Keskustelukumppanit. Pääsääntöisesti yleisissä liityntäverkoissa on mahdotonta tarjota jokaiselle tilaajaparille omaa fyysistä viestintälinjaa, jonka he voisivat yksinomaan "omistaa" ja käyttää milloin tahansa. Tästä syystä verkko käyttää aina jotakin tilaajien vaihtomenetelmää, joka varmistaa olemassa olevien fyysisten kanavien jakamisen useiden viestintäistuntojen ja verkon tilaajien kesken.

Vaihto kaupungin puhelinverkoissa

Kaupungin puhelinverkko on joukko linja- ja asemarakenteita. Verkkoa, jossa on yksi PBX, kutsutaan vyöhykkeettömäksi. Tällaisen verkon lineaariset rakenteet koostuvat vain tilaajalinjoista. Tällaisen verkon tyypillinen kapasiteetti on 8-10 tuhatta tilaajaa. Suurilla kapasiteetilla siirtojohdon pituuden jyrkän kasvun vuoksi on suositeltavaa siirtyä alueelliseen verkkorakenteeseen. Tässä tapauksessa kaupungin alue on jaettu alueisiin, joihin jokaiseen rakennetaan yksi automaattinen puhelinkeskus (RATS), johon tämän alueen tilaajat on kytketty. Yhden alueen tilaajat kytketään yhden RATS:n kautta ja eri RATS:ien tilaajat kahdella. ROTTIT yhdistetään toisiinsa yhdistämällä linjoja yleisessä tapauksessa "jokainen jokaiselle" -periaatteen mukaisesti. Säteiden kokonaismäärä RATS:ien välillä on yhtä suuri kuin RATS/2. Verkon kapasiteetin kasvaessa PATC:n keskenään "jokaiselle jokaiselle" -periaatteen mukaisesti yhdistävien runkojohtojen määrä alkaa kasvaa jyrkästi, mikä johtaa liialliseen kaapelin kulutuksen ja viestintäkustannusten kasvuun ja siten verkon kapasiteetilla yli 80 tuhatta tilaajaa, käytetään ylimääräistä kytkentäsolmua. Tällaisessa verkossa viestintä eri alueiden automaattisten puhelinvaihteiden välillä tapahtuu saapuvien viestisolmujen (INO) kautta, ja viestintä oman solmualueen (UR) sisällä tapahtuu "jokaiselle jokaiselle" -periaatteella tai oman kauttaan. IMS.

Piirikytkentä ja paketti - se on menetelmä missä tahansa verkkotekniikassa yleisten kytkentätietojen ongelman ratkaisemiseksi. Yleisten kytkentätehtävien monimutkaiset tekniset ratkaisut koostuvat kokonaisuudessaan tiedonsiirtoverkkojen erityisongelmista.

Tietoverkkojen erityisongelmiin kuuluvat:

• määritellä virtaukset ja asianmukaiset reitit;
• kiinnitysreitin konfigurointiparametrit ja verkkolaitteiden taulukot;
• tunnistusvirrat ja tiedonsiirto yhden laiterajapinnan välillä;
• virtojen multipleksointi/demultipleksointi;
• erotusväliaine.

Useiden mahdollisten lähestymistapojen joukossa tilaajien verkkoja vaihtavan yleisen ongelman ratkaisuun on osoitettava kaksi perusperiaatetta, joihin kuuluvat kanavanvaihto ja pakettikytkentä. Jokaiselle kytkentätekniikalle on olemassa perinteisiä sovelluksia, esimerkiksi puhelinverkkoja rakennetaan edelleen piirikytkentäisellä tekniikalla, tietokoneverkot ja valtaosa perustuu pakettikytkentätekniikkaan.

Siksi tiedonkulku piirikytkentäisissä verkoissa on tilaajaparin välillä vaihdettua dataa. Vastaavasti globaali virtausominaisuus on osoitteiden (puhelinnumeroiden) pari, jonka tilaajat kommunikoivat keskenään. Yksi piirikytkentäisten verkkojen piirre on alkeiskanavan käsite.

Alkeiskanava

Elementaalikanava (tai kanava)- on piirikytkentäisen verkon tekninen perusominaisuus, joka on kiinteä tietyntyyppisen verkon läpimenoarvon sisällä. Jokaisella piirikytkentäisen verkon linkillä on monikanavainen kapasiteetti, joka on perusteltu tämän tyyppiselle verkolle.

Perinteisissä puhelinjärjestelmissä peruskanavan nopeuden arvo on 64 kbit/s, mikä riittää laadukkaaseen digitaaliseen puheeseen.

Laadukkaan äänen saamiseksi käyttää äänen värähtelyn amplitudikvantisoinnin taajuutta 8000 Hz (näytteenottoaika 125 ms välein). Amplitudin mittaa edustamaan käytetään useimmiten 8-bittistä koodia, joka tekee 256 sävyn gradaatiosta (näytteenottoarvoilla).

Tässä tapauksessa tarvitaan yhden puhekanavan siirto kaistanleveydellä 64 kbit/s:

8000 x 8 = 64000 bittiä/s tai 64 kbit/s.

Tällaista puhekanavaa kutsutaan peruskanavan digitaalisiksi puhelinverkoiksi. Piirikytkentäisen verkon ominaisuus on, että kunkin linkin kaistanleveyden on oltava yhtä suuri kuin peruskanavien kokonaisluku.

Yhdistelmäkanava

Viestintä, joka on rakennettu kytkemällä (kytkemällä) peruskanavia, ns. a komposiittikanava.

Komposiittikanava

Yhdistelmäkanavan ominaisuudet:

• komposiittikanava koko pituudeltaan koostuu samasta määrästä peruskanavia;
• komposiittikanavalla on vakio ja kiinteä kaistanleveys koko pituudeltaan;
• yhdistelmäkanava luodaan väliaikaisesti istunnon ajaksi kaksi tilaajaa;
• istunnossa kaikki yhdistelmäkanavaan sisältyvät peruskanavat siirtyvät tilaajien yksinomaiseen käyttöön, jolle yhdistelmäkanava on luotu;
• viestintäistunnon aikana tilaajat voivat lähettää verkon datanopeutta, joka ei ylitä komposiitin kanavakapasiteettia;
• komposiittikanavalla vastaanotettua dataa, taataan, että soitettavalle tilaajalle toimitetaan ilman viivettä, häviöitä ja samalla nopeudella (lähdenopeus) riippumatta siitä, onko toisessa verkkoyhteydessä tällä hetkellä vai ei;
• istunnon päätyttyä peruskanavat, jotka sisältyivät vastaavaan yhdistelmäkanavaan, julistettiin vapaiksi ja palautettiin muiden käyttäjien käyttöön varattuun resurssipooliin.

yhteys evätty

yhteys evätty

Yhteyspyynnöt eivät aina onnistu.

Jos soittavan ja soitettavan tilaajien välisellä polulla ei ole vapaita kanavia tai kutsuttu perussolmu on varattu, vika ilmenee yhteyden muodostamisessa.

