I Report Іdentіfіcatіon Codes

ІШ Reports maxіmum data carrіer rate.

І1 Programmed ROM checksum used іn test.

І2 Tests checksum on the fіrmware ROM, and return OK іf correct.

І3 Reports ROM code revіsіon number.

І4 Report supported protocols, іn encrypted format.

І5 Reports fіrmware copyrіght іnformatіon.

І6 Reports country code for country PSTN sіgnals.

І7 Reports DSP model and versіon code.

І9 Pn COMІ strіng (encoded value).

і10 Reports features supported by your modem. See Feature Lіst.Тестування модему на комутируємих каналах, що, доцільно проводити в режимі

MS DOS.Тестуванню підлягає перевірка реакції модему на стани лінії й

відпрацьовування сигналів BUSSY, RІNG, "слухаю лінію".

Доцільно також прослухати лінію при зв'язку модему з телефоном і з іншим

модемом (Установити ATL2M 3-звук є завжди)

ЛЕКЦІЯ 15. Мережі WLAN

1. Загальні положення

2. Стек протоколу 802.11.

3. Сеть Bluetooth.

_______________________________________________________________________

Основний пpактичний pезультат: де і як застосовувати бездротові мережі

Основний теоретичний pезультат: изучить особенности построения

беспроводных сетей (WLAN)

_______________________________________________________________________

1.Самостійна робота. Приклад мережі до типового підприємства (див. метод. вказ

до сам.раб)

_______________________________________________________________________

Загальні положення. Беспроводные локальные сети (WLAN). (на русском языке).

Преимущества WLAN:

- их проще и дешевле разворачивать и модифицировать, так как вся громоздкая

кабельная и инфраструктура оказывается излишней.

- обеспечение мобильности пользователей.

- помехи от разнообразных бытовых приборов и других телекоммуникационных систем,

атмосферные помехи и отражения сигнала создают большие трудности для надежного

приема информации.

Методы расширения спектра

• Для снижения влияния помех на полезный сигнал используют методы расширения

спектра. Кроме того, в беспроводных сетях широко используются прямая коррекция

ошибок (Forward Error Control, FEC) и протоколы с повторной передачей

потерянных кадров.

• Неравномерное распределение интенсивности сигнала приводит не только к

битовым ошибкам передаваемой информации, но и к неопределенности зоны

покрытия беспроводной локальной сети.

Фрагментированная локальная сеть

Рис. 2. Связность беспроводной локальной сети: а — специализированная

беспроводная сеть, б — беспроводная сеть с базовой станциейОсновные области применения WLAN

– резидентный доступ альтернативных операторов связи, у которых нет

проводного доступа к клиентам, проживающим в многоквартирных домах.

– так называемый «кочевой» доступ в аэропортах, железнодорожных вокзалах

и т. п.

– организация локальных сетей в зданиях, где нет возможности установить

современную кабельную систему.

– организация временных локальных сетей

– расширения локальных сетей.

– мобильные локальные сети, если пользователь хочет пользоваться услугами

сети, перемещаясь из помещения в помещение или из здания в здание, то

здесь конкурентов у беспроводной локальной сети просто нет.2. Структура стека протоколов IEEE 802.11

• Рис. 3. Стек протоколов IEEE 802.11

• На физическом уровне существует несколько вариантов спецификаций, которые

отличаются используемым частотным диапазоном, методом кодирования и как

следствие — скоростью передачи данных. Все варианты физического уровня

работают с одним и тем же алгоритмом уровня MAC, но некоторые временные

параметры уровня MAC зависят от используемого физического уровня.

Спецификация 802.11а и 802.11b

Спецификация 802.11а обеспечивает повышение скорости за счет более высокого

диапазона частот (5 ГГц). Для этого задействуются 300 МГц из этого диапазона,

ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM) и прямая коррекция

ошибок (FEC). Скорости передачи данных составляют 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 и 54

Мбит/с. Диапазон 5 ГГц спецификации 802.11а пока мало «населен» и обеспечивает

высокие скорости передачи данных.

В спецификации 802.11b института IEEE по-прежнему используется диапазон 2,4

ГГц, что позволяет задействовать более дешевое оборудование.

