Комунікаційні підмережі

Інформатика, програмування

Новосибірський державний технічний університет

Кафедра обчислювальної техніки

Розрахунково-графічна робота

з дисципліни «Мережі та ЕОМ» на тему

«Комунікаційні підмережі »

Група: АМ-110
Студент: (((((< br>Викладач: Міщенко В.К.

Новосибірськ, 2004

Зміст

1. Загальні характеристики підмереж 3

1.1 Комунікаційна підмережа 3

2. Одновузлового комунікаційна підмережа 6

3. Багатовузловий комунікаційна підмережа 9

3.1. Моноканал 11

3.2 Поліканал 15

4. Циклічний кільце 19

Література 22

1. ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕРЕЖ

Комунікаційна підмережа являє собою сукупність фізичноїсередовища, програмних і апаратних засобів, що забезпечують передачу інформаціїміж групою абонентських систем. Розглянута підмережа є важливимкомпонентом інформаційно-обчислювальної мережі. Відповідно до цього до неїпред'являються вимоги, основні з яких зводяться до наступного:

- висока надійність передачі блоків даних

- невелика вартість передачі

- висока швидкість передачі < p> - зносостійкість і довговічність обладнання

- малі втрати інформації

- мінімальний штат обслуговування

- передача даних, закодованих будь-яким способом.
До цих пір комунікаційні підмережі в основному використовувалися для передачіінформації між такими абонентами, як ЕОМ і термінали. Паралельно цьомуіснують телевізійна, телефонний, телеграфний і телетайпних мережі. Ікожна з них призначена для певного виду інформації. В останніроки почався перехід на передачу будь-якої інформації в дискретної формі. Цевідкрило можливість створення інтегрованих, комунікаційних підмереж, дояким підключаються різні типи абонентів.

4 Комунікаційна підмережа

Будь-яка комунікаційна підмережа призначена для забезпечення різних формвзаємодії абонентських систем одна з одною. Точки підключення систем дорозглянутій мережі визначаються інтерфейсом комунікаційної підмережі. Длявсіх абонентських систем цей інтерфейс один і той же. Проте останнімчас у комунікаційну підмережа стали включати додаткові функції,пов'язані з перетворенням нестандартних інтерфейсів в інтерфейскомунікаційної підмережі. Такі підмережі іменуються інтелектуальними.
Спочатку через комунікаційну підмережа передавалася інформація,надається або споживана ЕОМ і терміналами. Тепер же все частішечерез ту ж підмережа направляють звукограмми, мова, графічні і навітьтелевізійні зображення. Природно, що будь-яка підмережа повинназабезпечувати різні форми передачі даних, що включають: діалоговіпосилки, файли, повідомлення і великі масиви інформації. Комунікаційнупідмережа визначають чотири основні характеристики: трафік, надійністьпередачі, час встановлення наскрізного (через підмережа) з'єднання, швидкістьпередачі блоків даних.
Абонентська система
Відповідно до визначення комунікаційної підмережі виділимо п'ять їїтипів: одновузлового, багатовузловий, моноканальная, поліканальная, циклічнекільце.

