Reklama

Методи доступу. Канали зв’язку

Метод доступуце спосіб визначення того, яка з робочих станцій зможе використовувати локальну обчислювальну мережу (ЛОМ). Те, як мережа управляє доступом до каналу зв’язку (кабелю), істотно впливає на її характеристики.

Прикладами методів доступу є:

1.      множинний доступ з прослуховуванням несучої і дозволом колізій (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – CSMA / CD);

2.      множинний доступ з передачею повноваження (Token Passing Multiple Access – TPMA) або метод з передачею маркера;

3.      множинний доступ з поділом у часі (Time Division Multiple Access – TDMA);

4.      множинний доступ з поділом частоти (Frequency Division Multiple Access – FDMA) або множинний доступ з поділомдовжини хвилі (Wavelength Division Multiple Access – WDMA).

CSMA / CD

Метод множинного доступу з прослуховуванням несучої і дозволом колізій (CSMA / CD) встановлює такий порядок: якщо робоча станція хоче скористатися мережею для передачі даних, вона спочатку повинна перевірити стан каналу: починати передачу станція може, якщо канал вільний. У процесі передачі станція продовжує прослуховування мережі для виявлення можливих конфліктів.

TPMA

Якщо виникає конфлікт через те, що два вузли спробують зайняти канал, то виявила конфлікт інтерфейсна плата, видає в мережу спеціальний сигнал, і обидві станції одночасно припиняють передачу. Приймаюча станція відкидає частково отримане повідомлення, а всі робочі станції, які бажають передати повідомлення, протягом деякого, випадково обраного проміжку часу вичікують, перш ніж почати повідомлення.

Усі мережні інтерфейсні плати запрограмовані на різні псевдовипадкові проміжки часу. Якщо конфлікт виникне під час повторної передачі повідомлення, цей проміжок часу буде збільшений. Стандарт типу Ethernet визначає мережу з конкуренцією, в якій кілька робочих станцій повинні конкурувати один з одним за право доступу до мережі.

TPMA

Метод з передачею маркера – це метод доступу до середовища, в якому від робочої станції до робочої станції передається маркер, який дає дозвіл на передачу повідомлення. При одержанні маркера робоча станція може передавати повідомлення, приєднуючи його до маркера, який переносить це повідомлення по мережі. Кожна станція між передавальною станцією та приймаючої бачить це повідомлення, але лише станція – адресат приймає його. При цьому вона створює новий маркер. Маркер (token), або повноваження, – унікальна комбінація бітів, що дозволяє почати передачу даних.

20

Кожен вузол приймає пакет від попереднього, відновлює рівні сигналів до номінального рівня і передає далі. Рухаючись пакет може містити дані або бути маркером. Коли робочої станції необхідно передати пакет, її адаптер чекає надходження маркера, а потім перетворює його в пакет, що містить дані, відформатовані за протоколом відповідного рівня, і передає результат далі по ЛВС.

Пакет розповсюджується по ЛВС від адаптера до адаптера, поки не знайде свого адресата, який встановить в ньому певні біти для підтвердження того, що дані досягли адресата, і ретранслює його знову в ЛОМ. Після чого пакет повертається у вузол з якого було надіслано. Тут після перевірки безпомилкової передачі пакету, вузол звільняє ЛВС, випускаючи новий маркер. Таким чином, в ЛВС з передачею маркера неможливі колізії (конфлікти). Метод з передачею маркера в основному використовується в кільцевій топології.

Даний метод характеризується наступними перевагами:

1.      гарантує певний час доставки блоків даних у мережі;

2.      дає можливість надання різних пріоритетів передачі даних.

Разом з тим він має суттєві недоліки:

1.      в мережі можливі втрата маркера, а також поява декількох маркерів, при цьому мережа припиняє роботу;

2.      включення нової робочої станції і відключення пов’язані зі зміною адрес всієї системи.

TDMA

Доступ TDMA заснований на використанні спеціального пристрою, званого тактовим генератором. Цей генератор ділить час каналу на повторювані цикли. Кожен із циклів починається сигналом розмежувачем. Цикл включає n пронумерованих тимчасових інтервалів, званих осередками. Інтервали надаються для завантаження в них блоків даних.

images

Даний спосіб дозволяє організувати передачу даних з комутацією пакетів і з комутацією каналів.

