Топология сетей на основе двухточечных соединений.

Двухточечное соединение было первым, т. к. телефонная сеть двухточечная.

1. Цепочка компьютеров

2. Кольцо (петля)

3. Звезда радиальная                          Звезда

                                        

4. Иерархическое многоуровневое дерево

5. Web–сеть

6. Полносвязной мультиграф (самое избыточное, но и самое надежное)

7. Двойное кольцо (реализация идеи дублирования)

8. Базовые топологии (архитектуры) могут комбинироваться.

   

Топологии на основе многоточечного соединения.

 

1. Моноканал

2. Моноканал на основе концентраторов (Нивов)– физическое соединение набора разъемов

Первый Arcnet:

   

Нивы могут быть активными, т. е. могут обладать способностью восстанавливать уровень сигнала и увеличивать длину сегмента.

Активный Нив – это устройство, воспроизводящее на своих выходах в нормальной форме сигнал, поступивший на любой из его входов.

Нужно различать топологическую структуру и физическую (географическую) конфигурацию канала передачи данных.

На процессы функционирования сетей на основе моноканалов оказывает влияние его физическая конфигурация, т. е. взаимное расположение это обстоятельство вызвано ограниченностью скорости распространения сигнала по кабелю.

n_{распр.импульсов} = 200000 км/с,

d_кабеля = 200м,

t = 1 мкс.

За какое время в сеть будет передан пакет длиной 1000 Бит, если скорость передачи 1 Гбит/сек.

t = = 10^-6=1мкс.

Это значит, что когда в сеть будет передан последний бит пакета, первый бит только достигнет конца кабеля. И при столкновении пакетов в конце кабеля в случае начала передачи данных компьютером, подключенным в конце кабеля, и произойдет столкновение (коллизия), о которой первый компьютер узнает, поскольку искаженная информация прийдет к нему только через 1 мкс.

Поэтому длина моноканала является ограничивающим фактором для диаметра сетей, допускающих столкновения.

 

VII. По протоколам передачи данных.

 

Сети часто приобретают свое название по имени протокола либо стека протоколов, используемых для передачи данных: TCP-сети, IP-сети, NetWare сети.

 

VIII. По объекту коммутации.

 

Сети на основе коммуникации каналов.

Пакетные сети

Коммутация сообщений.

С гибридной коммутацией (АГМ-сеть).

 

IX. По виду передаваемого канала.

 

1.Аналоговые.

2.Цифровые.

3.Гибридные.

 

Четкой границы, разделяющей эти виды сетей, нет. Разница между аналоговыми и гибридными сетями в том, что в аналоговых сетях информационный параметр сигнала может принимать сколько угодно знаний, количество которых определяется уровнем шумов, помех. В цифровых сетях количество уровней ограничено либо двумя знаниями(0 и 1), либо тремя, иногда пятью. В гибридных сетях информация передается как цифровыми, так и аналоговыми сигналами.

 

X. По пропускной способности

 

Узкополосные – передача сигнала в одной частотной полосе.

Широкополосные – предполагают расслоение полосы на элементарные каналы, что позволяет по одной линии связи передавать много потоков (независимых) данных в разных частотных диапазонах.

 

XI. По виду физической среды.

 

1. Сети на основе радиоканала:

1) Радиорелейные технологии;

2) Сотовые сети;

3) Спутниковые сети – данные передаются на спутник и излучаются в нужную точку поверхности.

Существуют три технологии создания спутниковых телекоммуникаций:

а) Спутники на высокоэлиптической орбите.

На орбиту выводятся три спутника, это обеспечивает нахождение одного спутника в зоне видимости («-«широкое излучение).

б) Спутники на геостацианарной орбите.

Используется наличие особой орбиты, на которой скорость вращения спутника совпадает с угловой скоростью вращения Земли, что делает неизменным положение спутника относительно центра Земли.

в) Созвездие низкоорбитальных спутников.

В спутниковых технологиях существуют такие понятия.

Ствол – информационный канал, опирающийся на один участок Земли благодаря направленному излучению.

Канал – отдельный информационный канал (в стволе их до 16).

г) Локальные радиосети.

Это беспроводные ЛВС, которые реализуют технологии кабельрых ЛВС в беспроводном исполнении. Эти технологии целесообразно использовать там, где трудно проложить кабель.

д) Радиосети периферийного оборудования (Blutooth) – беспроводное подключение компьютеров.

 

2. Кабельные.

Среда – медный кабель.

Оптоволоконные линии связи.

Воздушные (сети, основанные на передаче данных по электрическим сетям).

Инфракрасные сети.

Светолучевые (на основе лазерных излучателей).

 

14. По степени мобильности.

Мобильность – это свойство сети обеспечивать передачу данных между подвижными либо часто перемещаемыми объектами. К таким узлам относятся автомобильные компьютеры, карманные компьютеры, сотовые телефоны, коммуникаторы.

1) Глобально мобильные системы;

2) Локально мобильные системы;

3) Полумобильные системы;

4) Стационарные системы.

К глобально мобильным системам относятся коммуникаторы, автомобильные компьютеры, сотовые телефоны, ноутбуки, оснащённые средствами радиодоступа. Полную мобильность обеспечивает только использование спутниковых телекоммуникаций. Частичную мобильность обеспечивает сотовая связь.

К локально мобильным системам относятся сети на основе технологии радио ЛАН (беспроводные локальные сети), а также на основе транкенговой связи.

Стационарные системы – это обычные проводные сети.

13. По способу разделения пропускной способности линии связи.

Существует 2 фундаментальных принципа разделения:

1) Временное разделение (уплотнение);

2) Частотное разделение (уплотнение).

В первом принципе разделения используется идея выделения каждому информационному каналу кванта времени, в течение которого данный конкретный канал может использовать линию связи, а поскольку основными устройствами, использующими данную технологию, являются мультиплексоры и демультиплексоры, такие сети называются мультиплексивными и демультиплексивными. Такая технология называется TDM.

Принцип частотного разделения. Альтернативная технология называется FDM. Она использует идею разделения полосы пропускания канала на элементарные каналы, каждый из которых занимает только часть всего частотного диапазона, причём каждый канал автономен.

         Определение понятия «полоса пропускания»:

 

 

           ∆F=fв - fн

Полоса пропускания – это диапазон частот, расположенный между верхней и нижней границами АЧХ линии связи.

           ∆fе = ∆F/n

∆F канала – диапазон частот, выделенный каждому из каналов. В разных системах передачи данных имеет разные значения.

∆f = 3,2 кГц

ЭЦК → ∆f = 64 кГц

λ = 1мкм = (110³)ˉ²

f = c/λ

14. По методам доступа.

Доступ – это процедура получения (предоставления) узлов (станций права на использование среды передачи данных, которая является общей для нескольких узлов или станций). Главная проблема, связанная с доступом состоит в возможности и неизбежности столкновения сигналов (а значит и информационных объектов), передаваемых несколькими станциями в среду передачи данных, использующую одну большую частотную полосу. Такие столкновения приводят к искажению передачи данных, то есть к ошибкам. Столкновения часто называют коллизиями, а часть среды, в которой они возможны (канал, моноканал, многоточечное соединение и т.д.), называют коллизионным доменом или коллизионным сегментом. Существует много разных способов организации эффективного доступа передающей среде. Эти процедуры могут выполняться в одном централизованном узле или станции, которая в этом случае становится арбитром. Такие методы называются централизованными методами доступа. Альтернативным способом является использование децентрализованных процедур, которые предполагают полную автономность (самостоятельность) всех узлов станций и «коллективное» разрешение всех конфликтных ситуаций.

Существуют гибридные методы, использующие централизованные и распределённые процедуры. Первоначально применялись централизованные методы, основанные на наличии центрального узла, и процедуры доступа имели детерминированный характер.

С появлением в 70-х годах ЛВС, были разработаны методы децентрализованного арбитража, которые могут быть основаны только на случайных процедурах доступа, т.к. в противном случае будет уже централизация.

 

 

ОСНОВЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