Междинни комуникационни възли

Предимство:

• 
  възможност за предаване на големи разстояния.
  

Недостатъци:

• 
  ниска скорост спрямо паралелния обмен.
  
• 
  увеличен апаратен разход.
  

3. 
   Кодиране на битовете:
   
   1. 
      К од NRZ (No Return to Zero) – логическите нива имат фиксирани предварително договорени стойности между приемника и предавателя. Има два вида кодиране – положително, при което логическата ‘1’ отговаря на по-високата стойност на сигнала, и отрицателно – обратното. Код NRZ се използва само при ниски скорости до 100 kbit.
      

2. 
   К од NRZI (No Return to Zero Inverse) – няма фиксирани нива, а договореността е следната: при логическа ‘1’ текущото ниво се запазва, а при логическа ‘0’ се минава в другото ниво. Използва се изключително в оптичните кабели. Предимството му е, че винаги се извършва промяна на състоянието, което е необходимо при синхронизация между двете страни.
   

3. 
   К
   од на Манчестър – двата такта са синхронизирани симфазно чрез още един канал за синхронизация. Тактът е с коефициент на запълване 50%. Преходът за логическа ‘0’ е от високо в ниско ниво. Оттук следва, че промяната на състоянието е винаги в средата на бита, което осигурява синхронизация. Използва се в локални мрежи (Ethernet).
   
1. 
   Сигнали
   
   1. 
      Немодулирани сигнали (предавани в основна лента) – електрическите сигнали се преобразуват до определени подходящи нива с определена мощност (не се използват други сигнали).
      

• 
  чрез генератор на ток – генераторите са включени паралелно. Те са на късо, и затова трябва само един генератор да работи в даден момент.
  

Предимства:

• 
  сигналът е значително шумоустойчив
  
• 
  в ъзможно е предаване на данни на относително големи локални разстояния – 500-1000m.
  

• 
  чрез генератор на напрежение – системите са с малко вътрешно съпротивление.
  

Н едостатъци:

• 
  по-лоша шумоустойчивост.
  

Предимства:

• 
  по-голяма скорост
  

2. 
   Модулирани сигнали – използва се друг сигнал (носещ) и трябва да променим определящите параметри на този сигнал. Не трябва да има вторични сигнали, за да няма шумове. Такъв сигнал е синусоидалният сигнал – U = U_msin(ωt + φ) (ω = 2πf, f = 1/T). Параметрите, които можем да променим са амплитуда (A), период (честота – f) и фаза (φ). Има четири вида модулация:
   

• 
  Амплитудна модулация – логическа ‘0’ е по-малката амплитуда, логическа ‘1’ е по-голямата. Честотата и фазата са константи, а амплитудата се променя. Почти не се използва, заради много лошото съотношение сигнал – шум.
  

• 
  Честотна модулация – логическата ‘0’ е с честота f₁, а логическата ‘1’ е с честота 2f₁. Амплитудата и фазата са константи, а честотата се променя.
  

• 
  Фазова модулация РМ1 – логическата ‘0’ започва от 0º, а логическата ‘1’ започва от 180º. Амплитудата и честотата са константи, фазата се променя.
  

• 
  Фазова модулация РМ2 – когато се предава логическата ‘0’, сигналът сменя фазата си на 90º, а логическа ‘1’ – на 270º.
  

Изключително се използват честотната и фазовите модулации. И при четирите модулации конкретно върви предаване на един бит. Може да се направи модулация за предаване на повече от един бит едновременно.

QAM (квадратна амплитудна модулация – едно от малкото приложения на амплитудната модулация) – ако искаме да предадем 4 бита едновременно, на всяко едно от тези състояния (16 състояния от 4 бита) ще предаваме със собствен уникален фазов ъгъл. Но 360/16 не е удобно, затова е направен компромис – ще се предават 12 комбинации. Остават 4 комбинации, които се изпращат с амплитуда 2a₁,ако първите са с амплитуда a₁.

5. 
   С
   ъобщителни среди:
   
   1. 
      Електрически кабели:
      

• 
  К
  оаксиален кабел (наследен от телевизията) – двупроводен кабел със специализирана конструкция. Основно предимство, че има много широка честотна лента. Сигналът се разпространява по вътрешния проводник. Ако се разпространяват шумове, екранировката ги поема.Осевата линия на вътрешния и външния кабел трябва да се изравни. Кабелът не трябва да се прегъва – голямо затихване.
  

• 
  Усукана двойка (наследен от телефонната техника) – при смущения, те се унищожават, но при сноп кабели - лошо. Затова се усукват. Пакет от четири двойки – усукани, неекранирани, но може и усукани, екранирани.
  

