Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Двухпроводное соединение между телефоном каждого або- 152 Глава 2. Физический уровень цента и оконечной телефонной станцией называется местной линией связи (или локальиым контуром). Если местные линии связи всего мира соединить последовательио в одну линию, то их можно будет протянуть до Луны и обратно 1000 раз. Одно время 80 % капитала компании АТсгТ было вложено в медные провода местных линий связи. Таким образом, компания АТс" Т представляла собой самую большуго в мире медвую шахту. К счастью, этот факт ие был широко известеи в сообществе инвесторов. В противном случае какие-нибудь корпорации могли скупить АТйТ, выкопать все провода и продать их медвообогатительиым комбинатам с целью получения быстрой прибыли, тем самым прекратив всю телефоииую связь в США. Если абонент, подключенный к оконечному коммутатору, позвонит другому абоненту, подключенному к тому же коммутатору, то коммутирующий механизм установит между ними прямое электрическое соединение.
Это соединение будет сохраняться в течение всего разговора. Если же абоненты подключены к разным оконечным станциям, то должна использоваться другая процедура. У каждой окоиечвой станции имеется несколько линий к одному или нескольким коммутационным центрам, называемым пригородио-междугородными станциями (или, если они расположены в одной области, транзитными станциями). Соединяющие пх линии называются междугородными.
Если оба абовеита подключены к одной и той же междугородной станции (что вполне вероятно, если оии находятся недалеко друг от друга), то связь может быть установлена этой междугородной станцией. На рис. 2.16, и показана телефонная сеть, состоящая только из телефонных аппаратов (малеиькие точки), оконечных коммутаторов (большие точки) и междугородных стаиппй (квадраты). Если у абонентов иет общей междугородной станции, то связь между ними будет установлена иа более высоком иерархическом уровне. Междугородные станции объединены в сеть, состоящую из первичных, секционных и региональных коммутаторов.
Все эти станции связываются друг с другом высокоскоростными межстаициоииыми линиями. Число разного рода коммутационных центров, как и их топология (иапример, могут ли два секционных коммутатора связаться иапрямую или оии должны устанавливать связь через региональный коммутатор?), различается в разных странах и зависит от плотности расстановки телефонов иа определенной территории. На рис.
2.17 изображено, как может быть установлен маршрут связи при среднем расстоянии между абонентами. Оконечная Промежуточные Оконечная телефонная коммутаторы телефонная Телефон станция Междугородная Междугородная станЦин станция станция Телефон Локальный Канал связи контур с междугородной станцией Высокоскоростной междугородный канал Канал связи Локальный с междугородной контур станцией Рис. 2.17. Типичный маршрут связи при средней дистанции мексцу абонентами Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 153 В телекоммуникациях применяется широкий спектр сред передачи данных Местные линии связи строятся из витых пар категории 3, хотя на заре телефонии обычно использовались голые провода, располагавшиеся на расстоянии 25 см друг от друга.
Для связи между коммутаторами широко используются коаксиальные кабели, микроволновая связь, все популярнее становятся оптоволоконные кабели. В прошлом телефонная система была аналоговой, в виде электрического напряжения передавался сам голосовой сигнал. С появлением оптического волокна, цифровой электроники и компьютеров стала возможной цифровая передача сигнала на всех уровнях иерархии, кроме местных линий связи — последнего аналогового звена цепи. Цифровая связь предпочтительней потому, что нет необходимости в точности воспроизводить форму аналогового сигнала после того, как он проходит через множество коммутаторов и усилителей. Достаточно распознать лишь одно из двух состояний линии: 0 или 1.
Это свойство делает цифровую передачу более надежной, чем аналоговая. К тому же она дешевле и проще в обслуживании, В целом, телефонная система состоит из следующих трех компонентов. 1. Местные линии связи (аналоговые витые пары, подводящиеся в дома н офисы). 2. Магистральные каналы (цифровая связь на базе оптоволокна между коммутационными станциями). 3. Коммутационные станции (в них вызовы переадресуются с одних магистралей на другие). После того как мы коснемся темы политики телефонии, мы вернемся к более подробному рассмотрению каждого из этих трех компонентов.
