2.2.1 Метод доступу csma/cd (мдкн/вк)

Метод множинного доступу з контролем частоти-несучої та виявлянням колізій МДКН/ВК визначає, по-перше, яким чином станція визначає момент, коли вона може передати кадр, по-друге – яким чином повинні поводитися станції у разі одночасного початку передачі кадрів двома або більше вузлами.

Кожна станція постійно прослуховує мережу. Якщо в мережі присутній сигнал частоти-несучої, тоді інша станція передає свій кадр. Для того, щоб мати право передати кадр, станція повинна дочекатися “тиші” (відсутності несучої), почекати технологічну паузу (9.6 мкс), і, якщо за час паузи сигнал несучої не з'явився, почати передавання.

Всі станції, прослуховуючи мережу, розпізнають кадр, що передається, і лише та з них, чия адреса записана в полі одержувача, приймає кадр повністю і передає його протоколам верхніх рівнів. Решту станцій “чужі” кадри повинні ігнорувати.

Можлива ситуація, коли дві станції одночасно починають передачу кадрів. Така ситуація називається колізією (collision). Настання колізії станція, що передає, може визначити по відмінності переданих і отриманих нею даних (під час передачі кадру станція продовжує прослуховувати мережу). Станція, що виявила колізію, повинна припинити передачу кадру, передати в мережу спеціальний сигнал затору (jam), що складається з 32 біт, і витримати паузу випадкової тривалості ( паузу визначають за спеціальним алгоритмом). Після цього відправник може знову спробувати передати свій кадр (природно, дочекавшись “тиші” і дотримуючись технологічної паузи).

Інтервал часу до повторної спроби доступу після колізії визначається як випадкове число інтервалів відстрочення (один інтервал відстрочення дорівнює 512 бітовим інтервалам, тобто 51,2 мкс). Кількість інтервалів відстрочення визначається як випадкове ціле число, рівномірно розподілене в інтервалі 0..2ⁿ (1<=n<=10) або 0..2¹⁰ (10<n<=16). Тут n – номер спроби передачі кадру. Якщо 16 спроб закінчуються невдало (породжує колізії), підрівень MAC відкидає кадр і передає верхнім рівням повідомлення про помилку.[1]