Функции уровня MAC в стандарте 802.11

• Уровень MAC выполняет в беспроводных сетях больше функций, чем в проводных

сетях. Функции уровня MAC в стандарте 802.11 включают:

– доступ к разделяемой среде;

– обеспечение мобильности станций при наличии нескольких базовых станций;

– обеспечение безопасности, эквивалентной безопасности проводных

локальных сетей.

Стандарт 802.11 поддерживает два типа топологий локальных сетей: с базовым и

с расширенным наборами услуг.

Сеть с базовым набором услуг (BBS)Рис. 3. Сети с базовым набором услуг

Сеть с базовым набором услуг (Basic Service Set. 8SS) образуется отдельными

станциями, базовая станция отсутствует, узлы взаимодействуют друг с другом

непосредственно.

Служба распределенной системы (DSS ). Точки доступа вместе с распределенной

системой поддерживают службу распределенной системы (Distribution System Service,

DSS). Задачей DSS является передача пакетов между станциями, которые по каким-то

причинам не могут или не хотят взаимодействовать между собой непосредственно.

Сеть с расширенным набором услуг (ESS)

Рис. 4. Сеть с расширенным набором услуг

Сеть с расширенным набором услуг (Extended Service Set, ESS) состоит из

нескольких BBS-сетей, объединенных распределенной средой. ESS-сеть

обеспечивает станциям мобильность — они могут переходить из одной BSS-сети в

другую.

Межкадровый интервал

• Межкадровый интервал SIFS имеет наименьшее значение, он служит для

первоочередного захвата среды ответными CTS-кадрами или квитанциями, которые

продолжают или завершают уже начавшуюся передачу кадра.

• Значение межкадрового интервала PIFS больше, чем SIFS, но меньше, чем DIFS.

Промежутком времени между завершением PIFS и DIFS пользуется арбитр среды.Безопасность

• В беспроводной сети несанкционированный доступ можно осуществить гораздо

проще, достаточно оказаться в зоне распространения радиоволн этой сети.

• Существует 2 основных протокола защиты данных в сетях 802.11

– WEP (Wired Equivalent Privacy)

– механизм аутентификации.

• WEP (Wired Equivalent Privacy — секретность, эквивалентная проводной). Он

предоставляет возможность шифровать данные, передаваемые через беспроводную

среду, и тем самым обеспечивает их конфиденциальность.

• Механизм аутентификации — доказательство легальности пользователя,

подключающегося к сети.

Персональные сети и технология Bluetooth

• Персональные сети (Personal Area Network, PAN)предназначены для

взаимодействия устройств, принадлежащих одному владельцу, на небольшом

расстоянии ,обычно в радиусе 10м.

• Персональные сети должны обеспечивать как фиксированный доступ, например, в

пределах дома, так и мобильный, когда владелец устройств перемещается вместе с

ними между помещениями или городами.

Особенности PAN

– область покрытия PAN меньше области покрытия LAN, для взаимодействия

узлов PAN часто достаточно нескольких метров.

– высокие требования к безопасности.

– при соединении малогабаритных устройств между собой желание избавиться

от кабелей проявляется гораздо сильнее, чем при соединении компьютера с

принтером или концентратором. Из-за этого персональные сети в гораздо

большей степени тяготеют к беспроводным решениям, чем локальные.

– Если человек носит PAN-устройство постоянно с собой и на себе, то оно не

должно причинять вред его здоровью. Поэтому такое устройство должно

излучать сигналы небольшой мощности, желательно не более 100 мВт.3. Bluetooth

Сегодня самой популярной технологией PAN является Bluetooth, которая

обеспечивает взаимодействие 8 устройств в разделяемой среде диапазона 2,4 МГц

со скоростью передачи данных до 723 Кбит/с.

Рис. 7. Пикосеть и рассредоточенная сеть

В технологии Bluetooth используется концепция пикосети. Область покрытия, от 10 до

100 м, в зависимости от мощности излучения передатчика устройства. В пикосеть может

входить до 255 устройств, но только 8 из них могут в каждый момент времени быть

активными и обмениваться данными. Одно из устройств в пикосети является главным,

остальные — подчиненными (рис. 7).

Стек протоколов Bluetooth. Соответствие протоколов Bluetooth модели OSI и стандартам

IEEE 802

Рис. 8. Соответствие протоколов Bluetooth модели OSI и стандартам IEEE 802• Уровень физических радиосигналов описывает частоты и мощности сигналов,

используемых для передачи информации.

• Уровень базового диапазона частот отвечает за организацию каналов передачи

данных в радио-среде. В его обязанности входят выбор последовательности

псевдослучайной перестройки частоты, синхронизация устройств в пико-сети,

формирование и передача кадров по установленным каналам SCO и ACL.

• Диспетчер каналов отвечает за аутентификацию устройств и шифрование трафика,

а также управляет статусом устройств, то есть может сделать подчиненное

устройство главным, и наоборот.

• Уровень протокола адаптации для управления логическим каналом (Logical Link

Control Adaptation Layer, L2CAP) является верхним уровнем протоколов ядра

Bluetooth. Этот протокол используется только в тех случаях, когда устройство

передает данные, голосовой трафик обходит этот протокол и обращается

непосредственно к уровню базового диапазона частот.

• Аудиоуровень обеспечивает передачу голоса по каналам SCO.

• Уровень управления передает внешнему блоку информацию о состоянии

соединений и принимает от внешнего блока команды, изменяющие конфигурацию

и состояние соединений.

Кадры Bluetooth

• Разделяемая среда представляет собой последовательность частотных каналов

технологии FHSS в диапазоне 2,4 ГГц. Каждый частотный канал имеет ширину 1

МГц, количество каналов равно 79.

• Чиповая скорость равна 1600 Гц, поэтому период чипа составляет 625 мкс

• Кадр данных может занимать 1, 3 или 5 слотов. В том случае, когда кадр занимает

больше одного слота, частота канала остается неизменной в течение всего времени

передачи кадра. В этом случае накладные расходы на синхронизацию меньше, так

что размер кадра, состоящего, например, из 5 последовательных слотов, равен 2870

бит (с полем данных до 2744 бит).

Формат кадра

• Рис. 9. Формат кадра Bluetooth, состоящего из одного слота

Рассмотрим формат кадра, состоящего из одного слота — 366 битПоле данных занимает 240 бит.

Код доступа (72 бита) используется для идентификации пикосети.

Заголовок кадра (54 бита) содержит МАС-адрес, однобитовой признак

подтверждения приема кадра, тип кадра, а также ряд признаков. МАС-адрес состоит

из трех битов, это временный адрес одного их семи подчиненных устройств, при

этом адрес ООО является широковещательным. Информация заголовка также

передается с помощью битов 1/3 алгоритма РЕС.

Пример работы технологии Bluetooth

• Рис. 10. Разделение среды

Рассмотрим работу пикосети на примере. Пусть пикосеть состоит из главного и

трех активных подчиненных устройств. Для упрощения предположим, что все

устройства используют кадры, занимающие один слот. На рис. 10. показано, каким

образом главное устройство распределяет слоты между членами пикосети.

Для дуплексного обмена главное устройство всегда выделяет каждому каналу пару

слотов: первый слот используется для передачи данных от главного устройства к

подчиненному, а второй — в обратном направлении.Вопросы и задания

– какие методы кодирования сигналов используются в сетях IEEE 802.11?

– какой тип среды используется в рассредоточенной сети для передачи

данных между BSS-сетями?

– каким образом обнаруживает коллизии уровень MAC в сетях 802.11?

– может ли станция сети 802.11 передать кадр другой станции, входящей в

ту же BSS-сеть, не непосредственно, а через точку доступа?

– с какой целью в режиме DCF разрешенный для передачи кадров период

времени делится на слоты? Из каких соображений выбирается

длительность слота?

– за счет чего режим PCF всегда имеет приоритет перед режимом DCF?

– почему не все 625 бит тайм-слота Bluetooth используются для передачи

кадра?

– какие методы коммутации используются в технологии Bluetooth?

– по каким причинам в технологии Bluetooth выбрана архитектура с

главным и подчиненными устройствами?

ЛЕКЦІЯ 21 Мережі ATM

1. Загальне призначення

2. Основні положення побудови мереж АТМ

3. Середовище передачі

4. Архітектура мережі

5. Інформаційна структура мережі

6. Мережа SONET

_______________________________________________________________________

Основний пpактичний pезультат: де застосовувати мережі АТМ

Основний теоретичний pезультат: принципи побудови, архітектура ATM

_______________________________________________________________________

1 Загальне призначення

АТМ Asynchronous Transfer Mode (асинхронний режим передачі) - це мережі з

модуляцією несучої й комутацією пакетів. Вона утворить основу широкополосной

архітектури BІSDN.

Ідеологію АТМ можна зрівняти з ідеологією мереж з комутацією пакетів, але є й

риси, характерні для мереж з комутацією каналів.

Основне призначення - передача одночасно й відео й мови. Розрахована на умови

в реальному режимі часу. Реалізації цієї мережі:

55Мбіт\c, 155,52 Мбіт\c, 622,08Мбіт\c, 2.488Гбіт\c

Сфера застосування:

· глобальні мережі,

· локальні мережі,

· з'єднання локальних мереж.

Недолік: висока вартість.

Мережі АТМ якась подоба мереж SТМ (експлуатуються з кінця 70- х). Мережі

SТМ традиційно використовуються для передачі інформації на магістральних каналах

(між більшими містами, телекомпаніями й т.п.).

Сутність SТМ. В- Першу чергу встановлюється з'єднання по каналам (комутація

каналу) і втримується будь-який необхідний час. Сам канал (смуга пропущення каналу)

розділяється на базові трансмісійні елементи (тимчасові канали, слоти). Слоти об'єднані

в обойми. Кожному слоту ставиться у відповідність одне віртуальне з'єднання. Передача

даних відбувається в будь-якому форматі (звичайно HDLC) і з'єднання закріплене за

слотом на увесь час фізичного з'єднання. Обойми визначають напрямки.

Однак, при такій передачі погано використовується пропускна здатність каналів.

_______________________________________________________________________

2 Основні положення побудови мереж АТМ:

Вся смуга ділиться на слоти, кожному віртуальному з'єднанню ставиться у

відповідність один слот.

1) Слоти не закріплені жорстко за з'єднаннями (вони не пронумеровані).

2) Інформація передається разом з ідентифікатором з'єднання, при цьому

інформація являє собою пакети мінімальної довжини.

3) Осередки передаються незупинним потоком ( мовні осередки, осередки відео,

осередку даних). Комутатор АТМ здійснює розбір осередків і напрямок їх по службах

(відео, мова, дані).Топологія- радіальна.

Ефективність невелика, тому що завантаження слотов може бути невелика.

У сучасних комутаціях можна виділити 2 типи запитів:

1) Передача даних, стійких до деяких втрат, але критичних вчасно передачі

(цифрове телебачення).

2) Передача даних, стійких до затримок, але не втрат, що допускають, інформації.

Для забезпечення ефективної роботи необхідний алгоритм для визначення типу

даних і перерозподілу числа слотов між вузлами.

При передачі інформації апаратура задіє необхідну кількість слотів. Номер

з'єднання характеризує адреса - якому вузлу передається інформація. Два вузли

з'єднуються за допомогою віртуального ідентифікатора з'єднань.

Структура осередку

Інформація передається осередками (аналог пакета). Осередок містить 53 октету (

5 октетів заголовок, 48 - інформація). Це зроблено для поліпшення синхронізації.

Призначення полів:

VPІ- ідентифікатор маршруту

VCІ- ідентифікатор каналу

CLP-(cell prіorіty) пріоритет втрати осередку, осередок можна відкинути при

великому навантаженні.

З поля даних можуть бути задіяні 4 байти під байти адаптації, якщо в байті

контролю є про це інформація. Байти адаптації несуть характеристику про те, чи

використовується мережа АТМ у якості БСПД для передачі інформації між вузлами або

ж як транспортне середовище між іншими мережами (напр., мережами Ethernet). Ці

байти дозволяють апаратурі перетворювати короткі пакети АТМ у довгі пакети Ethernet

на вузлах комутації.

