Реферат: Технологии создания сетей
коротких трактов передачи информации между зданиями используются небольшие
дешевые высокочастотные антенны.
[КС 8-11]
[5]Преимущества:
-прокладка трактов значительно дешевле, чем выполнение земляных работ при
прокладке кабелей и т.п.;
-обеспечение широкой полосы пропускания.
[5]Недостатки:
-требуются лицензирование и санкционирование на использование оборудования;
-чувствительны к внешним воздействиям электротехнических помех, легко
подвержены нарушению защиты (например, прослушиванию тракта).
Подобно наземным микроволновым системам спутниковые микроволновые системы
используют низкие гигагерцовые частоты. Сигналы передаются между прямонаправленными
параболическими антеннами, одна из которой располагается на Земле, другая -
на спутнике, выведенном на геоцентрическую орбиту. Передача данных, телефонного
и телевизионного трафиков может быть осуществлена с помощью таких систем через
океаны и континенты. На основе таких средств возможно развертывание
множественных приемопередающих систем, а также сквозных выделенных систем
типа точка-точка.
[1]Спутниковые микроволновые системы
[5]Спутниковые микроволновые тракты также подвержены воздействию внешней
среды, электромагнитным помехам и подвержены нарушению защиты
(перехвату информации). Тракты полностью зависят от космической модемной
технологии, однако с их помощью возможно осуществление коммуникации с
наиболее отдаленными и труднодоступными районами Земли.
[5]Преимущества:
- задержка распространения и стоимость связи не зависят от расстояния между
приемником и передатчиком;
- между передающей и принимающей точками даже, если они находятся на различных
континентах, не требуется какого-либо посредничества дополнительных наземных
служб связи;
- обеспечивается довольно широкая полоса пропускания;
- наземные станции могут быть как стационарными, так и мобильными,
расположенными на самолетах или на морских судах;
- спутниковые системы обеспечивают как узконаправленную, так и
широковещательную передачу данных.
[5]Недостатки:
- требуется лицензирование и санкционирование на использование оборудования;
- подверженность внешним влияниям, электромагнитным помехам, нет защиты от
перехвата информации;
- требуется дорогая модемная космическая технология;
- из-за больших расстояний сигналы претерпевают заметные задержки по
сравнению с задержками при использовании прямых трактов.
[КС 8-12]
[ Лазерная передача ]
[Приемник Передающий лазер ]
[Передающий лазер Приемник ]
[ к рис. на стр. 8-13 (в поле рисунка)]
[1]Лазер
[5]Коммуникационный лазер излучает узкий пучок когерентного света (обычно
инфракрасного), который модулируется импульсами передаваемых данных.
Излучение воспринимается фотодиодами и преобразуется в последовательность
битов. Лазерная передача, также как и микроволновая, выполняется в условиях
прямой видимости приемника и передатчика. Однако, поскольку свет имеет
большую частоту, чем микроволны, полоса пропускания (информационная емкость)
лазерного тракта во много раз шире. Кроме этого, лазерное излучение
обладает большей направленностью, чем микроволновое излучение.
[5] Преимущества:
- не требуется лицензирование на использование среды передачи данных;
- между передающей и принимающей точками не требуется какого-либо
посредничества дополнительных наземных служб связи;
- лазерный тракт устойчив к внешним воздействиям, электромагнитным помехам
и защищен от утечки информации.
[5]Недостатки:
- значительное затухание сигнала при передаче в воздушной среде;
- относительно короткое расстояние передачи;
- требуются дополнительные регулировочные мероприятия.
[КС 8-13]
[ Передача данных в инфракрасном спектре ]
[ Инфракрасный ]
[ трансивер ]
[ к рис. на стр. 8-14 ( в поле рисунка) ]
[1]Инфракрасные волны
[5]Последним достижением в области построения неограниченных сред передачи
данных является применение инфракрасных светодиодов (LED и ILD) и фотодиодов
(наряду с использованием аудиовизуального управления и с созданием
оптоволоконных трансиверов). В соответствии с этим методом передаваемые
сигналы в ифракрасном спектре воспринимаются приемником, находящимся в зоне
прямой видимости передатчика, или же, приемники работают с отраженным от
стен или потолка, инфракрасным излучением.
[5]Преимущества:
- налажено массовое производство относительно недорогих интерфейсных
устройств;
- обеспечивается широкая полоса пропускания сравнимая с полосой пропускания
оптоволоконной системы.
[5]Недостатки:
- состояние атмосферы может воздействовать на передачу сигналов;
- относительно небольшие расстояния, на которые может вестись передача.
[КС 8-14]
[ Радио передача ]
[ Радио ]
[ Трансивер ]
[Сетевой ]
[Интерфейс ]
[ к рис. на стр. 8-15 (в поле рисунка)]
[1]Радиоволны
[5]Электромагнитные волны в диапазоне частот от 3 МГц до 3000 МГц называются
радиоволнами. Широковещательная трансляция сигналов осуществляется с помощью
передающей антенны. В указанном диапазоне частот располагаются
широковещательные полосы коротковолнового радио, высокочастотного (VHF)
телевидения и FM-радио, а также сверх-высокочастотного (UHF) радио и
телевидения.
Передающие и принимающие станции в системах радиосвязи используют для
своих нужд некоторый частотный диапазон, который является обьектом
согласования на государственном и международном уровнях. Глобальные системы
для передачи данных используют короткие волны, которые обладают значительной
сферой распространения, способны охватить весь мир. Локальные системы,
находящиеся друг от друга в зоне прямой видимости, работают в VHF и UHF
диапазонах частот.
[5]Преимущества:
- не требуется посредничества наземных служб связи для передачи данных между
станциями;
- не требуется оборудование, обеспечивающее направленность излучения
станций;
- станции могут быть станционарными или мобильными, вплоть до размещения их
на самолетах и морских судах;
- радио доступно пользователям во всех уголках мира;
- радиоаппаратура (трансиверы) имееют низкую стоимость.
[КС 8-15]
[5]Недостатки:
- требуется лицензирование и санкционирование использования оборудования;
- подверженность внешним воздействиям, электромагнитным помехам, незащищенность
от перехвата информации;
- обеспечиваются только малые и средние полосы пропускания.
[1]Сравнение преимуществ и недостатков неограниченных сред.
[5]Для сравнения достоинств различных сред, необходимо рассматривать их в
реальной обстановке функционирования конкретных
приложений. При этом следует учитывать такие параметры, как требования к
сетевым интерфейсам, устойчивость к электромагнитному излучению (EMI),
требования к защите, требования к полосе пропускания.
Полоса пропускания канала является типичной общей характеристикой.
-----------------------------------------------------------------------
| Тип среды | Сфера охвата | EMI |
| | | чувствительность |
|-------------------------|----------------------|--------------------|
| Наземные микроволновые | Направленное | Средняя |
| системы | излучение | |
|-------------------------|----------------------|--------------------|
| Спутниковые | Охват малых или | Средняя |
| микроволновые системы | больших областей | |
| | (площадей) | |
|-------------------------|----------------------|--------------------|
| Лазер | Направленное | Низкая |
| | излучение | |
|-------------------------|----------------------|--------------------|
| Инфракрасные волны | Не требуется узкой | Низкая |
| | направленности луча | |
| | в пределах небольших | |
| | территорий | |
|-------------------------|----------------------|--------------------|
| Радиоволны | Не требуется узкая | Высокая |
| | направленность | |
| | излучения в пределах | |
| | малых и больших | |
| | областей | |
|----------------------------------------------------------------------
Рис. 8-2. Сравнение неограниченных сред передачи данных
[КС 8-16]
[ Направленная передача данных ]
[ Симплекс ]
[ Полудуплекс ]
[ Дуплекс ]
[ к рис. на стр. 8-17 (в поле рисунка)]
[1]Способы передачи
[5]В зависимости от типа используемой среды для передачи данных применяется
один из трех способов. Эти способы характеризуются направлением потока
передаваемых данных: однонаправленный, двунаправленный попеременный,
двунаправленный одновременный. Иными словами эти способы называются
соответственно симплекс, полудуплекс, дуплекс.
[КС 8-17]
[ Симплекс ]
[ к рис. на стр. 8-18 (в поле рисунка)]
[1]Симплексная передача
[5]В случае симплексного канала передача информации ведется только одним
источником, остальные участники процесса осуществляют прием. Вся полоса
пропускания канала полностью доступна передатчику для связи с приемниками.
В симплексном канале передающий интерфейс не может вести прием информации,
а приемные интерфейсы не могут вести передачу.
Коммерческие широковещательные системы радио и телевидения используют
симплексные каналы.
[5]Преимущество:
- Недорогое оборудование.
Недостаток:
- Обеспечивается только однонаправленная связь.
