Імпульсна модуляція (цифрове кодування) повідомлень

Імпульсна модуляція (цифрове кодування) повідомлень

На цьому етапі двійковим кодовим послідовностям, що надходять з умовно позначеного нами блоку канального кодування, ставиться у відповідність деяка послідовність відеоімпульсів, у тому числі і знакоперемінних, або потенційних кодів.

Так прикладом імпульсної модуляції повідомлення є перетворення, при якому значенню кодової послідовності, рівної «1», ставиться у відповідність позитивний відеоімпульс амплітуди  і тривалості , а рівної «0» – негативний відеоімпульс тієї ж амплітуди або відсутність імпульсу.

Таким чином, послідовність двійкових символів, що характеризує передане повідомлення з урахуванням завадозахищеного канального кодування, перетворюється у послідовність відеоімпульсів визначеного знака, амплітуди і тривалості.

Наступні перетворення вже імпульсно-кодової часової послідовності залежать від виду лінії зв'язку (середовища поширення), по якій буде передане повідомлення. У випадку використання радіоліній перед випромінюванням сигналів у простір необхідно перейти у відповідний діапазон частот, виділений для даного каналу зв'язку. Перенос сигналу з області відеочастот (низьких частот) у необхідну високочастотну область здійснюється на етапі смугової модуляції. Перейдемо до короткої характеристики цього етапу перетворення повідомлення.

Смугова (аналогова) модуляція сигналів

При смуговій (аналоговій) модуляції розглянута раніше імпульсно-кодова послідовність відеоімпульсів перетворюється у послідовність радіоімпульсів. При цьому формовані радіоімпульси, що відповідають «одиничному» двійковому символу коду повідомлення, повинні відрізнятися своїми параметрами від радіоімпульсу, що відповідає «нульовому» символу. Введення таких розходжень дозволяє на прийомному пристрої розрізняти значення переданого символу коду повідомлення.

Методом аналогової модуляції інформація кодується шляхом зміни амплітуди, частоти і фази синусоїдального сигналу несучої частоти.

Вони як правило доповнюються рядом процедур ущільнення потоку переданої інформації, що забезпечують одночасний зв'язок безлічі споживачів. Таке ущільнення може бути здійснене за рахунок частотного, часового, просторового, кодового і поляризаційного розходжень поєднуваних каналів зв'язку.

Іншою необхідною при організації зв'язку процедурою є забезпечення конфіденційності (таємності) каналу зв'язку. Вивчення шляхів передачі повідомлень, що не допускає стороннього втручання, називається криптографією.

2) Метод комутації пакетів

Для побудови комп'ютерних мереж використовується метод комутації пакетів, що є різновидом комутації повідомлень. У комп'ютерних мережах дані містяться найчастіше у виді файлів, що мають відносно великі розміри. Такі мережі не можуть нормально функціонувати, якщо в них передається весь інформаційний блок (файл) повністю. По-перше, інформаційний блок заповнює канал і зв'язує роботу всієї мережі, тобто заважає взаємодії інших абонентів. По-друге, виникнення помилок при передачі великих блоків приводить до повторної передачі всього блоку, що істотно знижує ефективну швидкість обміну інформацією.

Пакет являє собою коротке повідомлення довжиною до декількох тисяч байтів. Він є самостійною адресуємою частиною повідомлення, що передається по мережі незалежно від інших пакетів. Причому канал зв'язку займається тільки на час передачі пакета. При розбивці даних на пакети мережна операційна система додає до кожного пакета спеціальну керуючу інформацію (заголовок), що забезпечує:

- передачу вихідних даних невеликими блоками;

- зборку даних у потрібному порядку перед видачею їхньому споживачеві;

- корекцію помилок у пакетах.

Обов'язковими компонентами для всіх типів пакетів є наступні:

- адреса джерела (АС-джерело повідомлення), що ідентифікує комп'ютер-відправник;

- адреса місця призначення (АС-приймач повідомлення), що ідентифікує комп'ютер-одержувач;

- інструкції мережним компонентам про маршрут проходження даних;

- інформація вузлові комутації або одержувачеві про те, як поєднувати передані пакети, щоб одержати дані у вихідному виді, тобто номер пакета;

- передані дані від джерела;

- надлишкову інформацію для захисту від помилок.

Метод комутації пакетів відноситься до логічних видів комутації, тому що при його використанні між взаємодіючими абонентськими системами формується тільки логічний канал.

