Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Службы, примитивы и протоколы: соотношение и различие.

Службы и протоколы являются различными понятиями. Различие между ними столь важно, что мы хотели бы еще раз обратить на него ваше внимание. Служба (или сервис) — это набор примитивов (операций), которые более низкий уровень предоставляет более высокому. Служба определяет, какие именно операции уровень будет выполнять от лица своих пользователей, но никак не оговаривает, как должны реализовываться эти операции. Служба описывает интерфейс между двумя уровнями, в котором нижний уровень является поставщиком сервиса, а верхний — его потребителем.

Напротив, протокол — это набор правил, описывающих формат и назначение кадров, пакетов или сообщений, которыми обмениваются объекты одного ранга внутри уровня. Объекты используют протокол для реализации определений своих служб. Они могут менять протокол по желанию, при условии, что при этом остаются неизменными службы, предоставляемые ими своим пользователям. Таким образом, служба и про- токол оказываются практически независимыми. Это — ключевое понятие, которое должен хорошо понять любой проектировщик сетей.

Повторим этот важный момент, службы — это нечто, связанное с межуровневыми интерфейсами, тогда как протоколы связаны с пакетами, передающимися объектами одного уровня, расположенными на разных машинах. Это показано на рис. 1.16. Очень важно не путать эти два понятия.

22.

23. Квантование, шум квантования

Квантование - разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов.

Простейшим видом квантования является деление целочисленного значения на натуральное число, называемое коэффициентом квантования. Квантование приводит сигнал к заданным значениям, то есть, разбивает по уровню сигнала (на графике — по вертикали). Сигнал, к которому применены дискретизация и квантование, называется цифровым. При оцифровке сигнала количество уровней квантования называют также глубиной дискретизации или разрядностью. Глубина дискретизации измеряется в битах и обозначает количество бит в двоичном слове, выражающих амплитуду сигнала. Чем больше глубина и частота дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому. Виды квантования: однородное (разбиение диапазона значений на отрезки равной длины) и квантование по уровню (представление величины отсчётов цифровыми сигналами).

Шум квантования — ошибки, возникающие при оцифровке аналогового сигнала. В зависимости от типа аналого-цифрового преобразования могут возникать из-за округления (до определённого разряда) сигнала или усечения (отбрасывания младших разрядов) сигнала. Шум квантования можно представить как аддитивный дискретный сигнал e(nT), учитывающий ошибки квантования. Если d(nT) - входной сигнал квантователя, а F[] - его передаточная функция, то имеем следующую линейную модель шума квантования .

24. Фазовая и групповая задержки

Фазовая задержка фильтра – это величина временной задержки, которую испытывает каждый частотный компонент сигнала при прохождении через фильтр. Групповая задержка – это средняя временная задержка составного сигнала. Математически фазовая задержка равна .

Групповая задержка: . Фильтр с нелинейной фазовой характеристикой будет искажать фазу сигнала, проходящего через этот фильтр. Это объясняется тем, что частотные компоненты сигнала будут задерживаться на величину, не пропорциональную частоте, нарушая, таким образом, их гармоническую связь. Подобное нарушение нежелательно во многих ситуациях и его можно избежать, используя фильтры с линейными фазовыми характеристиками в рабочем диапазоне частот. Фазовая задержка фильтра является линейной, если импульсная характеристика фильтра обладает положительной симметрией, фазовая характеристика в этом случае является просто функцией длины фильтра. Существует важное ограничение – фильтры, имеющие отрицательную симметрию, не могут быть фильтрами нижних частот, а фильтры, имеющие положительную симметрию, не могут быть фильтрами верхних частот. Фазовые характеристики фильтра Чебышёва II рода — фазо-частотная характеристика и фазовая задержка — представлены на рисунке. Фазо-частотная характеристика показывает распределение по частоте смещения фазы выходного сигнала относительно входного. Фазовая задержка определяется как частное от деления фазо-частотной характеристики на частоту и характеризует распределение по частоте временного смещения выходного сигнала относительно входного

Амплитудная характеристика и групповая задержка показаны на графике ниже. Можно видеть, что пульсации амплитуды приходятся на полосу подавления, а не на полосу пропускания

25. Векторное представление модуляции BPSK, QAM, QPSK

BPSK - одна из простейших схем, в которой символ «0» передается несущей с фазовым сдвигом 180, а «1» - несущей без сдвига фазы.

На рисунке: a(t) – фазо-модулированный сигнал; b(t) – модулирующий сигнал, т.н. видео-сигнал; c(t) – несущее колебание. При модуляции BPSK векторное представление дает два противофазных(180º) вектора. Наборы сигналов, которые могут быть представлены подобными

противофазными векторами, называются антиподными.

При квадратурной амплитудной модуляции (QAM) передаваемый сигнал модулирует и амплитуду, и фазу несущего колебания. Это происходит одновременно и независимо. Можно сказать, что если немодулированная несущая имеет вид , то в результате квадратурной амплитудной модуляции такой несущей сигналами uI и uQпередаваемый сигнал будет выглядеть так . Представление сигналов в виде суммы квадратурных составляющих подсказывает простой способ их формирования в квадратурном модуляторе. Квадратурный модулятор является универсальным устройством, которое может быть использовано для получения сигнала линейно-модулированной несущей с двумя боковыми полосами, включая такие виды, как фазовая и амплитудно-фазовая модуляции.

Из теории связи известно, что наивысшей помехоустойчивостью обладает двоичная фазовая модуляция BPSK. Однако в ряде случаев за счет уменьшения помехоустойчивости канала связи можно увеличить его пропускную способность. Более того, при применении помехоустойчивого кодирования можно более точно планировать зону, охватываемую системой мобильной связи. В четырехпозиционной фазовой модуляции (QPSK) используются четыре значения фазы несущего колебания. В этом случае фаза y(t) сигнала, должна принимать четыре значения: 0°, 90°, 180° и 270°. Однако чаще используются другие значения фаз: 45°, 135°, 225° и 315°. Такой вид представления квадратурной фазовой модуляции приведен на рисунке

На этом же рисунке представлены значения бит, передаваемых каждым состоянием фазы несущего колебания. Каждое состояние осуществляет передачу сразу двух бит полезной информации. При этом содержимое бит выбрано таким образом, чтобы переход к соседнему состоянию фазы несущего колебания за счет ошибки приема приводил не более чем к

одиночной битовой ошибке.

26. Дискретная мультитональная модуляция

Суть его состоит в разделении всего спектра местной линии шириной 1,1 МГц на 256 независимых каналов по 4312,5 Гц в каждом. Канал 0 — это POTS (название телефонной сети). Каналы с 1 по 5 не используются, чтобы голосовой сигнал не имел возможности интерферировать с информационным. Из оставшихся 250 каналов один занят контролем передачи в сторону провайдера, один — в сторону пользователя, а все прочие доступны для передачи пользовательских данных. В принципе, каждый из свободных каналов может быть использован для полнодуплексной передачи, однако из-за помех, взаимной интерференции и т. д. практически это не реализуется. Провайдер может самостоятельно определять, сколько каналов использовать для входящего трафика, сколько для исходящего. Технически возможно осуществлять такое разделение в пропорции 50/50, но фактически большинство провайдеров предоставляет 80-90 % пропускной способности для передачи в сторону абонентов, исходя из их реальных потребностей. Обычно под исходящий трафик пользователю отводится 32 канала, по всем остальным информационным каналам он может принимать данные. В целях увеличения пропускной способности можно несколько последних каналов сделать дуплексными, однако это потребует введения в строй дополнительных схем, исключающих образование эха. Сами данные передаются с помощью метода модуляции QAM.