2. 
   Оптичен кабел – използва се инфрачервената зона, защото там затихванията са най-малко.
   

Ф ормират се три диапазона, където затихването е най-малко – 0,85μ, 1,3μ и 1,55μ. Оптичният кабел работи на принципа на пълното вътрешно отражение, затова има външна и вътрешна оптична среда. Източници:

1. 
   Високо-енергийни светодиоди – имат излъчване в спектър, което намалява съобщителната среда. По евтини са. Използват се многомодулни оптични кабели.
   
2. 
   Лазери – енергийния спектър е съсредоточен около точка. Използват се едномодулни оптични кабели, до дължина могат да достигат няколко стотин километра.
   

Оптичните кабели лесно се повреждат. Обикновено се правят в сноп. Но съществува проблем за удължаване, регенерация на сигнала – чрез усилватели с два принципа на действие.

1. 
   Сигналът се преобразува в електрически сигнал, за да се усили и върне.
   
2. 
   Светлинни усилватели R_b – без преобразуване на сигнала.
   

6. 
   А лтернативи за предаване на данни при последователен обмен.
   
   1. 
      Асинхронно предаване/приемане – данните в един байт се опаковат със служебни битове. Между предавателя и приемника няма разбирателство кога ще започне предаването и затова съобщителната среда трябва винаги да е активна. При t₀ започва предаване на данни. Първо е стартовият бит, който указва че следват данни. След данните има един контролен бит. Предавателят и приемника предварително се договарят, какъв контрол ще се прави – по четност (броят единици трябва да е четен) или нечетност. Такъв контрол улавя само единични грешки, и затова накрая се прави контролна сума. Накрая е стоп бит (край на предаването). Недостатъци:
      

• 
  П
  ри увеличаване на скоростта на обмен, сигналът става по-слаб. Използва се скорост до 100kb/sec. и за малки разстояния.
  

• 
  Лесно се кодира/декодира
  
• 
  Увеличен излишък на служебни битове.
  

2. 
   Синхронно предаване/приемане – в началото се изпращат само няколко (между 4 и 10) служебни байтове, които служат за начална синхронизация и тя се извиква със специални стойности на тези байтове. Използват се AA (1,0,1,0,…) или 55 (0,1,0,1,…), или 7E. Тези начални байтове са потребителска информация без разделители.
   

Контролен код – представлява функция, която се изчислява със стойности от данните. Изпраща се към приемника, който притежава същата функция, изчислява я и я сравнява с тази на изпращача – ако са равни, вярно е. Скоростта е голяма – 1000Mb.


Пример за стандарт на физическо ниво (RS232) – причина за поява е необходимостта от обмен на данни на по-големи разстояния.

1. 
   С тандартът не предвижда галванично разделяне, затова е препоръчително двете устройства да се включват към една и съща фаза.
   
2. 
   К
   
   
   уплунг – съответствието между сигнала и номера на крачето е точно определен
   
3. 
   Ф изически сигнал – с отрицателна логика е. С относително по-ниския потенциал се кодира логическата ‘1’, с по-високия – логическата ‘0’. Ако сигналът е между двете нива, той се игнорира. Използва се генератор на напрежение.
   

4. 
   С корост на обмен на данните – фиксиран е: 300b/sec, 600, 1200, …, 19 200b/sec.
   
5. 
   Групи сигнали:
   

1. 
   Информационни сигнали – TxÐ – получаване на данни, RxÐ и SG – сигнална маска.
   
2. 
   Управляващи сигнали:
   

• 
  RTS – заявка за изпращане на данни.
  
• 
  CTS – вход.
  
• 
  RI (read indicator) – показва, че е получено повикване (следи линията).
  
• 
  ÐSR – може в момент да се изпраща текущ сигнал.
  
• 
  CD – открита е носеща честота.
  

6. 
   Ф ормат на данните – използва се асинхронен обмен на данните. Стойностите са 12V, тъй като паметите са се правели с няколко захранвания и едно от тях е било 12V, и така си е останало.
   

По линията винаги трябва да има активност. В началото е St бит за уведомяване за изпращане на данни. Стандартите за изпращане на данни са 5, 6, 7, 8 бита. SP винаги е ‘1’.

Канално ниво

Има две основни функции:

1. 
   Осигурява достъп до съобщителната среда.
   
2. 
   Осигурява надежден обмен на пакети.
   

Нивото е разделено на две поднива:

1. 
   Ниво за управление на достъпа до съобщителната среда – MAC (Medium Access Control).
   
2. 
   Ниво за управление на логическата връзка – LLC (Logical Link Control).
   

Изтегляне 0.8 Mb.

Сподели с приятели: