Система передачи данных - совокупность канала связи, аппаратуры передачи данных и оконечного оборудования данных.
Развитие систем передачи данных (СПД) связано с появлением и бурным развитием электронно-вычислительных машин. По СПД передаются сообщения, представляющие собой цифровые данные, предназначенные для обработки на ЭВМ или уже обработанные на них.
Системы передачи данных не имеют принципиальных отличий от систем телеграфной связи. В них также используется условный (кодовый) метод преобразования сообщений в сигнал и обратно, а поэтому процесс передачи сообщений и устройства передатчика и приемника не отличаются от соответствующих элементов системы телеграфной связи. Вместе с тем передача данных имеет следующие особенности:
1. Требуется обеспечить высокую достоверность передаваемых сообщений, так как в отличие от телефонной и телеграфной связи оператор не может исправить ошибки по смыслу сообщения. Поэтому в подавляющем большинстве систем передачи данных предусмотрено автоматическое обнаружение и исправление ошибок, появляющихся при передаче по каналу.
2. Большие объемы данных требуют повышенных скоростей передачи. Имеет значение также время, в течение которого нужно передать сообщение. В отличие от телеграфной связи, где время передачи телеграммы составляет несколько десятков минут, данные должны передаваться за секунды, а иногда и за доли секунд. По этой причине для передачи данных определена следующая иерархия скоростей:
- низкие (50, 100, 200 бит/с);
- средние (600, 1 200, 2 400, 3 600,4 800, 9 600 бит/с);
- высокие (> 16 Кбит/с).
3. Применение технологических алгоритмов обработки данных и недопустимость больших задержек в передаче сообщений выдвигают повышенные требования к надежности системы передачи данных. Заданная надежность обеспечивается рациональным расчетом, качественным изготовлением аппаратуры и комплектующих изделий, тщательным выполнением правил эксплуатации.
Структурная схема одного из возможных вариантов построения СПД приведена на рис. 1.11.
Прямой канал
ОА УСо УЗО УПС УПС УЗО УСо ОА
Т АПД(пер.) АПД(пр.) 1
Сообщение Обратный канал Сообщение
Рис. 1.11. Структурная схема системы передачи данных
СПД содержит оконечную аппаратуру (ОА), специальную аппаратуру передачи данных (АПД) и устройства согласующие (УСо).
В качестве ОА в низкоскоростных системах передачи данных могут использоваться обычные телеграфные аппараты. Однако, как правило, в СПД применяются специальные высокоскоростные передатчики (трансмиттеры) и приемники (реперфораторы).
АПД состоит из двух полукомплектов: передающего и приемного. Полукомплекты используются в зависимости от функций оконечных пунктов, выполняемых в процессе передачи. Если оконечный пункт передает сообщение, то работает полукомплект передачи, на приемном пункте работает полукомплект приема. Поскольку функции оконечных пунктов меняются, то каждый из них имеет оба полукомплекта, конструктивно объединенных в аппаратуру передачи данных.
В АПД входят устройства защиты от ошибок (УЗО) и устройства преобразования сигналов (УПС). Первое обеспечивает нужную степень достоверности передаваемых сообщений путем обнаружения и исправления ошибок, появляющихся в процессе передачи.
В настоящее время разработаны и применяются различные способы борьбы с ошибками. Наиболее простыми в реализации являются способы, основанные на повторении передачи сообщений. Если каждое сообщение передается несколько раз, то при анализе принятых сообщений ошибки могут быть обнаружены и устранены. При наличии между оконечными пунктами одного канала связи повторение может быть только последовательным, а при наличии нескольких каналов - параллельным, т. е. одновременно по нескольким каналам. Обнаружить и исправить ошибки в обоих случаях оказывается возможным путем повторений передач сообщений или внесения избыточной информации. В АПД применяются и другие способы борьбы с ошибками.
В качестве канала связи чаще всего используется стандартный канал тональной частоты (КТЧ) или канал тонального телеграфирования.
Archive for июня, 2010
Система передачи данных
Воскресенье, июня 27, 2010Устройство преобразования сигналов
Воскресенье, июня 20, 2010Устройство преобразования сигналов, имеющее также передающую и приемную части, обеспечивает согласование частотных характеристик сигналов с параметрами каналов передачи. Основным элементом передающей части УПС является модулятор, а приемной части - демодулятор. Эти устройства конструктивно объединяются под общим названием модем.
