Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 70
Текст из файла (страница 70)
аепа Хемминга эффективно обнаруживают и исправляют изолированные ошибки, то кцатдельные искаженные биты, которые разделены большим количеством корректных 276 Глава 9. Кодирование и мультиплексирование данных битов. Однако при появлении длинной последовательности искаженных битов (пульсации ошибок) коды Хемминга не работают. Пульсации ошибок характерны для беспроводных каналов, в которых применяют сверточные коды. Поскольку для распознавания наиболее вероятного корректного кода в этом методе задействуется решетчатая диаграмма, то такие коды еще называют решетчатыми. Эти коды используются не только в беспроводных каналах, но и в модемах.
Методы прямой коррекции ошибок особенно эффективны для технологий физического уровня, которые не поддерживают сложные процедуры повторной передачи данных в случае их искажения. Примерами таких технологий являются технологии Я)Н и ОТ)х(, рассматриваемые в главе 11. Мультиплексирование и коммутация Методы кодирования и коррекции ошибок позволяют создать в некоторой среде, например в медных проводах кабеля, линию связи.
Однако для эффективного соединения пользователей сети этого недостаточно. Нужно образовать в этой линии отдельные каналы передачи данных, служащие для коммутации информационных потоков пользователей. Для создания пользовательского канала коммутаторы первичных сетей должны поддерживать какую-либо технику мультиплексирования и коммутации. Методы коммутации тесно связаны с выбранным методом мультиплексирования, поэтому здесь они изучаются совместно. В настоящее время для мультиплексирования абонентских каналов используются: 0 частотное мультиплексирование (ггег(пенсу 01ч1яоп Мц)Г(р!ех(пй, ГРМ); 'ь1 волновое мультиплексирование (Жаче Р(ч(яоп Мц!г!р!ех1пй, %Ч)М); ь) временное мультиплексирование (Типе Р1ч(яоп Мц!г(р!ех1пя, ТРМ); 0 множественный доступ с кодовым разделением (Сог(е Р1ч(з1оп Мп1Нр1е Ассезз, СРМА).
Метод Т1)М используется при коммутации как каналов, так и пакетов, Методы г 1)М, 'чу'ПМ и СРМА пригодны исключительно для коммутации каналов. Метод СРМА применяется только в технике расширенного спектра и рассматривается в следующей главе, посвященной беспроводной передаче. Коммутация каналов на основе методов РОМ и ИОМ Техника частотного мультиплексирования (г 1)М) была разработана для телефонных сетей, но применяется она и для других видов сетей, например первичных сетей (микроволновые каналы) или сетей кабельного телевидения.
Основная идея этого метода состоит в выделении каждому соединению собственного диапазона частот в общей полосе пропускания линии связи. На основе этого диапазона создается канал. Данные, передаваемые в канале, модулируются с помощью одного из описанных ранее методов с использованием несущей частоты, при- 277 Мультиплексирование и коммутация надлежащей диапазону канала. Мультиплексирование выполняется с помощью смесителя частот, а демультплексирование — с помощью узкополосного фильтра, ширина которого равна ширине диапазона канала. Рассмотрим особенности этого вида мультиплексирования на примере телефонной сети. На входы ГГ)М-коммутатора поступают исходные сигналы от абонентов телефонной сети.
Коммутатор переносит частоту каждого канала в выделенный каналу диапазон за счет модуляции определенной несущей частоты. Чтобы низкочастотные составляющие гигналов разных каналов не смешивались между собой, полосы делают шириной в 4 кГц, а не э 3,1 кГц, оставляя между ними страховочный промежуток в 900 Гц (рис. 9.10). В линии связи между двумя Г1)М-коммутаторами одновременно передаются сигналы всех абонентских каналов, но каждый из них занимает свою полосу частот..Такой канал называют уплотненным.
12 12 Рис. 9.10. ГГты-коммутация Выходной Г1)М-коммутатор выделяет модулированные сигналы каждой несущей частоты и передает их на соответствующий выходной канал, к которому непосредственно подключен абонентский телефон. РРМ-коммутаторы могут выполнять как динамическую, так и постоянную коммутацию. При дкнпиической коммутации один абонент инициирует соединение с другим абонентом, в кылая в сеть номер вызываемого абонента. Коммутатор динамически выдедяет данному абоненту одну из свободных полос своего уплотненного канала. При постоянной коммутации за абонентом полоса в 4 кГц закрепляется на длительный срок путем настройки коммутатора по отдельному входу, недоступному пользователям.
Принцип коммутации на основе разделения частот остается неизменным и в сетях другого вила, меняются только границы полос, выделяемых отдельному абонентскому каналу, а также количество низкоскоростных каналов в высокоскоростном канале. В методе волнового мультиплексирования (ЪЪ'1)М) используется тот же принцип частотюго Разделения каналов, но только в другой области электромагнитного спектра. Инфорввтионным сигналом является не электрический ток и не радиоволны, а свет.
Для органимпяи 'тУРМ-каналов в волоконно-оптическом кабеле задействуют волны инфракрасного хвапвзона длиной от 850 до 1565 нм, что соответствует частотам от 196 до 350 ТГц. жв Глава 9. Кодирование и мультиплексирование данных В магистральном канале обычно мультиплексируется несколько спектральных каналов— до 16, 32, 40, 80 или 160, причем, начиная с 16 каналов, такая техника мультиплексирования называется уплотненным волновым мультиплексированием (Репзе Юаче Р!ч!з!оп Мп!с!р!ех!пй, РЮРМ).
Внутри такого спектрального канала данные могут кодироваться как дискретным способом, так и аналоговым. По сути Ъ"РМ и РЪгРМ вЂ” это реализации идеи частотного аналогового мультиплексирования, но в другой форме. Отличие сетей ЮРМ/РЮРМ от сетей Н)М заключается в предельных скоростях передачи информации. Если сети Н)М обычно обеспечивают на магистральных каналах одновременную передачу до 600 разговоров, что соответствует суммарной скорости в 36 Мбит/с (для сравнения с цифровыми каналами скорость пересчитана из расчета 64 Кбит/с на один разговор), то сети РЪ'РМ обеспечивают общую пропускную способность до сотен гигабитов и даже нескольких терабитов в секунду.
Более подробно технология РЪЪ'РМ рассматривается в главе 11. Коммутация каналов на основе метода ТОМ ЕРМ-коммутация разрабатывалась в расчете на передачу голосовых аналоговых сигналов. Переход к цифровой форме представления голоса стимулировал разработку новой техники мультиплексирования, ориентированной на дискретный характер передаваемых данных и носящей название временного мультиплексирования (ТРМ). Принцип временнбго мультиплексирования заключается в выделении канала каждому соединению на определенный период времени. Применяются два типа временного мультиплексирования — асинхронный и синхронный.
С асинхронным режимом ТРМ мы уже знакомы — он применяется в сетях с коммутацией пакетов. Каждый пакет занимает канал определенное время, необходимое для его передачи между конечными точками канала. Между различными информационными потоками нет синхронизации, каждый пользователь пытается занять канал тогда, когда у него возникает потребность в передаче информации, Рассмотрим теперь синхронный режим ТРМ'.
В этом случае доступ всех информационных потоков к каналу синхронизируется таким образом, чтобы каждый информационный поток периодически получал канал в свое распоряжение на фиксированный промежуток времени. Рисунок 9.11 поясняет принцип коммутации каналов на основе техники ТРМ при передаче голоса.
Аппаратура ТРМ-сетей — мультиплексоры, коммутаторы, демультиплексоры — работает в режиме разделения времени, поочередно обслуживая в течение цикла своей работы нсе абонентские каналы. Цикл равен 125 мкс, что соответствует периоду следования замеров голоса в цифровом абонентском канале. Это значит, что мультиплексор или коммутатор успевает вовремя обслужить любой абонентский канал и передать его очередной замер далее по сети. Каждому соединению выделяется один квант времени цикла работы аппаратуры, называемый также тайм-слотом.
Длительность тайм-слота зависит от числа абонентских каналов, обслуживаемых мультиплексором или коммутатором. ' Когда аббревиатура ТРМ используется без уточнения режима работы, то оиа всегда обозначает синхронный режим ТРМ. 279 Мультиплексирование и коммутация Буферная память 24 24 Мультиплексор М2 Элементарные каналы Элементарные Мультиплексор М1 каналы Рио.
9.11. Коммутация иа основе разделения канала во времени В сети, показанной на рисунке, путем коммутации создано 24 канала, каждый из которых связывает пару абонентов. В частности, абонент, подключенный к входному каналу 1, связан с абонентом, подключенным к выходному каналу 24, абонент входного канала 2 связан с абонентом выходного канала 1, аналогично коммутируются между собой абоненты входного канала 24 и выходного канала 2. Мультиплексор М! принимает информацию от хбонентов по входным каналам, каждый нз которых передает данные со скоростью 1 байт каждые 125 мкс (64 Кбит/с).
В каждом цикле мультиплексор выполняет следующие действия: 1. Прием от каждого канала очередного байта данных. 2 Составление из принятых байтов кадра. 3. Передача кадра на выходной канал с битовой скоростью, равной 24 х 64 Кбит/с, что примерно составляет 1,5 Мбит/с. Порядок следования байта в кадре соответствует номеру входного канала, от которого этот Ыт получен. Коммутатор Ю! принимает кадр по скоростному каналу от мультиплексора выписывает каждый байт из него в отдельную ячейку своей буферной памяти, причем в тон порядке, в котором байты были упакованы в уплотненный кадр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
