64186 (695581), страница 20

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

Текст из файла (страница 20)

[5]В данном разделе исследованы три наиболее важных метода коммутации данных.

Каждый метод был разработан для соответствующего операционного окружения.

Коммутация цепей предполагает предварительное физическое установление

выделенного соединения между передающим и принимающим оборудованием.

Задержки передачи минимальны из-за выделенности физического соединения,

однако канал используется неэффективно. Коммутация сообщений не требует

установления выделенного физического соединения, а единицами передачи

являются целые сообщения. Сообщения сохраняются и затем передаются

коммутирующими системами. Канал используется более эффективно, однако этому

методу присущи большие задержки доставки сообщений. Метод коммутации пакетов

предполагает разбиение сообщений на более мелкие пакеты. Метод коммутации

пакетов устанавливает баланс между приемлемыми задержками передачи данных и

эффективностью использования канала. Коммутация пакетов наиболее широко

применяется в современных сетях ЭВМ.

[КС 11-8]

[1]Упражнение 11

[5]1. Дайте сравнительный анализ трех методов коммутации,

описанных в данном

разделе.

Коммутация цепей

Коммутация сообщений

Коммутация пакетов

[КС 11-9]

[КС 11-10]

[Коммутируемые телефонные сети]

[0]Раздел 13. [2]Коммутируемые телефонные сети

[1]Цели

[5]В результате изучения этого раздела вы сможете:

1. Определять компоненты коммутируемой телефонной сети и их роль в

процессе передачи данных;

2. Определять стандартные сетевые услуги, обеспечиваемые ISDN.

[1]Введение

[5]Коммутируемая телефонная сеть США (PSTN - Public Switched Telephone

Network) является, по-видимому, одной из крупнейших сетей коммутации

цепей на всем земном шаре, позволяя осуществить подключение более трех сотен

миллионов телефонных аппаратов. Начало PSTN было скромным. Первоначально

существующие небольшие коммутируемые сети обьединялись, обеспечивая

исключительно аналоговую телефонную связь. В состав PSTN по мере роста

добавлялись как развитые аналоговые, так и цифровые средства, позволяющие

обрабатывать более мощный трафик данных. Наращивание возможностей

продолжается и в настоящее время, причем характеристики современной сети

значительно превосходят характеристики первоначальных аналоговых каналов

передачи данных.

Данный раздел посвящен рассмотрению основ коммуникации с помощью PSTN.

Обсуждаются возможности и организация PSTN, свойства речевых телефонных

систем и проблемы передачи данных по аналоговым линиям.

В этом разделе также рассматривается применение PSTN для реализации

интегрального сервиса цифровых сетей ISDN (Integrated Services Digital

Network). ISDN - это множество стандартов, разработанных в рамках МККТТ

(ССITT), для преобразования PSTN в общемировую цифровую сеть коммутации цепей,

обеспечивающую цифровую передачу речевой информации и данных.

[КС 13-1]

[ Локальная цепь ]

[ Ввод ] [ Центральная станция (СО)]

[ Абонент ] [ Локальная цепь ] [ тракты ]

[ к рис. на стр. 13-2 (в поле рисунка) ]

[1]Структура PSTN

[5]PSTN состоит из следующих компонентов, каждый из которых характеризуется

правом собственности, степенью ответственности и выполняемыми функциями:

- проводки и телефонного оборудования абонента;

- локальных цепей местной телефонной компании и ее центральной станции (central

office - CO);

- трактов передачи и других коммутирующих центров;

- средств дальней телефонной связи.

Ниже рассматриваются перечисленные компоненты структуры PSTN.

[5]Оборудование абонента

[5]Абоненты несут ответственность за телефонное оборудование и внутреннюю

проводку. Внутренняя разводка телефонного провода обычно

заканчивается розетками для разьемов типа RJ11, RJ14 (три витые пары) или

RJ45, к которым могут быть подключены телефонные аппараты или модемы.

Проводная коммутационная система абонента разводится по зданию от одной

защищенной, заземленной точки физического подключения абонента (точки

"ввода"). Эта точка еще называется "демаркационной" точкой, т.е. точкой, в

которой проводка абонента подключается к так называемой локальной цепи -

проводке местной телефонной компании.

