answers2010 (1131265), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Примеры: «Ямал» Газпрома, «Банкир»

29. Тенденции развития современных спутниковых систем связи

основные проекты спутниковых систем высокоскоростной связи. Эти проекты нацелены, прежде всего, на развитие услуг связи и персонального доступа в Интернет.

Система спутниковой связи и передачи данных ASTROLINK

В системе предполагается использовать девять геостационарных ИСЗ

Система предусматривает цифровую телефонную связь, передачу данных и трансляцию широкополосной видеоинформации для медицинских учреждений, правительственных организаций, транспортных и туристических компаний. Предусматривается организация распространения электронных версий различных изданий, дистанционное обучение, передача медицинских томографических данных и решение многих других задач, требующих передачи больших объемов информации.

Наземный сегмент будет включать стационарные и передвижные абонентские станции с антеннами диаметром 65, 85 и 120 см. Станции предусматривают систему автоматического поддержания уровня излучаемой мощности и рассчитаны на работу в ISDN-сетях и сетях, использующих технологию АТМ.

Межрегиональная система спутниковой связи и передачи данных SPACEWAY

Система SPASEWAY предназначена для организации международных видеотелефонных сетей и высокоинформативных сетей передачи данных в глобальном масштабе.

Космический сегмент по проекту предусматривает 17 геостационарных ИСЗ

Рабочие зоны формируются многолучевыми антеннами. Каждый из 48 лучей поддерживает передачу цифрового потока со скоростью 92 Мбит/с. На Земле используются различные типы абонентских станций USAT с диаметром антенны 66 см и передатчиками примерно 2 Вт.

Спутниковая система для видеотелефонной связи в США CYBERSTAR

Космический сегмент системы CYBERSTAR предусматривает создание кластера из трех геостационарных ИСЗ CYBERSTAR (дополнительный резервный ИСЗ будет находиться на Земле). Спутники должны обеспечить трансляцию сверхширокополосной информации для обеспечения многоканальной цифровой видеотелефонной связи на территории США (включая Аляску и Гавайи). Ретрансляционная аппаратура ИСЗ обеспечивает регенерацию сигналов. Для абонентов сетей VSAT используются скорости передачи информации от 384 Кбит/сек. до 3,088 Мбит/сек. Станции VSAT имеют диаметр антенны 0,7-1,5 м.

Низкоорбитальная система спутниковой связи и передачи данных SKYBRIDGE

Система SKYBRIDGE предусматривает интеграцию наземных сетей связи (включая сотовые) и предоставляет следующие виды услуг:

1. Работа в сети Интернет в режимах обмена и доступа к электронным базам данных

2. Оплата покупок, рекламируемых в телевизионных программах

3. Дистанционное обучение, проведение видеоконференций, пересылка файлов, электронная почта

4. Видеотелефонная связь

5. Развлекательные телевизионные программы по заказу абонента, интерактивные компьютерные игры

6. Передача информации медицинской диагностики, дистанционные медицинские консультации

Для регионов, в которых средства наземных сетей связи развиты слабо, система SKYBRIDGE может стать основой их создания и наращивания на современном уровне.

Система спутниковой связи и передачи данных TELEDESIC

Система спутниковой связи TELEDESIC принципиально отличается от других систем спутниковой связи как по назначению, так и по предполагаемым техническим решениям. В первую очередь, она обеспечивает не только фиксированных, но и подвижных абонентов высококачественной телефонной связью, а также другие службы, нуждающиеся в обмене широкополосной информацией в глобальном масштабе. По своей потенциальной пропускной способности система сравнима с волоконнооптической и рассчитана на их совместную эксплуатацию в магистральных линиях связи.

Космический сегмент системы образован группировкой из 288 ИСЗ. Для обеспечения глобальной зоны обслуживания в системе TELEDESIC предусматриваются межспутниковые радиолинии. Наземный сегмент состоит из различных терминалов. Для фиксированных абонентов предусматриваются терминалы с антеннами диаметром 0,16-1,8 м, для мобильных - 0,08 м. Мощность передающих устройств 0,01-4,7 Вт. Скорость передачи в зависимости от типа терминала и его комплектации составляет 16 кбит/сек. - 2,048 Мбит/сек. Для организации высокоскоростных линий связи используются терминалы с антеннами диаметром от 0,28 до 1,6 м при мощности передатчиков от 1 до 49 Вт в зависимости от требуемой скорости потока от 155,5 Мбит/сек. до 1,24416 Гбит/сек.

