Достоинства и недостатки ЛВС Token Ring

Достоинства Token Ring:

• отсутствие конфликтов в среде передачи данных;

• обеспечивается гарантированное время доступа всем пользователям сети;

• сеть Token Ring хорошо функционирует при большой загрузке, вплоть до загрузки в 100%, в отличие от Ethernet, в которой уже при загрузке 30% и более существенно возрастает время доступа, что крайне нежелательно для сетей реального времени;

• больший допустимый размер передаваемых данных в одном кадре (до 18 кбайт), по сравнению с Ethernet, обеспечивает более эффективное функционирование сети при передаче больших объемов данных;

• реальная скорость передачи данных в сети Token Ring с
пропускной способностью 4 Мбит/с может оказаться выше, чем в 10-
мегабитной сети Ethernet.

Недостатки Token Ring:

• более высокая стоимость сети Token Ring по сравнению с
Ethernet, так как:

■ дороже адаптеры из-за более сложного протокола Token Ring;

■ дополнительные затраты на приобретение MSAU;

• меньшие размеры сети Token Ring по сравнению с Ethernet;

• пропускные способности сетей Token Ring в настоящее время значительно меньше пропускных способностей, достигнутых в ЛВС Ethernet (десятки Гбит/с и выше).

Раздел 6. Средства и сети телекоммуникации

Тема № 17: Телекоммуникация и линии связи

Телекоммуникация

Телекоммуникация (греч. tele - вдаль, далеко и лат. communicatio -общение) - передача данных на большие расстояния.

Средства телекоммуникации - совокупность технических, программных и организационных средств для передачи данных на большие расстояния.

Телекоммуникационная сеть - множество средств телекоммуникации, связанных между собой и образующих сеть определённой топологии (конфигурации). Телекоммуникационными сетями являются (рис.2.1):

• телефонные сети для передачи телефонных данных (голоса);

• радиосети для передачи аудиоданных;

• телевизионные сети для передачи видеоданных;

• цифровые (компьютерные) сети или сети передачи данных (СПД) для передачи цифровых (компьютерных) данных.

Данные в цифровых телекоммуникационных сетях формируются в виде сообщений, имеющих определенную структуру и рассматриваемых как единое целое.

Данные (сообщения) могут быть:

• непрерывными;

• дискретными.

Непрерывные данные могут быть представлены в виде непрерывной функции времени, например, речь, звук, видео. Дискретные данные состоят из знаков (символов).

Передача данных в телекоммуникационной сети осуществляется с помощью их физического представления - сигналов.

В компьютерных сетях для передачи данных используются следующие типы сигналов(рис.2.2):

• электрический (электрический ток);

• оптический (свет);

• электромагнитный (электромагнитное поле излучения -радиоволны).

Для передачи электрических и оптических сигналов применяются кабельные линии связи соответственно (рис.2.2):

• электрические (ЭЛС);

• волоконно-оптические (ВОЛС).

Передача электромагнитных сигналов осуществляется через радиолинии (РЛС) и спутниковые линии связи (СЛС).

Сигналы, как и данные, могут быть:

• непрерывными;

• дискретными.

При этом, непрерывные и дискретные данные могут передаваться в телекоммуникационной сети либо в виде непрерывных, либо в виде дискретных сигналов.

Процесс преобразования (способ представления) данных в вид, требуемый для передачи по линии связи и позволяющий, в некоторых случаях, обнаруживать и исправлять ошибки, возникающие из-за помех при их передаче, называется кодированием. Примером кодирования является представление данных в виде двоичных символов. В зависимости от параметров среды передачи и требований к качеству передачи данных могут использоваться различные методы кодирования.

Линия связи - физическая среда, по которой передаются информационные сигналы, формируемые специальными техническими средствами, относящимися к линейному оборудованию (передатчики, приемники, усилители и т.п.). Линию связи часто рассматривают как совокупность физических цепей и технических средств, имеющих общие линейные сооружения, устройства их обслуживания и одну и ту же среду распространения. Сигнал, передаваемый в линии связи, называется линейным (от слова линия).

Линии связи можно разбить на 2 класса (см. рис.2.2):

• кабельные (электрические и волоконно-оптические линии связи);

• беспроводные (радиолинии).

На основе линий связи строятся каналы связи.

