101.Сети isdn

ISDN (англ.IntegratedServicesDigitalNetwork) — цифровая сеть с интеграцией обслуживания. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными.

Основное назначение ISDN — передача данных со скоростью до 64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование.

Сеть ISDN состоит из следующих компонентов:

- сетевые терминальные устройства (NT, англ. Network Terminal Devices)

- линейные терминальные устройства (LT, англ. Line Terminal Equipment)

- терминальные адаптеры (TA, англ. Terminal adapters)

- абонентские терминалы

Абонентские терминалы обеспечивают пользователям доступ к услугам сети. Существует два вида терминалов: TE1 (специализированные ISDN-терминалы), TE2 (неспециализированные терминалы). TE1 обеспечивает прямое подключение к сети ISDN, TE2 требуют использования терминальных адаптеров (TA).

102.Методика расчета конфигурации сети Ethernet.

Для того, чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо, чтобы выполнялись три основных условия:

• Количество станций в сети не превышает 1024 (с учетом ограничений для коаксиальных сегментов).

• Удвоенная задержка распространения сигнала (PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не превышает 575 битовых интервалов.

• Сокращение межкадрового расстояния (PVV) при прохождении последовательности кадров через все повторители не более, чем на 49 битовых интервалов (при отправке кадров станция обеспечивает начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервалов).

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и максимальную длину сегментов каждого типа.

Смысл ограничения задержки распространения сигнала по сети заключается в своевременном обнаружении коллизий.

Требование на минимальное межкадровое расстояние связано с тем, что при прохождении кадра через повторитель это расстояние уменьшается. При прохождении кадров через несколько повторителей межкадровый интервал может уменьшиться настолько, что сетевым адаптерам в последнем сегменте не хватит времени на обработку предыдущего кадра, в результате чего кадр будет просто потерян.

Самое главное, как для расчета конфигурации сетей классического Ethernet, так и сетей Fast Ethernet определять выполнение критерия распознавания коллизий. Все остальные правила и ограничения (1024 узла, 2500м, 5-4-3, 5 метров между повторителями класса II, и т.п.) помогают подобрать оптимальную конфигурацию сети, но они не являются строгими критериями.

103.Методика расчета конфигурации сети Fast Ethernet

Для сети Fast Ethernet, которая сохранила протоколы MAC уровня Ethernet, выполнение условия – PDV сети не более 512 битовых интервала остается в силе(теперь задержки, вносимые сетевыми адаптерами, учитывают преамбулы кадров)

Условие – PVV не больше, чем 49 битовых интервала, теперь выполняется всегда, поскольку в сетях Fast Ethernet используется не большое количество повторителей, которые вносят задержки распространения в сеть. А что касается требований физического уровня – это для сети Fast Ethernet отдельный вопрос.

Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:

1. ограничения на максимальные длины сегментов, которые соединяют устройства- источники кадров (соединение DTE- DTE);

2. ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих устройства-источники кадров (DTE) с портом повторителя;

3. ограничения на общий максимальный диаметр сети;

4. ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители.

Самое главное, как для расчета конфигурации сетей классического Ethernet, так и сетей Fast Ethernet определять выполнение критерия распознавания коллизий. Все остальные правила и ограничения (1024 узла, 2500м, 5-4-3, 5 метров между повторителями класса II, и т.п.) помогают подобрать оптимальную конфигурацию сети, но они не являются строгими критериями.Адаптеры, необходимые для организации сети 100BaseT, носят название адаптеров Ethernet 10/100 Мбит/с. Они способны (это требование стандарта 100BaseT мы рассматривали) самостоятельно отличать скорость 10 Мбит/с от 100 Мбит/с.

119. Режимы использования среды передачи: дуплекс, симплекс, полудуплекс.

При симплексной передаче одно из устройств может только передавать данные, а второе только принимать их. Направление передачи никогда не может измениться.

При полудуплексной передаче любое из устройств может быть и приёмником, и передатчиком, но только не одновременно.

При дуплексной передаче обе стороны могут передавать и принимать данные одновременно.