2.3 Метод роботи dsl

Телефонний апарат, встановлений у вас вдома або в офісі, з'єднується з устаткуванням телефонної станції за допомогою витої пари мідних проводів. Традиційна телефонний зв'язок призначена для звичайних телефонних розмов з іншими абонентами телефонної мережі. При цьому по мережі передаються аналогові сигнали. Телефонний апарат сприймає акустичні коливання (які є природним аналоговим сигналом) і перетворює їх в електричний сигнал, амплітуда і частота якого постійно змінюється. Так як вся робота телефонної мережі побудована на передачі аналогових сигналів, простіше за все, звичайно ж, використовувати для передачі інформації між абонентами або абонентом і провайдером саме такий метод. Саме тому вам довелося прикупити на додаток до вашого комп'ютера ще й модем, який дозволяє демодулювати аналоговий сигнал і перетворити його в послідовність нулів і одиниць цифрової інформації, яка сприймається комп'ютером.При передачі аналогових сигналів використовується тільки невелика частина смуги пропускання кручений пари мідних телефонних проводів; при цьому максимальна швидкість передачі, яка може бути досягнута за допомогою звичайного модему, складає близько 56 Кбіт / с. DSL являє собою технологію, яка виключає необхідність перетворення сигналу з аналогової форми в цифрову форму і навпаки. Цифрові дані передаються на ваш комп'ютер саме як цифрові дані, що дозволяє використовувати набагато більш широку смугу частот телефонної лінії. При цьому існує можливість одночасно використовувати і аналоговий телефонний зв'язок, і цифрову високошвидкісну передачу даних по одній і тій же лінії, розділяючи спектри цих сигналів.Як уже згадувалося, «x» позначає можливість наявності модифікатора, що характеризує особливості даної модифікації технології DSL. В даний час затверджені стандарти на ADSL, RADSL, HDSL, SDSL, VDSL і ADSL Lite (G-Lite). Для розуміння технологій і застосувань, на які вони орієнтовані, необхідно знати, в чому різниця між ними. Технологія ADSL (Asymmetric DSL) є асиметричною в тому сенсі, що пропускна здатність у різні боки каналу не однакова. Швидкість передачі від провайдера до клієнта набагато більше, ніж від клієнта до провайдера. Така асиметрія робить технологію ADSL ідеальною для серфінгу по Інтернету, отримання відео за запитом та віддаленого підключення до локальної мережі. У випадку всіх цих застосувань зазвичай приймається набагато більше даних, ніж відправляється. ADSL передбачає швидкість передачі в сторону клієнта від 1,5 до 8 Мбіт / с і від 640 Кит / с до 1,54 Мбіт / с - в бік провайдера. По проводам товщиною 24 AWG (American Wire Gauge, Американський калібр проводів - близько 0,6 мм) забезпечується дальність 18000 футів (5,4 км). Провід, яким користуються в Європі та в країнах колишнього СРСР - зазвичай 0,5 мм, що відповідає 26 AWG. При такій товщині забезпечується дальність до 15 000 футів (4,5 км). Як правило, за технологією ADSL підключаються по існуючим телефонним лініям, при цьому голосовий телефон функціонує в колишньому обсязі, а для поділу аналогового і цифрового потоків встановлюється спеціальний пристрій - splitter (расщепители, роздільник). RADSL (Rate adaptive ADSL - ADSL з адаптацією швидкості) відрізняється від попередньої технології тим, що залежно від якості каналу та рівня перешкод швидкість передачі може змінюватися. Технологія була розроблена з розрахунком зниження трудомісткості установки.ADSL Lite, або G.Lite, є найменш швидкісний серед членів сімейства. Вона була розроблена спеціально з розрахунку на підключення індивідуальних клієнтів до мережі Інтернет. При цьому не потрібно роздільник, за рахунок зниження швидкості передачі підвищено надійність і дальність зв'язку. Розробка цієї технології прямувала робочою групою 15 ITU (International Telecommunications Union - Міжнародний союз з телекомунікацій) і закінчилася прийняттям стандарту G.992.2 в жовтні 1998 року. Додаткові стандарти, призначені для забезпечення сумісності, випущені або розробляються ANSI, форумом ATM та форумом ADSL.HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line - Високошвидкісна DSL) забезпечує симетричний канал зі швидкістю передачі 1,544 Мбіт / с по двом парам або 2,048 Мбіт / с за трьома. Ця технологія широко застосовується як альтернатива каналам T1 і E1. Незважаючи на меншу, ніж у ADSL, дальність - до 12 000 футів (3,6 км), вона використовується для створення цифрових каналів зв'язку між АТС, в кампусних мережах і для підключення корпоративних клієнтів та Інтернет-провайдерів. Для досягнення необхідної дальності використовуються повторювачі. Розроблювальний в даний час ANSI стандарт HDSL II, HDSL другого покоління, буде, забезпечуючи ті ж характеристики, використовувати тільки одну пару.