(инфа с другого источника): Дискретная мультитональная модуляция (DMT), называемая также модуляцией на нескольких несущих, представляет собой метод, применяемый для передачи данных по каналам, в которых возможны линейные искажения, или для передачи данных через двухпроводные телефонные линии, в том числе по несимметричным цифровым абонентским линиям (ADSL). В последнем случае для передачи данных через двухпроводную линию требуется значительное время для осуществления процесса передачи по сравнению с размером блока данных, что может вызывать дополнительные ошибки в приемном устройстве. Целью изобретения является разработка цифрового приемника сигнала с мультитональной модуляцией, который имеет динамический эквалайзер, производящий меньшее число действий в единицу времени для получения требуемого результата. Согласно изобретению, цифровое приемное устройство имеет аналого-цифровой конвертер, принимающий сигнал с дискретной мультитональной модуляцией, а также динамический эквалайзер, соединенный на выходе потока данных с аналого-цифровым конвертором. Динамический эквалайзер в свою очередь имеет цифровой фильтр с фиксированными коэффициентами, что необходимо для упрощенной адаптации. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, предлагается использовать фиксированные коэффициенты цифрового фильтра, являющиеся целочисленными величинами. Это упрощает процесс обработки по сравнению с использованием коэффициентов с плавающей запятой.

27. Стандарт 802.11s: доступ и синхронизация

Mesh-сети – новый перспективный класс широкополосных беспроводных сетей передачи мультимедийной информации, который в ближайшие годы найдет широкое применение при построении локальных и распределенных городских беспроводных сетей (альтернатива WiMAX), при разворачивании мультимедийных сенсорных сетей. Mesh-сети описывает стандарт IEEE 802.11s. Отметим, что изменения в стандарте IEEE 802.11s практически не затрагивают физический уровень. Все нововведения относятся к МАС-подуровню канального уровня. Отличие МАС-пакетов 802.11s заключается в наличии mesh-заголовка в начале поля данных. Этот заголовок присутствует в пакетах данных тогда и только тогда, когда они передаются от mesh-узла к mesh-узлу по установленному между ними соединению. Детерминированный доступ в mesh-сети (Mesh Deterministic Access – MDA) – это опциональный механизм, позволяющий получать доступ к среде в заранее зарезервированные временные интервалы. Это снижает конкуренцию доступа к среде передачи, что позволяет существенно увеличить вероятность своевременной доставки данных, чувствительных к задержкам (аудио- и видеопотоки, данные с высоким приоритетом и т.п.)

MDA-соединение может быть установлено только между станциями, поддерживающими данный механизм. Обязательный для всех устройств стандарта 802.11s профиль использует гибридный беспроводной mesh-протокол маршрутизации (HWMP, Hybrid Wireless Mesh Protocol) и метрику времени передачи в канале (Airtime Link Metric). Механизм установки соединений основан на периодической посылке стандартного сообщения "открыть соединение". В ответ на него может быть получено сообщение "подтверждение соединения" или "закрытие соединения". Для каждого установленного соединения предусмотрено время жизни, в течение которого оно должно быть использовано либо подтверждено. Стандарт IEEE 802.11 поддерживает два режима работы беспроводных сетей: hot spot и ad hoc. В режиме hot spot одна из станций работает в качестве точки доступа, и данные могут передаваться только между точкой доступа и другими станциями сети. В режиме ad hoc передача возможна между любыми двумя станциями. В режиме hot spot точка доступа регулярно рассылает специальные кадры – биконы (beacon), главная цель которых заключается в синхронизации часов станций и информировании о сервисах и режимах работы, которые поддерживает точка доступа. Синхронизация внутренних часов важна как для физического, так и для канального уровней. Например, в режиме модуляции с расширением спектра методов частотных скачков (FHSS) необходимо гарантировать, что переключение всех станций на новую частоту происходит одновременно. Также синхронизация важна для работы режима энергосбережения. В режиме ad hoc биконы выполняют ту же функцию, что и в режиме hot spot. Но процесс передачи бикона является распределенным, т.е. в нем участвуют все станции. Узлы mesh-сети МР могут, но не обязаны поддерживать глобальную синхронизацию в сети. Соответственно, они подразделяются на синхронные и асинхронные МР.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...