Реферат: Технологии создания сетей
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|0|0|1| | | j | k | l | m | n | o | p | q | r | | | | | | |
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|0|1|0| | | | s | t | u | v | w | x | y | z | | | | | | |
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|0|1|1| | | | | | | | | | | | | | | | | |
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|1|0|0| | | A | B | C | D | E | F | G | H | I | | | | | | |
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|1|0|1| | | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | | | | | | |
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|1|1|0| | | | S | T | U | V | W | X | Y | Z | | | | | | |
|-|-|-|-| |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|1|1|1|1| | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | | | | | |
|-------| |---------------------------------------------------------------|
CR=Возврат каретки (Carriage Return)
00001101
[5]Рис.5-2. Таблица EBCDIC
[5]Код EBCDIC представляет 256 различных символов, используя восьмибитовые
комбинации из 0 и 1. Строчные и прописные символы обозначаются отдельными
восьмибитовыми кодами. Поскольку все восемь битов байта используются для
представления символов, в коде EBCDIC отсутствует возможность выполнения
проверки паритета. Фирма IBM применяет другую схему детектирования ошибок,
называемую подсчет контрольной суммы. (Контрольная сумма не является составной
частью EBCDIC кода, она будет обсуждаться в последующих разделах).
[КС 5-9]
[1]Итоги
[5]Люди и ЭВМ используют различные языки. Коды символов такие, как ASCII и
EBCDIC, представляют английские буквы в двоичном виде. После того, как
символы представлены в двоичном виде, они могут быть закодированы
соответствующими сигналами и переданы из одной сетевой системы в другую.
Любой атрибут сигнала (частота, амплитуда или фаза) может изменяться в
процессе кодирования информации.
[КС 5-10]
[1]Упражнение 5
[5]1. Нарисуйте сигналы, представляющие указанные на рисунке двоичные
данные, для каждой из приведнных на рисунке схем кодирования. Там, где
возможны несколько ответов, нарисуйте один вариант, рассмотренный в данном
разделе.
[ Двоичные данные ]
[ Схема кодирования ]
[ к рис. на стр. 5-11 (в поле рисунка)]
[КС 5-11]
[5]2. Используя материал данной главы в качестве руководства, укажите, какие
из изображенных на рисунке под названием "Цифровое кодирование" способы
кодирования относятся к категориям:
а. Биполярное кодирование;
в. Бифазное кодирование.
3. Нарисуйте ASK и FSK модулированные сигналы для следующей битовой
последовательности.
[рис.]
4. Используя таблицы ASCII и EBCDIC, представьте слово WIRE в кодах ASCII и
EBCDIC.
[рис.]
5. Декодируйте следующее слово, используя символьное множество ASCII.
1001000 10001001 1001100 1010000
[КС 5-12]
[ Мультиплексирование сигналов ]
[0]Раздел 6 [2]Мультиплексирование сигналов
[1]Цели
[5]В результате изучения этого раздела вы сможете:
1. Определять основные характеристики широкополосной передачи (broadband) и
передачи в основной полосе частот (baseband);
2. Давать определение мультиплексирования (уплотнения) и называть причины,
приведшие к его необходимости;
3. Определять основные характеристики частотного уплотнения и временного
уплотнения.
[1]Введение
[5]Термины baseband (основная полоса пропускания) и broadband (широкополосный)
используются различными авторами и для характеристики сигналов, и для
названия методов передачи, и даже для характеристики кабеля. В нашем курсе
эти термины будут относиться к системам передачи данных, а при описании
сигналов и среды передачи будут использоваться свои собственные термины.
Понятие мультиплексирования (уплотнения) широко используется в теории и практике
сетей. В этом курсе под мультиплексированием понимается процесс смешения двух
или более потоков данных на одной линии передачи.
[КС 6-1]
[ Передача в основной полосе частот и широкополосная передача ]
[ Baseband Broadband ]
[ Среда ]
[ Цифровой сигнал Аналоговая несущая ]
[ к рис. на стр. 6-2 ]
[1]Системы передачи данных в основной полосе частот (baseband)
[5]Системы baseband используют цифровые сигналы. Цифровой сигнал полностью
занимает полосу частот кабеля, который представляет собой канал передачи. В
типичных сетях Baseband каждое сетевое устройство работает в двух
направлениях. Эти сети обычно распространяются на несколько километров.
Ослабление, искажение и шумы приводят к исчезновению высокоскоростных
цифровых сигналов в коаксиальном кабеле уже через 1-2 км. Для увеличения
длины систем Baseband могут использоваться повторители (устройства, которые
регенерируют сигналы).