Існуюча нині технологія SDSL (Single-Line DSL) забезпечує ті ж параметри, що і HDSL, але на дальності до 10 000 футів (3 км) і є попередником HDSL II.Нарешті, VDSL (Very High Bit-Rate DSL) є найшвидший у всьому сімействі, забезпечуючи швидкості від 13 до 52 Мбіт / с в сторону клієнта і від 1,5 до 2,3 Мбіт / с в сторону провайдера по одній парі проводів при дальності від 1000 до 4500 футів (300-900 м). Виконуючи всі функції, що й ADSL, VDSL придатна також для передачі сигналу цифрового телебачення високої чіткості(ТБВЧ). Технології DSL до сих пір залишаються фірмовими (крім G.Lite), так і в середині стандартів є достатньо ступенів свободи, що дозволяють кожному розробнику реалізувати зазначені в стандарті параметри «найкращим» способом. Так що наявність апаратури від різних фірм на різних кінцях однієї і тієї ж лінії - ситуація, в даний час не просто малоймовірна, але й неможлива. Незважаючи на прийняття DMT в якості стандартного методу модуляції, CAP до сих пір застосовується досить широко.В якості основи для обох способів модуляції - CAP і DMT - використовується старий добрий спосіб квадратурної амплітудної модуляції, що застосовується вже кілька десятиліть для передачі даних як по проводах, так і по радіоканалах. Різниця криється в деталях реалізації. Спосіб модуляції CAP передбачає придушення несучої частоти, яка відновлюється на приймаючій стороні. Таким чином, на передачу самої несучої витрачається менше енергії, а на передачу власне даних - більше. При цьому ширина смуги переданого сигналу максимальна (в межах допустимого). Це означає необхідність ехокомпенсаціі, що призводить до подорожчання модемів. Можливо також застосування різних несучих частот для прийому і передачі, що, однак,знижує швидкість обміну.При способі модуляції DMT за стандартом ANSI T1.413 смуга частот приблизно 1,1 МГц ділиться на 256 смуг, званих каналами, кожна з яких займає 4,3125 КГц. Для запобігання взаємовпливу з традиційними аналоговими сигналами канали з 1 по 6 не використовуються. Передача даних в бік провайдера здійснюється за допомогою каналів від 7 до 38. Для передачі в сторону клієнта використовуються або 250 каналів за умови застосування ехокомпенсаціі в каналах 7-38, або 218 - за відсутності такої (навіть тут є свобода маневру для створення несумісних реалізацій одного і того ж стандарту). У кожному з каналів дані передаються зі швидкістю, обмеженою шириною смуги, але в цілому ці швидкості сумуються на приймаючій стороні.Модуляція в кожному з каналів здійснюється за методом QAM. Те, що DMT грунтується на множинності каналів, робить цей спосіб модуляції ідеальним для адаптивної передачі даних - коли повна пропускна здатність змінюється в залежності від якості каналу передачі. По кожному з каналів можна здійснювати постійний контроль, змінюючи швидкість передачі в залежності від ставлення «сигнал / шум» і кількості збоїв. Певною мірою це відноситься і до способу CAP, але через набагато більшої ширини смуги точність підстроювання значно менше.DSL, однак, - це не тільки і не стільки схема модуляції, але й схема взаємодії з протоколами вищих рівнів. Що прийшла зі світу телекомунікацій, DSL має структуру кадрів, схожу з SONET (що не дивно, враховуючи генеалогію). Існують схеми, за якими поверх цих кадрів можна пропускати осередки ATM, кадри IP, аудіо-або відеопотоки.Найбільш вагомою за кількістю встановлених каналів, безсумнівно, буде ADSL, призначена для підключення індивідуальних замовників або невеликих фірм до Інтернету та до інших телекомунікаційних службам. У цьому випадку схема підключення гранично проста. У клієнта встановлюється ADSL-модем та, при необхідності, роздільник. На іншому кінці абонентської лінії, в приміщенні АТС, встановлюється стійка з модемів, які підключаються до лінії паралельно вже наявному телефонному обладнання. Ці модеми за допомогою цифрових каналів підключаються до маршрутизаторів провайдера Інтернету. Модеми, встановлені на АТС і у клієнта, з'єднані постійно, незалежно від стану голосового каналу, тобто для встановлення з'єднання не потрібно робити ніяких дій.Таким чином, для широкого впровадження ADSL необхідна відповідна інфраструктура - наявність високошвидкісних цифрових каналів зв'язку між АТС і провайдерами та наявність у провайдерів досить швидкісних каналів зв'язку з міжнародними мережами, здатних витримати багато разів збільшену навантаження.Більш реалістично виглядає використання ADSL для підключення до інформаційних мереж невеликих груп користувачів, тобто невеликих фірм або житлових домов.