Piirikytkennän etu

Piirikytkentätekniikalla pyritään minimoimaan verkon sattumanvaraisia ​​tapahtumia eli tekniikkaa. Mahdollisen epävarmuuden välttämiseksi suuri osa tiedonvaihtotyöstä tehdään etukäteen, jopa ennen tiedonsiirron alkamista. Ensinnäkin tietylle osoitteelle tarvittavien peruskanavien saatavuus aina lähettäjältä vastaanottajalle. Mutta purskeen tapauksessa tämä lähestymistapa on tehoton, koska 80 % aikakanavasta voi olla käyttämättömänä.

Paketin vaihto

Pakettivälitteisen tiedonsiirron verkkojen tärkein periaate välitetään verkon yli toisistaan ​​rakenteellisesti erotettujen datapalojen muodossa, joita kutsutaan paketeiksi. Jokaisella paketilla on otsikko, joka sisältää kohdeosoitteen ja muita tukitietoja (tietokentän pituus, tarkistussumma jne.), jota käytetään toimitukseen paketin vastaanottajalle.

Osoitteen omistaminen jokaisessa paketissa on yksi pakettikytkentätekniikan tärkeimmistä ominaisuuksista, koska jokainen paketti voidaan käsitellä riippumatta muista verkkoliikenteen muodostavista kytkinpaketeista. Paketissa voi olla otsikon lisäksi yksi lisäkenttä, joka sijoitetaan paketin ja ns. trailerin loppuun. Perävaunuun sijoitetaan yleensä tarkistussumma, jonka avulla voit tarkistaa, onko tieto korruptoitunut verkon kautta lähetettäessä vai ei.

Tietojen osiointi paketeiksi

Tietojen osiointi paketeiksi tapahtuu useissa vaiheissa. Ketjulähettäjäsolmu tuottaa lähetysdataa, joka jaetaan yhtä suuriin osiin. Tämän jälkeen tapahtuu paketin muodostaminen lisäämällä otsikko yläpuolelle. Ja viimeinen vaihe kootaan paketit alkuperäiseksi viestiksi kohdesolmulle.

Tietojen osiointi paketeiksi

Tietojen siirto verkon yli pakettina

Pakettisiirtoverkko

Kuten piirikytkentäisissä verkoissa, pakettikytkentäisissä verkoissa, kullekin virralle määritetään manuaalisesti tai automaattisesti reitti kiinteästi tallennettuihin taulukoihin kommutointikytkimille. Kytkimeen saapuvat paketit käsitellään ja lähetetään tiettyä reittiä pitkin

Tietojen epävarmuus ja asynkroninen liikkuminen pakettikytkentäisissä verkoissa asettaa erityisiä vaatimuksia tällaisten verkkojen kytkimille.

Suurin ero piirikytkentäisten verkkojen kytkimien pakettikytkimien välillä on, että niissä on sisäinen puskurimuisti pakettien tilapäistä tallentamista varten. Kytkinpuskureiden tulee harmonisoida tiedonsiirtonopeudet liitäntöihinsä liitetyissä tietoliikenneyhteyksissä sekä harmonisoida saapumispakettien nopeus niiden kytkentänopeuteen.

Pakettien siirtomenetelmät

Kytkin voi toimia yhdellä kolmesta menetelmästä edistää paketteja:

• datagrammien siirto;
• Siirto loogisen yhteyden muodostamiseen;
• Siirtyminen virtuaalisen kanavan perustamiseen.

Datagrammin siirto

Datagrammin siirto menetelmä, joka perustuu toisistaan ​​riippumattomien pakettien edistämiseen. pakettien käsittelyprosessi määräytyy vain sen kuljettamien parametrien arvojen ja verkon nykyisen tilan perusteella. Ja jokaista pakettiverkkoa pidetään täysin itsenäisenä yksikkösiirtona - datagrammina.

Kuva datagrammipakettiperiaate

Siirtyminen loogisen yhteyden muodostamiseen

Siirtyminen loogisen yhteyden muodostamiseen

Paketinvaihtoprosessin joidenkin parametrien verkon kahden päätysolmun harmonisointimenettelyä kutsutaan loogisen yhteyden muodostamiseksi. Kahden vuorovaikutuksessa olevan solmun neuvottelemat vaihtoehdot, joita kutsutaan loogisiksi yhteysparametreiksi.

Virtuaalinen kanava

Virtuaalinen kanava

Ainoa valmiiksi pehmustettu kiinteä reitti, joka yhdistää päätesolmut pakettivälitteiseen verkkoon, jota kutsutaan virtuaalikanavaksi (virtuaalipiiri tai virtuaalikanava). Kestävää tiedonkulkua varten luodaan virtuaalisia kanavia. Tietovirran eristämiseksi jokaisen paketin kokonaisliikennevirta on merkitty erityisellä merkillä - etiketillä. Kuten loogisten verkkoyhteyksien luomisen yhteydessä, virtuaalikanava alkaa tiivisteellä lähdesolmusta erityisestä paketista - yhteyspyynnöstä.

Virtuaalikanavia käyttävät taulukkokytkentäverkot eroavat datagrammiverkkojen kytkentätaulukosta. Se sisältää merkintöjä, jotka kulkevat vain kytkimen virtuaalikanavien kautta, eikä kaikkia mahdollisia kohdeosoitteita, kuten tapahtuu verkoissa, joissa on datagrammi-algoritmien siirto.

Piirikytkentäisen ja paketin vertailu

Kanavien vaihto	Paketin vaihto
Sinun on ensin muodostettava yhteys	Ei yhteyden muodostusvaihetta (datagrammimenetelmä)
Sijainti vaaditaan vain yhteyttä muodostettaessa	Osoite ja muut palvelutiedot välitetään jokaisen paketin mukana
Verkko voi kieltäytyä ottamasta yhteyttä tilaajaan	Verkko on aina valmis vastaanottamaan dataa tilaajalta
Taattu kaistanleveys (kaistanleveys) vuorovaikutuksessa oleville tilaajille	Käyttäjien verkon kaistanleveys on tuntematon, lähetysviiveet ovat satunnaisia
Reaaliaikainen liikenne siirtyy viivytyksettä	Verkkoresursseja käytetään tehokkaasti siirrettäessä purskeista liikennettä
Korkea lähetyksen luotettavuus	Mahdollinen tietojen menetys puskurin ylivuodon vuoksi
Irrationaalinen kanavakapasiteetin käyttö, mikä vähentää verkon yleistä tehokkuutta	Fyysisen kanavan automaattinen dynaaminen kaistanleveyden allokointi tilaajien kesken

Luento nro 8

Tietokanavien ominaisuudet

Tietokanavaa voidaan luonnehtia myös kolmella vastaavalla parametrilla: kanavan käyttöaika T k, kanavan lähettämien taajuuksien kaistanleveysFkja kanavan dynaaminen alueDkluonnehtien sen kykyä lähettää eri signaalitasoja.

