Retele pentru comunicatii de date

RETELE PENTRU COMUNICATII DE DATE

1. Introducere

O retea de T.D. (RCD) este un ansamblu de mijloace de calcul (terminale si/sau calculatoare centrale) interconectate prin linii de legatura pentru ca datele sa fie transferate intre terminale si/sau calculatoare.

Reteaua se numeste informationala daca transferul de date se face in vederea transmiterii unor informatii (meteorologice, documentare, stiintifice) de la baza de date la utilizatori.

Datele pot fi transmise prin retea si in vederea prelucrarilor la distanta cu ajutorul calculatoarelor si in acest caz se numeste reteaua de comunicatii intre calculatoare.

Celelalte doua tipuri de transferuri de date se fac separat sau impreuna.

Asupra conceptului de terminal trebuie facute urmatoarele precizari. In reteaua de date, in general, prin terminal se intelege un punct de acces al unui utilizator la un centru de prelucrare distant/local/gazda, acces executat prin intermediul unei retele de transport a informatiei.

Terminalul este dotat cu o capacitate de prelucrare mai mica in general decat cea a gazdei, executand distinctia gazda – terminal. Din punct de vedere al transportului prin retea, toate punctele in care reteaua nu mai are continuitate sunt denumite terminale ale retelei, chiar daca exista capacitatea de prelucrare la nivel inalt a informatiei inclusa in terminalul respectiv.

Terminalele de date sunt elemente componente ale sistemului de comunicatii constituind (sursa) receptorul de date. Utilizatorul are acces in retelele de date prin intermediul terminalului de date.

Exista o varietate insemnata de terminale de date, de aceea este greu de impus o clasificare. In functie de anumite caracteristici tehnice se folosesc urmatoarele denumiri acceptate:

- terminal de tip conversational cu operare in dialog fata de terminalul cu prelucrare in laturi (batch processing) care opereaza asupra laturilor de date;

- terminale programabile si neprogramabile de utilizator;

- terminale cu memorii tampon si fara memorii tampon (MT);

- terminale cu claviatura si imprimanta;

- terminale cu vizualizare pe ecran (display);

- terminale specializate.

R.C.D. se clasifica dupa mai multe criterii. Daca ne referim la subreteaua de comunicatii sunt:

- reteaua plasa sau cu interconectare totala;

- reteaua poligonala sau inel;

- retea in arbore cu mai multe nivele;

- retele neregulate;

- retele mixte care interconecteaza mai multe retele din tipurile precedente. In practica retelele mari au structuri topologice mixte.

Reteaua C.D. are configuratiile:

- retea cu topologie radiala;

- retea cu topologie inelara;

- retea cu topologie mixta.

Elemente componente:

- terminale – utilizator (gazda (T);

- centre de comutatie (noduri de retea) C;

- jonctiunile intre centre (J);

- jonctiunile externe pentru legarea cu alte retele (JE); include intre ele si sistemele de transmisiune la distanta.

Functiile elementelor componente:

T – executa procesele de aplicatii pentru utilizatori.

C – executa comutatia (stabilirea de conexiuni permanente, semipermanente, temporale intre terminale) si asigura dirijarea informatiei in retea;

J – asigura transmisia eficienta (eventual prin multiplexare) a informatiilor prin retea, pe diverse medii de transmisie;

JE – conecteaza reteaua cu alte retele asigurand interfetele electrice si functionale pentru adaptare.

Din punct de vedere al managementului de retea, de obicei terminalele nu intra in raspunderea operatorului de retea (care asigura numai transportul) ci in cea a utilizatorului. In retelele complexe centrele (C) pot executa si prelucrari de nivel superior in afara functiei de transport propriu-zis.

2. Utilizarea retelei de comunicatii pentru transmisii de date

Transmiterea datelor prin reteaua de comunicatii se realizeaza cu viteze adecvate conform caracteristicilor cailor de transmisii prezentate in tabelul nr.7.1.

Tabelul 7.1.

Viteza bit/s	50    200 300 600 1,2K 2,4K 4,8K 9,6K 19,2K48K 64K 72K 2048K
Tipul cailor	telegra- fice	telefonice vocale	telefonice vocale de calitate superioara	specializate pentru CD in banda de baza	grup primar de cai telefonice	digitale cu MIC
Tipul retelei	telegra- fice sau telex	telefonica comutata sau cir – cuite inchiriate	telefonica comutata sau cir – cuite inchiriate	telefonica necomutata pe distante scurte	telefonica pe distante lungi	telefonica digitala
Avize CCITT	V24	V21, V23, V26, V26bis	V27, V27bis, V27 tert, V29

V – seria pentru CD folosind retelele telefonice

X – recomandarile privind RCD.

2.1. Introducerea datelor in canalul de comunicatii

Reteaua telegrafica comutata sau reteaua telex permit stabilirea unor legaturi care sunt permise oricaror semnale digitale cu viteze de 50 – 200 b/s.

Reteaua telefonica cu comutatie automata se foloseste pentru CD cu viteze mai mari de 9600 b/s. Stabilirea legaturilor telefonice se face cu terminale telefonice care se comuta la modemurile de transmitere a datelor prin calea telefonica. Pana la viteza de 1200 b/s datele pot fi trimise simplex sau semiduplex fara dificultati, peste viteza de transmitere de 1200 b/s sunt necesare masuri speciale pentru corectia distorsiunilor de timp de propagare de grup si pentru protectia la perturbatii.

