Xxxii. Kommunikationsutrustning

Metoder för överföring av digital information

Digitala data på ledaren sänds genom att ändra strömspänningen: ingen spänning - "O", det finns en spänning - "1". Det finns två sätt att överföra information om en fysisk sändande miljö: digital och analog.

Anmärkningar: 1. Om alla datornätverks abonnenter leder data på kanalen vid en frekvens, kallas en sådan kanal smalband (hoppar över en frekvens).

2. Om varje abonnent arbetar med sin egen frekvens på en kanal, kallas en sådan kanal bredband (hoppar många frekvenser). Användningen av bredbandskanaler sparar på sin kvantitet, men komplicerar processen att styra utbytet av data.

För digital eller smalbandsöverföringsmetod (Bild 6.10) Data sänds i sin naturliga form vid en enda frekvens. En smalbandsmetod gör att du bara kan överföra digital information, säkerställer att endast två användare endast kan använda två användare och tillåter normal drift endast på ett begränsat avstånd (längden på kommunikationslinjen är inte mer än 1000 m). Samtidigt säkerställer smalbandsöverföringsmetoden hög datautbyte - upp till 10 Mbps och låter dig skapa enkelt konfigurerbara datornät. Det överväldigande antalet lokala datanätverk använder smalbandsöverföring.

Fikon. 6,10. Digital överföringsmetod

Analog Metoden för sändning av digitala data (fig 6.11) ger bredbandsöverföring på grund av användning i en kanalsignaler av olika bärarfrekvenser.

Med analog överföringsmetod, styrning av parametrarna för bärarfrekvenssignalen för överföring över den digitala datakanalen.

Bärarsfrekvenssignalen är en harmonisk oscillation som beskrivs av ekvationen:

X \u003d x max synd (ωt + φ 0),

där X max är amplituden för oscillationer;

ω - frekvens av oscillationer;

φ - den inledande fasen av oscillationer.

Du kan skicka den digitala data på en analog kanal genom att styra en av parametrarna för bärfrekvenssignalen: amplitud, frekvens eller fas. Eftersom det är nödvändigt att överföra data i binär form (sekvens av enheter och nollor), kan följande ledningsmetoder erbjudas ( moduleringar): Amplitude, frekvens, fas.

Det enklaste sättet att förstå principen amplitud Moduleringar: "0" - ingen signal, d.v.s. brist på bärfrekvensoscillationer; "1" - närvaron av en signal, d.v.s. Förekomsten av svängningar av bärfrekvensen. Det finns oscillationer - enhet, inga oscillationer - noll (figur 6.11a).

Frekvens Modulering ger överföring av signaler 0 och 1 vid olika frekvens. Vid flyttning från 0 till 1 och från 1 till 0 ändras en bärarfrekvenssignal (bild 6.116).

Det svåraste att förstå är fas modulation. Dess essens är att när den flyttas från 0 till 1 och från 1 till 0 förändras oscillationsfasen, d.v.s. Deras riktning (fig 6.11b).

I hierarkins högnivåer används också - Globalt och regionalt också bredbandsöverföringsom ger arbetet för varje abonnent vid sin frekvens inom en kanal. Detta säkerställer interaktionen mellan ett stort antal abonnenter vid hög dataöverföringshastigheter.

Bredband gör att du kan kombinera digitala data, bilder och ljud i en kanal, vilket är det nödvändiga kravet på moderna multimediasystem.

Exempel 6.5. En typisk analog kanal är en telefonkanal. När abonnenten tar bort röret hörs den enhetliga pipen - det här är bärfrekvenssignalen. Eftersom det ligger inom sortimentet av ljudfrekvenser, kallas det en tonal signal. För att sända på en telefonkanal måste du styra bärarfrekvenssignalen - modulera den. De ljud som uppfattas av mikrofonen omvandlas till elektriska signaler, och de, i sin tur och modulerar bärarfrekvenssignalen. Vid överföring av digital information, producerar kontoret informationsbyte - sekvensen av enheter och nollor.

Hårdvara

För att säkerställa överföring av information från datorn till kommunikationsmiljön är det nödvändigt att samordna signalerna för datorns interna gränssnitt med parametrarna för signalerna som sänds genom kommunikationskanalerna. Samtidigt kan både fysisk koordinering (form, amplitud och varaktighet av signalen) och kod utföras.

