один из трех способов. Эти способы характеризуются направлением потока
передаваемых данных: однонаправленный, двунаправленный попеременный,
двунаправленный одновременный. Иными словами эти способы называются
соответственно симплекс, полудуплекс, дуплекс.
[КС 8-17]
[ Симплекс ]
[ к рис. на стр. 8-18 (в поле рисунка)]
[1]Симплексная передача
[5]В случае симплексного канала передача информации ведется только одним
источником, остальные участники процесса осуществляют прием. Вся полоса
пропускания канала полностью доступна передатчику для связи с приемниками.
В симплексном канале передающий интерфейс не может вести прием информации,
а приемные интерфейсы не могут вести передачу.
Коммерческие широковещательные системы радио и телевидения используют
симплексные каналы.
[5]Преимущество:
- Недорогое оборудование.
Недостаток:
- Обеспечивается только однонаправленная связь.
[КС 8-18]
[ Полудуплекс ]
[ Сан Диего Лондон ]
[ Сан Диего Лондон ]
[ к рис. на стр. 8-19 (в поле рисунка)]
[1]Полудуплексная передача
[5]В случае полудуплексного канала каждый интерфейс функционирует в режимах
передачи и приема информации. Однако только по одному из интерфейсов в любой
момент времени ведется передача данных. Вся полоса пропускания канала
находится в распоряжении передающей стороны, так как передатчик не может
наряду с передачей данных вести прием информации. Использование канала
для передачи одним интерфейсом ограничивается тем, что им пользуется и другой
интерфейс.
Морское, авиационное, любительское радио, а также переносные рации
используют полудуплексные каналы.
[5]Преимущества:
- полудуплесная передача дешевле дуплексной, поскольку только один канал
используется для приема и передачи информации;
- возможен двунаправленный обмен данными.
[5]Недостатки:
- одновременно обе стороны не имеют возможности передавать данные;
- более дорогой способ по сравнению с симплексом, поскольку обе стороны
должны быть способны вести передачу;
- существуют определенные затраты (накладные расходы) на организацию
попеременной передачи данных.
[КС 8-19]
[ Дуплекс ]
[ к рис. на стр. 8-20 (в поле рисунка)]
[1]Дуплексная передача
[5]В случае дуплексного канала обе стороны имеют возможность одновременно
вести прием и передачу данных. Каждый интерфейс оснащен приемопередающей
аппаратурой.
Телефонные модемные системы обеспечивают дуплексные каналы.
[5]Преимущество:
- обе стороны могут вести одновременный обмен данными.
Недостаток:
- Наиболее дорогой способ передачи с точки зрения передающей среды и
применяемого оборудования, а также с позиции наращивания числа каналов
(увеличение полосы пропускания), так как для осуществления дуплексной
передачи необходимо одновременное существование двух приемопередающих
трактов.
[КС 8-20]
[ Типы передачи ]
[ Асинхронная передача ]
[ Старт Символ Паритет Стоп ]
[Старт Смв Прт Стоп Старт Смв Прт Стоп Старт Сив Прт Стоп Старт Смв ПРт Стоп]
[ Синхронная передача ]
[ Син Син Смв Смв Смв Смв СRС Конец ]
[ Син Син Графические данные CRC Конец ]
[ к рис. на стр. 8-21 (в поле рисунка) ]
[1]Типы передачи
[5]В данном разделе были рассмотрены среды передачи данных, с помощью которых
формируются маршруты для передачи информации от одного устройства другому.
Затронуты были также вопросы, касающиеся использования однонаправленных и
двунаправленных коммуникационных сред. Последняя тема данного раздела
посвящена проблеме синхронизации передаваемых данных.
Обсуждаются два типа синхронизации передачи данных: асинхронный и
синхронный. Рассматриваются основные характеристики каждого способа
синхронизации, включая методы формировыания кадра и методы контроля ошибок.
[5]Асинхронная передача
[5]Каждый символ при асинхронной передаче передается отдельно и сопровождается
соответствующей синхроинформацией. Данный тип передачи часто применяется в
тех случаях, когда источник информации поставляет символы для передачи через
произвольные, возможно неравные интервалы времени. Примером источника может
служить человек - оператор, осуществляющий ввод данных с помощью клавиатуры
терминала.
В случае асинхронной передачи все биты, составляющие символ, собираются
в кадр, и затем посылаются в виде единого массива передачи.
[КС 8-21]
[5]Синхросчетчики передатчика и приемника не поддерживаются в постоянном
синхронизированном состоянии. Но тогда приемник должен
уметь определять момент начала и момент конца символа. По этой причине
каждый передаваемый символ при формировании кадра обрамляется битами Старт
и Стоп.
