6.1 Επεκτείνοντας το δίκτυο

6.1 Επεκτείνοντας το δίκτυο 1. Να αναφέρετε ονοµαστικά τις τεχνολογίες που χρησιµοποιούνται στις υπηρεσίες δικτύων ευρείας περιοχής; Οι τεχνολογίες που χρησιµοποιούνται στις υπηρεσίες δικτύων ευρείας περιοχής είναι: Οι παραδοσιακές Επιλεγόµενες τηλεφωνικές γραµµές Μόνιµες ή µισθωµένες γραµµές Χ.25 Οι πιο πρόσφατες: Frame Relay ISDN ATM xdsl 6.2 Επιλεγόµενες τηλεφωνικές γραµµές 2. Τι είναι οι επιλεγόµενες τηλεφωνικές γραµµές; Τι είναι τα modems; Το παγκόσµιο δίκτυο που χρησιµοποιείται για την επικοινωνία µέσω τηλεφωνικών συσκευών και είναι γνωστό ως δηµόσιο τηλεφωνικό δίκτυο µεταγωγής(pstn), µπορεί να χρησιµοποιηθεί και για την επικοινωνία υπολογιστών. Στην περίπτωση αυτή οι επιλεγόµενες τηλεφωνικές γραµµές χρησιµοποιούνται σαν γραµµές σύνδεσης για το WAN. Επειδή όµως το PSTN είχε σχεδιαστεί για να µεταφέρει φωνή και όχι δεδοµένα, χρειάζονται ειδικές συσκευές που λέγονται modems, οι οποίες µετατρέπουν τα ψηφιακά σήµατα που παράγουν οι υπολογιστές σε αναλογικά και αντίστροφα. 3. Ποια είναι τα πλεονεκτήµατα των επιλεγόµενων τηλεφωνικών γραµµών; Είναι πολύ διαδεδοµένες Εχουν µικρό κόστος 4. Ποια είναι µειονεκτήµατα των επιλεγόµενων τηλεφωνικών γραµµών; Έχουν σχετικά µικρούς ρυθµούς µετάδοσης (µέχρι και 56 kbps) Η ποιότητα και η αξιοπιστία τους δεν είναι σταθερή αλλά εξαρτάται κάθε φορά από την ποιότητα των γραµµών που συµµετέχουν στη δηµιουργία της σύνδεσης 5. Ποιες είναι οι βασικές χρήσεις των επιλεγόµενων τηλεφωνικών γραµµών; Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 1

Χρησιµοποιούνται για συνδέσεις µικρής διάρκειας όπως για παράδειγµα: 1. η πρόσβαση στο ιαδίκτυο, 2. η σύνδεση ενός αποµακρυσµένου κόµβου µε ένα τοπικό δίκτυο, 3. η τηλεεργασία, 4. οι on-line υπηρεσίες χαµηλής ταχύτητας Χρησιµοποιούνται σαν εφεδρικές σε περίπτωση βλάβης µιας µόνιµης γραµµής 6.5 ISDN 6 Τι δηµιούργησαν τα τελευταία χρόνια οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς, προσπαθώντας να ικανοποιήσουν τη ζήτηση για παροχή υπηρεσιών ήχου, εικόνας, video, δεδοµένων; Τα τελευταία χρόνια εµφανίζεται µεγάλη ζήτηση για παροχή υπηρεσιών ήχου, εικόνας, video, δεδοµένων. Οι διάφοροι τηλεπικοινωνιακοί φορείς προσπαθώντας να ικανοποιήσουν τη ζήτηση αυτή δηµιούργησαν εκτός από το τηλεφωνικό δίκτυο για τις υπηρεσίες φωνής, αρκετά ακόµη εξειδικευµένα δίκτυα, όπως: δίκτυα δεδοµένων για επικοινωνίες υπολογιστών (π.χ. το δίκτυο Hellaspac και το δίκτυο Hellascom, που δηµιούργησε ο ΟΤΕ), δίκτυα telex για επικοινωνίες κειµένου, δίκτυα καλωδιακής τηλεόρασης, κα. 7 Ποια µειονεκτήµατα έχει η ανάπτυξη ξεχωριστών δικτύων για παροχή υπηρεσιών ήχου, εικόνας, video, δεδοµένων; Πως λύθηκαν τα προβλήµατα αυτά; Η ανάπτυξη ξεχωριστών δικτύων για κάθε υπηρεσία έχει µειονεκτήµατα, όπως: µεγάλο διαχειριστικό κόστος για το τηλεπικοινωνιακό φορέα, αυξηµένο κόστος για το χρήστη,(λόγω του ποικίλου και διαφορετικού εξοπλισµού, που χρησιµοποιεί η κάθε τεχνολογία), αποθάρρυνση της εµπορικής ανάπτυξης. Τα παραπάνω προβλήµατα λύθηκαν µε το Ψηφιακό ίκτυο Ενοποιηµένων Υπηρεσιών, ISDN (Integrated Services Digital Network), το οποίο επιτρέπει στους χρήστες να µεταδίδουν φωνή, εικόνα και δεδοµένα, σε ψηφιακή µορφή µέσα από την υπάρχουσα υποδοµή δισύρµατων τηλεφωνικών καλωδίων. 8. Τι είναι τα δισύρµατα τηλεφωνικά καλώδια και πώς χρησιµοποιούνται από το ISDN; Τα δισύρµατα τηλεφωνικά καλώδια είναι µια µεγάλη εγκατεστηµένη υποδοµή, που δηµιουργήθηκε κατά την ανάπτυξη του κλασσικού Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 2

τηλεφωνικού δικτύου (Plain Old Telephone System, POTS) για την υποστήριξη της αναλογικής τηλεφωνίας. To ISDN έδωσε τη δυνατότητα η µεγάλη αυτή υποδοµή να χρησιµοποιηθεί για τη µετάδοση καθαρά ψηφιακού σήµατος, µε όλα τα πλεονεκτήµατα, που αυτό συνεπάγεται... 9. Ποια είναι τα βασικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν το ISDN; Τα βασικά στοιχεία, που χαρακτηρίζουν το ISDN, είναι: Η ψηφιακή µετάδοση. Όλα τα σήµατα µεταδίδονται σε ψηφιακή µορφή απ' άκρη σ' άκρη του δικτύου, δηλαδή από τη µια τερµατική γραµµή έως την άλλη. Η σηµατοδοσία, που γίνεται µέσω ιδιαίτερου καναλιού (common channel signaling). Με τον όρο σηµατοδοσία ορίζουµε όλα εκείνα τα βοηθητικά σήµατα µε τα οποία διαχειριζόµαστε µια επικοινωνία (έναρξη, κλήση, κουδούνισµα κλπ). Η ενιαία και πολλαπλού σκοπού διασύνδεση των χρηστών στο δίκτυο. Ένας χρήστης µπορεί να απολαµβάνει τις διάφορες υπηρεσίες του δικτύου µε µια και µόνο σύνδεση µέσω της ίδιας πρίζας. 10. Να αναφέρετε ονοµαστικά τους δύο τύπους πρόσβασης που παρέχει το ISDN; Το δίκτυο ISDN παρέχει δύο τύπους πρόσβασης: τη διεπαφή βασικού ρυθµού και τη διεπαφή πρωτεύοντος ρυθµού. 11. Περιγράψτε τη διεπαφή βασικού ρυθµού (Basic Rate Interface, BRI) Η διεπαφή βασικού ρυθµού (Basic Rate Interface, BRI), 1. Παρέχει δύο κανάλια φορείς (2 κανάλια-β) κι ένα κανάλι σηµατοδοσίας (1 κανάλι-d). 2. Κάθε κανάλι-β έχει ρυθµό µετάδοσης 64 Kbps και χρησιµοποιείται για τη µεταφορά ψηφιοποιηµένης φωνής και δεδοµένων. 3. Το κανάλι-d έχει ρυθµό µετάδοσης 16 Kbps και χρησιµοποιείται για την εγκαθίδρυση και διαχείριση της σύνδεσης. 4. Οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς δίνουν τη δυνατότητα στους χρήστεςπελάτες τους να χρησιµοποιούν το ένα ή και τα δύο κανάλια-β, πράγµα που σηµαίνει, ότι η σύνδεση βασικού ρυθµού µπορεί να παρέχει ρυθµό µετάδοσης µέχρι 144 Kbps (2B+D) Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 3