Рис. 1. Головні компоненти ІТТ

Абонентська система

Рис. 2. Типи локальних комунікаційних підмереж

. Ця класифікація визначається характером доставки блоків даних відабонентської системи-відправника до абонентської системі-одержувачу. Що жЩодо топології, то зазначені типи підмереж можуть мати однаковуформу. Так, з рис .. 2 видно, що кільцеву форму можуть мати багатовузловийпідмережа, моноканал і циклічне кільце.
Кожна з п'яти типів підмереж (рис.2) має свої переваги і недоліки.
Тому серед них можна виділити кращу. Кожна гарна в своїй області,визначається вимогами, що пред'являються до підмережі.
У комунікаційної підмережі слід розрізняти два поняття швидкості передачі.
Перше з них фізична швидкість передачі даних по каналу. Вонавизначається числом біт, переданих в секунду з конкретного каналу.
Друга швидкість іменується наскрізною. Вона характеризується числом блоківданих в секунду, переданих між розглянутої парою точок інтерфейсупідмережі (наприклад, між точками а, б, рис.1). Ця швидкість єголовною, бо вона визначає швидкість передачі блоків даних крізь всюпідмережа. А саме ця швидкість в першу чергу визначає швидкодіюкомунікаційної підмережі. Для зручності порівняння з фізичною швидкістюнаскрізна швидкість часто перераховується в біти в секунду.
Так, в одній з локальних мереж [101] фізична швидкість передачі данихпо каналу дорівнює 3 Мбіт/с. Однак наскрізна швидкість (в перерахунку на мегабітаза секунду) складає лише 0,6 Мбіт/с.
На наскрізну швидкість впливають багато факторів (табл. 3.1). Аналіз їхпоказує, як великі можливості підвищення наскрізної швидкості.
Слід зазначити, що наскрізна швидкість визначає друге тимчасовоїфактор швидкодії комунікаційної підмережі час наскрізного проходублоку даних через (крізь) цю підмережа. Дійсно, легко, собіпредставити підмережа, в точках інтерфейсу якій дані проходять швидко,наприклад зі швидкістю 1 Мбіт/с. Однак якщо підмережа створена не оптимально,то блок даних може проходити крізь неї протягом довгого неприпустимочасу, наприклад 0,5 с.
Важливою характеристикою комунікаційної підмережі є використовувана в нійфізичне середовище:

-ефір,
-світловод,
-коаксіальний кабель
-скручена пара проводів
-плоский кабель і т. д.

На цій основі створюється канал сукупність фізичного середовища іканалоутворювального апаратних засобів, що з'єднує дві системи. Прикладиканалів, які використовуються у комунікаційних підмережах, розглядаються нижче.
Інфрачервоний канал є в мережах новим типом каналу, що використовують ефір.
Він зручний для одержання високих швидкостей передачі на невеликі відстані.
Прикладом такого каналу є розробка, виконана фірмою Datapoint.
Створений нею для передачі даних апарат має потужність всього 1 мкВт, алезабезпечує за допомогою некогерентного інфрачервоного випромінювання передачудискретних даних при прямій видимості на відстань до 3 км зі швидкістю
2,5 Мбіт/с.

Мікрохвильовий канал дозволяє передавати інформацію на відстані до 15-20 км (при забезпеченні прямої видимості). Тут досягають швидкості 20 Гбіт/с.

швидкодіючим, надійним і ефективним при великих потоках данихє световодний канал, в якому в якості фізичного середовищавикористовується сверхпрозрачное скловолокно. Найпростіший світловод складається зкварцовою серцевини діаметром 50-70 мкм, оточеній тонкою плівкою зскла зі значно меншим коефіцієнтом заломлення, ніж серцевина.
Це дозволяє відображати світлові хвилі всередину скляного волокна, невипускаючи їх назовні. Нерідко кварцова серцевина світловода покриваєтьсяпластмасою. Такі світлопроводи дешевше, на менш надійні в роботі. На відмінувід них скляні волокна не схильні до впливу вологи та температури, нестаріють.

Пропускна здатність световодного каналу дуже висока. Її теоретичниймежа визначається десятками трильйонів біт в секунду, а практичнодосягнута швидкість вже дорівнює 2,41 Гбіт/с [123]. Випромінювання світла в цьомуканалі здійснюється мікролазером або світловипромінюючих діодів. Прийом світлазабезпечується напівпровідниковим фотодіодів.

Перевагами световодного каналу є надійність, відсутністьвзаємних перешкод в пучку світловодів, несприйнятливість до перешкод потужнихенергетичних систем і мереж електрозв'язку. Світловоди мають малий розмір,невелику масу і добре захищені від несанкціонованого доступу. Разом зтим впровадження световодних каналів стримується серійним виробництвомсверхпрозрачних скляних і кварцових волокон.

одновузлового комунікаційна підмережа

Рис. 3. Одновузлового комунікаційна підмережа

одновузлового комунікаційна підмережа складається (мал. 3), з однієїкомунікаційної системи (заштрихований гурток) і групи абонентськихканалів, кожен з яких з'єднує абонентську систему зкомунікаційної. Цим і визначається назва підмережі. Кожен каналзакінчується апаратурою передачі даних, до якої з зовнішньої частинипідмережі підключаються абонентські системи (пунктирні прямокутники А-Д).
Точки підключення абонентських систем до апаратури передачі даних,визначають інтерфейс комунікаційної підмережі. Природно, що одновузловогопідмережа може мати лише одну форму зіркоподібну.

