Типізація портів та їх характеристики
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ,
МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
Чорноморський державний
університет імені Петра Могили
Факультет комп’ютерних наук
Кафедра інформаційних
технологій і програмних систем
ЗВІТ
лабораторна робота №1
«Типізація портів та їх
характеристики»
Дисципліна «Методи та засоби
комп’ютерних інформаційних технологій»
Спеціальність «Комп`ютерна
інженерія»
.050102-ЛР.ПЗ.01-305.08031304
Студент К.М. Гаврющенко
Викладач І.М. Журавська
Миколаїв 2012
ЗМІСТ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРТІВ
.1 КАБЕЛЬНІ ПОРТИ
.2 БЕЗДРОТОВІ ПОРТИ
. ОБЧИСЛЕННЯ РЕАЛЬНОЇ ПРОПУСКНОЇ СПРОМОЖНОСТІ
.1 РОЗРАХУНОК ПРАКТИЧНОЇ ШВИДКОСТІ КАБЕЛЬНИХ ПОРТІВ
.2 ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАЛЬНОЇ ШВИДКОСТІ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ ЗА
ДОПОМОГОЮ BLUETOOTH
. НОВІТНІ КОМП’ЮТЕРНІ ТЕХНОЛОГІЇ
.1 GPP LONG TERM EVOLUTION
ВИСНОВКИ
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА
ПОРТІВ
В залежності від різних критеріїв порти розділяються на такі
групи:
а) кабельні та бездротові;
б) паралельні та послідовні;
1.1 КАБЕЛЬНІ
ПОРТИ
Коротка характеристика кабельних портів (див. табл. 1.1):
а) COM - двонаправлений послідовний інтерфейс, призначений для
обміну побайтової інформації.
б) LPT - паралельний інтерфейс для підключення периферійний
пристроїв ПК. Назва “LPT” утворено від назви стандартного пристрою принтера
“LPT1” (Line Printer Terminal або Line PrinTer) в операційних системах
сімейства MS-DOS.
в) USB - універсальна послідовна шина, призначена для з'єднання
периферійних пристроїв.
г) FireWire - послідовна високошвидкісна шина, призначена для обміну
цифровою інформацією між комп'ютером і іншими електронними пристроями.
д) Secure Digital Memory Card (SD) - портативна флеш-карта пам'яті,
використовується в цифрових фотоапаратах, мобільних телефонах, плеєрах тощо.
Розроблена в 2001 році фірмою “SanDisk” на основі Multimedia Card (MMC).
Оригінальний розмір - 24x32x2,1 мм, пізніше з'явилися численні модифікації в
бік мініатюризації.
е) Card Reader - пристрій для зчитування карт пам’яті, а також інших
електронних карт різного призначення. Наприклад: смарт-карт и флеш-карт.
ж) Light Peak - кодова назва нової технології передачі даних по
оптичному волокну від Intel. Технологія може стати заміною всім існуючим
сьогодні стандартам з’єднання різних електронних пристроїв через свої унікальні
характеристики: дешевизни, мініатюрності і швидкості передачі даних 10 Гбіт/с
на відстань до 100 метрів.
1.2 БЕЗДРОТОВІ
ПОРТИ
Коротка характеристика бездротових портів (див. табл. 2):
а) Bluetooth - виробнича специфікація бездротових персональних мереж
(PAN).
б) IrDA визначає стандарти фізичних параметрів та протоколів
інтерфейсу передачі даних із використанням інфрачервоного випромінювання
(довжина хвилі від 850 до 900 нм) на малі відстані, наприклад, для застосування
в PAN (персональних мережах передачі даних).
в) Wi-Fi, WiFi - торгова марка, що належить Wi-Fi Alliance.
Загальновживана назва для стандарту бездротового (радіо) зв'язку передачі
даних, який об’єднує декілька протоколів та ґрунтується на сімействі стандартів
IEEE 802.11 (Institute of Electrical and Electronic Engineers - міжнародна
організація, що займається розробкою стандартів у сфері електронних
технологій).
