11.03.2013

Структура формирования и декодирования линейного сигнал при работе по витой паре.

Передатчик UTP – передатчик для витой пары (UnshieldedTwistedPare)

Структура кадра FAST ETHERNET

Структура кадра fastEthernetидентична структуре кадраEthernetс учетом того, что при отсутствии передачи кадров передаются символыIdle.

Структура кадра дана без кодирования. Служебные символы присваиваются при кодировании. Между кадрами идут символы Idle.

Gigabit Ethernet

Скорость передачи 1000мбит\с

Нагружена как правило ветвь между коммутатором и сервером, возникла потребность увеличения пропускной способности. За основу был взять Ethernet, но в качестве линий используется оптоволокно (2 волокна) или витая пара (все 4 пары используются категорииUTP-5 и выше).

Оптоволоконный кабель может быть как многомодовый так и одномодовый. В случае одномодового кабеля длина может составлять до 5 км (длина подключений или волокна при использовании коммутаторов).

При использовании оптического волокна используется кодирование 8В10В (8 бит кодируется 10 битами). Таким образом при линейная скорость в канале 1250 Мбит/с. При использовании витой пары используются все 4 пары, то есть передача идет параллельно одновременно и на передачу и на прием. 250Мбит/с по одной паре, что для UTP-5 много. Поэтому в качестве линейного сигнала используется кодPAM-5 (pulseamplitudemodulationили АИМ). 5 – количество уровней сигнала, которое используется.

Пример сигнала

Одна посылка сигнала PAM-5 переносит 2 бита информации. При информационной скорости 250Мбит\с скорость передачи посылок (линейная скорость) 125 Мбод (посылок сигнала в секунду).

Так как используется 5 уровней сигнала а не 4, то это создает определенную избыточность, которая используется для исправления ошибок, что создает выигрыш в помехозащищенности в 6 дБ. Длина по витой паре от станции до концентратора – 100м (параметр близок к FastEthernet)

Так как скорость возросла в 10 раз по сравнению с FastEthernet, то время передачи кадра минимальной длины (L=Lmin=64 байта вместе с заголовком и окончанием) уменьшилось в 10 раз, что приведет к уменьшению длины сети также в 10 раз и длина сети составила бы 25 метров, что явно недостаточно. Поэтому в сетяхGigabitEthernetиспользуется расширение носителя, которое обеспечивает увеличение длины кадра до 512 байт. В этом случае длина сети составит 200м, те как уFastEthernet. Т.е. от станции до концентратора 100 и до 2й станции 100.

В случае передачи последовательности коротких кадров одной станцией, расширение носителя до 512 байт используется только для передачи первого кадра, после чего остальные передаются беспрерывно. Но общая длина всех кадров не должна быть более 1.5 кб с учетом расширения носителя.

Поле расширения носителя используется только если длина кадра меньше 512 байт и поле расширения носителя увеличивает длину до 512 байт. Если длина кадра 512 байт и больше, то поле расширения не используется. Если используются кадры более 512 байт, то потери пропускной способности нет.

Структурная схема при работе по витой паре 5й категории. Передача и прием осуществляются одновременно по всем 4 парам в одной и той же полосе частот. Для этого используются развязывающие устройства. Также используется эхокомпенсация. Для выделения принимаемого сигнала из линии, приемник вычитает передаваемый сигнал. Для этого используются высокопроизводительные сигнальные процессоры DSP.

Оборудование локальных сетей.

Сетевые адаптеры – обеспечивают подключение станции к сети, передачу кадров и прием их из сети.

Передача кадров состоит из:

1. Прием информационного кадра (информации) из ОЗУ компьютера месте с адресной информацией.

2. Формирование передаваемого кадра, те заполнение полей адресов назначения и источника, вычисление проверочной последовательности кадра.

3. Формирование символов кода, если используется избыточное кодирование (4В5В 8В10В), потом может выполняться скремблирование для получения более равномерного спектра сигнала, чтобы не было пиков в спектре, которые могут создавать значительные помехи.

4. Формирование линейного сигнала: использование манчестерского кода, PAM-5 и тд.

5. Передача сигнала в кабель с помощью передатчика.