Логічна структура одновузлового комунікаційної підмережі,відповідна схемами, представленим на мал.4.

Рис. 4. Логічна структура одновузлового підмережі

Вона складається з комунікаційної системи і п'яти (А-Д) груп двоточковимфізичних з'єднань. Кожна група з'єднань (як і на рис. 3.3)закінчується апаратурою передачі даних, зображеної тут півколом.
Група фізичних з'єднань з парою апаратури передачі даних,розташованих по кінцях з'єднань, представляє канал. У точках інтерфейсупідмережі до неї можуть підключатися абонентські системи (А-Д).

Комунікаційна система виконує протоколи всіх семи рівнів областівзаємодії відкритих систем. Однак при основному управлінні, пов'язаний зпередачею інформації між абонентськими системами, використовуються протоколитільки трьох нижніх рівнів: мережевого, канального і фізичного. Що жстосується адміністративного управління підмережею, то тут використовуютьсяпротоколи всіх семи рівнів.
Функції мережевого (3), канального (2) і фізичного (1) рівнів в "комунікаційної системи безпосередньо пов'язані з каналами. Над трьомарівнями знаходиться загальний для всіх них мережевий процес. Цей процесзабезпечує маршрутизацію інформації: і виконує функції з'єднанняканалів для передачі по них пакетів.

Сучасна комунікаційна система, як правило, складається з групипрактично однакових мікропроцесорних блоків; (мал. 5). Один з нихспеціалізується на виконанні адміністративних функцій (збір статистики,діагностика системи, видача звітів про роботу). Решта блоки 1-Dвиконують функції, пов'язані з маршрутизацією і комутацією інформації.
Число комунікаційних блоків залежить від розмірів створюваноїкомунікаційної підмережі. У разі потреби, при збільшенні розмірівпідмережі, в комунікаційну систему додається необхідне числокомунікаційних блоків.

Рис. 5. Структура комунікаційної сиситеми

Блоки комунікаційної системи з'єднуються однієї або, для надійності,двома загальними шинами. Цікава ідея використання тут не многопроводнойшини, а одного коаксіального кабелю. Вона пов'язана з тим, що шина єскладним утворенням, що управляє обміном інформацією міжмікропроцесорами. І вихід її з ладу приводить до серйозних наслідків.
Що ж до коаксіального кабелю, то він є пасивнимвисоконадійним елементом.
Операторська управління (передача команд, завантаження і перевантаження програм,діагностика і т. д.) комунікаційної системою може здійснюватися там само,де система розташована. Для цього адміністративний блок має (рис. 3.5)дисплей і друкуючий пристрій. Разом з тим адміністративне управліннякомунікаційної системою може здійснюватися і з іншого зручного дляцього місця. Тоді дисплей і друкуючий пристрій виявляються непотрібними, аоператорська керування системою здійснюється дистанційно.

Приклад мультімікропроцессорной комунікаційної системи показаний нарис. 6. Вона складається з однакових мікропроцесорів, підключених до двохкільцевих шин. Структура такої системи включає до 64 мікропроцесорів.
З них дві - адміністративних (типу А) та 62 мікропроцесора --комунікаційних (типу К). Кожен з мікропроцесорів працює зоперативною пам'яттю від 64 до 256 Кбайт і набором контролерів.

Процесори типу А мають контролери, які забезпечують підключення докожному з них одного або двох гнучких дисків. В основному управлінні дискине беруть участь. З них здійснюється завантаження програм і на них збираєтьсястатистика роботи кому-шікаціонной системи.

Рис. 6. Комунікаційна система з кільцевими шинами.

На відміну від процесорів типу А процесори типу К підключені доконтролерам взаємодії з каналами. Крім того, процесори різнихтипів мають, природно, різне програмне забезпечення.
Мікропроцесори типу А (основний і резервний) необхідні дляадміністративного управління комунікаційної системою. При виконанні цихфункцій вони взаємодіють з оператором управління комунікаційноїпідмережею.
Мікропроцесори типу К управляють каналами і забезпечують маршрутизаціюпакетів. Кожен процесор залежно від швидкості передачі даних можевзаємодіяти з кількістю каналів, що досягає 16. При цьому швидкістьпередачі по двох каналах дорівнює 64000 біт/с, а при передачі по 16 каналахвона зменшується до 50 біт/с. Мікропроцесори типу К виконують функції,,визначаються протоколами трьох рівнів: мережевого, канального і фізичного.

Всі мікропроцесори взаємодіють з основної та резервної кільцевимишинами. Для невеликих комунікаційних систем використовуються прості, алещодо повільні шини, кожна з яких передає інформацію зшвидкістю 100 Кбіт/с. У великих комунікаційних системах застосовуютьсявисокошвидкісні шини, швидкодія яких одно 8 Мбіт/с.
Першою зіркоподібній підмережею, яка стала широко використовуватися врізних організаціях, є учрежденчеськая телефонна мережа. Вонаскладається з автоматичної телефонної станції (АТС), пов'язаної абонентськимиканалами з телефонними апаратами.
З точки зору способу управління комутацією і форми комутованихсигналів АТС пройшла три етапи розвитку На першому з них в АТСвикористовувалися механічні пристрої. Але на другому етапі вони булизамінені мікропроцесорами, Це підвищило надійність і швидкодію АТС,дозволило додати нові види телефонного сервісу: переадресація телефоннихапаратів, повторні виклики, передача сигналів в обумовлений час і т.д. Однак в основному мережа залишалася незмінною і забезпечувала передачуаналогової інформації.
Недоліки. Переваги:
Одновузлового комунікаційна підмережа має ряд переваг, що відрізняють їївід інших типів підмереж. Головними з них є:
- Низька вартість включення абонентських систем в мережу,
- можливість використання наявних каналів і каналоутворювальногокомпонентів відомчих АТС,
- Застосування типових комунікаційних систем,
- Можливість одночасної передачі даних й мови,
- Використання простий фізичного середовища
- Скручених парпроводів.
Поряд з цим одновузлового підмережа володіє і певними недоліками.
Основним з них є наявність вразливою (в сенсі надійності) точки --вузла. Це призводить до того, що всі компоненти вузла повинні мати необхіднийрезерв, а діагностичні програми
- швидко знаходити несправності і підключати резервні компоненти. Крімтого, недоліками одновузлового підмережі є:
- Обмежені швидкості передачі даних,
- Велика сумарна довжина каналів.

3. Багатовузловий комунікаційна підмережа

багатовузловий комунікаційна підмережа (мал. 7) на відміну від одновузлового
(рис. 3) має кілька?? оммунікаціонних систем. Тому крім абонентськихканалів тут необхідні магістральні канали, що зв'язують між собоюкомунікаційні системи. Характер взаємодії цих систем помагістральних каналів визначається внутрішнім інтерфейсом комунікаційноїпідмережі. Багатовузловий підмережа може (рис.2) мати різну топологію. Так,на рис.7. показана кільцева форма багатовузловий підмережі. Крім того,багатовузловий підмережа може (рис. 8) бути комірчастої. Ця форма найчастішезастосовується в тих випадках, коли зручно чи вигідно використовувати простіобслуговуються типи комунікаційних систем, кожна з яких комутуєневелике число каналів.

Рис. 7. Кільцева багатовузловий комунікаційна підмережа. Рис. 8.
Комірчаста топологія
Приклад логічної структури багатовузловий комунікаційної підмережі,відповідною схемою на рис. 7, показано на рис. 9. Кожна зкомунікаційних систем при основному управлінні організує три рівніпротоколів: мережевий, канальний і фізичний.

На відміну від одновузлового підмережі тут (рис 1) використовується два видиканалів: магістральні (8-10) та абонентські (1-7). Тому стандарти напару з каналом
(1, 1 ') управління каналами (2, 2') та передачу блоків даних можуть бутирізними. Для уніфікації обладнання програмного забезпеченнябажано, щоб стандарти в багатовузловий підмережі були тими ж, що і водновузлового. Це дозволяє при необхідностів одновузлового підмережа додавати другий і наступні комунікаційнісистеми, перетворюючи підмережа багатовузловий.

Рис. 9. Логічна структура багатовузловий підмережі.

У одновузлового комунікаційної підмережі комунікаційна система можемати операторське обслуговування, і тоді тут розташовуєтьсяадміністративне управління підмережею. У багатовузловий підмережі операторськеобслуговування кожної з комунікаційних систем є недозволенноюрозкішшю. Тому в підмережі повинен бути єдиний центр, з якогозабезпечується дистанційне операторське обслуговування комунікаційнихсистем. Центр створюється на базі комунікаційної або абонентської системи.
Недоліки. Позитивні якості:

Адміністративна система забезпечує виконання функції управліннябагатовузловий підмережею. Система виконана у вигляді настільногоблоку, в який вбудований дисплей. Вона виконує значне числофункцій, до переліку яких входять:
- Автоматичне керування підмережею і контроль її роботи »
- Віддалена підтримка функціонування комунікаційних, систем, втому числі віддалене завантаження їх програмного забезпечення,
- Теледіагностіка та вимірювання,
- Збір статистики та підготовка звітів про роботу підмережі,
- Відновлення роботи після збоїв та поломок,
- Віддалена реконфігурація підмережі.
До позитивних особливостей багатовузловий комунікаційної підмережі в першучергу відносяться:
- Розподілена структура підмережі, добре вписується втопологію розміщення абонентських систем,
- Можливість використання простих необслуговуваних комунікаційнихсистем,
- Здатність одночасної передачі даних й мови, - використанняпростих скручених пар проводів.
Разом з тим багатовузловий підмережа має й ряд недоліків, що, наприклад:
- Значна кількість комунікаційних систем і каналів,
- Обмежені швидкості передачі інформації,
- Відносна складність маршрутизації і керування передачею даних.

3.1. Моноканал

Моноканалом є комунікаційна підмережа, в якій • фізичнаСереда забезпечує одночасну (з точністю до поширення сигналу пофізичному середовищі) передачу блоків даних всім відразу підключеним до неїабонентським системам. У фізичному середовищі моноканал для здійсненняпередачі не відбувається виділення будь-яких частотних смуг, тобто вонавикористовується повністю (монопольно). Тому моноканал часто називаютьканалом з передачею даних в основній частоті. Передача здійснюється вдискретної формі. Моноканал (рис.2) може мати чотири форми:зіркоподібну, деревоподібну, магістральну і кільцеву.

Ядром зіркоподібно моноканал є (рис. 10) загальне ланка,яке складається з гілок, що виходять з однієї точки і. закінчуютьсяапаратурою передачі даних. Остання іменується блоками доступу (БД) дофізичному середовищі. Кожен блок доступу з'єднується з абонентською системоюканалом, що називається абонентським ланкою.

Рис. 10. Звезообразний моноканал Рис. 11.
Каскадний моноканал

Рис. 12. Магістральний моноканал
Рис. 13. Кільцевій моноканал
Межі моноканал визначаються точками інтерфейсу моноканал.

каскадний моноканалом є, як це випливає з назви,моноканал, загальна ланка якого утворює (мал. 11) форму дерева. Такиймоноканал використовується в тих випадках, коли до нього необхідно підключитизначне число абонентських систем, що знаходяться на відносно великомувідстані один від одного.
У магістральному моноканале загальне ланка має форму магістралі. Йогоструктура показана на рис.12. Вона проста, зручна і тому прийнятна длябільшості мереж. Проте магістральний моноканал поступається деревоподібному втих випадках, коли необхідно створити велику локальну мережу, наприкладінформаційно-обчислювальну мережу міста.

Кільцевій моноканал (мал. 13) має форму кільця, до якогопідключаються всі абонентські системи мережі. Цей моноканал маєособливість, яка полягає в тому, що при передачі блоків даних системою Вкільце в точці в повинно бути логічно розірвано і перетворено в магістраль.
Принцип передачі інформації в усіх моноканалах однаковий. Він полягає вте, що будь-який передається блок даних майже одночасно (з точністю дозапізнювання поширення сигналів) приймається всіма абонентськимисистемами. Після цього кожна абонентська система переглядає отриманіблоки даних, відбирає адресовані їй блоки і знищує інші.
Логічна структура фізичних засобів з'єднання, що утворюють моноканал,структура якого відповідає схемами, наведеними на рис. 10-13,показана на рис.14. Вона містить групу багатоточечних з'єднань, намежах яких розташована апаратура передачі даних, що іменується блокамидоступу. Розглядаючи структуру моноканал, слід зазначити, що багато-іодновузлового комунікаційні підмережі містять одну або кількакомунікаційних систем, пов'язаних групами фізичних з'єднань.
Комунікаційні системи виконують при основному управлінні функціїмережевого, канального та фізичного рівнів. Кожен моноканал, хоча він невиконує функцій області взаємодії відкритих систем і утворюєтьсятільки групами фізичних з'єднань, також забезпечує необхідний обмінінформацією між абонентськими системами. Однак моноканал доставляєпослані блоки даних не однієї, що адресується, системі (як у вузловихкомунікаційних мережах), а всім підключеним до нього абонентським системам.
В інформаційно-обчислювальної мережі для передачі інформації можевикористовуватися не тільки один, а й кілька однакових або різнихмоноканалов. Це відбувається тоді, коли необхідно:
- Збільшення продуктивності та надійності передачі даних,
- Забезпечення передачі різних видів інформації.
Наприклад, у мережі може бути декілька моноканалов, по одному з якихпередаються кадри телебачення, по іншому ведуться телефонні переговори, апо іншим моноканалам взаємодіють ЕОМ і термінали.

Рис. 14. Логічна структура моноканал

Фізичне підключення блоку доступу до загального ланці моноканал,побудованому на плоскому кабелі або кручений парі проводів, здійснюєтьсядосить просто. У тих же випадках, коли в якості фізичного середовищамоноканал використовується коаксіальний кабель, виникають деякі труднощі.
У цьому випадку на практиці використовуються два способи підключення блокадоступу до загального ланці.

Перший з них, іменований руйнівним, полягає в тому, що в точціпідключення блоку доступу коаксіальний кабель загального ланки розрізається. Уточку розрізу вставляється трійник, що дає необхідне відгалуження від загальноїланки.

Другий спосіб, званий неруйнуючим, полягає в тому "що в потрібномумісці коаксіальний кабель для отримання необхідного відгалуженняпроколюється спеціальної тупою голкою. Голка, досягаючи центральногопровідника кабелю, забезпечує необхідний контакт. Для того, щоб несталося замикання: на оплетку кабелю, голка в основі ізолюється.

Порівнюючи обидва способи підключення, необхідно відзначити, щоруйнує спосіб дає більш надійний контакт блоку доступу з коаксіальнимкабелем загального ланки моноканал. Однак розрізання коаксіального кабелю підбагатьох точках призводить до зниження надійності моноканал, бо обрив загальномуланки навіть в одній точці в цьому випадку веде до зупинки роботикомунікаційної підмережі. Крім того, багаторазове руйнування коаксіальногокабелю привносить перешкоди в його роботу за рахунок появи всілякихвідображень у точках розрізу. Тому все більше число виробниківвідмовляються від руйнівного способу, широко використовувався раніше, колинеобхідно було робити трохи відгалужень.

Неруйнівний спосіб забезпечує цілісність загального ланки. підвищуючинадійність і якість роботи моноканал. Використання даного способузабезпечує також підключення нових блоків доступу та відключення непотрібнихблоків доступу під час роботи мережі, без переривання її нормальногофункціонування. Моноканал (рис. 3.17) складається з блоків доступу іфізичного середовища. Завданням блоку доступу є забезпечення взаємодіїабонентських ланок з фізичним середовищем моноканал і виконання рядуфункцій, пов'язаних з передачею інформації через це середовище. Тому блокдоступу має три модулі. Два з них забезпечують пару з абонентськимланкою і моноканалом .. Їх структура визначається типом використовуванихабонентських каналів і фізичного середовища. Третій модуль блоку доступу йогологічна частина виконує функції:

- самодіагностики несправностей і передачі абонентськоїсистемі сигналу несправності,

- відключення блоку доступу (у випадку його несправності) від фізичного середовища та підключення його до фізичної середовищі,

