- •Тема 1. Основные понятия и принципы электросвязи
- •Источник
- •Получатель
- •Существует два типа источников света: одномодовые и многомодовые.
- •Кдс канал дальней связи
- •При согласованной нагрузке
- •Модели дискретного канала Модели дискретного канала (дк) должны адекватно отображать характер преобразования входной битовой последовательности в выходную.
- •1.6.Типы каналов
- •1.6.1.Каналы низкой частоты (нч )
- •1 1 1
- •Связь между пропускной способностью канала и его полосой
- •2. Методы передачи данных на физическом уровне
- •2.1. Аналоговая модуляция
- •2.2. Цифровое кодирование
- •Потенциальный код без возвращения к нулю
- •Манчестерский код
- •Логическое кодирование
- •2.3. Асинхронная и синхронная передачи
- •2.4. Коды передачи.
- •2.5. Обнаружение и исправление ошибок
- •2.6. Тактовая синхронизация
- •3. Методы передачи данных канального уровня
- •3.1. Асинхронные протоколы
- •Протокол Протокол обмена Протокол
- •3.2.Синхронные символьно-ориентированные(байт-ориентиро- ванные) и бит-ориентированные протоколы
- •2.3 Передача с установлением- и без установления соединения
- •3. 4. Обнаружение и коррекция ошибок
- •3.5. Методы обнаружения ошибок
- •3.6. Методы восстановления искаженных и потерянных кадров
- •3.6. Компрессия данных
- •4. Методы коммутации
- •4.1. Коммутация каналов
- •Коммутация каналов на основе разделения времени
- •4.2. Коммутация пакетов
- •4.3. Коммутация сообщений
- •Глава 2, с.109 – 130
Глава 2, с.109 – 130
МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
При обмене данными между узлами используются три метода передачи данных:
Симплексная или Однонаправленная Передача (Simplex Transmission),
Дуплексная или Двунаправленная Передача (Duplex Transmission);
Полудуплексная Передача (Half-Duplex Transmission).
При использовании симплексного метода данные передаются только в одном направлении. Одно устройство работает только как передатчик, другое только как приемник. При полудуплексной передача данных выполняется поочередно сначала одно устройство передает данные, а второе принимает, затем наоборот. Каждое из таких устройств является и приемником, и передатчиком. При дуплексной передаче каждая станция одновременно передает и принимает данные.
Для передачи данных в информационных системах наиболее часто и довольно широко используются методы последовательной передачи данных:
Асинхронная
Синхронная
Рис. Асинхронная и синхронная передача данных
АСИНХРОННАЯ ПЕРЕДАЧА
При асинхронной передаче каждый символ передается отделы посылкой (Рис. 1.10). Вначале передаются стартовые биты, которые предупреждают приемник о начале передачи. Затем передаются биты самого символа. Для определения достоверности передачи используется бит четности (bit parity). Различные системы применяют либо "дополнение до четного" ("even" parity- бит четности равен"1", если количество единиц в символе нечетно и "О" в противном случае), либо "дополнение до нечетного" ("odd" parity- бит четности равен"1", если количество единиц в символе четно и "О" в противном случае). Последний бит ("cтoп" бит) сигнализирует приемнику об окончании передачи.
Преимущества:
• несложная, отработанная технология;
• недорогое (по сравнению с синхронным) интерфейсное оборудование.
Недостатки:
• примерно треть пропускной способности теряется на переду служебных битов (старт/стоповых и бита четности);
• при множественной ошибке с помощью бита четности невозможно определить достоверность полученной информации;
• невысокая скорость передачи по сравнению с синхронной.
