Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Изначально компания AT&T Long Lines былаединственным крупным оператором линии дальней связи, однако сегодня корпорации WorldCom и Sprint составляют ей серьезную конкуренцию. Одной изглавных проблем при разделении корпорации AT&T было гарантировать, что всевладельцы линий дальней связи обеспечат одинаковые качество связи, тарифы иколичество цифр в номерах телефонов. Общий вид структуры изображен нарис.
2.18. На нем изображено три примера областей LATA с несколькими оконечными телефонными станциями в каждой из них. Области LATA 2 и 3 включают в себя также небольшую иерархическую структуру с транзитными станциями (внутренними для LATA междугородными станциями).Любой владелец линий дальней связи может создать свой коммутатор, называемый POP (Point of Presence — точка присутствия), в области LATA для обработки звонков, исходящих из этой области.
Подразумевается, что местный оператор связи LEC соединит каждого владельца линий дальней связи с каждойоконечной станцией либо напрямую, как в случае LATA 1 и 3 (рис. 2.18), либочерез транзитные коммутаторы, как в случае LATA 2. Кроме того, условия соединения, как технические, так и финансовые, должны быть идентичными длякаждого владельца линий дальней связи. В этом случае абонент, скажем, областиLATA 1 сможет выбирать себе владельца линий дальней связи для звонков, например, в область LATA 3.Одним из требований документа MFJ было запрещение владельцам линийдальней связи предоставлять услуги в области локальной связи, а операторамсвязи — в области междугородной связи. Однако никаких других ограниченийналожено не было, и все эти компании могли, например, торговать жаренымицыплятами и т. п. В 1984 году такой закон звучал вполне недвусмысленно.
Однако развивающиеся технологии сыграли довольно злую шутку с законом, в ре-155зультате чего он оказался устаревшим. Дело в том, что ни кабельное телевидение, ни сотовая телефонная связь не фигурировали в решении суда. По мере того как кабельное телевидение из одностороннего превращалось в двустороннее, асотовые телефоны становились все популярнее, как локальные операторы связи,так и владельцы линий дальней связи начали сливаться с операторами кабельной и сотовой связи или скупать их.Междугородныйофис 2-го IXCМеждугородныйофис 1-го IXC.IXC POPТранзитнаястанцияОконечнаястанцияNataHaus.RULATA1LATA 2LATA3Рис. 2.18. Взаимоотношения между LATA, LEC и IXC. Кружками обозначены коммутаторы LEC.Шестиугольники принадлежат IXC, номер которых указан внутриВ 1995 году Конгресс США счел невозможным дальнейшие попытки поддерживать различия между компаниями различного типа и издал проект закона, разрешающий компаниям, занимающимся кабельным телевидением, местным телефонным компаниям, операторам дальней связи и сотовым операторам предоставлятьлюбые услуги этих смежных областей связи.
Идея заключалась в том, чтобы позволить компаниям предоставлять клиентам единый интегрированный пакет услуг, включающий в себя кабельное телевидение, телефон и информационные сервисы. Таким образом, компании смогли бы соревноваться в качестве и цене услуг.В феврале 1996 года законопроект стал законом, в результате чего многие ВОСпревратились в IXC, а компании, занимавшиеся, например, кабельным телевидением, также стали предоставлять услуги местной телефонной связи, соперничая с LEC.Одно интересное предписание можно найти в законе 1996 года: операторыместной связи должны были реализовать переносимость локальных номеров телефона.
Это означало, что абонент мог сменить оператора, не меняя своего номера телефона. Именно необходимость смены номера была причиной, по котороймногие клиенты оставались верными своей телефонной компании. Новое требование было направлено на повышение качества услуг за счет роста конкуренциимежду операторами местной связи. В результате телекоммуникационный ландшафт США вновь подвергся значительной реструктуризации. Этому примеруснова последовали многие страны. Часто так и происходит: мировое сообщество156Коммутируемая телефонная сеть общего пользованияГлава 2.
Физический уровеньнаблюдает за экспериментами, проводящимися в Соединенных Штатах, и если ихрезультаты оказываются положительными, то многие страны перенимают опыт.Если же результаты оставляют желать лучшего, то каждая страна пробует сделать что-то свое.Местные линии связи: модемы, ADSL,беспроводная связьПришло время вплотную заняться изучением принципов работы телефоннойсистемы. Основные ее части изображены на рис. 2.19.
Мы видим здесь местныелинии, магистрали, а также междугородные и местные коммутационные станции,на каждой из которых установлено оборудование, осуществляющее маршрутизацию звонков. Оконечные телефонные станции в США и других крупных странахрассчитаны на 10 000 местных линий. И в самом деле, до недавних пор код региона вместе с кодом местной телефонной станции давал доступ к порядковому номеру абонента на этой станции. Например, (212) 601-хххх дает доступ к телефонной станции 601, находящейся в регионе 212, к которой может быть подключенодо 10 000 абонентов с номерами от 0000 до 9999.
