Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных (1130069), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Па рис. 3.15 показана структура уровней ставларта Ы8аЬ11 Егйеп|ег, Как и в стандарте тазг Егйе| пег, в СййаЬ)г Ебзе|пе| не существует универсальной схемы кодирования сигнала, которая была бы идеальной для всех физических иггтерфейсов: для стандартов 1ОООВазе-ЕХУБХ||СХ используется сигнальная схема 8Вг'1ОВ, а для стандарта 1000Вазе-Т— специальный расп|иренный линейный код ТХГТ2. Функцию кодирования выполняет подуровень кодирования РС8, размещенный, как и в Гам Е|Ье| пег, ниже средонезависимого интерфейса ОМП.
СМП-интерфейс. Средонезависимый интерфейс СМ!1 (818абп |пег((а 1пдерепг)еп| 1пгеггасе) обеспечивает взаимодействие между уровнем МАС (см. гл. 4) и физическим уровнем. СМП-и|гтерфейс является расширением интерфейса МН и может поддерживать скорости передачи 1О, 100 и 1 000 Мбитг|с. Также, имея отдельные 8-битовые приемник и передатчик, он может поддерживать полудуплексный и дуплексный режимы. Кроме того, СМП-интерфейс несет один сигнал, обеспечивающий синхронизацию (с1ос)г з18па1), и два сигнала состояния линии; один из них (в состоянии ОЬ() указывает наличие несущей, а второй (в состоянии ОЬ)) — говорит об отсутствии коллизий. Также ОМИ-интерфейс обеспечивает еще несколько сигнальных каналов и питание.
Его трансиверный модуль, охватывающий физический уровень и обеспечивающий один из физических средозависимых интерфейсов, может подключаться, например к коммутатору С||йаЬВ Е|Ьегпег через ОМП-интерфейс. Подуровень физического кодирования РСЯ. При подключении интерфейсов группы 1000Вазе-Х подуровень РС8 использует блочное избыточное кодирование по схеме 8В||10В, в которой на основе сложной кодовой таблицы каждые восемь входных битов, предназначенные для передачи, преобразуются в 10-битовые символы (сог)е цгоцрз). Кроме того, в выходном последовательном потоке добавляются специальные контрольные 10-битовые символы.
Примером контрольных символов могут служить символы, используемые для расширения носителя (дополняющие кадр СййаЬ|| Е|йегпе| до его минимального размера — 512 байт). Подобное увеличение длины передаваемых блоков данных связано с тем, что при использовании каналов с множественным доступом (а именно такими являются все виды Е|йегпе|) минимальная длина единицы передаваемых данных непосредственно зависит от скорости передачи; чем выше скорость, тем больше ее длина (см. гл.
4). При полключени и интерфейса 1000Вазе-Т подуровень РСЯ осуществляет специальное помехоустойчивое кодирование для обеспечения передачи по витой паре ()ТР катеп|рии 5 на расстояние до 100 м. 14а Физическом уровне С08аЬ|| ЕО|егпе| используется несколько интерфейсов, включая традиционную витую пару категории 5, а так- 100 -...;;:!'"-' .-многомодовое и одномодовое оптическое волокно. Всего, как уже ~сочилось, определены четыре различных типа физических интер;;;ьейсов сРеды, котоРые определены в спецификациЯх стандаРтов -802Дв (1000Ваве-Х) и 802.3аЬ (1ОООВазе-Т) Интерфейс 1000Ваве-Х основан на стандарте физического уров- язГ)Ьге СЬаппе1, который мы рассматривать не будем.
Отметим ,лько, что Г)Ьге СЬаппе! — это СПД, обеспечивающая высокосковкбетной обмен большими объемами данных для рабочих станций, ,унеркомпьютеров, устройств хранения и периферийных устройств ;,.Гтбге СЬаппе1 имеет четрехуровневую архитектуру, два нижних уров. ),о которой ГС-0 (интерфейсы и среда) и ГС-1 (кодирование-декоди- "~"'епвание) перенесены в О18аЬ11 Е1Ьегпес. Поскольку Г)Ьге СЬаппе! -япндяется одобренной технологией, то такое перенесение сильно ' ~ВВратило время на разработку оригинального стандарта О!8аЬ)! ,,;Буйзвгпет :;",:;1 .Интерфейс 1ОООВазе-Т является стандартным интерфейсом стан'~а)рта О18аЬ!1 Е1Ьегпег, служащим для передачи данных по неэкрани. -"р!)ванной витой паре категории 5 и выше на расстояния до 100 м.
Для :."гв)спй передачи используются все четыре пары медного кабеля, при -:.!~~оМ скорость передачи по одной паре кабеля составляет 250 Мбит!с ;,",(1)йиньгй стандарт обеспечивает дуплексную передачу данных, причем , 'По':каждой паре сразу в двух направлениях (двойной дуплекс) ,':~:,-":Технически реализовать дуплексную передачу со скоростью ,' фХбитус по витой паре ПТР категории 5 оказалось значительно слож'.,Йейрчем в стандарте 100Ваве-ТХ. Для использования в стандарте .;,.:ЙООВаве-Т рассматривались первоначально несколько методов коди- .::-.ВГ)лапин, среди которых было выбрано пятиуровневое импульсно."зг)ФИитудное кодирование РАМ-5 -;~:;-Поясним, почему было выбрано пятиуровневое кодирование ,'Браспространенном четырехуровневом кодировании вхолягцие биты '-:)дорабатываются парами.
