Лекция № 3

Передача данных (обмен данными , цифровая передача, цифровая связь) - физический перенос данных (цифрового битового потока) в виде сигналов от точки к точке или от точки к нескольким точкам средствами электросвязи по каналу связи, как правило, для последующей обработки средствами вычислительной техники. Примерами подобных каналов могут служить медные провода, оптическое волокно, беспроводные каналы связи или запоминающее устройство.

Передача данных может быть аналоговой или цифровой (то есть поток двоичных сигналов), а также модулирован посредством аналоговой модуляции, либо посредством цифрового кодирования.

Хотя аналоговая связь является передачей постоянно меняющегося цифрового сигнала, цифровая связь является непрерывной передачей сообщений. Сообщения представляют собой либо последовательность импульсов, означающую линейный код (в полосе пропускания), либо ограничивается набором непрерывно меняющейся формы волны, используя метод цифровой модуляции. Такой способ модуляции и соответствующая ему демодуляция осуществляются модемным оборудованием.

Передаваемые данные могут быть цифровыми сообщениями, идущими из источника данных, например, из компьютера или от клавиатуры. Это может быть и аналоговый сигнал - телефонный звонок или видеосигнал, оцифрованный в битовый поток, используя импульсно-кодирующую модуляцию (PCM) или более расширенные схемы кодирования источника (аналого-цифровое преобразование и сжатие данных). Кодирование источника и декодирование осуществляется кодеком или кодирующим оборудованием.

Последовательная и параллельная передача данных

В телекоммуникации, последовательная передача - это последовательность передачи элементов сигнала, представляющих символ или другой объекта данных. Цифровая последовательная передача - это последовательная отправка битов по одному проводу, частоте или оптическому пути. Так как это требует меньшей обработки сигнала и меньше вероятность ошибки, чем при параллельной передаче, то скорость передачи данных по каждому отдельному пути может быть быстрее. Этот механизм может использоваться на более дальних расстояниях, потому что легко может быть передана контрольная цифра или бит чётности.

Параллельной передачей в телекоммуникациях называется одновременная передача элементов сигнала одного символа или другого объекта данных. В цифровой связи параллельной передачей называется одновременная передача соответствующих элементов сигнала по двум или большему числу путям. Используя множество электрических проводов можно передавать несколько бит одновременно, что позволяет достичь более высоких скоростей передачи, чем при последовательной передаче. Этот метод применяется внутри компьютера, например, во внутренних шинах данных, а иногда и во внешних устройствах, таких, как принтеры. Основное проблемой при этом является «перекос», потому что провода при параллельной передаче имеют немного разные свойства (не специально), поэтому некоторые биты могут прибыть раньше других, что может повредить сообщение. Бит чётности может способствовать сокращению ошибок. Тем не менее электрический провод при параллельной передаче данных менее надёжен на больших расстояниях, поскольку передача нарушается с гораздо более высокой вероятностью.

Виды передачи данных:

Режим, при котором передача ведётся в обоих направлениях, но с разделением по времени называют полудуплексным . В каждый момент времени передача ведётся только в одном направлении.

Разделение во времени вызвано тем, что передающий узел в конкретный момент времени полностью занимает канал передачи. Явление, когда несколько передающих узлов пытаются в один и тот же момент времени осуществлять передачу, называется коллизией и при методе управления доступом CSMA/CD считается нормальным, хотя и нежелательным явлением.

Этот режим применяется тогда, когда в сети используется коаксиальный кабель или в качестве активного оборудования используются концентраторы.

В зависимости от аппаратного обеспечения одновременный приём/передача в полудуплексном режиме может быть или физически невозможен (например, в связи с использованием одного и того же контура для приёма и передачи в рациях) или приводить к коллизиям.

Дуплексный режим , - это режим, при котором, в отличие от полудуплексного, передача данных может производиться одновременно с приёмом данных. Иногда его также называют «полнодуплексным» режимом для того, чтобы яснее показать разницу с полудуплексным.

Суммарная скорость обмена информацией в данном режиме может достигать вдвое большего значения. Например, если используется технология Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с, то скорость может быть близка к 200 Мбит/с (100 Мбит/с - передача и 100 Мбит/с - приём).

В качестве наглядного примера можно привести разговор двух человек по рации (полудуплексный режим) - когда в один момент времени человек либо говорит, либо слушает, и по телефону (дуплексный режим) - когда человек может одновременно и говорить, и слушать.

Дуплексная связь обычно осуществляется с использованием двух каналов связи: первый канал - исходящая связь для первого устройства и входящая для второго, второй канал - исходящая для второго устройства и входящая для первого.

В ряде случаев возможна дуплексная связь с использованием одного канала связи. В этом случае устройство при приёме данных вычитает из сигнала свой отправленный сигнал, а получаемая разница является сигналом отправителя (модемная связь по телефонным проводам, GigabitEthernet).

Сеть из точки в точку - простейший вид компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую через коммуникационное оборудование. Достоинством такого вида соединения является простота и дешевизна, недостатком - соединить таким образом можно только 2 компьютера и не больше.

Часто используется когда необходимо быстро передать информацию с одного компьютера, например, ноутбука, на другой.

Классификация сетей передачи данных. Сети передачи дан­ных (ПД) появились в начале 1960-х годов. Это обусловлено двумя основными причинами:

– произошел качественный скачок в развитии вычислительной тех­ники, в результате которого количественный рост мощности и быстродействия ЭВМ позволил обслуживать многочисленных уда­ленных пользователей практически в режиме реального времени;

– быстрым проникновением средств вычислительной техники в тех­нику связи, что позволило автоматизировать процессы обработки, передачи, приема и распределения сообщений в сетях связи.

Основной задачей, появившейся в то время, являлась проблема организации связи между удаленным терминалом пользователя и мощной ЭВМ, а также создание распределенных вычислительных систем.

По сравнению с традиционными телеграфными сетями к сетям ПД предъявляются более жесткие требования по верности, скоро­сти передачи и надежности.

Вторичная сеть ПД – это совокупность аппаратных и программ­ных средств для ПД между ЭВМ, а также между пользователями и ЭВМ.

Поскольку сеть ПД является основой, ядром для создания ин­формационно-вычислительных сетей (ИВС), она иногда называется базовой сетью ПД.

Действующие и разрабатываемые сети ПД существенно разли­чаются по структуре, принципам функционирования, техническим средствам и ряду других признаков.

Классификация сетей ПД приведена на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Классификация сетей передачи данных

На начальном этапе для передачи данных использовались тра­диционные сети.

Это, прежде всего, организация сети ПД с использованием те­лефонной сети общего пользования (ТФОП). Основным достоинст­вом этой сети является ее широкая разветвленность. Однако ТФОП не в полной мере отвечает требованиям ПД по следующим основ­ным причинам:

– аналоговый способ передачи сообщений;

– невысокая скорость передачи (< 2400 бит/с);

– значительное время установления соединения; частые отказы в установлении соединения;

– специфические помехи, в основном импульсные, при невысоком допустимом уровне полезного сигнала.

