Rozdział 6 Interfejs transmisji danych

William Stallings
Data and Computer
Communications
Rozdział 6
Interfejs transmisji danych
Transmisja synchroniczna i
asynchroniczna
Transmisja wymaga istnienia mechanizmu do
synchronizacji nadajnika i odbiornika
Dwa rozwiązania
Asynchronicznie
Synchronicznie
1
Asynchronicznie
Przesyłanie danych po jednym znaku na raz
5 do 8 bitów
O synchronizacje musimy zadbać tylko w
obrębie znaku
Resynchronizacja następuje z każdym znakiem
Asynchronicznie - diagram
2
Asynchronicznie - zachowanie
W ciągłym strumieniu odstęp pomiędzy znakami jest
stały (długość elementu stop)
W stanie ‘bierny’ odbiornik szuka przejścia z 1 do 0
Następnie próbkuje siedem kolejnych interwałów
(długości znaku)
Następnie szuka następnego przejścia z 1 na 0
Proste
„Tanie”
Narzut 2 lub 3 bity na znak (~20%)
Dobre dla danych z dużymi przerwami pomiędzy
znakami (klawiatura)
Synchronicznie - na poziomie
bitów
Blok danych transmitowany bez bitów startu lub
stopu
Zegary muszą być zsynchronizowane
Można do tego celu użyć osobnej linii
„zegarowej”
Dobre na krótkie dystanse
Podatne na zakłócenia i słabnięcie sygnału
Można zagnieżdżać sygnał zegara w danych
Kodowanie Manchester
Częstotliwość nośna (analogowo)
3
Synchronicznie - na poziomie
bloków
Konieczność wskazania początku i końca bloku
Użycie preambuły i zakończenia
n.p. seria SYN (znak 0x016)
N.p. blok ciągów 11111111 zakończony 11111110
Bardziej efektywne (mniejsze narzuty) niż w
przypadku transmisji asynchronicznej
Synchronicznie - diagram
4
Konfiguracja linii transmisyjnej
Topologia
Fizyczne rozmieszczenie komputerów na medium
Punkt-punkt
Multipunkt
⌧Komputery i terminale, obszar sieci lokalnej
Half duplex
Tylko jedna stacja może nadawać w danej chwili
Wymaga jednej linii transmisyjnej
Full duplex
Jednoczesna transmisja i odbieranie danych pomiędzy dwiema
stacjami
Wymaga dwóch linii transmisyjnych (albo tłumików echa)
Konfiguracja tradycyjna
5
Pośredniczenie
Urządzenia przetwarzające dane (data terminal
equipement, DTE) nie zawierają (na ogół) urządzeń do
transmisji danych
Potrzebny jest interfejs, pośrednik nazywany
‘urządzeniem kończącym obwód’ (data circuit
terminating equipement, DCE)
n.p. modem, karta sieciowa
DCE wysyła bity poprzez medium
DCE dostarcza dane oraz informacje kontrolne do DTE
Poprzez łącza wymiany danych
Wymagany jest wyraźnie zdefiniowany standard interfejsu
Charakterystyki interfejsu
Mechaniczne
Wtyczki
Elektryczne
Napięcie, taktowanie, kodowanie
Funkcjonalne
Dane, kontrola, taktowanie, uziemienie
Proceduralne
Kolejność wydarzeń
6
V.24/EIA-232-F
ITU-T v.24
Definiuje tylko funkcjonalne i proceduralne
Odnosi się do innych standardów w celu określenia
elektrycznych i mechanicznych
EIA-232-F (USA)
RS-232
Mechaniczne ISO 2110
Elektryczne v.28
Funkcjonalne v.24
Proceduralne v.24
Specyfikacja mechaniczna
7
Specyfikacja elektryczna
Sygnały cyfrowe
Wartości interpretowane jako dane, lub dane
kontrolne, w zależności od złącza
Napięcie niższe niż -3V to jedynka, więcej niż
+3V to zero (NRZ-L)
Przepustowość <20kbps
Odległość <15m
Złącze kontrolne: mniej -3V oznacza wyłączenie,
+3V włączenie
Specyfikacja funkcjonalna
(Tabelka w Stallingsie, rozdział 6)
8
Lokalna i zdalna pętla
Specyfikacja proceduralna
n.p. asynchroniczny modem na prywatnej lini
Gdy włączony i gotowy, modem (DCE) zgłasza DCE
Ready
Gdy DTE jest gotowe nadawać, zgłasza Request to Send
W half dupleksie blokuje to odbieranie
Modem odpowiada sygnałem Clear to Send gdy jest
gotowy
DTE wysyła dane
Gdy dane przychodzą, modem zgłasza Receive Line
Signal Detector i dostarcza dane
9
Połączenie modemowe (1)
Połączenie modemowe (2)
10
Połączenie modemowe (3)
Null Modem
11
ISDN - diagram interfejsu
fizycznego
Interfejs fizyczny ISDN
Połączenie pomiędzy urządzeniem
terminalowym (DTE) i urządzeniem sieciowym
(DCE)
ISO 8877
Kable zakończone złączami 8 stykowymi
Wysyłanie/nadawanie przenosi zarówno dane
jak i dane kontrolne
12
ISDN - specyfikacja elektryczna
Transmisja zrównoważona
Transmisja na dwóch liniach (n.p. skrętka)
Sygnały płyną w jednym przewodniku w jedną stronę a w
drugim w drugą
Sygnalizowanie różnicowe
Wartość zależna od kierunku napięcia
Bardziej odporne na zakłócenia (również mniej ich generuje)
(Niezrównoważone, n.p. RS-232 używa pojedynczej linii
sygnałowej i masy)
Kodowanie zależne jest od prędkości transferu
Basic rate 192kbps używa pseudotrójkowego
Primary rate używa AMI (alternative mark inversion) i B8ZS lub
HDB3
Dalsze informacje
Stallings, rozdział 6
Strony WWW ITU-T odnośnie specyfikacji v.
Strony WWW o ISDN
13