- •1 Роль комп’ютерних мереж в сучасному суспільстві 6
- •2 Основи побудови мереж 26
- •3 Протоколи та архітектура 49
- •1 Роль комп’ютерних мереж в сучасному суспільстві
- •1.1 Еволюція комп’ютерних мереж
- •Конвергенція мереж
- •1.3 Класифікація комп’ютерних мереж
- •1.4 Вимоги до комп’ютерних мереж
- •Надійність км – це інтегральний показник, до складу якого зокрема входять:
- •Контрольні питання
- •2 Основи побудови мереж
- •2.1 Топології комп’ютерних мереж
- •2.2 Комутація каналів і пакетів
- •Комутація пакетів
- •Переваги кп
- •Недоліки кп
- •Пропускна спроможність мереж з кп
- •2.3 Структуризація як засіб побудови великих мереж
- •Фізична структуризація мережі
- •Логічна структуризація мережі
- •Контрольні питання
- •2.5 Завдання
- •3 Протоколи та архітектури
- •3.1 Багаторівневий підхід. Протокол. Інтерфейс. Стек протоколів
- •3.3 Рівні моделі osi
- •Мережевозалежні та мережевонезалежні рівні
- •3.4 Поняття відкритої системи
- •3.5 Стандартні стеки комунікаційних протоколів
- •Стек osi
- •Контрольні питання
- •4 Основи передачі дискретних даних
- •4.1 Типи та апаратура ліній зв’язку
- •Апаратура ліній зв’язку
- •Характеристики ліній зв’язку
- •Пропускна спроможність лінії
- •Зв’язок між пропускною спроможністю лз та її смугою пропущення
- •Завадостійкість і вірогідність
- •10Log (Рвих/Рнав),
- •4.2 Стандарти кабелів
- •Кабелі на основі неекранованої скрученої пари
- •Кабелі на основі екранованої кручений пари
- •Волоконно-оптичні кабелі
- •Коаксіальні кабелі
- •4.3 Аналогова модуляція
- •Методи аналогової модуляції
- •Дискретна модуляція аналогових сигналів
- •4.4 Цифрове кодування
- •Вимоги до методів цифрового кодування
- •Потенційний код без повернення до нуля
- •Метод біполярного кодування з альтернативною інверсією
- •Потенційний код з інверсією при одиниці
- •Біполярний імпульсний код
- •Манчестерський код
- •Потенційний код 2в1q
- •4.5 Логічне кодування
- •Надлишкові коди
- •Скремблювання
- •4.6 Передача даних канального рівня
- •Асинхронна і синхронна передачі
- •Протоколи з гнучким форматом кадру
- •Передача з встановленням та без встановлення з’єднання
- •Виявлення і корекція помилок
- •Методи виявлення помилок
- •Методи відновлення спотворених і загублених кадрів
- •Компресія даних
- •4.8 Контрольні питання
- •4.9 Завдання
- •Потенційного коду 2в1q.
- •Словник часто вживаних термінів
- •Література
- •Навчальне видання
- •Навчальний посібник
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95, внту
4.4 Цифрове кодування
Для цифрового кодування дискретної інформації застосовують потенційні й імпульсні коди.
У потенційних кодах для представлення логічних одиниць і нулів використовується тільки значення потенціалу сигналу, а його перепади, що формують закінчені імпульси, в увагу не приймаються. Імпульсні коди дозволяють представити двійкові дані або імпульсами визначеної полярності, або частиною імпульсу – перепадом потенціалу визначеного напрямку.
Вимоги до методів цифрового кодування
При використанні прямокутних імпульсів для передачі дискретної інформації необхідно вибрати такий спосіб кодування, що одночасно досягав би декількох цілей [1, 4, 11, 17]:
мав при одній і тій же бітовій швидкості найменшу ширину спектра результуючого сигналу;
забезпечував синхронізацію між передавачем і приймачем;
мав здатність розпізнавати помилки;
мав низьку вартість реалізації.
Більш вузький спектр сигналів дозволяє на одній і тій же ЛЗ (з однієї і тією же смугою пропущення) отримувати більш високої швидкості передачі даних. Крім того, часто до спектра сигналу пред’являється вимога відсутності постійної складової, тобто наявності постійного струму між передавачем і приймачем. Зокрема, застосування різних трансформаторних схем гальванічної розв’язки перешкоджає проходженню постійного струму.
Синхронізація передавача і приймача потрібна для того, щоб приймач точно знав, в який момент часу необхідно зчитувати нову інформацію з ЛЗ. Ця проблема в мережах є складнішою, ніж при обміні даними між близько розташованими пристроями (наприклад, між блоками усередині комп’ютера або між комп’ютером і принтером. На невеликих відстанях добре працює схема, заснована на використанні окремій тактуючій ЛЗ, так що інформація знімається з лінії даних тільки в момент приходу тактового імпульсу. Проте у мережах використання цієї схеми викликає труднощі через неоднорідність характеристик провідників у кабелях. На великих відстанях нерівномірність швидкості розповсюдження сигналу може привести до того, що тактовий імпульс прийде дещо пізніше або раніше відповідного сигналу даних і біт даних буде пропущений або врахований повторно. Іншою причиною відмови від використання тактових імпульсів у мережах є економія провідників у дорогих кабелях.
Тому в мережах застосовуються самосинхронізуючі сигнали які несуть для передавача вказівки про те, у який момент часу потрібно здійснювати розпізнавання чергового біта (чи кількох біт, якщо код орієнтований більш ніж на два стани сигналу). Будь-який різкий перепад сигналу (фронт) може служити вказівкою для синхронізації приймача з передавачем.
При використанні синусоїд в якості несучого сигналу результуючий код має властивість самосинхронізації, тому що зміна амплітуди несучої частоти дає можливість приймачу визначити момент появи вхідного коду.
Розпізнавання і корекцію спотворених даних складно здійснити засобами фізичного рівня, тому найчастіше цю роботу беруть на себе протоколи, що розташовані вище: канальний, мережевий, транспортний або прикладний. З іншого боку, розпізнавання помилок на фізичному рівні заощаджує час, оскільки приймач не чекає повного переміщення кадру в буфер, а відбраковує його відразу при розпізнаванні помилкових біт усередині кадру.
Вимоги, пропоновані до методів кодування, є взаємосуперечливими, тому кожний з розглянутих нижче популярних методів цифрового кодування має свої переваги і свої недоліки у порівнянні з іншими [1, 4, 11].