Методы (режимы) передачи данных. Элементы передачи данных

При рассмотрении и анализе телекоммуникационных систем, к которым относятся сети передачи данных и компьютерные сети, можно выделить четыре базовых компонента (элемента):

Передающее устройство (передатчик). Это устройство предназначено для передачи данных, в качестве которого может выступать терминал или ЭВМ совместно с аппаратурой передачи данных. Передающее устройство передает или генерирует данные, предназначенные для передачи.

Сообщение. Цифровые данные или данные в аналоговом виде, которые передаются от передающего устройства к приемному. В качестве сообщения может выступать какой-либо файл, ответ на запрос, файл базы данных ит.д.

Средства передачи. Это та среда, которая используется для передачи информации от передающего устройства к принимающему.

Приемное устройство. Устройство, предназначенное для приема данных, в качестве которого может выступать терминал, ЭВМ или какое-либо другое устройство.

Сеть передачи данных представим в виде структурной схемы.

ООД и АКД посылают друг другу коммуникационный трафик с использованием одного из трех методов (режимов передачи):

1. симплексного - передача только в одном направлении;
2. полудуплексного - передача в обоих направлениях, но одновременно только в одном направлении (также называемого поочередно двунаправленным);
3. дуплексного (или полнодуплексного) - одновременная передача в обоих направлениях (также называемого одновременно двунаправленным).

Дополнительно к методам передачи данных относятся:

• параллельная и последовательная передача данных;
• асинхронная и синхронная передача.

Три раскрываемых ниже режима определяют направление передачи данных.

З.З.2.1. Симплексный режим

При симплексном режиме данные передаются только в одном направлении. Используя транспортную аналогию, симплексную передачу можно представить как однонаправленную однополосную дорогу. Транспорт движется только в одну сторону и в один ряд.

Данный метод не так распространен в области передачи данных вследствие однонаправленного характера процесса, однако симплексные системы находят применение в некоторых областях науки таких, как телеметрия. Также симплексный метод широко используется в телевидении и коммерческом радиовещании.

3.3.2.2. Полудуплексный режим

Передача при данном режиме осуществляется в обоих направлениях, но одновременно только в одном направлении (так называемый поочередно двунаправленный). Полудуплексный режим является самым распространенным.

Данный режим похож на однополосную дорогу, по которой движение может осуществляться в обоих направлениях, но не одновременно, а последовательно.

Полудуплексный метод применяется во многих системах таких, как запросно-ответные прикладные системы, в которых некоторое устройство ООД посылает запрос другому устройству ООД и ожидает, что прикладной процесс (ПП) осуществит и/или вычислит ответ и передаст его назад. В системах на основе терминалов часто используются полудуплексные методы.

3.3.2.3. Дуплексный режим

Дуплексный (или полнодуплексный) режим - одновременная передача в обоих направлениях (так называемый одновременно двунаправленный). Данный режим похож на двухполосную, двунаправленную дорогу.

Этот метод обеспечивает одновременно двунаправленную передачу, при этом не возникают нежелательные остановки и ожидания, характерные для полудуплексного метода. Полнодуплексный метод широко используется в приложениях, требующих непрерывного использования канала, высокой производительности и быстрого ответа.

Асинхронный и синхронный способы передачи. Параллельная и последовательная передача.

Асинхронный способ передачи.

Асинхронный способ называется стартстопной передачей. При асинхронной передаче данные передаются в виде 0 и 1, поэтому приемник должен уметь выделять байты в этом потоке данных. Для этого каждый передаваемый байт обрабатывается стартовым и стоповым битом.

В отдельных случаях на низконадежных линиях связи разрешается использовать несколько таких битов, что приводит к дополнительным накладным расходам, аппаратным затратам и в целом снижает эффективность передачи.

Достоинство: способ передачи относительно недорогой, не требующий дорогостоящего оборудования.

Синхронный способ передачи.

Синхронная передача данных более быстрая, чем асинхронная, и при передачи информации информационные блоки не разделены стартовыми и стоповыми блоками. Передаваемые информационные блоки обрамляются специальными управляющими символами. Другие символы несут дополнительную информацию о данных и обеспечивают функции обнаружения ошибок.

Достоинство: более быстрый способ передачи данных и почти безошибочный. При синхронной передаче данные могут передаваться большими блоками.

Параллельный способ передачи данных.

При параллельном способе передачи группа битов передается одновременно по нескольким линиям, образующих магистраль, причем каждый бит передается по собственной линии. Параллельный способ передачи данных имеет смысл при передаче информации на короткие расстояния.

Достоинство: скорость передачи данных высокая.

Недостаток:

• ограничение на расстояние;
• взаимовлияние сигналов, распространяющихся по различным проводникам и линиям.

Последовательный способ передачи данных.

Достоинство: экономически выгодно информацию передавать на большие расстояния.

Недостаток: более медленный способ передачи данных.