Op micro-economische schaal hebben bedrijven telecommunicatie gebruikt om te helpen bij het opbouwen van wereldrijken, dit is vanzelfsprekend in de business van online retailer Amazon.com, maar zelfs de conventionele retailer Wal-Mart heeft geprofiteerd van een superieure telecommunicatie-infrastructuur in vergelijking met zijn concurrenten.8 In de moderne westerse samenleving gebruiken huiseigenaren vaak hun telefoon om vele thuisdiensten te organiseren, variërend van pizzabezorging tot elektriciens. Zelfs relatief arme gemeenschappen blijken telecommunicatie in hun voordeel te gebruiken. In het Narshingdi-district van Bangladesh gebruiken geïsoleerde dorpelingen mobiele telefoons om rechtstreeks met groothandelaren te spreken en een betere prijs voor hun goederen te regelen. In Ivoorkust delen koffietelers mobiele telefoons om per uur variaties in koffieprijzen te volgen en tegen de beste prijs te verkopen.9 Met betrekking tot de macro-economische schaal suggereerden Lars-Hendrik Röller en Leonard Waverman een oorzakelijk verband tussen een goede telecommunicatie-infrastructuur en economische groei in 2001.10 Weinigen betwisten het bestaan ​​van een verband, hoewel sommigen beweren dat het verkeerd is om de relatie als causaal te beschouwen.11

Vanwege de economische voordelen van een goede telecommunicatie-infrastructuur is er een toenemende bezorgdheid over de digitale kloof. Dit komt voort uit het feit dat de wereldbevolking geen gelijke toegang heeft tot telecommunicatiesystemen. Uit een enquête van 2003 door de Internationale Telecommunicatie-unie bleek dat ongeveer een derde van de landen minder dan één mobiel abonnement heeft voor elke 20 personen en een derde van de landen minder dan één vast abonnement voor elke 20 personen. In termen van internettoegang heeft ongeveer de helft van de landen minder dan een op de 20 mensen met internettoegang. Op basis van deze informatie en educatieve gegevens kon de ITU een Digital Access Index samenstellen12 dat het algemene vermogen van burgers om toegang te krijgen tot informatie- en communicatietechnologieën meet. Met deze maatregel krijgen landen als Zweden, Denemarken en IJsland de hoogste rangschikking, terwijl Afrikaanse landen zoals Niger, Burkina Faso en Mali de laagste krijgen.13

Geschiedenis

Vroege telecommunicatie

Een replica van een van Chappe's semafoor torens

Vroege vormen van telecommunicatie zijn rooksignalen en drums. Drums werden gebruikt door autochtonen in Afrika, Nieuw-Guinea en Zuid-Amerika, terwijl rooksignalen werden gebruikt door autochtonen in Noord-Amerika en China. In tegenstelling tot wat men zou denken, werden deze systemen vaak gebruikt om meer te doen dan alleen de aanwezigheid van een kamp aankondigen.1415

In 1792 bouwde een Franse ingenieur, Claude Chappe, het eerste vaste visuele telegrafie (of semafoor) systeem tussen Lille en Parijs.16 Semafoor als communicatiesysteem had echter te lijden van de behoefte aan bekwame operators en dure torens met tussenpozen van tien tot dertig kilometer (zes tot negentien mijl). Als gevolg van concurrentie van de elektrische telegraaf werd de laatste commerciële lijn in 1880 verlaten.17

Telegraaf en telefoon

De eerste commerciële elektrische telegraaf werd gebouwd door Sir Charles Wheatstone en Sir William Fothergill Cooke en werd op 9 april 1839 geopend. Zowel Wheatstone als Cooke beschouwden hun apparaat als "een verbetering van de bestaande elektromagnetische telegraaf" en niet als een nieuw apparaat.18

Samuel Morse ontwikkelde onafhankelijk een versie van de elektrische telegraaf die hij zonder succes demonstreerde op 2 september 1837. Zijn code was een belangrijke vooruitgang ten opzichte van de signaalmethode van Wheatstone. De eerste transatlantische telegraafkabel werd met succes voltooid op 27 juli 1866, waardoor voor het eerst transatlantische telecommunicatie mogelijk werd.19

