Коммуникационные подсети (стр. 4 из 5)

- отключения блока доступа (в случае его неисправности) от

физической среды и подключения его к физической среде,

- приема сигнала из физической среды и предварительной его обработки,

- передачи сигнала в физическую среду,

- прослушивания физической среды с целью определения ее занятости.

Блок доступа обычно располагается в труднодоступном месте рядом с физической средой, например коаксиальным кабелем. Поэтому он выполняется в виде закрытой коробки, располагаемой под полом либо в стене. Такое размещение требует, чтобы блок .доступа был достаточно надежным и получал необходимое ему питание от абонентской системы. Общее звено моноканала может •стать антенной, вносящей помехи в работу блока доступа и абонентской системы. Чтобы этого не произошло, осуществляется гальваническая развязка цепей блока доступа и общего звена моноканала. Развязка осуществляется при помощи импульсных трансформаторов.

Общее звено моноканала (рис10—13) состоит из одного либо нескольких сегментов — частей, каждая из которых не имеет ни одного повторителя (усилителя). Соединяются сегменты при помощи повторителей, восстанавливающих форму сигнала, которая искажается по мере прохождения сигнала через общее звено. В качестве общего звена моноканала чаще всего используют коаксиальный кабель. Однако при низких скоростях, не превышающих нескольких сотен бит в секунду, его заменяет витая пара проводов либо плоский кабель.

Особое внимание исследователей в последние годы привлекает использование в моноканалах волоконной оптики. Наиболее подходящими для использования световодов являются звездообразные моноканалы. Структура такого канала показана на рис. 15. Здесь, в отличие от рис. 10, общее звено представлено парами световодов, а в центре звезды установлен световой распределительный блок.

Общее

звено

Рис.15. Звездообразный моноканал выполненный на световодах

Абоненты моноканала оперируют только электрическими сигналами, а по световодам передаются лучи света. Поэтому блоки доступа в схеме, приведенной на рис. 15, кроме своих обычных функций выполняют операции, связанные с преобразованиями электрических сигналов в световые и обратно.

Технологически источник и преобразователь света должны быть точно подключены к торцу световода. Поэтому сейчас каждый световод передает информацию только в одном направлении. Вследствие этого каждый луч звездообразного общего звена схемы, изображенной на рис. 10, представляется на рис. 15 двумя световодами.

Распределительный блок благодаря осуществляемому в нем смешению световых сигналов обеспечивает передачу света, полученного по одному из лучей, всем исходящим из него лучам общего звена. Число лучей, а следовательно, и количество подключаемых к моноканалу абонентских систем могут достигать сотен. Естественно, что при наличии в моноканале абонентов источник света должен иметь мощность, достаточную для восприятия, приемниками света после деления света в распределительном блоке на N частей. Световоды используются и в магистральных моноканалах. Однако из-за технических трудностей, связанных с созданием ответвлений к блокам доступа, число последних не превышает пока десяти.

Моноканал является эффективным средством соединения значительного числа абонентских систем, имеющим серьезные преимущества:

Недостатки. Достоинства:

- возможность одновременной передачи данных и речи,

- высокие скорости передачи информации,

- простота прокладки моноканала,

- большая надежность работы,

- возможность подключения новых систем без остановки информационно-вычислительной сети,

- малая общая длина всех звеньев моноканала.

Вместе с тем моноканал обладает и рядом недостатков:

- высокая стоимость физической среды,

- сильные шумы, появляющиеся в моноканале при большом числе блоков доступа,

- относительно сложные формы управления передачей.

3.2 Поликанал

Нередко в информационно-вычислительных сетях для передачи7 данных используются методология и техника стандартного кабельного телевидения, обеспечивающие особенно высокую пропускную-способность. Так как производительность и скорость передачи данных здесь велики, то в физической среде выделяются частотные полосы. Поэтому через физическую среду, которой, как правило, является широкополосный коаксиальный кабель, передаются аналоговые (а не дискретные) сигналы.

Частотная полоса может выполнять те же функции, что и физическая среда рассмотренного в предыдущем параграфе моноканала, — передавать информацию от абонентской системы-отправителя ко всем абонентским системам информационно-вычислительной сети. Если обеспечить взаимодействие такой частотной полосы с необходимым числом блоков доступа, то получим коммуникационную подсеть, именуемую частотным многоточечным .каналом.