Использование сетей AT и «Телекс» для ПД, также сопряжено с рядом недостатков:

– низкая скорость передачи ≤ 200 бит/с;

– низкая верность – вероятность ошибки на знак 10-3;

– строго фиксированный первичный код – МТК-2 и режим работы (стартстопный).

Цифровые сети передачи данных с коммутацией каналов. Общим отличительным признаком цифровых сетей ПД является применение цифровых систем передачи (ЦСП) на всех участках сети, начиная от абонентских и кончая магистральными линиями, и электронных станций.

Цифровые сети ПД по сравнению с традиционными сетями ха­рактеризуются высокой верностью, большими скоростями переда­чи, малым временем установления соединения и высокой надежностью. Вероятность ошибки на знак в этих сетях ≤ 10-6 ... 10-7, скорость передачи по высокоскоростным каналам ПД – десятки, сотни Кбит/с и десятки Мбит/с. Благодаря цифровым системам коммутации время установления соединения сокращается до не­скольких секунд и меньше. Надежность в цифровых сетях обеспе­чивается за счет более высокой надежности ее элементов: реализации ЦСП на БИС, резервирования оборудования систем коммутации, а также благодаря гибкой системе управления сетью на базе ЭВМ. Эта система позволяет оперативно управлять сетью ПД, эффективно контролировать ее состояние, а в случае выхода из строя отдельных участков сети – быстро находить обходные пути.

Применение в цифровых сетях ПД управляющих систем позво­ляет ввести большой набор новых услуг, например, организацию закрытых групп пользователей, прямой и сокращенный вызов, идентификацию вызываемого абонента.

Сети передачи данных с коммутацией каналов (ПД-КК) можно разделить на два класса: асинхронные и синхронные. В асинхрон­ных сетях отсутствует единая синхронизация, отдельные системы передачи и коммутационные станции имеют самостоятельные тактовые генераторы.

В синхронных сетях прохождение всех процессов (передачи и коммутации) во времени определяется единым тактовым синхро­сигналом от единого источника.

Асинхронные цифровые сети передачи данных . Эти сети появились исторически первыми, что определялось попыткой объе­динения разнородной цифровой техники. Примером такой сети может служить комбинированная сеть передачи телеграфных со­общений и среднескоростной передачи данных. В асинхронных сетях, как правило, не согласованы скорости работы и методы синхронизации оконечного оборудования данных (ООД), способы разделения каналов и другие факторы. Для разрешения указанных противоречий все элементы сети дополняются цифровыми устрой­ствами, обеспечивающими прозрачный асинхронный ввод (ПАВ), при котором не предъявляется каких-либо требований к временным характеристикам передаваемого сигнала. ПАВ является прозрач­ным по отношению к длительности тактовых интервалов переда­ваемых сигналов, что обеспечивает возможность синхронного и стартстопного режимов работы и передачу дискретных сигналов с любой скоростью, не превышающей допустимую.

Широкое применение асинхронных сетей с ПАВ ограничивается следующими недостатками.

1. Наличие краевых искажений при использовании соответст­вующих методов сопряжения: наложения (МН), скользящего индек­са с подтверждением (СИП) и др.

2. Степень краевых искажений при ПАВ зависит от того, насколь­ко скорость работы синхронных устройств превышает скорость работы ООД. Самый экономичный из способов ПАВ требует не менее чем трехкратного превышения скорости цифрового потока над скоростью передачи данных.

3. Ограничения на величину краевых искажений вынуждают вы­бирать еще более высокие скорости цифровых потоков.

Другой способ построения асинхронных сетей с непрозрачным асинхронным вводом (НАВ) предполагает ограниченный набор скоростей передачи и единый метод синхронного временного раз­деления каналов. В таких сетях налагаются определенные требова­ния на временные параметры сигналов, поступающих от ООД, при этом разница между скоростями вводимого сигнала данных и циф­рового потока пренебрежимо мала. Сеть ПД-КК с НАВ по сравнению с ПАВ характеризуется значительно лучшим использованием про­пускной способности, возможностью высокоскоростной передачи данных и непрозрачностью в отношении скоростей и способов коммутации. В сети с НАВ краевые искажения практически отсутствуют. Следовательно, сети ПД-КК с НАВ имеют определенные преимущества по сравнению с асинхронными сетями с ПАВ.

Синхронные цифровые сети передачи данных с коммута­цией каналов . Цифровая синхронная сеть ПД-КК предъявляет жесткие требования к системам синхронизации. Возможны два варианта обеспечения синхронизации всех элементов сети.

1. В сети действует единый источник синхронизации, на частоту и фазу которого настраиваются тактовые генераторы коммутацион­ных узлов.

2. Общая синхронизация достигается путем взаимной автопод­стройки частот тактовых генераторов, расположенных в УК. Син­хронизация на местных участках сети осуществляется в соответствии с синхросигналами, передаваемыми каждым УК к подключенным мультиплексорам и отдельным АП. В нашей стране рекомендуется первый вариант или метод принудительной синхро­низации. Источник синхросигнала, нестабильность которого порядка 10-10, располагается на одном из УК. Ведомые генераторы в осталь­ных УК осуществляют коррекцию своих частот путем сравнения числа тактовых интервалов, поступившего из линии сигнала и вы­рабатываемого местным тактовым генератором, за определенный промежуток времени. Результаты сравнения служат корректирую­щим сигналом для управления частотой местного тактового генера­тора.

Цифровые синхронные сети ПД-КК обеспечивают следующие характеристики:

– передачу данных в широком диапазоне скоростей (до 48 Кбит/с);

– вероятность ошибки на бит между любой парой АП без приме­нения устройств защиты от ошибок (УЗО), не хуже чем 10-5;

– время установления соединения не более 1 с при использова­нии наземных каналов;

– прозрачность передачи по отношению к битам, первичным ко­дам, алгоритмам и форматам;

– синхронизацию сети по кодовым элементам, а в случае необ­ходимости – и по кодовым комбинациям (знакам).

Таким образом, цифровые синхронные сети ПД-КК имеют суще­ственные преимущества перед традиционными сетями, используе­мыми для передачи данных: высокие показатели верности, малое время установления соединения, широкий набор услуг.

Однако имеются определенные недостатки, например, слож­ность создания системы синхронизации и обеспечения живучести сети при выходе из строя тактовых генераторов. Общим недостат­ком всех сетей с КК является низкое использование пропускной способности канала связи в целом по сети. Указанные недостатки частично устраняются в сетях с КС и КП.

Сети передачи данных с коммутацией сообщений . В сетях передачи данных с коммутацией сообщений (сетях ПД-КС) сообще­ние, кроме данных, содержит служебные признаки, в том числе адрес получателя, категорию сообщения и т.д.

В ЦКС служебная часть анализируется, и сообщение передается в следующий ЦКС в соответствии с выбранным направлением. Сообщение ставится в очередь и находится в памяти ЦКС, пока все сообщения, находящиеся в очереди перед ним, не будут переданы. Сообщения между ЦКС передаются с более высокими скоростями, чем на абонентском участке, однако задержки в сети с КС зависят не от времени передачи по каналу связи, а от времени нахождения сообщения в очереди ЦКС. Это время зависит от нагрузки сети, производительности ЦКС и ряда других факторов.

Переменное и значительное время доставки сообщений через сеть КС является одной из основных особенностей сетей ПД-КС. В силу этого обстоятельства отсутствует возможность работы в реальном масштабе времени и невозможность режима диалога. Другой особенностью сети ПД-КС является то, что за доставку сообщения отвечают непосредственно технические средства сети, а не пользователи, так как у отправителя нет прямой связи с полу­чателем.

В ЦКС сетей ПД-КС для управления всеми процессами приема и передачи, а также выполнения ряда дополнительных функций используются ЭВМ.

При объединении большого числа АП в составе сети ПД-КС она должна иметь иерархическую структуру, содержащую несколько уровней. На рис. 3.7 приведен фрагмент участка сети ПД-КС, состоя­щий из четырех уровней.

Рис. 3.7. Фрагмент сети ПД-КС

На верхнем уровне располагаются междугородные МЦКС, на следующем – зоновые ЗЦКС, далее – низовые центры НЦКС и концентраторы КЦ и на самом нижнем уровне – АП. Связь МЦКС между собой осуществляется по полносвязной схеме, скорости передачи 4800 бит/с и выше. Непосредственно к МЦКС могут подключаться крупные вычислительные центры коллективного использования ОЦКП. Зоновые центры ЗЦКС для обеспечения живучести и повышения надежности сети в целом подключаются не менее чем к двум МЦКС. Скорость передачи от ЗЦКС к МЦКС обыч­но 2400 или 4800 бит/с. По радиальным направлениям к ЗЦКС подключаются НЦКС и КЦ для более эффективного использования каналов на нижних уровнях сети. Скорость передачи составляет 1200 или 2400 бит/с. Абонентские пункты (АП) подключаются, как правило, к НЦКС и КЦ и передают данные со скоростями 50–1200 бит/с. При более высокоскоростной передаче АП может непосред­ственно включаться в ЗЦКС.

В сетях ПД-КС возникает необходимость выбора пути передачи информации, для которого среднее время задержки сообщения является минимальным. В сетях ПД-КК также решается задача выбора оптимального пути передачи, однако, она решается для данного сообщения один раз. В сетях ПД-КС оптимальный путь должен выбираться в каждом ЦКС с учетом состояния других ЦКС, расположенных на направле­нии передачи.

Сообщение, передаваемое по сети ПД-КС, представляется в оп­ределенной форме, регламентирующей его предельный объем, состав и расположение служебной и информационной частей.

Форматом сообщения называется определенная последова­тельность элементов сообщения, имеющих строго заданное назна­чение.

Иногда добавляют и другие признаки – например, начало заго­ловка, конец сообщения, конец передачи и т.п.

Признаки (специальные кодовые комбинации), разделяющие различные части сообщения называются определителями.

В настоящее время разработано большое количество различных форматов. Например, формат сообщений в телеграфной сети задается рекомендацией F-31 МСЭ-Т и имеет следующие признаки:

– «начало сообщения» – ЗЦЗЦ;

– «конец сообщения» – НННН;

– «начало текста» – ВК, ВК, ПС (ВК – возврат каретки, ПС – пере­вод строки);

– «начало справочной части» – «/».

Адресная часть заголовка включает в себя следующие элементы:

– порядковый номер сообщения на данном УК для контроля про­хождения сообщения по УК;

– определитель формата сообщения, который задает вид формата;

– определитель адреса, задающий способ адресации (циркуляр­ное, многоадресное, сокращен­ный адрес и т.п.);

– адрес получателя.

Справочная часть заголовка содержит:

– адрес отправителя;

– исходящий номер сообщения, позволяющий отличить данное сообщение от всех других;

– дату и время ввода сообщения в сеть.

Справочная часть позволяет осуществить запрос о повторении сообщения, поиск сообщения в архиве, определить время доставки сообщения и время нахождения сообщения в сети и т.п.

Вид формата, зависящий от задач, решаемых сетью, обычно оп­ределяется на этапе проектирования после выбора структуры сети и комплекса технических средств.

Время задержки сообщения в сетях ПД-КК определяется време­нем установления соединения и временем передачи данных, и при отсутствии повторных вызовов является величиной постоянной и сравнительно небольшой. В сетях ПД-КС, особенно при большом числе переприемов, время задержки существенно больше и может изменяться в широких пределах.

Для передачи сообщений большого объема требуются значи­тельные объемы памяти ЦКС, особенно в крупномасштабных сетях ПД-КС. Имеется еще ряд серьезных недостатков сетей ПД-КС, например, при возникновении ошибки требуется повторная переда­ча полного сообщения, большие массивы данных в большей степе­ни подвержены воздействию помех, чем короткие, и т.д.

Главное достоинство метода КС – высокая эффективность ис­пользования пропускной способности канала. Применение КС в основном ограничивается телеграфными сетями. В сетях ПД этот принцип используется для организации дополнительных видов обслуживания.

Сети передачи данных с коммутацией пакетов . Сети переда­чи данных с коммутацией пакетов (сети ПД-КП) появились в конце 60-х годов. При коммутации пакетов сообщения делятся на пакеты, передающиеся по сети с высокой скоростью, малой вероятностью ошибки и небольшой задержкой.

При этом более эффективно используются удаленные вычисли­тельные ресурсы, пропускные способности каналов связи и произ­водительности коммутационных систем.

Первые сети ПД-КП являлись ведомственными, например ARPANET (США), NPL (Великобритания) и др. Обеспечение связи между ЭВМ – функциональная основная особенность сетей ПД-КП в отличие от сетей ПД-КК и ПД-КС, предназначенных для обмена информацией между людьми.

При разработке сетей ПД-КП общего пользования применены принципы ведомственных сетей: режим диалога между ЭВМ, переда­ча коротких массивов данных с высокими скоростями, широкое при­менение принципов ВРК. Создание таких сетей началось в 70-х годах.

Пакетом называется последовательность двоичных символов, состоящая из данных (информационной части), сигналов управле­ния соединением и поля контроля ошибок, которые располагаются в определенном формате. Пакеты обычно имеют длину порядка 1000 бит и образуются путем разделения более длинного сообще­ния на части.