Канал связи представляет собой совокупность одной или нескольких линий связи и каналообразующего оборудования, обеспечивающих передачу данных между взаимодействующими абонентами в виде физических сигналов, соответствующих типу линии связи.

Канал связи может состоять из нескольких последовательных линий связи, образуя составной канал, например, как это показано на рис.2.3: между абонентами А1 и А2 сформирован канал связи, включающий телефонные (ТфЛС) и волоконно-оптическую (ВОЛС) линии связи. В то же время, в одной линии связи, как будет показано ниже, может быть сформировано несколько каналов связи, обеспечивающих одновременную передачу данных между несколькими парами абонентов.

Тема № 18: Сигналы

При передаче сигнала через некоторую среду передачи (линия связи, некоторое устройство) происходит изменение сигнала (усиление или ослабление), обусловленное техническими и физическими свойствами среды передачи (рис.2.4.).

Усиление и ослабление (отношение энергий или мощностей) некоторой физической величины - сигнала (напряжения, тока, мощности, энергии поля и т.д.) в электротехнике, радиотехнике, электросвязи и акустике измеряют в децибелах(дБ) - логарифмических единицах усиления (ослабления):

где Р_вх и Р_вых - значения мощности (энергии) соответственно входного и выходного сигналов.

Отношение называется коэффициентом передачи.

Величина d, выраженная в децибелах, называется коэффициентом усиления, если d > 0, и коэффициентом затухания, если d < О. На практике обычно знак минус перед коэффициентом затухания опускают и определяют часто коэффициент затухания как положительную величину.

Соответствие между значением коэффициента затухания (усиления), вычисленного в децибелах, и значением коэффициента передачи иллюстрируется следующей таблицей:

В децибелах также может быть выражено отношение двух напряжений U или токов /:

Например, ослабление d=10 дБ/км означает, что ослабление напряжения или тока на расстоянии в 1 км согласно уравнению

будет равно

Удобство вычисления ослабления (усиления) в децибелах состоит в том, что при каскадном включении нескольких участков линии или технических устройств значения d складываются (рис.2.5).

Например, в случае ослабление на расстоянии в 2 км будет равно 20 дБ.

Сигналы, как и данные, могут быть:

• непрерывными (аналоговыми)- в виде непрерывной функции времени (изменение тока, напряжения, электромагнитного поля излучения);

• дискретными (цифровыми)- в виде импульсов тока, напряжения, света.

Сигналы, используемые для передачи данных, должны быть информативными, то есть нести информацию о передаваемом сообщении. Очевидно, что постоянный ток, не изменяющий своего значения и направления передачи, не может служить переносчиком информации. Сигнал должен иметь некоторые изменяющиеся параметры, которые на приёмном конце позволят идентифицировать передаваемые данные. В качестве такого информативного сигнала часто используют так называемый гармонический сигнал.

Спектр

В простейшем случае непрерывный сигнал может быть представлен в виде гармонического колебания (рис.2.6), описываемого синусоидой:

.

Синусоидальный сигнал несет в себе информацию в виде трех параметров: амплитуды, частоты и фазы, причем с точки зрения обеспечения высокой скорости передачи данных основной является частота сигнала - чем выше частота, тем больше скорость передачи данных. Среда передачи должна обеспечивать качественный перенос сигнала с минимально возможными искажениями его параметров.

Функция времени y(t), описывающая некоторый непрерывный

сигнал, в общем случае, может быть произвольной и иметь временные изменения любой скорости - от самых медленных и вплоть до бесконечно быстрых скачкообразных изменений. Тогда широкий класс периодических функций y(t) может быть представлен рядом Фурье:

Таких сигналов, обладающих бесконечным спектром, которые содержат синусоиды (гармоники) с частотами в интервале от f₀ = 0 до в природе практически нет. Преобладающая часть энергии реальных сигналов сосредоточена в ограниченной полосе частот. Такие сигналы и отображающие их функции называются сигналами (функциями) с ограниченным спектроми могут быть представлены в виде конечной суммы синусоидальных сигналов:

Пусть, как и ранее, , причём И

Тогда: представляет собой спектр сигнала

Полоса пропускания

Полосой пропускания (частот) канала (линии) связи называется диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) канала достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения.

