Глава I. Организация электросвязи Гражданской авиации России §
|
Скачать 2.33 Mb.
|
§ 2.7. Передача данных на физическом и канальном уровняхПри передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования — на основе синусоидального несущего сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов. Первый способ часто называется также модуляцией, или аналоговой модуляцией, подчеркивая тот факт, что кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала. Второй способ обычно называют цифровым кодированием. Эти способы отличаются шириной спектра результирующего сигнала и сложностью аппаратуры, необходимой для их реализации. При использовании прямоугольных импульсов спектр результирующего сигнала получается весьма широким. Это не удивительно, если вспомнить, что спектр идеального импульса имеет бесконечную ширину. Применение синусоиды приводит к спектру гораздо меньшей ширины при той же скорости передачи информации. Однако для синусоидальной модуляции требуется более сложная и дорогая аппаратура, чем для генерирования прямоугольных импульсов. В настоящее время все чаще данные, изначально имеющие аналоговую форму (речь, телевизионное изображение), передаются по каналам связи в дискретном виде, то есть в виде последовательности единиц и нулей. Процесс представления аналоговой информации в дискретной форме называется дискретной модуляцией. Термины «модуляция» и «кодирование» часто используют как синонимы. Аналоговая модуляцияАналоговая модуляция применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, типичным представителем которых является канал тональной частоты, предоставляемый в распоряжение пользователям общественных телефонных сетей. Типичная амплитудно-частотная характеристика канала тональной частоты представлена на рис. 2.31. Этот канал передает частоты в диапазоне от 300 до 3400 Гц, таким образом, его полоса пропускания равна 3100Гц. Хотя человеческий голос имеет гораздо более широкий спектр (примерно от 100 Гц до 10 кГц), для приемлемого качества передачи речи диапазон в 3100 Гц является хорошим решением. Строгое ограничение полосы пропуcкания тонального канала связано с использованием аппаратуры уплотнения и коммутации каналов в телефонных сетях. Устройство, которое выполняет функции модуляции несущей синусоиды на передающей стороне и демодуляции на приемной стороне, носит название модем (модулятор-демодулятор).   Рис. 2.31. Амплитудно-частотная характеристика канала ТЧ Методы аналоговой модуляцииПри физическом кодировании способом аналоговой модуляции информация кодируется изменением амплитуды, частоты или фазы синусоидального сигнала несущей частоты. Основные способы аналоговой модуляции показаны на рис. 2.32. На диаграмме (рис. 2.32 а) показана последовательность битов исходной информации, представленная потенциалами высокого уровня для логической единицы и потенциалом нулевого уровня для логического нуля. Такой способ кодирования называется потенциальным кодом и часто используется при передаче данных между блоками компьютера.  а б в г Рис. 2.32. Различные типы модуляции При амплитудной модуляции (рис. 2.32 б) для логической единицы выбирается один уровень амплитуды синусоиды несущей частоты, а для логического нуля — другой. Этот способ редко используется в чистом виде на практике из-за низкой помехоустойчивости, но часто применяется в сочетании с другим видом модуляции — фазовой модуляцией. При частотной модуляции (рис. 2.32 в) значения “1” и “0” исходных данных передаются синусоидами с различной частотой — f1 и f2. Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с. При фазовой модуляции (рис. 2.32 г) значениям данных “0” и “1” соответствуют сигналы одинаковой частоты, но различной фазы, например, 0° и 180° или 0°, 90°, 180° и 270°. В скоростных модемах часто используются комбинированные методы модуляции, как правило, амплитудная в сочетании с фазовой. Спектр модулированного сигналаСпектр результирующего модулированного сигнала зависит от типа модуляции и скорости модуляции, то есть желаемой скорости передачи битов исходной информации. Рассмотрим сначала спектр сигнала при потенциальном кодировании. Пусть логическая единица кодируется положительным потенциалом, а логический ноль — отрицательным потенциалом такой же величины. Для упрощения вычислений предположим, что передается информация, состоящая из бесконечной последовательности чередующихся единиц и нулей, как это и показано на рис. 2.32 а. Заметим, что в данном случае величины бод и битов в секунду совпадают. Для потенциального кодирования спектр непосредственно получается из формул Фурье для периодической функции. Если дискретные данные передаются с битовой скоростью N