Метод промежуточного накопления информации в центрах ком­мутации, применяемый в сетях ПД-КС и ПД-КП, определяет ряд общих свойств у обоих видов сетей. Главное отличие сетей ПД-КП заключается в том, что относительно короткие пакеты записывают­ся в оперативную память с временем выборки, не превышающим несколько миллисекунд. Поэтому перезапись и ожидание в очереди не приводят к существенной задержке пакетов.

Основной особенностью сетей ПД-КП является высокая степень использования связных ресурсов за счет временного разделения канального и коммутационного оборудования между многими поль­зователями и высокоскоростной передачи небольших по размеру пакетов.

Структура сети передачи данных общего пользования с ком­мутацией пакетов . На рис. 3.8 представлен фрагмент сети ПД-КП, включающий четыре уровня. На верхнем уровне располагаются междугородные центры коммутации пакетов МЦКП, на третьем уров­не – зоновые центры ЗЦКП, на втором – концентраторы КЦ и на первом – оборудование пользователей, которое может включать АП стартстопного, синхронного и пакетного типов, ПЭВМ и вычислитель­ные центры, оборудованные процессорами телеобработки (ПТ).

Рис. 3.8. Фрагмент сети ПД-КП

В состав сети ПД-КП входят шлюзы – специальные устройства, через которые взаимодейст­вуют с сетью ПД-КП другие сети (ПД-КП, ПД-КК, ТГОП, ТФОП и др.).

Основным протоколом взаимодействия сети ПД-КП является ре­комендация Х.25 МСЭ-Т (МККТТ). Этот протокол определяет проце­дуры взаимодействия между пакетными ООД (оконечное оборудование данных) и АКД (аппаратура окончания канала данных).

В сетях ПД-КП обеспечивается эффективное использование связных и вычислительных ресурсов на основе мульплексирования каналов, контроля потоков и маршрутизации. По сравнению с сетя­ми ПД-КК и ПД-КС, существенно повышается производительность, надежность и верность передачи, значительно сокращается время доставки сообщения.

Например, в действующих сетях ПД-КД среднее время доставки составляет от долей секунды до секунд, при увеличении скорости передачи между ЦКП время доставки сообщения можно довести до нескольких миллисекунд. Экономические показатели сети ПД-КП превосходят показатели сетей с КК и КС.

Любая сеть связи представляет собой совокупность узлов связи, оконечных пунктов и линий (каналов) связи. Основной функцией сети является доставка сообщений в соответствии с заданным адресом, при этом должны быть обеспечены необходимые качественные показатели по скорости передачи или времени доставки, верности, надежности и стоимости.

Различают первичные и вторичные сети. Первичная сеть представляет собой сеть типовых каналов и трактов передачи. Первичная сеть может использовать различные линии передачи – кабельные, волоконно-оптические, радио-релейные, спутниковые. Вторичные сети обеспечивают транспортировку и коммутацию сигналов определенных служб электросвязи. Службой электросвязи называют комплекс технических средств, специально созданный для того, чтобы обеспечить предоставление пользователям определенных услуг.

Сети передачи дискретных сообщений относятся к вторичным сетям и обеспечивают работу служб документальной электросвязи (ДЭС).

К службам ДЭС относятся:

Телеграфная служба (ТЛГ).

Служба передачи данных (ПД).

Телематические службы (ТМ).

Телеграфные сети.

Телеграфная связь предназначена для автоматизированного приема-передачи по электрическим проводным каналам связи коротких текстовых документированных сообщений. Телеграфная служба базируется на оборудовании телеграфных сетей. Телеграфная сеть РФ состоит из следующих сетей:

Сеть общего пользования ТгОП . Обеспечивает передачу и доставку адресатам телеграмм, принятых в городских отделениях связи (ГОС), сельских отделениях связи (ОС), районных узлах связи (РУС). Адресатом может быть любое физическое или юридическое лицо на территории РФ.

Сеть абонентского телеграфирования АТ , по которой передаются телеграммы или организуются телеграфные переговоры между абонентами сети. Обеспечивает связь только в пределах территории бывшего СССР.

Сеть международного абонентского телеграфирования Телекс. В настоящее время идут работы по объединению сетей абонентского телеграфирования в единую сеть АТ/Телекс.

Телеграфная сеть имеет иерархическую структуру с тремя уровнями. На верхнем уровне расположены главные узлы ГУ (столицы республик, краевые центры), соединенные по принципу "каждый с каждым". На среднем уровне расположены областные узлы ОУ, которые подключаются радиально к главным узлам. На нижнем уровне располагаются районные узлы РУ (райцентры). Главные узлы и часть областных узлов являются оконечно - транзитными узлами, другая часть ОУ и районные узлы являются оконечными, то есть не обслуживают транзитную нагрузку.

Все телеграфные сети используют для передачи международный алфавит №2 (МТК-2), который представляет символы латиницы, кириллицы, цифры и знаки препинания и служебные знаки 5-элементным кодом. Для синхронизации оконечных установок используется старт-стопный метод передачи, при котором каждая кодовая комбинация кроме 5 информационных бит содержит стартовый элемент в начале и стоповый элемент длительностью не менее 1,5t 0 в конце. На телеграфных сетях используются низкие скорости передачи – 50, 100, 200 Бод.

Сеть общего пользования ТгОП.

Сеть ТгОП в настоящее время является комбинированной сетью, то есть использует несколько методов коммутации. Главную роль играет метод коммутации сообщений КС, который используется во всех главных и большинстве областных узлов.

Под коммутацией каналов понимают совокупность операций, выполняемых для получения сквозного канала, связывающего две точки сети (два оконечных пункта или оконечный пункт и удаленный узел коммутации). При этом для пары взаимодействующих точек на время сеанса связи занимаются некоторые ресурсы сети – средства передачи и коммутации. Таким образом, при коммутации каналов сначала организуется сквозной канал передачи сообщений, а затем осуществляется передача. Выделенные ресурсы сети находятся в монопольном владении взаимодействующих точек в течение сеанса связи независимо от того, используются они в данный момент или нет. Узлы с коммутацией каналов обслуживают поступающие вызовы по системе с отказами. Показателем качества обслуживания является процент отказов.

Коммутация сообщений КС относится к коммутации с накоплением. Коммутацией с накоплением называется совокупность операций по приему узлом коммутации целого сообщения или его части и последующей передачи в соответствии с содержащимся в нем адресом. Таким образом, сообщение поэтапно передается через ряд узлов в пункт назначения. В случае занятости исходящих каналов в требуемом направлении сообщение хранится в памяти узла до освобождения канала.

К коммутации с накоплением относится и метод коммутации пакетов КП. Он отличается от КС тем, что длинные сообщения передаются не целиком, а разбиваются на относительно короткие части – пакеты. Различают два режима передачи пакетов: режим виртуальных соединений и датаграммный режим. Предполагается, что в будущем телеграммы будут обрабатываться узлами с коммутацией пакетов. В настоящее время КП используется в сетях передачи данных.