Пакети передаються по мережі як незалежні інформаційні блоки і можуть випливати від Аса-джерела до Аса-приймача навіть по різних маршрутах.

Вузли комутації ТКМ приймають пакети від АС-джерел і на підставі адресної інформації передають їхній один одному, а в остаточному підсумку – АС-приймачам, у яких пакети знову поєднуються в інформаційні повідомлення.

Вузли комутації пакетів є більш складними в порівнянні з вузлами комутації каналів. Вони мають внутрішню буферну пам'ять для тимчасового збереження пакетів на випадок, якщо вихідний порт у момент прийняття пакета зайнятий передачею іншого пакета. У цьому випадку пакет знаходиться якийсь час у черзі пакетів у буферній пам'яті вихідного порту, а коли до нього дійде черга, то він передається наступному вузлові комутації. Така схема передачі даних з часовим мультіплексуванням дозволяє згладжувати пульсації трафіку в каналах зв'язку і тим самим використовувати їх найбільш ефективним образом для підвищення пропускної спроможності ТКМ у цілому.

На рис. 12 представлена часова діаграма, що ілюструє принцип мультіплексування пакетів. На перших трьох осях зображені потоки пакетів, формовані абонентськими системами АС1, АС2, АС3. Канал зв'язку (КС) використовується для обслуговування абонентських систем шляхом поділу в часі. Незважаючи на пульсації переданих абонентськими системами пакетів канал зв'язку завантажений досить рівномірно.

Рис. 12. Згладжування пульсацій трафіку в ТКМ із комутацією пакетів

Рис. 13 ілюструє в загальному виді процес передачі інформаційного повідомлення з чотирьох пакетів від абонентської системи АС3 через вузли комутації КК3 і КК5 до абонентської системи АС6.

Рис. 13. Передача даних у мережах з комутацією пакетів

Передача пакетів у телекомунікаційній мережі може здійснюватися двома способами: дейтаграмним ( датаграмним ) і на основі організації віртуального каналу.

Дейтагама являє собою однопакетне повідомлення, що містить усю службову інформацію, що дозволяє їй самостійно переміщатися по мережі до одержувача. Причому пакети того самого повідомлення можуть передаватися по різних маршрутах, незалежно друг від друга. Тому різні пакети можуть прибувати в пункт призначення в послідовності, відмінної від тієї, у якій вони входили в мережу

Організація віртуального каналу передбачає попередній вибір єдиного маршруту передачі пакетів між АС-джерелом і АС-приймачем. Пакети в цьому випадку передаються по мережі у виді строгої послідовності зв'язаних між собою даних. Основна властивість віртуального каналу – збереження порядку надходження пакетів. При цьому відсутність у пункті призначення навіть одного пакета виключає можливість передачі всіх наступних пакетів.

Віртуальне з'єднання є аналогом з'єднання в мережі з комутацією каналів, за винятком того, що в ньому утвориться логічне, а не фізичне з'єднання. Таким чином, при передачі повідомлень у віртуальних з'єднаннях усі пакети слідують по тому самому заздалегідь установленому маршруту. Для формування необхідного маршруту і його оптимізації використовуються різні методи маршрутизації повідомлень .

Щоб вузол зміг відрізняти дейтаграмний спосіб від передачі на основі віртуальних з'єднань у пакеті, що належить мережі на основі віртуальних з'єднань, розташовується ідентифікатор віртуального каналу. Управління потоком у мережі ведеться як вузлами комутації, так і оконечним устаткуванням даних. Перші перевіряють завантаженість мережі, а другі власне керують потоком даних. Для контролю над перевантаженням мережі використовуються спеціальні біти повідомлення про перевантаження.

До основних достоїнств методу комутації пакетів відносяться:

- більш висока в порівнянні з методом комутації каналів ефективність використання ресурсів телекомунікаційної мережі;

- можливість згладжування в поділюваних каналах зв'язку пульсацій трафіку;

- можливість використання каналів з різною пропускною спроможністю;

- висока адаптивність до зміни умов передачі даних у мережі.

Недоліками методу комутації пакетів є:

- невизначеність пропускної спроможності з'єднання між двома взаємодіючими абонентськими системами;

- використання більш складних і дорогих вузлів комутації;

- труднощі організації інтерактивного (діалогового) режиму обміну даними й обміну даними в реальному масштабі часу.

 

Білет №9

1. Дискретизація безперервних повідомлень за часом. Теорема Котельникова

2. Комутація каналів: просторова і часова комутація.

Відповіді

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: