- •1. Принципы организации связи в телекоммуникационных системах.
- •Сообщения, сигналы и методы их модуляции
- •1.1.1. Сообщения и принципы их передачи
- •1.1.2. Качество передачи сообщения.
- •1.1.3. Спектральное представление электрического сигнала.
- •1.1.4 Представление непрерывных сигналов дискретными
- •1.1.5 Аналоговые и цифровые сигналы
- •1.1.6 Модуляция и демодуляция электрического сигнала.
- •Непрерывные виды модуляции.
- •Импульсные виды модуляции.
- •Импульсно-кодовая модуляция (икм).
- •Частота дискретизации электрического сигнала.
- •Квантование амплитуды электрического сигнала.
- •Цифровая система передачи.
- •1.2. Импульсно-кодовая модуляция - основа построения цифровых систем передачи.
- •Система икм.
- •Система синхронизации.
- •Группообразование системы икм.
- •1.2.4 Плезиохронная и синхронная цифровые иерархии
- •L.3. Асинхронные методы передачи.
- •1.3.1 Метод передачи пакетов
- •Физический уровень
- •Канальный уровень.
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Сеансовый уровень
- •Представительный уровень
- •Прикладной уровень
- •1.3.2 Асинхронный метод передачи
- •1.4 Основные принципы построения телекоммуникационных сетей.
- •1.4.1 Системы передачи информации
- •1.4.2 Системы распределения информации
- •2. Маршрутизация в каналах связи сетевой уровень
- •2.1. Коммутация информациооных потоков в сетях
- •2.2 Маршрутизация в информационных сетях
- •2.2.1. Проблема маршрутизации в информационных сетях.
- •2.2.2. Методы маршрутизации, основанные на выборе кратчайшего пути.
- •2.2.3 Централизованные алгоритмы нахождения кратчайшего пути
- •2.2.4 Распределенный асинхронный алгоритм Беллмана-Форда.
- •Исходный граф сети
- •2.2.5 Адаптивная маршрутизация, основанная на кратчайших путях.
- •2.2.6. Волновые методы маршрутизации
- •3. Физические основы передачи (процессы физического 1-го уровня)
- •3.1 Электрические линии как передаточные элементы
- •Влияние длины проводника на передачу высокочастотных сигналов
- •3.2 Уравнения линий связи
- •3.3 Передаточные характеристики электрических линий
- •3.3.1 Статический коэффициент передачи
- •3.3.2. Свойства проводника, потерями в котором можно пренебречь
- •3.3.3. Свойства проводника, потерями в котором нельзя пренебречь
- •3.4 Передача сигналов по световодам
- •3.4.1 Принцип действия оптических передающих систем
- •3.4.2 Передаточные свойства световода
- •Удобно, однако, пользоваться этой формулой в виде:
- •3.4.3 Источники и детекторы светового излучения
- •4. Передача данных на физическом уровне.
- •4.1 Спектр модулированного сигнала.
- •4.2 Цифровое кодирование.
- •4.2.1 Требования к методам цифрового кодирования.
- •Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией.
- •Потенциальный код с инверсией при единице.
- •Биполярный импульсный код.
- •Манчестерский код.
- •4.3 Логическое кодирование
- •4.4 Интерфейсы физического уровня
- •5. Методы доступа к сети
- •5.1. Система опроса/выбора.
- •5.3. Множественный доступ с временным разделением (tdma)
- •5.4. Протокол bsc.
- •5.4.1. Форматы bsc и управляющие коды.
- •5.4.2. Режимы канала
- •5.4.3. Управление каналом
- •5.4.4. Проблемы, связанные с bsc
- •5.5. Протокол hdlc.
- •5.5.1. Формат кадра hdlc
- •5.5.2. Кодонезависимость и синхронизация hdlc
- •5.5.3. Управляющее поле hdlc
- •5.5.4. Команды и ответы
- •5.5.5. Процесс передачи в протоколе hdlc
- •5.5.6. Подмножества hdlc
- •6. Организация мультиплексных каналов последовательной передачи информации
- •6.1. Мультиплексная линия передачи информации.
- •6.2. Виды сообщений при организации обмена информацией по млпи.
- •6.3. Форматы слов при организации обмена информацией.
