PODSTAWOWE FAZY PRZESYŁANIA INFORMACJI.

PROTOKOŁY TELEKOMUNIKACYJNE

PAWEŁ WYBRANOWSKI

Plan wykładu:

1Główne fazy transmisji danych

3Pojęcie protokołu i jego rodzaje

2Zintegrowana sieć telekomunikacyjna ISDN

4 Protokoły w sieci ISDN

W procesie sterowania transmisją można wyróżnić następujące fazy:

-nawiązanie połączenia na sieci

-zestawienie łącza transmisyjnego

-przekazywanie danych

-zakończenie transmisji

-rozłączenie połączenia

Zestawienie łącza transmisyjnego oznacza nawiązanie kontaktu z punktem uczestniczącym w transmisji i jest czynnością inicjowania transmisji

Przekazywanie informacji odbywa się w blokach określonych stosownym protokołem liniowym. Poprawność odbioru bloku potwierdza stacja odbiorcza. Błędny odbiór powoduje jego retransmisje.

Protokoły liniowe obejmują fazy:

-zestawienie łącza transmisyjnego

-przekazywania danych

-zakończenie transmisji

Fazy przesyłania informacji w systemie GSM:

Funkcje i właściwości protokołów liniowych

Protokół komunikacyjny jest zestawem reguł umożliwiających wymianę danych pomiędzy dwoma jednostkami

Funkcjami protokołów są zadania wykonywane przez urządzenia realizujące protokół w sieci. Podstawowe funkcje protokołów związane są z realizacją głównego zadania tych protokołów czyli wiernego przekazywania

Tych wiadomości kanałami transmisyjnymi sieci. Wśród podstawowych funkcji protokołów można wyróżnić następujące grupy:

-sterowanie przepływem danych

-synchronizacja

-detekcja i korekcja błędów

Sterowanie przepływem danych

W sterowaniu przepływem danych wyróżnia się następujące czynności:

-inicjowanie\ kończenie transmisji

-podział wiadomości na bloki transmisyjne

-tworzenie formatów bloków transmisyjnych

Inicjowanie transmisji ma na celu zestawienie łącza transmisyjnego oraz uzyskanie synchronizmu między urządzeniami nadawczymi i odbiorczymi. Wysłana wiadomość tworzy bloki transmisyjne. Do tekstu bloku dołącza się nagłówek i zakończenie. Nagłówek zwykle zawiera: informacje sterujące, numer sekwencyjny bloku, adres, potwierdzenie poprzedniego bloku. Zakończenie zaś zawiera informację sterującą i informację służącą do detekcji błędów

Synchronizacja

Przekazywanie strumieni wiadomości wymaga synchronizacji między nadajnikiem a odbiornikiem. Zasadnicze znaczenie w procesie transmisji ma synchronizacja bitowa i blokowa.

Detekcja i korekcja błędów

Poprawne przesyłanie informacji uzyskuje się przez:

-dołączenie do każdego bloku sekwencji kontrolnej

-potwierdzenie poprawności odbioru przez stację odbiorczą oraz retransmisje błędnych bloków w systemie ze sprzężeniem wstecznym

-numerację bloków

W opisie i porównaniu różnych protokołów telekomunikacyjnych uwzględnia się następujące właściwości:

-efektywność wykorzystania kanału

-przezroczystość informacyjną

-przezroczystość transmisyjną

Ogólnie protokoły można podzielić na:

---synchroniczne

-zorientowane znakowo

-zorientowane bitowo

---asynchroniczne

Protokół asynchroniczny a synchroniczny

Najprostszym protokołem , znajdującym się dzisiaj w powszechnym użyciu jest protokół asynchroniczny. W transmisji asynchronicznej nadajnik oraz odbiornik generują własny sygnał zegarowy wykorzystywany do nadawania i odbierania danych. Zegary te są ustawiane na nominalną szybkość transmisji ,ale w praktyce jeden zegar może opóźniać się lub spieszyć w stosunku do drugiego, co jest przyczyną powstawania błędów.

Innym przykładem jest transmisja synchroniczna, w której zegar nadajnika jest synchronizowany z zegarem odbiornika. Efekt ten można uzyskać albo przesyłając sygnał zegarowy w oddzielnym obwodzie (jak to ma miejsce w złączu RS-232), albo odzyskując sygnał zegarowy ze zmian poziomu w sygnale odbieranym. Synchroniczny tryb pozwala wyeliminować błędy wynikające z poślizgu zegara.

