Перспективные технологии в области связи

Перспективные
технологии в
области связи
Хабаровск 13.05.2014
Содержание

Перспективные технологии проводной связи:


волоконно-оптическая связь
Перспективные технологии беспроводной
связи:
 Bluetooth
 Wi-Fi
 WiMAX
 LTE.

Заключение
Перспективные технологии проводной связи
Волоконно-оптическая связь

Волоконно-оптическая
связь
—
вид
проводной электросвязи, использующий в
качестве носителя информационного сигнала
электромагнитное излучение оптического
(ближнего инфракрасного) диапазона, а в
качестве
направляющих
систем
—
волоконно-оптические кабели
Волоконно-оптическая связь
Принцип действия

Оптическое волокно состоит из двух
элементов — сердцевины , являющейся
непосредственным световодом, и оболочки.
Волоконно-оптическая связь
Оптический кабель

Оптический кабель
состоит из скрученных по
определенной системе
оптических волокон из
кварцевого стекла
( с в е т о в о д о в ) ,
заключенных в общую
з а щ и т н у ю о б о л о ч к у.
Волоконно-оптическая связь
Принцип действия

В основе волоконно-оптической связи
лежит явление полного внутреннего
отражения электромагнитных волн на
границе разд ел а диэл ек трик ов с
разными показателями преломления.
Волоконно-оптическая связь
Области применения

высокоскоростной доступ в Интернет;

услуги телефонной связи;

услуги телевизионного приёма.
Стоимость
использования
волоконно-оптической
технологии (FTTP) уменьшается, что делает данную
услугу
конкурентоспособной
по
сравнению
с
традиционными услугами.
Волоконно-оптическая связь
Перспективы развития



В настоящее время производство волоконных
световодов достигло 70 млн. км в год
Каждую минуту в мировых телекоммуникациях
прокладывается свыше 100 км оптического
волокна.
Уже все материки связаны между собой
подводными волоконно-оптическими линиями
связи, продолжается интенсивное строительство
наземных междугородных и внутригородских
волоконно-оптических систем и сетей связи.
Волоконно-оптическая связь
Перспективы развития

В 2009 году в лаборатории
Белла
посредством
мультиплексирования 155
каналов по 100 Гбит/с
удалось передать сигнал со
скоростью 15,5 Тбит/с на
расстояние
7000
километров.
Волоконно-оптическая связь
Перспективы развития

При достижимых в настоящее время
значениях спектральных интервалов, равных
0,2 нм, и скорости передачи информации в
отдельном канале 160 Гбит/с получается, что
по одному волокну можно передать 2500
спектральных
каналов
и
реализовать
суммарную скорость передачи, равную 400
Тбит/с.
Волоконно-оптическая связь
Перспективы развития

С учетом дальнейшего прогресса волоконнооптических технологий можно предположить,
ч т о , и с п ол ь з у я т ол ь к о с п е к т р а л ь н ы й
интервал 1,2-1,7 мкм, в будущем можно будет
передавать по одному волокну информацию
со скоростью в 1000 Тбит/с.
Перспективные технологии беспроводной связи
Краткая информация

Беспроводные технологии — подкласс
информационных технологий, служат для
передачи информации на расстояние
между двумя и более точками, не требуя
связи их проводами.
Перспективные технологии беспроводной связи
Классификации беспроводных технологий
Перспективные технологии беспроводной связи
Стандарты беспроводных сетей

WPAN:

WLAN:

WMAN:
Перспективные технологии беспроводной связи
Bluetooth







Bluetooth обеспечивает обмен информацией
между такими устройствами как:
Карманные и персональные компьютеры
Мобильные телефоны
Ноутбуки
Мышки
Клавиатуры
Гарнитуры и т.д. на надёжной, недорогой,
повсеместно доступной радиочастоте для
ближней связи.
Перспективные технологии беспроводной связи
Bluetooth

Bluetooth
позволяет
этим
устройствам
сообщаться, когда они находятся в радиусе
до 10-100 метров друг от друга (дальность
очень сильно зависит от преград и помех),
даже в разных помещениях.
Перспективные технологии беспроводной связи
Спецификации Bluetooth








Bluetooth 1.0
Bluetooth 1.1
Bluetooth 1.2
Bluetooth 2.0 + EDR
Bluetooth 2.1
Bluetooth 2.1 + EDR
Bluetooth 3.0 + HS
Bluetooth 4.0
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Bluetooth





В декабре 2009 года Bluetooth SIG
анонсировала стандарт Bluetooth 4.0.
Технология, прежде всего,
предназначена для миниатюрных
электронных датчиков,
использующихся в:
Спортивной обуви
Тренажёрах
Миниатюрных сенсорах,
размещаемых на теле пациентов
и т. д.).
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Bluetooth



Стандарт
предоставляет
скорость передачи данных в
1 Мбит/с при размере пакета
данных 8-27 байт.
В новой версии два Bluetoothустройства смогут устанавливать
соединение менее чем за
5 миллисекунд и поддерживать
его на расстоянии до 100 м.
128-битное
AES-шифрование
обеспечивает
необходимый
уровень безопасности.
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Bluetooth

В Bluetooth 4.0 достигается
низкое энергопотребление за
счёт
использования
специального
алгоритма
работы.
Передатчик
включается только на время
отправки
данных,
что
обеспечивает
возможность
работы от одной батарейки
типа
CR2032
в
течение
нескольких лет.
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Bluetooth

Ближайшие цели
разработчиков Bluetooth
состоят в том, чтобы
о б е с п е ч и т ь
высокоскоростное
соединение, до 6-10
Мби т/с , и сделат ь
технологию полностью
совместимой со всеми
нужными устройствами.
Перспективные технологии беспроводной связи
Wi-Fi


Wi-Fi - беспроводная сеть,
стандарт на оборудование
Wireless LAN.
Разработан консорциумом WiFi Alliance на базе стандартов
IEEE
802.11,
«Wi-Fi»
—
торговая
марка
«Wi-Fi
Alliance». Технологию назвали
Wireless-Fidelity
(дословно
«беспроводная точность») по
аналогии с Hi-Fi.
Перспективные технологии беспроводной связи
Краткое описание Wi-Fi


Установка Wi-Fi рекомендуется
там,
где
развёртывание
кабельной
системы
невозможно или экономически
нецелесообразно
При определённых условиях
скорость работы сети уже
превышает 100 Мбит/сек.
Перспективные технологии беспроводной
связи
Краткое описание Wi-Fi


Пользователи
могут
перемещаться между точками
доступа по территории покрытия
сети
Мобильные
устройства,
оснащённые клиентскими Wi-Fi
приёмо-передатчиками,
могут
подключаться к локальной сети и
получать доступ в Интернет через
точки доступа.
Перспективные технологии беспроводной связи
Краткое описание Wi-Fi



Обычно схема Wi-Fi сети
содержит не менее одной точки
доступа и не менее одного
клиента.
Зная SSID (идентификатор
сети), клиент может выяснить,
возможно ли подключение к
данной точке доступа.
При попадании в зону действия
двух
точек
доступа
с
идентичными SSID, приёмник
может выбирать между ними на
основании данных об уровне
сигнала.
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Wi-Fi

В качестве основного усовершенствования
предлагается внедрить новый стандарт
802.11ac, являющийся развитием 802.11a.
Стандарт 802.11ac позволяет использовать
частоты 80 МГц и даже 160 МГц, что
позволит значительно расширить полосу
пропускания
и
повысить
скорость
соединения.
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Wi-Fi

Повышение
примерно
на
10%
эффективности
модулирования
фактических частот теоретически позволит
достичь скорости передачи данных в сетях
802.11ac в 1 Гбит/с, что более чем втрое
превышает существующий порог для
стандарта 802.11n (300 Мбит/с).
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития Wi-Fi


Таким образом, новый стандарт 802.11ac
позволит
быстро
передавать
большие
объемы информации, что пригодится, к
примеру, для работы с потоковым видео.
Специалисты предсказывают, что полное
одобрение стандарта 802.11ac должно быть
завершено к декабрю 2012 года.
Перспективные технологии беспроводной связи
WiMAX


WiMAX - телекоммуникационная
технология,
разработанная
с
целью
предоставления
универсальной
беспроводной
связи на больших расстояниях
для широкого спектра устройств
(от
рабочих
станций
и
портативных
компьютеров
до
мобильных телефонов).
Основана на стандарте IEEE
802.16, который также называют
Wireless MAN.
Перспективные технологии беспроводной связи
Функции WiMAX




Соединение точек доступа Wi-Fi
друг с другом и другими
сегментами Интернета.
Обеспечение беспроводного
широкополосного доступа как
альтернативы выделенным
линиям и DSL.
Предоставление
высокоскоростных сервисов
передачи данных и
телекоммуникационных услуг.
Создания точек доступа, не
привязанных к географическому
положению.
Перспективные технологии беспроводной связи
Функции WiMAX


WiMAX позволяет осуществлять
доступ в Интернет на высоких
скоростях, с гораздо большим
покрытием, чем у Wi-Fi сетей. Это
позволяет использовать
технологию в качестве
«магистральных каналов»,
продолжением которых
выступают традиционные DSL- и
выделенные линии, а также
локальные сети.
Подобный подход позволяет
создавать масштабируемые
высокоскоростные сети в рамках
целых городов.
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития WiMAX


Близится к завершению
разработка стандарта
беспроводной связи WiMAX
следующего поколения (Release
2.0) – он также известен как
802.16m.
Стационарное оборудование
сможет принимать данные на
скорости до 1 Гбит/с, а
мобильные устройства и
портативные ПК – до 100 Мбит/с.
Перспективные технологии беспроводной связи
LTE




LTE (Long Term Evolution) — это
мобильная технология связи
четвертого поколения (4G).
Обеспечивает
скорость
в
нисходящем канале (от базовой
станции к устройству абонента)
до 100 Мбит/с
Скорость в восходящем канале
(от абонента) — до 50 Мбит/с
время задержки отклика в сети
составляет не более 10 мс.
Перспективные технологии беспроводной связи
Особенности LTE


Одним из компонентов LTE-сети является
сеть на базе IP, которая обеспечивает
высокоскоростную передачу данных.
Основным достоинством LTE является то,
что она строится на базе существующего
оборудования со сравнительно легкой
интеграцией GSM и WCDMA, иными
словами,
LTE-сеть
поддерживает
существующие абонентские устройства
2G и 3G. Этого лишены сети WiMAX,
которые также относятся к четвертому
поколению.
Перспективные технологии беспроводной связи
Перспективы развития LTE


По словам официальных представителей
оператора TeliaSonera, запущенная ими LTEсеть позволяет легко пользоваться такими
услугами как «видео по требованию»,
обеспечивая
потоковую
передачу
без
задержек видео в HD-разрешении.
Массовый запуск сетей нового стандарта
ожидается в 2010 г. О планах по запуску LTEсетей объявили американские, японские
операторы,
а
также
дальневосточный
оператор «Акос».
Заключение

Сейчас многие технически развитые страны
стремятся перейти к сетям нового поколения 4G,
включающим в себя стандарты WiMAX и LTE. С
технической точки зрения, основное отличие сетей
четвёртого поколения от предыдущего, третьего,
заключается в том, что технология 4G полностью
основана на протоколах пакетной передачи данных,
в то время как 3G соединяет в себе передачу
голосового трафика и «пакетов». Для «голоса» в 4G
предусмотрена технология VoIP, позволяющая
совершать голосовые звонки, применяя быструю
«пакетную» передачу данных.
Заключение

Международный союз телекоммуникаций и 4G Alliance
определяют технологию 4G как будущее технологий
беспроводной телекоммуникации, которая позволит
достичь скорости передачи данных до 1 Гбит/с в
условиях стационарного применения и до 100 Мбит/с в
условиях обмена данными с мобильными устройствами
доступа. Технология 4G, в частности, позволит
абонентам смотреть многоканальные телетрансляции
высокой чёткости и управлять домашней бытовой
техникой
с
помощью
мобильного
устройства,
совершать дешёвые междугородные телефонные
звонки.
Заключение

Новые возможности в передаче огромных объемов
данных, которые предоставляются технологиями
группы 4G, уже сейчас заставляют поставщиков
мобильного контента задуматься о расширении
своего бизнеса. Если сегодня основным товаром на
этом рынке являются мелодии и простенькие игры, то
появление 4G сделает намного более актуальным
мобильное телевидение (VOD — «видео по
запросу»), «продвинутые» игры и т.п.
Заключение

Кроме того, благодаря 4G станут возможны мобильные
видеоконференции (видеочаты) и мобильные peer-topeer-сети. По прогнозам исследовательской компании
Screen Digest, к 2011 году во всем мире будет
насчитываться по меньшей мере 140 млн подписчиков
сервисов
мобильного
телевидения.
Ежегодный
совокупный доход этого рынка через пять лет достигнет
показателя в 4,7 млрд евро. Аналитики полагают, что
потенциально сервисы мобильного ТВ могут приносить
гораздо большую прибыль, чем игры и музыка для
сотовых аппаратов.
Список использованной литературы:






1. Таненбаум. Э. Компьютерные сети 4-е изд., Питер,
2003. – 992 с.
2. Кульгин. М, Компьютерные сети. Практика
построения 3-е изд., Питер, 2003. - 461 с.
3. Столлингс В., Современные компьютерные сети 2е изд., Питер,
2003.-783 с.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети.
Принципы, технологии, протоколы 3-е изд., Питер,
2006.-958 с.
5. Сайт www.wikipedia.ru
6. Поисковая система www.google.ru