De conventionele telefoon werd onafhankelijk uitgevonden door Alexander Graham Bell en door Elisa Gray in 1876.20 Antonio Meucci vond in 1849 een apparaat uit waarmee spraak via een lijn kon worden overgebracht. Maar het apparaat van Meucci was van weinig praktische waarde omdat het afhankelijk was van het elektrofonische effect en dus van gebruikers eiste dat ze de ontvanger in hun mond legden om te 'horen' wat er werd gezegd. De eerste commerciële telefoondiensten werden opgezet in 1878 en 1879 aan beide zijden van de Atlantische Oceaan in de steden New Haven, Connecticut en Londen.2122

Radio en televisie

In 1832 gaf James Lindsay een demonstratie in de klas van draadloze telegrafie aan zijn studenten. In 1854 was hij in staat om een ​​transmissie aan te tonen over de Firth of Tay van Dundee, Schotland naar Woodhaven, een afstand van twee mijl, met water als het transmissiemedium.23 In december 1901 bracht Guglielmo Marconi draadloze communicatie tot stand tussen St. John's, Newfoundland (Canada) en Poldhu, Cornwall (Engeland), waardoor hij in 1909 de Nobelprijs voor de natuurkunde kreeg (die hij deelde met Karl Braun).24 Kleinschalige radiocommunicatie was echter al in 1893 door Nikola Tesla aangetoond in een presentatie aan de National Electric Light Association.25

Op 25 maart 1925 kon John Logie Baird de uitzending van bewegende beelden demonstreren in het warenhuis Selfridges in Londen. Het apparaat van Baird vertrouwde op de Nipkow-schijf en werd zo bekend als de mechanische televisie. Het vormde de basis van experimentele uitzendingen die vanaf 30 september 1929 door de British Broadcasting Corporation werden gedaan.26 Gedurende het grootste deel van de twintigste eeuw waren televisies echter afhankelijk van de kathodestraalbuis uitgevonden door Karl Braun. De eerste versie van zo'n televisie die veelbelovend was, werd geproduceerd door Philo Farnsworth en aan zijn familie gedemonstreerd op 7 september 1927. 27

Computernetwerken en internet

Op 11 september 1940 was George Stibitz in staat om problemen met behulp van teletype naar zijn complexe nummercalculator in New York te verzenden en de berekende resultaten terug te krijgen op het Dartmouth College in New Hampshire.28 Deze configuratie van een gecentraliseerde computer of mainframe met externe domme terminals bleef populair gedurende de jaren vijftig. Pas in de jaren zestig begonnen onderzoekers onderzoek te doen naar pakketwisseling - een technologie waarmee brokken gegevens naar verschillende computers konden worden verzonden zonder eerst een gecentraliseerd mainframe te passeren. Een netwerk met vier knooppunten ontstond op 5 december 1969; dit netwerk zou ARPANET worden, dat in 1981 zou bestaan ​​uit 213 knooppunten.29

De ontwikkeling van ARPANET concentreerde zich op het Request for Comment-proces en op 7 april 1969 werd RFC 1 gepubliceerd. Dit proces is belangrijk omdat ARPANET uiteindelijk zou fuseren met andere netwerken om het internet te vormen en veel van de protocollen waarop internet tegenwoordig vertrouwt, werden via dit proces gespecificeerd. In september 1981 introduceerde RFC 791 het Internet Protocol v4 (IPv4) en introduceerde RFC 793 het Transmission Control Protocol (TCP), waarmee het TCP / IP-protocol werd gecreëerd waarop veel van het internet tegenwoordig vertrouwt.

Niet alle belangrijke ontwikkelingen vonden echter plaats via het Request for Comment-proces. Twee populaire koppelingsprotocollen voor lokale netwerken (LAN's) verschenen ook in de jaren zeventig. Een patent voor het token ring-protocol werd op 29 oktober 1974 door Olof Soderblom ingediend.30 En een paper over het Ethernet-protocol werd gepubliceerd door Robert Metcalfe en David Boggs in het juli 1976 nummer van Communicatie van de ACM.31 Deze protocollen worden in de volgende sectie in meer detail besproken.