Сеть АТ/Телекс.

В основу сети абонентского телеграфирования был положен принцип максимального приближения услуг телеграфа пользователю. Абонентская установка представляет собой телетайп или персональный компьютер со специальным модемом – телеграфным адаптером. В настоящее время абонентом сети может быть как юридическое, так и физическое лицо. Абоненту сети предоставляются следующие возможности:

Получение немедленного соединения с другим абонентом этой сети и ведения с ним телеграфных переговоров в режиме полудуплексной связи.

Передача сообщений другим абонентам сети независимо от присутствия оператора у приемного аппарата.

Соединение со станционным аппаратом своего узла коммутации для передачи сообщений по сети ТгОП.

В сети абонентского телеграфирования на всех участках строго выдерживается принцип коммутации каналов.

Направления развития телеграфной связи.

В связи с бурным развитием современных видов документальной электросвязи, таких как передача данных, электронная почта и факсимильная связь, министерство связи РФ определило главные направления технического развития документальной электросвязи, включая телеграфную связь:

Поддержание функционирования существующих телеграфных сетей на уровне необходимом для удовлетворения спроса на телеграфные услуги.

Развитие новых общероссийских служб документальной электросвязи и распространение этих услуг по всей территории страны аналогично существующим телеграфным службам.

Интеграция услуг документальной электросвязи, в частности использование сети передачи данных в качестве транспортной среды для телеграфных служб.

Сети передачи данных.

Сеть передачи данных – это совокупность узлов и каналов электросвязи, специально созданная для организации ПД между источником и получателем данных. Такая сеть называется специализированной. Оконечное оборудование передачи данных, которое устанавливается в абонентском пункте, состоит из оконечного оборудования данных (ООД) и аппаратуры окончания канала данных (АКД). Оконечное оборудование передачи данных часто называют терминалом.

Аппаратура окончания канала данных (АКД) – это аппаратно-программные средства, которые входят в состав сети ПД или дополняют неспециализированную сеть электросвязи и обеспечивают согласование сигналов ООД с характеристиками каналов используемой сети.

В качестве специализированных сетей ПД могут использоваться сети:

С коммутацией пакетов по протоколу Х.25

С коммутацией пакетов по протоколу IP

С ретрансляцией кадров Frame Relay

Сети с использованием технологии АТМ (асинхронный режим переноса).

К неспециализированным сетям ПД общего пользования относятся сети:

Телефонная сеть общего пользования

Цифровая сеть с интеграцией служб ЦСИС (ISDN ).

Доступ ООД к службе передачи данных может осуществляться по арендованному каналу или физической линии (прямой доступ ) либо через промежуточную коммутируемую сеть (сеть доступа ), в которой организуется постоянное или коммутируемое соединение.

Рассмотрим подробнее специализированные сети передачи данных.

Классификация сетей передачи данных.

Существует много критериев для классификации сетей ПД: по типу абонентов (корпоративные сети и сети общего пользования ), по скорости передачи, размеру сети, способам коммутации, структуре сети (иерархическая и неиерархическая ). Мы рассмотрим два общепризнанных фактора для различения сетей: технология передачи и масштаб .

Технология передачи.

Существует два основных типа технологий передачи в сетях ПД:

Вещание (передача от одного ко многим)

Точка – точка.

Сети типа "вещание" имеют один канал передачи, который используют все пользователи сети. В подавляющем большинстве сетей ПД терминалы обмениваются между собой относительно короткими сообщениями, которые имеют специальную структуру и называются "пакет". В определенном поле пакета указывается адрес получателя. Отправленный какой-либо машиной пакет получают все другие машины сети. Каждая машина проверяет поле адреса. Если она обнаруживает в этом поле свой адрес, то приступает к обработке пакета. В противном случае машина игнорирует полученный пакет. Большую часть времени каждая машина находится в состоянии прослушивания канала. Передать пакет машина имеет право, только если канал никем не занят. Ситуация, когда несколько машин начинают передачу одновременно, называется конфликтом . Конфликтующие машины должны прекратить передачу и возобновить ее через случайный промежуток времени.

Сети типа вещание, как правило, используются на географически небольших территориях.

Сети "точка – точка" соединяют пару машин индивидуальным каналом. На пути от источника до адресата пакет проходит через несколько промежуточных машин. Поэтому в такой сети необходимо осуществлять маршрутизацию. От эффективности маршрутизации зависит распределение нагрузки и время доставки сообщений в сети. По такому принципу строятся крупные сети, охватывающие большие регионы.

Масштаб сети.

По размеру сети ПД можно классифицировать на две группы.

Локальные сети (ЛВС, LAN). Локальная сеть обычно охватывает комнату, здание или комплекс зданий.Обеспечивают скорости передачи от 10 Мбит/с до нескольких Гигабит/с. Используют технологию передачи -вещание . В качестве физической среды передачи используется витая пара, коаксиальный кабель или оптоволоконный кабель.Самые распространенные топологии ЛВС: Шина (все машины подключены к одному общему кабелю), Звезда (имеется специальное центральное устройство – хаб, от которого идут лучи к каждой машине), кольцо (информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждой машине).

Региональные и глобальные сети (WAN).

Региональные сети располагаются на территории города или области, глобальные – на территории государства или группы государств. Глобальные сети передачи данных обеспечивают доступ удаленных машин пользователей (рабочих станций) к мощным ЭВМ, так называемым ХОСТам или серверам, которые предоставляют свои ресурсы серверам, или обеспечивают взаимодействие удаленных ЛВС. Используется технология передачи точка – точка. Сеть содержит специализированные машины, выполняющие задачи маршрутизации, и которые называются маршрутизаторами или центрами коммутации пакетов . Топология соединения маршрутизаторов определяется требованиями по надежности и стоимости сети. Могут использоваться топологии типа звезда, кольцо, древовидная сеть, полносвязная сеть, нерегулярная.

Принципы коммутации пакетов.

Режим виртуальных соединений.

В сети с виртуальными соединениями или виртуальными каналами абоненту – получателю сначала направляется служебный пакет, прокладывающий виртуальное соединение. В каждом центре коммутации – маршрутизаторе служебный пакет оставляет распоряжение вида: пакеты k-го виртуального соединения, поступающие по i-му физическому каналу, следует направлять в j-й канал с l-м номером виртуального соединения. Таким образом, виртуальное, то есть условное, соединение существует только в памяти машины. Дойдя до машины – получателя служебный пакет запрашивает у нее разрешение на передачу и сообщает, какой объем памяти потребуется для приема. В обратную сторону по тому же маршруту отправляется служебный пакет с положительным или отрицательным подтверждением. Получив положительное подтверждение машина – отправитель приступает к передаче сообщения пакетами, которые в адресной части содержат номер виртуального канала. Пакеты проходят один за другим по виртуальному соединению и поступают в машину – получатель в том же порядке, как были отправлены.