При этом возможны четыре различные ',(!)Зь)бинации — 00, 01, 10, 11. Для каждой пары бит передатчик может ":~~йновить свой уровень напряжения передаваемого сигнала, что ",Маньшает в 2 раза частоту модуляции четырехуровневого сигнала ~Чо 125 до 250 МГц), а следовательно, частоту излучения. Пятый уро.-'з)в)гь добавляется для создания избыточности кода, т.е. лля обеспе'.:",~йия возможности коррекции ошибок при приеме 3.4.
Беспроводная связь 3.4. У. Общие сведения В наше время существуют категории пользователей, которым ' '-!:~Ребуется постоянно находиться на связи, получать электронную по- -',.ФУ,' иметь доступ к данным и т. п. Как уже отмечалось во введении, "~евгбдня управление сложными техническими объектами осуществля- 10! ется посредством распределенных вычислительных комплексов, часть вычислительных ресурсов которых располагается на самом объекте, а часть вне его. При этом управляемый объект не всегда имеет наземнос базирование и может быть мобильным.
В таких случаях витая пара, коаксиальный кабель и оптоволокно не могут обеспечить передачу данных между компонентами управляющего вычислительного комплекса. Тенденции в области приложений, которые также отмечались во введении, позволяют утверждать, что будущее за беспроводными соединениями и оптоволокном. Все мобильные средства коммуникации и обработки информации будут беспроводными, Беспроводная связь востребована не только для мобильных вычислительных средств, но и там, где прокладка любого кабеля затруднительна либо невозможна (горы, старые здания), либо если требуется быстрое создание коммуникации.
Это особенно актуально для нашей страны, где почти 2/3 территории приходится на зону вечной мерзлоты и горы. 3.4.2. Электромагнитный спектр Напомним, что в вакууме электромагнитная волна распространяется со скоростью света (с = 3 10' м/с). В медном проводнике эта скорость составляет 2/3 от скорости в вакууме. Обозначим/' — частоту, ). — длину волны. Фундаментальное соотношение между/; с и Х имеет вид (3.2) Поскольку скорость света — это константа, зная /, мы знаем Х, и наоборот. Например, волны при частоте в 1 МГц согласно соотношению (3.2) имеют длину 300 м, а волны длиной 1 см имеют частоту 30 ГГц, Напомним, что длина волны определяет размер и геометрию антенны. Длина антенны как у приемника, так и у передатчика, и длина излучаемой-принимаемой ею волны связаны определенными соотношениями. При определенных условиях, которые будут рассмотрены далее, волны распространяются в строго определенном направлении.
В этом случае антенна приемника должна быть должным образом ориентирована в пространстве по отношению к антенне передатчика, чтобы принимать сигналы. При других условиях антенна передатчика распространяет электромагнитные волны во всех направлениях. Для передачи информации из всего спектра частот, представленных на Рис. 3.16, используют только следующие диапазоны; радио- диапазон, микроволновый, инфракрасный, видимый и частично ультрафиолетовый.
Диапазоны рентгеновского излучения, гамма- 102 :;=:;!:!уг ц щ" щ' !0' щ" щ" 10" 10" 1оы Радио Микро- Инфра- волновый красный Вилимый '.,„,; !ц !Оа !0! Ще Щт Щв !0а Щ!о 10ы щ'в щге щы 1вы Рентгеновские Гамма- лучи лучи 10!т !О!т !О!4 10в 10ы „!!'.,~р~ца ЬР МР НР УНР Г!НР ЗНР ВНт ;",-"Ф! ,:, „!езеяс: 3.16. Использование электромагнитного спектра для передачи данных ~~~р)!дучения и большая часть ультрафиолетового, включаюшие в себя '.;~:!Вряьшие частоты, а следовательно, предпочтительные для передачи, .,'."аахфебуют, однако, использования сложной аппаратуры для генерапии ':!"~~:".Маодуляции, сигналы в них плохо преодолевают препятствия и, что ,';-,"",'ржов главное, они опасны для живой материи ::;"'г!',='~::,:В нижней части рис. 3.16 диапазоны, используемые для передачи , -';;.!Внформации, перечислены в соответствии с их официальными на'!г~~))аниями МСЭ (ГТ()): (.Г-диапазон, т.е.
диапазон длинных волн .'~'ф)у))ержит волны длиной от 1 до 10 км (примерно от 30 до 300 кГц) ,-.~:"~6Ьревиатуры ЬЕ„МГ, НГ, соответствуюшие отечественным аббре-;,"'>~~!!!лтурам ДВ, СВ, КВ (т. е. длинные волны, средние и короткие), ::;".т~!Эявились, когда еше никто и не думал об использовании частот """;,'~$~гяьше 10 МГц.
Позднее появились аббревиатуры УНГ, ()Нг (очень ,-;~~~йсокие, ультравысокие частоты) и т. д !';,'.~~4::,Количество данных, передаваемых электромагнитной волной, -;та~!т)ределяется ее шириной, т.е. спектром частот гармоник, составляю: -." Фйх эту волну. При определенных условиях на низких частотах можг,=:.тай:закодировать несколько бит данных на! Гц, но на высоких часто- „:,~;;',",й)а это число можно довести до 40 бит. Следовательно, по кабелю с ;йт!лосой пропускания 500 МГц можно передавать данные со скороью несколько гигабит в секунду. Учитывая широкую полосу про,';,.:~кания оптоволоконного кабеля, становится ясно, почему оптово' ';~%~)гно столь привлекательно для сетей ЭВМ ';;; ' В табл. 3.6 представлены характеристики различных частотных "-,;:"'а!в!!апазонов кешив уравнение (3.2) относительно Ги продифференцировав по -'~г! Получим выражение (3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