Местные линии связи — это то, что соединяет каждого конкретного абонента со всей остальной системой, поэтому этот пункт чрезвычайно важен. Междугородным магистралям присуща фундаментальная проблема соединения множества вызовов в один и отправки его по единому кабелю. Это называется уплотнением, нли мультиплексированием канала. Мы изучим три стратегии мультиплексирования.
Наконец, есп два принципиально разных способа коммутации, которые мы также рассмотрим далее. Политика телефонии На протяжении десятков лет, вплоть до 1984 года, корпорация Ве11 Зузгеш предоставляла услуги в области как локальной, так н междугородной связи на большей части Соединенных Штатов. В 1970-х годах правительство США пришло к мнению, что такая монополия является незаконной, и подала судебный иск на компанию АТе" Т.
Правительство выиграло судебный процесс, и 1 января 1984 году компания АТс" Т была разделена на АТЬТ Еопй Ыпез, 23 местных телефонных компании ВОС (Ве!1 Орегаг(пй Сошрапу) и еще несколько компаний. 23 компании ВОС были объединены в 7 региональных КВОС для повышения их экономической жизнеспособности.
По решению суда (это не было актом Конгресса США) за одну ночь вся структура телекоммуникаций в США была изменена. в 84 Глава 2. Физический уровень Детали этой процедуры были описаны в документе под названием МР1. (Мог!!Вес! Е!па! 1цбйешепг — измененное окончательное судебное решение. Своего рода оксюморон: если решение могло быть изменено, значит, оно никак не окончательное.) Это событие привело к повышению конкуренции, снижению цен на дальнюю связь как для частных, так и для корпоративных абонентов. Однако одновременно с этим возросли цены иа местную связь, поскольку был нарушен экономический баланс: раньше местные тарифы удерживались низкими именно за счет высоких междугородных тарифов.
Во многих других странах сейчас рассматривается вопрос о конкуренции между аналогичными линиями. Чтобы стало понятно, кто чем теперь должен был заниматься, Соединенные Штаты были разделены на 164 области, называемые 1АТА (1.оса! Асеева апг! Тгапврогг Агеа — область локального доступа и транспорта). Области 1.АТА приблизительно совпадали с областями, имеющими один и тот же телефонный код. В пределах ВАТА имелся один локальный оператор связи ЬЕС (1.оса1 Ехс)гапйе Сагг1ег — местная телекоммуникационная компания), обладавший монополией на традиционные телефонные услуги в пределах области 1.АТА. Наиболее важными операторами связи ЕЕС являются компании ВОС, хотя в некоторых областях 1.АТА в роли ВЕС выступает одна из независимых телефонных компаний, общее число которых превышает 1500.
Связь между областями ВАТА поддерживалась оператором линии дальней связи 1ХС (1псегеХслапйе Сагпег). Изначально компания АТЛЕТ Еопй Е1пев была единственным крупным оператором линии дальней связи, однако сегодня корпорации ТвгогЫСош н 8рппт составляют ей серьезную конкуренцию. Одной из главных проблем при разделении корпорации АТЛЕТ было гарантировать, что все владельцы линий дальней связи обеспечат одинаковые качество связи, тарифы и количество цифр в номерах телефонов. Обший вид структуры изображен на рис, 2.18.
На нем изображено три примера областей 1.АТА с несколькими оконечными телефонными станциями в каждой из них. Области ВАТА 2 и 3 включают в себя также небольшую иерархическую структуру с транзитными станциями (внутренннми для ВАТА междугородными станциями). Любой владелец линий дальней связи может создать свой коммутатор, называемый РОР (Рошс о1 Ргевепсе — точка присутствия), в области ВАТА для обработки звонков, исходящих из этой области. Подразумевается, что местный оператор связи 1.ЕС соединит каждого владельца линий дальней связи с каждой оконечной станцией либо напрямую, как в случае 1.АТА 1 и 3 (рис.
2.18), либо через транзитные коммутаторы, как в случае 1.АТА 2. Кроме того, условия соединения, как технические, так и финансовые, должны быть идентичными для каждого владельца линий дальней связи, В этом случае абонент, скажем, области 1 АТА 1 сможет выбирать себе владельца линий дальней связи для звонков, например, в область 1.АТА 3. Одним из требований документа МГ! было запрещение владельцам линий дальней связи предоставлять услуги в области локальной связи, а операторам связи — в области междугородной связи.