119. Понятие икт

Плавно ИТ – информационные технологии – превратились в ИКТ – информационно-коммуникационные технологии. Телекоммуникации -> инфокоммуникации. Инфокоммуникации – это информационно-коммуникационная инфраструктура, развивающаяся в соответствии с техноэкономическими законами общества.

Инфокоммуникационная инфраструктура включает:

- оборудование пользователя (информационные терминалы, средства хранения, обработки и отображения информации)

- сеть доступа (совокупность технических средств, предназначенных для предоставления ИК услуг)

- базовая сеть (транспортная сеть и система коммуникации)

Понятие «пользователь» вытесняет понятие «абонент», т.к. пользователями сетей могут являться не только люди, но и устройства.

Телекоммуникационная сеть – это совокупность базовой сети и сетей доступа.

Информационная сеть – это совокупность телекоммуникационной сети, оборудования пользователя и необходимых для их взаимодействия интерфейсов.

Услуга связи –деятельность по приему, обработке, хранению, передачу, доставке сообщений электросвязи или почтовых отправлений.

Услуга – функциональная возможность предоставления одним объектом (поставщиком) услуг другому (пользователю).

119. Обобщенная структура телекоммуникационной сети

Сетевая модель – взаимодействие различных сегментов информационных сетей удобно анализировать с помощью сетевой модели:

Сеть доступа выполняет задачу предоставления пользователю индивидуального канала связи для транспортирования информации между различными пунктами сети и связывает конечного пользователя с базовой сетью.

Транспортная сеть связи (backhaul) — это совокупность всех ресурсов, выполняющих функции транспортирования в телекоммуникационных сетях. Она включает не только системы передачи, но и относящиеся к ним средства контроля, оперативного переключения, резервирования, управления.Назначение – передача на максимальное расстояние с максимальной скоростью.

Коммутация – это процесс переноса информации из входящей в исходящую линию связи. Коммутация делится на коммутацию каналов и коммутацию пакетов.

Сетевой интеллект (Network intelligence) – это программное обеспечение предназначенное для: управления сетевыми функциями сервисных узлов, коммутации услуг, контроля предоставляемых услуг, управления услугами, создания услуг, правления дополнительными сервисами (оставление голосовых сообщений, приём многочастотных сигналов от пользователей в цифровом виде и т.д.)

119. Сеть доступа

Сеть доступа выполняет задачу предоставления пользователю индивидуального канала связи для транспортирования информации между различными пунктами сети и связывает конечного пользователя с базовой сетью.

Структура сети доступа:

- локальный доступ (между оборудованием пользователя и узлом доступа)

- узел доступа (взаимодействует с устройствами пользователя через интерфейс «пользователь – сеть» - User-Network Interface (UNI), и с узлами предоставления услуг (ServiceNetworkInterface, SNI))

- транспортный доступ (TransferInterface)

- узел предоставления услуг

Индивидуальные линии доступа (локальный доступ, LoopNetwork) с пользовательским интерфейсом UNI, предназначены для доведения потоков информации к оборудованию пользователя и от него.

• эта часть сети характеризуется максимальной гарантированной способностью и мах допустимой длиной физических линий

• под оборудованием пользователя подразумевается совокупность терминального и иного оборудования, предназначенного для получения пользователем ИК услуг

• терминальные устройством могут служить ПК, сервер, телефон, моб телефон

115. Преимущества цифрового сигнала перед аналоговым

В аналоговых системах исходная информация практически без изменений передается в эфир (естественно в виде высокочастотной электромагнитной энергии), а в цифровых системах по эфиру передается только двоичный код.

Наиболее важными преимуществами цифровых систем связи перед аналоговыми являются:

• более высокое качество передачи речи (хотя появляется некоторая «металлизация» речи);

• затухание и нарушение формы в цифровом сигнале не так критично, как в аналоговом;

• при ретрансляции цифрового сигнала проще восстановить его изначальную форму, которая известна точно, в отличие от аналогового сигнала, при ретрансляции которого ошибки накапливаются;

• отсутствие «эфирных» помех;

• большая защищенность от посторонних сигналов;

• по цифровой сети на большой скорости можно передавать и данные, и голос, и музыку и др.