Moderne bediening

Telefoon

Optische vezel biedt goedkopere bandbreedte voor communicatie over lange afstand

In een conventioneel draadtelefoonsysteem is de beller verbonden met de persoon met wie hij wil praten door de schakelaars op verschillende centrales. De schakelaars vormen een elektrische verbinding tussen de twee gebruikers en de instelling van deze schakelaars wordt elektronisch bepaald wanneer de beller het nummer kiest. Zodra de verbinding tot stand is gebracht, wordt de stem van de beller omgezet in een elektrisch signaal met behulp van een kleine microfoon in de handset van de beller. Dit elektrische signaal wordt vervolgens via het netwerk naar de gebruiker aan de andere kant verzonden, waar het weer wordt omgezet in geluid door een kleine luidspreker in de handset van die persoon. Deze elektrische verbinding werkt beide kanten op, zodat de gebruikers kunnen converseren.32 De vaste telefoons in de meeste woonhuizen zijn analoog, dat wil zeggen, de stem van de spreker bepaalt direct de spanning van het signaal. Hoewel korteafstandsgesprekken van begin tot eind kunnen worden afgehandeld als analoge signalen, zetten telefoonaanbieders de signalen meestal transparant om naar digitaal voor schakelen en verzenden voordat ze worden teruggezet naar analoog voor ontvangst. Het voordeel hiervan is dat gedigitaliseerde spraakgegevens goedkoper kunnen reizen, zij aan zij met gegevens van internet en perfect kunnen worden gereproduceerd in communicatie over lange afstand in tegenstelling tot analoge signalen die onvermijdelijk worden beïnvloed door ruis.

Mobiele telefoons hebben een aanzienlijke invloed gehad op telefoonnetwerken. Abonnementen op mobiele telefoons zijn nu in veel markten groter dan het aantal vaste abonnementen. De verkoop van mobiele telefoons bedroeg in 2005 816,6 miljoen en dat cijfer werd vrijwel gelijk verdeeld over de markten Azië / Pacific (204 miljoen), West-Europa (164 miljoen), CEMEA (Midden-Europa, het Midden-Oosten en Afrika) (153,5 miljoen) , Noord-Amerika (148 miljoen) en Latijns-Amerika (102 miljoen).33 In termen van nieuwe abonnementen over de vijf jaar vanaf 1999, heeft Afrika andere markten overtroffen met 58,2 procent groei.34 In toenemende mate worden deze telefoons bediend door systemen waar de spraakinhoud digitaal wordt verzonden, zoals GSM of W-CDMA, waarbij veel markten ervoor kiezen om analoge systemen zoals AMPS te depreciëren.35

Er zijn ook dramatische veranderingen geweest in de telefooncommunicatie achter de schermen. Beginnend met de werking van TAT-8 in 1988, zag de jaren 1990 de wijdverspreide toepassing van systemen op basis van optische vezels. Het voordeel van communiceren met optische vezels is dat ze de gegevenscapaciteit drastisch vergroten. TAT-8 zelf kon tien keer zoveel telefoongesprekken voeren als de laatste koperen kabel die destijds werd gelegd en de huidige glasvezelkabels kunnen 25 keer zoveel telefoongesprekken voeren als TAT-8.22 Deze drastische toename van gegevenscapaciteit is te wijten aan verschillende factoren. Ten eerste zijn optische vezels fysiek veel kleiner dan concurrerende technologieën. Ten tweede hebben ze geen last van overspraak, wat betekent dat honderden van hen gemakkelijk kunnen worden gebundeld in een enkele kabel.36 Ten slotte hebben verbeteringen in multiplexing geleid tot een exponentiële groei van de gegevenscapaciteit van een enkele vezel.3738

Hulp bij communicatie via deze netwerken is een protocol dat bekend staat als Asynchronous Transfer Mode (ATM) dat de gegevensoverdracht naast elkaar mogelijk maakt die in de eerste paragraaf wordt genoemd. Het belang van het ATM-protocol is vooral gelegen in het idee om paden voor gegevens via het netwerk vast te stellen en een verkeerscontract aan deze paden te koppelen. Het verkeerscontract is in wezen een overeenkomst tussen de klant en het netwerk over hoe het netwerk met de gegevens moet omgaan. Als het netwerk niet aan de voorwaarden van het verkeerscontract kan voldoen, accepteert het de verbinding niet. Dit is belangrijk omdat telefoongesprekken over een contract kunnen onderhandelen om zichzelf een constante bitsnelheid te garanderen, iets dat ervoor zorgt dat de stem van een beller niet gedeeltelijk wordt vertraagd of volledig wordt afgesloten.39 Er zijn concurrenten van ATM, zoals Multiprotocol Label Switching (MPLS), die een vergelijkbare taak uitvoeren en naar verwachting in de toekomst ATM zullen vervangen.40