[КС 8-18]
[ Полудуплекс ]
[ Сан Диего Лондон ]
[ Сан Диего Лондон ]
[ к рис. на стр. 8-19 (в поле рисунка)]
[1]Полудуплексная передача
[5]В случае полудуплексного канала каждый интерфейс функционирует в режимах
передачи и приема информации. Однако только по одному из интерфейсов в любой
момент времени ведется передача данных. Вся полоса пропускания канала
находится в распоряжении передающей стороны, так как передатчик не может
наряду с передачей данных вести прием информации. Использование канала
для передачи одним интерфейсом ограничивается тем, что им пользуется и другой
интерфейс.
Морское, авиационное, любительское радио, а также переносные рации
используют полудуплексные каналы.
[5]Преимущества:
- полудуплесная передача дешевле дуплексной, поскольку только один канал
используется для приема и передачи информации;
- возможен двунаправленный обмен данными.
[5]Недостатки:
- одновременно обе стороны не имеют возможности передавать данные;
- более дорогой способ по сравнению с симплексом, поскольку обе стороны
должны быть способны вести передачу;
- существуют определенные затраты (накладные расходы) на организацию
попеременной передачи данных.
[КС 8-19]
[ Дуплекс ]
[ к рис. на стр. 8-20 (в поле рисунка)]
[1]Дуплексная передача
[5]В случае дуплексного канала обе стороны имеют возможность одновременно
вести прием и передачу данных. Каждый интерфейс оснащен приемопередающей
аппаратурой.
Телефонные модемные системы обеспечивают дуплексные каналы.
[5]Преимущество:
- обе стороны могут вести одновременный обмен данными.
Недостаток:
- Наиболее дорогой способ передачи с точки зрения передающей среды и
применяемого оборудования, а также с позиции наращивания числа каналов
(увеличение полосы пропускания), так как для осуществления дуплексной
передачи необходимо одновременное существование двух приемопередающих
трактов.
[КС 8-20]
[ Типы передачи ]
[ Асинхронная передача ]
[ Старт Символ Паритет Стоп ]
[Старт Смв Прт Стоп Старт Смв Прт Стоп Старт Сив Прт Стоп Старт Смв ПРт Стоп]
[ Синхронная передача ]
[ Син Син Смв Смв Смв Смв СRС Конец ]
[ Син Син Графические данные CRC Конец ]
[ к рис. на стр. 8-21 (в поле рисунка) ]
[1]Типы передачи
[5]В данном разделе были рассмотрены среды передачи данных, с помощью которых
формируются маршруты для передачи информации от одного устройства другому.
Затронуты были также вопросы, касающиеся использования однонаправленных и
двунаправленных коммуникационных сред. Последняя тема данного раздела
посвящена проблеме синхронизации передаваемых данных.
Обсуждаются два типа синхронизации передачи данных: асинхронный и
синхронный. Рассматриваются основные характеристики каждого способа
синхронизации, включая методы формировыания кадра и методы контроля ошибок.
[5]Асинхронная передача
[5]Каждый символ при асинхронной передаче передается отдельно и сопровождается
соответствующей синхроинформацией. Данный тип передачи часто применяется в
тех случаях, когда источник информации поставляет символы для передачи через
произвольные, возможно неравные интервалы времени. Примером источника может
служить человек - оператор, осуществляющий ввод данных с помощью клавиатуры
терминала.
В случае асинхронной передачи все биты, составляющие символ, собираются
в кадр, и затем посылаются в виде единого массива передачи.
[КС 8-21]
[5]Синхросчетчики передатчика и приемника не поддерживаются в постоянном
синхронизированном состоянии. Но тогда приемник должен
уметь определять момент начала и момент конца символа. По этой причине
каждый передаваемый символ при формировании кадра обрамляется битами Старт
и Стоп.
По стартовому биту выполняется сброс синхросчетчика приемника таким образом,
чтобы его состояние соответствовало состоянию синхросчетчика передатчика.
При этом необходимая точность синхронизации должна поддерживаться по-крайней
мере в течение 8-11 отсчетов синхросчетчиков приемника и передатчика. Для
того, чтобы обозначить конец символа, в конце кадра передается стоповый
бит, который переводит приемник в режим ожидания следующего стартового бита.
[5]Контроль ошибок
[5]Один из способов обнаружения ошибок при асинхронной передаче
заключается в добавлении в конец кадра специального бита, называемого
битом паритета. При использовании схемы нечетного (odd) паритета для контроля
ошибок значение бита паритета выбирается таким образом, чтобы в передаваемом
кадре было нечетное число единиц. При использовании схемы четного (even)
паритета значение бита паритета выбирается так, чтобы в передаваемом кадре
было четное число единиц (включая бит паритета). Конечно же, приемник и
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