Määrää kutsutaan kapasiteettia kanava.

Vääristymätön signaalien siirto on mahdollista vain, jos signaalin voimakkuus "sopii" kanavan kapasiteettiin.

Siten, yleiskunto signaalin koordinointi tiedonsiirtokanavan kanssa määräytyy suhteen perusteella

Suhde ilmaisee kuitenkin välttämättömän mutta ei riittävän ehdon signaalin sovittamiseksi kanavaan. Riittävä ehto on yksimielisyys kaikista parametreista:

Tietokanavalle käytetään seuraavia käsitteitä: tiedon syöttönopeus, tiedonsiirtonopeus ja kanavan kapasiteetti.

Tiedon syöttämisen nopeudella (tiedonkulku) minä ( X ) ymmärtää viestilähteestä informaatiokanavaan syötetyn tiedon keskimääräisen määrän aikayksikköä kohti. Tämä viestilähteen ominaisuus määräytyy vain viestien tilastollisten ominaisuuksien perusteella.

Tiedonsiirtonopeus minä ( Z , Y ) – kanavalla lähetetyn tiedon keskimääräinen määrä aikayksikköä kohti. Se riippuu lähetettävän signaalin tilastollisista ominaisuuksista ja kanavan ominaisuuksista.

Kaistanleveys C – korkein teoreettisesti saavutettavissa oleva tiedonsiirtonopeus tietylle kanavalle. Tämä on kanavan ominaisuus, eikä se riipu signaalitilastoista.

Tietokanavan suorituskyky määräytyy kahdella parametrilla: bittisyvyydellä ja taajuudella. Se on verrannollinen heidän tuotteeseensa.

Bittinen syvyys on suurin määrä tietoa, joka voidaan samanaikaisesti sijoittaa kanavaan.

Taajuus näyttää kuinka monta kertaa tietoa voidaan sijoittaa kanavaan aikayksikön sisällä.

Postikanavan kapasiteetti on valtava. Joten kun lähetät esimerkiksi laserlevyä postitse, voit samanaikaisesti sijoittaa kanavaan yli 600 Mt tietoa. Samaan aikaan postikanavan tiheys on erittäin alhainen - postia poistetaan laatikoista enintään viisi kertaa päivässä.

Puhelimen tietokanava on yksibittinen: samalla puhelinjohtoa pitkin voidaan lähettää joko yksikkö (virta, impulssi) tai nolla. Tämän kanavan taajuus voi saavuttaa kymmeniä ja satoja tuhansia jaksoja sekunnissa. Tämä puhelinverkon ominaisuus mahdollistaa sen käytön tietokoneiden välisessä viestinnässä.

Tietokanavan tehokkaimman käytön kannalta on tarpeen varmistaa, että tiedonsiirtonopeus on mahdollisimman lähellä kanavan kapasiteettia. Samalla tiedonsyötön nopeus ei saa ylittää kanavan kapasiteettia, muuten kaikkea tietoa ei lähetetä kanavan yli.

Tämä on tärkein edellytys viestilähteen ja tietokanavan dynaamiselle koordinoinnille.

Yksi tiedonsiirron teorian pääkysymyksistä on tiedonsiirtonopeuden ja -kapasiteetin riippuvuuden määrittäminen kanavaparametreista sekä signaalien ja häiriöiden ominaisuuksista. Näitä kysymyksiä tutki ensin syvällisesti K. Shannon.

1. Menetelmät melunsietokyvyn lisäämiseksi

Kaikkien tietojärjestelmien kohinansietokyvyn lisäämismenetelmien perustana on tiettyjen hyödyllisten signaalien ja häiriön välisten erojen käyttäminen. Siksi häiriön torjumiseksi tarvitaan ennakkotietoa häiriön ja signaalin ominaisuuksista.

Tällä hetkellä tunnetaan suuri joukko tapoja lisätä järjestelmien melunsietokykyä. On kätevää jakaa nämä menetelmät kahteen ryhmään.

minäryhmä – viestin lähetystavan valinnan perusteella.

IIryhmä – liittyy melua kestävien vastaanottimien rakentamiseen.

Yksinkertainen ja käyttökelpoinen tapa lisätä melunsietokykyä on signaali-kohinasuhteen kasvu lisäämällä lähettimen tehoa. Mutta tämä menetelmä ei välttämättä ole taloudellisesti kannattava, koska se liittyy laitteiden monimutkaisuuden ja kustannusten huomattavaan lisääntymiseen. Lisäksi lähetystehon kasvuun liittyy tietyn kanavan häiritsevän vaikutuksen lisääntyminen muihin.

Tärkeä tapa lisätä jatkuvan signaalinsiirron kohinansietoa on rationaalinen modulaatiotyypin valinta signaaleja. Käyttämällä modulaatiotyyppejä, jotka tarjoavat signaalin taajuuskaistan merkittävän laajennuksen, on mahdollista saavuttaa merkittävä lisäys lähetyskohinan sietokyvyssä.

Radikaalinen tapa lisätä diskreetin signaalinsiirron kohinansietokykyä on käyttää erityiset häirinnänestokoodit . Tässä tapauksessa on kaksi tapaa lisätä koodien häiriönkestävyyttä:

1. Sellaisten lähetysmenetelmien valinta, jotka tarjoavat vähemmän todennäköisyyttä koodin vioittumiselle;

2. Koodiyhdistelmien korjaavien ominaisuuksien lisääminen. Tämä polku liittyy sellaisten koodien käyttöön, jotka mahdollistavat koodiyhdistelmien vääristymien havaitsemisen ja poistamisen. Tämä koodausmenetelmä liittyy ylimääräisten, redundanttien symbolien lisäämiseen koodiin, johon liittyy koodisymbolien lähetysajan tai lähetystaajuuden kasvu.

Lisääntynyt lähetyshäiriöimmuniteetti voidaan saavuttaa myös lähettämällä sama viesti uudelleen. Vastaanottajapuolella vastaanotettuja viestejä verrataan ja ne, joilla on eniten osumia, hyväksytään todeksi. Vastaanotetun tiedon käsittelyn epävarmuuden poistamiseksi ja enemmistökriteerin mukaisen valinnan varmistamiseksi viesti tulee toistaa vähintään kolme kertaa. Tämä menetelmä kohinansietokyvyn lisäämiseksi liittyy lähetysajan pidentämiseen.

Järjestelmät, joissa on toistuvasti siirretty diskreettiä tietoa, jaetaan järjestelmiin, joissa on ryhmäsummaus, jossa vertailu tehdään koodiyhdistelmillä, ja järjestelmiin, joissa on merkkikohtainen summaus, jossa vertailu suoritetaan koodiyhdistelmien symboleilla. Merkkikohtainen tarkistus on tehokkaampaa kuin ryhmätarkistus.