Radio en televisie

Normen voor digitale televisie en hun wereldwijde acceptatie

In een uitzendsysteem zendt een centrale krachtige zendmast een hoogfrequente elektromagnetische golf uit naar talloze ontvangers met een laag vermogen. De hoogfrequente golf die door de toren wordt verzonden, wordt gemoduleerd met een signaal dat visuele of audio-informatie bevat. De antenne van de ontvanger wordt vervolgens afgestemd om de hoogfrequente golf op te nemen en een demodulator wordt gebruikt om het signaal op te halen dat de visuele of audio-informatie bevat. Het uitzendsignaal kan analoog zijn (signaal wordt continu gevarieerd met betrekking tot de informatie) of digitaal (informatie wordt gecodeerd als een reeks discrete waarden).4142

De omroepmedia-industrie bevindt zich op een kritiek keerpunt in zijn ontwikkeling, waarbij veel landen overstappen van analoge naar digitale uitzendingen. Deze stap wordt mogelijk gemaakt door de productie van goedkopere, snellere en meer capabele geïntegreerde schakelingen. Het belangrijkste voordeel van digitale uitzendingen is dat ze een aantal klachten bij traditionele analoge uitzendingen voorkomen. Voor televisie omvat dit het elimineren van problemen zoals "besneeuwde" foto's, ghosting en andere vervorming. Deze treden op vanwege de aard van de analoge transmissie, wat betekent dat storingen in de uiteindelijke output duidelijk zichtbaar zijn. Digitale transmissie overwint dit probleem omdat digitale signalen worden gereduceerd tot binaire gegevens bij ontvangst en daarom hebben kleine storingen geen invloed op de uiteindelijke uitvoer. In een vereenvoudigd voorbeeld, als een binair bericht 1011 werd verzonden met signaalamplitudes 1,0 0,0 1,0 1,0 en ontvangen met signaalamplitudes 0,9 0,2 1,1 0,9, zou het nog steeds decoderen naar het binaire bericht 1011 - een perfecte weergave van wat werd verzonden. Uit dit voorbeeld kan een probleem met digitale transmissies ook worden gezien dat als de ruis groot genoeg is, dit de gedecodeerde boodschap aanzienlijk kan veranderen. Met behulp van voorwaartse foutcorrectie kan een ontvanger een handvol bitfouten in het resulterende bericht corrigeren, maar te veel ruis zal leiden tot onbegrijpelijke uitvoer en dus een uitval van de verzending.43

Bij digitale televisie-uitzendingen zijn er drie concurrerende normen die waarschijnlijk wereldwijd worden aangenomen. Dit zijn de ATSC-, DVB- en ISDB-normen en de goedkeuring van deze normen tot nu toe wordt gepresenteerd in de ondertitels. Alle drie de standaarden gebruiken MPEG-2 voor videocompressie. ATSC gebruikt Dolby Digital AC-3 voor audiocompressie, ISDB gebruikt geavanceerde audiocodering (MPEG-2 deel 7) en DVB heeft geen standaard voor audiocompressie, maar gebruikt meestal MPEG-1 deel 3 laag 2.44 De keuze van modulatie varieert ook tussen de schema's.

In digitale audio-uitzendingen zijn standaarden veel meer verenigd, waarbij praktisch alle landen ervoor kiezen om de Digital Audio Broadcasting-standaard (ook bekend als de Eureka 147-standaard) te gebruiken. De uitzondering zijn de Verenigde Staten, die ervoor hebben gekozen om HD-radio te gebruiken. HD-radio, in tegenstelling tot Eureka 147, is gebaseerd op een transmissiemethode die bekend staat als in-band on-channel-transmissie - hierdoor kan digitale informatie "meeliften" op normale AM- of FM-analoge transmissies, waardoor de bandbreedtetoekenningsproblemen van Eureka 147 worden vermeden en daarom pleitte sterk voor de National Association of Broadcasters, die van mening was dat er een gebrek was aan nieuw spectrum om toe te wijzen voor de Eureka 147-norm. Op het gebied van audiocompressie kan DAB zoals DVB een verscheidenheid aan codecs gebruiken, maar gebruikt meestal MPEG-1 Part 3 Layer 2 en HD Radio gebruikt High-Definition-codering.