Согласующие устройства предназначены для согласования режимов работы оконечной аппаратуры и аппаратуры передачи данных: скорости передачи, методов фазирования, кодов и т. д.
Все элементы СПД реализуются, как правило, на электронных элементах с использованием микропроцессоров и интегральных схем.
Таким образом, современные системы передачи представляют собой комплексы сложных и разнообразных технических средств, осуществляющих преобразование, усиление и передачу сигналов электросвязи. Знание теоретических основ построения систем передачи необходимо для грамотной их эксплуатации, проектирования линий связи.В наши дни каждый человек пользуется теми или иными услугами электросвязи: слушает радио, смотрит телевизионные передачи, разговаривает по телефону, отправляет и получает телеграммы и т.д. В любом случае услуга электросвязи заключается в передаче сообщения на расстояние. Отправителями (источниками) и получателями (потребителями) сообщений являются люди или устройства, обслуживаемые людьми, например ЭВМ. Для передачи каждого сообщения необходимы средства электросвязи, или совокупность определенных технических устройств, образующих систему электросвязи.
Систем электросвязи, а, следовательно, и технических средств, требуется очень много, поскольку речь идет о возможности предоставления услуг электросвязи всем желающим. Например, каждый радиослушатель пользуется «своей» системой электросвязи, состоящей из многих различных устройств формирования, усиления, передачи и воспроизведения сигналов. Количество подобных систем равно числу индивидуальных радиоприемников. Передаваемое звуковое сообщение предназначено одновременно большому числу слушателей, поэтому передающая часть таких систем будет для них общей. Аналогичная ситуация имеет место в телевидении, где количество «индивидуальных» систем электросвязи для передачи и приема телевизионных программ определяется числом телевизионных приемников. Для каждого телефонного разговора также необходима система электросвязи, обеспечивающая передачу и прием речевых сообщений.
Очевидно, что таких систем может быть большое множество, они могут быть различны по номенклатуре применяемыхустройств и технологий, виду передаваемых сигналов, скорости передачи, объему предоставляемых услуг, но все они характеризуются наличием каналов электросвязи.
Создание системы для любого вида электросвязи предполагает организацию канала электросвязи между пунктами передачи и приема сообщения. Совокупность этих каналов образует сеть электросвязи, где функции подключения определенных абонентских устройств выполняет специальная аппаратура коммутации, позволяющая образовать тракт для передачи электрических сигналов.
Таким образом, сеть электросвязи представляет собой совокупность оконечных устройств, коммутационных центров и связывающих ихлиний и каналов связи
Сеть электросвязи
Суббота, июня 12, 2010В сеть электросвязи входят
- пользователи (абоненты, клиенты), являющиеся источниками и потребителями информации. Они создают и воспринимают потоки сообщений и, как правило, определяют требования по доставке и обработке информации, выбору вида связи (телефонной, телеграфной, вещания и т. д.) и получению различных услуг (видов обслуживания) с соблюдением определенного качества;
- пункты связи
а) абонентские пункты (АП), содержащие аппаратуру ввода и вывода информации в сеть электросвязи (а иногда хранения и обработки). Они находятся в постоянном пользовании определенных абонентов;
б) пункты информационного обслуживания (ПИО) - справочные службы, различные вычислительные центры (ВЦ), банки данных, библиотеки и другие пункты коллективного пользования, обеспечивающие сбор, обработку, хранение и выдачу информации и предоставление пользователям других услуг, связанных с информационным обеспечением;
- каналы связи, объединенные в линии связи, которые обеспечивают передачу сообщений между отдельными пунктами сети;
- сетевые станции, обеспечивающие образование и предоставление вторичным сетям типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, а также их транзит [10];
-узлы:
а) сетевые узлы (СУ), обеспечивающие образование и перераспределение сетевых трактов, типовых каналов передачи и типовых физических цепей, а также предоставление их вторичным сетям и потребителям [10];
б) коммутационные узлы (КУ) для распределения (переключения) каналов, пакетов или сообщений;
-системауправления, обеспечивающая нормальное функционирование и развитие сети электросвязи и взаимоотношения с пользователями.
