Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Поскольку национальная гордость и Рыночные механизмы играют по крайней мере такую же роль, как и комитеты по став. дартизации, положение, описанное выше, скорее всего, таковым и остапе .т нется Хотя, может быть, это и не так плохо. Проигрыш в унификации на уровне компонента' будет перекрываться свободой выбора метода коммуникаций, котор ый в наибодь шей степени подходит к решаемой задаче. Ориентированные н ад Р а з ачи еальногп времени типы локальных шин, такие как В?сЬцз, могут применять ться на самом низком уровне для сбора информации от датчиков в оазу данных прои д ' зво огненного уча!! ка, а с помощью РКО Р[В!?Я можно соединить в гибридную систему несколько "езп висимых устройств и интеллектуальных датчиков.
9.8. Применение сетей общего пользования едела» Локальные вычислительные сети удобны для соедин у Р инения уст ойств в пред одного здания или какой-либо ограниченной территории. дру . С гой стороны, локк. ные сети редко используются, если расстояния пр евышапот километр или если бенно и йти по общественьюй территории Во ь! р о многих ст анах, особен Европе можно построить мощную локальную гр ю сеть в аницах одной плошадк" " б пь в офисное зд щения от властей на то, чтобы протянуть кабо, ф находящееся на друго другой стороне улицы.
Вопросы, касающиеся монополии ! а н жно читььва довольно запутаны и з! .с аны и здесь обсуждаться не будут, однако всегда нужно учи чает, что в ряд рриториальные условия, На практике это означает, что случаев информация д ф пац я должна передаваться по сетям, находя!цимся в собствсн или теле о""ь' государственных, смешанных или частных почтовых, телеграфных или телефо папий. Более того, набирающее силу ограничение естественных монополий ознакомпа т что несколько компаний огут предложить об лу иванне, вяза» ое !. Перед— пает, ° „нформации на основе разных технологий и по разумным ценам.
Другим поло!ей и кате. льным для пользователя фактом является то, что, несмотря на огромное Число взводителей и телекоммуникационных компаний, технология подключения к секр и , об!пего пользования постоянно унифицируется. Таким образом, если не удается ткм о прот януть кабель через дорогу, можно выбрать одну из конкурирующих компаний зпя „передачи информации по ее сетям. Применение сетей общего пользования для передачи информации может опреде„ся и другими причинами. В некоторых типах производств необходимо собирать икч' кформацию с объектов, имеющих значительную географическую протяженность, пари мер при наблюдении за ли ! !ням и электропередачи, системами водо- или газо,„збжения.
В ряде случаев сооруясение собственных коммуникационных линий для кпблюдения за удаленной на 100 километров трансформаторной подстанцией может пказаться непрактичным. Это типичная ситуация, когда рационально привлечение постороннего поставщика услуг связи. Приведенное ниже описание — короткое введение в сети общего назначения ! точки зрения подключения абонентов. Внутренние механизмы этих сетей рассмат1пипаться не будут. 881 Телефонная сеть и модемы Телефонная сеть справедливо может считаться одним из современных чудес сне- ги. Она существует, работает и ее можно использовать для передачи информации. 0ип соединяет примерно полмиллиарда телефонов во всех странах мира и обеспечи- вает, хотя и не всегда, вполне удовлетворительное качество связи, Это хороший при- ипр того, как очень сложная система может постепенно развиваться на сравнительно "Ростой основе, вместо того чтобы строиться по плану, как это принято сейчас До папств современного состояния телефонная система развивалась в течение более ста ппт ег Безусловно, телефонные сети отражают и значительные различия между страна- ии, мира.
По оценкам ООН телефон недоступен примерно двум третям населения планеты ~ ~очки зРения передачи информации типовое телефонное соединение является ппохой ' хой средой Полоса пропускания составляет приблиаительно 3000 Гц, что доста- "ппно и?!ения о для Различимои передачи человеческого голоса, но малоприемлемо с точки ия дан ых. Ограничение ширины полосы прону ания прои холит влей в- 'пхьност ств не из-за качества цепей в телефонном аппарате и не из-за свойств каоель- "х лини", потев Кб "ий, которые могут обеспечивать скорости передачи данных до нескольких пых ли„ ' КбитУс, а из-за фильтров, установленных на телефонных станциях и телефон.
линиях. Частотный спектр искусственно сужается, чтобы обеспечить сжатие "улье .„ тнплексирование для передачи на большие расстояния. В телефонных систе- ипх с„,, четаются аналоговые и цифровые технологии. Голосовой сигнал абонента пиедае д' ется па ближайшую телефоннупо станцию по витой паре (аналоговая форма). атея лефонной станции сигнал преобразу с" цифровую форму и передается по ско- ппстнп, "ым мультиплсксным каналам (по У и оптоволоконному кабелю, по спут- медном ! ико„ вмм или микроволновым канала~ " пую'цей станции.