12. Περιγράψτε τη διεπαφή πρωτεύοντος ρυθµού (Primary Rate Interface, PRI) Η διεπαφή πρωτεύοντος ρυθµού (Primary Rate Interface, PRI) 1. Παρέχει 30 κανάλια των 64 Kbps (30 Β-κανάλια) κι ένα κανάλι των 64 Kbps (1 D-κανάλι). 2. Το εύρος ζώνης ενός ακόµη καναλιού των 64 Kbps χρησιµοποιείται για πλαισίωση (framing) και συντήρηση του δικτύου. 3. Έχουµε, έτσι, συνολικό ρυθµό µετάδοσης 2,048 Mbps, που άλλωστε είναι και η ταχύτητα που υποστηρίζει µια ψηφιακή γραµµή Ε1. 4. Στη Β. Αµερική και Ιαπωνία έχουµε 23Β+1D κανάλια (όλα των 64 Kbps) και άλλα 8 Kbps πλεονασµό, άρα, συνολικό ρυθµό 1,544 Mbps (µια ψηφιακή γραµµή Τ1). 13. Περιγράψτε τη χρήση και τα χαρακτηριστικά της συσκευής τερµατισµού δικτύου ΝΤ1. To ISDN χρησιµοποιεί την υπάρχουσα τηλεπικοινωνιακή υποδοµή, απαιτεί, όµως, την εγκατάσταση ειδικής συσκευής στη µεριά του χρήστη, της συσκευής τερµατισµού δικτύου ΝΤ1. Ο τηλεπικοινωνιακός φορέας τοποθετεί τη συσκευή αυτή στο χώρο του χρήστη-συνδροµητή και µετά τη συνδέει µε τον κόµβο ISDN στο τηλεφωνικό κέντρο, αρκετά χιλιόµετρα µακριά, χρησιµοποιώντας το συνεστραµµένο ζεύγος καλωδίων, που παλιότερα χρησιµοποιείτο στη σύνδεση µε το τηλέφωνο του συνδροµητή. Μετά η κίνηση δροµολογείται από το δίκτυο του τηλεπικοινωνιακού φορέα (µε τεχνικές µεταγωγής πακέτων, κυκλώµατος κ.α.). Στη συσκευή τερµατισµού ΝΤ1 είναι δυνατό να συνδεθούν µέχρι 8 συσκευές σε απόσταση 150 µέτρα. Μπορεί να είναι συσκευές ειδικά σχεδιασµένες για το δίκτυο ISDN, όπως ψηφιακή τηλεφωνική συσκευή, Fax οµάδας 4, εικονοτηλέφωνο, δροµολογητής, ή απλές συσκευές, όπως η αναλογική τηλεφωνική συσκευή, κοινό τερµατικό κ.α. Στην τελευταία περίπτωση, χρησιµοποιείται ειδική διάταξη, ο τερµατικός προσαρµογέας (Terminal Adaptor, ΤΑ). 14. Τι δίκτυο µπορούµε να φτιάξουµε συνδυάζοντας ISDN βασικού και ISDN πρωτεύοντος ρυθµού; Ο συνδυασµός βασικού και πρωτεύοντος ρυθµού είναι ιδανικός για τη δηµιουργία ενός δικτύου µε µια κεντρική θέση και πολλές περιφερειακές. Χρησιµοποιώντας σύνδεση πρωτεύοντος ρυθµού στην κεντρική θέση και συνδέσεις βασικού ρυθµού στις περιφερειακές θέσεις, η κεντρική θέση - υπολογιστής µπορεί να επικοινωνεί ταυτόχρονα µε 30 διαφορετικές αποµακρυσµένες θέσεις - υπολογιστές (23 αντίστοιχα για την Αµερική). Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 4

To ISDN, που περιγράψαµε, αναφέρεται και ως ISDN στενής ζώνης (Narrowband ISDN), ενώ αναπτύσσονται και πρότυπα για το ISDN ευρείας ζώνης (Broadband ISDN), το οποίο απαιτεί τη χρήση οπτικής ίνας. 15. Να αναφέρετε ονοµαστικά τα πλεονεκτήµατα του ISDN. 1. Κόστος ανάλογο µε την κίνηση 2. Μεταφορά φωνής, εικόνας, δεδοµένων 3. Γρήγορη εγκαθίδρυση σύνδεσης 4. Χρήση υπάρχουσας υποδοµής 5. Ιδανική για χρήση σαν εφεδρική γραµµή 16. Να αναφέρετε ονοµαστικά τα µειονεκτήµατα του ISDN. 1. Αν και αναπτύσσεται διαρκώς, δεν είναι ακόµη παγκόσµια διαθέσιµο 2. Ακριβό για συνεχή µεταφορά δεδοµένων 17. Να αναφέρετε τις βασικές χρήσεις του ISDN. Η υπηρεσία ISDN είναι χρήσιµη, όταν: η µετάδοση των δεδοµένων δεν είναι συνεχής αλλά είναι σποραδική και περιλαµβάνει φωνή, εικόνα και δεδοµένα οι ανάγκες σε ταχύτητα κυµαίνονται. επειδή ο χρήστης πληρώνει όσο διαρκεί η κλήση, είναι αρκετά συνηθισµένο να χρησιµοποιείται σαν εφεδρική σύνδεση αφιερωµένων γραµµών µαζί µε ασύγχρονες επιλεγόµενες τηλεφωνικές γραµµές. 