3. Теорема Шеннона, пропускная способность в линиях с шумом.

Связь между полосой пропускания линии и ее максимально возможной пропускной способностью, вне зависимости от принятого способа физического кодирования, установил Клод Шеннон:

С = F log2 (1 + Рс/Рш), где С - максимальная пропускная способность линии в битах в секунду, F - ширина полосы пропускания линии в герцах, Рс - мощность сигнала, Рш - мощность шума.

Из этого соотношения видно, что хотя теоретического предела пропускной способности линии с фиксированной полосой пропускания не существует, на практике такой предел имеется. Действительно, повысить пропускную способность линии можно за счет увеличения мощности передатчика или же уменьшения мощности шума (помех) на линии связи. Обе эти составляющие поддаются изменению с большим трудом. Повышение мощности передатчика ведет к значительному увеличению его габаритов и стоимости. Снижение уровня шума требует применения специальных кабелей с хорошими защитными экранами, что весьма дорого, а также снижения шума в передатчике и промежуточной аппаратуре, чего достичь весьма не просто. К тому же влияние мощностей полезного сигнала и шума на пропускную способность ограничено логарифмической зависимостью, которая растет далеко не так быстро, как прямо-пропорциональная. Так, при достаточно типичном исходном отношении мощности сигнала к мощности шума в 100 раз повышение мощности передатчика в 2 раза даст только 15 % увеличения пропускной способности линии.

Экзаменационный билет № 6

1.	Сети X.25 (особенности, технология, коммутаторы, сборщики – разборщики пакетов).
2.	Структурная схема измерительных преобразователей.
3.	Стек протоколов сетей TCP/IP.

1. Сети X.25 (особенности, технология, коммутаторы, сборщики – разборщики пакетов).

Сети X.25, самые распространенные сети с коммутацией пакетов, используемые для построения корпоративных сетей. Основная причина – длительное время сети х.25 были единственными доступными сетями с коммутацией пакетов. В них давались гарантии коэффициента готовности сети. Эти чети также хорошо работают на ненадежных линиях как КТСОП, благодаря наличию протоколов установления соединений о коррекции ошибки на двух уровнях – канальном и сетевом.

Стандарт х.25 – интерфейс между оконечным данных и аппаратурой передачи данных для терминалов, работающих в пакетном режиме в сетях передачи данных общего пользования. Они подходят наилучшим образом для передачи трафика низкой интенсивности, характерного для терминалов и в меньшей степени соответствуют требованиям трафика локальных сетей, стандартно описывает внутреннее строение сети, а только определяет пользовательский интерфейс.

Особенности. Технология х.25 имеет несколько особенностей, отличающих ее от других технологий.

1. наличие в структуре сети специального устройства PAD (СРП – сборщик/разборщик пакетов) – при направлении пакета для обработки.

2. Наличие трехуровневого стека протоколов с использованием на канальном и сетевом уровнях протоколов с установлением соединения, управляющим потоком данных и коррекцией ошибки.

3. Ориентация на однородные стеки транспортных протоколов во всех узлах сети, так как сетевой уровень рассчитан на работку только с одним протоколом канального уровня и не может работать с различными протоколами.

Схема сети х.25.

Сеть х.25 состоит из коммутаторов S, называемых также центрами коммутации, расположенных в различных географических точках и соединенных высокоскоростными выделенными каналами. Асинхронные старт-стоповые терминалы Т подключены к сети через устройства PAD, которые могут быть встроенными или удаленными. Терминал обеспечивает доступ к встроенному PAD по телефонной линии сети, через модем через асинхронный интерфейс. Встроенный PAD подключается также к телефонной сети посредством асинхронного модема.

Удаленный PAD представляет собой небольшое автономное устройство, подключенное к коммутатору через выделенные каналы связи х.25. К удаленному PAD терминал подключается по асинхронному интерфейсу. Один PAD обеспечивает доступ к сети для 8, 16, 24 станций. Основные функции PAD, определенные стандартом х3 относятся:

• Сборка символов, полученных от асинхронных терминалов, в пакеты.

• Разборка полей данных из пакетов и вывод на асинхронный терминал.

• Управление процессами соединения и разъединения.

• Передача символов, включающих стандартные сигналы и биты проверки на четность, по требованию асинхронного терминала.

• Продвижение пакетов при наличии соответствующих условий.

Терминалы не имеют наличия адресов сети. Сетевой адрес присваивается порту PAD. Несмотря на то, что задача подключения неинтеллектуальных терминалов к удаленным компьютерам возникает редко, функции PAD остаются востребованы.

Стандарт х.28 определяет параметры терминала, а также протокол взаимодействия терминала с PAD. При работе с терминалом позволатель производит некоторый текстовый диалог с устройством.

PAD с терминалами работает в двух режимах:

1. Управляющем.

2. Передачи данных.

При Ctrl+P PAD переходит в режим передачи данных и воспринимает символы как данные, которые нужно передать в узлы назначения в пакете. Пользователь с помощью устройства PAD устанавливает соединение с нужным компьютером, а затем может вести диалог с его операционной системой, запуская нужные программы и просматривая результаты их работы на своем экране.

Компьютеры и локальные сети подключаются к х.25 непосредственно через адаптер или маршрутизатор, поддерживающий на своих интерфейсах протокол x.25. Для управления работой PAD в сети существует протокол х.29 с помощью которого узел сети может управляться и можно конфигурировать PAD удаленно по сети.

При необходимости передачи данных компьютеры подключаются к сети непосредственно услугами PAD не используются, а самостоятельно устанавливается виртуальный канал VCI и передают ним данные в пакете х.25.

Если сеть х.25 не связана с другими сетями, то адресам можно давать произвольные значения. Если необходимо обмениваться данными с другими сетями х.25, то следует придерживаться стандарта х.121. Первые 4 цифры адреса сети называются кодом идентификации сети. 3 из определяют страну, в которой находится сеть, а четвертая – номер сети х.25 в данной стране. Остальные цифры называются номером национального терминала DTE (ООД) в сети.

Международные сети х.25 могут также использовать международный стандарт абонентской нумерации ISO-7498? По которому для нумерации сетей х.25 к адресу в стандарте х.121 добавляется 1 байт префикса, несущий код 36 (в адресе используются только коды десятичных цифр) и 37 (в адрес используются любые двоичные комбинации). Этот код позволяет универсальным коммутаторам, например коммутаторам ISDN, поддерживающим также и коммутацию пакетов х.25 автоматически распознавать тип адреса и правильно выполнять маршрутизацию запроса на установленное соединение.