По стартовому биту выполняется сброс синхросчетчика приемника таким образом,
чтобы его состояние соответствовало состоянию синхросчетчика передатчика.
При этом необходимая точность синхронизации должна поддерживаться по-крайней
мере в течение 8-11 отсчетов синхросчетчиков приемника и передатчика. Для
того, чтобы обозначить конец символа, в конце кадра передается стоповый
бит, который переводит приемник в режим ожидания следующего стартового бита.
[5]Контроль ошибок
[5]Один из способов обнаружения ошибок при асинхронной передаче
заключается в добавлении в конец кадра специального бита, называемого
битом паритета. При использовании схемы нечетного (odd) паритета для контроля
ошибок значение бита паритета выбирается таким образом, чтобы в передаваемом
кадре было нечетное число единиц. При использовании схемы четного (even)
паритета значение бита паритета выбирается так, чтобы в передаваемом кадре
было четное число единиц (включая бит паритета). Конечно же, приемник и
передатчик должны иметь согласованные схемы контроля паритета. С помощью
паритетных схем контроля ошибок нельзя обнаружить искажений символа,
связанных с множественной инверсией битов, не приводящей к нарушению четности.
[5]Итоги рассмотрения асинхронного типа передачи.
[5]Ниже приведены некоторые достоинства и недостатки асинхронного типа
передачи данных.
[5]Преимущества:
- устоявшаяся, несложная технология;
- недорогое оборудование (по сравнению с синхронным типом передачи), поскольку
для взаимодействия приемника и передатчика не требуется отдельных управляющих
сигналов.
[5]Недостатки:
- накладные расходы на передачу каждого символа составляют 20-30% ( Старт-
стоповое обрамление и бит паритета);
- множественное искажение битов символа может сделать бесполезным
применение паритетной схемы контроля ошибок;
- Низкая скорость передачи (по сравнению с возможностями синхронной передачи).
[КС 8-22]
[5]Синхронная передача
[5]Для некоторых приложений, таких как передача содержимого дисковых файлов,
необходимым является обеспечение возможности транспортировать большие блоки
данных. Передача больших блоков данных более эффективно осуществляется
методом синхронной передачи.
Синхронная передача может выполняться как в бит-ориентированном режиме, так
и в байт-ориентированном (символьном) режиме. Обычно данные буферизируются и
передаются в виде сообщения (кадра) в отличие от асинхронного типа передачи,
когда осуществляется транспортировка отдельно каждого символа. Поскольку
сообщение передается в виде блока, на приемной и передающей сторонах
синхросчетчики должны поддерживаться в синхронном состоянии. Это достигается
двумя способами:
- постоянной передачей отдельного синхронизирующего сигнала;
- применением самосинхронизирующего сигнала.
Каждый блок данных начинается с одного или более контрольных символов (обычно
называемых СИН), имеющих типичный размер 8 бит. Контрольные символы
распознаются приемником и воспринимаются как сигнал к началу приема данных.
Хотя все это похоже на асинхронный тип передачи, напомним, что контрольные
символы входят в обрамление целого блока данных.
Широко распространенным методом синхронной передачи является двоичная
синхронная передача в режиме полудуплекса в символьном виде, реализованная
фирмой IBM в синхронном протоколе передачи данных. Этот протокол имеет
ссылочное название протокол двоичной синхронной передачи и двоичного
синхронного управления, сокращенно - вisync или ВSC.
Бит-ориентированная синхронная схема передачи данных является более
эффективной, чем байт-ориентированная. Протоколы HDLC (High Level Data Link
Control) и SDLC (Synchronous Data Link Control) являются двумя наиболее
известными методами бит-ориентированной синхронной передачи данных. Оба
протокола подробно обсуждаются в последующих разделах.
[5]Контроль ошибок
[5]Как и в случае асинхронной передачи, синхронный метод передачи может
осуществлять обнаружение ошибок. Для этого часто используется
метод CRC (Cyclie-Redundancy Check). В методе CRC
блок данных обрабатывается в соответствии с некоторым алгоритмом, результат
вычислений зависит от содержимого блока данных. Результат вычислений
(контрольная сумма, называемая CRC) пристыковывается к блоку данных до
момента его передачи в линию. На приемной стороне с помощью того же алгоритма
получается результат, который сравнивается с принятой контрольной суммой CRC.
При несовпадении результата с контрольной суммой считается, что кадр был
искажен в ходе передачи. Метод CRC менее уязвим в случае множественной
инверсии битов, чем большинство методов фиксации ошибок при асинхронном типе
передачи данных.
[КС 8-23]
[5]Итоги рассмотрения синхронного типа передачи.
[5]Ниже приведены некоторые достоинства и недостатки синхронного типа
передачи данных.
[5]Преимущества: