Информационные технологии в САПР. Вычислительные сети и компьютерная графика. Васильев С.А - 11 стр.

UptoLike

Второй способ метод частотных скачков (FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum). В этом методе полоса пропускания
делится на 79 поддиапазонов. Передатчик через каждые 20 мс переключается на новый поддиапазон, причём алгоритм изменения
частот известен только участникам связи и может изменяться, что и затрудняет несанкционированный доступ к данным.
В варианте использования радиоканалов для связи центрального и периферийного узлов центральный пункт имеет не-
направленную антенну, а терминальные пункты при этом используют направленные антенны. Дальность связи составляет
также десятки метров, а вне помещений сотни метров. Пример многоточечной системы: ненаправленная антенна по гори-
зонтали, угол 30 градусов по вертикали, 5,8 ГГц к терминалам, 2,4 ГГц к центральному узлу, до 62 терминалов, дальность
– 80 м без прямой видимости.
В оборудование беспроводных каналов передачи данных входят: сетевые адаптеры и радиомодемы, поставляемые вме-
сте с комнатными антеннами и драйверами. Различаются способами обработки сигналов, характеризуются частотой переда-
чи, пропускной способностью, дальностью связи.
2.5. ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ
Оптические линии связи реализуются в виде волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Конструкция ВОЛС кварце-
вый сердечник диаметром 10 мкм, покрытый отражающей оболочкой с внешним диаметром 125...200 мкм. Типичные харак-
теристики ВОЛС: работа на волнах 0,85...1,55 мкм, затухание 0,7 дБ/км, полоса частот до 2 ГГц. Предельные расстояния
D
для передачи данных по ВОЛС (без ретрансляции) зависят от длины волны излучения
L
: для
L
= 850 нм имеем
D
= 5 км, а
для
L
= 1300 нм
D
= 50 км, но аппаратурная реализация дороже.
ВОЛС являются основой высокоскоростной передачи данных, особенно на большие расстояния.
Именно на ВОЛС достигнуты рекордные скорости передачи информации. В экспериментальной аппаратуре с использо-
ванием метода мультиплексирования с разделением каналов по длинам волн (WDM Wavelengths Division Multiplexing)
достигнута скорость 1100 Гбит/с на расстоянии 150 км. В одной из действующих систем на основе WDM передача идёт со
скоростью 40 Гбит/с на расстояния до 320 км.
В методе WDM выделяется несколько несущих частот (каналов). Так, в последней упомянутой системе имеются 16 та-
ких каналов вблизи частоты 4
105 ГГц, отстоящих друг от друга на 103 ГГц, в каждом канале до-стигается скорость 2,5
Гбит/с.
3. ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ
3.1. МЕТОДЫ ДОСТУПА
Типичная среда передачи данных в ЛВС отрезок (сегмент) коаксиального кабеля. К нему через аппаратуру окончания
канала данных подключаются узлы компьютеры и возможно общее периферийное оборудование. Поскольку среда переда-
чи данных общая, а запросы на сетевые обмены у узлов появляются асинхронно, то возникает проблема разделения общей
среды между многими узлами, другими словами, проблема обеспечения доступа к сети.
Доступом к сети
называют взаимодействие станции (узла сети) со средой передачи данных для обмена информацией с
другими станциями. Управление доступом к среде это установление последовательности, в которой станции получают
доступ к среде передачи данных.
Различают случайные и детерминированные методы доступа. Среди случайных методов наиболее известен метод
мно-
жественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов
(МДКН/ОК CSMA/CD Carrier Sense Multiple Ac-
cess / Collision Detection). Этот метод основан на контроле несущей в линии передачи данных и устранении конфликтов, воз-
никающих из-за попыток одновременного начала передачи двумя или более станциями, путём повторения попыток захвата
линии через случайный отрезок времени.
МДКН/ОК является широковещательным (broadcasting) методом. Все станции при применении МДКН/ОК равноправны
по доступу к сети. Если линия передачи данных свободна, то в ней отсутствуют электрические колебания, что легко распо-
знаётся любой станцией, желающей начать передачу. Такая станция захватывает линию. Любая другая станция, желающая
начать передачу в некоторый момент времени
t
, если обнаруживает электрические колебания в линии, то откладывает пере-
дачу до момента
t
+
t
d
, где
t
d
задержка.
Различают настойчивый и ненастойчивый МДКН/ОК в зависимости от того, как определяется
t
d
. В первом случае по-
пытка захвата канала происходит сразу после его освобождения, что допустимо при слабой загрузке сети. При заметной за-
грузке велика вероятность того, что несколько станций будут претендовать на доступ к сети сразу после её освобождения, и,
следовательно, конфликты станут частыми. В ненастойчивом МДКН/ОК задержка
t
d
является случайной величиной.
При работе сети каждая станция анализирует адресную часть передаваемых по сети кадров с целью обнаружения и
приёма кадров, предназначенных для неё.
Алгоритмы приёма и передачи данных в одном из узлов при МДКН/ОК представлены на рис. 3.1.
Конфликтом
называется ситуация, при которой две или более станции «одновременно» пытаются захватить линию. По-
нятие «одновременность событий» в связи с конечностью скорости распространения сигналов по линии конкретизируется
как отстояние событий во времени не более чем на величину 2
d
, называемую
окном столкновений
, где
d
время прохожде-
ния сигналов по линии между конфликтующими станциями.