г) WiMAX - стандарт бездротового зв’язку, який забезпечує
широкосмуговий зв'язок на значні відстані зі швидкістю порівняно із кабельними
з’єднаннями.
Таблиця 1.1 Характеристики кабельних портів
|
Назва
|
Зовнішній вигляд порту ПК
|
Умовні позначення
|
Стандарт
|
Швидкість передачі даних
|
Радіус дії
|
Спосіб передачі інформації
|
Напрям передачі даних
|
Які пристрої підключаються
|
|
|
Схематичне
|
Літерне
|
Рік прийняття
|
Назва
|
Хто запропонував
|
|
|
|
|
|
|
Послідовний порт
|
|
|
COM (від англ. Comunication-port)
|
1969
|
RS-232
|
ЕІА
|
115 кбіт/с
|
15-20 м
|
послідовний
|
двонаправлений
|
Найчастіше використовується в промисловому і
вузькоспеціальному обладнанні, вбудованих пристроях.
|
|
|
|
1994
|
|
115 кбіт/с-10 Мбіт/с
|
1200 м-15 м
|
послідовний
|
багатонаправлений
|
Послідовні порти, інфрачервоні порти.
|
|
|
|
|
|
1983
|
RS-485
|
|
10 Мбіт/с
|
1220 м
|
послідовний
|
багатонаправлений
|
Стандарт придбав велику популярність і став основою
для створення цілого сімейства промислових мереж широко використовуваних в
промисловій автоматизації.
|
|
Паралельний порт
|
|
 LPT (Line Print Terminal)
|
1981
|
IEEE 1284-А
|
Centronics
|
2,5 Мбіт/с
|
Не повинна перевищувати 3 м
|
паралельний
|
двонаправлений
|
Принтери, сканери, зовнішні пристрої зберігання
даних, механізми телесигналізації та телеуправління
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 1284-B
|
|
1,2 Мбіт/с
|
|
|
|
|
|
USB-порт
|
 
|
USB (Universal Serial Bus)
|
1995
|
USB 1.0
|
Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft,
NEC и Northern Telecom
|
високошвидкісне з'єднання 12 Мбіт/с
|
3 м
|
послідовний
|
двонаправлений
|
Принтери,сканери, цифрові відеокамери, маніпулятори,
клавіатура, mp3 плеєри, флешки.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
низькошвидкісне з'єднання 1,5 Мбіт/с
|
5 м
|
|
|
|
|
|
|
|
2000
|
USB 2.0
|
|
Low-Speed 10-1500 Кбіт/c
|
3-5 м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Full-Speed 0,5-12 Мбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hi-speed 25-480 Мбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
|
2008
|
USB 3.0 SuperSpeed
|
|
4,8 Гбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
FireWire
|
 4 pin(a) FireWire (i-Link)
|
1995
|
IEEE 1394
|
Apple
|
400 Мбіт/с
|
2-4,5 м
|
послідовний
|
двонаправлений
|
Принтери,сканери,жорсткі диски,цифрові відеокамери,
відеомагнітофони.