Однако по мере роста конкуренции в области локальной связи такая система становилась все менее приемлемой,поскольку слишком много компаний изъявляли желание получить собственныйкод оконечной станции. Чем больше становился код, тем сложнее становились схемы маршрутизации, которые должны были обеспечить нормальную работу системы.да последней милей, хотя длина местной линии на местности может составлятьи несколько миль.
На этом отрезке вот уже более 100 лет используется аналоговая связь, и похоже, что в ближайшие п лет ситуация не изменится (в основномиз-за высокой стоимости перехода на цифровые линии). Тем не менее даже вэтом последнем оплоте аналоговой связи мало-помалу происходят изменения.В данном разделе мы рассмотрим как традиционный подход к построению местных линий, так и новые тенденции, наблюдающиеся в этой области. Особое внимание уделим обмену данными при помощи домашних компьютеров.Если компьютер желает отправить цифровые данные по аналоговой телефонной линии, то эти данные должны быть вначале преобразованы в аналоговые дляпередачи по местной линии.
Преобразованием занимается устройство под названием модем, который мы вкратце изучим чуть позже. На оконечной станции телефонной компании данные вновь преобразуются в цифровые и отправляютсяпо магистральному каналу.Если на противоположном конце линии находится компьютер с модемом, тонеобходимо снова преобразовать сигнал из цифрового в аналоговый, чтобы онсмог преодолеть «последнюю милю» и дойти до места назначения. Подобное решение изображено на рис. 2.19: у Провайдера 1 имеется набор модемов, каждыйиз которых подключен к своей местной линии связи. Этот провайдер может обрабатывать одновременно столько звонков, сколько модемов установлено на егосервере (предполагается, что вычислительных мощностей ему при этом хватает).Такой принцип работал до появления модемов со скоростью 56 Кбит/с. Скоромы узнаем, что произошло дальше и почему.Аналоговый сигнал представляет собой меняющееся во времени напряжение,с помощью которого и передается поток данных.
Если бы среда передачи былаидеальной, приемник получал бы сигнал, в точности повторяющий исходный.Но, к сожалению, таких сред в природе не существует, поэтому приходящий сигнал всегда несколько искажен относительно сигнала, передаваемого в линию отправителем. Если при этом речь идет о цифровых данных, то такие искажениямогут привести к серьезным ошибкам.Линии передачи всегда страдают от трех напастей — затухания, искаженияиз-за задержек, а также шума.
Затухание, или ослабление, сигнала — это потеряэнергии сигналом по мере его распространения по каналу. Затухание выражается в децибелах на километр. Степень ослабления сигнала зависит от его частоты.Чтобы понять степень этой частотной зависимости, представьте себе сигнал ввиде суммы гармоник ряда Фурье.
Каждая гармоника ослабляется в различнойстепени, в результате чего приемник получает искаженный спектр сигнала.Более того, разные гармоники ряда Фурье распространяются в среде передачи данных с разными скоростями. Это ведет к искажению сигнала, получаемогоприемником.Еще одной проблемой является шум, то есть нежелательная энергия от посторонних источников, примешивающаяся к энергии передаваемого сигнала. Термальный (тепловой) шум в электрическом проводе присутствует всегда — он вызван случайным тепловым движением электронов, и от него избавиться невозможно. Перекрестные помехи вызваны индукцией, возникающей между двумяблизко расположенными проводами.
Иногда во время телефонного разговора мож-NataHaus.RUКомпьютерМестнаялиния(аналоговая,витая пара)Провайдер 2Магистраль среднейпропускной способности(цифровая, оптоволокно)цшшн\Междугороднаястанция- Цифровая линия1 До 10 000/ местных линийМодемМеждугороднаястанцияОконечнаястанцияМеждугороднаястанцияГруппа модемовМагистраль высокойпропускной способности(цифровая, оптоволокно)Провайдер 1Рис. 2.19. Одновременное использование аналоговой и цифровой связи для соединениякомпьютеров. Преобразования осуществляются модемами и кодекамиНачнем с той части телефонной системы, с которой большинство людей знакомы очень хорошо.
Итак, имеется двухпроводная линия, идущая от оконечнойтелефонной станции в дома и небольшие организации. Эта часть называется иног-157158Глава 2. Физический уровеньКоммутируемая телефонная сеть общего пользованияно услышать какой-то чужой разговор. Это и есть перекрестная помеха. Наконец, существует импульсный шум, вызванный скачками напряжения и другимислучайными причинами.
В случае цифровых данных импульсный шум можетповредить несколько бит передаваемых данных.МодемыПоскольку, как было отмечено ранее, ослабление и скорость распространения сигнала зависят от частоты, то было бы очень нежелательно иметь широкий спектрчастот передаваемого сигнала. К сожалению, последовательности прямоугольныхимпульсов, соответствующие цифровому сигналу, имеют широкий спектр частот,следовательно, подвергаются значительному затуханию и искажению. Эти эффекты делают невозможной передачу в исходном диапазоне (при постоянном токе).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