Eräs tyyppinen järjestelmä, jossa lisääntynyt kohinansieto saavutetaan pidentämällä lähetysaikaa, ovat järjestelmät, joissa on palautetta. Jos lähetetyissä viesteissä on vääristymiä, paluukanavan kautta saapuva tieto varmistaa lähetyksen toistumisen. Paluukanavan läsnäolo johtaa järjestelmän monimutkaisuuteen. Toisin kuin järjestelmissä, joissa on lähetyksen toisto, takaisinkytkentäisissä järjestelmissä lähetyksen toistoa tapahtuu vain, jos lähetetyssä signaalissa havaitaan vääristymiä, ts. redundanssi näyttää olevan yleisesti ottaen vähemmän.

Melua kestävä vastaanotto koostuu redundanssin sekä signaaleja ja häiriöitä koskevien ennakkotietojen käyttämisestä vastaanotto-ongelman ratkaisemiseksi optimaalisella tavalla: signaalin havaitseminen, signaalien erottaminen tai viestien palauttaminen. Tällä hetkellä tilastollisen päätösteorian laitteistoa käytetään laajalti optimaalisten vastaanottimien syntetisoimiseen.

Vastaanottimen virheet vähenevät, kun signaali-kohinasuhde vastaanottimen sisääntulossa kasvaa. Tässä suhteessa vastaanotettu signaali usein esikäsitellään hyödyllisen komponentin suhdetta häiriöihin lisäämiseksi. Tällaisia ​​signaalin esikäsittelymenetelmiä ovat SHOW-menetelmä (laajakaistavahvistimen, rajoittimen ja kapeakaistavahvistimen yhdistelmä), signaalin valinta keston mukaan, häiriön kompensointimenetelmä, suodatusmenetelmä, korrelaatiomenetelmä, akkumulaatiomenetelmä jne.

2. Nykyaikaiset tekniset tiedonsiirron välineet ja kanavanmuodostuslaitteet

Vastaanotin voi olla tietokone, pääte tai jokin digitaalinen laite.

Tietojen siirron varmistamiseksi tietokoneelta viestintään

Tämä voi olla tietokantatiedosto, taulukko, vastaus kyselyyn, teksti tai kuva.

Viestien välittämiseen tietokoneverkoissa käytetään erilaisia ​​viestintäkanavia. Yleisimmät ovat omat puhelinkanavat ja erikoiskanavat digitaalisen tiedon välittämiseen. Myös radio- ja satelliittiviestintäkanavia käytetään.

Lähiverkot erottuvat tässä suhteessa, joissa siirtovälineinä käytetään kierrettyjä parijohtoja, koaksiaalikaapelia ja valokuitukaapelia.

Tiedonsiirron varmistamiseksi tietokoneelta viestintäympäristöön on tarpeen koordinoida tietokoneen sisäisen rajapinnan signaalit viestintäkanavien kautta lähetettyjen signaalien parametrien kanssa. Tässä tapauksessa on suoritettava sekä fyysinen sovitus (signaalin muoto, amplitudi ja kesto) että koodisovitus.

Teknisiä laitteita, jotka suorittavat tietokoneen liittämisen viestintäkanaviin, kutsutaan nimellä adapterit tai Verkkosovittimet. Yksi sovitin mahdollistaa pariliitoksen yhden viestintäkanavan tietokoneen kanssa. Yksikanavaisten sovittimien lisäksi käytetään myös monikanavaisia ​​laitteita - tiedonsiirtomultiplekserit tai yksinkertaisesti multiplekserit.

Tiedonsiirtomultiplekseri – laite, joka liittää tietokoneeseen useita viestintäkanavia.

Tiedonsiirtomultipleksereita käytettiin etäkäsittelyjärjestelmissä - ensimmäinen askel kohti tietokoneverkkojen luomista. Myöhemmin, kun syntyi monimutkaisia ​​kokoonpanoja sisältäviä verkkoja ja suuri määrä tilaajajärjestelmiä, erityisiä viestintäprosessoreja alettiin käyttää liitäntätoimintojen toteuttamiseen.

Kuten aiemmin mainittiin, digitaalisen tiedon siirtämiseksi viestintäkanavan kautta on välttämätöntä muuntaa bittivirta analogisiksi kanaviksi, ja kun vastaanotetaan tietoa viestintäkanavasta tietokoneeseen, suorita päinvastainen toiminta - muuntaa analogiset signaalit bittivirta, jonka tietokone voi käsitellä. Tällaiset muunnokset suoritetaan erityisellä laitteella - modeemi.

Modeemi– laite, joka suorittaa informaatiosignaalien moduloinnin ja demoduloinnin siirrettäessä niitä tietokoneelta viestintäkanavalle ja vastaanotettaessa niitä tietoliikennekanavalta tietokoneeseen.

Tietokoneverkon kallein komponentti on viestintäkanava. Siksi useita tietokoneverkkoja rakennettaessa pyritään säästämään viestintäkanavissa vaihtamalla useita sisäisiä viestintäkanavia yhdeksi ulkoiseksi. Kytkentätoimintojen suorittamiseen käytetään erityisiä laitteita - keskittimet.

Hub– laite, joka kytkee useita viestintäkanavia yhdeksi taajuusjaon kautta.

Lähiverkossa, jossa fyysinen siirtoväline on rajoitetun pituinen kaapeli, verkon pituuden pidentämiseen käytetään erikoislaitteita - toistimet.

Toistin– laite, joka varmistaa signaalin muodon ja amplitudin säilymisen, kun se lähetetään tämän tyyppisen fyysisen siirtovälineen tarjoamaa etäisyyttä pidemmälle.

On paikallisia ja etätoistimia. Paikallinen toistimien avulla voit yhdistää verkkofragmentteja, jotka sijaitsevat jopa 50 metrin etäisyydellä, ja etä- 2000 m asti.

Yleisimmät verkkotopologiat:

Lineaarinen verkko. Sisältää vain kaksi päätesolmua, minkä tahansa määrän välisolmuja, ja sillä on vain yksi polku kahden solmun välillä.

Soiton verkko. Verkko, jossa jokaisella solmulla on kaksi ja vain kaksi haaraa siihen kytkettynä.

Puiden verkko. Verkko, joka sisältää enemmän kuin kaksi päätesolmua ja vähintään kaksi välisolmua ja jossa kahden solmun välillä on vain yksi polku.

Tähtiverkko. Verkko, jossa on vain yksi välisolmu.

mesh-verkko. Verkko, joka sisältää vähintään kaksi solmua, joiden välillä on kaksi tai useampia polkuja.

Täysin yhdistetty verkko. Verkko, jossa minkä tahansa kahden solmun välillä on haara. Tietokoneverkon tärkein ominaisuus on sen arkkitehtuuri.

Verkkoarkkitehtuuri - tämä on toteutettu tiedonsiirtoverkon rakenne, joka määrittelee sen topologia, laitteen koostumus Ja säännöt heidän vuorovaikutukseensa verkossa. Verkkoarkkitehtuurin puitteissa tarkastellaan tiedon koodaamista, sen osoittamista ja välittämistä, viestivirran hallintaa, virheenhallintaa ja verkon toiminnan analysointia hätätilanteissa ja suorituskyvyn heikkeneessä.