|
|
|
|
|
|
|
2000
|
IEEE 1394a
|
|
12 Мбіт/с
|
4,5 м
|
|
|
|
pin(b)2002IEEE 1394bS800-800 Мбіт/с-1600 Мбіт/с
|
S3200-3200 Мбіт/с50-100 м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 9 pin©
|
IEEE 1394c
|
|
S800-800 Мбіт/с
|
100 м
|
|
|
|
|
|
|
Thunderbolt
|
|
|
Thunderbolt(Light Peak)
|
2010
|
Thunderbolt
|
Apple
|
10 Гбіт/с
|
3 м
|
паралельний
|
двонаправлений
|
Периферійні пристрої до комп`ютеру
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 1.2 Характеристики бездротових портів
|
Назва
|
Умовні позначення
|
Стандарт
|
Швидкість передачі даних
|
Дальність
|
Частота
|
Користувачів одночасно
|
Рівень моделі OSI
|
Які пристрої підключаються
|
|
Схематичне
|
Літерне
|
Рік прийняття
|
Назва
|
Хто запропонував
|
|
теоретична
|
практична
|
|
|
|
|
|
Bluetooth
|
|
Bluetooth
|
1998
|
Bluetooth 1.x (IEEE 802.15.1)
|
Bluetooth Special Interest Group
|
721 кбіт/с
|
100 м
|
1 м
|
2,4 ГГц
|
1.х-8
|
Канальний рівень
|
Мобільні телефони, ноутбуки, mp3 плеєри
|
|
|
|
2004
|
Bluetooth 2.x
|
|
3 Мбіт/с
|
|
|
|
2.х-256
|
|
|
|
|
|
2009
|
Bluetooth 3.0 (IEEE 802.11)
|
|
24 Мбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bluetooth 4.0
|
|
1 Мбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
|
IrD - Infrared Data Association
|
|
IrDA
|
1994
|
SIR
|
IrReady
|
115 кбіт/с
|
5 м
|
1 м
|
56 КГц
|
1
|
Фізичний рівень
|
Мобільні телефони, ноутбуки, mp3-плеєри, телевізори,
DVD-плеєри
|
|
|
|
|
UFIR
|
|
100 Мбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VFIR
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2008
|
GIGAIR
|
KDDI
|
1 Гбіт/с
|
|
|
|
|
|
|
|
WiFi
|
|
WiFi
|
1991
|
IEEE 802.11
|
NCR Corporation/AT&T
|
2 Мбіт/с
|
90 м в приміщ. та 300 м ззовні
|
|
5 ГГц
|
|
Фізичний та канальний
|
Мобільні телефони, ноутбуки, кпк, інші ПК
|
|
|
|
|
IEEE 802.11a
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.11b
|
|
54 Мбіт/с
|
|
|
5 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.11b+
|
|
11 Мбіт/с
|
|
|
2,4 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.11g
|
|
22 Мбіт/с
|
|
|
2,4 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.11g+
|
|
54 Мбіт/с
|
|
|
2,4 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.11n
|
|
108 Мбіт/с
|
|
|
2,4 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.11ab
|
|
300 Мбіт/с
|
|
|
2,4/5 ГГц
|
|
|
|
|
WiMAX
|
|
WiMAX
|
2001
|
IEEE 802.16d
|
WiMAX Forum
|
70 Мбіт/с
|
10 км 5 км
|
6 км-1 км
|
2-11 ГГц
|
|
канальний
|
З’єднання точок доступу Wi-Fi одна з одною та іншими
сегментами Інтернету
|
|
|
|
|
IEEE 802.16e
|
|
40 Мбіт/с (120 км/год.)
|
|
|
2-6 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
IEEE 802.16.m
|
|
170 Мбіт/с (350 км/год.)
|
|
|
60 ГГц
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2. ОБЧИСЛЕННЯ
РЕАЛЬНОЇ ПРОПУСКНОЇ СПРОМОЖНОСТІ
.1
РОЗРАХУНОК ПРАКТИЧНОЇ ШВИДКОСТІ КАБЕЛЬНИХ ПОРТІВ
Обчислення проводжу за формулою
, (2.1)
де V - швидкість передачі даних,- розмір файлу,- час за який
буде передано файл.
В процесі виконання лабораторної роботи було перевірено
практичну швидкість передачі інформації через наступні порти:
USB:
Передача даних з комп’ютера на телефон Samsung C5212
(MicroSD) (рис. 1). Розмір файлу, що передавався - 33,5 Мб, час - 63 с. Отже,
швидкість передачі даних дорівнює:
Мбіт/с
Передача даних з телефону Samsung C5212 (MicroSD) на 
комп’ютер (Рис.2.1).
Розмір файлу, що передавався - 13,5, Мб, час - 20 с. Отже, швидкість
передачі даних дорівнює:
Рис.2.1
Отримання специфікації порту USB 2.0 = 
Висновок: За допомогою математичних дій я дізнався, що мій телефон
підтримує Hi-speed режим USB порту.
2.2
ДОСЛІДЖЕННЯ РЕАЛЬНОЇ ШВИДКОСТІ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ ЗА ДОПОМОГОЮ BLUETOOTH
Передача даних з телефону Samsung C5212 (MicroSD) на
комп’ютер:
Розмір файлу, що передавався - 392 КБ, час - 8.16 с. Отже,
швидкість передачі даних дорівнює:
Розмір файлу, що передавався - 239 КБ, час - 5.19 с. Отже, швидкість
передачі даних дорівнює:
Отримання специфікації порту Bluetooth 2.0=
3. НОВІТНІ
КОМП’ЮТЕРНІ ТЕХНОЛОГІЇ
.1
GPP LONG TERM EVOLUTION
GPP Long Term Evolution (або просто LTE) - назва мобільного
протоколу передачі даних (англ. Long Term Evolution - довгостроковий
розвиток). Проект 3GPP є стандартом з вдосконалення UMTS для задоволення
майбутніх потреб в швидкості. Ці удосконалення можуть, наприклад, підвищити
ефективність, знизити витрати, розширити і удосконалювати послуги, що вже
надаються, а також інтегруватися з вже існуючими протоколами. Швидкість
закачування за стандартом 3GPP LTE в теорії досягає 326,4 Мбіт/с (download), і
172,8 Мбіт/с на віддачу (upload). Практично забезпечує швидкість передачі даних
від базової станції до пристрою абонента до 100 Мбіт/с і швидкість від абонента
до базової станції - до 50 Мбіт/с. LTE-мережа дозволяє користуватися такими
послугами як «відео на вимогу», забезпечуючи потокову передачу без затримок
відео в HD-роздільності(див. рис. 3.1)
Рис. 3.1
У грудні 2004 робочагрупа3GPP заснувала програму LTE
(Long-term Evolution). Спочатку програма LTE замислювалася як міра забезпечення
переваг в майбутньому десятилітті і як спосіб усестороннього поліпшення, що
стосується продуктивності, функцій і витрат. В порівнянні з архітектурою R6, запропонованою
тою ж 3GPP, ефективність спектру прямого каналу LTE буде збільшена в 3-4 рази,
а зворотного каналу - в 2-3 рази, пікова швидкість передачі даних в прямому
каналі досягне 100 Мбіт/с, в зворотному - 50 Мбіт/с. Крім того, архітектура
мереж буде спрощена до двох рівнів - E-UTRAN (вдосконалений UTRAN) і AGW,
протоколи також будуть значно спрощені.
Роботи над проектом LTE діляться на дві стадії: SI (стадія
вивчення) і WI (стадія розробки). Головна мета стадії SI, яка повністю
узгоджується з тенденцією розвитку мобільного зв'язку і є цілком реалістичною,
полягає в тому, щоб після її початку вона була повністю підтримана учасниками
стандарту, які розглядатимуть її як найважливіше завдання.
ВИСНОВКИ
кабельний бездротовий порт мобільний
У даній практичній роботі було розглянуто зовнішні порти, їх
класифікацію, характеристики та особливості. Згідно з планом аналізу порту були
створені таблиці, в які поміщені дані про кожний порт (дата створення,
швидкість передачі даних і т.д.) При дослідженні зовнішніх портів ПК (кабельних
та бездротових) було виявлено, що жоден з портів не відповідає стандартам у
повному обсязі (практична швидкість передачі даних суттєво відрізняється від
теоретичної, практична дальність набагато менша за теоретичну).
Крім того були розглянута новітня технологія 3GPP Long Term
Evolution.
ПЕРЕЛІК
ПОСИЛАНЬ
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/3GPP_Long_Term_Evolution
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Thunderbolt
. http://uk.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
. http://ru.wikipedia.org/wiki/USB
. http://tehpoisk.ru/articles/RS232RS485RS422.