Модель протоколов
- Методы коммутации. Принципы реализации. Достоинства и недостатки.
· Коммутация каналов (первые телефонные сети)
Образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков (звеньев). Все ЛС с одинаковой пропускной способностью. Гарантированная пропускная способность. Вероятность отказа = F (число каналов).Мультиплексирование: ЛС = N каналов (подканалов). Цифровые каналы - 64 кбит/сек. Аналоговые каналы – 4 КГц.
Мультиплексирование частотное:
1 - Базовая группа 12 каналов (60-108 кГц)
2 – Супергруппа 5х12=60 каналов (312-552 кГц)
3 – Главная группа 600 каналов (564-3084 кГц)
Временное:
Особенности
• Процедура установление соединения
• Адрес - только на этапе установления соединения
• Возможен отказ в соединении
• Неизменный маршрут
• Фиксированная пропускная способность
• Малая, фиксированная задержка
• Сохраняется порядок следования данных
• Вся аппаратура – одна скорость.
• КК эффективна при регулярном трафике.
· Коммутация пакетов (Компьютерные сети)
Цель – эффективная передача данных. Особенности
• Возможна передача без установления соединения
• Независимая маршрутизация пакетов (адрес в каждом пакете)
• Возможно нарушение порядка приема пакетов
• Сеть всегда готова принять данные от абонента
• БЗУ в коммутаторах (возможно переполнение)
• Возможна задержка пакетов - пропускная способность сети не предсказуема
• Сети КП эффективны для пульсирующего трафика
• Размер пакета влияет на эффективность
4. Характеристики линий связи. Полоса пропускания и пропускная способность линии связи. Стандартные типы кабелей ЛВС, основные параметры.
|
|
· Пропускная способность
· Задержка распространения
· Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
· Полоса пропускания
· Затухание
· Помехоустойчивость
· Перекрестные наводки на ближнем конце линии
· Удельная стоимость
Пропускная способность и полоса пропускания
• Теорема Шеннона С (Бит/с) = ΔF (Гц) *log2 (1+Ps/PN)
• Повышение скорости передачи: расширение полосы пропускания, дополнительных состояний сигнала
Стандартные типы кабелей ЛВС, основные параметры.
Twisted Pair.
· Un/shielded (не/экранированный).
· Шаг скрутки. 
2) Coaxial Cable
· “Толстый “ D=12 мм, d=2,17мм RG-8, RG-11
· “Тонкий “ D=5мм, d=0,7мм RG-58/U, RG-58A/U
3) Fiber Optics
· Многомодовый кабель 
· Одномодовый кабель 
5. Оптические (1) и беспроводные (2) линии связи.
1) Источники: Светодиод, Полупроводниковый лазер.
Детекторы: Фотодиоды, pin-диоды, лавинные диоды
Сравнение источников:
2) Достоинства: удобство, недоступные районы, мобильность. быстрое развертывание
Недостатки: высокий уровень помех (специальные средства: коды, модуляция…), сложность использования некоторых диапазонов.
Линия связи: передатчик - среда – приемник.
Характеристики ЛС ~ F(Δf, fн).
· Радиодиапазон
(a) F < 2Мгц (VLF, LF, MF) - волны вдоль поверхности земли (<1000 км)
(b) 2<F<30 Мгц (HF) – отражение от ионосферы
F> 30 Мгц – прямая видимость
· Беспроводная телефоная связь
I. 
Маломощная радиостанция – (трубка-база, 300м) DECT
II. Cотовая телефония в европе GSM
o Разбиение территории на соты
o Повторное использование частот
o Малая мощность (габариты)
|
|
o В центре – базовая станция
III. Спутниковая связь
o В основе – спутник (отражатель–усилитель)
o Приемопередатчики – транспондеры Н~50 Мгц
o (1 спутник ~ 20 транспондеров)
o Типы спутников - микроволны – прямая видимост
· (t зад):270мс (кол-во требуемых спутников):3 Геостационарные
Большое покрытие, неподвижность, малый “износ”, широковещательность, низкая стоимость (не зависит от расстояния), мгновенная установка связи (Mil)
минусы: Tз=300мс (время), Низкая защищенность, Большая антенна (потом VSAT)
· 35-85 10 Среднеорбитальные
5000-15000 км, Global Positioning System GPS, 24 спутника
· 1-7 50 Низкоорбитальные
100-1000 малое покрытие, малая задержка, доступ в Интернет
6. Функции физического уровня. Физическое и логическое кодирование. Принципы модуляции.
Функции
• Представление битов электрическими/оптическими сигналами
Кодирование битов
Синхронизация битов
• Передача/прием битов по физическим каналам связи
Согласование с физической средой
Скорость передачи
Дальность
Уровни сигналов, разъемы
Кодирование
Потенциальные коды - потенциал. Импульсные коды – импульс (форма), перепад
Требования
- Минимизация ширины спектра сигнала
- Синхронизация
- Помехоустойчивость
- Обнаружение/исправление ошибок
- Экономичность (мощность)
• Потенциальные коды - cложность синхронизации (NRZ)
• Импульсные коды – большая полоса пропускания (манчестерский код)
• Улучшение свойств потенциальных кодов – логическое кодирование
3) Модуляция. Изменение какой-либо характеристики несущего сигнала в соответствии с исходным сигналом или сообщением
|
|
Сообщение Сигнал
Непрерывное Непрерывный (Модуляция)
Дискретное Дискретный (Кодирование)
· при передаче аналоговой информации:
АМ, ЧМ. ФМ не применяется для аналоговой информации.
Аналоговая модуляция при передаче дискретной информации
(a) A binary signal
(b) Amplitude Shift Keying ASK
(c) Frequency Shift Keying FSK
(d) Phase Shift Keying PSK (QPSK)
Типы импульсной модуляции: АИМ,ЧИМ,ФИМ,ШИМ,ИКМ
7. Службы и функции канального уровня. Принципы определения границ кадра и управления потоком.
• Пропускная способность
• Порядок следования битов
• Наличие ошибок
• Время распространения ≠ 0
• Управление доступом к среде передачи
Функции:
Доставка кадра узлу назначения в сети определенной технологии
• Адресация
• Интерфейс с сетевым и физическим уровнем
• Преобразование “Биты – Кадры”
• Длина кадра = F(помехи, QoS)
• Синхронизация кадров
• Обработка (обнаружение и коррекция) ошибок
• Управление потоком
• Управление доступом к среде
Службы:
a) Без подтверждений, без установления соединения (При низком уровне ошибок) LLC1
b) С подтверждениями, без установления соединения (Таймер, буфер) LLC3
c) С подтверждениями, с установлением соединения LLC2 (Гарантия передачи-
- каждого кадра
- 1 раз
- в определенном порядке)
Надежность передачи: a < b < c
Принципы определения границ кадра:
| Синхро | Флаг | Данные | Флаг |
• FLAG и Бит-стаффинг
• Использование поля “Длина кадра”
• Специальные (Запрещенные) символы
Управление потоком: метод скользящего окна
