Nets2010 (1131259), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

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.

22. Принципы построения и архитектура СПД ISDN

Более ста лет основной инфраструктурой, используемой в обществе для передачи данных, была телефонная сеть. Эта сеть создавалась исключительно для передачи голоса в аналоговой форме и к концу 70-х уже перестала удовлетворять современным требованиям, как со стороны операторов телефонной связи, так и со стороны пользователей. Под давлением требований использующих цифровую передачу данных, МСЭ в 1984 году собрал конгресс, где было принято решение о создании новой полностью цифровой системы передачи данных, 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 (АОН), 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 была предусматривать подключение цифровых приборов и оборудования прямо к СПД, без использования модемов.

Несмотря на то, что ISDN еще не достиг того же уровня распространения, как обычный телефон, уже в 1988 году появилось второе поколение этого проекта. Первое поколение называют Narrowband ISDN – узкополосный, или низкоскоростной ISDN (N-ISDN). Он поддерживает как сервис с коммутацией каналов, так и с коммутацией пакетов, передачу цифровых данных по аналоговым каналам и обеспечивает цифровые каналы с пропускной способностью 64 Кбит/с. Одним из важных технических новшеств N-ISDN стал метод передачи Frame Relay. Мы его уже рассмотрели в предыдущем разделе.

Второе поколение ISDN, называемое Broadband ISDN, – широкополосный, или высокоскоростной ISDN (B-ISDN), поддерживает высокую скорость передачи данных (сотни Мбит/с) и функционирует на основе коммутации пакетов. Одним из основных технических новшеств B-ISDN стал асинхронный метод передачи (АТМ). В настоящей главе мы уделим больше внимания именно современному варианту ISDN – B-ISDN.

Принципы ISDN

Принципы ISDN были определены МСЭ и опубликованы в рекомендации I.120 в 1993 году. Они приведены ниже:

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

2. Поддержка приложений, использующих как коммутируемых, так и некоммутируемые каналы. ISDN использует коммутацию каналов и коммутацию пакетов. Также ISDN поддерживает приложения, использующие:

   1. выделенные цифровые каналы;

   2. коммутируемые телефонные сети общего пользования;

   3. сеть передачи данных с коммутацией каналов;

   4. сеть передачи данных с коммутацией пакетов;

   5. сеть передачи данных с трансляцией кадров (Frame Relay).

3. Основа на соединениях 64 Кбит/с. ISDN-соединения, основанные как на коммутируемых каналах, так и на коммутации пакетов, должны обеспечивать скорость передачи в 64 Кбит/с. 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 ceotcndtyyj большую скорость.

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

5. Уровневая архитектура. Протоколы доступа к СПД ISDN 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 каналов и физического оборудования. Это обеспечивает приспособляемость ISDN к различиям в государственной политике, уровням технологий, имеющемуся оборудованию.

Архитектура СПД N-ISDN

Основой ISDN-архитектуры является концепция битового потока в цифровом тракте или просто цифрового тракта. 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.

Цифровые тракты могут мультиплексировать с разделением по времени несколько независимых цифровых потоков. Концепция цифрового тракта строго специфицирована. В этой спецификации определены интерфейсы, формат цифрового потока и правила мультиплексирования потоков. Было разработано два стандарта: один для низкоскоростной передачи (для домашнего использования) и высокоскоростной (для бизнес приложений).

Битовый тракт в ISDN подразумевает мультиплексирование по нескольким стандартным каналам. Они перечислены ниже:

• A – 4 КГц, аналоговый телефонный канал

• B – 64 Кбит/с, цифровой канал с импульсно-кодовой модуляцией для голоса или данных

• D – 16 или 64 Кбит/с, цифровой канал

• H – 384 (Н0), 1536 (Н11), 1920 (Н12) Кбит/с, цифровой канал

Канал типа В предназначен для поддержки четырех видов соединений:

• с коммутацией каналов. Абонент инициирует вызов, под воздействием которого устанавливается соединение в СПД с коммутацией каналов, например, телефонной сети, которое соединяет абонента с другим абонентом сети. По созданному каналу передают битовый поток.

• с коммутацией пакетов. Абонент подключен к узлу СПД с коммутацией пакетов и обменивается данными с другими абонентами, например, посредством протоколов семейства Х.25.

• соединение Frame Relay. Абонент подсоединяется к узлу СПД Frame Relay, через который происходит обмен данными.

• постоянное соединение. Это соединение с другим абонентом, которое было установлено заранее и динамически изменено быть не может. Это соединение подобно выделенной линии.

Канал типа D служит двум целям. Во-первых, он служит для управления коммутацией каналов, инициированной вызовом по интерфейсу с абонентом через канал В. Кроме этого, канал D можно использовать, когда он свободен, для коммутации пакетов или получения данных от оборудования на низкой скорости (до 100 бит/с).

Каналы типа H служат для высокоскоростной передачи данных. Абонент может использовать такой канал как высокоскоростную магистраль, либо разделить ее с помощью метода TDM на подканалы. Обычно канал этого типа используют такие приложения, как факс, видео, высококачественные звуковые устройства.

Для подключения абонентов эти каналы объединяют в так называемые интерфейсные структуры или интерфейсы. На сегодня лучше всего определены и часто используются два интерфейса - базовый и основной. Базовый интерфейс (BRI – Basic Rate Interface) или базовый доступ (ВА) состоит из двух каналов типа В и одного канала типа D. Основной интерфейс (или основной доступ (РА – Primary Access)) предназначен для пользователей с большими требованиями к пропускной способности (1 544 Кбит/с и более). Есть два варианта основного интерфейса: для передачи со скоростью 1 544 Кбит/с, что соответствует стандарту Т1, и для скорости 2 048 Кбит/с, что соответствует стандарту Е1. В первом случае основной интерфейс включает 23 В-канала и один D-канал, во втором – 30 В-каналов и один D-канал. По всем каналам передача данных идет синхронно.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)