бит/с, то спектр состоит из постоянной составляющей нулевой частоты и бесконечного ряда гармоник с частотами f0, 3f0, 5 f0, 7 f0,..., где f0= N/2. Амплитуды этих гармоник убывают достаточно медленно — с коэффициентами 1/3, 1/5, 1/7, ... от амплитуды гармоники f0 (рис. 2.33 а). В результате спектр потенциального кода требует для качественной передачи широкую полосу пропускания. Кроме того, нужно учесть, что реально спектр сигнала постоянно меняется в зависимости от того, какие данные передаются по линии связи. Например, передача длинной последовательности нулей или единиц сдвигает спектр в сторону низких частот, а в крайнем случае, когда передаваемые данные состоят только из единиц (или только из нулей), спектр состоит из гармоники нулевой частоты. При передаче чередующихся единиц и нулей постоянная составляющая отсутствует. Поэтому спектр результирующего сигнала потенциального кода при передаче произвольных данных занимает полосу от некоторой величины, близкой к 0 Гц, до примерно 7f0 (гармониками с частотами выше 7f0 можно пренебречь из-за их малого вклада в результирующий сигнал). Для канала тональной частоты верхняя граница при потенциальном кодировании достигается для скорости передачи данных в 971 бит/с, а нижняя неприемлема для любых скоростей, так как полоса пропускания канала начинается с 300 Гц. В результате потенциальные коды на каналах тональной частоты никогда не используются. При амплитудной модуляции спектр состоит из синусоиды несущей частоты fc, и двух боковых гармоник: (fc+fm) и (fc-fm), где fm — частота изменения информационного параметра синусоиды, которая совпадает со скоростью передачи данных при использовании двух уровней амплитуды (рис. 2 33 б). Частота fm определяет пропускную способность линии при данном способе кодирования. При небольшой частоте модуляции ширина спектра сигнала также оказывается небольшой (равной 2fT), поэтому сигналы не будут искажаться линией, если ее полоса пропускания будет больше или равна 2fT. Для канала тональной частоты такой способ модуляции приемлем при скорости передачи данных не больше 3100/2 = 1550 бит/с. Если же для представления данных используются 4 уровня амплитуды, то пропускная с Спектр моду- лированного сигнала а б пос Полоса пропускания Полоса пропускания об  ность канала повышается до 3100 бит/с.  5fo Спектр потенциального кода Рис. 2.33. Спектр сигналов при потенциальном кодировании и амплитудной модуляции При фазовой и частотной модуляциях спектр сигнала получается более сложным, чем при амплитудной, так как боковых гармоник здесь образуется более двух, но они тоже симметрично расположены относительно основной несущей частоты, а их амплитуды быстро убывают. Поэтому эти виды модуляции также хорошо подходят для передачи данных по каналу тональной частоты. Для повышения скорости передачи данных используют комбинированные методы модуляции. Наиболее распространенными являются методы квадратурной амплитудной модуляции (Quadrature Amplitude Modulation, QAM). Эти методы основаны на сочетании фазовой модуляции с 8 значениями величин сдвига фазы и амплитудной модуляции с 4 уровнями амплитуды. Однако из возможных 32 комбинаций сигнала используются далеко не все. Например, в так называемых решетчатых кодах допустимы всего 6, 7 или 8 комбинаций для представления исходных данных, а остальные комбинации являются запрещенными. Такая избыточность кодирования требуется для распознавания модемом ошибочных сигналов, являющихся следствием искажения из-за помех, которые на телефонных каналах, особенно коммутируемых, весьма значительны по амплитуде и продолжительны по времени. Дискретная модуляция аналоговых сигналовОдной из основных тенденций развития сетевых технологий является передача в одной сети как дискретных, так и аналоговых данных. Источниками дискретных данных являются компьютеры и другие вычислительные устройства, а источником аналоговых данных являются такие устройства как телефоны, видеокамеры и т.п. На ранней стадии все типы данных передавались в аналоговой форме, при этом дискретные компьютерные данные преобразовывались в аналоговые с помощью модемов. Однако передача дискретных данных в аналоговой форме не позволяет улучшить качество принятых данных, если они исказились при передаче. Сам аналоговый сигнал не дает никаких указаний ни о том, что произошло искажение, ни о том, как его исправить, поскольку форма сигнала может быть любой, в том числе и такой, какую зафиксировал приемник. Поэтому на смену аналоговой технике записи и передаче звука и изображения пришла цифровая техника. Эта техника использует так называемую дискретную модуляцию исходных непрерывных во времени аналоговых процессов. Дискретные способы модуляции основаны на дискретизации непрерывных процессов как по амплитуде, так и по времени (рис. 2.34). Рассмотрим принцип дискретной модуляции на примере импульсно-кодовой модуляции, ИКМ (Pulse Amplitude Modulation, PAM), которая широко применяется в цифровой телефонии. Амплитуда исходной непрерывной функции измеряется с заданным периодом – за счет этого происходит дискретизация во времени. Затем каждый замер представляется в виде двоичного числа определенной разрядности, что означает дискретизацию по значению функции – непрерывное множество возможных значений амплитуды заменяется дискретным множеством ее значений. Устройство, которое выполняет подобную функцию, называется аналого-цифровым преобразователем (АЦП). После этого замеры передаются по каналам связи в виде последовательности единиц и нулей. При этом применяются те же методы кодирования, что и в случае передачи изначально дискретной информации, то есть, например, методы, основанные на коде B8ZS или 2B1Q. На приемной стороне линии коды преобразуются в исходную последовательность битов, а специальная аппаратура, называемая цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), производит демодуляцию оцифрованных амплитуд непрерывного сигнала, восстанавливая исходную непрерывную функцию времени. Дискретная модуляция основана на теории отображения Найквиста—Котельникова. В соответствии с этой теорией аналоговая непрерывная функция, переданная в виде последовательности ее дискретных по времени значений, может быть точно восстановлена, если частота дискретизации была в два или более раз выше, чем частота самой высокой гармоники спектра исходной функции. Если это условие не соблюдается, то восстановленная функция будет существенно отличаться от исходной. Преимуществом цифровых методов записи, воспроизведения и передачи аналоговой информации является возможность контроля достоверности считанных с носителя или полученных по линии связи данных. Для этого можно применять те же методы, которые применяются для компьютерных данных (и рассматриваются более подробно далее), — вычисление контрольной суммы, повторная передача искаженных кадров, применение самокорректирующихся кодов.  Аналоговый сигнал F(t) c наивысшей гармоникой Fm. Частота квантования: fk = 1/τ = 2×Fm n1-n4 – амплитуды оцифрованных сигналов Рис. 2.34. Дискретная модуляция непрерывного процесса Для качественной передачи голоса в методе ИКМ используется частота квантования амплитуды звуковых колебаний в 8000 Гц. Это связано с тем, что в аналоговой телефонии для передачи голоса был выбран диапазон от 300 до 3400 Гц, который достаточно качественно передает все основные гармоники собеседников. В соответствии с теоремой Найквиста—Котельникова для качественной передачи голоса достаточно выбрать частоту дискретизации, в два раза превышающую самую высокую гармонику непрерывного сигнала, то есть 2 х 3400 = 6800 Гц. Выбранная в действительности частота дискретизации 8000 Гц обеспечивает некоторый запас качества. В методе ИКМ обычно используется 7 или 8 бит кода для представления амплитуды одного замера. Соответственно это дает 127 или 256 градаций звукового сигнала, что оказывается вполне достаточным для качественной передачи голоса. При использовании метода ИКМ для передачи одного голосового канала необходима пропускная способность 56 или 64 кбит/с в зависимости от того, каким количеством битов представляется каждый замер. Если для этих целей используется 7 бит, то при частоте передачи замеров в 8000 Гц получаем: -8000 х 7 = 56000 бит/с или 56 кбит/с, а для случая 8 бит: -8000 х 8 = 64000 бит/с или 64 кбит/с. Стандартным является цифровой канал 64 кбит/с, который также называется элементарным каналом цифровых телефонных сетей. Передача непрерывного сигнала в дискретном виде требует от сетей жесткого соблюдения временного интервала в 125 мкс (соответствующего частоте дискретизации 8000 Гц) между соседними замерами, то есть требует синхронной передачи данных между узлами сети. При несоблюдении синхронности прибывающих замеров исходный сигнал восстанавливается неверно, что приводит к искажению голоса, изображения или другой мультимедийной информации, передаваемой по цифровым сетям. Так, искажение синхронизации в 10 мс может привести к эффекту «эха», а сдвиги между замерами в 200 мс приводят к невозможности распознавания произносимых слов. В то же время потеря одного замера при соблюдении синхронности между остальными замерами практически не сказывается на воспроизводимом звуке. Это происходит за счет сглаживающих устройств в цифро-аналоговых преобразователях, которые основаны на свойстве инерционности любого физического сигнала — амплитуда звуковых колебаний не может мгновенно измениться на большую величину. На качество сигнала после ЦАП влияет не только синхронность поступления на его вход замеров, но и погрешность дискретизации амплитуд этих замеров. В теореме Найквиста—Котельникова предполагается, что амплитуды функции измеряются точно, в то же время использование для их хранения двоичных чисел с ограниченной разрядностью несколько искажает эти амплитуды. Соответственно искажается восстановленный непрерывный сигнал, что называется шумом дискретизации (по амплитуде). Существуют и другие методы дискретной модуляции, позволяющие представить замеры голоса в более компактной форме, например, в виде последовательности 4-битных или 2-битных чисел. При этом один голосовой канал требует меньшей пропускной способности, например, 32 Кбит/с, 16 Кбит/с или еще меньше. С 1985 года применяется стандарт CCITT кодирования голоса, называемый Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPCM). Коды ADPCM основаны на расхождении разностей между последовательными замерами голоса, которые затем и передаются по сети. В коде ADPCM для хранения одной разности используется 4 бит, и голос передается со скоростью 32 Кбит/с. Более современный метод, Linear Predictive Coding (LPC), делает замеры исходной функции реже, но использует прогнозирование направления, в котором изменяется амплитуда сигнала. При помощи этого метода можно понизить скорость передачи голоса до 9600 бит/с. Представленные в цифровой форме непрерывные данные легко можно передать через компьютерную сеть. Для этого достаточно поместить несколько замеров в кадр какой-нибудь стандартной сетевой технологии, снабдить кадр правильным адресом назначения и отправить адресату. Адресат должен извлечь из кадра замеры и подать их с частотой квантования (для голоса — с частотой 8000 Гц) на цифро-аналоговый преобразователь. По мере поступления следующих кадров с замерами голоса операция должна повториться. Если кадры будут прибывать достаточно синхронно, то качество голоса может быть достаточно высоким. Однако, как мы уже знаем, кадры в компьютерных сетях могут задерживаться как в конечных узлах (при ожидании доступа к разделяемой среде), так и в промежуточных коммуникационных устройствах — мостах, коммутаторах и маршрутизаторах Поэтому качество голоса при передаче в цифровой форме через компьютерные сети обычно бывает невысоким. Для качественной передачи оцифрованных непрерывных сигналов — голоса, изображения — сегодня используют специальные цифровые сети, такие как ISDN, ATM, а также сети цифрового телевидения. Тем не менее для передачи внутрикорпоративных телефонных разговоров сегодня характерны сети Frame Relay, задержки передачи кадров которых укладываются в допустимые пределы. Цифровое кодированиеПри цифровом кодировании дискретной информации применяют потенциальные и импульсные коды. В потенциальных кодах для представления логических единиц и нулей используется только значение потенциала сигнала, а его перепады, формирующие законченные импульсы, во внимание не принимаются. Импульсные коды позволяют представить двоичные данные либо импульсами определенной полярности, либо частью импульса — перепадом потенциала определенного направления. При использовании прямоугольных импульсов для передачи дискретной информации необходимо выбрать такой способ кодирования, который одновременно достигал бы следующих целей:
Более узкий спектр сигналов позволяет на одной и той же линии (с одной и той же полосой пропускания) добиваться более высокой скорости передачи данных. Кроме того, часто к спектру сигнала предъявляется требование отсутствия постоянной составляющей, то есть отсутствия постоянного тока между передатчиком и приемником. В частности, применение различных трансформаторных схем гальванической развязки препятствует прохождению постоянного тока. Синхронизация передатчика и приемника нужна для того, чтобы приемник точно знал, в какой момент времени необходимо считывать новую информацию с линии связи. Эта проблема в сетях решается сложнее, чем при обмене данными между близко расположенными устройствами, например, между блоками внутри компьютера или же между компьютером и принтером. На небольших расстояниях хорошо работает схема, основанная на отдельной тактирующей линии связи (рис. 2.35), так что информация снимается с линии данных только в момент прихода тактового импульса. В сетях использование этой схемы вызывает трудности из-за неоднородности характеристик проводников в кабелях. На больших расстояниях неравномерность скорости распространения сигнала может привести к тому, что тактовый импульс придет несколько позже или раньше соответствующего сигнала данных, и бит данных будет пропущен или считан повторно. Другой причиной, по которой в сетях отказываются от использования тактирующих импульсов, является экономия проводников в дорогостоящих кабелях.   