Полоса пропускания F для канала (линии) связи определяется как область частот в окрестности f₀, в которой амплитуда сигнала (напряжение

или ток) уменьшается не более чем в (в 2 раза для мощности) по сравнению с максимальным значением А₀, что примерно соответствует значению -3 дБ (рис.2.7):

Дискретные сигналы (рис.2.8,а) характеризуются бесконечным спектром частот и могут быть представлены в виде бесконечной суммы синусоидальных сигналов:

Бесконечную ширину имеет также спектр двоичного сигнала, представляющего собой последовательность чередующихся посылок "0" и "1"(рис.2.8,б).

При проектировании системы передачи данных, в частности, при расчете ее пропускной способности, важно знать максимальную ширину спектра частот передаваемого сигнала, независимо от его структуры (непрерывный, дискретный).

Для качественной передачи сигнала по каналу связи с возможностью его восстановления (распознавания) в точке приёма необходимо, чтобы выполнялись следующие условия:

• полоса пропускания (частот) канала связи должна быть не менее чем спектр частот сигнала

• ослабление (затухание) сигнала не превышало некоторой пороговой величины, необходимой для его корректного восстановления (распознавания) в точке приема сигнала (искажение амплитуды сигнала);

дрожание фазы (джиттер) не превышало пороговой величины, необходимой для его корректного восстановления (распознавания) в точке приема сигнала (искажение фазы сигнала).

Модуляция

При использовании низкочастотных кабельных каналов связи (например телеграфных), полоса частот которых начинается примерно от нуля, дискретные сигналы можно передавать в их естественном виде - без модуляции (в первичной полосе частот) - с небольшой скоростью 50 -200 бит/с.

В высокоскоростных каналах связи с резко ограниченной полосой пропускания передача сигналов осуществляется посредством модуляции и демодуляции с помощью специальных устройств, называемых модемами (модулятор-демодулятор). На рис.2.9 показано применение модемов для преобразования дискретного сигнала, поступающего от оконечного оборудования данных (ООД), представляющего собой, например, компьютер, в непрерывный сигнал, передаваемый по линии связи (модуляция), и обратное преобразование непрерывного сигнала в дискретный на приёмном конце (демодуляция).

Модуляция (modulation) - перенос сигнала в заданную полосу частот путем изменения параметра (амплитуды, частоты, фазы; величины или направления постоянного тока) переносчика сигнала, называемого несущей, в соответствии с функцией, отображающей передаваемые цанные. Другими словами модуляция - это изменение характеристик несущей в соответствии с информативным сигналом.

Несущая (carrier) - аналоговый высокочастотный сигнал, подвергаемый модуляции в соответствии с некоторым информативным сигналом. Несущая, как правило, имеет меньшие показатели затухания и искажения, чем немодулированный информативный сигнал.

Тема № 19: Системы связи

Система связи - совокупность среды передачи (канала связи), оконечного оборудования (терминальное устройство) источника и получателя данных (сообщения), характеризующаяся определенными способами преобразования передаваемого сообщения в сигнал и восстановления сообщения по принятому сигналу.

Система связи в общем случае включает в себя (рис.2.10):

• источник сообщения (ИС);

• передающее устройство (ПУ), включающее в себя:

■ преобразователь сообщения в первичный сигнал (ПСПС), реализующий кодирование;

■ передатчик (П), преобразующий первичный сигнал в линейный сигнал для передачи по линии связи (модуляция);

• приемное устройство (ПрУ), включающее в себя:

■ приемник (Пр), преобразующий линейный сигнал, поступающий из линии связи, в первичный сигнал (демодуляция);

■ преобразователь первичного сигнала в сообщение (ППСС), реализующий декодирование;

• получатель сообщения (ПС).

На линию связи воздействуют внутренние шумы и внешние помехи, искажающие передаваемые сигналы. Способность системы противостоять вредному воздействию помех называется помехоустойчивостью.

Линия связи может содержать усилители и регенераторы. Усилитель,обычно используемый в аналоговых системах связи, просто усиливает сигнал вместе с помехами и передаёт дальше. Регенератор(«переприёмник»), используемый в цифровых системах связи, восстанавливает сигнал без помех и заново формирует линейный сигнал.

Конкретная структура системы связи зависит от вида передаваемых данных. Для передачи дискретных данных, представленных в двоичном виде, используются двоичные системы связи как с непрерывными (аналоговыми), так и с дискретными (цифровыми) каналами связи.

---

⇐ Предыдущая24252627282930313233343536373839Следующая ⇒

---

Просмотров 2001

Эта страница нарушает авторские права

---