Принципы согласования УВВ и систем ПД
Стыки, протоколы, интерфейсы
Способ подключения к линии (каналу) связи определяет эффективность использования, как канала, так и телекоммуникационной системы передачи в целом. К устройствам подключения к линии связи предъявляют ряд требований, согласно норм и параметров ТУ и ДСТУ, а также рекомендаций МСЭ.
Для данного типа канала должен обеспечиваться оптимальный способ передачи:
- Например, для аналогового канала должен использоваться аналоговый сигнал, но если нужно передать дискретный сигнал по такому каналу, то при этом следует использовать дополнительное преобразование в УПС (модеме).
Рассмотрим простейший доступ к сети интернет, реализация способа передачи цифрового сигнала по телефонному каналу.
Как уже известно спектр сигналов канала постоянного тока занимает полосу от 0 до В/2 Гц (канал постоянного тока –КПТ), а спектр канала тональной частоты (КТЧ) – от 300 до 3400 Гц. Как видно спектры не перекрываются, или перекрываются частично.
Для согласования дискретного сигнала с непрерывным каналом, требуется осуществить преобразование спектра в УПС, путем его переноса (спектра КПТ) в спектр КТЧ, с помощью несущей (колебания) частоты fпр. Модулируя отдельные параметры несущей частоты (амплитуда, частота, фаза) можно передать информацию источников (0 или 1).
Структура преобразования
Такой принцип используется в различным модемах с АМ, ЧМ, ФМ.
- Например, если для передачи используется цифровой канал, то по нему передается импульсный сигнал. При этом часто используют специальное кодирование передаваемого сигнала либо используют УПС с импульсной несущей.
Оконечные периферийные устройства ввода вывода (УВВ) или (АПД) телекоммуникационной системы подключаются к линиям и каналам с помощью унифицированных интерфейсов ввода вывода. Взаимодействие отдельных элементов (узлов) системы осуществляется с помощью стыков, протоколов и интерфейсов.
Интерфейсом – называют устройства сопряжения, а в более строгом толковании – совокупность электрических, механических и программных средств, позволяющих соединять между собой различные устройства. Т.е. интерфейс определяет правила и физическую реализацию между узлами.
Составными частями интерфейса являются: аппаратные и программные средства с протоколом, описывающим процедуру взаимодействия моду лей (узлов) при обмене данными.
Аппаратные средства образуются из узлов интерфейса, соединителей, элементов согласования и линий связи. Аппаратные средства определяют механические и электрические характеристики интерфейса. Механические характеристики – типы разъемов. Электрические характеристики – параметры сигналов.
Программные средства интерфейса состоят из программ, осуществляющих функционирование интерфейса и реализующих алгоритм обмена информацией по заданному протоколу. Программные средства – БИС, либо программируемые устройства либо драйвера УВВ.
Протокол – совокупность процедур взаимодействия между отдельными функциональными узлами (элементами) системы. Он определяет (регламентирует) состав и содержание управляющей информации, форматы и коды, алгоритмы обмена, способы коррекции ошибок, методы коммутации, маршрутизации, буферизации, управление очередями сообщений. Протоколы реализуются компонентами программных средств, составляющих операционную систему сети.
Интерфейсы классифицируют в соответствии со способом взаимодействия их со своими устройствами (АПД либо УВВ):
По способу обмена информацией различают интерфейсы:
- параллельного ввода вывода, взаимодействующие с устройствами в параллельном формате (параллельный способ передачи);
- последовательного ввода вывода, передающие и, принимающие информацию последовательно (последовательный способ передачи).
По способу подключения к УВВ различают:
- интерфейсы индивидуальные (для радиального подключения ИРПР – «интерфейс радиальный для параллельной передачи» и ИРПС – «интерфейс радиальный для последовательной передачи»). Пример БИС К580ВВ55 и К580ВВ51;
- групповые (для магистрального подключения – «интерфейс общая шина»). Пример – системна шина данных.
Под физическим интерфейсом – понимают совокупность унифицированных шин, разъемов, электронных схем, управляющих прохождением сигнала. В этом случае интерфейс называют стыком.
В настоящее время разработана и внедрена концепция построения структуры системы (канала) передачи данных при аппаратно-программном способе их реализации.
Функции программно-аппаратных систем ПД систематизированы в эталонной модели взаимодействия открытых систем ВОС. Для различных сетей, например: телефонной сети общего пользования, локальной сети, глобальной сети и так далее эталонная модель отличается некоторыми дополнительными (частными) функциями, но основные функции присутствуют во всех сетях.
Согласно эталонной модели, канал ПД представляет собой совокупность средств двух уровней: первого, называемого физическим, и второго канальным (звеньевым).
Стыком будем называть – интерфейс физического уровня.
Выделим четыре стандартных разновидностей стыка: С1, С2, С3 и С4.
Стык С1 стандартизирует цепи соединения между каналами связи и модемом. В связи с этим он называется «канальным стыком».
Стык С2 стандартизирует соединения модема с другими, следующими за ним (УЗО или мультиплексором передачи данных – МПД, ЭВМ и др.), устройствами после преобразования канального сигнала. Поэтому этот стык называется преобразовательным (если нет УЗО).
Стык С3 – защитный стык. Если после модема имеется УЗО, то стык между ними и другими устройствами называется защитным. Этот стык предусматривает правило защиты информации от ошибок, определяет тип избыточного кода, алгоритм обнаружения и исправления.
Стык С4 стандартизирует соединения между МПД и ЭВМ. Он называется мультиплексорным. Данный стык согласует ЭВМ с терминалами, (пользователями, работающими с различными скоростями. МПД называют связным процессором либо - концентратор нагрузки).