Сетевые технологии и электронные коммуникации

Внутренние и внешние интерфейсы микропроцессорных систем.

Одним из центральных моментов в проектировании микропроцессорной системы является выбор интерфейсов. Интерфейсы представляют собой совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации алгоритмов взаимодействия различных функциональных устройств. Стандартизации в интерфейсе обычно подлежат: форматы передаваемой информации, команды и состояния, состав и типы линий связи, алгоритм функционирования, передающие и приемные электронные схемы, параметры сигналов и требования к ним, конструктивные решения. Скорость передачи данных по интерфейсу измеряется в Бодах. Бод определяет, сколько бит передается в единицу времени, т.е. в секунду.

К основным характеристикам интерфейса относят: функциональное назначение, принцип обмена информацией, способ обмена, режим обмена, количество линий, число линий для передачи данных (разрядность), количество адресов, количество команд, быстродействие, длину линий связи, число подключаемых устройств (нагрузочная способность), тип линии связи.

По функциональному назначению интерфейсы разделяют на внутренние (межплатные, межелементные и системные) и в нешние (для периферийных устройств, для локальных сетей, для распределенных систем). Внутренние интерфейсы определяют комплекс принятых соглашений по организации связей между микросхемами, модулями и блоками, составляющими микропроцессоную систему. Внешние интерфейсы организуют связь между несколькими микропроцессорными системами.

Сетевая технология — это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети. Эпитет «достаточный» подчеркивает то обстоятельство, что этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть. Возможно, эту сеть можно улучшить, например, за счет выделения в ней подсетей, что сразу потребует кроме протоколов стандарта Ethernet применения протокола IP, а также специальных коммуникационных устройств — маршрутизаторов. Улучшенная сеть будет, скорее всего, более надежной и быстродействующей, но за счет надстроек над средствами технологии Ethernet, которая составила базис сети.

Термин «сетевая технология» чаще всего используется в описанном выше узком смысле, но иногда применяется и его расширенное толкование как любого набора средств и правил для построения сети, например, «технология сквозной маршрутизации», «технология создания, защищенного канала», «технология IP-сетей».

Электронная коммуникация – это очередной этап развития социальных коммуникаций, когда информация, возникающая в устной (физиологической) и письменной (виртуальной) формах переводится в электронную. Данный вид коммуникации находится в состоянии развития, он является авангардным и перспективным, и вместе с тем уже имеет свою историю.

Можно выделить три этапа развития электронной коммуникации: инструментальный, интеллектуальный и универсальный.

1. Инструментальный этап. С момента своего появления электронная коммуникация мыслилась и использовалась как средство преодоления расстояния между субъектами информационного взаимодействия и в качестве хранилища устной и письменной коммуникации.

.2. Интеллектуальный этап. На этом этапе развития коммуникации произошел переход количественных изменений в качественные. Впервые в социуме обмен информацией на уровне текстов сделался возможным не только между индивидами, но и между интеллектами.

3. Универсальный этап. Представляет собой логическое объединение двух предыдущих. Электронная коммуникация сделалась не только искусственно интеллектуальной, но и глобальной. Речь идет о создании всемирной коммуникационо-интеллектуальной сети – Интернет.

Интернет — глобальная социально коммуникационная компьютерная сеть, предназначенная для удовлетво­рения личностных и групповых коммуникационных потребностей за счет использования телекоммуникацион­ных технологий.

22. Проблемы ЭМС в современных телекоммуникациях

Управление использованием радиочастотного спектра (РЧС) и обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) радио электронных средств (РЭС) имеют важное практическое значение. Это обусловлено тем, что сфера применения радиосистем в разных областях человеческой деятельности быстро расширяется и количество радиосредств, работающих в общих полосах частот на ограниченной территории постоянно растет. Вследствие этого техническая проблема обеспечения ЭМС РЭС и эффективного использования РЧС, т.е. условий нормальной работы РЭС без недопустимых взаимных помех, становиться весьма сложной. Она имеет не только национальный, но и международный аспект, так как радиоволны не знают границ и радиостанции должны проектироваться таким образом, чтобы РЭС одного государства не создавали помех работе РЭС соседнего государства. От решения проблемы эффективного использования РЧС зависит возможность развития радиосвязи и вещания в Республике Казахстан. Постоянный рост внедряемых систем и сетей радиосвязи и вещания, широкое внедрение цифровых технологий на сетях связи предъявляет к органам государственного управления использованием радиочастотного спектра повышенные требования в отношении планирования использования РЧС, совершенствования технологии подготовки и согласования разрешительных документов на использование радиочастот и обеспечения постоянной эксплуатационной готовности назначенных радиочастот.