Protokół asynchroniczny pozwala wyeliminować te błędy stosując przekazywanie danych wyłącznie w krótkich seriach(kilka bitów tworzących najczęściej znak),a każda seria jest poprzedzona zmianą poziomu napięcia w linii w celu resynchronizacji zegarów. Opisane rozwiązanie sprawdza się przy niewielkich szybkościach transmisji(50bit/s 110bit/s).Protokół transmisji asynchronicznej jest stosowany w dalekopisach oraz we współczesnych terminalach ASCII, ale dokładne zegary elektroniczne zapewniają większe prędkości transmisji.

Przykładowy format danych w transmisji asynchronicznej jest następujący:

-1 bit startu

-7bitowy znak ASCII

-1 bit parzystości normalnej

-1 bit stopu

(rys2str72)

Jeżeli wysyłamy 7-bitowe znaki ASCII z jednym bitem startu, jednym parzystości i dwoma stopu to sprawność spada do 63%.

W protokole synchronicznym współpraca nadajnika z odbiornikiem pozwala na transmisję ciągu wielu znaków w postaci jednego bloku bez niebezpieczeństwa powstania błędów wywołanych niewłaściwym taktowaniem.

Do wspólnych cech protokołów można zaliczyć :

-wspólny sygnał taktujący

-transmisję danych w blokach

-znakowanie początków oraz końców ramek

-implementację detekcji błędów

-samoczynną retransmisję błędnych bloków danych ARQ

Protokoły synchroniczne dzielimy na protokoły zorientowane znakowo oraz bitowo. Starsze są protokołami zorientowanymi znakowo (np. bisync),nowsze bitowo (np. HDLC)

HDLC jest protokołem bardzo popularnym w dniu dzisiejszym oraz stanowi postawę dla wielu innych protokołów :LAP-B używanego w zaleceniu X.25 oraz LAP-D wykorzystywanego w sieciach ISDN i dlatego będzie przeze mnie dokładniej opisany.

Protokół zorientowany znakowo wykorzystują znaki kontrolne do sterowania przepływem danych .Najbardziej znane to bisync oraz Basic Mode. Wykaz najczęściej stosowanych znaków umieszczony jest poniżej

(rys3str174)

Sposób wykorzystania znaków jest podany niżej

(rys4str174)

Aby uzyskać przezroczystość w protokole bisync każdy poprawny znak kontrolny jest poprzedzony znakiem kontrolnym DLE

Protokół HDLC

Jest on podstawowym protokołem sieci ISDN -sieci z integracją usług. Najważniejszymi teleusługami są:

-telefonia

-teleteks

-telefaks

-wideoteks

-poczta elektroniczna

-transmisja danych

-wideofonia

-telewizja

-teleakcja(telealarm,telealert,telekomenda,telemetria)

Cyfrowa sieć usług ISDN stanowi złożoną strukturę pod względem konstrukcyjnym jak i funkcjonalnym. Konieczne było nadanie jej takiej formy ,która zagwarantuje dalszą rozbudowę i modernizację. I dlatego stworzono 2 standardy ISO i CCITT.

Standard ISO definiuje 7 warstw:

-warstwa 1 : fizyczna

-warstwa 2 : łącza danych

-warstwa 3 :sieci

-warstwa 4 :transportowa

-warstwa 5 :sesji

-warstwa 6 :prezentacji

-warstwa 7 :aplikacji

Na styku warstwy drugiej z pierwszą obowiązuje transmisyjny protokół HDLC, natomiast jako protokół warstwy drugiej zastosowano procedury LAP-D. Strukturę ramki LAP-D i HDLC przedstawiono poniżej.

Najwyższą zdefiniowaną warstwą dla kanału D jest warstwa 3 .Z uwagi na duże zróżnicowanie charakteru usług w warstwie 3 obowiązują odrębne protokoły dla każdej z nich. Pakietowa transmisja danych odbywa się przy użyciu protokołu X25.Jest on popularnym protokołem dostępu pakietowych sieci teleinformatycznych .Używane są również inne protokoły (Dss 1 ,SS7) co widać na poniższym rys który przedstawia całkowity przepływ strumieni w kanale D

Protokoły w systemie GSM:

LITERATURA:

Andrew Simmonds ”Wprowadzenie do transmisji danych”

Dariusz Kościelnik „Struktura logiczna i sprzętowa sieci ISDN”

Cz. Kościelny,W Mochnacki,,S Tomczuk ”Przekazywanie danych w sieci teleinformatycznej”

---