30. Проблемы передачи данных на канальном уровне (Сервис, предоставляемый сетевому уровню, Разбиение на кадры, Контроль ошибок, Управление потоком). Простейшие протоколы канала данных (Симплекс протокол без ограничений, Симплекс старт стопный протокол, Симплексный протокол для канала с шумом).

Основная задача канального уровня - обеспечить сервис сетевому уровню по передаче и приему данных. Назначение этого сервиса - передать данные от процесса на сетевом уровне одной машины процессу на сетевой уровень другой машины.

три общих видов сервиса:

1. Сервис без уведомления и без соединения

2. Сервис с уведомлением и без соединения

3. Сервис с уведомлением и с соединением

Сервис, создаваемый канальным уровнем для сетевого уровня, опирается на сервис, создаваемый физическим уровнем. На физическом уровне принимают и передают потоки битов. Отправленное количество битов не обязательно должно быть равно принятому количеству битов, значение посланного бита также не обязательно должно быть равно принятому значению бита. Поэтому на канальном уровне нужны специальные действия по обнаружению и исправлению таких ошибок.

Типовой подход к решению подобных проблем - разбиение потока битов на кадры, подсчет контрольной суммы для каждого кадра и передача этой суммы вместе с кадром данных. На канальном уровне должны быть приняты меры к исправлению ошибки, например, сбросить плохой кадр и послать сообщение об ошибке тому, кто прислал этот кадр.

четыре основных метода:

1. счетчик символов

2. вставка специальных стартовых и конечных символов

3. вставка стартовых и концевых битов

4. нарушение кодировки на физическом уровне

На практике используют, как правило, комбинацию этих методов.

кадр-подтверждение, таймеры, нумерация кадров

может случиться, что отправитель будет посылать кадры столь часто, что получатель не будет успевать их обрабатывать. Для борьбы с такими ситуациями вводят специальный механизм управления потоком. Этот механизм предполагает обратную связь между отправителем и получателем, которая позволяет им урегулировать темп передачи. Прежде чем отправитель начнет передачу, он спрашивает у получателя, сколько кадров тот может принять. Получатель сообщает ему определенное число. Отправитель, после того как передаст это число кадров, должен приостановить передачу и спросить у получателя еще раз, сколько кадров тот может принять, и т.д.

Симплекс-протокол без ограничений

Данные передаются только в одном направлении. Получатель и отправитель всегда готовы к отправке и получению данных. Время обработки данных игнорируется. Предполагается, что буфер неограниченного размера. Данные в канале не теряются и не искажаются.

Симплексный старт-стопный протокол

Теперь снимем одно из ограничений предыдущего протокола - способность сетевого уровня обрабатывать поступающие данные сколь угодно быстро. Все остальные предположения остаются в силе: канал абсолютно надежный, трафик однонаправленный.

Основная проблема - как предотвратить ситуацию, когда отправитель «заваливает» данными получателя. Если получателю требуется время Δt, чтобы исполнить from_physical_layer плюс to_network_layer, то отправитель должен передавать данные со средней скоростью один кадр в Δt.

Решением такой проблемы может быть введение коротких специальных служебных сообщений. Получатель, получив один или несколько кадров, отправляет отправителю короткий специальный кадр, означающий, что отправитель может передавать следующий.

Симплексный протокол для канала с шумом

Основная проблема при передаче состоит в том, что кадр с подтверждением о получении может потеряться целиком. Как отличить кадр, переданный первый раз, от кадра, переданного повторно?

Одно из очевидных решений - нумерация передаваемых кадров. Однако сколько места отводить под эту нумерацию? Поскольку проблема различения стоит для кадров m и m+1, то достаточно одного разряда. 0 - для только что посланного кадра и 1 - для следующего ожидаемого. Все кадры, не содержащие корректной нумерации, просто сбрасываются при приеме.

31. Проблемы передачи данных на канальном уровне (Сервис, предоставляемый сетевому уровню, Разбиение на кадры, Контроль ошибок, Управление потоком). Обнаружение и исправление ошибок (Коды исправляющие ошибки, Коды обнаруживающие ошибки).

Основная задача канального уровня - обеспечить сервис сетевому уровню по передаче и приему данных. Назначение этого сервиса - передать данные от процесса на сетевом уровне одной машины процессу на сетевой уровень другой машины.