Рис. 2.35. Синхронизация приемника и передатчика на небольших расстояниях Поэтому в сетях применяются так называемые самосинхронизирующиеся коды, сигналы которых несут для передатчика указание о том, в какой момент времени нужно осуществлять распознавание очередного бита (или нескольких битов, если код ориентирован более чем на два состояния сигнала). Любой резкий перепад сигнала (так называемый фронт) может служить хорошим указанием для синхронизации приемника с передатчиком. При использовании синусоид в качестве несущего сигнала результирующий код обладает свойством самосинхронизации, так как изменение амплитуды несущей частоты дает возможность приемнику определить момент появления входного кода. Распознавание и коррекцию искаженных данных сложно осуществить средствами физического уровня, поэтому чаще всего эту работу берут на себя протоколы лежащие выше: канальный, сетевой, транспортный или прикладной. С другой стороны, распознавание ошибок на физическом уровне экономит время, так как приемник не ждет полного помещения кадра в буфер, а отбраковывает его сразу при распознавании ошибочных битов внутри кадра. Требования, предъявляемые к методам кодирования, являются взаимно противоречивыми, поэтому каждый из применяемых популярных методов цифрового кодирования обладает своими преимуществами и своими недостатками по сравнению с другими. На широкополосных каналах связи применяются потенциальные и импульсные методы кодирования, в которых данные представлены различными уровнями постоянного потенциала сигнала либо полярностями импульса или его фронта. При использовании потенциальных кодов особое значение приобретает задача синхронизации приемника с передатчиком, так как при передаче длинных последовательностей нулей или единиц сигнал на входе приемника не изменяется и приемнику сложно определить момент съема очередного бита данных. Наиболее простым потенциальным кодом является код без возвращения к нулю (NRZ), однако он не является самосинхронизирующимся и создает постоянную составляющую. Наиболее популярным импульсным кодом является манчестерский код, в котором информацию несет направление перепада сигнала в середине каждого такта. Манчестерский код применяется в технологиях Ethernet и Token Ring. Для улучшения свойств потенциального кода NRZ используются методы логического кодирования, исключающие длинные последовательности нулей. Эти методы основаны на:
Улучшенные потенциальные коды обладают более узким спектром, чем импульсные, поэтому они находят применение в высокоскоростных технологиях, таких как FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Особенности протоколов канального уровняКанальный уровень обеспечивает передачу пакетов данных, поступающих от протоколов верхних уровней, к узлу назначения, адрес которого также указывает протокол верхнего уровня. Протоколы канального уровня оформляют переданные им пакеты в кадры собственного формата, помещая указанный адрес назначения в одно из полей такого кадра, а также сопровождая кадр контрольной суммой. Протокол канального уровня обычно работает в пределах одной сети, которая, как правило, входит в более крупную составную сеть, объединяемую протоколами сетевого уровня. Адреса, с которыми работает протокол канального уровня, используются для доставки кадров только в пределах этой сети, а для перемещения пакетов из сети в сеть применяются уже адреса следующего, сетевого уровня. Поэтому таблицы продвижения, на основе которых работают устройства канального уровня, содержат только адреса узлов своей сети, что существенно сокращает количество записей в них, а следовательно, повышает скорости их просмотра и продвижения кадра. Типичными представителями протоколов канального уровня являются протоколы семейства Ethernet, которые применяются в основном в локальных сетях, а в последнее время все чаще стали использоваться в сетях масштаба города (мегаполиса). В глобальных сетях протоколы канального уровня применяются в пределах «вырожденной» сети — канала «точка-точка», а также в сетях с произвольной топологией, но уже после того, как в них проложен виртуальный путь. Примером протокола канального уровня первого типа является протокол РРР (Рoint-to-Point Protocol), а второго — протоколы канального уровня сетей Frame Re1ау и ATM. В коммутаторах глобальных сетей, поддерживающих эти протоколы, таблицы продвижения также содержат адреса, имеющие локальное (то есть только для данного коммутатора) значение, поэтому они, как и таблицы продвижения коммутаторов локальных сетей, имеют небольшие размеры и просматриваются относительно быстро, по сравнению с таблицами маршрутизации, включающими адреса всех сетей составной сети и иногда состоящими из десятков тысяч записей (как это и происходит с таблицами маршрутизации магистральных маршрутизаторов Интернета). Каждый протокол канального уровня можно охарактеризовать следующим набором свойств:
Некоторые из этих свойств присущи не только протоколам канального уровня, но и протоколам более высоких уровней. Передача с установлением соединения и без установления соединенияПри передаче кадров данных на канальном уровне используются как дейтаграммные процедуры, работающие без установления соединения, так и процедуры с предварительным установлением логического соединения. При дейтаграммной передаче кадр посылается в сеть «без предупреждения», и никакой ответственности за его утерю протокол не несет (рис. 2.36 а). Предполагается, что сеть всегда готова принять кадр от конечного узла. Дейтаграммный метод работает быстро, так как никаких предварительных действий перед отправкой данных не требуется. Однако при таком методе трудно организовать в рамках протокола отслеживание факта доставки кадра узлу назначения. Этот метод не гарантирует доставку пакета. Передача с установлением соединения более надежна, но требует больше времени для передачи данных и вычислительных затрат от конечных узлов. В этом случае узлу-получателю отправляется служебный кадр специально, формата с предложением установить соединение (рис. 2.36 б). Если узел-получатель согласен с этим, то он посылает в ответ другой служебный кадр, подтверждающий установление соединения и предлагающий для данного логического соединения некоторые параметры, которые будут использоваться в рамках данного соединения. Это могут быть, например, идентификатор соединения, максимальное значение поля данных кадров, количество кадров, которые можно отправить без получения подтверждения и т. п. Узел-инициатор соединения может завершить процесс установления соединения отправкой третьего служебного кадра, в котором сообщит, что предложенные параметры ему подходят. На этом логическое соединение считается установленным, и в его рамках можно передавать информационные кадры с пользовательскими данными. После передачи некоторого законченного набора данных, например, определенного файла, узел инициирует разрыв данного логического соединения, посылая соответствующий служебный кадр.  Подтверждение разрыва соединения Подтверждение установления соединения Прием запроса установления соединения 
Узел 1Узел 2Данные
Данные  а Запрос установления соединения 
ДанныеКвитанция подтверждения  Запрос разрыва соединения  б  Рис. 2.36. Протоколы: а - без установления соединения; б - с установлением соединения Заметим, что в отличие от протоколов дейтаграммного типа, которые поддерживают только один тип кадра — информационный, протоколы, работающие с установлением соединения, должны поддерживать как минимум два типа кадров: служебные, для установления (и разрыва) соединения, и информационные, переносящие собственно пользовательские данные. Логическое соединение может быть рассчитано как на передачу данных в одном направлении — от инициатора соединения, так и в обоих направлениях. Процедура установления соединения может использоваться для достижения следующих целей:
Установление логического соединения дает точку отсчета для задания начальных значений номеров кадров. При потере нумерованного кадра приемник, во-первых, получает возможность обнаружить этот факт, а во-вторых, он может сообщить передатчику, какой кадр нужно передать повторно. В некоторых технологиях процедуру установления логического соединения используют при динамической настройке коммутаторов сети для маршрутизации всех последующих кадров, которые будут проходить через сеть в рамках данного логического соединения. Так работают сети технологий Х.25, Frame Relay и ATM. Как видно из приведенного списка, при установлении соединения могут преследоваться разные цели, в некоторых случаях – несколько одновременно. Основной задачей протоколов канального уровня является доставка кадра узлу назначения в сети определенной технологии и достаточно простой (регулярной) топологии. Асинхронные протоколы разрабатывались для обмена данными между низко скоростными старт-стопными устройствами: телетайпами, алфавитно-цифровыми терминалами и т. п. В этих протоколах для управления обменом данными используются не кадры, а отдельные символы из нижней части кодовых таблиц ASCII или EBCDIC. Пользовательские данные могут оформляться в кадры, но байты в таких кадрах всегда отделяются