[КС 6-2]
[1]Широкополосные системы передачи данных (broadband)
[5]В этих системах используются аналоговые сигналы. В полосе частот кабеля
располагается много различных сигналов. Например, по одному кабелю могут
передаваться видео, радио, цифровые данные. В типичной системе broadband
каждое сетевое устройство осуществляет однонаправленную передачу по 75-омному
коаксиальному кабелю. Сети broadband охватывают большие расстояния (до 10 км).
Ослабление и шумы не так сильно влияют на модулированные аналоговые сигналы
в системах Broadband, как на цифровые в системах Baseband. Для того, чтобы
восстановить ослабленные модулированные аналоговые сигналы (включая шумы),
используются усилители.
В некоторых сетях broadband, передающий и принимающий каналы используют
одну и ту же несущую частоту, но передающий канал - на одном кабеле, а
принимающий - на другом. Это называется двух-кабельная конфигурация.
Пассивный головной узел сети на одном конце сети увязывает 2 кабеля
электрически. Он использует единую частоту и на передающем и на принимающем
кабеле.
В других broadband сетях для передачи и получения сигналов используется один
кабель, но разные частоты. Такая сеть называется расщепленной. Активный
головной узел сети на одном конце получает сообщения на передающей частоте и
повторно передает их на частоте получателя. Активный головной узел использует
один кабель с разными частотами (передающей и принимающей).
[КС 6-3]
[ Мультиплексирование ]
[к рис. на стр. 6-4 ]
[1]Назначение и использование мультиплексирования
[5]Мультиплексирование используется для того, чтобы смешивать и передавать
информацию нескольких каналов с малой полосой пропускания по одному каналу
с широкой полосой пропускания. Демультиплексация разделяет входные каналы
после передачи. Мультиплексатор и демультиплексатор используют некоторые
правила (демультиплексатор применяет их в обратном порядке по отношению к
мультиплексатору) для объединения и разъединения сигналов на передающей
линии. Часть оборудования, которое мультиплексирует и демультиплексирует
иногда называют MUX.
Там, где полоса пропускания среды достаточна, мультиплексирование дает
возможность подключать новые каналы без установления новой среды. Например,
коммутируемые телефонные сети (PSTN) используют имеющуюся широкую полосу
пропускания очень эффективно.
Мультиплексаторы делают использование линий наиболее экономичным. Многие
линии с низким траффиком могут быть обьединены для того, чтобы заполнить
линию с большой полосой пропускания без какого-либо значительного
ослабления сервиса линий с малым траффиком.
Техника мультиплексирования может быть также использована для передачи
информации высокоскоростного цифрового канала по нескольким низкоскоростным
каналам с последующим восстановлением высокоскоростного канала на другом
конце. Например, две больших машины могут быть связаны высокоскоростным
соединением, состоящим в действительности из нескольких низко-скоростных
линий.
В следующих разделах рассматриваются два основных вида мультиплексирования -
частотное уплотнение (FDM) и временное уплотнение (TDM).
[КC 6-4]
[ Частотное мультиплексирование ]
[ A Канал А(f1) A ]
[ B Канал В(f2) В ]
[ C Канал C(f3) C ]
[ D Канал D(f4) D ]
[ E Канал E(f5) E ]
[ F Канал F(f6) F ]
[ к рис. на стр. 6.5 (в поле рисунка)]
[1]Частотное уплотнение (FDM)
[5]При частотном уплотнении для организации многоканальности используются
отдельные аналоговые несущие. FDM может использовать любую систему модуляции
(ASK, FSK, PSK или их комбинации) для любого канала.
Каждый канал располагается на различной частоте. Например, коаксиальный
кабель CATV с полосой пропускания около 500 МГц содержит более чем 80
телевизионных каналов (6 МГц - полоса пропускания каждого). Внутри каждого
6-ти мегагерцового канала можно распределить звуковой подканал, видео
подканал, подканал цветности и контрольный подканал, отделяющий каналы один
от другого в кабеле. Эти каналы функционируют почти как отдельные провода
или цепи.
Некоторые телефонные магистрали используют частотное уплотнение для того,
чтобы разделить широкую полосу пропускания кабеля на несколько звуковых
каналов по 4 КГц или на каналы с более широкой полосой пропускания.
Этот метод уплотнения используется также в локальных сетях Broadband для
того, чтобы разделить разнонаправленные траффики в кабеле и обеспечить
специальные услуги, такие как выделенные соединения между машинами.
[КС 6-5]
[ Временное мультиплексирование ]
[ к рис. на стр. 6.6 (в поле рисунка)]
[1]Временное уплотнение (TDM)
[5]TDM системы уплотняют медленные каналы в один быстрый канал, и затем
на другом конце тракта восстанавливают медленные каналы. Данные могут быть
представлены битами, блоками битов, байтами или большими блоками.
Временное уплотнение - это всего лишь техника мультиплексирования, которая
может быть использована в Baseband линиях. Оно может быть использовано и в
индивидуальном канале с FDM мультиплексацией.
Схема распределения временных интервалов между абонентами инициализируется
в момент установления оборудования мультиплексирования. Такие системы с
временным уплотнением иногда называют синхронными, потому что для каждого
входного канала выделяется постоянная величина передаваемого кванта
информации и постоянный квант времени передачи в рамках такта работы
мультиплексатора. Передача начинается после синхронизации мультиплексаторов.
Множество различных синхронных систем c TDM уплотнением нашло широкое
применение.
В традиционных системах с временным уплотнением возможны потери ширины полосы
пропускания, когда абоненты по тем или иным причинам не используются свои
временные интервалы. Статистические мультиплексаторы (stat muxe) решают эту
проблему динамическим распределением интервалов времени между действующими
устройствами. Для этого в управляющем поле каждого кванта обмена указывается
"Собственник" этого интервала.
[КС 6-6]
[1]Итоги
[5]Системы Baseband - это такие системы, в которых передается один сигнал
по сети. В Системах Broadband передается смесь сигналов по одной физической
линии, образующаяся в процессе мультиплексирования. Сигналы могут быть
уплотнены во времени или с помощью разных несущих частот. Мультиплексирование
сигналов обеспечивает более эффективную передачу, так как позволяют многим
передатчикам делить физическую среду между собой.
[КС 6-7]
[1]Упражнение 6
[5]1. Опишите два основных вида уплотнения информации. Какой из них
используется только для цифровых сигналов?
2. Какие системы используют весь канал для передачи: broadband или baseband?
[КС 6-8]
[ Преобразование сигналов ]
[0]Раздел 7. [2]Преобразование сигналов
[1]Цели
[5]В результате изучения данного раздела вы сможете:
1. Давать определение модема и указывать причины его использования;
2. Давать определение кодека и указывать причины его использования.
[1]Введение
[5]Обычно при передаче от одного устройства другому данные претерпевают
изменения и/или комбинируются с другими сигналами. Изменение данных
заключается в преобразовании исходной информации в форму, приемлемую
для обработки в следующем устройстве. Предметом рассмотрения в данном
разделе является оборудование, необходимое для выполнения этой задачи.
[КС 7-1]
[ DTE и DCE оборудование ]
среда
[ к рис. на стр. 7-2 (в поле рисунка)]
[1]DTE и DCE оборудование
[5]Оконечное оборудование данных (DTE - Data Terminal Equipment)
является основным термином для обозначения устройства, обеспечивающего
интерфейс с пользователем. Обычно таким оборудованием является терминал
или ЭВМ. На DTE исполняются пользовательские прикладные программы.
Оконечное оборудование канала данных (DCE - Data Circuit-terminating Equipment)
обеспечивает подключение DTE к связному каналу. DCE обычно выполняются в
отдельном конструктиве независимом от DTE и среды передачи данных, хотя это
вовсе и необязательно. Первейшей задачей DCE является преобразование данных
DTE в сигналы, пригодные для передачи по коммуникационной среде. Модем - это
один из примеров DCE.
Широко используемые протоколы DTE - DCE и DCE - DTE рассматриваются в разделе
14.
[КC 7-2]
[ Модем ]
[ Цифровые данные Аналоговый сигнал ]
[ (несущая частота) ]
[ к рис. на стр. 7-3 (в поле рисунка) ]
[1]Модемы
[5]Модем (МОдулятор/ДЕМодулятор) - это специальный тип DCE, расположенный
между DTE и аналоговой средой передачи данных, такой как телефонная линия или
микроволновый трансивер. Модем модулирует двочными данными из DTE аналоговую
несущую, кодируя некоторым образом двоичные 0 и 1 для их последующей передачи.
На приемном конце модем демодулирует аналоговый сигнал, выделяя двоичные
данные для целевого DTE.
Модемы используются для передачи данных на большие расстояния, поскольку
цифровые сигналы внутренних передатчиков DTE не обладают достаточной
мощностью, вследствие чего при передаче на значительные расстояния
проявляется эффект потери данных. Другой способ использования модемов
применяется тогда, когда несколько коммуникационных каналов располагаются в
одной и той же передающей среде. В этом случае модемы могут быть выбраны так,
чтобы они обладали различными несущими частотами.
Хотя электронные модемы несомненно полезны для различных приложений, они не
всегда требуются для соединения двух устройств. На относительно коротких
расстояниях (например, внутри небольшой конторы) простое электрическое
соединение может быть выполнено с помощью нульмодемного кабеля.
Нульмодемный кабель соединяет передающие цепи одного DTE с приемными цепями
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42