Виртуальное соединение существует до тех пор, пока одна из машин не отправит служебный пакет разъединения, который сотрет инструкции по данному соединению в памяти узлов.

Датаграммный режим.

Термин "датаграмма" используют для обозначения самостоятельного пакета, движущегося в сети независимо от других пакетов данного сообщения. У каждой датаграммы должен быть полный адрес доставки. Получив датаграмму узел коммутации – маршрутизатор направляет ее в сторону смежного узла, максимально приближенного к адресату и ожидает подтверждения получения. Если подтверждение не получено, датаграмма будет отправлена в другой смежный узел, и так до тех пор, пока пакет не будет принят. Существуют различные алгоритмы маршрутизации, но все они направлены на минимизацию среднего времени доставки пакета.

Телематические службы (ТМ) – службы электросвязи (кроме телефонной, телеграфной и служб передачи данных), которые организуются с целью обмена информацией через сети электросвязи. Подробнее рассмотрены в следующем вопросе.

Нынешнее время переживает бурное освоение в области сетей передачи данных. Разновидностей сетей достаточно много. Самоё определение сети в обобщенном понимании – это система мультиплексирования доступа к каналам связи и ресурсам.По своей принадлежности сети делятся на:
- локальные сети (LAN, Local Area Network
- городские (MAN, Metropolitan Area Network)
- региональные (WAN, Wide Area Network)
- глобальные (InterNet, FidoNet, FreeNet)
Основное отличие глобальной сети от остальных - это неограниченное число абонентов. Уникальность каждой сети определяется методом доступа к среде передачи данных. С появлением оптоволокна и витой пары построение сетей теперь все больше стало базироваться на использовании оптического кабеля и кабеля “витая пара” - что подняло эффективность сетей на новый уровень: значительно повысилась защищенность и качество информации, увеличились скорость передачи данных и диапазон полосы пропускания.

Ниже сделан краткий обзор распространенных сетевых технологий. Данный обзор не претендует на теоретические изыски – задача автора другая: выделить основополагающие понятия, характеризующие суть конкретной технологии.

Таблица 1

технология	скорость передачи	топология	базовые устройства	метод доступа к сети
	Европа США Е1 – 2Мб/с Т1 - 1,5Мб/с Е2 - 8Мб/с Т2 - 6Мб/с Е3 - 34Мб/с Т3 - 45Мб/с Е4 - 140Мб/с Т4 - 274Мб/с	точка-точка	оборудование Е1, Е2, Е3, Е4 или Т1, Т2, Т3, Т4	метод временного плезиохронного мультиплексирования
	STM-1 155 Мбит/с STM-4 622 Мбит/с STM-16 2,5 Гбит/с STM-64 10 Гбит/с	двойное кольцо, точка-точка	SDH-коммутатор
	STS-1, OC-1 52 Мб/с STS-3, OC-3 155 Мб/с STS-12, OC-12 622 Мб/с STS-48, OC-48 2,5 Гб/с	двойное кольцо, точка-точка	оборудование SONET/SDH	метод временного синхронного мультиплексирования
	10 Ethernet – 10 Мбит/с Fast Ethernet – 100Мбит/с Gigabit Ethernet – 1 Гбит/с 10G Ethernet – 10 Гбит/с 40G Ethernet – 40 Гбит/с 100G Ethernet–100 Гбит/с	шина, звезда	маршрутизирующий коммутатор	метод коллективного доступа
		двойное кольцо	концентратор	маркерный метод
		двойное кольцо	сетевой FDDI-адаптер	маркерный метод
	155 Мбит/с 622 Мбит/с 2,5 Гбит/с	точка-точка	АТМ-коммутатор	метод асинхронного мультиплексирования
	155 Мбит/с 622 Мбит/с 2,5 Гбит/с	двойное кольцо	маршрутизаторы Cisco 7200 Cisco 7500 Cisco 12000	динамическая передача IP-пакетов
семейство xDSL	ADSL – 3,5 Мбит/с HDSL – 2 Мбит/с SDSL – 2 Мбит/с VDSL – 26 Мбит/с SHDSL– 2,32 Мбит/с UADSL – 384 Кбит/с IDSL – 144 Кбит/с	точка-точка, звезда		метод цифровой обработки сигнала
	APON – 155 Мбит/с BPON – 622 Мбит/с EPON (GEPON)– 1 Гбит/с 10 GEPON – 10 Гбит/с GPON-1Гбит/с и 2,5Гбит/с	кольцо, точка-точка, дерево	оптический разветвитель	метод WDM мультиплексирования и метод множественного доступа с разделением времени

Прокомментируем вышеизложенное в Таблице 1.

Технология PDH – одна из первых технологий, предусматривающих цифровую передачу данных в первичной сети с помощью импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), т.е. с помощью специального коммутационного оборудования аналоговый телефонный сигнал преобразуется в цифровой информационный поток
- технология SDH представляет собой дальнейшее развитие технологии PDH и в отличие от последней обеспечивает надежное управление и самодиагностику первичной сети с высокостабильной синхронизацией данных
- технология SONET представляет собой американскую версию технологии SDH
- технологию Ethernet успешно используют при построении локальных компьютерных сетей. Это первая технология, которая стала использовать в качестве среды передачи данных оптический кабель и витую пару - что привело к невероятному росту быстродействия Ethernet-сетей. Скорости передачи данных дошли до 10 Гбит/с. На подходе протоколы 40 Gigabit Ethernet и 100 Gigabit Ethernet со скоростями 40 Гбит/с и 100 Гбит/с!
- технология АТМ относительно молодая сетевая разработка, в основу которой взята концепция транспортировки как данных, так и голосового и видео трафиков с высокими скоростями
- технология FDDI является усовершенствованной разработкой Token Ring. В главном эти конструкции идентичны, различие в скоростях передачи данных и в алгоритме кодирования информации
- технология DPT – это новейшая сетевая разработка, претендующая на международный стандарт. Основополагающей концепцией сетей DPT является эффективная приемо-передача IP-трафика
- технология xDSL, используя существующие телефонные линии, заняла свое место в сфере интерактивного доступа к абонентам, где успешно сосуществуют телефонный аппарат и Интернет, факс и электронная почта
- технология PON – стремительно развивающаяся технология, позволившая за достаточно короткий срок решить задачу подключения индивидуального пользователя к сервис-провайдеру.

Поподробнее о каждой технологи.