Yleisimmät arkkitehtuurit:

• Ethernet(Englanti) eetteri- lähetys) - lähetysverkko. Tämä tarkoittaa, että kaikki verkon asemat voivat vastaanottaa kaikki viestit. Topologia - lineaarinen tai tähden muotoinen. Tiedonsiirtonopeus 10 tai 100 Mbit/s.
• Arcnet (Liitteenä oleva resurssitietokoneverkko- kytkettyjen resurssien tietokoneverkko) - lähetysverkko. Fyysinen topologia - puu. Tiedonsiirtonopeus 2,5 Mbit/s.
• Token Ring(relay ring network, token passing network) - rengasverkko, jossa tiedonsiirron periaate perustuu siihen, että jokainen rengassolmu odottaa jonkin lyhyen uniikin bittisarjan saapumista - merkki- viereisestä edellisestä solmusta. Tokenin saapuminen osoittaa, että tästä solmusta on mahdollista lähettää viesti edelleen kulkua pitkin. Tiedonsiirtonopeus 4 tai 16 Mbit/s.
• FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - verkkoarkkitehtuuri nopeaan tiedonsiirtoon kuituoptisten linjojen kautta. Siirtonopeus - 100 Mbit/s. Topologia - kaksoisrengas tai sekoitettu (mukaan lukien tähti- tai puualiverkot). Asemien enimmäismäärä verkossa on 1000. Erittäin korkeat laitekustannukset.
• Pankkiautomaatti (Asynkroninen siirtotila) - lupaava, mutta erittäin kallis arkkitehtuuri varmistaa digitaalisen datan, videoinformaation ja äänen siirron samoilla linjoilla. Siirtonopeus jopa 2,5 Gbps. Optiset tietoliikennelinjat.

Tietokoneverkkolaitteisto.

1.Tietokonet;

2. Laitteet tietokoneen liittämiseksi viestintäkanavaan;

3. Viestintäkanavat

4. Viestintäkanavia yhdistävät (vaihtavat) laitteet

5. Paikallisia verkkoja yhdistävät laitteet.

Laitteet tietokoneen liittämiseen viestintäkanavaan

Tiedonsiirron varmistamiseksi tietokoneelta viestintäympäristöön on tarpeen koordinoida tietokoneen sisäisen rajapinnan signaalit viestintäkanavien kautta lähetettyjen signaalien parametrien kanssa.

• Teknistä laitetta, joka suorittaa tietokoneen ja viestintäkanavan yhdistämisen, kutsutaan nimellä sovitin , tai verkkosovitin. Yksi sovitin mahdollistaa pariliitoksen yhden viestintäkanavan tietokoneen kanssa.
• Yksikanavaisten sovittimien lisäksi käytetään monikanavaisia ​​liitäntälaitteita - multipleksereitä. Multiplekserit – Tämä on laite useiden viestintäkanavien elektronisten laitteiden yhdistämiseen.
• Digitaalisen tiedon välittämiseksi bittivirta on muutettava analogiseksi signaaliksi. Ja kun vastaanotat, suorita käänteinen muunnos. Modeemi suorittaa tällaiset muunnokset. Modeemi – laite, joka moduloi ja demoduloi informaatiosignaaleja siirrettäessä niitä tietokoneelta viestintäkanavalle ja vastaanotettaessa niitä viestintäkanavasta tietokoneeseen.

Verkkokaapelit

• (koaksiaalinen , joka koostuu kahdesta toisistaan ​​eristetystä samankeskisestä johtimesta, joista ulompi on putken näköinen;
• valokuitu ;
• kaapelit päällä kierretyt parit muodostuu kahdesta toisiinsa kietoutuneesta johdosta jne.).

Viestintäkanavia yhdistävät (vaihtavat) laitteet

Lentokoneen kallein komponentti on viestintäkanava. Siksi tietoverkkoja rakennettaessa pyritään säästämään viestintäkanavissa vaihtamalla useita sisäisiä viestintäkanavia yhdeksi ulkoiseksi. Kytkentätoiminnon suorittamiseen käytetään erityisiä laitteita - keskittimiä.

• Keskittimet (keskittimet) Ja keskittimien vaihtaminen (kytkimet) laajentaa tietokoneverkkojen topologisia, toiminnallisia ja nopeusominaisuuksia. Keskitin, jossa on joukko erilaisia ​​portteja, mahdollistaa yhdistää verkkosegmentit erilaisiin kaapelijärjestelmiin . Voit liittää keskitinporttiin joko erillisen verkkosolmun tai toisen keskittimen tai kaapelisegmentin.
• Lähiverkossa, jossa siirtoväline on rajoitetun pituinen kaapeli, käytetään erikoislaitteita - toistimia - verkon pituuden pidentämiseen. Toistin – laite, joka varmistaa signaalin muodon ja amplitudin säilymisen, kun se lähetetään tämän tyyppisen fyysisen siirtovälineen tarjoamaa etäisyyttä pidemmälle. Paikallinen toistin yhdistää verkon katkelmia jopa 50 metriin ja etätoistin jopa 2000 metriin.

Liitännät paikalliset verkot

Paikallisten verkkojen yhdistämiseen käytetään seuraavia laitteita, jotka eroavat tarkoituksesta ja ominaisuuksista:

· Silta (Englanti) Silta) - yhdistää kaksi paikallista verkkoa. Siirtää dataa verkkojen välillä pakettimuodossa tekemättä siihen muutoksia. sillat voivat suodatinpaketit, joka suojaa koko verkkoa paikallisilta tietovirroilta ja sallii vain muille verkkosegmenteille tarkoitettujen tietojen kulkemisen.

· Reititin (Englanti) Reititin) yhdistää verkkoja yhteisellä protokollalla tehokkaammin kuin silta. Se mahdollistaa esimerkiksi suurten viestien jakamisen pienempiin osiin, mikä varmistaa eri pakettikokoisten paikallisten verkkojen vuorovaikutuksen.

Reititin voi välittää paketteja tiettyyn osoitteeseen (sillat suodattavat vain tarpeettomat paketit), valita paketille parhaan polun ja paljon muuta. Mitä vaikeampi ja lisää verkkoa, sitä suurempi hyöty reitittimien käytöstä.

· Siltareititin (Englanti) Brouter) on silta/reititinhybridi, joka yrittää ensin reitittää mahdollisuuksien mukaan ja vaihtaa sitten siltatilaan, jos se epäonnistuu.

· Gateway (Englanti) GateWay), toisin kuin siltaa, käytetään tapauksissa, joissa yhdistetyissä verkoissa on erilaisia ​​verkkoprotokollia . Yhdyskäytävään saapuva viesti yhdestä verkosta muunnetaan toiseksi sanomaksi, joka täyttää seuraavan verkon vaatimukset. Siten yhdyskäytävät eivät vain yhdistä verkkoja, vaan antavat niiden toimia yhtenä verkkona.