Transmisiunile duplex cu viteze mai mari de 300 b/s necesita modemuri si circuite de calitate. O varianta care permite imbunatatirea calitatii circuitelor o reprezinta circuitele inchiriate la care se insereaza unele caractere ale distorsiunilor de timp, de propagare, de grup.

Fig. 7.4. Atenuarea pentru cai telefonice (aviz M1020)

Fig. 7.5. Timpul de propagare pentru cai telefonice (aviz M1020)

Reteaua telefonica actuala ofera cabluri metalice pentru CD care prezinta o atenuare crescatoare cu . Perechile cablurilor urbane sunt utilizate pentru debite binare cuprinse intre 600 b/s si 72 Kb/s ce sunt introduse in circuit prin modemuri in banda de baza (BB) direct sau prin multiplexare.

a

b

MUX - multiplexor ; MBB - modem in banda de baza

Fig. 7.6. Conectarea surselor de date la circuit prin modemuri in banda de baza: a) direct; b) prin multiplexor

Circuitele de date sunt organizate folosind grupele de cai ale  sistemului telefonic multiplex. In cazul utilizarii grupului primar printr-un sistem cu CD se transmit date cu viteze de 48, 56, 64, 72 Kb/s. Introducerea datelor in canalul de comunicatii de banda larga (60-108 KHz) se face prin intermediul unui circuit in banda de baza printr-un modem corespunzator avizului V 36. Circuitul telefonic de banda larga necesita adaptari legate de corectarea distorsiunilor si de deplasarea frecventei pilot in afara benzii ocupate de semnalul de date.

In cazul utilizarii canalelor numerice din sistemul MIC, introducerea datelor la un multiplexor primar cu debitul 2048 Kb/s necesita multiplexarea in trepte a debitului de la utilizator pana la valoarea de 64 Kb/s. Aceasta reprezinta si debitul pe un canal telefonic, dar neutilizand modemuri complicate.

2.2. Reprezentarea electrica a datelor

In CD informatia transmisa este discreta, fiind exprimata prin simboluri (caractere alfanumerice). Pentru a transmite informatia in forma discreta, sunt necesare cel putin doua simboluri distincte. Intr-un limbaj pot fi intalnite 50 – 100 caractere tiparite (litere, cifre, semne de punctuatie). In transmiterea si prelucrarea informatiei discrete este de dorit trimiterea numarului simbolurilor distincte folosite, pentru a reduce probabilitatea de eroare si simplifica echipamentul.

Un numar mic de simboluri distincte se grupeaza in coduri pentru a reprezenta toate caracterele tiparite ale unui limbaj.

Folosind un sistem binar de reprezentare si grupand simbolurile in grupuri de cate 6, se obtin 2⁶ = 64 combinatii distincte pentru reprezentarea tuturor caracterelor uzuale. In transmiterea si prelucrarea informatiilor aceste simboluri sunt reprezentate prin semnale electrice.

Criteriile care stau la baza alegerii unei anumite reprezentari sunt diverse. De regula fiecarui simbol ii corespunde o diferenta de potential continuu. Aceste semnale se numesc primare sau semnale in banda de baza (baseband signals).

Transmiterea succesiva, unul dupa altul, a simbolurilor ce reprezinta datele se numeste transmisiune serie. In situatia unei transmisiuni paralele, mai multe simboluri, care reprezinta adesea un caracter sunt transmise simultan.

Pentru identificarea simbolurilor la receptie este necesara separarea lor individuala, din aceasta cauza se disting doua tipuri de transmisiuni, transmisiune sincrona si transmisiune asincrona.

In cazul transmisiunilor sincrone, simbolurile serie transmise fara pauza au aceeasi durata. Receptorul trebuie sa recunoasca aceasta durata si sa fie in sincronism cu simbolurile primite, adica sa se sondeze semnalul receptionat la intervale egale cu durata unui simbol si sa ia decizia la fiecare sondare asupra tipului de simbol primit. Este necesara existenta si transmiterea unei informatii suplimentare, numita „informatie de timp“ care permite determinarea momentului aparitiei fiecarui simbol.

Receptorul are o baza de timp proprie care este sincronizata cu ajutorul informatiei de timp ce insoteste mesajul receptionat.

Transmisia asincrona nu necesita simboluri de aceeasi durata; se utilizeaza un simbol particular pentru a facilita separarea simbolurilor mesajului, sau prin codul folosit se asigura ca doua simboluri succesive sa nu fie identice. Transmisia asincrona necesita trei simboluri diferite.

O combinatie a acestor doua metode de transmitere este transmisiunea start–stop (aritmica). Simbolurile ce reprezinta un caracter sunt transmise sincron, iar grupul acestor simboluri este precedat de un simbol, numit start, care indica inceputul unui caracter si are aceeasi durata ca si simbolurile din codul caracterului si este urmat de un simbol numit stop, care indica sfarsitul  caracterului.

Intervalul dintre caractere poate fi variabil fara a afecta receptia.