Международные организации стандартизации.

Классификация систем ПД.

1. По назначению:

· Телефонные

· Телемеханичекие

· Телеграфные

· Фототелеграфные

2. По виду модуляции:

· амплитудной модуляцией

· частотной модуляцией

· фазовой модуляцией

· квадратно-амплитудная модуляция

· кодово-импульсная модуляция

3. По виду использования линии связи:

· Направляющие системы (проводные и тд)

· Волоконно – оптические линии

· Беспроводные линии

4. По способу синхронизации:

· Тактовая

· По кодовым комбинациям

· Цикловая синхронизация

5. По способу передачи:

· Симплекс

· Дуплекс

· Полудуплекс

6. По помехоустойчивости:

· Низкая

· Средняя

· Высокая

7. По структурной организации:

· Точка – точка (1:1)

· Вещание (1:М)

8. По способу разделения каналов:

· Временное

· Частотное

· Кодовое

9. По виду сигналов, передаваемых сигналов:

· Аналоговые

· Цифровые

 

 

Международные организации стандартизации.

1. ИСО (ISO) – модель OSI(модель взаимодействия открытых систем МВОС)

2. МККТТ (CCITT) - международный консультативный коммитет по телефонии и телеграфии.

Разработал (протоколы):V.xx, X.xx, G.xx.

3. МСЭ – Международный союз по электросвязи (наследник МККТТ)

Каналы передачи данных.

ООД – оконечное оборудование данных(DTE)

АПД – PCE. М – модем. У – усилитель. Mx – мультиплексор

К – коммутатор. ДMx - демультиплексор

Линия передачи данных – это средство, которое используется в сетях передачи Д. для распространения сигналов в нужном направлении.

Канал передачи Д. – средство двустороннего обмена Д., включающее аппаратуру канала Д. и линию передачи Д.

Промежуточная аппаратура -используется на линиях связи большой протяженности. Решает 2 основных задачи:

· Улучшение качетсва сигнала.

· Создание постоянного составного канала связи между абонентами сети.

Промежуточная аппаратура -прозрачна для пользования (не наблюдает) и образует сложную сеть, которую называют первичной.

Проводные линии связи. Их параметры. Коаксиальные кабели.

Любые линии могут быть представлены как линии с распределёнными параметрами.

Электрические свойства направляющей системы полностью хар-ся её первичными парам-ми отнесёнными к единице длины.

Погонное активное сопротивление проводников.

Индуктивность проводников L^/ = L / l (Генри/км)

Ёмкость изоляции между проводами C^/ = C / l (Фарад/км)

Проводимость изоляции между проводами (сименс/км) G’ = G / l

Сопротивление по переменному току.

Эти параметры измеряют на вх. линии при замкнутом выходе. Параметры R^/ и G^/ обуславливают потери энергии. R^/ – тепловые потери в проводе и экране. G^/ – в изоляции. L^/ и C^/ определяют частотные свойства проводной линии. Они зависят от конструкции кабеля, т.е. от геометрии проводников, взаимного расположения, изоляции, материала и т.д.

Вторичные параметры кабеля. Рассчитываются на основе первичных. На практике их определяют экспериментально. Все они нормируются.

γ – коэф распространения (постоянная передачи)

α – коэф затухания

β – коэф фазы (волновое сопротивление в неявном виде)

Под волновым сопротивлением понимается R, которое встречает эл. маг. волна при распространении вдоль любой однородной направляющей среды.

- частота среза.

Z определяет количественные соотношения между электрич и магн состовляющей. Эл. маг. волны распространяются вдоль линии связи.

Z для стремится к фиксированному значению.

Коаксиальные кабели.

1. Коаксиальные кабели среднего типа. Для многоканальной связи на больших расстояниях между оконечными пунктами и узлами связи.

2. Малогабаритные кабели. С их помощью организуется распределение между промежуточными пунктами.

3. Комбинированные. Состоят из 1+2.

4. Микрокоаксиальные кабели.

1. В зависимости от диаметра по изоляции

-субминиатюрные (<1мм)

-миниатюрные (до 2.95 мм)

-среднегабаритные (до 11.5 мм)

-крупные (>11.5 мм)

2. По теплостойкости:

-обычные (до 85)

-повышенной теплостойкости (до 250)

3. Стойкость к многократным перегибам

-жёсткие кабели (до 10)

-полужёсткие (до 2000)

-гибкие (до 20000~30000) -особо гибкие (50000 и >)

Кабели для локальных сетей.

Стандарты:

· EIA/TIA – 568A (американский)

· EN 50173 (европейский)

· ISO/IEC 11804 (международный)

Кабели делятся на:

1. Коаксиальный

2. Витая пара.

3. Оптоволоконные.

 

1. Коаксиальный кабель:

Существует 2 вида: тонкий и толстый.

Тонкий: гибкий, Д=6мм, подключается к платам сетевого адаптера. Максимальная длин сегмента: до 185 м-в. Маркировка:

· RG-58/U – сплошная медная жила.

· RG-58A/U – переплетенные провода в жиле.

· RG-58C/U – военный формат.

У всех кабелей волновое сопортивление 50(Ом)

· RG – 62 – волновое сопротивление 93(Ом).Применяется в сетях Arcnet.

Недостатки:

ü Каждый сегмент должен завершаться терминатором.

ü Отказ сегментов при отсутсвии контакта в Т-коннекторе.

Толстый: используется в качестве магистрального, но может использоваться в качестве соединения компонентов.

2. Витая пара:

Может быть экранированный (STP) или неэкранированный (UTP). Выделяют 5 категорий витой пары.

Компоненты кабельной системы:

· RJ -45 –вилка

· Специальные контакты.

Стандарт IEG – 352 предусматривает соединение накруткой, обжатием, запрессовкой, пайкой и под винт.

· Информационные разетки.

Ø Внутренние и внешние.

Ø С прямой установкой и с угловой установкой. С угловой установкой делятся: с выемкой, с выступом.

·

Оптоволоконные кабели.

Преемущества:

ü Широкая полоса пропускания.

ü Малое затухание светового сигнала в волокне.

ü Высокая защищенность от внешних воздействий и переходных помех.

ü Малый вес и объем.

ü Высокая защищенность от несанкционированного доступа.

ü Гальваническая развязка элементов сети.

ü Безопасность использования

Недостатки:

ü Высокая стоимость интерфейсного оборудования.

ü Сложность монтажа и обслуживания.

ü Подверженность волоконных световодов радиации.

ü Водородная коррозия стекла термомеханическим воздействиям, остаточные термоупругие напряжения -> появление микротрещин в световодах

Физический уровень.

Интерфейсы системы с каналом связи определяют механический, электрический и процедурные параметры соединения. Интерфейсы основаны на международном стандарте V.24/V.28.(дли России – C2. Для Америки – RS -232). Физический уровень описывает процедуры передачи Д. в канал и получение их из канала.

Функции:

· Установление и разъединение соединений

Задачи:

Ø Физическое подключение к каналу.

Ø Согласование режимов работы модемов (согласуются: способ модуляции, скорость передачи, режимы исправления ошибок и сжатия Д.)

· Преобразование сигналов.

Задачи:

Ø Преобразование последовательности передаваемых бит в аналоговый или дискретный сигнал.

Ø Реализация стыка с физическим каналом связи.

· Реализация интерфейса:

Задачи:

Ø Реализация интерфейса между DTE и DCE.

Ø Диагностика определенного класса неисправности (обрыв провода, пропадание питания и дт)

Физический уровень рассматривается как ненадежная система (ошибки не корректируются).

Канальный уровень.

Называют уровнем управления звеном данных.

Функции:

· Формирование из передаваемой последовательности бит, блоков определенного размера для их размещения в информационном поле кадров.

· Кодирование содержимого кадра помехоустойчивым кодом.

· Восстановление исходной последовательности на приемной стороне.

· Обеспечение кодонезависимой передачи Д.

· Управление потоком Д. на уровне канала.(возможна остановка/продолжение передачи данных).

· Устранение последствий потерь, искажений или дублирование передаваемых кадров.

В качестве стандарта для протоколов организации ИСО рекомендуется протокол HDLC.

 

Классификация модемов.

1. Область применения:

Ø Аналоговый сигнал:

· для коммутируемых телефонных каналов.

· Для выделенных телефонных каналов (соединение на прямую, нет станций коммутации)

· Для физических соединительных линий. (модемы на короткие расстояния и модемы основной полосы)

Ø для цифровых систем передачи Д. (CSU/DSU)

Ø для сотовых систем связи.

Ø Для пакетных радиосистем (сетей).

Ø Для локальных радиосистем.

2. По методу передачи:

· Асинхронные.

· Синхронные.

3. По интеллектуальным возможностям:

· без систем управления.

· Модемы поддерживающие набор АТ- команд.

· С фирменной системой команд.

· Модемы поддерживающие протокол сетевого управления.

4. По конструкции:

· Внешние модемы

· Внутренние модемы

ü Аппаратные

ü Софт(бесконтрольные, полные, AMR –карты,CNR- карты)

· Портативные (DCMCIA)

· Групповые

5. По поддержке международных и фирменных протоколов:

Протоколы: международные и фирменные.

Группы протоколов:

ü Протоколы, определяющие нормы взаимодействия модема с каналом связи.

ü Регламентирующие соединение (V.2) и алгоритм взаимодействия модема и ОДД (DTE V.10 V.11 V.24)

ü Протоколы модуляции (V.17 V.22)

ü Протоколы защиты отношений (V.41, V.42)

ü Протоколы сжатия Д.

ü Определяющие процедуры в диагностике, испытания и измерения параметров каналов связи. (V.51, V.56)

ü Протоколы согласования параметров связи на этапе ее установления (V.8)

Факсимильная связь.

Назначение: передача содержания и внешнего вида документа.

Передающая сторона:

РУ -развертывающее устройство

УС - устройство синхронизации

ФП – фотоэлектрический преобразователь

АЦП – аналогово-цифровой преобразователь

УПС – устройство преобразования сигналов

КС – канал связи

Принимающая сторона:

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь

ВУ – воспроизводящее устройство

Факс модемы имеют в своем составе все составные части аппаратов факсимильной связи, кроме сканирующего и воспроизводящих устройств.

Классы факс модемов.

Все факс модемы разделены на 3 класса в соответствии с их возможностью проводить сеанс факсимильной связи не зависимо от ООД(DTE).

1. Класс 1.

Функции: Описывается спецификацией EIA/TIA – 578.

· Интерфейс с коммутируемой телефонной сетью

· Автонабор номера.

· Модуляция

· Передача и прием данных

· Формирование HDLC – кадров

· Выполнение управляющих команд и выдача отчетов.

Из-за требований стандартов Т.30 по синхронизации, декодированию и упорядочиванию Д. сеанс связи всегда выполняется под управлением прикладных программ.

2. Класс 2.0.

Описывается спецификацией EIA/TIA – 578.

Основная нагрузка на выполнение сеанса связи смещается от компьютера к модему. Основное отличие: реализация функций стандарта Т.30.

3. Класс 3. Функции:

· Возможность сжатия изображения Т.4 и Т.6

· Возможность декомпресии изображения форматов графических и текстовых файлов.

· Улучшение факсимильного оборудования в сетях.

Данный класс до сих пор не разработан.

Команды.

1. Команды класса 1. (начинаются с +F)

Могут содержать только ASCII символы и заканчиваются возвратом коретки.

Формы:

· Идентификация возможностей +F Commands=?, at +Fclass=?

· Идентификация состояния +Command?,at +Fclass?

· Установка параметров at +Fclass=2.0

2. Команды класса 2.

Тот же самы синтаксис, но присутвуют небольшие отличия.

· Поддерживаются числовые или строковые значения, но строковые константы задаются в 16 ричной системе счисления.

· Строковые константы задаются в 2 ковычках.

· Могут передаваться и возвращаться в качетсва элементов набор значений в виде упорядоченного списка.

Протоколы модуляции.

Способы модуляции:

1. Частотная.

«+» - высокая помехоустойчивость

«-» - неэконосно расходуется полоса частот.

2. Относительная фазовая(ФМ). (дифференциально-фазовая, разностно-фазовая)

«-» - при одновременной смене символов в обоих каналах модулятора в сигнале происходит скачок фазы на 180⁰, который вызывает паразитную амплитудную модуляцию огибающую сигнала и приводит к увеличению энергии боковых полос. Чтобы избежать скачков, используется ФМ со сдвигом.

3. Квадратурно-амплитудная модуляция (КАМ). Изменяется фаза и амплитуда сигнала.

По сравнению с ФМ:

· При равном числе точек созвездия спектры сигналов одинаковы

· При большом количестве точек сигнала сист. КАМ имеют лучшие характеристики, чем системы ФМ.

 

 

4. Сигнально-кодовые констуркции. (трелис модуляция). Используется сверточное кодирование.

Суть: для каждой точки выполняется передача со сверточным кодированием. Используется 3 информационных бита 000 и 1 проверочный.

Трелис модуляция увеличивает на (3-6) Дб помехозащищенность.