Современные радиоэлектронные средства работают в сложной электромагнитной обстановке, формируемой как естественными, так и искусственными источниками электромагнитных излучений. К естественным помехам относятся электромагнитные помехи (ЭМП), источниками которых являются природные физические явления. В эту категорию входят такие виды помех, как атмосферные помехи, электростатические разряды, искажения сигналов в среде распространения, шумы каналообразующей аппаратуры, а также электромагнитные излучения внеземного происхождения.

Источниками искусственных ЭМП являются устройства, созданные человеком. Здесь можно выделить станционные ЭМП, а также индустриальные и контактные электромагнитные помехи. Условно можно выделить три уровня определения ЭМС РЭС:

¾ первый – ЭМС РЭС на уровне основных (полезных) излучений и продуктов интермодуляции, которые могут возникать на нелинейностях входных цепей приемных устройств при приеме основных излучений РЭС;

¾ второй – ЭМС РЭС на уровне основных и побочных излучений при близком расположении РЭС (на одной площадке, в одном здании, с использованием для размещения антенно-фидерных устройств общей крыши или антенной опоры);

¾ третий – ЭМС РЭС других технических и биологических объектов (устройства управления, компьютеры, люминесцентные лампы, обслуживающий персонал и т.п.) при их близком расположении (на одной площадке, в одном здании, в одной комнате).

Вопросы ЭМС первого уровня решаются при разработке частотно-территориальных планов РЭС и получении заключения АО «РЦКС и ЭМС РЭС» о возможности использования заявленных радиоэлектронных средств и об их электромагнитной совместимости с действующими и планируемыми для использования РЭС. Процедура решения вопросов ЭМС РЭС этого уровня определена в совместном приказе Председателя Агентства Республики Казахстан по информатизации и связи от 15 июля 2004 года № 146-п и Министра обороны Республики Казахстан от 30 июля 2004 года № 413 «Об утверждении Правил распределения полос радиочастот для радиослужб, а также выделения и присвоения радиочастот (радиочастотных каналов) радиоэлектронным средствам всех назначений на территории Республики Казахстан».

Вопросы ЭМС второго уровня (объектовой ЭМС) решаются по мере их осознания заинтересованными сторонами на стадиях проектирования, монтажа и пробной эксплуатации РЭС. Какой-либо официальной процедуры решения вопросов ЭМС на этом уровне до настоящего времени не существует, что сильно усложняет и запутывает решение этих вопросов. Решение вопросов ЭМС РЭС объекта усложняется тем, что отсутствуют официальные рекомендации по расчету ЭМС РЭС объекта, не разработаны процедуры учета излучений РЭС объекта и, соответственно, отсутствует контроль за этими излучениями. Раньше вопросы объектовой ЭМС были актуальны только для небольшой части объектов, таких как морские суда, самолеты и т.п. и решались специализированными проектными организациями. Сейчас эти проблемы стали актуальными для большинства городских объектов радиосвязи, а соответствующая нормативная база, регламентирующая решение этих вопросов ЭМС, отсутствует. Решение проблемы объектовой ЭМС осложняется еще тем, что выбор частот, удовлетворяющих условиям обеспечения ЭМС РЭС объекта, никак не связан с процедурой назначения частот, осуществляемой уполномоченным органом в области связи. В результате тщательно подобранные на стадии проектирования номиналы частот могут быть отклонены при их согласовании в уполномоченном органе в области связи без объяснения причин. Вопросы ЭМС третьего уровня в основном решаются в части электромагнитной экологии, где разработаны нормы на допустимые излучения и процедуры контроля за их выполнением. Вопросы ЭМС РЭС и других технических средств внутри объекта также как вопросы ЭМС РЭС второго уровня никак не регламентированы и решаются по месту заинтересованными сторонами методом проб и ошибок.

Для решения проблемы ЭМС РЭС используются организационные и технические меры. Технические меры обеспечения ЭМС обусловлены изменением технических параметров РЭС (например, снижение уровней внеполосных и побочных излучений передатчиков, повышение избирательных свойств приемников, снижение уровней боковых лепестков диаграмм направленности антенн и др.). Они достаточно эффективны, но могут быть применимы, в основном, при разработке новых типов оборудования. Для РЭС, находящихся в эксплуатации, наиболее приемлемыми и действенными мерами обеспечения ЭМС являются организационные меры. Они включают рациональное назначение рабочих частот, сочетаемое с введением частотных, территориальных, временных и пространственных ограничений, накладываемых на РЭС, – все вместе представляющее собой основу частотно-территориального планирования (ЧТП) радиосетей, отвечающее требованиям эффективного использования спектра. Возможны случаи, когда подобранные и согласованные частоты на практике оказываются пораженными помехой, так как теоретические расчеты не могут дать полной реальной электромагнитной обстановки в конкретном месте. Это приводит к необходимости проведения дополнительных работ, увеличивает сроки и трудозатраты. В выполнении этих работ большая роль отводится радиомониторингу, который служит инструментом, необходимым для принятия рационального решения при назначении радиочастот.

Дата добавления: 2015-05-08