- •6.4. Обобщенная логическая структура оконечного устройства.
- •6.5. Примеры применения принципов мультиплексирования в бортовом оборудовании летательных аппаратов.
- •6.6. Недостатки мкио, реализованного по стандарту мil-std-1553в.
- •7. Волоконно-оптические каналы связи для организации обмена информацией между элементами комплекса
- •8. Помехоустойчивость и кодирование.
- •9. Криптографическая защита данных.
- •9.1. Криптографические системы с открытым ключом. Метод rsa.
- •9.1.1. Алгоритм метода.
- •9.1.2. Пример работы метода.
- •9.1.3. Характеристика метода.
- •9.1.4. Программа демонстрации работы метода шифровании rsa.
- •Порядок выполнения программы.
5.5.6. Подмножества hdlc
Принятие базового множества (superset) протокола HDLC заложило прочную основу для реализации подмножеств протокола HDLC. Некоторые подмножества используются в настоящее время в промышленности. Эти подмножества показаны на дереве классификации сетей на рис. 1.
Структура базового множества HDLC дает возможность бит-ориентированным протоколам распознавать и использовать в разнообразных приложениях одни и те же процедуры. Приложения требуют для выполнения своих функций различных режимов работы и различных подмножеств команд и ответов. Например, требования, выдвигаемые многоточечными интерактивными приложениями, отличаются от требований двухточечных неинтерактивных систем.
Будем считать, что ООД соответствует некоторому классу HDLC, если это оборудование реализует все команды и ответы, определенные для этого класса. Как указывалось ранее, тремя основными классами HDLC являются:
• класс UN (несбалансированный режим нормального ответа) ;
• класс UA (несбалансированный режим асинхронного ответа);
• класс ВА (сбалансированный асинхронный режим).
HDLC предусматривает множество факультативных расширений основных классов. Эти расширения используются фирмами-поставщиками и пользователями HDLC для обеспечения большего разнообразия в структуре базового подмножества, Напомним, что опции и базовое множество HDLC показаны на рис. 7. Классы подмножеств обозначены сокращениями, такими, как UN, UA или BA плюс факультативные расширения протокола HDLC, обозначаемые конкретным номером опции. Например, протокол, обозначенный ВА-4, является сбалансированным асинхронным протоколом, предназначенным для передачи ненумерованной информации (UI). Имея в виду эту классификационную схему, рассмотрим некоторые из основных подмножеств стандарта HDLC.
LAP (Процедура доступа к звену} является одним из наиболее ранних подмножеств HDLC. LAP основывается на команде SARM — Установить режим асинхронного ответа — в несбалансированной конфигурации. Реализация звена с LAP является несколько неуклюжей, так как требуется, чтобы прежде чем будет установлено звено, обе станции посылали SARM и UA.
LAPB (Сбалансированная процедура доступа к звену) используется во всем мире несколькими частными вычислительными сетями и сетями общего пользования. LAPB — это некоторое подмножество репертуара команд/ответов HDLC. LAPB классифицируется как подмножество ВА-2,8 HDLC. Это означает, что кроме использования асинхронного сбалансированного режима этот протокол использует также два функциональных расширения: опции 2 и 8. Опция 2 делает возможным одновременный неприем кадров в режиме двунаправленной передачи (см. рис. 11). Опция 8 не допускает передачу полезной информации в кадрах ответа. Это не представляет какой-либо проблемы, так как в асинхронном сбалансированном режиме информация может передаваться в командных кадрах, и поскольку обе физические станции являются логическими первичными станциями, обе могут передавать команды.
5.5.7. SDLC
SDLC (Синхронное управление звеном данных) является версией базового множества HDLC, разработанной компанией IBM. SDLC использует несбалансированный режим нормального ответа. Кроме того, этот протокол использует несколько опций базового множества. Он может быть классифицирован как UN — 1, 2, 4, 5, 6 и 12. Однако при обсуждении SDLC понятие «базовое множество» становится несколько размытым, поскольку SDLC использует несколько команд, которых нет в изделиях, основанных на HDLC, или стандартах, посвященных HDLC. Эти команды и ответы обеспечивают возможность установления кольцевой топологии и выполнения кольцевых операций опроса. Следовательно, SDLC обеспечивает поддержку двухточечных, многоточечных или кольцевых конфигураций. Последняя из упомянутых топологий использует методы группового опроса.