Tekniska enheter som utför datorparingfunktioner med kommunikationskanaler kallas adaptrar eller nätverksadaptrar. En adapter ger kompilering med en dator av en kommunikationskanal.

Fikon. 6.11. Metoder för överföring av digital information om analog signal:

a - amplitudmodulering; B-frekvens; V-fas

Förutom enkelkanaladaptrar används flerkanaliga enheter - data multiplexorer eller bara multiplexorer.

Dataöverföring multiplexer - En kompileringsanordning med flera kommunikationskanaler.

Data multiplexorer användes i datatelefonsystem - det första steget på väg att skapa datornät. I framtiden, i utseendet av nätverk med en komplex konfiguration och med ett stort antal abonnentsystem, började speciella anslutningsprocessorer appliceras för att implementera gränssnittsfunktionerna.

Som tidigare nämnts strömmar bitarna att omvandlas till analoga signaler för att överföra digital information på kommunikationskanalen och när du tar emot information från kommunikationskanalen till datorn, utför en omvänd åtgärd - omvandla analoga signaler till bitarna som kan bearbeta datorer. Sådana transformer utför en speciell enhet - modem.

Modem - En anordning som utför modulering och demodulering av informationssignaler när de sänder dem från dator till en kommunikationskanal och när du tar emot en dator från en kommunikationskanal.

Den dyraste komponenten i datornätet är en kommunikationskanal. Därför försöker de därför att spara på kommunikationskanaler genom att pendla flera interna kommunikationskanaler till en extern. Speciella enheter används för att utföra växlingsfunktioner - nav.

Koncentrator - En anordning som byter flera kommunikationskanaler till en efter frekvensseparation.

I LAN, där det fysiska överföringsmediet är en begränsad längdskabel, används speciella enheter för att öka längden på nätverket - upprepare.

Repeater - En anordning som säkerställer bevarandet av formen och amplituden hos signalen vid sändning till mer än tillhandahålls av denna typ av fysiskt sändarmedium, avstånd.

Det finns lokala och avlägsna repeaters. Lokal Repeatorer tillåter dig att ansluta nätverksfragment som ligger på ett avstånd av upp till 50m, och distans - Upp till 2000 m.

Kretskoppling och paket - det är metoder för att lösa det generella problemet med att byta data i någon nätverksteknik. Komplexa tekniska lösningar av de generella omkopplingsuppgifterna i sin helhet består av de särskilda problemen med datatransmissionsnät.

Med de speciella problemen med datanät ingår:

• definiera flöden och lämpliga rutter;
• fixeringsvägkonfigurationsparametrar och tabeller av nätverksenheter;
• erkännandeflöden och dataöverföring mellan ett enhetsgränssnitt;
• multiplexering / demultiplexingströmmar;
• separationsmedium.

Bland de många möjliga metoderna för lösningen av det allmänna problemet med abonnentersomkopplingsnät fördelar två grundläggande, vilket inkluderar kanalväxling och paketomkoppling. Således finns det traditionella tillämpningar av varje omkopplingsteknik, till exempel, telefonnät fortsätter att byggas och konstrueras med hjälp av kretsomkopplade teknik, datanät och de stora majoriteten är baserade på paketväxlingsteknik.

Thereefore, eftersom informationsflöde i kretsomkopplade nätverk utbyts de data mellan ett par abonnenter. Följaktligen är den globala flödesfunktionen ett par adresser (telefonnummer) abonnenter kommunicerar med varandra. En funktion av kretskopplade nätverk är konceptet för en elementär kanal.

Elementär kanal.

Elemental kanal (eller kanal) - Är en grundläggande tekniska egenskaper hos det kretsomkopplade nätverket, som är fastsatt inom en given typ av nätverksöverströmningsvärde. Varje länk i det kretsomkopplade nätverket har en kapacitet hos en multipelkanal-elementär som antagits för denna typ av nätverk.

I traditionella telefonsystem är värdet av den elementära kanalhastigheten lika med 64 kbit / s, vilket är tillräckligt för högkvalitativ digital röst.

För högkvalitativ röst Använd frekvensen av l8000 Hz (provtagningstid 125 ms intervaller). För att representera ett mått på amplituden används oftast 8-bitars kod, vilket gör 256 tongradering (med provtagningsvärden).

I det här fallet behövs överföringen av en röstkanal bandbredd 64 kbit / s:

8000 x 8 \u003d 64000 bitar / s eller 64 kbit / s.

