Wprowadzenie do sieci
telekomunikacyjnych
Wykład pierwszy
1
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Plan wykładu
" Wprowadzenie
" System telekomunikacyjny
" Sieci telekomunikacyjne
" Rozwój sieci telekomunikacyjnych
2
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Plan wykładu
" Wprowadzenie
" System telekomunikacyjny
" Sieci telekomunikacyjne
" Rozwój sieci telekomunikacyjnych
3
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Telekomunikacja
" Słownik języka polskiego
" Przesyłanie wiadomości na odległośd za pośrednictwem
sygnałów; też: dziedzina nauki i techniki oraz dział gospodarki
zajmujące się tym zagadnieniem
" Wiadomości
" Dz
więk, obrazy ruchome i nieruchome, wyniki pomiarów, itp.
" Wiadomości przekazywane za pomocą kanału telekomunikacyjnego
" Wiadomości przekazywane
" Bezzwłocznie
" Po pewnym czasie
" Do przesyłania wiadomości stosowane
" Systemy telekomunikacyjne
4
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Plan wykładu
" Wprowadzenie
" System telekomunikacyjny
" Sieci telekomunikacyjne
" Rozwój sieci telekomunikacyjnych
5
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
System telekomunikacyjny
Pakiety
Protokoły
Medium
Adres
Adres
6
z
ródłowy
docelowy
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Adresy: Kto jest z
ródłem, a kto jest adresatem procesu
komunikacji?
Pakiety
Protokoły
Medium
Adres
Adres
7
z
ródłowy
docelowy
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Media - Gdzie realizowana jest komunikacja?
Pakiety
Protokoły
Medium
Adres
Adres
8
z
ródłowy
docelowy
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Protokoły - W jaki sposób prowadzić proces komunikacji
w efektywnie?
Pakiety
Protokoły
Medium
Adres
Adres
9
z
ródłowy
docelowy
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Model systemu telekomunikacyjnego
System z
ródłowy
System docelowy
System
Nadajnik
y
ródło
Odbiornik
Odbiorca
transmisyjny
" y
ródło (Nadawca)
" Odpowiada za generowanie danych które mają byd przesłane
" Nadajnik (Transmitter)
" Odpowiada za konwersje danych do postaci odpowiedniej do
przesłania
10
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Diagram uproszczonego modelu
systemu telekomunikacyjnego
System z
ródłowy
System docelowy
System
Nadajnik
y
ródło
Odbiornik
Odbiorca
transmisyjny
" System transmisyjny
" Odpowiedzialny jest za przenoszenie danych pomiędzy nadajnikiem
i odbiornikiem
" Odbiornik (Receiver)
" Odpowiada za odbiór sygnału i jego konwersję do postaci
pierwotnej
" Odbiorca (Ujście  Destination)
11
" Odbiera dane pochodzące z odbiornika
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Kluczowe zadania telekomunikacji
" Wykorzystanie systemu " Wykrywanie i korygowanie
telekomunikacyjnego błędów
" Zapewnienia " Adresowanie i trasowanie
znormalizowanych
" Mechanizmy przywracania
punktów połączeniowych -
łączności po uszkodzeniu
Interfacing
" Formowanie wiadomości
" Generowanie sygnałów
" Mechanizmy
" Synchronizacja
bezpieczeostwa
" Zarządzanie procesem
" Zarządzanie siecią
wymiany informacji
12
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowski.eu
dr inż..Piotr Zwierzykowski;
Uproszczony model komunikacji
" System telekomunikacyjny
" Przesyłanie informacji w jedną stronę
" Przesyłanie informacji w dwóch kierunkach
Cyfrowy Sygnał
Cyfrowy
Tekst Sygnał
Tekst
ciąg bitów analogowy
ciąg bitów
analogowy
System
Nadajnik
y
ródło
Odbiornik
Odbiorca
transmisyjny
13
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
System telekomunikacyjny
a sieć telekomunikacyjna
" Połączenia każdy z każdym z wykorzystaniem łączy punkt-
punkt zazwyczaj niepraktyczne
" Urządzenia zbyt odległe
" Duży zbiór urządzeo wymagałaby zbyt dużej liczby
połączeo
" Połączenie każdy z każdym  N(N-1)2
" Rozwiązanie
" Węzeł komutacyjny (centrala telefoniczna, ruter)
" Wiele węzłów komutacyjnych
" Sied telekomunikacyjna
14
" Połączenia węzłów komutacyjnych
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Uproszczony model komunikacji
" System telekomunikacyjny
" Przesyłanie informacji w jedną stronę
" Przesyłanie informacji w dwóch kierunkach
Cyfrowy Sygnał
Cyfrowy
Tekst Sygnał
Tekst
ciąg bitów analogowy
ciąg bitów
analogowy
System
Nadajnik
y
ródło
Odbiornik
Odbiorca
transmisyjny
15
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Uproszczony model sieci
Sied rozległa
y
ródło Odbiorca
Nadajnik
System transmisyjny
Odbiornik
16
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Sieci telekomunikacyjne
" Podstawowe zadanie
" Przesyłanie informacji użytkownika w dowolnej formie
" Użytkownik sieci
" Tradycyjnie  abonent
" Opłacanie abonamentu w sieciach telefonicznych
" Obecnie  np. prepaid
" Różne formy informacji
" głos, dane, TV, film itp.
