Передача дискретных данных по линиям связи

Информатика
Общая архитектура Windows
Сетевая архитектура Windows
Компьютерная сеть
Передача дискретных данных по линиям связи
Общая характеристика протоколов локальных сетей
Построение локальных сетей на базе коммутаторов
Маршрутизация в локальных сетях
Глобальные сети
Глобальные сети с коммутацией пакетов
Структура ЛС
Накопители на магнитной ленте
Компьютерная алгебра
Электротехника
Расчет электрических цепей
Лабораторные работы
Физика
Решение контрольной
Энергетика
Ядерная энергетика
Математика
Линейная алгебра
Компьютерная алгебра
Математический анализ
Линии второй степени
Пределы
Неопределенный интеграл
Определенный интеграл
Основные правила интегрирования
Множества и отображения
Геометрические преобразования
Тройные интегралы примеры решений
Двойные интегралы примеры решений
Теоретическая механика
Решение задач
Техническое черчение
Примеры выполнения заданий

 

Любая сетевая технология должна обеспечить надежную и быструю передачу дискретных данных по линиям связи. И хотя между технологиями имеются большие различия, они базируются на общих принципах передачи дискретных данных, которые рассматриваются в этой главе. Эти принципы находят свое воплощение в методах представления двоичных единиц и нулей с помощью импульсных или синусоидальных сигналов в линиях связи различной физической природы, методах обнаружения и коррекции ошибок, методах компрессии и методах коммутации. Аппаратура передачи данных (АПД или DCE - Data Circuit terminating Equipment) непосредственно связывает компьютеры или локальные сети пользователя с линией связи и является, таким образом, пограничным оборудованием. Промежуточная аппаратура канала связи прозрачна для пользователя, он ее не замечает и не учитывает в своей работе Спектральный анализ сигналов на линиях связи Типы характеристик и способы их определения Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание Пропускная способность (throughput) линии характеризует максимально возможную скорость передачи данных по линии связи. Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания Помехоустойчивость линии определяет ее способность уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде, на внутренних проводниках.

В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств разных производителей Мы остановимся только на основных требованиях к самим кабелям, не рассматривая характеристик соединительных элементов и собранных линий. Кабели на основе неэкранированной витой пары Кабели на основе экранированной витой пары Существует большое количество типов коаксиальных кабелей, используемых в сетях различного типа - телефонных, телевизионных и компьютерных. Волоконно-оптические кабели состоят из центрального проводника света (сердцевины) - стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла - оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина Волоконно-оптические кабели обладают отличными характеристиками всех типов: электромагнитными, механическими (хорошо гнутся, а в соответствующей изоляции обладают хорошей механической прочностью).

При передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования - на основе синусоидального несущего сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов. Методы аналоговой модуляции Спектр результирующего модулированного сигнала зависит от типа модуляции и скорости модуляции, то есть желаемой скорости передачи бит исходной информации.

При цифровом кодировании дискретной информации применяют потенциальные и импульсные коды. Потенциальный код без возвращения к нулю Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией Потенциальный код с инверсией при единице В локальных сетях до недавнего времени самым распространенным методом кодирования был так называемый манчестерский код

Логическое кодирование используется для улучшения потенциальных кодов типа AMI, NRZI или 2Q1B. Логическое кодирование должно заменять длинные последовательности бит, приводящие к постоянному потенциалу, вкраплениями единиц. Перемешивание данных скрэмблером перед передачей их в линию с помощью потенциального кода является другим способом логического кодирования. Источниками дискретных данных являются компьютеры и другие вычислительные устройства, а источниками аналоговых данных являются такие устройства, как телефоны, видеокамеры, звуко- и видеовоспроизводящая аппаратура Для качественной передачи голоса в методе ИКМ используется частота квантования амплитуды звуковых колебаний в 8000 Гц. При обмене данными на физическом уровне единицей информации является бит, поэтому средства физического уровня всегда поддерживают побитовую синхронизацию между приемником и передатчиком.

В синхронных протоколах между пересылаемыми символами (байтами) нет стартовых и стоповых сигналов, поэтому отдельные символы в этих протоколах пересылать нельзя Канальный уровень обеспечивает передачу пакетов данных, поступающих от протоколов верхних уровней, узлу назначения, адрес которого также указывает протокол верхнего уровня. Символьно-ориентированные протоколы используются в основном для передачи блоков отображаемых символов, например текстовых файлов. Бит-ориентированные протоколы Протоколы с гибким форматом кадра

При передаче кадров данных на канальном уровне используются как дейтаграммные процедуры, работающие без становления соединения (connectionless), так и процедуры с предварительным установлением логического соединения (connection-oriented). Канальный уровень должен обнаруживать ошибки передачи данных, связанные с искажением бит в принятом кадре данных или с потерей кадра, и по возможности их корректировать. Все методы обнаружения ошибок основаны на передаче в составе кадра данных служебной избыточной информации, по которой можно судить с некоторой степенью вероятности о достоверности принятых данных Методы восстановления искаженных и потерянных кадров Процессы отправки кадров и получения квитанций идут достаточно независимо друг от друга.

Компрессия (сжатие) данных применяется для сокращения времени их передачи Коды переменной длины. В этом методе кодирования используется тот факт, что не все символы в передаваемом кадре встречаются с одинаковой частотой Любые сети связи поддерживают некоторый способ коммутации своих абонентов между собой Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования Коммутация каналов на основе разделения времени Сети с коммутацией каналов обладают несколькими важными общими свойствами независимо от того, какой тип мультиплексирования в них используется. Обеспечение дуплексного режима работы на основе технологий FDM, TDM и WDM

Коммутация пакетов - это техника коммутации абонентов, которая была специально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика. Виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов Под коммутацией сообщений понимается передача единого блока данных между транзитными компьютерами сети с временной буферизацией этого блока на диске каждого компьютера Пропускная способность сетей с коммутацией пакетов