En sådan röstkanal kallas ett elementärkanal digitala telefonnät. Ett kännetecken hos det kretsomkopplade nätverket är att bandbredden för varje länk måste vara lika med ett heltal antal elementära kanaler.

Kompositkanalen

Kommunikation konstruerad genom omkoppling (anslutning) av elementära kanaler, kallad a Kompositkanal.

Kompositkanal

Composiekanalens egenskaper:

• kompositkanal genom hela dess längd består av samma antal elementära kanaler;
• kompositkanal har en konstant och fast bandbredd under hela sin längd;
• kompositkanal skapas tillfälligt för perioden för sessionen två abonnenter;
• vid sessionen anger alla de grundläggande kanalerna som ingår i kompositkanalen, den exklusiva användningen av subscrirer, för vilka CONPONE-kanalen har skapats.
• under kommunikationssessionen i abonnenterna kan du skicka nätverksdata som inte överstiger en kanalkapacitet hos kompositen;
• data som mottas i en kompositkanal, är den anropade abonnenten garanterad att levereras utan dröjsmål, förluster och i samma takt (källhastighet) oavsett om det här är här i den andra nätverksanslutningen eller inte.
• efter slutet av sessionen, som den grundläggande bestående kompositkanalen, deklarerades fri och återvände till poolen av resurser som tilldelades för användning av andra användare.

Anslutning vägrade

Anslutning vägrade

Anslutningsförfrågningar är inte alltid framgångsrika.

Om sökvägen mellan uppringningen och kallad abonnenter inte är några fria calnlar eller kallad grundnod är upptagen, uppträder felet i anslutningsinställningen.

Fördelen med kretsomkoppling

Kretskopplingsteknik syftar till att minimera olyckshändelserna i nätverket, det vill säga en teknik. För att undvika eventuell osäkerhet utförs mycket av arbetet med informationsutbyte i förväg, även före början av dataöverföringen. För det första, för en given adress, tillgängligheten av de grundläggande grundläggande kanalerna hela vägen från avsändaren till mottagaren. Men när det gäller bursty är detta tillvägagångssätt ineffektivt, eftersom 80% av tidskanalen kan vara ledig.

Paketväxling.

Den viktigaste principen för nätverk med ett paketomkopplat datainsändning överförs via nätverket i form av strukturellt åtskilda från de andra bitarna av data som kallas paket. Varje paket har en rubrik som innehåller destinationsadressen och annan stödjande information (längden på datafältet, en kontrollsumma och andra.), Används för leverans till adressaten till paketet.

Att ha adress i varje paket är en av de viktigaste egenskaperna hos paketväxlingsteknik, eftersom varje paket kan bearbetas oberoende av de andra omkopplingspaket som utgör nätverkstrafiken. Innehållet till titel i paketet kan ha ett ytterligare fält förpackat i slutet av förpackningen och så kallad trailer. På släpvagnen placeras us checksum, vilket gör att du kan kontrollera om informationen har skadats under överföring över nätverket eller inte.

Partitionering av data i paket

Partitionering av data i paket sker i flera steg. Kedjesändarens nod genererar överföringsdata, som är uppdelad i lika delar. AfterT som uppträder bildandet av ett förpackning genom att lägga till rubriken. Och det sista steget är monterat paket i det ursprungliga meddelandet till destinationsnoden.

Partitionering av data i paket

Överföring av data över ett nätverk som ett paket

Paketöverföringsnätverk.

Som i kretsomkopplade nätverk bestäms paketkopplade nätverk, för var och en av strömmarna manuellt eller automatiskt rutt fixerad i de lagrade tabellerna för att bestrida omkopplare. Paket som går in i omkopplaren behandlas och skickas på en viss väg

Osäkerhet och asynkron rörelse av data i paketkopplade nätverk gör speciella krav på omkopplarna i sådana nätverk.

Huvudskillnaden mellan en paccuitbrytare på omkopplarna i de kretsomkopplade nätverken är att de ett internt buffertminne för tillfälligt strängpaket. Bytbuffertar måste harmonisera datahastigheter i kommunikationslänkar som är anslutna till dess gränssnitt, liksom för att harmonisera ankomstpaketet med där växlingshastighet.

Metoder för överföringspaket

En omkopplare kan fungera på basis av en av tre metoder som främjar paket:

• datagramöverföring;
• Överföring till upprättandet av en logisk anslutning;
• Överför till etablering av en virtuell kanal.