6.8 xdsl 18. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας xdsl; Η τεχνολογία xdsl (x Digital Subscriber Line): 1. Προσφέρει πολύ υψηλές ταχύτητες µεταφοράς δεδοµένων µέσα από την υπάρχουσα τηλεφωνική καλωδιακή υποδοµή (δηλαδή µέσα από τα χάλκινα συνεστραµµένα ζεύγη καλωδίων τα οποία Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 5

χρησιµοποιούνται για να συνδέουν κάθε σπίτι µε τον τηλεπικοινωνιακό φορέα. Αυτά ονοµάζονται συνδροµητικός βρόχος ή «local loop»). 2. Περιλαµβάνει πολλές διαφορετικές τεχνολογίες, οι οποίες περιγράφονται µε το γράµµα «x» της ονοµασίας «xdsl» όπως: a. ADSL b. R-ADSL c. HDSL d. SDSL και e. VDSL, 3. και είναι παραλλαγές της ψηφιακής συνδροµητικής γραµµής (Digital Subscriber Line, DSL), δηλαδή της τεχνολογίας ISDN-BRI (2 κανάλια των 64 Kbps και ένα των 16 Kbps). 4. Μπορεί να προσφέρει ταχύτητες της τάξης των Mbps µέσα από αφόρτιστες µισθωµένες γραµµές και µάλιστα χωρίς τη χρήση ενισχυτών ή επαναληπτών. 5. Υποστηρίζει τα πρότυπα Ε1 (2,048 Mbps) και Τ1 (1,544 Mbps) για τη µετάδοση δεδοµένων, ενώ παράλληλα υποστηρίζει και τη µετάδοση φωνής. 6. Χρησιµοποιεί µία συσκευή τερµατισµού σε κάθε άκρο της σύνδεσης η οποία λειτουργεί όπως το modem, αφού λαµβάνει ψηφιακά σήµατα, που στη συνέχεια τα µεταδίδει στην τηλεφωνική γραµµή µε τη µορφή αναλογικών σηµάτων υψηλού ρυθµού (δηλ. ταχύτητας). 19. Ποιος είναι ο κυριότερος περιοριστικός παράγοντας στην ταχύτητα πρόσβασης της τεχνολογίας XDSL; Ο συνδροµητικός βρόγχος αποτελεί τον κυριότερο περιοριστικό παράγοντα στη ταχύτητα πρόσβασης. Για παράδειγµα, ακόµη και οι τελευταίες τεχνολογίες modem (V.90) για ταχύτητες της τάξης των 56 Kbps µπορούν να θεωρηθούν ικανοποιητικές µόνο για εφαρµογές, όπως το e-mail. 20. Τι είναι τα πηνία φόρτισης και ποια η σχέση τους µε την τεχνολογία xdsl; Τα πηνία φόρτισης (loading coils) τοποθετήθηκαν αρχικά κατά µήκος του συνδροµητικού βρόχου (δηλαδή των χάλκινων συνεστραµµένων ζευγών καλωδίων τα οποία χρησιµοποιούνται για να συνδέουν κάθε σπίτι µε τον τηλεπικοινωνιακό φορέα), µε σκοπό να αυξήσουν την ποιότητα της τηλεφωνικής επικοινωνίας. Επειδή όµως τα πηνία αυτά περιορίζουν το εύρος ζώνης της γραµµής µέχρι τα 3 έως 8kHz (συχνότητες φωνής), θα πρέπει για να µπορεί να λειτουργήσει η τεχνολογία DSL µέσα από το συνδροµητικό βρόγχο, να µην υπάρχουν τέτοια πηνία. 21. Σε πόσα κανάλια χωρίζουν οι διάφορες τεχνολογίες διαµόρφωσης το διαθέσιµο εύρος ζώνης στην τεχνολογία xdsl; Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 6