Асинхронная передача обычно используется в системах, где обмен данными происходит время от времени и не требуется высокая скорость передачи данных. Некоторые системы используют бит четности как символьный бит, а контроль информации выполняется на ypoвне протоколов обмена данными (например протоколы: Xmodem, Zmodem, MNP)
На передающей стороне протокол обмена данными передает серию символов (блок), а затем вычисляет и передает символы кода обнаружения ошибки. На принимающей стороне протокол обмена данными собирает принятую последовательность символов, вычисляет для нее код обнаружения ошибки и cpaвнивает полученный код с принятым от передатчика. Если принятые кодовые комбинации совпадают, полученная информация считается достоверной. Использование кода обнаружения ошибок позволяет обнаруживать и многие множественные ошибки.
СИНХРОННАЯ ПЕРЕДАЧА
При использовании синхронного метода коммуникации данные передаются блоками. Для синхронизации работы приемника и передатчика в начале блока передаются биты синхронизации. Затем передаются данные, код обнаружения ошибки и символ окончания передачи. В отличие от асинхронного метода, где используется передача данных только в виде символов, при синхронной передаче данные могут передаваться и как символы, и как поток битов (character-oriented и bit- oriented). В качестве кода обнаружения ошибки обычно используется Циклический Избыточный Код Обнаружения Ошибок (Cyclic Redudancy Check – CRC). Он вычисляется по содержимому поля данныx и позволяет однозначно определить достоверность принятой информации.
Преимущества синхронного метода:
• высокая эффективность передачи данных;
• высокие скорости передачи данных;
• надежный встроенный механизм обнаружения ошибок.
Недостатки:
• интерфейсное оборудование более сложное и, соответственно, более дорогое.
Протоколы SDLC (Synchronous Data Link Control) и HDLC (High level Data Link Control) основываются на синхронной бит-ориентированной передаче данных.
ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЯХ
Как правило, данные в локальных сетях передаются блоками. Такие блоки принято называть Пакеты или Кадры (Packet, Frame). При этом может использоваться асинхронная передача (сеть ARCNET), но в большинстве случаев используется синхронная бит-ориентированная передача данных. Каждый стандарт локальной сети определяет свой формат пакета. Они различаются по длине, расположению полей, однако, в независимости от типа сети, структура пакета одинакова
Рис. Структура пакета
Назначение полей:
• Преамбула (Preamble) - служит для синхронизации работы приемника и передатчика;
" АП - Адрес Приемника (DA - Destination Address) - адрес станции, которой направляется пакет;
• АИ - Адрес Источника (SA - Source Address) - адрес передающей станции;
• Поле Данпых (Data) - содержит управляющую информацию,собственно данные либо пакет с другим протоколом (при передах через шлюзы);
• ПОО - Поле Обнаружения Ошибок (CRC) - служит для определения достоверности полученной информации.
В качестве адресов могут использоваться логические или физические адреса.
Логический адрес (Logical Address) - определяется используемым протоколом обмена данными и может быть изменен в процессе работы. С помощью логических адресов можно создать группы устройств,выполняющих одинаковые функции - серверы, мосты и т.п. Это упрощает управление работой сети. Логические адреса используются, например, протоколом TCP/IP.
Физический адрес (Physical Address) - определяется стандартом локальной сети,однозначно идентифицирует в сети данный узел (node) и не не может быть изменен после подключении устройства к сети. В Ethernet на сетевом адаптере устанавливается ПЗУ, в которой прошит физический адрес сетевого адаптера. Иаменить его можно, только заменив микросхему ПЗУ.
В качестве адреса приемника могут использоваться:
Широковещателъный или Общий Адрес (Broadcast). Пакет с таким адресом принимается и обрабатывается всеми станциями сети. Каждый стандарт локальной сети определяет такой адрес. Например, в Ethernet это пакет, у которого в поле адреса приемника все символы "FF" hex. Широковещательный адрес используется и при логической адресации.
Групповой Адрес (Multicast). Пакет с таким адресом принимается и обрабатывается определенной группой станций. Например, только серверами, только маршрутизаторами и т.п. Этот адрес может быть только логическим.
Частный Адрес (Unicast или Private). Пакет с таким адресом принимается и обрабатывается только определенной станцией, адрес которой соответствует частному адресу. В качестве частных адресов используются логические или физические адреса.
1