1 (1131253), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Если соединение установлено, то задержка при передаче составит 5 мксек. на 1000 км. При установленном соединении нет опасности, что во время разговора вы услышите сигнал «занято» из-за нехватки свободных линий у какого-либо коммутатора или малой пропускной способности одного из каналов, через который проходит соединение.

Альтернативой коммутации каналов является коммутация сообщений. Этот метод использовался при передаче телеграмм. Сообщение получали на узле коммутации целиком, затем целиком передавали по каналу, ведущему к абоненту. И так от оператора к оператору, от одного узла коммутации к другому, пока сообщение не приходило к адресату. Здесь не нужно было создавать соединение заранее. Однако для такого способа передачи необходимо обеспечить на каждом узле коммутации нужное количество памяти для буферизации любого сообщения, сколь угодно большого. Для преодоления этого недостатка был предложен метод коммутации пакетов: сообщение разбивают на фрагменты фиксированной длины. Эти фрагменты называются пакеты. Пакеты одного сообщения передают от одного узла коммутации к другому, пока они не достигнут места назначения. Каждый пакет можно передавать независимо от других. Поскольку пакет имеет фиксированную длину, то абонент не может монополизировать линию, а поэтому возможен интерактивный режим работы. Одну и ту же линию могут разделять пакеты разных пользователей. Другое достоинство коммутации пакетов – конвейерность: второй пакет можно отправить, не дожидаясь когда первый достигнет места назначения. Послав второй, можно начать передачу третьего и т.д.

Основные различия между коммутацией каналов и коммутацией пакетов приведены ниже:

• При коммутации каналов создается соединение, пропускная способность которого полностью резервируется за двумя абонентами, вне зависимости от того, какая пропускная способность реально им потребуется. При коммутации пакетов физическая линия может быть использована пакетами разных абонентов. Следует иметь в виду, что так как при коммутации пакетов не происходит жесткого закрепления канала, то резкое увеличение потока пакетов в узле коммутации (в случае коммутации пакетов эти узлы называют маршрутизаторами), может привести к их перегрузке и потере части пакетов.

• При коммутации каналов гарантировано, что все данные поступят абоненту и в том порядке, в каком их послали. При коммутации пакетов из-за ошибок маршрутизации пакеты могут быть направлены не по назначению, сохранение их исходного порядка получателю не гарантируется.

• Коммутация каналов абсолютно прозрачна для абонентов. Они могут пересылать данные в любой кодировке и формате. При коммутации пакетов формат и способ кодировки пакетов задан заранее и определяется оператором связи.

• При коммутации пакетов плата взимается за время соединения и число переданных пакетов. При коммутации каналов плата берется исключительно за время и длину соединения.

Иерархия узлов коммутации.

Совокупность узлов коммутации, оконечных абонентских устройств и соединяющих их каналов и линий связи называют сетью телефонной связи.

Сети связи создаются для передачи информации между абонентами и бывают коммутируемыми и некоммутируемыми. Сеть называется коммутируемой, когда тракт передачи информации создается по запросу абонента на время сообщения, и некоммутируемой, когда тракт передачи информации обеспечивается постоянным соединением между определенными абонентами и нет необходимости в коммутации. Телефонные сети являются коммутируемыми. Общегосударственная телефонная сеть (ОАКТС) состоит из междугородной телефонной сети и зоновых телефонных сетей. Междугородная телефонная сеть обеспечивает соединение автоматических междугородных телефонных станций (АМТС) различных зон.

Зоновая телефонная сеть состоит из местных телефонных сетей, расположенных на территории зоны, и внутризоновой телефонной сети, которая соединяет между собой эти сети. Местные телефонные сети разделяются на городские, обслуживающие город и ближайшие пригороды (ГТС), и сельские (СТС), обеспечивающие связь в пределах сельского административного района.

Учрежденческо-производственная телефонная сеть (УПТС) служит для внутренней связи предприятий, учреждений, организаций и может быть соединена с сетью общего пользования либо быть автономной.

Зоновая телефонная сеть включает всех абонентов определенной территории, охватываемой единой семизначной нумерацией, и является частью ОАКТС. Территории зоновых сетей совпадают с территориями административных областей (республик). В зависимости от конфигурации области и телефонной плотности территории нескольких областей могут быть объединены в одну зону и, наоборот, одна область может быть разделена на две зоны и более. Зоновая сеть включает в себя ГТС и СТС, причем на территории одной зоны могут быть несколько ГТС и СТС. Крупные города с семизначной нумерацией выделяются в отдельные зоны.

Сельские телефонные сети охватывают более обширные территории, чем городские, но плотность телефонных аппаратов значительно меньше. Поэтому емкость автоматических телефонных станций АТС в сельских местностях значительно меньше, чем в городах.

Городская телефонная сеть состоит из комплекса сооружений (станционное оборудование, здание, линейные сооружения, абонентские устройства и др.), обеспечивающих телефонной связью абонентов города и прилегающих к нему пригородов. Стоимость линейных сооружений в значительной степени зависит от принципа построения ГТС и ее емкости.

При емкости ГТС от 10 000 до 50 000 номеров территория города делится на районы, обслуживаемые районными АТС (РАТС). Протяженность абонентских линий районированной ГТС сокращается, так как АТС приближается к местам установки телефонных аппаратов. Районные АТС соединяются соединительными линиями (СЛ) по принципу «каждая с каждой», при этом достигается более высокое использование пучков СЛ. Так как телефонные сообщения, возникающее на каждой РАТС, распределяются по небольшому числу направлений, пучки СЛ между РАТС получаются крупными.

Нумерация абонентов.

Нумерация абонентов может быть закрытой и открытой. Нумерация называется закрытой (единой), если абонент вызывается набором одного и того же номера независимо от местонахождения вызывающего пункта. При закрытой системе нумерации номер вызывающего абонента не зависит от вида связи – местной, зоновой или междугородной. Нумерация называется открытой, если зависит от вида связи: местной, зоновой или междугородной.

В ОАКТС принята открытая система нумерации с постоянными кодами. Междугородный номер абонента сети страны содержит десять цифр и имеет структуру АВСабххххх, где АВС – постоянный трехзначный код зоны, аб – код местной сети или стотысячной группы абонентов, последние пять цифр ххххх – пятизначный номер абонента. В соответствии с принятым еще в СССР зоновым принципом нумерации вся территория разделена на 166 телефонных зон с единой семизначной нумерацией абонентов.

В ГТС нашей страны, как правило, применяют закрытую систему нумерации. Число знаков в номере абонента зависит только от емкости ГТС. Если на ГТС принята семизначная нумерация, то местный и зоновый номера совпадают (например, ГТС Москвы, Санкт-Петербурга, Киева). В автоматической международной телефонной связи абонент должен набрать: цифры 8, 10, международный номер (где 10 – индекс выхода на автоматическую международную телефонную сеть). Полный международный номер вызываемого абонента может иметь 11-12 знаков.

Коммутаторы каскадные.

Теперь, познакомившись с иерархией телефонных станций (узлов коммутации), давайте рассмотрим, как устроен сам коммутатор. Самый простой вид коммутаторов - это прямой коммутатор n x n, у которого есть n входных и n выходных линий. Он показан на рисунке 2-52. В каждой точке пересечения стоит полупроводниковый переключатель, который замыкает соответствующие линии.

Рисунок 2-52. Прямой коммутатор

Основной недостаток этого типа коммутаторов - квадратичный рост сложности при увеличении n. Сложность коммутатора измеряется в количестве точек пересечения. Даже если учесть, что в случае дуплексных линий и отсутствии самосоединений нам требуется только половина пересечений (выше или ниже диагонали), то все равно нам надо порядка n(n-1)/2 переключателей. При n=1000 на кристалле можно поместить такое количество переключателей, но приделать к нему 2000 ножек невозможно. Поэтому такие прямолинейные решения возможны лишь для небольших организаций.

На рисунке 2-53 показан каскадный коммутатор. Идея построения этого типа коммутаторов такова: разделить простой коммутатор на части, соединить эти части между собой промежуточными дополнительными коммутаторами. Рассмотрим пример трехслойного каскадного коммутатора. В первом слое N входных линий разбиваются на группы по n линий в каждой. На втором слое N/n прямых коммутаторов n х k линий каждый соединяются с k коммутаторами N/n х N/n линий. Третий каскад повторяет первый в обратном порядке: не n х k, а k х n.

Подсчитаем сложность такого каскадного коммутатора. Первый каскад содержит

точек пересечения.

Второй каскад имеет точек пересечения. Третий каскад по сложности такой же как и первый. Таким образом, получаем точек пересечения.

Каскадные коммутаторы имеют недостаток - блокировка коммутаторов второго слоя. На рисунке 2-53 (а) второй слой может коммутировать одновременно только 8 звонков. Девятый звонок буден заблокирован. Коммутатор на 2-53 (b) лучше. В нем 12 входов на втором каскаде, но он и дороже. Клос (Clos) в 1953 году показал, что при k=2n-1 блокировок в каскадных коммутаторах не будет.

Рисунок 2-53. Устройство каскадных коммутаторов

Коммутаторы с разделением времени.

Рисунок 2-54. Коммутатор с разделением времени

На рисунке 2-54 показан совершенно другой способ коммутации – коммутация с разделением времени. Пусть у нас есть n линий, которые нам надо коммутировать. Эти линии сканируют последовательно одна за другой в течение определенного временного слота. Образуется кадр из n ячеек по k битов в каждой. Например, в стандарте Е1 каждая ячейка содержит по 8 бит, кадр – 32 ячейки, а всего за секунду проходит 8000 кадров.

Затем кадр попадает в коммутатор ячеек. Коммутатор ячеек переставляет ячейки в соответствии с таблицей коммутации. Обработка кадра происходит следующим образом. Входной кадр записывается в память в том порядке, как ячейки считывались с линий. Затем ячейка считываются из памяти в порядке, задаваемом таблицей коммутации.