Στην τεχνολογία xdsl xχρησιµοποιούνται διάφορες τεχνολογίες διαµόρφωσης, οι οποίες χωρίζουν το διαθέσιµο εύρος ζώνης της γραµµής σε τρία κανάλια: 1. ένα για τη µετάδοση της φωνής, 2. ένα για τη µετάδοση δεδοµένων προς τα πάνω (upstream) ή από το χρήστη προς το δίκτυο κι 3. ένα για τη µετάδοση των δεδοµένων προς τα κάτω (downstream) ή από το δίκτυο προς το χρήστη. 22. Τι είναι η συµµετρική και τι η ασύµµετρη µετάδοση δεδοµένων που υποστηρίζουν οι διάφορες παραλλαγές της τεχνολογίας xdsl; Για ποιες εφαρµογές είναι κατάλληλη η συµµετρική και για ποιες είναι κατάλληλη η ασύµµετρη µετάδοση δεδοµένων; Οι διάφορες παραλλαγές xdsl υποστηρίζουν συµµετρική ή ασύµµετρη µετάδοση δεδοµένων. Στη συµµετρική µετάδοση δεδοµένων τα δεδοµένα µεταδίδονται µε την ίδια ταχύτητα και προς τις δύο κατευθύνσεις ενώ στην ασύµµετρη µετάδοση δεδοµένων τα δεδοµένα µεταδίδονται µε διαφορετική ταχύτητα προς τις δύο κατευθύνσεις (downstream: ταχύτητα µετάδοσης προς τα κάτω ή προς το χρήστη, upstream: ταχύτητα µετάδοσης προς τα πάνω ή από το χρήστη). Η ασύµµετρη µετάδοση δεδοµένων χρησιµοποιείται σε εφαρµογές όπου απαιτείται υψηλότερη ταχύτητα στην κατεύθυνση µετάδοσης προς το χρήστη (π.χ.πρόσβαση σε ιστοσελίδες). Ενώ Η συµµετρική µετάδοση δεδοµένων χρησιµοποιείται σε εφαρµογές όπου απαιτείται ή ίδια ταχύτητα και προς τις δύο κατευθύνσεις (π.χ. υποκατάστατο για γραµµές Ε1, τηλεδιάσκεψη). 23. Να αναφέρετε ονοµαστικά τις ασσύµετρες και τις συµµετρικές xdsl τεχνολογίες. Ασύµµετρες: ADSL ADSL Lite VDSL Συµµετρικές: HDSL SDSL Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 7

24. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ταχύτητα που επιτυγχάνεται ανάµεσα στα baseband modems σε συνδέσεις xdsl; Οι ταχύτητες που επιτυγχάνονται ανάµεσα στα baseband modems, σε συνδέσεις xdsl, εξαρτώνται από την απόσταση και τη διατοµή των καλλωδίων που χρησιµοποιούνται στο τηλεφωνικό δίκτυο. 25. Πού χρησιµοποείται κάθε µία από τις παραλλαγές της τεχνολογίας xdsl; ADSL ή ADSL Lite : για πρόσβαση στο ιαδίκτυο VDSL: πολυµεσικές εφαρµογές Internet ή τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας HDSL, SDSL: διασύνδεση τοπικών δικτύων, αντί για τις κλασικές ψηφιακές γραµµές Ε1/Τ1 26. Να αναφέρετε ονοµαστικά τα πλεονεκτήµατα της τεχνολογίας xdsl; Αξιοποίηση υπάρχουσας υποδοµής Πολύ υψηλές ταχύτητες Χαµηλό κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας Υποστήριξη µετάδοσης δεδοµένων και τηλεφωνίας µέσα από την ίδια τηλεφωνική γραµµή 27. Να αναφέρετε ονοµαστικά τα µειονεκτήµατα της τεχνολογίας xdsl; Μικρή απόσταση 28. Να αναφέρετε ονοµαστικά τις βασικές χρήσεις της τεχνολογίας xdsl; Πρόσβαση σε Internet, intranet, τηλεφωνία πάνω από IP ιασύνδεση τοπικών δικτύων, υποκατάστατο γραµµών Ε1/Τ1 Video κατά παραγγελία, τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας Τεχνολογία ικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 8