Здесь выделяется исм)дослел ю д"Ый сигнал и по витой паре передав иту. ается абонент . 409 408 Глава 9. цифровые коммуникации в управлени~ "Роцесснв„ 8 применение сетей общего пользования Р8 ц ф вую информацию нельзя передавать по телефонной линии непосредстлсп но, поскольку узкая полоса пропускания срежет постоянные составляющие и „, зит сигналы, изменяющиеся с высокой частотой. Чтобы преодолеть эти труди п Риме нЯ ютсЯ модемы, котоРые согласУют цифРовые данные с хаРактеристикамп с лефонной линии.
Слово "модем" является аббревиатурой от "модуляторядемодт „ тор". Модем относится к аппаратуре окончания канала данных (раздел 9,3.6). Мо генерирует несущую с час отой от 1000 до 2000 Гц и модулируе' " в со о ве стзпн с передаваемой информац ф . санией. Частота и тип модуляции (амплитудная, частотная фазовая) меняются в зависимости от стандарта, Режим работы модема может быть полудуплексным или дуплексным. В ссолудлп локоном режиме одно ст но устройство в каждый момент времени является передаюпсн„ другое — принимающим.
Оающим. Изляенение направления передачи опрелеляется протоке. лом. дуплексном ре , . В . ом режиме для передачи в разных направлениях используютсл рвв. ные частоты, поэтому прием и перелача месут выполняться одновременно. Некотн. рые из современных модемо одемов способны адаптироваться к характеристикам сети, скоростям перелачи и други и другим параметрам. Обычный интерфейс между ЭВМ нлк терминалом и модемом.— Е1А-232-О(раздел 9.3.6), Модемы, ра отасощие на о б е на основе слолсных схем кодирования, достигают сегодня приблизительно половины максимальной теоретической скорости передачи, опре- деляемой теоремой Шеннона (уравнение 9.3).
Пряя наличии шума их эффектив- ность быстро уменьшается, а необходимость применения схем коррекции снижмс их реальную пропускную способность до уровня, меныпего, чем у более медлен- ных сх модемов. Типичные людемы для обычных те еф " л.фонных линий работают в дн. и, "и 57 600 бнт7с апазоне между 9600 и 19 200 битясс, а некоторые достигают скорости 57 60 7 на хороших линиях с высоким отношением сигна.,' у . р л,'ш м. Ско остные модемы нв. г т автоматически переключаться на меньшие скоро, ости, если это необходннл гут а " из-за низкого качества линии и узкой полосы пр у с п оп скания. Скорость 30 000 батя'с является практически верхним пределом лля перед ачи информапии по обычннвс з астет.
Современная тенденция м телефонным линиям и, скорее всего, не возрастет. р овыми с большей пропускной сносе ключается в замене аналоговых линий цифровым ностью. ьзуется 1'ешенпе, которое позволяет увеличить скоро р ость переда си данных и исполь, . кесто ТОГО в некоторых конструкциях модемов, — эт , — это сжатие данных. Например, вместо т анляа' й, более эффективно послать управ чтобы посылать последовательно сто нулей, ..
фф ь сжа. иаков — это нули. Эффективность ший код, означающий, что следующие 100знаков —. у . ь тия д анных зависит от их вида. Значительног р ' ля да овыиг ьппаможнодостичьдлядз жати,, н соде жат повтог- с избыточностью, но сжати жатие неэффективно, если данные не р и изменяются по закону, близкому к случайному. 9.8.2. Цифровые сети бам передачи пифровых данных относятся: К наиболее важным спасо ам и — коммутация цепей (устройств); выделенные линии; коммутация сообщений; — коммутация пакетов. мутация цепей КоммУтации цепей (УстРойств) (сггсшк тлиЬтд) — это непосРелственное соединени н„е двух устройств с помощью физического тракта перелачи, например модемов ез телефонную сеть.
Соединение устанавливается после набора номера и остается „,рез явным до тех пор, пока одно из устройств не инициирует его разрыв — "повесит сру бку", Название происходит от того, что на старых декадно-шатовых ЛТС при уссвн онке соединения происходит замыкание контактов соответствующих реле, после „,„р возникает прямой физический тракт передачи между двумя оконечными уст;яствами.
Стоимость зависит от продолжительности соединения. 8ьсделенные линии Выделенная линия (1еавес1 (вне) — это постоянно установленное соединение межж двумя определеннылси точками. Для передачи данных используются обычные вналоговые линии повышенного качества, т. е. специально протестированные и экравнрованные, чтобы обеспечивать большую полосу пропускания и отношение сигсслвушулс и, соответственно, пропускную способность.