62. Скорость передачи информации. Кодирование информации. Формула к.Шеннона.

Скоростьпередачи информации может быть оценена по формуле Клода Шеннона: , где B — скорость передачи информации, бит/с; F – ширина полосы пропускания линии в Гц; S — мощность сигнала; N — мощность шума. Из этого соотношения видно, что повысить пропускную способность можно за счет увеличения мощности передатчик или уменьшения мощности шума. Близким к формуле Шеннона является отношение Найквиста, для определения максимально возможной пропускной способности линии связи, но без учета шума на линии: , где М — количество различимых состояний информационного параметра. Хотя формула Найквиста явно не учитывает наличие шума, его влияние отражается на выборе количества состояний информационного сигнала. Пропускная способность линии связи зависит от ее внутренних параметров: полосы пропускания; внешних параметров: уровня помех, а также способа кодирования данных. Формула Шеннона определяет максимально возможную пропускную способность линии связи при фиксированных значениях полосы пропускания линии и отношении мощности сигнала к шуму. Формула Найквиста отражает максимально возможную пропускную способность линии связи через полосу пропускания и количество состояний сигнала. Бодом называют скорость переключения сигналов. Скорость передачи информации в общем случае может не совпадать с количеством бод. Она может быть как выше, так и ниже, это зависит от способа кодирования.

Припередачи данных по каналам связи применяются два основных типа кодирования: 1) на основе синусоидального несущего сигнала. Этот способ называется аналоговой модуляцией, кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала. 2) на основе последовательности прямоугольных импульсов, называется цифровое кодирование.

Обычно модулятор и демодулятор объединяются в 1 устройство: модем. Модем обеспечивает дуплексный режим передачи информации.

Модемы для организации дуплексного режима работы на двухпроводной линии применяют технику FDM. Модемы, использующие частотную модуляцию, работают на четырех полосах: 2 частоты — для кодирования «1» и «0» в одном направлении, и 2 остальные для обратного направления. При цифровом кодировании дуплексный режим на двухпроводной линии организуется с помощью техники TDM.

63. Случайные, детерминированные и комбинированные методы доступа к моноканалам лвс.

К локальным сетям — относят сети компьютеров, сосредоточенные на сравнительно небольшой территории. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно недорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line. Моноканал – сеть (или среда передачи), в которой используется узкополосная передача. Узкополосные системы передают данные в виде цифрового сигнала частоты. Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного импульса, или, другими словами, цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля. Полоса пропускания - разница м/у максимальной и минимальной частотой, которая может быть передана по кабелю. Каждое устройство в сетях с узкополосной передачей посылает данные в обоих направлениях, а некоторые могут одновременно и передавать их, и принимать. Распространяясь по кабелю, сигнал постепенно затухает и искажается. Если кабель слишком длинный, на дальнем его конце передаваемый сигнал может исказиться до неузнаваемости или просто пропасть. Чтобы избежать этого, в узкополосных системах используют репитеры, которые усиливают сигнал и ретранслируют его в дополнительные сегменты, позволяя тем самым увеличить общую длину кабеля.

Метод доступа - это набор правил, которые определяют, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю. Все сетевые компьютеры должны использовать один и тот же метод доступа, иначе произойдет сбой сети. Отдельные компьютеры, чьи методы будут доминировать, не дадут остальным осуществить передачу.

Методы доступа к моноканалу: 1. Методы случайного доступа. Основные принципы этих методов: а) слушай, прежде чем говорить; б) слушай пока говоришь. Метод случайного доступа - метод CSMA/CD применяемый в сетях Ethernet. 2. Методы детерминированного доступа. Можно выходить в сеть только когда настала очередь. Чтобы узнать когда она настала применяется маркерный доступ сети TokenRing. Вводится специальный кадр, который передается от одной станции к другой. Когда он приходит к одной, она имеет право передавать пакеты, если нет пакетов для передачи, отправляет маркер следующей станции. Маркерная передача характерна для сетей с топологией кольцо. 3. Комбинированный метод. Сначала доступ осуществляется по случайному методу, а когда количество коллизий с канале возрастает, то СА переходят в режим детерминированного доступа. Этот метод сложно реализовать, он был разработан теоретиками, на практике не применяется. CSMA/CA-метод. Начальный этап – как в случайном методе; если свободен – то зарезервировать канал для себя и известить всех остальных, если станция зарезервировала для себя канал, то она может передавать информацию, а все остальные станции не могут.