" Różne technologie dostępowe do sieci
" przewodowe, radiowe
17
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Sieci telekomunikacyjne
" Różnorodnośd sieci telekomunikacyjnych
" Sied składa się z wielu różnych sieci, oferujących
użytkownikom różne usługi, np.
" przesyłanie głosu, danych, w sieciach komórkowych,
stacjonarnych
" Niezależnie od rodzaju sieci
" Wymiana informacji wymaga rozważenia:
" Teletransmisji
" Telekomutacji
" Sygnalizacji
18
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Sieci telekomunikacyjne
" Teletransmisja
" Transport informacji pomiędzy punktami koocowymi
systemu telekomunikacyjnego
" Media transmisyjne
" Kable miedziane, światłowody, fale radiowe, transmisja optyczna
w wolnej przestrzeni
" Sposoby transmisji w mediach
" Zasady zwielokrotnienia
" Telekomutacja
" Sygnalizacja
19
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Sieci telekomunikacyjne
" Teletransmisja
" Telekomutacja
" Budowa i funkcjonowanie węzłów komutacyjnych
" Sposoby realizacji połączeo pomiędzy wejściami i
wyjściami węzła
" Sterowanie
" Sygnalizacja
" Zasady wymiany informacji sterujących między
węzłami oraz między węzłami a użytkownikami
" Częśd zagadnieo telekomutacyjnych
20
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Plan wykładu
" Wprowadzenie
" System telekomunikacyjny
" Sieci telekomunikacyjne
" Rozwój sieci telekomunikacyjnych
21
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Sieci telekomunikacyjne
" Sieci telegraficzne
" Sied telefoniczna
" Sieci transmisji danych
" Sied Internet
" Sieci zintegrowane
" Inne sieci
22
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Kodowanie, środki przekazau
" Kodowanie
" Proces konwersji informacji do postaci właściwej do
przesyłania przez medium fizyczne
" Przykłady:
" Sygnały dymne
" Telegraf
" Telefon
" TV/Radio.
23
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Wprowadzenie do sieci telekomunikacyjnych
24
SIECI TELEGRAFICZNE
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" Koniec XVIII w.
" Claude Chappe opracował optyczny telegraf
semaforowy
" Litery kodowane przez odpowiednie
ustawienie trzech ruchomych belek na maszcie
" 1844
" Morse uruchomił telegraf elektryczny
" Linia Waszyngton D.C  Baltimore
" Telefaks (usługa symiligraficzna  faks, G3, G4/typ)
" Pierwsze prace w 1843  usługa faksymilografii
" Przełom XIX i XX wieku
25
" Wynalezienie radiotelegrafu i początki telegrafii
bezprzewodowej
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" Sied telegraficzna
" Prekursor komutacji wiadomości
" Początek lat 30-tych XX w.