Datagramöverföring

Datagramöverföring. Metod baserad på främjande av paket oberoende av varandra. Paketbehandlingsförfarandet bestäms endast av värdena för parametrar som den bär och det aktuella tillståndet för nätverket. Och varje enskild paketnät betraktas som en komplett oberoende enhetsöverföring - datagram.

Illustration Datagram Packet Princip

Överför till etablering av en logisk anslutning

Överför till etablering av en logisk anslutning

Förfarande för harmonisering av de två ändnoderna i ett nätverk av vissa paramörer av paketutbytesprocessen kallas upprättandet av en logisk anslutning. Alternativ som förhandlas fram av de två interagerande noderna, kallade en logisk anslutningsparametrar.

Virtuell kanal

Virtuell kanal

Den enda pre-vadderade fasta rutt som ansluter ändnoder till det paketkopplade nätverket, som kallas en virtuell kanal. (Virtuell krets eller virtuell kanal) Virtuella kanaler läggs för ett hållbart informationsflöde. För att isolera datasflöde av det totala trafikflödet på varje paket är markerat med en speciell typ av skyltmärke. Som med inrättandet av ett logiskt nätverksanslutningar börjar den virtuella kanalen med ett speciellt paket - anslutningsförfrågan.

Tabellväxlingsnät med virtuella kanaler skiljer sig från kopplingsbordet i datagramnät. Den innehåller poster som bara passerar genom växelvirtuella kanaler, och inte all den möjliga destinationsadressen, som det är fallet i nätverk med datagramalgoritmöverföring.

Jämförelse Circuit-Switched och Packet

Byte av kanaler.	Paketväxling.
Du måste först upprätta en anslutning	Inget stadium av att upprätta en anslutning (Datagram-metod)
Plats krävs endast när du etablerar en anslutning	Adress och annan serviceinformation överförs med varje paket
Nätverket kan vägra en anslutning till abonnenten	Nätverket är alltid redo att ta emot data från abonnenten
Garanterad bandbredd (bandbredd) för att interagera abonnenter	Nätverksbandbredd för användare är okänd, överföringsförseningar är slumpmässiga
Realtidstrafik är överförd Wort Delay	Nätverksresurser används effektivt vid sändning av bristande trafik
Hög överföringsäkerhet	Möjlig dataförlust på grund av buffertflöde
Irrationell användning av kanalkapacitet, vilket minskar den totala effektiviteten i nätverket	Automatisk dynamisk bandbreddsallokering av en fysisk kanal mellan abonnenter

Interlocutorer. Som regel är det i allmänhet omöjligt att tillhandahålla varje par abonnenter sin egen fysiska kommunikationslinje, som de kunde monopolisera "egen" och använda när som helst. Därför gäller ett nätverk som alltid kan byta abonnenter, vilket säkerställer separation av befintliga fysiska kanaler mellan flera kommunikationssessioner och mellan nätverksabonnenter.

Byte i urbana telefonnät

Stadsnätet är en kombination av linjära och stationstrukturer. Ett nätverk som har en PBX kallas Necroshed. Linjära strukturer av ett sådant nätverk består endast av abonnentlinjer. Typiskt värde av kapaciteten hos ett sådant nätverk av 8-10 tusen abonnenter. Med stor kapacitet, på grund av en kraftig ökning av längden av Al är det lämpligt att byta till den zonerade konstruktionen av nätverket. I det här fallet är stadens territorium indelat i områden, varav ett distrikts PBX (råttor) är konstruerat som abonnenter på detta område är anslutna. Anslutningarna för abonnenterna på samma område utförs genom en råttor, abonnenter av olika ratc - i två. Råttor är förknippade med sammankopplingslinjer i allmänhet, enligt principen "var och en med var och en". Det totala antalet strålar mellan råttorna är lika med mängden råttor / 2. Som en ökning av nätverkets kapacitet, börjar antalet balkar som klämmer fast bland själva enligt "var och en med varje" princip att växa kraftigt, vilket leder till en överdriven ökning av kabelförbrukningen och kostnaderna för organisationen av kommunikation Och därmed, med kapaclarna i nätverket, använder mer än 80 000 abonnenter ytterligare omkopplingsnod. På ett sådant nätverk utförs förbindelsen mellan PBX av olika områden genom noderna i det inkommande meddelandet (UVS) och anslutningen i dess nodområde (UR utförs enligt principen "var och en med var och en" eller genom dess UVs.

Tänk i den här artikeln de viktigaste omkopplingsmetoderna i nätverk.

I traditionella telefonnät utförs anslutningen av abonnenter med hjälp av att byta kommunikationskanaler. I början utfördes byte av telefonkommunikationskanaler manuellt, sedan utfördes omkopplaren av automatiska telefonstationer (PBX).

Samma princip används i datornät. Eftersom abonnenter är geografiskt avlägsna datorer i ett datornätverk. Det är inte fysiskt möjligt att tillhandahålla varje dator till varje dator sin egen icke-kommutabelägna kommunikationslinje, som de skulle använda under hela tiden. Därför används varje metod för att byta abonnenter (arbetsstationer) i nästan alla datanät som möjligt, vilket möjliggör åtkomst till befintliga kommunikationskanaler för flera abonnenter för att samtidigt säkerställa flera kommunikationssessioner.

Växlande - Detta är processen att ansluta olika abonnenter av kommunikationsnätet genom transitnoder. Kommunikationsnät måste säkerställa anslutningen av sina abonnenter bland dem själva. Prenumeranter kan fungera som dator, segment av lokala nätverk, faxanordningar eller telefoninterskivor.

Arbetsplatser är anslutna till byter med hjälp av enskilda kommunikationslinjer, som var och en används när som helst endast en fixerad av den här linjen, abonnenten. Omkopplarna är anslutna till varandra med hjälp av delade kommunikationslinjer (delas av flera abonnenter).

Tänk på de tre viktigaste vanligaste sätten att byta abonnenter i nätverk:

• kretskoppling (kretsomkoppling);
• packning omkoppling;
• växla meddelanden (meddelandebrytning).

Byte av kanaler

Kanalomkoppling innebär bildandet av en kontinuerlig sammansatt fysikalisk kanal från sekventiellt anslutna enskilda kanaler för direkt dataöverföring mellan noder. Separata kanaler är anslutna till varandra med specialutrustning - omkopplare, som kan upprätta länkar mellan några slutnätskod. I kanalväxlingsnätet, före överföring av data, är det alltid nödvändigt att utföra ett föreningsförfarande i processen, av vilken kompositkanalen skapas.

Meddelandetiden för meddelandet bestäms av kanalbredden, den långa kommunikationen och meddelandestorleken.

Omkopplare, såväl som att ansluta sina kanaler, bör säkerställa samtidigt sändning av data från flera abonnentkanaler. För att göra detta måste de vara höghastigheta och upprätthålla vilken teknik som helst av multiplexering av abonnentkanaler.

Fördelar med att byta kanaler:

• konstant och känd dataöverföringshastighet;
• den korrekta sekvensen av data ankomst;
• Låg och permanent nivå av dataöverföring via nätverket.

Nackdelar med att byta kanaler:

• Det finns ett nätverksfel i service av en anslutning för att upprätta en anslutning;
• Den irrationella användningen av bandbredden av fysiska kanaler, i synnerhet omöjligheten att använda användarutrustning som arbetar med olika hastigheter. Separata delar av kompositkanalen arbetar med samma hastighet, eftersom nätverksbrytarna inte buffrar användardata;
• Obligatorisk försening före överföring av data på grund av anslutningsfasen.

Byte av meddelanden - Partitioneringsinformation om meddelanden, varav de består av en rubrik och information.

Detta är ett sätt att interaktion där en logisk kanal skapas genom att konsekvent sända meddelanden via kommunikationsnoderna till den adress som anges i meddelandehuvudet.

Samtidigt tar varje nod ett meddelande, skriver till minnet, behandlar titeln, väljer rutten och ger ett meddelande från minnet till nästa nod.

Meddelandetiden bestäms av behandlingstiden i varje nod, antalet noder och nätverksbandbredd. När överföringen av information från noden A till kommunikationsnoden är slut, blir noden A fri och kan delta i organisationen av en annan koppling mellan abonnenter, därför används kommunikationskanalen mer effektivt, men routingshanteringssystemet kommer att vara komplext .
Idag existerar pendlingsmeddelanden i ren form praktiskt taget.

Paketomkoppling är ett speciellt sätt att byta nätverksnoder, som specifikt skapades för den bästa överföringen av datatrafik (pulserande trafik). Experiment på utvecklingen av de allra första datanätverket, som var baserade på kanalväxlingstekniker, visade att denna typ av omkoppling inte ger möjlighet att erhålla hög bandbredd för datornätet. Anledningen var rotad i den pulserande naturen av den trafik som genererar typiska nätverksapplikationer.

Vid byte av paket bryts alla användaröverförda meddelanden i källnoden för relativt små delar, kallade paket. Du måste ange att meddelandet är den logiskt färdiga datavedelen - File Transfer-förfrågan, svaret på den här förfrågan som innehåller hela filen etc. Meddelanden kan ha godtycklig längd från flera byte till många megabyte. Däremot kan paket vanligtvis också ha en variabel längd, men i smala gränser, till exempel från 46 till 1500 byte (Ethernet). Varje paket levereras med titeln, vilket indikerar adressinformationen som krävs för att leverera destinationsnodspaketet, liksom det paketnummer som ska användas av destinationsnoden för att bygga ett meddelande.

Batchnätbrytarna skiljer sig från kanalbrytare av det faktum att de har ett internt buffertminne för tillfälliga förvaringspaket om utgångsporten hos omkopplaren vid tidpunkten för acceptans av förpackningen är inkopplad i överföringen av ett annat förpackning.

Paketbrytning:

• mer resistent mot misslyckanden;
• Hög övergripande nätverksbandbredd vid överföring av pulserande trafik;
• Förmågan att dynamiskt omfördela bandbredd för fysiska kommunikationskanaler.

Nackdelar med paketväxling:

• osäkerhet om dataöverföringshastighet mellan nätverksabonnenter;
• variabel värde paketfördröjning;
• möjlig dataförlust på grund av buffertflöde;
• det finns störningar i förpackningsföljden.

Datornätverk använder paketomkoppling.

Överföringspaket i nätverk:

• Datagrammetod - Överföring utförs som en uppsättning oberoende paket. Varje förpackning rör sig över nätverket med sin rutt och användarpaketet kommer i slumpmässig ordning.
• Fördelar: Enkelhet av överföringsprocessen.
• Nackdelar: Låg pålitlighet räknad paketförlust och måste bygga paket och återställningsmeddelanden.
• Logisk kanal - Det är överföringen av sekvenser av kedjelaterade paket, åtföljd av att ställa in förbehåll och bekräftelse av mottagningen av varje förpackning. Om det i-paket inte accepteras, kommer alla efterföljande paket inte att accepteras.
• Virtuell kanal - Detta är en logisk kanal med överföringen till den fasta vägen för sekvensen associerad i paketkedjorna.
• Fördelar: den naturliga sekvensen av data sparas; hållbara trafikföljare; kanske resurser.
• Nackdelar: Hårdvarans komplexitet.

I den här artikeln ansåg vi de grundläggande metoderna för att byta till datornät, med en beskrivning av varje omkopplingsmetod, vilket indikerar de övervägande och nackdelarna.

Föreläsningsnummer 8.

Egenskaper för informationskanaler

Informationskanal kan också präglas av tre relevanta parametrar: kanal användningstid T K. , bandbreddsband som sänds av kanalenF K.och dynamiskt kanalområdeD K. Det kännetecknar sin förmåga att överföra olika signalnivåer.

Validerar kapacitet Kanal.

Olistad signalering är endast möjlig om signalen är "monterad" i sin volym i kanalkapaciteten.

Följaktligen bestäms det övergripande tillståndet för att förhandla signalen med informationskanal av förhållandet

Förhållandet uttrycker emellertid det nödvändiga men otillräckliga tillståndet för att matcha signalen med kanalen. Ett tillräckligt villkor är samordningen i alla avseenden:

För informationskanalen använder koncept: Informationshastighet, informationsöverföringshastighet och kanalbandbredd.

Under informationsposten (informationsflöde) Jag ( X. ) Förstå den genomsnittliga mängden information som anges från källan till meddelanden till informationskanalen per tidsenhet. Denna särdrag hos meddelandekällan bestäms endast av de statistiska egenskaperna hos meddelanden.

Informationsöverföringshastighet Jag ( Z. , Y. ) - Den genomsnittliga mängden information som sänds via kanal per tid. Det beror på de överförda signalens statistiska egenskaper och på kanalens egenskaper.

Bottomy S. - Den största teoretiskt uppnåeliga informationsöverföringshastigheten för den här kanalen. Detta är karaktäristiken hos kanalen och beror inte på signalens statistik.