• Цифровая передача дешевле, т.к. не надо тратить усилия на восстановление сигнала

• Простота эксплуатации цифровой сети.

116. Методы мультиплексирования

Мультиплексирование – система методов и аппаратных решений, позволяющих осуществлять передачу множества сигналов по одной линии.

Виды мультиплексирования: частотное, по длине волны, временное (первые два – для аналогового сигнала, третий для цифрового).

Методы мультиплексирования:

1) Мультиплексирование с разделением по частоте (FDM)

2) Мультиплексирование с разделением по времени (TDM)

3) Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM)

117. Коммутация каналов на основе метода fdm

Мультиплексирование с разделением по частоте (англ. FDM, Frequency Division Multiplexing) предполагает размещение в пределах полосы пропускания канала нескольких каналов с меньшей шириной. Наглядным примером может послужить радиовещание, где в пределах одного канала (радиоэфира) размещено множество радиоканалов на разных частотах (в разных частотных полосах).

Используется в аналоговых сетях.

Используется в сетях мобильной связи (см. FDMA) для разделения доступа, в природе — все виды разделений по цвету (частота электромагнитных колебаний) и тону (частота звуковых колебаний).

118.Коммутация каналов на основе метода wdm

Мультиплексирование с разделением по длине волны (англ. WDM, Wavelength Division Multiplexing) предполагает передачу по одному оптическому волокну каналов на различных длинах волн. В основе технологии лежит факт того, что волны с разными длинами распространяются независимо друг от друга. Выделяют три основных типа спектрального уплотнения: WDM, CWDM и DWDM.

Используется в аналоговых сетях, передача оптического сигнала.

119. Коммутация каналов на основе метода tdm

Мультиплексирование с разделением по времени (англ. TDM, Time Division Multiplexing) предполагает кадровую передачу данных, при этом переход с каналов меньшей ширины (пропускной способности) на каналы с большей освобождает резерв для передачи в пределах одного кадра большего объёма нескольких кадров меньшего.

Используется в цифровых сетях:

- в синхронном TDM скорость передачи значительно выше

- синхронный TDM неэффективен

Статическио TDM должно улучшать работу TDM при пустых каналах/ пропущенных сигналах

111.Биполярное кодированиеAmi

Одной из модификаций метода NRZ является метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI). В этом методе используются три уровня потенциала - отрицательный, нулевой и положительный. Для кодирования логического нуля используется нулевой потенциал, а логическая единица кодируется либо положительным потенциалом, либо отрицательным, при этом потенциал каждой новой единицы противоположен потенциалу предыдущей.

Код AMI частично ликвидирует проблемы постоянной составляющей и отсутствия самосинхронизации, присущие коду NRZ. Это происходит при передаче длинных последовательностей единиц.

В целом, использование кода AMI приводит к более высокой пропускной способности линии. Например, при передаче чередующихся единиц и нулей основная гармоника fo имеет частоту N/4 Гц(где N – скорость передачи по каналу). Код AMI предоставляет также некоторые возможности по распознаванию ошибочных сигналов.

112.Манчестерский код

В локальных сетях до недавнего времени самым распространенным методом кодирования был так называемый манчестерский код. Он применяется в технологиях Ethernet и Token Ring.

В манчестерском коде для кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, то есть фронт импульса. При манчестерском кодировании каждый такт делится на две части.

1) Информация кодируется перепадами потенциала, происходящими в середине каждого такта. Единица кодируется перепадом от низкого уровня сигнала к высокому, а ноль - обратным перепадом.

2) Информация кодируется перепадами потенциала: если переход между конечным потенциалом прошлого такта и текущего – 0, если такого перехода нет – 1.

113.Потенциальный код 2b1q

2B1Q –это потенциальный код с четырьмя уровнями сигнала для кодирования данных. Название 2B1Q отражает его суть - каждые два бита (2В) передаются за один такт сигналом, имеющим четыре состояния (1Q), Паре бит 00 соответствует потенциал -2,5 В, паре бит 01 соответствует потенциал -0,833 В, паре 11 - потенциал +0,833 В, а паре 10 - потенциал +2,5 В. При этом способе кодирования требуются дополнительные меры по борьбе с длинными последовательностями одинаковых пар бит, так как при этом сигнал превращается в постоянную составляющую. При случайном чередовании бит спектр сигнала в два раза уже, чем у кода NRZ, так как при той же битовой скорости длительность такта увеличивается в два раза. Таким образом, с помощью кода 2B1Q можно по одной и той же линии передавать данные в два раза быстрее, чем с помощью кода AMI или NRZI. Однако для его реализации мощность передатчика должна быть выше, чтобы четыре уровня четко различались приемником на фоне помех.