" Dalekopisy
" Wprowadzenie sieci teleksowej, umożliwiającej
zestawianie połączeo między dalekopisami
" Pozytywny wpływ: standard alfabetu
stosowanego w dalekopisach  1932 CCIT
26
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Sieć telegraficzna w Polsce
" W latach 80-tych w Polsce działały 3 niezależne
sieci telegraficzne
" Sied teleksowa
" Sied telegramowa
" Telegramy krajowe
" Sied genteksowa
" Telegramy międzynarodowe
" 2002
" Wyłączenie sieci telegramowej przez TPSA
" Sied teleksowa (ang. Teleprinter Exchange Service)
27
" Działa, coraz mniejsza popularnośd
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
28
A.G. Bell
A.B. Strowger
Wprowadzenie do sieci telekomunikacyjnych
28
SIEĆ TELEFONICZNA
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" 1876  Aleksander Graham Bell
" Skonstruowanie telefonu
" Centralne ręczne
" 1889 - Almon Brown Strowger
1847-1922
" Centrale automatyczne
" Centrale krzyżowe (1932)
" Lata 60-te
" Wprowadzenie sterowania programowego
" 1ESS, USA, 1965
" Transmisja cyfrowa
" PCM
29
1839-1902
" Komunikacja satelitarna
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Paul Baran
Wprowadzenie do sieci telekomunikacyjnych
30
SIECI TRANSMISJI DANYCH
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" Rozwój sieci transmisji danych zapoczątkowany
koniecznością zapewnienia współużytkowania zasobów
obliczeniowych systemów komputerowych
" Początkowo
" łącznośd terminalowa
" A
ącza telegraficzne lub telefoniczne (modulatory/demodulatory)
" Następnie
" Sieci telefoniczne powszechnego użytku  modemy
" Koniec lat 60-tych  modemy FSK 300b/s
" Lata 70-te  modemy 1200b/s PSK i QPSK
" Początek lat 80-tych  modemy 2400b/s 16-QAM i FDM
" 1984  9,6kbit/s, 14,4kb/s, 28,8kb/s, 33,6kb/s
31
" 1997  56kb/s
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" Najważniejsza zmiana w transmisji danych
" Tryb komutacji pakietowej
" Zapotrzebowanie na niezawodnośd w zastosowaniach
militarnych
" Problemy łączności krótkofalarskiej (odbicia od jonosfery)
" Problemy sieci telefonicznej (punkt centralny)
" Paul Baran (1926-2011)  komutacja pakietowa
" Nadmiarowośd połączeo
" ARPANET
" Eksperymentalna sied pakietowa
32
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" Istotne standardy dla rozwoju transmisji danych
" ASCII, 1964
" Powszechnie stosowany standard transmisji danych
" RS-232S, 1969
" Sposób transmisji zakodowanej informacji przez modemy sieci
telefonicznej
" X.25
" Opracowanie modelu odniesienia OSI przez ISO
33
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Wprowadzenie do sieci telekomunikacyjnych
34
SIEĆ INTERNET
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Koncepcja Internet
na podstawie Wikipedia.pl
" Projekt globalnej sieci komputerów opisał w 1960 roku
J. Licklider[.
" Twórcą koncepcji Internetu jest Paul Baran, który w 1962 roku
opublikował 12-tomową pracę, będącą projektem
wytrzymałych, rozproszonych (nie gwiaz
dzistych) sieci
cyfrowych transmisji danych, zdolnych przetrwad
przewidywaną wówczas III wojnę światową, wykonanym na
zlecenie Amerykaoskich Sił Zbrojnych[.
35
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
ARPANET
Advanced Research Project Agency NETwork
na podstawie Wikipedia.pl
" Historia Internetu zaczyna się 29 paz
dziernika 1969 roku, kiedy
to w Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA), a
wkrótce potem w trzech następnych uniwersytetach
zainstalowano w ramach eksperymentu finansowanego przez
ARPA, zajmującą się koordynowaniem badao naukowych na
potrzeby wojska, pierwsze węzły sieci ARPANET 
bezpośredniego przodka dzisiejszego Internetu.
" Eksperyment miał zbadad możliwośd zbudowania sieci
komputerowej bez wyróżnionego punktu centralnego, która
mogłaby funkcjonowad nawet pomimo uszkodzenia pewnej jej
części.
36
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
ARPANET
Advanced Research Project Agency NETwork
na podstawie Wikipedia.pl
" Wszystkie istniejące do tej pory sieci zarządzane były przez
jeden główny komputer, którego awaria pozbawiała możliwości
pracy całą sied.
" Sied taka nie nadawała się do dowodzenia armią podczas wojny,
gdyż główny węzeł sieci byłby pierwszym celem ataku
przeciwnika.
" Postanowiono więc wypróbowad zaproponowaną kilka lat
wcześniej przez Paula Barana, pracownika RAND Corporation,
koncepcję sieci rozproszonej.
37
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
TCP/IP
na podstawie Wikipedia.pl
" TCP to protokół kontroli transmisji, według którego dane
przesyłane w Internecie rozbijane są u nadawcy na tzw. pakiety i
z powrotem składane w jedną całośd u odbiorcy.
" IP to protokół definiujący sposób adresowania.
" Dowolne dwa komputery używające TCP/IP mogą byd połączone
ze sobą. Jeżeli w części sieci wystąpi usterka, informacja ominie
ten fragment i inną drogą trafi do celu.
" Protokół TCP jest formalnie niezależny od IP  to znaczy można
go stosowad z innym niż IP systemem identyfikacji komputerów.
38
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
DNS
na podstawie Wikipedia.pl
" Sied ARPANET stosowała pierwotnie kilka różnych sposobów
identyfikowania komputerów i dopiero prace Jona Postela, na
początku lat 80. XX w. doprowadziły do ich unifikacji w postaci
obecnie znanej.
" Ian Postel stworzył też w latach 1982-1983 drugi podstawowy
filar Internetu: system DNS, który wiąże numery IP komputerów
z hierarchicznie budowanymi nazwami domen internetowych.
" W roku 1983 protokoły TCP/IP przyjęte zostały jako Standardy
Wojskowe. W tym roku zaczęto stosowad termin Internet.
" W roku 1989, gdy porzucono projekt ARPANET, Internet przejęły
uniwersytety i organizacje naukowe.
" W 1991 roku udostępniono Internet szerszemu gronu
użytkowników. Od tego czasu można go również używad do 39
celów czysto komercyjnych takich jak reklama, czy sprzedaż.
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
World Wide Web
na podstawie Wikipedia.pl
" W marcu 1989 roku Tim Berners-Lee oraz Robert Cailliau złożyli
do CERN-u projekt stworzenia sieci dokumentów
hipertekstowych, o nazwie World Wide Web.
" W grudniu 1990 roku Tim Berners-Lee stworzył podstawy HTML
i pierwszą stronę internetową. Dwa lata póz
niej została
napisana pierwsza graficzna przeglądarka WWW o nazwie
Mosaic.
" W 1994 roku współtwórca przeglądarki Mosaic  Marc
Andreessen z University of Illinois założył w Kalifornii firmę
Netscape Communications.
" Oprócz standardowego udostępniania stron WWW innym
użytkownikom, dawał on możliwośd przesyłania danych
40
bezpiecznym połączeniem szyfrowanym.
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Dalsze kalendarium
na podstawie Wikipedia.pl
" 1994
" kwiecieo  powstaje portal Yahoo!
" 13 paz
dziernika  premiera przeglądarki Netscape Navigator
" powstaje przeglądarka Opera
" 1995
" 23 sierpnia 1995 prezentacja nowej przeglądarki internetowej na bazie
kodu Mosaica  Internet Explorer
" 3 września powstał eBay
" rusza wyszukiwarka stron AltaVista
" 1996
" powstaje wyszukiwarka HotBot
" premiera CSS
" powstaje pierwszy komunikator internetowy  ICQ
41
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Dalsze kalendarium
na podstawie Wikipedia.pl
" 1997
" oficjalna premiera PHP
" powstaje JavaScript
" zostaje zarejestrowana domena Google.com[3]
" powstaje pierwsza gra MMO  z wykorzystaniem internetu  Ultima
Online
" Nokia 9000i Communicator  pierwsze mobilne urządzenie z internetem
" 1998
" powstaje spółka Google Technology Inc. (obecnie Google Inc.)
" powstaje portal Internet Archive przechowujący archiwalne wersje stron
internetowych
42
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Dalsze kalendarium
na podstawie Wikipedia.pl
" 2000
" premiera XHTML
" powstaje kanał RSS
" 11 lipca  indeks Google przekroczył 1 miliard elementów[3]
" 2004
" powstaje pierwszy międzynarodowy program do prowadzenia rozmów
głosowych Skype
" 4 lutego  powstaje serwis Facebook
" 17 lutego  indeks Google przekroczył 6 miliardów elementów[3].
" 9 listopada  powstaje przeglądarka Mozilla Firefox
" 2005
" luty  powstaje serwis YouTube
43
"
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Rozmieszczenie najważniejszych
serwerów w Europie
44
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Przyrost liczby hostów
45
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
46
SIECI ZINTEGROWANE
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Historia
" Wady wynikające ze stosowania wielu sieci do realizacji
różnych usług
" Użytkownik
" Operarator
" 1984  pierwsze zalecenia dotyczące ISDN
" Podział sieci zintegrowanych
" Wąskopasmowe
" PCM
" Szerokopasmowe
" ATM
" Ucyfrowienie łącza abonenckiego
47
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
48
INNE SIECI
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Wprowadzenie
" Systemy telefonii bezprzewodowej
" Opracowanie kabli światłowodowych i laserów scalonych
49
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski
Wprowadzenie do sieci
telekomunikacyjnych
Wykład pierwszy
50
Sieci Telekomunikacyjne
http://zwierzykowki.eu
dr inż. Piotr Zwierzykowski