Bandbredden för informationskanalen bestäms av två parametrar: bit och frekvens. Det är proportionellt mot deras arbete.

Botten Ring den maximala mängd information som kan placeras samtidigt i kanalen.

Frekvens Visar hur många gånger informationen kan placeras i kanalen för en tidsenhet.

Utmatningen av postkanalen är enorm. Så, frakt via post, till exempel en laserskiva, kan placeras samtidigt i kanalen på mer än 600 MB information. Samtidigt är postkanalfrekvensen mycket låg - borttagningen av post från lådorna uppträder oftare än fem gånger om dagen.

Telefonkanalinformation Singelkropp: Samtidigt på telefonledningen kan du skicka eller enhet (ström, impuls) eller noll. Frekvensen för denna kanal kan nå tiotals och hundratusentals cykler per sekund. Med den här egenskapen i telefonnätet kan du använda den för kommunikation mellan datorer.

För att göra den mest effektiva användningen av informationskanalen är det nödvändigt att vidta åtgärder för att säkerställa att informationsöverföringshastigheten är så nära som möjligt till kanalbandbredden. Samtidigt bör hastigheten att skriva in information inte överstiga kanalbandbredden, annars kommer inte all information att överföras via kanalen.

Detta är det grundläggande villkoret för den dynamiska samordningen av källan till meddelanden och informationskanalen.

En av de viktigaste frågorna i teorin om informationsöverföring är att bestämma beroende av hastigheten för sändning av information och bandbredd från kanalparametrarna och egenskaperna hos signaler och störningar. Dessa frågor var för första gången djupt studerat av K. Shannon.

1. Metoder för ökad bullerimmunitet

I grunderna för alla metoder för att öka bullerimmuniteten hos informationssystem, användningen av vissa skillnader mellan den användbara signalen och en störning. Därför är en priori-information om störningar och signalegenskaper nödvändig för att bekämpa störningar.

För närvarande är ett stort antal sätt att öka bullerimmuniteten hos system kända. Dessa sätt är lämpliga att bryta sig in i två grupper.

Jag Gruppen är baserad på att välja en meddelandemetod.

II. Gruppen är förknippad med byggandet av bullerbeständiga mottagare.

Enkel och tillämpad metod för ökad bullerimmunitet är Öka signal / störningsförhållandet Genom att öka sändarens kraft. Men denna metod kan vara ekonomiskt oförmögen, eftersom den är förknippad med en signifikant ökning av komplexiteten och kostnaden för utrustning. Dessutom åtföljs en ökning av överföringskapaciteten av förbättringen av den här kanalens störande effekt till andra.

Ett viktigt sätt att öka bullerns immunitet för överföring av kontinuerliga signaler är rationellt val av moduleringstyp signaler. Applicera moduleringstyper som ger en signifikant förlängning av signalfrekvensbandet, en kan uppnå en signifikant ökning av överföringens brusimmunitet.

Radikalt sätt att öka bullerns immunitet för överföring av diskreta signaler är att använda särskilda ljudresistenta koder . Samtidigt finns det två sätt att öka kodernas bullerimmunitet:

1. Valet av överföringsmetoder som ger en mindre sannolikhet för kodförvrängning;

2. Öka korrigeringsegenskaperna hos kodkombinationer. Denna väg är förknippad med användningen av koder som låter dig upptäcka och eliminera snedvridningar i kodkombinationer. Denna kodningsmetod är förknippad med införandet av ytterligare, redundanta symboler i koden, som åtföljs av en ökning av sändningstiden eller frekvensen av överföring av kodtecken.

En ökning av överföringsbullernas immunitet kan också uppnås genom att sända samma meddelande. På mottagningssidan jämförs de mottagna meddelandena och de som har det största antalet sammanträffanden tas som sanna. För att eliminera osäkerhet vid behandling av antagen information och säkerställa valet genom kriteriet för majoriteten, bör meddelandet upprepas minst tre gånger. Denna metod för ökad bullerimmunitet är förknippad med ökad överföringstid.

System med upprepning av diskret information är uppdelade i system med grupp summering, där jämförelsen görs enligt kodkombinationer och på systemet med förförisk summering, där jämförelsen utförs med kodkombinationer i symboler. Lämplig kontroll är effektivare än gruppage.