Ясно, что таблица коммутации - это вектор перестановок, а скорость коммутации ограничена скоростью считывания из памяти. Например, если временной слот - 125 мксек. и нам надо обработать кадр из n ячеек, а время считывания из памяти Т мксек., то 2nT=125 мксек. или n=125/(2T). Если скорость памяти 100 нсек., то мы сможем обработать не более 625 линий.

Билет № 15.

Цифровые сети с интегрированным сервисом (ISDN сети).

МКТТ в 1984 году собрал конгресс, где было принято решение о создании новой полностью цифровой телекоммуникационной сети, которой дали название «Цифровая сеть с интегрированным сервисом» (ISDN - Integrated Service Digital Network).

ISDN задумывалась как всемирная телекоммуникационная сеть, которая должна была заменить телефонные сети. С точки зрения приложений, ISDN должна была поддерживать передачу голоса, звука, изображения и данных.

ISDN-телефон по замыслу проекта должен был обеспечивать самый разнообразный сервис: программируемые функции, показ номера телефона, от которого поступил звонок, имя звонящего, умение работать с компьютером - выдать запрос к базе данных и высветить на экране ответ, переадресовать звонки, удаленный доступ к своему телефону, автоматические звонки в скорую помощь, полицию, пожарную службу в случае опасности и т.д. Эта технология должна обеспечивать подключение прямо в сеть, без использования модемов, цифровые приборы и оборудование.

Проект ISDN постоянно находится в развитии. Он оказывает огромное влияние как на операторов связи, так и на производителей оборудования. В рамках проекта ISDN значительные усилия сосредоточены на стандартизации интерфейсов разных уровней.

Несмотря на то что ISDN еще не достиг того же уровня распространения, как обычный телефон, уже появилось второе поколение этого проекта. Первое поколение называют narrowband ISDN – узкополосный, или низкоскоростной ISDN (N-ISDN). Он поддерживает аналоговые и цифровые каналы с пропускной способностью 64 Кбит/сек. и основан на коммутации каналов. Одним из важных технических новшеств N-ISDN стал метод передачи Frame Relay.

Второе поколение ISDN, называемое broadband ISDN, – широкополосный, или высокоскоростной ISDN, поддерживает высокую скорость передачи данных (сотни Мбит/сек.) и функционирует на основе коммутации пакетов. Одним из основных технических новшеств B-ISDN стал асинхронный метод передачи (АТМ).

Принципы ISDN.

1. Поддержка голосовых и неголосовых приложений с использованием определенного набора стандартизированных средств. Этот принцип определяет цели ISDN и средства их достижения. ISDN поддерживает разнообразные сервисы, как голосовую связь (телефон), так и неголосовую (обмен данными в цифровой форме). Эти сервисы предоставляются в строгом соответствии со стандартами МСС, которые определяют интерфейсы и виды передачи данных.

1. Поддержка как коммутируемых, так и некоммутируемых приложений. ISDN использует коммутацию каналов и коммутацию пакетов. Также ISDN поддерживает некоммутируемые приложения, использующие выделенные линии.

1. Основа на соединениях 64 Кбит/сек. ISDN-соединения, основанные как на коммутируемых каналах, так и на коммутации пакетов, должны обеспечивать скорость передачи в 64 Кбит/сек. Это один из основных конструктивных элементов ISDN. Эта скорость была выбрана потому, что она была стандартной для передачи голоса в оцифрованной форме и поддерживалась интегрированными цифровыми сетями (Integrated Digital Network – IDN). Однако очень скоро оказалось, что этой скорости недостаточно. Второе поколение ISDN – B-ISDN обеспечивает большую гибкость.

1. Интеллектуальные сети. ISDN должна поддерживать сервис высокого уровня: например, выполнять переадресацию звонков, автоматически определять разные виды терминалов.

1. Уровневая архитектура. Протоколы доступа в ISDN-сеть должны иметь уровневую архитектуру, соответствующую OSI-модели. Этим обеспечивается целый ряд преимуществ:

• Для OSI-приложений уже создано много стандартов. Пример - HDLC, уровень 3 в стандарте Х.25 для доступа к сервису с коммутацией пакетов в ISDN.

• Новые ISDN-стандарты могут быть основаны на уже существующих стандартах, тем самым сокращается стоимость их реализации.

• Стандарты разных уровней можно независимо развивать и реализовывать.

1. Разнообразие конфигураций. Реализация ISDN предполагает разнообразные физические конфигурации. Это обеспечивает приспособляемость ISDN к различиям в государственной политике, уровням технологий, имеющемуся оборудованию.

Архитектура сетей N-ISDN.

Основой ISDN-архитектуры является концепция битового потока в цифровом тракте или просто цифрового тракта между пользователем и транспортной средой, через которую поток битов передается. При этом не важно, как был сформирован этот поток битов - телефоном, факс-машиной, компьютером и т.п. Важно, что биты можно передавать по тракту в обоих направлениях.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)