Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Согласно теореме Котельникова, величину dt определяют следующим образом: для неискаженной передачи должно быть не менеедвух отсчетов на период колебаний, соответствующий высшей составляющейв частотном спектре сигнала. Требуемую пропускную способность определяют, исходя из условия обеспечения передачи голоса с частотным диапазономдо 4 кГц при кодировании восемью (или семью) битами.
Отсюда получаем,что частота отсчетов (передачи байтов) равна 8 кГц, т. е. биты передаются счастотой 64 кГц (или 56 кГц при семибитовой кодировке).612. Техническое обеспечение САПР1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1о И£оп.гщпопп.пгВремяРис. 2.7. Манчестерское кодированиеВ цифровых каналах для представления двоичной информации преимущественно используют самосинхронизирующийся манчестерский код. Примерманчестерского кода представлен на рис.
2.7. Самосинхронизация избавляетот необходимости иметь дополнительную линию связи для передачи синхронизирующих импульсов. Самосинхронизация обеспечивается благодаря формированию синхроимпульсов из перепадов, имеющихся в каждом такте манчестерского кода.Различают несколько технологий связи, основанных на цифровых каналах.В качестве магистральных каналов передачи данных в США и Японии применяют стандартную многоканальную систему Т1 (иначе DS-1).
Она включает в себя 24 цифровых канала, называемых DS-0 (Digital Signal-0). В каждомканале применена ИКМ с частотой следования отсчетов 8 кГц и квантованиемсигналов по 28 = 256 уровням, что обеспечивает скорость передачи 64 кбит/сна один канал или 1554 кбит/с на аппаратуру Т1. В Европе широко распространена аппаратура Е1 с 32 каналами по 64 кбит/с, т. е. с общей скоростью 2048кбит/с. Применяются также каналы ТЗ (или DS-3), состоящие из 28 каналов Т1(45 Мбит/с); Т4, объединяющие 6 каналов ТЗ, их аналоги ЕЗ и Е4 соответственно. Они находят преимущественное распространение в частных высокоскоростных сетях.В канале Т1 использовано временное мультиплексирование (TDM).
Все 24канала передают в мультиплексор по одному байту, образуя 192-битный кадр сдобавлением одного бита синхронизации. Суперкадр составляют 24 кадра. Внем имеются контрольный код и синхронизирующая комбинация. Сборкуинформации из нескольких линий и ее размещение в магистрали Т1 осуществляетмультиплексор. Канал DS-0 (один слот) соответствует одной из входных линий, т. е. реализуется коммутация каналов. Некоторые мультиплексоры позволяют маршрутизировать потоки данных, направляя их в другие мультиплексоры, связанные с другими каналами Т1, хотя собственно каналы Т1называют некоммутируемыми.При обычном мультиплексировании каждому соединению выделяетсяопределенный слот (например, канал DS-0). Если же этот слот не используетсяиз-за недогрузки канала по этому соединению, но по другим соединениям трафик значительный, то эффективность будет невысокой.
Загружать свободныеслоты или, другими словами, динамически перераспределять слоты можно,используя так называемые статистические мультиплексоры на основе микропроцессоров. В этом случае временно весь канал DS-1 или его часть отдаетсяодному соединению с указанием адреса назначения.622.6. Каналы передачи данных в корпоративных сетяхВ современных сетях важное значение имеет передача как данных, представляемых дискретными сигналами, так и аналоговой информации (например,голос и видеоизображения первоначально имеют аналоговую форму).
Поэтомудля многих применений современные сети должны быть сетями интегрального обслуживания. Наиболее перспективными сетями интегрального обслуживания являются сети с цифровыми каналами передачи данных, например сетиISDN (Integrated Service Digital Network).Сети ISDN могут быть коммутируемыми и некоммутируемыми. Различаютобычные ISDN со скоростями от 56 кбит/с до 1,54 Мбит/с и широкополосныеISDN (Broadband ISDN, или B-ISDN) со скоростями 155 ...
2048 Мбит/с.Применяют два варианта обычных сетей ISDN — базовый и специальный.В базовом варианте имеются два канала по 64 кбит/с (эти каналы называют5-каналами) и один служебный канал с 16 кбит/с (D-канал). В специальномварианте — 23 канала В по 64 кбит/с и один или два служебных канала D по16 кбит/с. Каналы В можно использовать для передачи как закодированнойголосовой информации (коммутация каналов), так и пакетов.
Служебные каналы используются для сигнализации — передачи команд, в частности для вызова соединения.Очевидно, что для реализации технологий Т1, ТЗ, ISDN необходимо выбиратьсреду передачи данных с соответствующей полосой пропускания.Схема ISDN показана на рис. 2.8. Здесь ^-соединение представляет собойчетырехпроводную витую пару. Если оконечное оборудование не имеетинтерфейса ISDN, то его подключают к S-линии через специальный адаптерТА. Устройство NT2 объединяет S-линии в одну Г-шину, которая имеет два провода от передатчика и два — к приемнику.
