Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Для выполнения юннутацни байты извлекаются из буферной памяти не в порядке поступления, а в том пврядке, который соответствует поддерживаемым в сети соединениям абонентов. В расаатрнваемом примере коммутатор 51 коммутирует входные каналы 1, 2 и 24 с выходными мпахикн 24, 2 и 1 соответственно. Для выполнения этой операции первым из буферной пиита должен быть извлечен байт 2, вторым — байт 24, а последним — байт 1.
«Перемеипюяь нужным образом байты в кадре, коммутатор обеспечивает требуемое соединение хйнентов в сети. Мультиплексор лт2 решает обратную задачу — он разбирает байты кадра и распределяет пхпоспонм нескольким выходным каналам, при этом он также считает, что порядковый имер байта в кадре соответствует номеру выходного канала. гео Глава 9. Кодирование имультиплексированиеданных Работа ТОМ-оборудования напоминает работу сетей с коммутацией пакетов, так как каждый байт данных можно считать некоторым элементарным пакетом.
Однако в отличие от пакета компьютерной сети кпакет» Т1)М-сети не имеет индивидуального адреса. Его адресом является порядковый номер в кадре или номер выделенного тайм-слота в мультиплексоре или коммутаторе. Сети, использующие технику ТОМ, требуют синхронной работы всего оборудования, что и определило второе название этой техники — синхронный режим передачи (ВупсЬгоповэ Тгапэгег Моде, 5ТМ). Нарушение синхронности разрушает требуемую коммутацию абонентов, так как при этом изменяется относительное положение слота, а значит, теряется адресная информация. Поэтому оперативное перераспределение тайм-слогов между различными каналами в ТОМ-оборудовании невозможно.
Даже если в каком-то цикле работы мультиплексора тайм-слог одного из каналов оказывается избыточным, поскольку на входе этого канала в данный момент нет данных для передачи (например, абонент телефонной сети молчит), то он передается пустым. Существует модификация техники ТОМ, называемая статистическим временным мультиплексированием (Ятаг1эт!са! ТОМ, АТОМ). Эта техника разработана специально для того, чтобы с помощью временно свободных тайм-слотов одного канала можно было увеличить пропускную способность остальных. Для решения этой задачи каждый байт данных дополняется полем адреса небольшой длины, например в 4 или 5 бит, что позволяет мультиплексировать 16 или 32 канала.
Фактически ЯТЕМ представляет собой уже технику коммутации пакетов, но только с очень упрощенной адресацией и узкой областью применения. Техника ЯТЕМ не стала популярной и используется в основном в нестандартном оборудовании подключения терминалов к мэйнфреймам. Развитием идей статистического мультиплексирования стала технология асинхронного режима передачи (АзупсЬгопош Тгапэ(ег Мсх)е, АТМ), которая относится уже к коммутации пакетов. ТОМ-сети могут поддерживать режим динамической или постоянной коммутации, а иногда и оба эти режима. Основным режимом цифровых телефонных сетей, работающих на основе технологии ТРМ, является динамическая коммутация, но они поддерживают также и постоянную коммутацию, предоставляя своим абонентам выделенную линию. Дуплексный режим работы канала Дуплексный режим — это наиболее универсальный и производительный режим работы канала. Самым простым вариантом организации дуплексного режима является использование двух независимых линий связи (двух пар проводников или двух оптических волокон) в кабеле, каждая из которых работает в симплексном режиме, то есть передает данные в одном направлении.
Именно такая идея лежит в основе реализации дуплексного режима работы многих сетевых технологий, например Разе ЕГЬегпес или АТМ. Иногда такое простое решение оказывается недоступным или неэффективным, например, когда прокладка второй линии связи ведет к большим затратам. Так, при обмене данными с помощью модемов через телефонную сеть у пользователя имеется только одна линия связи с телефонной станцией — двухпроводная. В таких случаях дуплексный режим работы организуется иа основе разделения линии связи на два логических канала с помощью техники РОМ или ТОМ. При использовании техники РРМ для организации дуплексного канала диапазон частот делится на две части. Деление может быть симметричным и асимметричным, в последнем 281 Выводы случае скорости передачи информации в каждом направлении различаются (популярный пример такого подхода — технология А!) Я„служащая для широкополосного доступа в Интернет).
В случае, когда техника РОМ обеспечивает дуплексный режим работы, ее называют дуплексной связью с частотным разделением (Ггег1цепсу !)1у1з1оп !)цр!ех, НН)). Прн цифровом кодировании дуплексный режим на двухпроводной линии организуется с помощью техники ТОМ. Часть тайм-слотов служит для передачи данных в одном направлевин, часть — в другом. Обычно тайм-слоты противоположных направлений чередуются, вз-за чего такой способ иногда называют «пинг-понговой» передачей. Дуплексный режим ТОМ получил название дуплексной связи с временнбтм разделением (Т1ше Р1у1з1оп Ввр!ех, Т!) !)). В волоконно-оптических кабелях с одним оптическим волокном для организации дуплексного режима работы может применяться технология !)у(гРМ. Передача данных в одном направлении осуществляется с помощью светового пучка одной длины волны, в обратном — другой длины волны. Собственно, решение частной задачи — создание двух вшавнснмых спектральных каналов в одном окне прозрачности оптического волокна— и привело к рождению технологии ЪУ!) М, которая затем трансформировалась в !)Ж!) М.
