Способы формирования сигналов.

В качестве переносчика при осуществлении непрерывной модуляции чаще всего используют процессы в виде гармонических колебаний. В этом случае переносчик («несущая») обладает тремя информационными параметрами, что позволяет осуществлять три вида модуляции амплитудная модуляция: амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ), а также их комбинации (многократные модуляции).

Амплитудная модуляция и ее особенности.

Полярная модуляция.

Двукратные непрерывные модуляции

Импульсные методы модуляции, их виды.

Лекция 6.

Цель лекции – изучение основных типов ЛВС, их топологий, разновидностей, основных характеристик каналов связи.

Задачи лекции:

- изучить способы управления в информационных сетях, основные виды топологий информационных сетей.

- изучить разновидности, основные характеристики каналов связи.

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Виды информационных сетей, особенности топологий информационных сетей

2. Разновидности, основные характеристики каналов связи.

Локальные вычислительные сети и их типовые топологии

Локально вычислительные сети можно поделить на два типа:

- централизованные;

- децентрализованные.

В сетях первого типа имеется некоторый главный узел – центральная станция, который управляет процессом передачи и обмена данными между всеми узлами сети и клиентами.

В сетях второго типа все узлы имеют равное право на использование канала связи и управляются по одним и тем же правилам. Такая сеть называется одноранговой. В этом случае нет иерархии между компьютерами, то есть каждый из них функционирует и как клиент, и как сервер.

Под топологией сети понимается физическое расположение компонентов сети.

Топологии. Шина (BAS). Звезда (star). Кольцо (ring). 4.Комбинированные топологии.

Для топологии типа «шина» характерно линейное расположение связей между узлами. В такой сети имеется один общий кабель, называется магистральным, вдоль которого подключаются все компьютерные сети, при этом передача сигналов может осуществляться в обе стороны. Топология «шина» является пассивной. Достоинства: - сравнительная дешевизна и простота монтажа сети. Недостаток: - низкая надежность (любой дефект кабеля парализует всю сеть).

Топология «звезда» – при данной топологии все компьютеры подключаются с помощью сегментов кабеля с ключом. Данная топология является примером централизованной сети. Функции центрального устройства – сервера предполагают управление передаваемой информации от отдельных компьютеров данной сети. Кроме того центральный узел может играть роль своеобразного фильтра, блокируя при необходимости запрещенные администратором передачи.

Достоинства: высокая надежность, так как если выйдет из строя один компьютер или сегмент кабеля, то только он не сможет участвовать в дальнейшем обмене информацией; Недостатки: более высокая стоимость по сравнению с шиной, в первую очередь это обусловлено тем, что центральный узел должен быть максимально надежным, следовательно, дорогим; при значительном наращивании сети существенно увеличивается расход кабеля; ограничивается числом абонентов (не более 16).

Топология «кольцо» – компьютеры подключаются к кабелю по замкнутому кольцу. Сеть с такой топологией может работать как в качестве централизованной сети, так и по схеме децентрализованной сети. При работе сети сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер. «Кольцо» является активной сетевой топологией.

Достоинства: возможность подключения достаточно большого числа абонентов (100 и более). Недостатки: - при выходе из строя одного из узлов вся сеть падает (распадается).

Базовые технологии локальных сетей и их основные информационно – технические характеристики

Сеть	Ethernet	Token Ring	Arcnet	FDDI
Параметры
Топология	«Шина»	«Звезда – кольцо»	«Звезда – шина»	«Кольцо»
Скорость передачи	10-100 Мбит/с	4-16 Мбит/с	2,5 Мбит/с	100 Мбит/с
Количество абонентов	До 1024	До 255	До 255	До 1000
Физическая среда передачи		Коаксиальный кабель		Оптоволоконный кабель
Максимальная протяженность	2,5 (6,5) км	360 м	6 км	22 км
Максимальное расстояние между абонентами	1 км	90 м	600 м	2 км
Метод доступа	CSMA/CD – метод множественного доступа с нейтральной несущей с обнаружением коммутации	Маркер	Маркер	Маркер

Лекция №12.

Цель лекции – изучение методов коммутации узлов в системах передачи данных

Задачи лекции:

- изучить основные схемы коммутации; используемое для этих целей оборудование.

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Коммутация каналов;

2. Коммутация сообщений и коммутация пакетов.

Любые сети используют некоторые методы коммутации узлов. При этом способ коммутации должен обеспечивать доступность имеющихся каналов одновременно для нескольких сеансов связи между станциями. Станции соединяются с коммутаторами индивидуальными каналами, каждый из которых используется в соответствующий момент времени только одной из закрепленных за этим каналом станций. Каналы связи (КС) между коммутаторами используются совместно. Существует три принципиально разных схемы коммутации, а именно:

- коммутация каналов;

- коммутация сообщений;

- коммутации пакетов.