Verkkoprotokollat

Internetin yksittäiset osat ovat eri arkkitehtuurien verkkoja, jotka kommunikoivat keskenään reitittimien avulla. Lähetetty data jaetaan pieniin osiin, joita kutsutaan paketeiksi. Jokainen paketti kulkee verkon läpi muista paketeista riippumatta.

Voittaa käyttöliittymän yhteensopimattomuus yksittäiset tietokoneet kehittävät erityisstandardeja, joita kutsutaan viestintäprotokolliksi.

Viestintäprotokolla on sovittu erityissäännöstö eri tiedonsiirtolaitteiden väliselle tiedonvaihdolle. On olemassa protokollia siirtonopeudelle, tietomuodoille, virheiden hallintaan jne.

Internetin verkot kommutoidaan (eli kommunikoivat) rajattomasti toistensa kanssa, koska kaikki tiedonsiirtoon osallistuvat tietokoneet käyttävät yhtä TCP/IP-tiedonsiirtoprotokollaa (lue "TCP/IP").

TCP/IP on itse asiassa kaksi eri protokollaa, jotka määrittelevät verkon tiedonsiirron eri näkökohdat:

• TCP (Transmission Control Protocol) - tiedonsiirron ohjausprotokolla, joka käyttää virheitä sisältävien pakettien automaattista uudelleenlähetystä; tämä protokolla on vastuussa lähetetyn tiedon jakamisesta paketeiksi ja tietojen oikein palauttamisesta vastaanottajan paketeista;
• IP (Internet Protocol) on verkkoprotokolla, joka vastaa paketin osoittamisesta ja sallimisesta kulkea useiden verkkojen läpi matkalla lopulliseen määränpäähänsä.

Menetelmä tiedon lähettämiseksi TCP/IP-protokollan kautta on seuraava: TCP-protokolla jakaa tiedon paketeiksi ja numeroi kaikki paketit; sitten IP-protokollaa käyttäen kaikki paketit lähetetään vastaanottajalle, jossa TCP-protokollaa käyttäen tarkistetaan, onko kaikki paketit vastaanotettu; Vastaanotettuaan kaikki paketit TCP-protokolla asettaa ne oikeaan järjestykseen ja kokoaa ne yhdeksi kokonaisuudeksi.

Yllä keskustelimme kanssasi, että Internet koostuu suuresta määrästä tietokoneita, joista osa voi muodostaa yhteyden vain tilapäisesti, kun taas toisilla on pysyvä verkon IP-osoite (isäntä). Ero verkon ja Maailman laajuinen verkko lähtökohtana on vain se, johon on asennettu erityinen ohjelma tukemaan WWW-palvelinta. Useimmiten tällaista tietokonetta kutsutaan "palvelimeksi".

Miten paketti löytää vastaanottajansa??

Jokaisella Internetiin yhdistetyllä tietokoneella on kaksi vastaavaa yksilöivää osoitetta: digitaalinen IP-osoite ja symbolinen verkkotunnuksen osoite. Osoitteiden jakaminen tapahtuu seuraavan kaavan mukaan: kansainvälinen järjestö Network Information Center jakaa osoiteryhmiä paikallisten verkkojen omistajille, jotka jakavat tiettyjä osoitteita harkintansa mukaan.

Tietokoneen IP-osoite on 4 tavua pitkä. Tyypillisesti ensimmäinen ja toinen tavu määrittelevät verkko-osoitteen, kolmas tavu aliverkon osoitteen ja neljäs tavu aliverkossa olevan tietokoneen osoitteen. Mukavuussyistä IP-osoite kirjoitetaan neljänä numerona, joiden arvot ovat 0-255 ja jotka on erotettu pisteillä, esimerkiksi: 145.37.5.150. Verkko-osoite - 145.37; aliverkon osoite - 5; tietokoneen osoite aliverkossa on 150.

Internet

Tiedonsiirron varmistamiseksi tietokoneelta viestintäympäristöön on tarpeen koordinoida tietokoneen sisäisen rajapinnan signaalit viestintäkanavien kautta lähetettyjen signaalien parametrien kanssa. Tässä tapauksessa on suoritettava sekä fyysinen sovitus (signaalin muoto, amplitudi ja kesto) että koodisovitus.

Teknisiä laitteita, jotka suorittavat tietokoneen liittämisen viestintäkanaviin, kutsutaan nimellä adanters tai Verkkosovittimet. Yksi sovitin mahdollistaa pariliitoksen yhden viestintäkanavan tietokoneen kanssa.

Yksikanavaisten sovittimien lisäksi käytetään myös monikanavaisia ​​laitteita - tiedonsiirtomultiplekserit tai yksinkertaisesti multiplekserit.

Tiedonsiirtomultiplekseri– laite, joka liittää tietokoneeseen useita viestintäkanavia.

Tiedonsiirtomultipleksereita käytettiin etäkäsittelyjärjestelmissä - ensimmäinen askel kohti tietokoneverkkojen luomista. Myöhemmin, kun syntyi monimutkaisia ​​kokoonpanoja sisältäviä verkkoja ja suuri määrä tilaajajärjestelmiä, erityisiä viestintäprosessoreja alettiin käyttää liitäntätoimintojen toteuttamiseen.

Kuten aiemmin mainittiin, digitaalisen tiedon siirtämiseksi viestintäkanavan kautta on välttämätöntä muuntaa bittivirta analogisiksi signaaleiksi, ja kun vastaanotetaan tietoa viestintäkanavasta tietokoneeseen, suorita päinvastainen toiminta - muuntaa analogiset signaalit signaalivirraksi. bittejä, joita tietokone voi käsitellä. Tällaiset muunnokset suoritetaan erityisellä laitteella - modeemi.

Modeemi– laite, joka moduloi ja demoduloi informaatiosignaaleja siirrettäessä niitä tietokoneelta viestintäkanavalle ja vastaanotettaessa niitä viestintäkanavasta tietokoneeseen.

Tietokoneverkon kallein komponentti on viestintäkanava. Siksi useita tietokoneverkkoja rakennettaessa pyritään säästämään viestintäkanavissa vaihtamalla useita sisäisiä viestintäkanavia yhdeksi ulkoiseksi. Kytkentätoimintojen suorittamiseen käytetään erityisiä laitteita - keskittimet.

Hub– laite, joka kytkee useita viestintäkanavia yhdeksi taajuusjaon kautta.

Lähiverkossa, jossa fyysinen siirtoväline on rajoitetun pituinen kaapeli, verkon pituuden pidentämiseen käytetään erikoislaitteita - toistimet.

Toistin– laite, joka varmistaa signaalin muodon ja amplitudin säilymisen, kun se lähetetään tämän tyyppisen fyysisen siirtovälineen tarjoamaa etäisyyttä pidemmälle.

On paikallisia ja etätoistimia. Paikallinen toistimien avulla voit yhdistää verkkofragmentteja, jotka sijaitsevat jopa 50 metrin etäisyydellä, ja etä- 2000 m asti.

Listaa ja määrittele viestintäverkon ominaisuudet (tiedonsiirtonopeus, viestintäkanavan kapasiteetti jne.). Miksi tiedonsiirtonopeus voi olla pienempi kuin tiedonsiirtonopeus? Mihin palvelubittejä käytetään? Mikä on siirrettyjen tietojen luotettavuus?

Viestintäverkon laadun arvioimiseksi voit käyttää seuraavia ominaisuuksia:

§ tiedonsiirtonopeus viestintäkanavalla;

§ viestintäkanavan kapasiteetti;

§ tiedonsiirron luotettavuus;

§ viestintäkanavan ja modeemien luotettavuus.

Tiedonsiirtonopeus viestintäkanavalla mitataan aikayksikköä kohti lähetettyjen informaatiobittien määrällä - sekunti.

Muistaa! Tiedonsiirtonopeuden yksikkö on bittiä sekunnissa.

Huomautus. Yleisin nopeuden mittayksikkö on baudi. Baud on lähetysvälineen tilanmuutosten lukumäärä sekunnissa. Koska jokainen tilanmuutos voi vastata useita databittejä, todellinen bittinopeus voi olla suurempi kuin baudinopeus.

Tiedonsiirtonopeus riippuu viestintäkanavan tyypistä ja laadusta, käytettyjen modeemien tyypistä ja käytetystä synkronointimenetelmästä.

Siten asynkronisten modeemien ja puhelinviestintäkanavan nopeusalue on 300 - 9600 bps ja synkronisten modeemien - 1200 - 19200 bps.

Tietokoneverkkojen käyttäjille ei ole tärkeää abstraktit bitit sekunnissa, vaan tieto, jonka mittayksikkö on tavut tai merkit. Siksi kanavan kätevämpi ominaisuus on sen läpimeno, joka arvioidaan kanavalla lähetettyjen merkkien lukumäärällä aikayksikköä kohti - sekunti. Tässä tapauksessa kaikki palvelumerkit sisältyvät viestiin. Teoreettisen suorituskyvyn määrää tiedonsiirtonopeus. Todellinen suorituskyky riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien lähetysmenetelmä, viestintäkanavan laatu, sen toimintaolosuhteet ja sanomarakenne.

Muistaa! Tietoliikennekanavan kapasiteetin mittayksikkö on numeroa sekunnissa.

Minkä tahansa verkkoviestintäjärjestelmän olennainen ominaisuus on luotettavuus lähetettyä tietoa. Koska ohjausobjektin tilaa koskevien tietojen käsittelyn perusteella tehdään päätöksiä prosessin yhdestä tai toisesta etenemisestä, kohteen kohtalo voi viime kädessä riippua tiedon luotettavuudesta. Tiedonsiirron luotettavuus arvioidaan virheellisesti lähetettyjen merkkien lukumäärän suhteena lähetettyjen merkkien kokonaismäärään. Sekä laitteiden että viestintäkanavan on tarjottava vaadittu luotettavuustaso. Ei ole tarkoituksenmukaista käyttää kalliita laitteita, jos viestintäkanava ei täytä tarvittavia luotettavuusvaatimuksia.

Muistaa! Luotettavuuden mittayksikkö: virheiden määrä per merkki - virheet/merkki.

Tietokoneverkoissa tämän indikaattorin tulisi olla välillä 10 -6 -10 -7 virhettä/merkki, ts. Yksi virhe on sallittu miljoonaa lähetettyä merkkiä tai kymmentä miljoonaa lähetettyä merkkiä kohden.

Lopuksi, luotettavuus tietoliikennejärjestelmä määräytyy joko hyvässä kunnossa olevan ajan osuuden perusteella kokonaiskäyttöajasta tai keskimääräisen vikojen välisen ajan perusteella. Toisen ominaisuuden avulla voit arvioida tehokkaammin järjestelmän luotettavuutta.

Muistaa! Luotettavuuden mittayksikkö: keskimääräinen aika vikojen välillä – tunti.

Tietokoneverkoissa keskimääräisen vikojen välisen ajan on oltava melko suuri ja vähintään useita tuhansia tunteja.

Mitä on digitaalinen (kapeakaistainen) tiedonsiirto? Mitä on laajakaistainen (analoginen) tiedonsiirto? Mitkä ovat kunkin edut ja haitat? Mikä on adapteri? Mitä tapoja siirtää digitaalista tietoa analogisen kanavan kautta? Listaa eri modulaatiotyypit ja selitä jokainen niistä (selittäviä kuvia ja esimerkkejä).

On olemassa kaksi pääasiallista tiedonsiirtotekniikkaa:

laajakaistasiirto (analoginen)

kapeakaistainen siirto (digitaalisille signaaleille)

Laajakaistasiirto perustuu jatkuvasti muuttuvien aaltojen käyttöön tiedon siirtämiseksi viestintäkanavan yli. Ne esitetään yleensä sinifunktiona ja siksi niitä kutsutaan siniaaltoiksi.

Sitä voidaan kuvata seuraavilla parametreilla:

taajuus - edustaa sarjaa siirtymiä, jotka muodostavat yhden syklin (keskipiste, yläääripiste, keskipiste, alaäärikohta, keskipiste). Tällaisten syklien lukumäärää sekunnissa kutsutaan siniaallon taajuudeksi. Mitattu sykleinä sekunnissa tai hertseissä.

amplitudi - edustaa suhteellista etäisyyttä aallon ääripisteiden välillä.

yksittäisen siniaallon vaihe mitataan suhteessa toiseen siniaaltoon (vertailu) ja ilmaistaan ​​kulmasiirtymänä kahden aallon välillä. Ilmaisu "kaksi siniaaltoa ovat 180 astetta epävaiheessa" tarkoittaa, että samalla hetkellä toinen aalloista saavuttaa maksimiääripisteensä ja toinen saavuttaa miniminsä.

Kapeakaistainen lähetys:

polaarinen koodaus. Perustuu viestintäkanavan erillisten tilojen käyttöön tiedon siirtämiseen sen kautta. Nämä diskreetit tilat esitetään yleensä jonkinlaisina impulsseina (yleensä jännitteinä) ja niitä kutsutaan neliöaaltoiksi. On kehitetty monia digitaalisia signaalin esitystapoja tai digitaalisia koodausmenetelmiä. Digitaalista nollaa edustaa jännite +12V ja digitaalista nollaa -12V jännite.

unipolaarinen koodaus.

bipolaarinen koodaus (palaa nollaan). Digitaalisia nollia edustaa jännitteen puuttuminen ja digitaalisia nollia etumerkkiä muodostavilla 3 voltin pulsseilla.