Учитывая ведущее положение компании IBM в промышленности, мы рассмотрим, что есть общего и чем отличается SDLC от базовой структуры HDLC. (Обратите внимание на то, что IBM имеет несколько изделий, которые специально проектировались для работы с системами HDLC.) Кроме того, мы рассмотрим пример функции протокола HDLC, используемых IBM, для того, чтобы показать другой режим работы. Конкретные различия между SDLC и HDLC таковы:
• HDLC обеспечивает опцию для расширения 8-битового адресного поля с помощью байтов расширения. Целью является адресация большего количества терминалов или групп терминалов и устройств ЭВМ. Реализации SDLC предусматривают только однобайтовое адресное поле.
• HDLC допускает также расширение управляющего поля. В соответствии с опцией расширенного формата в системах HDLC управляющее поле может быть расширено до 16 бит. Это позволяет расширять поле порядковых номеров N(Пр) и N(Пос). IBM поддерживает только базовый 8-битовый формат. Это становится важным фактором при использовании спутниковых каналов.
• SDLC-реализацни ограничивают информационное поле целым четным числом байтов, У HDLC нет такого ограничения.
• Как отмечалось ранее, в протоколе SDLC компании IBM предусмотрены некоторые дополнительные команды и ответы для операций, выполняемых в цикле.
На рис. 13 показан пример процесса передачи данных в соответствии с протоколом SDLC. Станция А является первичной станцией, управляющей станциями В и С. Отметим, что режим нормального ответа при полнодуплексной передаче допускает, чтобы первичная станция передавала кадры одной вторичной станции и принимала в то же время кадры от другой станции. На рис. 13 предполагается, что режим станции С уже установлен и станция участвует в передаче данных. В режиме нормального ответа адресное поле кадра всегда содержит адрес вторичной станции.
Ниже приведены моменты времени и события для процесса, представленного на рис. 13:
(n, n+1, 2, 3, 4, 5) Станция А сначала опрашивает состояние (status) В. В отвечает запросом режима инициализации. Станция А устанавливает В и режим инициализации, а затем в режим нормального ответа. B подтверждает оба режима.
(n+6) Станция А использует команду Готов к приему для опроса станции С путем установки бита опроса Р.
(n+7,8) Станция А посылает кадры 0 и 1 станции В, в то время как станция С отвечает на предыдущий опрос и посылает кадры 0 и 1 станции А по другому каналу полнодуплексной цепи.
(n+9) Станция С посылает информационный кадр 2 и устанавливает бит окончания F.
(n+10) Станция А опрашивает В для реализации контрольной точки (подтверждение).
(n+11) Станция В отвечает, подтверждая кадры 0 и 1 станции А, используя порядковый номер приема 2. Станция В также посылает информационный кадр 0.
(n+12) Станция А подтверждает кадры 0, 1 и 2 станции С с помощью Готов к приему (RR) и порядкового номера приема.
|
Время |
||||||||
|
N |
n+2 |
n+2 |
n+3 |
n+4 |
n+5 |
n+6 |
n+7 |
n+8 |
Станция А передает |
B,RR,P |
|
B,SIM,P |
|
B,SNRM,P |
|
C,RR,P R=0 |
B,I S=0,R=0 |
B,I S=1,R=0 |
Станция В передает |
|
B,RIM,F |
|
B,UA,F |
|
B,UA,F |
|
|
|
Станция C передает |
|
|
|
|
|
|
|
C,I S=0,R=0 |
C,I S=1,R=0 |
|
Время |
|
||||
|
n+9 |
n+10 |
n+11 |
n+12 |
n+13 |
|
Станция А передает |
|
B,RR,P R=0 |
|
C,RR,P R=3 |
B,RR,P R=2 |
|
Станция В передает |
|
|
B,I S=0,R=2 |
B,I,F S=1,R=2 |
|
|
Станция C передает |
C,I,F S=2,R=0 |
|
|
|
|
|
Рис. 13. SDLC в полнодуплексной многоточечной системе передачи данных.
Здесь предполагается, что В – в режиме разъединения, а С – в режиме нормального ответа.