В случаях, когда это необходимо, в частотной полосе выделяется нужное число частотных, субполос, каждая из которых имеет небольшую пропускную способность и обеспечивает соединение .двух абонентских систем. Связав субполосу с блоками доступа, .можно создать частотный двухточечный канал.

Назовем поликаналом группу коммуникационных подсетей, •созданных на базе единой физической среды, в которой за счет частотного уплотнения выделяется множество логических частотных двух- и многоточечных каналов. По каждому частотному каналу, выделяемому в поликанале, информация передается наложением сигналов на несущую частоту. Так как поликанал характеризуется широким диапазоном передаваемых частот, то его нередко называют широкополосным каналом.

В схемном отношении поликанал выглядит так же, как и моноканал (рис. 3.10—3.12). Он состоит из физической среды и блоков доступа. Вместе с тем логическая структура поликанала существенно отличается от структуры моноканала. Главное отличие состоит в том, что моноканал образует одну, а поликанал — группу коммуникационных подсетей. Поэтому на базе моноканала строится одна, а на основе поликанала — множество коммуникационных подсетей.

Таким образом, через поликанал по К частотным каналам одновременно передается К сигналов. Число частотных каналов может достигать сотен. Так как поликанал образует множество частотных двухточечных каналов, он, как правило, имеет коммутатор каналов. Задачей последнего является подключение свободных двухточечных каналов к абонентским системам, которым необходимо провести сеанс передачи данных.

Как было показано (рис. 2), моноканал может иметь четыре 'формы: звездообразную, древовидную, магистральную либо кольцевую. Что же касается поликанала, то из-за наличия в нем значительного числа параллельно функционирующих частотных каналов кольцевая форма здесь не используется.

Каждый поликанал содержит большое число однонаправленных аппаратов (усилителей, расщепителей, повторителей и т. д.), поэтому частотные каналы, выделяемые в поликанале, передают информацию только в одну сторону.

Существует (рис. 3.19) два метода передачи информации в поликанале.

Первый из них заключается в том, что в поликанале выделяются пары частотных каналов, передача информации по которым осуществляется на различных частотах (на рис. 3.19,а показана только одна пара каналов). Канал 1 здесь собирает блоки данных, передаваемые абонентскими системами. Что же касается канала 2, то он, наоборот, раздает этим системам полученные им блоки данных. А так как каналы работают на разных частотах, то поликанал имеет головной преобразователь частоты. Его задачей является передача блоков, полученных из канала 1, в канал 2.

Существует (рис. 16) два метода передачи информации в поликанале.

Первый из них заключается в том, что в поликанале выделяются пары частотных каналов, передача информации по которым осуществляется на различных частотах (на рис. 3.19,а показана только одна пара каналов). Канал 1 здесь собирает блоки данных, передаваемые абонентскими системами. Что же касается канала 2, то он, наоборот, раздает этим системам полученные им блоки данных. А так как каналы работают на разных частотах, то поликанал имеет головной преобразователь частоты. Его задачей является передача блоков, полученных из канала 1, в канал 2.

Второй метод передачи информации заключается в том, что кабель делает (рис. 16,6) петлю в головной части поликанала и благодаря этому дважды проходит мимо всех блоков доступа. Одна его часть (подканал 1а) собирает блоки данных, а вторая (подканал 16) — раздает эти блоки. Такой поликанал назовем петлеобразным.

Сравнивая оба метода, следует отметить, что при использовании первого из них длина дорогостоящего поликанала (вместе с каналообразующими элементами: повторителями, расщепителями и т. д.) сокращается вдвое. Однако при этом вдвое уменьшается и пропускная способность поликанала, ибо одна его половина собирает, а вторая — раздает те же блоки данных. Поэтому выбор метода зависит от экономических факторов и необходимой пропускной способности поликанала.

Таким образом, в поликанале вся информация передается через: головной преобразователь частоты либо в головную часть поликанала. Вследствие этого в поликанале пути, по которым передаются блоки данных, оказываются в среднем вдвое длиннее, чем в моноканале. Так, на рис. 17 показаны пути передачи информации из абонентской системы В абонентскую систему как в моноканале (а), так и в частотном многоточечном канале поликанала (б).Во втором случае блоки проходят через головную часть поликанала. Поэтому их путь значительно длиннее.