Называется поперечным

Используется 2 типа контроля:

ü На четность

ü На нечетность.

«+» прост в программной и аппаратной реализации.

«-» низкоэффективный метод обнаружения ошибок.

Называется продольный

Считается, что известно число передаваемых в блоке битов.

«+» большие возможности по обнаружению и корректировке ошибок.

«-» --- не обнаруживаются некоторые типы ошибок, например: групповые.

--- Трудно организовать эффективное аппаратное решение.

3. Нет четкого определения алгоритма.

Сумма всех байт блока дан. По модулю 256.

 

Код Абромсана.

Контроль циклическим избыточным кодом.

Образующий полином:

(x+1) –для контроля паритета (проверка всех нелинейных искажений)

 

Свойства CRC:

1. Все ошибки кратности 3 или меньше обнаруживаются.

2. Все ошибки нечетной кратности обнаруживаются

3. Все пакеты ошибок длинной r или меньшей обнаруживаются

4. Доля не обнаруженных пакетов ошибок длины r+1 составляет

 

Основные образующие полиномы:

· - используется в сетях ISDN (цифровые сети интеграции услуг).

· - используется в сетях ATM.

·

· применяется в стандарте V.42, а так же применяется в архиватарах.

· И тд.

CRC-16 – обнаруживает одиночные, двойные и групповые ошибки длины не больше 16, обнаруживает нечетное число изолированных ошибок с вероятностью 99,9969%.

Формат передаваемых кадров.

· MNP2:

DLE:

· MNP3 и тд:

PDU:

Расширение MNP может быть выполнено 2 способами:

1. Добавление новых параметров PDU.

2. Введение новых типов PDU.

 

 

Формат кадра V.42.

Всегда передается в синхронном режиме.

· Адрес – позволяет по одному каналу организовать несколько логических(виртуальных) каналов. Формат:

ü Поле S/R - определяет содержит ли адрес команду или ответ на нее.

ü Адрес состоит из 1-2 байт, служит идентификатором сообщения.

ü Управление – определяет тип кадра.(1-2 байта).

Типы кадров:

Ø I – информационный (для передачи прикладных Д). В поле управления содержится № кадра (передаваемого или подтверждаемого) и признак запроса(ответа).

Ø S – супервизовый (используется для подтверждения полученной информационных кадров, запросы повторной передачи или запросы временной задержки кадра).

Классификация систем ПД.

1. По назначению:

· Телефонные

· Телемеханичекие

· Телеграфные

· Фототелеграфные

2. По виду модуляции:

· амплитудной модуляцией

· частотной модуляцией

· фазовой модуляцией

· квадратно-амплитудная модуляция

· кодово-импульсная модуляция

3. По виду использования линии связи:

· Направляющие системы (проводные и тд)

· Волоконно – оптические линии

· Беспроводные линии

4. По способу синхронизации:

· Тактовая

· По кодовым комбинациям

· Цикловая синхронизация

5. По способу передачи:

· Симплекс

· Дуплекс

· Полудуплекс

6. По помехоустойчивости:

· Низкая

· Средняя

· Высокая

7. По структурной организации:

· Точка – точка (1:1)

· Вещание (1:М)

8. По способу разделения каналов:

· Временное

· Частотное

· Кодовое

9. По виду сигналов, передаваемых сигналов:

· Аналоговые

· Цифровые

 

 

Международные организации стандартизации.

1. ИСО (ISO) – модель OSI(модель взаимодействия открытых систем МВОС)

2. МККТТ (CCITT) - международный консультативный коммитет по телефонии и телеграфии.

Разработал (протоколы):V.xx, X.xx, G.xx.

3. МСЭ – Международный союз по электросвязи (наследник МККТТ)

Каналы передачи данных.

ООД – оконечное оборудование данных(DTE)

АПД – PCE. М – модем. У – усилитель. Mx – мультиплексор

К – коммутатор. ДMx - демультиплексор

Линия передачи данных – это средство, которое используется в сетях передачи Д. для распространения сигналов в нужном направлении.

Канал передачи Д. – средство двустороннего обмена Д., включающее аппаратуру канала Д. и линию передачи Д.

Промежуточная аппаратура -используется на линиях связи большой протяженности. Решает 2 основных задачи:

· Улучшение качетсва сигнала.

· Создание постоянного составного канала связи между абонентами сети.

Промежуточная аппаратура -прозрачна для пользования (не наблюдает) и образует сложную сеть, которую называют первичной.