- прийому сигналу з фізичного середовища і попередньої йогообробки,

- передачі сигналу в фізичну середу,

- прослуховування фізичного середовища з метою визначення її зайнятості.
Блок доступу зазвичай розташовується в важкодоступному місці поруч зфізичним середовищем, наприклад коаксіальним кабелем. Тому він виконується ввигляді закритої коробки, розташовується під підлогою або в стіні. Такерозміщення вимагає, щоб блок. доступу був досить надійним і отримувавнеобхідну йому харчування від абонентської системи. Загальна ланка моноканал• може стати антеною, вносить перешкоди в роботу блоку доступу та абонентськоїсистеми. Щоб цього не сталося, здійснюється гальванічна розв'язкаланцюгів блоку доступу та загального ланки моноканал. Розв'язка здійснюється задопомоги імпульсних трансформаторів.
Загальна ланка моноканал (ріс10-13) складається з одного або декількохсегментів - частин, кожна з яких не має жодного повторювача
(підсилювача). З'єднуються сегменти за допомогою повторювачів,відновлюють форму сигналу, яка спотворюється у міру проходженнясигналу через загальне ланка. Як загальне ланки моноканал найчастішевикористовують коаксіальний кабель. Однак при низьких швидкостях, що не перевищуютькількох сотень біт у секунду, його замінює кручена пари проводів абоплоский кабель.
Особливу увагу дослідників в останні роки привертає використання вмоноканалах волоконної оптики. Найбільш придатними для використаннясвітловодів є Зіркоподібні моноканали. Структура такого каналупоказана на рис. 15. Тут, на відміну від рис. 10, загальна ланка представленопарами світловодів, а в центрі зірки встановлений світловий розподільнийблок.

Загальналанка

Рис.15. Зіркоподібні моноканал виконаний на світловода

Абоненти моноканал оперують тільки електричними сигналами, а посвітловода передаються промені світла. Тому блоки доступу в схемі,наведеної на рис. 15, крім своїх звичайних функцій виконують операції,пов'язані з перетвореннями електричних сигналів у світлові і назад.
Технологічно джерело і перетворювач світла повинні бути точнопідключені до торця світловода. Тому зараз кожен світловод передаєінформацію тільки в одному напрямку. Внаслідок цього кожен проміньзіркоподібно загального ланки схеми, зображеної на рис. 10, представляєтьсяна рис. 15 двома світловода.
Розподільчий блок завдяки здійснюється в ньому змішанню світловихсигналів забезпечує передачу світла, отриманого за одним із променів, всімщо виходить з нього променів загального ланки. Число променів, а отже, ікількість підключаються до моноканалу абонентських систем можуть досягатисотень. Природно, що за наявності в моноканале абонентів джерело світлаповинен мати потужність, достатню для сприйняття, приймачами світла післярозподілу світла в розподільчому блоці на N частин. Світловоди використовуютьсяі в магістральних моноканалах. Однак через технічні труднощі,пов'язаних зі створенням відгалужень до блоків доступу, число останніх неперевищує поки десяти.
Моноканал є ефективним засобом з'єднання значного числаабонентських систем, що мають серйозні переваги:
Недоліки. Переваги:
- Можливість одночасної передачі даних й мови,
- Високі швидкості передачі інформації,
- Простота прокладки моноканал,
- Велика надійність роботи,
- Можливість підключення нових систем без зупинки інформаційно -обчислювальної мережі,
- Мала загальна довжина всіх ланок моноканал.
Разом з тим моноканал володіє і поряд недоліків:
- Висока вартість фізичного середовища,
- Сильні шуми, що з'являються в моноканале при великій кількості блоків доступу,

- відносно складні форми управління передачею.