три общих видов сервиса:

1. Сервис без уведомления и без соединения

2. Сервис с уведомлением и без соединения

3. Сервис с уведомлением и с соединением

Сервис, создаваемый канальным уровнем для сетевого уровня, опирается на сервис, создаваемый физическим уровнем. На физическом уровне принимают и передают потоки битов. Отправленное количество битов не обязательно должно быть равно принятому количеству битов, значение посланного бита также не обязательно должно быть равно принятому значению бита. Поэтому на канальном уровне нужны специальные действия по обнаружению и исправлению таких ошибок.

Типовой подход к решению подобных проблем - разбиение потока битов на кадры, подсчет контрольной суммы для каждого кадра и передача этой суммы вместе с кадром данных. На канальном уровне должны быть приняты меры к исправлению ошибки, например, сбросить плохой кадр и послать сообщение об ошибке тому, кто прислал этот кадр.

четыре основных метода:

1. счетчик символов

2. вставка специальных стартовых и конечных символов

3. вставка стартовых и концевых битов

4. нарушение кодировки на физическом уровне

На практике используют, как правило, комбинацию этих методов.

кадр-подтверждение, таймеры, нумерация кадров

может случиться, что отправитель будет посылать кадры столь часто, что получатель не будет успевать их обрабатывать. Для борьбы с такими ситуациями вводят специальный механизм управления потоком. Этот механизм предполагает обратную связь между отправителем и получателем, которая позволяет им урегулировать темп передачи. Прежде чем отправитель начнет передачу, он спрашивает у получателя, сколько кадров тот может принять. Получатель сообщает ему определенное число. Отправитель, после того как передаст это число кадров, должен приостановить передачу и спросить у получателя еще раз, сколько кадров тот может принять, и т.д.

Пусть данные занимают m разрядов, и мы добавляем r избыточных, контрольных разрядов. Нам необходимо передать слово длины n = m+r, которое называют n-битовым кодословом. Пусть у нас есть два кодослова - 10001001 и 10110001. С помощью операции EXCLUSIVE OR легко определить число различных разрядов в двух кодословах. В данном случае таких разрядов 3. Количество разных битов в двух кодословах называется расстоянием Хемминга между этими словами. Поэтому, если два кодослова находятся на расстоянии d по Хеммингу, это значит, что надо преобразовать ровно d разрядов, чтобы преобразовать одно кодослово в другое.

В силу того, что избыточные контрольные разряды могут принимать только вполне определенные значения, то не все 2n кодовых слов возможны. Зная алгоритм установки контрольных разрядов, мы можем вычислить минимальное расстояние по Хеммингу между двумя правильными кодословами.

Способен код исправлять ошибки или только обнаруживать их - зависит от расстояния между кодословами по Хеммингу. Если мы хотим обнаруживать d ошибок, то необходимо, чтобы два кодослова отстояли друг от друга на расстоянии d+1.

Простым примером кода с обнаружением одной ошибки является код с битом четности. Конструкция его такова: к исходному кодослову добавляется бит четности. Если число единиц в исходном кодослове четно, то значение этого бита - 0. Если нечетно, то - 1. Кодослова с битом четности имеют расстояние Хемминга 2, так как любая ошибка в одном бите породит ошибку четности. Однако, если возможны двойные ошибки, то бит четности проблему не решит.

Оценим минимальное количество контрольных разрядов, необходимое для исправления одиночных ошибок. Пусть у нас есть код из m бит сообщения и r контрольных бит. Каждое из 2n правильных сообщений имеет n неправильных кодослов на расстоянии 1. Таким образом, с каждым из 2m кодослов связано n+1 кодослов. Так как общее число кодослов - 2n, то (n+1)2m≤2, учитывая, что n=m+r, получаем:

(m+r+1) ≤ 2r

Код Хемминга может исправлять только одиночные ошибки. Однако есть прием, который позволяет распространить идеи Хемминга на случай групповых ошибок. Пусть нам надо передать k кодослов. Расположим их в виде матрицы: одно слово - строка. Обычно передают слово за словом. Но мы поступим иначе, передадим слово длины k из первых разрядов всех слов, затем - вторых, и т.д. После приема всех слов матрица восстанавливается. Если мы хотим обнаруживать групповые ошибки размера k, то в каждой строке восстановленной матрицы будет не более одной ошибки. А с одиночными ошибками код Хемминга справится.

Коды с обнаружением ошибок

Применение техники четности «в лоб» в случае групповых ошибок не даст нужного результата. Однако ее можно скорректировать. Пусть нам требуется передать n слов по k бит. Расположим их в виде матрицы n х k. Для каждого столбца вычислим бит четности и разместим его в дополнительной строке. Матрица затем передается по строкам. При получении матрица восстанавливается, и если хоть один бит нарушен, то весь блок передается повторно.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)