7.3.Коммутируемые и выделенные каналы связи.

В ТКС (ТСС) различают выделенные (некоммутируемые) каналы связи и скоммутацией на время передачи информациипо этим каналам.

При использовании выделенныхканалов связи приемопередающая аппаратура узлов связи постоянно соединена между собой. Этим обеспечивается высокая степень готовности системы к передаче информации, более высокое качество связи, поддержка большого объема графика. Из-за сравнительно больших расходов на эксплуатацию сетей с выделенными каналами связи их рентабельность достигается только при условии достаточно полной загрузки каналов.

Для коммутируемых каналовсвязи, создаваемых только на время передачи фиксированного объема информации, характерны высокая гибкость и сравнительно небольшая стоимость (при малом объеме трафика). Недостатки таких каналов: потери.времени на коммутацию (на установление связи между абонентами), возможность блокировки из-за занятости отдельных участков линии связи, более низкое качество связи, большая стоимость при значительном, объеме трафика.

Аналоговое и цифровое кодирование цифровых данных. Пересылка данных от одного узла ТКС к другому осуществляется последовательной передачей всех битов сообщения от источника к пункту назначения. Физически информационные биты передаются в • виде аналоговых или цифровых электрических сигналов. Аналоговыми называются сигналы, которые могут представлять бесчисленное количество значений некоторой величины в пределах ограниченного диапазона. Цифровые (дискретные) сигналы могут иметь одно значение или конечный набор значений. При работе с аналоговыми сигналами для передачи закодированных данных используется аналоговый несущий сигнал синусоидальной формы, а при работе с цифровыми сигналами — двухуровневый дискретный сигнал. Аналоговые сигналы менее чувствительны к искажению, обусловленному затуханием в передающей среде, зато кодирование и декодирование данных проще осуществляется для цифровых сигналов.

Аналоговое кодирование применяетсяпри передаче цифровых данных по телефонным (аналоговым) линиям связи, , доминирующим в региональных и глобальных ТВС и изначально ориентированным на передачу акустических сигналов (речи). Перед передачей цифровые данные, поступающие обычно из ЭВМ, преобразуются -в аналоговунЬ форму с ломощью модулятора-демодулятора (модема), обеспечивающего цифро-аналоговый интерфейс. •;; • •'

Возможны три способа преобразования цифровых данных в аалоговую форму или три метода модуляции:

• амплитудная модуляция, когда меняется только амплитуда несущей синусоидальных колебаний в соответствии с последовательностью передаваемых- информационных битов: например, при передаче единицы амплитуда колебаний устанавливается большой, а. при передаче нуля — малой либо сигнал несущей вообще отсутствует;

частотная модуляция, когда под действием модулирующих сигналов (передаваемых информационных битов) меняется только частота несущей синусоидальных колебаний: например, при передаче нуля - низкая, а при передаче единицы - высокая;

фазовая модуляция, когда в соответствии с последовательностью передаваемых информационных битов изменяется только фаза несущей синусоидальных колебаний: при переходе от сигнала 1 к сигналу 0 или наоборот фаза меняется на 180°.

Передающий модем преобразует (модулирует) сигнал несущей синусоидальных колебаний (амплитуду, частоту или фазу) таким образом, чтобы он мог нести модулирующий сигнал, т.е. | цифровые данные от ЭВМ или терминала. Обратное преобразование (демодуляция) осуществляется принимающим модемом. В соответствии с реализуемым методом модуляции различают модемы с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией. Наибольшее распространение получили частотная и амплитудная модуляции.

Аналоговый способ передачи цифровых данныхобеспечивает широкополосную передачу путем использования в одном канале сигналов различных несущих частот. Это обеспечивает взаимодействие большого количества абонентов (каждая пара.абонентов работает на своей частоте).

Цифровое кодирование цифровых данныхвыполняется напрямую, путем изменения уровней сигналов, несущих информацию.

Например, если в ЭВМ. цифровые данные представляются сигналами уровней: 5В - для кода 1 и 0,2 В - для кода 0, то при передаче этих данных в, линию связи уровни .сигналов преобразуются | соответственно в+12В и в-12В. Такое- кодирование осуществляется, в частности, с помощью асинхронных последовательных адаптеров RS-232-С при передаче цифровых данных от одного компьютера к другому на небольшие (десятки и сотни метров) расстояния.

Цифровой способ передачиявляется узкополосным, цифровые данные передаются в их естественном виде на единой частоте.

Синхронизация элементов ТКС. Синхронизация - это часть протокола связи. В процессе синхронизации связи обеспечивается синхронная работа аппаратуры приемника и передатчика, при которой приемник осуществляет выборку поступающих информационных битов (т.е. замер уровня сигнала в линии связи) строго в моменты их прихода. Синхросигналы настраивают приемник на передаваемое сообщение еще до его прихода и поддерживают синхронизацию приемника с приходящими битами данных.

В зависимости от способов решения проблемы синхронизации различают синхронную передачу, асинхронную передачу и передачу с автоподстройкой.

Синхронная передачаотличается наличием дополнительной линии связи (кроме основной, по которой передаются данные) для передачи синхронизирующих, импульсов (СИ) стабильной частоты. Каждый СИ подстраивает приемник. Выдача битов данных в линию связи, передатчиком и выборка информационных сигналов приемником производятся в моменты появления СИ. В синхроннойпередаче синхронизация осуществляется весьма надежно, однако это. достигается дорогой ценой - необходимостью дополнительной линии связи.

Асинхронная передачане требует дополнительной линии связи.. Передача данных осуществляется небольшими блоками фиксированной длины (обычно байтами). Синхронизация приемника достигается тем, что перед каждым передаваемым байтом посылается дополнительный бит - старт бит, а после переданного байта - еще один дополнительный бит - стоп бит. Для синхронизации используется старт-бит. Такой способ синхронизации может использоваться только в системах с низкими скоростями передачи данных.

Передача с автоподстройкой, также не требующая дополнительной линии связи, применяется в современных высокоскоростных системах передачи данных. Синхронизация достигается за счет использования самосинхронизирующих кодов (СК). Кодирование передаваемых данных с помощью СК заключается в том, чтобы обеспечить регулярные и частые изменения (переходы) уровней сигнала в канале. Каждый переход уровня сигнала от высокого к низкому или наоборот используется для подстройки приемника. Лучшими считаются такие СК, которые обеспечивают переход уровня сигнала не менее одного раза в течение интервала времени, необходимого на. прием одного информационного бита.