Устройство NT1 реализует схему эхокомпенсации (рис. 2.9) и служит для интерфейса Г-шины с обычной телефоннойдвухпроводной абонентской линией U.RS-232/V.35Рис. 2.8. Схема ISDN632. Техническое обеспечение САПРПередатчикПриемник,i •"•4<в линиюJРис. 2.9. Эхо-компенсацияДля подключения клиентов к узлам магистральной сети с применением на«последней миле» обычного телефонного кабеля чаще всего используют цифровые абонентские линии xDSL (наряду с ISDN-каналами). К числу xDSLотносят HDSL (High-bit-rate Digital Subcriber Line), SDSL (Single Pair SymmetricalDigital Subcriber Line), ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line) и др.
Например,в HDSL используют две пары проводов, амплитудно-фазовая модуляция безнесущей обеспечивает пропускную способность до 2 Мбит/с на расстоянии до5,4 км. Применяемые для кодирования устройства также называют модемами.Собственно ISDN можно рассматривать как разновидность xDSL.Организация дуплексной связиДля организации дуплексной связи, т. е. одновременной передачи информациипо линии в обоих направлениях, используют следующие способы:четырехпроводная линия связи — одна пара проводов для прямой и другая — для обратной передачи, что, естественно, дорого;частотное разделение — прямая и обратная передачи ведутся на разных частотах, но при этом полоса для каждого направления сужается более чем вдвоепо сравнению с полосой симплексной (однонаправленной) связи;эхо-компенсация—при установлении соединения с помощью посылки зондирующего сигнала определяются параметры (запаздывание и мощность) эха — отраженного собственного сигнала; в дальнейшем из принимаемого сигнала вычитается эхо собственного сигнала (см.
рис. 2.9).2.7. Стеки протоколов и типы сетейв автоматизированных системахПротокол TCPПротоколы, используемые совместно в сетях определенного типа,объединяют в совокупности, называемые стеками протоколов. Широкоизвестны стеки протоколов ТСРЯР, SPX/IPX, X.25, Frame Relay (FR), ATM,семиуровневые протоколы ЭМВОС.642.7. Стеки протоколов и типы сетейНаибольшее распространение получили протоколы TCP/IP в связи с их использованием в качестве основных в сети Internet. TCP/IP — пятиуровневыепротоколы, но базовыми среди них, давшими название всей совокупности, являются протокол транспортного уровня TCP (Transmission Control Protocol )ипротокол сетевого уровня IP (Internet Protocol). Эти протоколы поддерживаются такими ОС, как Unix и Windows-95/NT.TCP —дуплексный транспортный протокол с установлением соединения.
Подустановлением соединения подразумевают установление виртуального канала в сети путем обмена запросом и согласием на соединение между отправителем и получателем сообщения. К другим функциям TCP относятся упаковка и распаковка пакетов на концах транспортного соединения; управлениепотоком - получатель одновременно с подтверждением правильности передачи сообщает размер окна, т.
е. число пакетов, которые получатель готов принять, или, что практически то же самое, число пакетов, которые отправительможет послать в сеть, не дожидаясь получения подтверждения об их правильном приеме; помещение срочных данных между специальными указателями,т. е. возможность управлять скоростью передачи.В программном обеспечении протокола TCP имеется программа-агент, которая постоянно готова к работе и при приходе запроса и установлении соединения генерирует свою копию для обслуживания создаваемого соединения,а сама программа-родитель ждет новых вызовов.В схеме установления соединения в сетях клиент — сервер предусмотренапосылка клиентом запроса на соединение (команда ACTIVE_OPEN) суказанием адреса сервера, тайм-аута (времени жизни), уровня секретности.Можно сразу же поместить в запрос данные (тогда используется командаACTIVE_OPEN_WITH_DATA).
Если сервер готов к связи, он отвечает командой согласия (OPEN_RECEIVED), в которой назначает номер соединения.Далее командой SEND посылаются данные, а командой DELIVERподтверждается их получение. Разъединение выполняется обменом командами CLOSE и CLOSING.В одноранговых сетях используется трехшаговая процедура установлениясоединения. Сначала инициатор А посылает запрос на установление прямогосоединения, затем приемник В отвечает согласием и посылает запрос на установление обратного соединения, узел А отвечает на это согласием.Структура TCP-пакета (в скобках указано число битов) в предположении,что пакет посылается от узла А к узлу В:• порт отправителя Л (16);• порт получателя 5(16);• код позиции в сообщении, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