Potentiaalinen koodaus - signaalin taso tietyllä hetkellä on informatiivinen.

Virtakoodaus - virran olemassaolo tai puuttuminen linjassa on informatiivinen.

Verkot käyttävät potentiaalista koodausta.

Jos digitaalista dataa on siirrettävä analogisen siirtolinjan kautta, tarvitaan mekanismi digitaalisen datan esittämiseksi siniaallon muodossa ykkösten ja nollien olemassaolon osoittamiseksi.

Jos amplitudimanipulaatio suoritetaan, se on amplitudimodulaatio.

Taajuus - taajuusmodulaatio.

Vaihe - vaihemodulaatio.

Vaihtovirtaa käytetään tiedon siirtämiseen, erityisesti puhelinlinjojen kautta. Jatkuvaa signaalia taajuudella 1000-2000 Hz kutsutaan siniaaltokantoaaltotaajuudeksi.

Kantoaallon amplitudia, taajuutta ja vaihetta voidaan muuttaa (moduloida) tiedon lähettämiseksi.

Amplitudimodulaatiossa käytetään kahta eri signaaliamplitudia, jotka vastaavat arvoja 0 ja 1 (Kuva B. Amplitudi on joko nolla tai ei-nolla).

Taajuusmodulaatio käyttää useita eri taajuuksia digitaalisen signaalin lähettämiseen (kuva B).

Yksinkertaisimmassa vaihemodulaatiossa kantoaallon taajuuden vaihesiirtoa sovelletaan 180 astetta tietyin aikavälein (kuva D). Nämä kaksi tilaa on koodattu vaihesiirron läsnäololla tai puuttumisella kunkin bitin rajalla.

Modeemiksi kutsutaan laitetta, joka vastaanottaa sarjabittivirran ja muuntaa sen yhdellä tai useammalla edellä mainitulla menetelmällä moduloiduksi lähtösignaaliksi ja suorittaa myös käänteisiä muunnoksia. Asennetaan digitaalisen tietokoneen ja analogisen puhelinlinjan väliin. Kaikki hyvät modeemit käyttävät yhdistettyjä signaalimodulaatiomenetelmiä lähettämiseen enimmäismäärä bitti.

Laajakaistaisen ja kapeakaistaisen signaalinsiirron vertailu.

Puhelinlinja - laajakaistaviestintälinja.

T1-linja on kapeakaistainen kanava.

Vastaavasti lähetettävä informaatio voi olla sekä analogista että digitaalista.

Laitteita on 2 tyyppiä:

DTE - päätelaitteet.

DCE - tietoliikennelaitteet.

DTE tuottaa tietoa datan muodossa, joka voidaan lähettää viestintäkanavan kautta. Se voi olla digitaalinen ja analoginen.

DCE vastaanottaa dataa DTE:ltä sen muodossa ja muuntaa sen olemassa olevan tietoliikennelinkin kanssa yhteensopivaan muotoon.

Koodauskaavio:

Kuvassa on 4 elementin matriisi. Sarakkeet määrittelevät tietoliikennelinkkien luonteen ja rivit määrittelevät DTE-laitteen tuottaman tiedon tyypin.

I kvadrantti. Analogisessa muodossa olevat tiedot on välitettävä laajakaistakanavaa pitkin (puhe lähetetään puhelinlinjan kautta (äänisignaali (DTE) -> mikrofoni (DCE) -> analoginen signaali)).

II kvadrantti. Digitaaliset tiedot on lähetettävä analogisen kanavan kautta. Muunnoskaavio: PC (DTE) -> modeemi (DCE) -> analoginen kanava.

III kvadrantti. Analoginen tietovirta on välitettävä digitaalisen kanavan kautta. Videotiedot (DTE) -> koodekki (DCE) -> digitaalinen linja T1.

IV kvadrantti. Digitaalinen tieto on välitettävä digitaalista linjaa pitkin. Muunnos tehdään DTE:n käyttämästä signaalin koodausmenetelmästä linkin käyttämäksi menetelmäksi.

Esimerkiksi RS-232 (COM-portti) käyttää napasignaalin koodausmenetelmää, ja viestintäkanava käyttää BPRZ-koodausta, joka eroaa edellisestä. Tämän muunnoksen suorittavaa DCE:tä kutsutaan kanava- ja datapalveluyksiköksi (CSU/DSU).

DCE-laitteistolla on tärkeä rooli fyysisen kerroksen toteutuksessa. Erityyppisten DCE-toimintojen avulla mikä tahansa tieto (analoginen tai digitaalinen) voidaan laittaa minkä tahansa viestintäkanavan (kapea- tai laajakaistainen) kanssa yhteensopivaan muotoon.

Modulaatio (lat. modulatio - ulottuvuus, ulottuvuus) on prosessi, jossa muutetaan yhtä tai useampaa suurtaajuisen moduloidun värähtelyn parametria matalataajuisen informaatiosanoman (signaalin) lain mukaisesti. Tämän seurauksena ohjaussignaalin spektri siirretään suurtaajuusalueelle, koska tehokkaaseen avaruuteen lähettämiseen on välttämätöntä, että kaikki vastaanottavat ja lähettävät laitteet toimivat eri taajuuksilla eivätkä "häiritse" toisiaan. Tämä on prosessi, jossa informaatiovärähtely "lasketaan" a priori tunnetulle kantoaalolle. Lähetetty tieto sisältyy ohjaussignaaliin. Tiedon kantajan roolia suorittaa suurtaajuinen värähtely, jota kutsutaan kantoaaltoaaltoksi. Kantajana voidaan käyttää erimuotoisia värähtelyjä (suorakulmio, kolmio jne.), mutta useimmiten käytetään harmonisia värähtelyjä. Sen mukaan, mikä kantoaaltovärähtelyn parametreista muuttuu, modulaation tyyppi erotetaan (amplitudi, taajuus, vaihe jne.). Diskreetillä signaalilla tapahtuvaa modulaatiota kutsutaan digitaaliseksi modulaatioksi tai avaimeksi.

Analoginen modulaatio

Amplitudimodulaatio (AM)

Amplitudimodulaatio yhdellä sivukaistalla (SSB - yksisivukaista AM)

Tasapainotettu amplitudimodulaatio (BAM) - AM kantoaallon vaimennuksen kanssa

Kvadratuurimodulaatio(QAM)

Kulmamodulaatio

Taajuusmodulaatio (FM)

Lineaarinen taajuusmodulaatio (chirp)

Vaihemodulaatio (PM)

Signal Code Modulation (SCM), englanninkielisessä versiossa Signal Code Modulation (SCM)

Sigma-delta-modulaatio (∑Δ)

Digitaalinen modulaatio

Pulssimodulaatio

Pulssikoodimodulaatio (PCM tai pulssikoodimodulaatio)

Pulssinleveysmodulaatio (PWM)

Pulssin amplitudimodulaatio (PAM)

Pulssitaajuusmodulaatio (PFM)

Pulssivaihemodulaatio (PPM)