Ondanks de overstap naar digitaal blijven analoge ontvangers echter nog steeds wijdverbreid. Analoge televisie wordt nog steeds in vrijwel alle landen uitgezonden. De Verenigde Staten hadden gehoopt op 31 december 2006 een einde te kunnen maken aan analoge uitzendingen, maar dit werd teruggedrongen tot 17 februari 2009.45 Voor analoog zijn er drie normen in gebruik. Deze staan ​​bekend als PAL, NTSC en SECAM.

Voor analoge radio wordt de overstap naar digitaal bemoeilijkt door het feit dat analoge ontvangers een fractie kosten van digitale ontvangers. U kunt bijvoorbeeld een goede analoge ontvanger krijgen voor minder dan US $ 20; een digitale ontvanger kost minimaal US $ 75. De keuze van modulatie voor analoge radio is typisch tussen amplitudemodulatie (AM) of frequentiemodulatie (FM). Om stereoweergave te bereiken, wordt een amplitude gemoduleerde hulpdraaggolf gebruikt voor stereo FM en kwadratuur amplitudemodulatie wordt gebruikt voor stereo AM of C-QUAM.

Het internet

Het OSI-referentiemodel

Het internet is een wereldwijd netwerk van computers dat meestal werkt via het openbare geschakelde telefoonnetwerk. Elke computer op internet heeft een uniek IP-adres dat door andere computers kan worden gebruikt om er informatie naartoe te sturen. Daarom kan elke computer op internet communiceren met elke andere computer en kan internet daarom worden gezien als een uitwisseling van berichten tussen computers.46 Naar schatting 16,9 procent van de wereldbevolking heeft toegang tot internet met de hoogste participatie (gemeten als percentage van de bevolking) in Noord-Amerika (69,7 procent), Oceanië / Australië (53,5 procent) en Europa (38,9 procent).47 Op het gebied van breedbandtoegang lopen landen als IJsland (26,7 procent), Zuid-Korea (25,4 procent) en Nederland (25,3 procent) voorop.48

Het internet werkt gedeeltelijk vanwege protocollen die bepalen hoe de computers en routers met elkaar communiceren. De aard van computernetwerkcommunicatie leent zich voor een gelaagde aanpak waarbij afzonderlijke protocollen in de protocolstack grotendeels onafhankelijk van andere protocollen worden uitgevoerd. Hierdoor kunnen protocollen op een lager niveau worden aangepast voor de netwerksituatie, terwijl de manier waarop protocollen op een hoger niveau werken niet wordt gewijzigd. Een praktisch voorbeeld van waarom dit belangrijk is, is omdat het een internetbrowser in staat stelt dezelfde code uit te voeren, ongeacht of de computer waarop het wordt uitgevoerd, is verbonden met internet via een Ethernet- of Wi-Fi-verbinding. Over protocollen wordt vaak gesproken in termen van hun plaats in het OSI-referentiemodel - een model dat in 1983 naar voren kwam als de eerste stap in een gedoemde poging om een ​​universeel aangenomen netwerkprotocol-suite te bouwen.49 Het model zelf is weergegeven op de afbeelding rechts. Het is belangrijk op te merken dat de protocolsuite van het internet, net als vele moderne protocolsuites, dit model niet strikt volgt, maar er in de context van dit model nog over kan worden gesproken.

Voor internet kunnen het fysieke medium en het datalinkprotocol verschillende keren variëren als pakketten tussen clientknooppunten reizen. Hoewel het waarschijnlijk is dat het grootste deel van de afgelegde afstand gebruik zal maken van het Asynchronous Transfer Mode (ATM) datalinkprotocol (of een modern equivalent) via glasvezel, is dit op geen enkele manier gegarandeerd. Een verbinding kan ook gegevenslinkprotocollen tegenkomen zoals Ethernet, Wi-Fi en het Point-to-Point Protocol (PPP) en fysieke media zoals twisted-pair kabels en vrije ruimte.

Op de netwerklaag worden dingen gestandaardiseerd met het Internet Protocol (IP) dat wordt gebruikt voor logische adressering. Voor het world wide web zijn deze "IP-adressen" afgeleid van de voor mensen leesbare vorm (bijvoorbeeld 72.14.207.99 is afgeleid van www.google.com) met behulp van het Domain Name System. Op dit moment is versie vier van het internetprotocol de meest gebruikte versie, maar een overstap naar versie zes staat voor de deur. Op de transportlaag neemt de meeste communicatie ofwel het Transmission Control Protocol (TCP) of het User Datagram Protocol (UDP) over. In grote lijnen wordt TCP gebruikt wanneer het essentieel is dat elk verzonden bericht wordt ontvangen door de andere computer, terwijl UDP wordt gebruikt wanneer dit alleen maar wenselijk is. Met TCP worden pakketten opnieuw verzonden als ze verloren gaan en op volgorde worden geplaatst voordat ze naar hogere lagen worden gepresenteerd (door deze volgorde kunnen ook dubbele pakketten worden verwijderd). Met UDP worden pakketten niet besteld of opnieuw verzonden als ze verloren gaan. Zowel TCP- als UDP-pakketten hebben poortnummers bij zich om aan te geven naar welke toepassing of welk proces het pakket op de computer van de client moet worden overgedragen.50 Omdat bepaalde protocollen op applicatieniveau bepaalde poorten gebruiken, kunnen netwerkbeheerders de internettoegang beperken door verkeer voor een bepaalde poort te blokkeren of te beperken.

Boven de transportlaag zijn er bepaalde protocollen die losjes in de sessie- en presentatielagen passen en soms worden overgenomen, met name de Secure Sockets Layer (SSL) en Transport Layer Security (TLS) -protocollen. Deze protocollen zorgen ervoor dat de gegevens die worden overgedragen tussen twee partijen volledig vertrouwelijk blijven en dat de een of de ander wordt gebruikt wanneer een hangslot onderaan uw webbrowser verschijnt. Een ander protocol dat losjes in de sessie- en presentatielagen past, is het Real-time Transport Protocol (RTP) dat het meest wordt gebruikt om QuickTime-video te streamen.51 Eindelijk op de applicatielaag zijn veel van de protocollen waarmee internetgebruikers bekend zijn, zoals HTTP (webbrowsen), POP3 (e-mail), FTP (bestandsoverdracht) en IRC (internetchat) maar ook minder gebruikelijke protocollen zoals BitTorrent (bestanden delen) en ICQ (instant messaging).

Lokale netwerken

Een lokaal netwerk

Ondanks de groei van internet, blijven de kenmerken van lokale netwerken (computernetwerken die maximaal enkele kilometers overlopen) duidelijk. Dit komt omdat netwerken op deze schaal niet alle functies vereisen die horen bij systemen op grotere schaal en zonder deze vaak goedkoper en sneller zijn.

Halverwege de jaren tachtig ontstonden verschillende protocolsuites om de kloof tussen de datalink en de applicatielaag van het OSI-referentiemodel te dichten. Dit waren AppleTalk, IPX en NetBIOS met in het begin van de jaren negentig de dominante protocolsuite IPX vanwege de populariteit bij MS-DOS-gebruikers. TCP / IP bestond op dit moment, maar werd meestal alleen gebruikt door grote overheids- en onderzoeksfaciliteiten.52 Naarmate het internet echter in populariteit groeide en een groter percentage van het lokale netwerkverkeer internetgerelateerd werd, gingen LAN's geleidelijk over naar TCP / IP en tegenwoordig zijn netwerken die meestal gewijd zijn aan TCP / IP-verkeer gebruikelijk. De overstap naar TCP / IP werd geholpen door technologieën zoals DHCP geïntroduceerd in RFC 2131 waarmee TCP / IP-clients hun eigen netwerkadres konden ontdekken - een functionaliteit die standaard werd meegeleverd met de AppleTalk / IPX / NetBIOS-protocolsuites.

Het is echter op de datalinklaag dat moderne lokale netwerken afwijken van internet. Waar Asynchronous Transfer Mode (ATM) of Multiprotocol Label Switching (MPLS) typische datalink-protocollen zijn voor grotere netwerken, zijn Ethernet en Token Ring typische datalink-protocollen voor lokale netwerken. De laatste LAN-protocollen verschillen van de vorige protocollen doordat ze eenvoudiger zijn (ze laten bijvoorbeeld functies weg als garanties voor servicekwaliteit) en bieden botsingspreventie. Beide verschillen zorgen voor meer economische instellingen. Het weglaten van garanties voor de servicekwaliteit vereenvoudigt bijvoorbeeld routers en de garanties zijn niet echt nodig voor lokale netwerken, omdat deze de neiging hebben geen realtime communicatie (zoals spraakcommunicatie) door te voeren. Door botspreventie toe te voegen, kunnen meerdere clients (in tegenstelling tot slechts twee) dezelfde kabel opnieuw delen, wat de kosten verlaagt.53

Ondanks de bescheiden populariteit van Token Ring in de jaren 1980 en 1990, met de komst van de eenentwintigste eeuw, heeft het merendeel van de lokale netwerken zich nu gevestigd op Ethernet. Op de fysieke laag gebruiken de meeste Ethernet-implementaties koperen twisted-pair kabels (inclusief de gemeenschappelijke 10BASE-T-netwerken). Sommige vroege implementaties gebruikten coaxkabels. En sommige implementaties (vooral die met hoge snelheid) gebruiken optische vezels. Optische vezels zijn waarschijnlijk ook prominent aanwezig in de komende 10-gigabit Ethernet-implementaties.54 Waar optische vezels worden gebruikt, moet een onderscheid worden gemaakt tussen multi-mode vezel en single-mode vezel. Multi-mode vezel kan worden gezien als een dikkere optische vezel die goedkoper is om te produceren, maar die lijdt aan minder bruikbare bandbreedte en grotere demping (dat is slechtere prestaties).

Zie ook

  • Informatie Technologie
  • Radio
  • Telefoon
  • Televisie
  • internet

Notes

  1. telecommunicatieverbinding, tele- en communicatie, New Oxford American Dictionary (2e editie), 2005.
  2. ↑ Simon Haykin, Communicatie systemen (New York: John Wiley & Sons, 2001, ISBN 01471178691), pp. 1-3.
  3. ↑ Ashok Ambardar, Analoge en digitale signaalverwerking (Brooks / Cole Publishing, 1999, ISBN 053495409X), pp. 1-2.
  4. 4.0 4.1 ATIS Telecom Glossary 2000, ATIS Committee T1A1 Performance and Signal Processing (goedgekeurd door het American National Standards Institute). Ontvangen 15 juni 2007.
  5. ↑ Haykin, 344-403.
  6. ↑ Haykin, 88-126.
  7. ↑ "Inkomsten uit telecomindustrie bereiken $ 1,2 biljoen in 2006," VoIP Magazine. Ontvangen 15 juni 2007.
  8. ↑ Edward Lenert, "Een communicatietheorie perspectief op telecommunicatiebeleid," Journal of Communication 48 (4) (december 1998): 3-23.
  9. ↑ Mireille Samaan, "Het effect van inkomensongelijkheid op penetratie van mobiele telefoons," Boston University Honours Thesis. Ontvangen 15 juni 2007.
  10. ↑ "Telecommunicatie-infrastructuur en economische ontwikkeling: een gelijktijdige aanpak," American Economic Review 91(4): 909-923.
  11. ↑ Ali Riaz, "De rol van telecommunicatie bij economische groei: voorstel voor een alternatief analysekader", Media, cultuur en maatschappij 19(4) (1997): 557-583.
  12. ↑ Digital Access Index International Telecommunication Union. Ontvangen 3 augustus 2007.
  13. ↑ World Telecommunication Development Report 2003: Access Indicators for the Information Society, International Telecommunication Union. Ontvangen 3 augustus 2007.
  14. ↑ William Tomkins, Native American Smoke Signals, The Enquiry Net. Ophalen

    Bekijk de video: Werk datatelecom-monteur in schakelkast glasvezel lassen - Ravel Piano Concerto in G presto (Mei 2021).

    Pin
    Send
    Share
    Send