114.Потенциальный код 4b/5b

Избыточный код, логическое кодирование

Логический код 4B/5B заменяет каждые 4 бита входного потока (исходный символ) на 5-битный выходной символ. Среди возможных выходных кодов можно отобрать 16 “удобных” комбинаций – не содержащих большого количества нулей (больше трех подряд), среди оставшихся кодов выделить служебные символы (для поддержания синхронизации, выделения границ кадров и их полей и т.д.), а оставшиеся коды считать запрещенными.

Накладные расходы при кодировании 4B/5B составляют 25% (один лишний бит на четыре бита данных), соответственно для достижения той же пропускной способности, что и без логического кодирования, передатчик должен работать на повышенной на 25% частоте. Код 4B/5B используется в FDDI и Fast Ethernet: 100BaseFX и 100BaseTX.

108.Квантование

Квантование (англ. quantization) — в информатике разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов.

Виды квантования:

1) Линейное квантование – одинаковые шаги квантования

2) Адаптивное квантование – величина шага зависит от свойств сигнала

3) Неравномерное квантование – неодинаковые величины шагов в зависимости от диапазона амплитуд на различных участках сигнала.

109.Методы кодирования

(квантизированные знания кодируются потоком битов)

Каждый бит кодового слова передается или записывается с помощью дискретных сигналов, например, импульсов. Способ представления исходного кода определенными сигналами определяется форматом кода. Известно большое количество форматов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки и предназначен для использования в определенной аппаратуре.

Требования к методам цифрового кодирования:

Необходимо выбрать такой способ кодирования, которых одновременно достигал бы нескольких целей:

• имел при одной и той же битовой скорости наименьшую ширину спектра результирующего сигнала

• обеспечивал синхронизацию между передатчиком и приемником (тактирующий канал – снятие информации только в момент прихода тактового импульса или

самосинхронизирующиеся коды – сигналы, которых несут для приемника указания на моменты времени считывания битов)

• обладал способностью распознавать ошибки

• обладал низкой стоимостью реализации

Выделяют следующие методы кодирования:

*потенциальные коды (для представления логических единиц и нулей используются только значения потенциальных сигналов)

*импульсные коды (двоичные данные представляются либо импульсами определенной полярности, либо частью импульса – перепады потенциала определённой направленности)

- метод NRZ

- манчестерское кодирование

- биполярный код AMI

- потенциальный код 2B1Q

- потенциальный код 4В/5В

110.Потенциальный код nrz

Метод NRZ прост в реализации, обладает хорошей распознаваемостью ошибок (из-за двух резко отличающихся потенциалов), но не обладает свойством самосинхронизации. При передаче длинной последовательности единиц или нулей сигнал на линии не изменяется, поэтому приемник лишен возможности определять по входному сигналу моменты времени, когда нужно в очередной раз считывать данные. Поэтому при высоких скоростях обмена данными и длинных последовательностях единиц или нулей небольшое рассогласование тактовых частот может привести к ошибке в целый такт и, соответственно, считыванию некорректного значения бита.

Тем не менее используются его различные модификации, в которых устраняют как плохую самосинхронизацию кода NRZ, так и наличие постоянной составляющей. Привлекательность кода NRZ, из-за которой имеет смысл заняться его улучшением, состоит в достаточно низкой частоте основной гармоники f0, которая равна N/2 Гц (где N – скорость передачи по каналу). У других методов кодирования, например, манчестерского, основная гармоника имеет более высокую частоту.

NRZI – модифицированный NRZ, где «0» передается на том же уровне потенциала, который был установлен в предыдущем также, при передаче «1» потенциал инвертируется на противоположный