Перший (найпростіший) варіант використання інтервалів полягає в тому, що їх число (n) робиться рівною кількості абонентських систем, підключених до розглянутого каналу. Тоді під час циклу кожній системі надається один інтервал, протягом якого вона може передавати дані. При використанні розглянутого методу доступу часто виявляється, що в одному і тому ж циклі одним системам нічого передавати, а іншим не вистачає виділеного часу. У результаті – неефективне використання пропускної здатності каналу.

Другий, більш складний, але високоекономічний варіант полягає в тому, що система отримує інтервал тільки тоді, коли у неї виникає необхідність передачі даних, наприклад при асинхронному способі передачі. Для передачі даних система може в кожному циклі отримувати інтервал з одним і тим же номером. У цьому випадку передаються системою блоки даних з’являються через однакові проміжки часу і приходять з одним і тим же часом запізнювання. Це режим передачі даних з імітацією комутації каналів. Спосіб особливо зручний при передачі мови.

FDMA

Доступ FDMA заснований на поділі смуги пропускання каналу на групу смуг частот, що утворюють логічні канали. Широка смуга пропускання каналу ділиться на ряд вузьких смуг, розділених захисними смугами. Розміри вузьких смуг можуть бути різними.

загруженное

При використанні FDMA, так званої також множинним доступом з розділенням хвилі WDMA, широка смуга пропускання каналу ділиться на ряд вузьких смуг, розділених захисними смугами. У кожній вузькій смузі створюється логічний канал. Розміри вузьких смуг можуть бути різними. Передані по логічним каналах сигнали накладаються на різні несучі і тому в частотній області не повинні перетинатися. Разом з цим, іноді, незважаючи на наявність захисних смуг, спектральні складові сигналу можуть виходити за межі логічного каналу і викликати шум у сусідньому логічному каналі.

В оптичних каналах поділ частоти здійснюється напрямком в кожний з них променів світла з різними частотами. Завдяки цьому пропускна здатність фізичної каналу збільшується в кілька разів. При здійсненні цього мультиплексування в один світловод випромінює світло велике число лазерів (на різних частотах). Через світловод випромінювання кожного з них проходить незалежно від іншого. На приймальному кінці поділ частот сигналів, що пройшли фізичний канал, здійснюється шляхом фільтрації вихідних сигналів.

Метод доступу FDMA відносно простий, але для його реалізації необхідні передавачі і приймачі, що працюють на різних частотах.

Новітнім засобом швидкого доступу до Internet є xDSL (Digital Subscriber Line; x-версія DSL). Послуги DSL надаються телефонними компаніями, які використовують звичайні аналогові телефонні лінії зв’язку, які підходять для більшості видів DSL, за винятком самих швидких і дорогих. DSL застосовується там, де неможливо використовувати кабельний модем і потрібно більш швидкий вид з’єднання, ніж ISDN.

При використанні кабельного модему ширина смуги пропускання зменшується залежно від кількості одночасно підключилися користувачів, а це призводить до зниження швидкості передачі даних. Перевага DSL полягає в тому, що їх користувачам про це можна не турбуватися, оскільки ширина смуги пропускання DSL залишається незмінною.

В даний час відомо три основних види DSL.

1.             ADSL {Asymmetrical DSL). Використовується найчастіше. Швидкість вхідних потоків даних при використанні ADSL значно більше швидкості вихідних. Проте для більшості користувачів це не проблема, оскільки до Internet зазвичай підключаються для того, щоб завантажувати Web-сторінки і файли. При цьому максимальна швидкість вхідних даних становить 1,6 Мбіт / с, а вихідних-640 Кбіт / с. Фірми, що виробляють підключення до ADSL, пропонують різні набори послуг з меншою швидкістю передачі даних за більш низьку ціну. Для передачі мови виділяється невелика частина смуги пропускання; це дозволяє використовувати ту ж лінію, що і для передачі даних. У порівнянні з деякими іншими видами DSL підключення лінії ADSL коштує дорожче.

2.             CDSL (Consumer DSL). Більш “повільний” вид DSL, що дозволяє завантажувати дані зі швидкістю 1 Мбіт / с; розроблений фірмою Rockwell – виробником наборів мікросхем для модемів.

3.             G. Lite (також використовуються назви Universal DSL, DSL Lite і splitterless DSL). Вид DSL, для якого швидкість вхідного потоку даних знаходиться в межах 1,544-6,0 Мбіт / с, а швидкість вихідного потоку – в межах 128-384 Кбіт / с. 

Reklama