Появление мощных процессоров для цифровой обработки сигналов (О1я!та! В1йпа! Ргосез«ог, ОЯР), способных выполнять сложные алгоритмы обработки сигналов в реальном времени, сделало возможным еще один вариант дуплексной работы. Два передатчика работают одновременно навстречу друг другу, создавая в канале суммарный аддитивный схгвзл. Так как каждый передатчик знает спектр собственного сигнала, то он вычитает его из суммарного сигнала, получая в результате сигнал, посылаемый другим передатчиком. Выводы дкя представления дискретной информации применяются сигналы двух типов: прямоугольные инпульсы и синусоидальные волны. В первом случае используют термин «кодирование», во вто- рсм — модуляция».
Пря модуляции дискретной информации единицы и нули кодируются изменением амплитуды, ча- стоты или фазы синусоидального сигнала. Лялогсвая информация может передаваться по линиям связи в цифровой форме. Зто повышает мчвствс передачи, так как позволяет применять эффективные методы обнару:кения и исправления аекбок, недоступные для систем аналоговой передачи. Для качественной передачи голоса в цифро- ая Форме используется частота оцифровывания в 8 кгц, когда каждое значение амплитуды голоса представляется 8-битным числом.
Зто определяет скорость голосового канала в 64 Кбит/с. П!ж выборе способа кодирования нужно одновременно стремиться к достижению нескольких целей: иаминзировать возможную ширину спектра результирующего сигнала, обеспечивать синхрониза- цию вежду передатчиком и приемником, обеспечивать устойчивость к шумам, обнаруживать и по шяюжнасти исправлять битовые ошибки, минимизировать мощность передатчика, Скепр сигнала является одной из наиболее важных характеристик способа кодирования. Более ршй спектр сигналов позволяет добиваться более высокой скорости передачи данных при фикси- ряахнсй полосе пропускания среды, кодлслжен обладать свойством самосинхронизации, то есть сигналы кода должны содержать хахтхвкн, по которым приемник может определить, в какой момент времени нужно осуществлять рклозхаванне очередного бита, Приляскратном кодировании двоичная информация представляется различными уровнями посто- инвхс потенциала или полярностью импульса.
2В2 Глава 9. Кодирование и мультиплексирование данных Наиболее простым потенциальным кодом является код без возвращения к нулю (НН2), однако он не является самосинхрониэирующимся. Для улучшения свойств потенциального кода Нйх используются методы, основанные на аэеденин избыточных битов е исходные данные и на скрэмблнроеании исходных данных.
Коды Хэмминга и сэерточные коды позволяют не только обнаруживать, но и исправлять мнопжрат- ные ошибки. Зтн коды наиболее часто используются для прямой коррекции ошибок (РЕС). Для повышения полезной скорости передачи данных е сетях применяется динамическая компрессия данных на основе различных алгоритмое. Коэффициент сжатия зависит от типа данных и применяе- мого алгоритма и может колебаться з пределах от 1 гй до 1:8, Для образования нескольких каналов в линии связи используются различные методы мультиплек- сирования, включая частотное (РОМ), аременнбе [ТОМ) и волновое (УУОМ) мультиплексирование, а также множественный доступ с кодовым разделением (СОМА). Техника коммутации пакетов со- четается только с методом ТОМ, а техника коммутации каналов позволяет испольэовать любой тил мультиплексирования.
Вопросы и задания 1. Сколько частот используется в методе модуляции ВРВК? 2. Какие параметры синусоиды изменяются в методе ЯАМ? Варианты ответов: а) амплитуда и фаза; б) амплитуда и частота; в) частота и фаза. 3. Для какой цели в решетчатых кодах добавляется 5-й бит7 4. Сколько битов передает один символ кода, имеющий 10 состояний7 5. Поясните, из каких соображений выбрана частота дискретизации 8 крц в методе квантования РСМ? 6. При каком методе кодирования/модуляции спектр сигнала симметричен относительно основной гармоники? Варианты ответов: а) потенциальное кодирование; б) амплитудная модуляция; в) фазовая модуляция. 7. Какой способ применяется для улучшения самосинхронизации кода В8ЕЗ? 8. Чем логическое кодирование отличается от физического? 9. Каким образом можно повысить скорость передачи данных по кабельной линии связи? Варианты ответов: а) сузить спектр сигнала за счет применения другого метода кодирования/модуляции и повысить тактовую частоту сигнала; б) применить кабель с более широкой полосой пропускания и повысить тактовую частоту сигнала; в) увеличить спектр сигнала за счет применения другого метода кодирования и повысить тактовую частоту сигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