С точки зрения системного анализа сеть электросвязи можно представить тремя уровнями (рис. 1.12):
- первый - внешний уровень, включающий абонентов (клиентов), АП и ПИО, в пределах которого проходит формирование сообщений для передачи в сети электросвязи;
- второй - собственно сеть электросвязи, включающая линии связи (ЛС), каналы связи (КС), станции связи (СтС) и узлы связи (УзС), обеспечивающие передачу, распределение и коммутацию сообщений между АП (ПИО) абонентов и корреспондентов;
- третий - элементы управления сетью, включающие устройства управления (УУ) узлов, центры управления (ЦУ) и всю администрацию.
Рассмотрим более подробно элементы сети и их свойства. Пользователи распределены по территории в соответствии с расположением хозяйственных, промышленных и других производственных объектов, объектов культуры и жилого фонда. Плотность пользователей (их число на 1 км2 площади) меняется в значительных пределах и является наибольшей в крупных городах.
Экономические, культурные, личные и другие связи между отдельными пользователями и их коллективами, предприятиями и района-ми страны определяют потребность в передаче сообщений между оконечными или абонентскими пунктами, обслуживающими соответствующих пользователей, атаюке между узлами, объединяющими абонентские пункты (АП) какого-либо населенного пункта или района (региона). Потребность в передаче сообщений может быть оценена потоками сообщений в единицу времени и выражена в битах, числе знаков (букв, цифр), телеграмм, страниц и других показателях, характеризующих объем сообщения. На практике удобнее бывает определять потребность в передаче сообщения временем передачи, временем занятия типового канала (в часо-занятиях) или необходимым числом каналов.
Исходя из местоположения пользователей и создаваемых ими нагрузок, определяются местоположения оконечных пунктов, которые могут содержать аппаратуру ввода и вывода информации (телефонные или телеграфные аппараты, радиоприемники, телевизоры, дисплеи, датчики и т. д.). Эти пункты также могут включать в себя различные устройства для хранения и обработки информации, коммутационные устройства, если к ОП подключено несколько каналов, а также каналообразующую аппаратуру. Оконечный пункт характеризуется типом аппаратуры ввода и вывода (видом связи: телефон, телеграф и т. д.), наличием обслуживающего персонала и дополнительного оборудования, пропускной способностью, временем действия, стоимостью и областью обслуживания (индивидуальный або-
нент, квартира, предприятие, город и т. д.). Оконечный пункт, обслуживающий одного абонента, называют абонентским пунктом.
Пункты информационного обслуживания подразделяются по их назначению (справочная телефонов, бюро заказов билетов, информационный пункт по какой-либо отрасли, вычислительный центр (ВЦ), обрабатывающий экономическую информацию, и т. д.). В зависимости от объемов передаваемой информации ПИО может иметь один или несколько каналов, соединяющих его с сетью электросвязи, а также у него могут быть абоненты или выносные ОП, соединенные с ним прямыми каналами. В сети ПИО могут рассматриваться как источники информации (ИИ) и потребители информации (ПИ), а так же как элементы сети, поскольку создаваемые ими потоки сообщений циркулируют только по сети.
Распределение информации
Воскресенье, июня 6, 2010Распределение информации (сообщений) осуществляется двумя способами: на сетевых узлах кроссированием (долговременным соединением) отдельных каналов или линейных трактов для образования прямых каналов между несмежными пунктами, а на коммутационных узлах - в соответствии с адресом каждого сообщения.
Линии связи (кабельные, радиорелейные, радио-, спутниковые и т. д.), по которым передаются сообщения, характеризуются емкостью V(числом каналов ТЧ), или суммарной пропускной способностью всех каналов. Разделение каналов в линии может осуществляться по пространству, частоте или времени. Основной особенностью линий связи является то, что увеличение их пропускной способности (емкости) приводит к снижению затрат на один канал связи обратно пропорционально корню квадратному от емкости. При укрупнении пучков каналов выигрыш получается нетолько за счет снижения затрат на каналы, но и вследствие того, что при объединении нагрузок повышается степень использования каналов и станционного оборудования.
Совокупность пучков, узлов и соединяющих их линий (каналов) образует структуру (конфигурацию) сети, определяющую возможность осуществления связи между отдельными пунктами и возможные пути передачи сообщений. Для увеличения надежности сети она строится так, чтобы между отдельными узлами было несколько (обычно 2 или 3) независимых путей.
Система управления сетью обеспечивает поддержание в рабочем (исправном) состоянии технических средств, доставку сообщений по адресу, распределение каналов между вторичными сетями (потребителями), распределение потоков сообщений, планирование и развитиесети, строительство, материально-техническое обеспечение, подготовку кадров, регулирование отношений с пользователями