Технология PDH (плезиохронная цифровая иерархия) – это технология цифровых первичных (опорных) сетей, в которых используется принцип цифровой обработки аналогового телефонного сигнала (ИКМ) и метод временного мультиплексирования (TDM). Суть этого метода мультиплексирования с разделением времени заключается в следующем: с помощью коммутатора входные абонентские каналы последовательно подключаются к общему каналу связи на определенный интервал времени, так называемый тайм-слот, а на приемной стороне общего канала коммутатор демультиплексирует поток на отдельные выборки и распределяет их по соответствующим приемным абонентским каналам. Архитектура PDH имеет несколько иерархий скоростей и соответственно несколько каналов цифровых информационных потоков. Первый уровень, базовый для первичной сети, называется Е1 и равен 2,048 Мбит/с по европейскому стандарту или Т1=1,544 Мбит/с по американскому стандарту. Этот уровень образуется из 30-ти абонентских скоростей (по 64 Кбит/с) плюс две служебные скорости (32 х 64 Кбит/с) или из 24-х абонентов по американским меркам плюс 8 служебных Кбит (24 х 64 Кбит/с + 8 Кбит/с). Далее, с помощью базовых потоков Е1 и Т1 организуются другие каналы с более высоким уровнем в иерархии скоростей – Е2/Т2, Е3/Т3, Е4/Т4. Надо отметить, что механизм синхронизации этих цифровых потоков работает на плезиохронном уровне, т.е. почти синхронном. Это приводит к тому, что преобразованные цифровые потоки разнятся по скоростям друг от друга на небольшие значения. И чтобы сети PDH функционировали с приемлемой надежностью, необходима дополнительная опция выравнивания скоростей с помощью добавления специальных выравнивающих битов. Однако данная цифровая платформа в силу своей организации не позволяет значительно увеличить скорости передачи и не обеспечивает достаточного контроля и управления данными первичной сети. Появилась более совершенная технология SDH, которая, используя цифровые информационные потоки PDH, может организовать высокоскоростную и эффективную передачу данных.

Технология SDH (синхронная цифровая иерархия) – технология цифровых первичных и транспортных сетей. Представляет собой усовершенствованный вариант PDH-технологии. Основной информационной структурой в сетях SDH является синхронный транспортный модуль с соответствующим уровнем иерархии, именуемый STM-n. Уровень STM-1 является базовым и равен 155 Мбит/с. Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов методом синхронного мультиплексирования с разделением времени (TDM). Концепция SDH позволяет создавать надежные транспортные сети, в которых в качестве входных данных используются PDH-потоки. Вся информация в системе PDH/SDH передается контейнерами С-n и виртуальными контейнерами VC-n. Контейнер типа С-n – входная транспортная структура в первичной SDH-сети: так в контейнер С-12 упакован поток E1, в контейнер С-3 упакован поток E3, а в контейнере С-4 упаковывается информационный поток самой SDH-сети модуль STM-1. Далее, перед мультиплексированием и коммутацией в контейнер C-n вкладывается трактовая информация о маршруте – теперь такой контейнер называется виртуальным контейнером VC-n. Его еще называют единицей мультиплексирования в технологии с синхронной цифровой иерархией. В SDH-сетях работает единый высокостабильный тактовый механизм – тактовая сетевая синхронизация (ТТС). Наиболее предпочтительной топологией считается двойное кольцо – по первому кольцу передается информационный трафик, по второму – синхронизирующие данные и это кольцо активизируется для прохода основного потока только при сбоях и аварийных ситуациях.

Технология SONET – технология цифровых первичных сетей, аналог технологии SDH. Синхронные транспортные модули в конструкции SONET именуются как STS-n (электрические сигналы) и OC-n (лазерное инфракрасное излучение). Первый уровень, базовый для первичной сети, STS-1 / OC-1 равен 52 Мбит/с. Третий уровень STS-3 / OC-3 соответствует первому уровню STM-1 в архитектуре SDH. Также как и в SDH-сетях в SONET используется метод временного синхронного мультиплексирования (TDM). Таким образом, когда говорят о сетях с синхронной цифровой иерархией, подразумевают технологию c аббревиатурой SONET/SDH.

По поводу Ethernet. Сейчас эта технология остается самым распространенным сетевым протоколом, в котором используется метод коллективного доступа с опознаванием несущей частоты и обнаружением коллизий (CSMA/CD). Говоря простым языком, такой множественный метод доступа не позволяет создать коллизию, т.е. ситуацию одновременной передачи данных по общему каналу между абонентами. Информационной единицей является кадр. Подробнее о технологии Ethernet см. в рубрике “Полезная информация” нашего сайта под названием “Модель ISO/OSI и стандарт IEEE 802.3 в сетях Ethernet"

Технология АТМ предусматривает асинхронный способ передачи информации ячейками фиксированного размера в 53 байта состоящего из 48 байтов данных и 5 байтов заголовка. Через посредство АТМ-коммутатора ячейки мультиплексируются по мере поступления. Такое уплотнение данных называется методом асинхронного мультиплексирования. Сети АТМ ориентированы на виртуальное соединение двух видов интерфейса – виртуальный канал (VC) и виртуальный путь (VI). Виртуальный канал устанавливает соединение между двумя конечными узлами (абонентами) на время их взаимодействия. Виртуальный путь состоит из нескольких виртуальных каналов и образует маршрут между коммутаторами. Синхронизация АТМ-сети обеспечивается за счет тактовой сетевой синхронизации (ТТС).Фиксированный стандарт ячейки дает гарантированное постоянное время обработки данных – что является неоспоримым плюсом этой технологии. Концепция ATM успешно используется в сетях, где главным критерием является высококачественная, скоростная передача разнородного трафика (цифровых, голосовых и мультимедийных данных).

Технологии FDDI и Token Ring используют детерминированный маркерный метод передачи данных, а по-простому, такой способ именуется эстафетным, так как право передачи запускается по эстафете от абонента к абоненту. Этот метод предполагает обязательно кольцевую топологию расположения абонентов, причем строятся два кольца: одно кольцо является резервным в случае аварийных ситуациях или сбоях. Суть метода такова. По кольцу непрерывно вращается маркер (token), специальный управляющий пакет. Отсюда еще одно название метода – токеновый! Так вот, если маркер свободный - он дает право абоненту на передачу. Абонент, получивший свободный маркер, делает маркер занятым, присоединяет к нему свой пакет информации и пускает такую посылку по кругу. Остальные абоненты в кольце анализируют эту посылку на предмет адресата. Если абоненту не адресована посылка, он пускает ее по кругу. Если абонент находит в посылке свой адрес, он принимает инфо, маркер помечает как принятый и пускает посылку снова по кольцу. Передающий абонент, получивший обратно свою посылку с отметкой о приеме, удаляет свой информационный пакет, помечает token (маркер) как свободный и отправляет чистенький token дальше по кольцу. Все снова повторяется.