En mängd olika system som har en ökning av bullerimmuniteten på grund av en ökning av överföringstiden är återkopplingssystem. Om det finns förvrängning i de överförda meddelandena, ger informationen som kommer över den omvända kanalen en upprepning av överföringen. Närvaron av en omvänd kanal leder till en komplikation av systemet. I motsats till överföringsrepetitionssystemen i återkopplingssystem kommer överföringsrepetitionen dock endast att ske vid snedvridning i den överförda signalen, dvs. Redundans visar sig allmänt vara mindre.

Bullerbeständig mottagning Den består av att använda redundans, såväl som en prioriinformation om signaler och störningar för att lösa den optimala metoden för att ta emot uppgift: signaldetektering, signalskillnader eller meddelandeåtervinning. För närvarande används apparaten med teorin om statistiska lösningar i stor utsträckning för syntesen av optimala mottagare.

Mottagarfel minskar med en ökning av signal / interferensförhållandet vid mottagarinmatningen. I detta avseende producerar det ofta preliminär behandling av den mottagna signalen för att öka förhållandet mellan den användbara komponenten till störningar. Sådana metoder för förbehandlingssignaler innefattar visningsmetoden (kombination av bredbandsförstärkare, begränsare och smalbandsförstärkare), valet av signalsignaler, mätmetoden, filtreringsmetoden, korrelationsmetoden, ackumuleringsmetoden etc.

2. Modernt tekniskt sätt att utbyta data- och kanalformningsutrustning

Mottagaren kan vara en dator, terminal eller någon digitalt anordning.

För att säkerställa överföring av information från datorn till kommunikation

Detta kan vara en databasfil, ett bord, svar på en begäran, text eller bild.

För meddelanden i beräkning av nätverk används olika typer av kommunikationskanaler. De vanligaste valda telefonkanalerna och speciella kanaler för överföring av digital information är vanligast. Radiokanaler och satellitkanaler används också.

En herrgård i detta avseende är ett LAN, där twisted par trådar används som ett överfört medium, koaxialkabel och fiberoptisk kabel.

För att säkerställa överföring av information från datorn till kommunikationsmiljön är det nödvändigt att samordna signalerna för datorns interna gränssnitt med parametrarna för signalerna som sänds genom kommunikationskanalerna. Samtidigt kan både fysisk koordinering (form, amplitud och varaktighet av signalen) och kod utföras.

Tekniska enheter som utför datorparingfunktioner med kommunikationskanaler kallas adaptrareller nätverksadaptrar. En adapter för att säkerställa kompilering med en dator med en kommunikationskanal. Förutom enkelkanaladaptrar används flerkanaliga enheter - data multiplexorereller bara Multiplexorer.

Dataöverföring multiplexer - En kompileringsanordning med flera kommunikationskanaler.

Data multiplexorer användes i datatelefonsystem - det första steget på väg att skapa datornät. I framtiden, i utseendet av nätverk med en komplex konfiguration och med ett stort antal abonnentsystem, började speciella anslutningsprocessorer appliceras för att implementera gränssnittsfunktionerna.

Som tidigare nämnts är det nödvändigt att omvandla bitarna till de analoga kanalerna för att överföra digital information på kommunikationskanalen, och när du tar emot information från kommunikationskanalen till datorn, utför den motsatta åtgärden - omvandla analoga signaler i bitarna som kan bearbeta datorer. Sådana transformer utför en speciell enhet - modem.

Modem- Enhet som utför modulering och demodulering av informationssignaler vid sändning av dem från dator till kommunikationskanal och när du tar emot en dator från en kommunikationskanal.

Den dyraste komponenten i datornätet är kommunikationskanalen. Därför försöker de därför att spara på kommunikationskanaler genom att pendla flera interna kommunikationskanaler till en extern. Speciella enheter används för att utföra växlingsfunktioner - nav.

Koncentrator - En anordning som byter flera kommunikationskanaler till en efter frekvensseparation.

I LAN, där det fysiska överföringsmediet är en begränsad längdskabel, används speciella enheter för att öka längden på nätverket - upprepare.

Repeater - En anordning som säkerställer bevarandet av formen och amplituden hos signalen vid sändning till mer än tillhandahålls av denna typ av fysiskt sändarmedium, avstånd.

Det finns lokala och avlägsna repeaters. Lokal Repears låter dig ansluta nätverksfragment som ligger på ett avstånd av upp till 50 m., Och distans - Upp till 2000 m.