Компрессия данных

Применяется для сокращения времени передачи данных.

Методы компрессии:

1. Десятичная упаковка. Применяется, когда данные состоят только из чисел.

2. Символьное подавление. Передатчик сканирует последовательность передаваемых байт, и если обнаруживает последовательность из трёх и более одинаковых байт, заменяет её специальной трёхбайтовой последовательностью, в которой указывает значение байта, количество его повторений, а также начало последовательности.

3. Коды переменной длины (статистическое кодирование). Часто встречающиеся символы заменяются кодами меньшей длины, а редко встречающиеся – кодами большей длины.

Коммуникационное оборудование, мосты, модемы, коммутаторы и маршрутизаторы способны поддерживать различные методы компрессии, сокращая объём передаваемой информации в 4, а иногда и в 8 раз. Указанное оборудование выполняет операции компрессии динамически.

Методы коммутации

Существует три схемы коммутации абонентов:

• Коммутация каналов. Подразумевает: образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединённых канальных участков для прямой передачи информации между узлами. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда выполняется процедура установления соединения. Коммутаторы и соединяющие их каналы должны обеспечивать одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов. Для этого они должны поддерживать высокую скорость передачи и поддерживать мультиплексирование абонентских каналов.

Мультиплексирование:

• FDM. Частотное мультиплексирование. Изначально для коммутации телефонной линии. Для одновременной передачи нескольких звуковых сигналов применяется модуляция речевым сигналом. На входы FDM коммутаторов поступают исходные сигналы от абонентов сети. Коммутаторы выполняют перенос частоты каждого канала в свой диапазон. Для того, чтобы частотные составляющие разных каналов не смешивались, полоса одного канала составляет 4 кГц со страховым промежутком 900 Гц.

• TDM. Временное мультиплексирование. Основана на разделении времени. Аппаратура TDM сетей (мультиплексоры, коммутаторы, демультиплексоры) работают в режиме разделения времени поочерёдно обслуживая в течение цикла своей работы все абонентские каналы. Цикл работы оборудования равен 125 мкс, что соответствует периоду следования замеров голоса в цифровом канале. Каждому соединению выделяется один квант времени цикла работы аппаратуры. Его длительность зависит от числа подключенных абонентских каналов.

В каждом цикле работы мультиплексоры выполняют следующие действия:

1. Приём от каждого канала очередного байта данных.

2. Составление из принятых байтов уплотнённого кадра (обоймы).

3. Передача уплотнённого кадра на выходной канал. Порядок байт в обойме соответствует номеру входного канала.

Демультиплексоры выполняют обратную задачу.

Коммутатор TDM, получив уплотнённый кадр, записывает каждый байт из него в отдельную ячейку памяти в порядке, в котором эти байты были упакованы. Для выполнения коммутации байты извлекаются из памяти в порядке, соответствующем поддерживаемым в сети соединении. Однажды выделенный номер остаётся в распоряжении соединения в течение всего времени связи. Даже если передаваемый трафик является пульсирующим. Т.е. соединение в сети TDM обладает известной и фиксированной пропускной способностью, кратной 64 кб/с. Сети, использующие технику TDM требуют синхронности работы всего оборудования.

Общие свойства сетей с коммутацией каналов:

• Сети могут отказать в установлении соединения, если ёмкость требуемого выходного канала уже исчерпана.

• Сеть откажет в соединении также в том случае, если запрашиваемый абонент уже установил соединение с кем-нибудь другим.

• Если соединение может быть установлено, то ему выделяется фиксированная полоса частот в FDM сетях или фиксированная пропускная способность в TDM сетях.

• Данные величины остаются неизменными в течении всего периода соединения.

• Недостатком сетей с коммутацией каналов, является невозможность применения пользовательской аппаратуры, работающей с разной скоростью. Это обусловлено тем, что сеть из коммутации каналов не буферизует данные пользователей.

В зависимости от направления возможных передачи данных различают три типа:

1. Симплексный. Передача осуществляется только в одном направлении.

2. Полудуплексный. Передача ведётся в обоих направлениях попеременно во времени.

3. Дуплексный. Передача ведётся одновременно в двух направления.

• Коммутация пакетов.

• Коммутация сообщений.

Методы коммутации делятся на:

• Методы с динамической коммутацией.

• Методы с постоянной коммутацией.