Технология DPT, разработанная фирмой Cisco Systems, находится на стадии принятия в качестве международного стандарта для построения нового поколения городских сетей, ориентированных на провайдеров услуг по передаче IP-трафика. DPT – это технология динамической передачи IP-пакетов. Динамичность этой разработки заключается в предоставлении отправленному пакету данных кратчайший путь до абонента (узла). Идеология новейшей технологии заключается в умелом использовании подходов по строительству уже существующих сетей, таких как: SONET/SDH, Token Ring, FDDI. Имеется в виду организация топологии двойного кольца. Это очень эффектный ход компании Cisco ! В топологии “двойное кольцо” в технологиях SONET/SDH, Token Ring, FDDI вторая кольцевая магистраль используется как резервная при сбоях, разрывах и т.п. В DPT два кольца работают в активном режиме, причем IP-пакеты вращаются по кругу в противоположных направлениях: в одном кольце – по часовой, в другом – против часовой. Такая организация потоков информации дает возможность специальному протоколу SRP выбирать наиболее актуальный путь до приемного узла. Интересна технология DPT еще и тем, что она достаточно мобильно может встраиваться в уже построенные SONET/SDH и Gigabit Ethernet сети. Ну, и в плане емкости сети – в DPT может быть включено гораздо больше устройств по сравнению, скажем, с той же SONET/SDH.

Семейство xDSL-технологий использует существующие абонентские линии телефонной сети общего пользования. Чтобы такая сеть стала самодостаточной, со всеми атрибутами сетевой технологии – а это прежде всего: эффективный доступ к Интернет, интерактивная связь с абонентами, в концепции хDSL решены три кардинальные задачи: значительно увеличена скорость передачи данных, существенно расширена пропускная способность линий, на много поднят уровень качества связи! Первая задача выполняется за счет использования xDSL-модемов, вторая – за счет использования уникальной кодировки информации, третья – за счет внедрения метода цифровой обработки сигнала. Таким образом, семейство xDSL достойно занимает свою нишу среди наиболее востребованных сетевых технологий.

В технологии PON при построении оптической сети используются два метода мультиплексирования: WDM мультиплексирование/ демультиплексирование и метод множественного доступа с разделением времени (TDMA). WDM мультиплексирование - это волновое спектральное уплотнение лазерного потока инфракрасных волн в одном волокне. Метод множественного (коллективного) доступа с временным разделением использует специальный механизм арбитража, исключающего случаи столкновения информационных потоков в общем канале передачи данных. Стандартно сети PON работают в интерфейсе с форматами Ethernet, обеспечивая на абонентском тракте “последняя миля” эффективное распределение пользовательских услуг по принципу “оптика в дом” (FTTH). Архитектура PON достаточно тривиальная. Имеется один активный центральный узел OLT (optical line terminal) с лазерным приемопередающим модулем (трансивером) и множество активных удаленных абонентских узлов ONT (optical network terminal, ITU-T) или ONU (optical network unit, IEEE) со своим лазерным приемопередающим модулем (трансивером). Между этими устройствами расположена полностью пассивная оптическая среда, не требующая электроэнергии и технического обслуживания и состоящая из оптических кабелей и оптических разветвителей. Внешним источником информации для OLT является Интернет-провайдер и кабельное телевидение. В центральном и в абонентских узлах встроены WDM мультиплексы и оборудование TDMA. От ядра OLT передаются нисходящие потоки, состоящие из WDM упакованных сигналов на длинах волн 1490 нм и 1550 нм с конкретной ONT-адресацией. Эти потоки приходят на каждое абонентское устройство, где информация отфильтровывается на предмет ONT-адрес с выходом на конкретного пользователя. Обратный (восходящий) поток от всех абонентских устройств передается на длине волны 1310 нм. Вот в этом потоке и используется способ множественного доступа с разделением времени, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных пользователей. Все ONT синхронизируются от общего времязадающего источника и каждому ONT выделяется определенный временной домен. Узел ONT должен укладывать в свой буфер полученные от своего пользователя данные до тех пор, пока не придет его временной домен. Когда приходит его временной домен, ONT вбрасывает всю накопленную в буфере информацию в восходящий поток, который принимается центральным OLT-узлом, где этот поток демультиплексируется для дальнейшего выхода на Интернет-провайдер. Интерактивный поток на волнах 1490/1310нм через медиаконвертер и модем по витой паре подключается к компьютеру, IP-телефону. Исходящий поток на волне 1550нм обеспечивает работу кабельного телевидения. Расстояние между OLT и ONT узлами может доходить до 20 км. Количество ONT, которое может быть встроено в OLT-сеть, максимально составляет 64 узла.

В данной статье мы коснулись типовых технологий построения сетей передачи данных. Надеемся на понимание нашего читателя в том контексте, что из всего множества сетевых разработок были рассмотрены самые значимые и самые востребованные концепции.
Спасибо за понимание! Автор.

По каналу передачи данных , как правило, для последующей обработки средствами вычислительной техники . Примерами подобных каналов могут служить медные провода , ВОЛС , беспроводные каналы передачи данных или запоминающее устройство .

Параллельной передачей в телекоммуникациях называется одновременная передача элементов сигнала одного символа или другого объекта данных. В цифровой связи параллельной передачей называется одновременная передача соответствующих элементов сигнала по двум или большему числу путей. Используя множество электрических проводов можно передавать несколько бит одновременно, что позволяет достичь более высоких скоростей передачи, чем при последовательной передаче. Этот метод применяется внутри компьютера, например, во внутренних шинах данных , а иногда и во внешних устройствах, таких, как принтеры . Основной проблемой при этом является «перекос», потому что провода при параллельной передаче имеют немного разные свойства (не специально), поэтому некоторые биты могут прибыть раньше других, что может повредить сообщение. Бит чётности может способствовать сокращению ошибок. Тем не менее электрический провод при параллельной передаче данных менее надёжен на больших расстояниях, поскольку передача нарушается с гораздо более высокой вероятностью.

Типы каналов связи

Сеть передачи данных

Сеть передачи данных - совокупность трёх и более оконечных устройств (терминалов) связи, объединённых каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениями между всеми оконечными устройствами.

Существуют следующие виды сетей передачи данных:

• Телефонные сети - сети, в которых оконечными устройствами являются простые преобразователи сигнала между электрическим и видимым/слышимым.
• Компьютерные сети - сети, конечными устройствами которых являются компьютеры .

По принципу коммутации сети делятся на:

• Сети с коммутацией каналов - для передачи между оконечными устройствами выделяется физический или логический канал, по которому возможна непрерывная передача информации . Сетью с коммутацией каналов является, например, телефонная сеть . В таких сетях возможно использование узлов весьма простой организации, вплоть до ручной коммутации, однако недостатком такой организации является неэффективное использование каналов связи , если поток информации непостоянный и малопредсказуемый.
• Сети с