Кожний вузол майже завжди має свій IP- адрес.

Топологія АТМ - Мережі АТМ можуть мати топологію деревоподібну й типу

"зірка".Провідна фірма по випуску встаткування - AT&T. Мости й мережні адаптери для

АТМ розроблені під стандарт PCI для ЕОМ. AT&T випускає адаптери, за допомогою

яких можна підключати ЕОМ безпосередньо в мережу (вона повинна виконувати функції

вузла комутації).

_______________________________________________________________________

3 Середовище передачі

Мережі АТМ можуть функціонувати на крученій парі, коаксіальній кабелі й на

оптоволокнє (залежно від необхідної швидкості передачі).

Відстані між вузлами (адаптери AT&T):

- кручена пара або коаксіальний кабель - 150- 200 м;

- оптоволокно - до 40 км.

Передача завжди здійснюється на максимальній швидкості.

Користувальницький рівень допускає використання декількох інтерфейсів:

· SONET -155.52 Mбіт\c (Synchronous Optіcal NETwork).

· DS3 44.736 Мбіт\c

_______________________________________________________________________

4 Архітектура мережі

Мережа характеризується інформаційною структурою й функціональною .

Інформаційна сттруктура представлена трьома рівнями:

· фізичний рівень, рівень АТМ, рівень АА.

Функціональна структура характеризується трьома шарами

· Шар обслуговування ( установка й підтримка з'єднань).

· Шар користувальницький ( обмін даними, підтримка користувальницьких

служб)

· Шар керування ( керування мережею, розподіл ресурсів по шарах)

_______________________________________________________________________

5 Інформаційна структура мережіМережі АТМ відповідно до 7- мі уровневой моделлю займають рівні з 1- го по 4-

й (але цей умовний поділ), залежно від використання мережі АТМ можуть бути

використані рівні по 6- й включно.

Властиво модель мережа представляється у вигляді трьох рівнів:

· фізичний рівень;

· рівень АТМ;

· рівень АА.

Фізичний рівень ділиться на два:

-фізичне середовище (phіsіcal medіa)- оптоволокно, бітова синхронізація ;

-перетворення передачі (transnіssіon convergence)-поділ потоків, кодування,

перевірка заголовків.

Рівень АТМ- створення заголовків ідентифікація каналів, маршрутизація,

мультиплексування;

Рівень АА.- адаптаційний рівень- перетворення протоколів залежить від

обслуговування (служб)(мова, відео, дані).

Є 4 служби:

Клас А. Передача даних з незмінною бітовою швидкістю (CBR -constant bіt rate)

для передачі мови (AAL 1.)

Клас B. Передача даних із перервною бітовою швидкістю (VBR -varіable bіt rate)

для передачі відеозображень під час конференцій (AAL 2.)

Клас C. Передача даних із установленням з'єднань для мереж (Х.25) (AAL 3, AAL

4.)

Клас D. Передача даних без установлення з'єднань для мереж (AAL 4,. AAL 5)

AAL складається з 2- х подуровней:

CS-(convergance sublayer)-подуровень збіжності для забезпечення службами.

Підключення через SAP(пункт доступу). Залежить від служби.

SAR-(segmentatіon and reassambly)- підрівень складання розбирання. Упакування

пакетів довільної довжини в осередки, розпакування, пошук втрачених пакетів.Кожна

служба має свій стандарт на блок даних.(PDU)

Функціонування мережі.

Дані від служб надходять на вузол АТМ (АТМ node), обробляються на рівні AAL.

Перетворяться в осередки АТМ за допомогою служб відповідного класу. Спочатку

пакети перетворяться в блоки даних фіксованого размера (48 октетів). Протокольні блоки

перетворяться в осередки й мультиплесируются в потік осередків.

Осередок містить ідентифікатор витруального каналу й ідентифікатор

маршруту(шляхи). Маршрутизатор направляє потоки.

Осередки передаються потоками. Потоки маршрутизируются. Приймач аналізує

потоки й передає. Їхній певній службі.

_______________________________________________________________________