Коммутация каналов – процесс, при котором соединение двух и более станций осуществляется по соответствующему запросу, при этом обеспечивается монопольное использование каналов связи (КС) до тех пор, пока не произойдет разъединение.

Коммутация каналов физически представляет собой образования непрерывного составного канала, состоящего из последовательно соединенных канальных участков для обеспечения передачи данных между соответствующими узлами. Отдельные узлы соединяются между собой по средствам специальной аппаратуры – коммутаторов, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети.

Коммутация сообщений – сообщения - это данные объединенные некоторым смысловым содержанием, имеющие определенную структуру и пригодные для пересылки и/или использования.

При коммутации сообщений осуществляется процесс пересылки данных включающих прием, выбор направлений, хранение и последовательную передачу сообщений без нарушения их целостности.

Этот метод используется в тех случаях, когда не требуется немедленной реакции на принимаемые (передаваемые) сообщения. При этом сообщения передаются между компьютерами сети с временной буферизацией их на дисках каждого из компонентов.

Коммутация пакетов – коммутация сообщения, организованных в виде адресованных пакетов.

Она осуществляется в те моменты, когда канал передачи данных занят только на время передачи пакета, и он освобождается после этого для передачи других пакетов.

Коммутаторы сети, в роли которых в данном случае выступают маршрутизаторы, принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, пока не достигнут станции назначения.

Лекция №13.

Цель лекции – изучение методов обмена данными в локальных вычислительных сетях топологии «звезда»

Задачи лекции:

- изучить основные методы организации доступа к сетям

- изучить методы обмена данными в сетях топологии «звезда»

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Организация доступа к сетям

2. Методы обмена данными в локальных вычислительных сетях топологии «звезда»

Каждый узел сети работает самостоятельно и в любой момент времени может обратиться к сети, поэтому возникает необходимость упрощения обмена с целью упорядоченного использования сети различными узлами, а также для предотвращения и разрешения конфликтов между ними. Для управления обменом могут использовать различные методы взаимодействия в зависимости от характера топологии сети.

1. Обмен данными в сети типа «звезда».

Поскольку здесь может возникнуть ситуация, когда несколько узлов одновременно будут передавать информацию, то возникает необходимость решить вопрос о приоритете передачи. Так как чаще всего центральный компонент сети обменивается с первым узлом, то возникает необходимость выделить первый периферийный узел из числа ведущих передачу в данный момент. Существует два варианта решения этой проблемы:

а) активный центр – в этом случае центральный компонент посылает запросы по очереди всем компьютерам; каждый из компьютеров, желающий передать информацию посылает ответ или же сразу начинает вести передачу. При этом соблюдают условия приоритета, а именно максимальный приоритет имеет тот периферийный узел, который расположен ближе всего к последнему абоненту, завершившему передачу. Центральный компонент ведет передачу без всякой очереди.

б) пассивный центр – в этом случае центральный компонент не опрашивает, а слушает все периферийные узлы. Те узлы, которые хотят передать сообщения, периодически посылают запросы и ждут на них ответ, когда центр принимает запрос, он отвечает запросившему узлу и разрешает ему передачу. При этом приоритеты такие же, как и при режиме с активным центром.

Лекция №14.

Цель лекции – изучение методов обмена данными в локальных вычислительных сетях топологий «шина» и «кольцо»

Задачи лекции:

- изучить методы обмена данными в сетях типов «шина» и «кольцо».

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Обмен данными в сетях типа «шина».

2. Обмен данными в топологии типа «кольцо».

При этой топологии может быть использовано централизованное управление, как и в «звезде». Для этого один из узлов должен быть назначен центральным, посылая всем остальным соответствующие запросы.

Однако гораздо чаще в этой топологии реализуется децентрализованное управление. В этом случае все узлы имеют равный доступ к сети и решение о том, когда можно вести передачу каждый из узлов принимает самостоятельно на месте, исходя из текущего состояния сети. При этом возможна конкуренция между узлами за захват сети. Отсюда могут возникнуть конфликты между узлами, при этом могут возникнуть искажения передаваемых данных. В настоящее время существует множество алгоритмов доступа к сети. Наиболее часто применяется метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением столкновений.

Суть алгоритма метода:

1 – узел, желающий передать информацию, следит за состоянием сети и, как только она освобождается, начинает вести свою передачу;

2 – узел, ведя передачу данных, одновременно контролирует состояние сети, если столкновение не обнаружено передача доводится до конца;

3 – если столкновение обнаружилось, то узел усиливает его. С таким расчетом, чтобы это столкновение было гарантированно обнаружено другими узлами сети, после чего прекращает передачу. Также поступают другие передающие узлы.

4 – после прекращения неудачной попытки узел выдерживает паузу и затем повторяет свою попытку передачи, контролируя столкновения. При наличии повторного столкновения длительность паузы увеличивается и так далее.

Достоинства:

- после освобождения сети все узлы остаются равноправными, и не один из них не может надолго захватить сеть, хотя при этом неизбежны конфликты.