друг от друга стартовым и стоповыми сигналами. Синхронные протоколы посылают данные непрерывным битовым потоком, без разделения его на байты. В зависимости от способа выделения начала и конца кадра синхронные протоколы делятся на символьно-ориентированные и бит-ориентированные. В первых для этой цели используются символы кодов ASCII или EBCDIC, а в последних — специальный набор битов, называемый флагом. Бит-ориентированные протоколы более рационально расходуют поле данных кадра, так как для исключения из него значения, совпадающего с флагом, добавляют к нему только один дополнительный бит, а символьно-ориентированные протоколы добавляют целый символ. В дейтаграммных протоколах отсутствует процедура предварительного установления соединения, за счет этого срочные данные отправляются в сеть без задержек. Протоколы с установлением соединения могут обладать многими дополнительными свойствами, отсутствующими у дейтаграммных протоколов. Наиболее часто в них реализуется такое свойство, как способность восстанавливать искаженные и потерянные кадры. Для обнаружения искажений наиболее популярны методы, основанные на циклических избыточных кодах (CRC), которые выявляют многократные ошибки. Для восстановления кадров используется метод повторной передачи на основе квитанций. Этот метод работает по алгоритму с простоями источника, а также по алгоритму скользящего окна. Для повышения полезной скорости передачи данных в сетях применяется динамическая компрессия данных на основе различных алгоритмов. Коэффициент сжатия зависит от типа данных и применяемого алгоритма и может колебаться в пределах от 1:2 до 1:8. Глава III. Авиационная наземная сеть передачи данных и телеграфной связи (АНС ПД и ТС) |
Похожие:
 |
Учебное пособие для летных училищ гражданской авиации. М., «Транспорт» Книга предназначена а качестве учебного пособия для летных учебных заведений гражданской авиации. Она также может быть использована... |
 |
Учебное пособие для летных училищ гражданской авиации. М., «Транспорт» Книга предназначена а качестве учебного пособия для летных учебных заведений гражданской авиации. Она также может быть использована... |
|
К Инструкции по учету и отчетности при технической эксплуатации наземных... Инструкции по учету и отчетности при технической эксплуатации наземных средств радиотехнического обеспечения полетов и авиационной... |
|
Федеральная аэронавигационная служба информационный сборник по вопросам функционирования От имени коллегий Федерального агентства воздушного транспорта и Федеральной службы по надзору в сфере транспорта, от себя лично... |
|
Планирование, организация и эксплуатация метеорологического оборудования... Планирование, организация и эксплуатация метеорологического оборудования аэродромов гражданской авиации |
|
Руководство по поисковому и аварийно-спасательному обеспечению полетов... В связи с необходимостью совершенствования поисковых и аварийно-спасательных работ в гражданской авиации центром "Авиаоргпроект"... |
|
Руководство по поисковому и аварийно-спасательному обеспечению полетов... В связи с необходимостью совершенствования поисковых и аварийно-спасательных работ в гражданской авиации центром "Авиаоргпроект"... |
|
Нпо га-85 согласовано Ссср и является основным нормативным актом Министерства гражданской авиации, регламентирующим вопросы по противопожарному обеспечению... |
|
Министерство транспорта российской федерации приказ Федерации, 1997, n 12, ст. 1383; 1999, n 28, ст. 3483; 2004, n 35, ст. 3607 и в целях совершенствования эксплуатации наземных средств... |
|
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения... ... |
|
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения... ... |
|
Анализ состояния метеообеспечения гражданской авиации за 2012 год Авиаметеорологическое обслуживание (амо) гражданской авиации в 2012 году осуществляли 265 оперативных подразделений Росгидромета... |
|
Самолетовождение Книга предназначена в качестве учебного пособия для курсантов и слушателей летных училищ и школ гражданской авиации. Она может быть... |
|
Анализ состояния метеообеспечения гражданской авиации за 2014 год Авиаметеорологическое обслуживание (амо) гражданской и экспериментальной авиации в 2014 году осуществляли 254 оперативных подразделений... |
|
Министерство гражданской авиации указание Объявляю "Санитарные правила по обслуживанию и ремонту радиотехнических устройств воздушных судов гражданской авиации (СанПиН №6031-91)",... |
|
Методические рекомендации по разработке инструкций по охране труда... Методические рекомендации по разработке инструкций по охране труда в организациях гражданской авиации разработаны специалистами ООО... |