3.2 Поліканал

Нерідко в інформаційно-обчислювальних мережах для передачі7 данихвикористовуються методологія і техніка стандартного кабельного телебачення,забезпечують особливо високу пропускну-здатність. Так якпродуктивність і швидкість передачі даних тут великі, то у фізичнійсередовищі виділяються частотні смуги. Тому через фізичне середовище, якої,як правило, є широкосмуговий коаксіальний кабель, передаютьсяаналогові (а не дискретні) сигнали.
Частотна смуга може виконувати ті ж функції, що і фізична середарозглянутого в попередньому пункті моноканал, - передавати інформаціювід абонентської системи-відправника до всіх абонентським системамінформаційно-обчислювальної мережі. Якщо забезпечити взаємодію такийчастотної смуги з необхідним числом блоків доступу, то отримаємокомунікаційну підмережа, що іменується частотним багатоточковим. каналом.
У випадках, коли це необхідно, в частотній смузі виділяється потрібне числочастотних, субполос, кожна з яких має невелику пропускнуздатність і забезпечує з'єднання. двох абонентських систем. Зв'язавшисубполосу з блоками доступу,. можна створити частотний двоточковим канал.
Назвемо поліканалом групу комунікаційних підмереж, • створених на базієдиної фізичної середовища, в якому за рахунок частотного ущільнення виділяєтьсябезліч логічних частотних дво-і багатоточечних каналів. По кожномучастотному каналу, що його виділяє в поліканале, інформація передаєтьсянакладанням сигналів на несучу частоту. Так як поліканал характеризуєтьсяшироким діапазоном частот переданих, то його нерідко називаютьширокосмуговим каналом.
У схемним відношенні поліканал виглядає так само, як і моноканал (мал.
3.10-3.12). Він складається з фізичного середовища і блоків доступу. Разом з тимлогічна структура поліканала істотно відрізняється від структуримоноканал. Головна відмінність полягає в тому, що моноканал утворює одну, аполіканал - групу комунікаційних підмереж. Тому на базі моноканалбудується один, а на основі поліканала - безліч комунікаційнихпідмереж.
Таким чином, через поліканал за К частотним каналах одночаснопередається До сигналів. Кількість частотних каналів може досягати сотень. Такяк поліканал утворює безліч двоточковим частотних каналів, він, якправило, має комутатор каналів. Завданням останнього є підключеннявільних двоточковим каналів до абонентських систем, яким необхіднопровести сеанс передачі даних.
Як було показано (рис.2), моноканал може мати чотири 'форми:зіркоподібну, деревоподібну, магістральну або кільцеву. Що ж стосуєтьсяполіканала, то через наявність у ньому значного числа паралельнофункціонуючих частотних каналів кільцева форма тут не використовується.
Кожен поліканал містить велику кількість односпрямований апаратів
(підсилювачів, расщепітелей, повторювачів і т. д.), тому частотні канали,виділяються в поліканале, передають інформацію тільки в один бік.
Існує (рис. 3.19) два методи передачі інформації в поліканале.
Перший з них полягає в тому, що в поліканале виділяються пари частотнихканалів, передача інформації за якими здійснюється на різнихчастотах (на рис. 3.19, а показана тільки одна пара каналів). Канал 1 тутзбирає блоки даних, що передаються абонентськими системами. Що ж стосуєтьсяканали 2, то він, навпаки, роздає цих систем отримані ним блокиданих. А так як канали працюють на різних частотах, то поліканал маєголовний перетворювач частоти. Його завданням є передача блоків,отриманих з каналу 1, в канал 2.

Існує (рис. 16) два методи передачі інформації в поліканале.
Перший з них полягає в тому, що в поліканале виділяються пари частотнихканалів, передача інформації за якими здійснюється на різнихчастотах (на рис. 3.19, а показана тільки одна пара каналів). Канал 1 тутзбирає блоки даних, що передаються абонентськими системами. Що ж стосуєтьсяканали 2, то він, навпаки, роздає цих систем отримані ним блокиданих. А так як канали працюють на різних частотах, то поліканал маєголовний перетворювач частоти. Його завданням є передача блоків,отриманих з каналу 1, в канал 2.

Другий метод передачі інформації полягає в тому, що кабель робить
(рис. 16,6) петлю в головній частині поліканала і завдяки цьому двічіпроходить повз всіх блоків доступу. Одна його частина (подканал 1а) збираєблоки даних, а другий (подканал 16) - роздає ці блоки. Такий поліканалназвемо петлеподібним.
Порівнюючи обидва методи, слід зазначити, що при використанні першого зних довжина дорогого поліканала (разом з каналоутворюючого елементами:повторювачами, расщепітелямі і т. д.) скорочується вдвічі. Однак при цьомуудвічі зменшується і пропускна здатність поліканала, бо одна йогополовина збирає, а другий - роздає ті ж блоки даних. Тому вибірметоду залежить від економічних факторів і необхідної пропускноїздатності поліканала.

Таким чином, у поліканале вся інформація передається через: головнийперетворювач частоти або в головну частину поліканала. Внаслідок цьогов поліканале шляхи, по яких передаються блоки даних, опиняються всередньому вдвічі довше, ніж у моноканале. Так, на рис. 17 показано шляхипередачі інформації з абонентської системи В абонентську систему як умоноканале (а), так і в частотному багатоточковим каналі поліканала (б). Піддругому випадку блоки проходять через головну частину поліканала. Тому їхшлях значно довший.

Логічна структура поли