[КС 13-2]

[5]Локальные цепи

[5]В радиусе нескольких миль вокруг центральной станции (СО) располагается

большая часть абонентов. СО обладает специальным оборудованием (сигнальным,

коммутирующим, фильтрующим, а также системой энергообеспечения), которое

подсоединяется с помощью ТР-кабелей к месту расположения абонентов, входящих

в область обслуживания СО. Каждый телефонный

аппарат подсоединяется к СО парой проводов, образующих электрическую цепь

(токовую петлю). Локальная петля требует только двух проводов. Обычно для

этих целей используются центральные пары в разъемах типа RJ11 и RJ14. Провода,

образующие пару, имеют красный и зеленый цвет, и называются ring (вход) и

tip (выход) соответственно.

Обычный медный кабель для организации токовых петель марки 22 или 24 имеет

сопротивление 1000 Ом. Кабель либо подвешивается на несущих конструкциях,

либо закапывается в неглубокие траншеи, образуя таким образом самую

незащищенную часть телефонной системы. Телефонные компании несут

ответственность за кабельное хозяйство, соединяющее центральные

станции (CO) и точки ввода абонентов.

[5]Центральные станции, тракты и другие коммутирующие центры

[5]В США насчитывается около 20000 центральных станций. Каждая СО управляется

местной телефонной компанией и уникально идентифицируется кодом области и

первыми тремя цифрами телефонных номеров, которыми СО управляет. Взаимосвязь

между центральными станциями осуществляется с помощью многоканальной

широкополосной среды и промежуточных коммутирующих центров.

Телефонные вызовы, сделанные в области действия СО, реализуются

полнодуплексными связными каналами. Вызовы, выходящие за

пределы зоны действия СО, обслуживаются с помощью мультиплексоров,

реализующих частотное уплотнение. Для ограничения полосы пропускания речевого

канала до 3000 Гц используются фильтры. Фильтрация наряду с другими

свойствами речевых трактов (затухание, искажение) ограничивает практическую

скорость передачи данных до 9600 бит/сек. При этом наиболее широкое

применение находят модемы со скоростями 4800 или 2400 бит/сек.

Ограничения, вносимые фильтрами, могут быть устранены в результате

приобретения всего цифрового тракта исключительно для цифровой передачи.

Цифровые тракты используют ту же проводную систему, но предоставляются по

другой тарифной схеме. При этом имеется возможность организовать несколько

каналов с более широкой полосой пропускания, обеспечивающей возможности

скоростной передачи данных. Тракт Т-1 является примером цифровой линии и более

подробно рассматривается в следующем разделе.

[КС 13-3]

[5]Обработка телефонного вызова

[5]Центральной станцией предоставляется набор услуг, например, тоновый набор

номера, сигнализация занятости, которые делают систему более дружественной

при взаимодействии с пользователями. Процесс телефонного вызова выполняется

следующим образом:

1. На вызывающем телефонном аппарате "поднимается" трубка, замыкая контакты

переключателя;

2. По локальной петле начинает протекать ток, индицируя готовность вызывающего

телефонного аппарата к работе;

3. Центральная станция СО начинает передавать по токовой петле тональный

сигнал, указывающий на готовность станции принимать сигналы вызова;

4. Телефонный номер в виде импульсов или тональных сигналов передается на

центральную станцию (СО);

5. СО принимает цифровой набор номера, устанавливая связь с той станцией СО,

которая продолжает обработку номера;

6. Вызываемая СО проверяет состояние вызываемой линии. Если токовая петля

данной линии замкнута (off the hook), то в исходную СО передается сигнал

занятости (busy). Если же токовая петля разомкнута (on the hook), то

целевая СО передает два сигнала: 90-вольтовые импульсы на звонок целевого

телефонного аппарата; звуковые тональные импульсы для вызывающего телефонного

аппарата;

7. Когда на целевом телефонном аппарате "снимается трубка", целевая СО

прекращает выдачу сигналов и завершает работу по коммутации цепей между

телефонными аппаратами. Передача речи осуществляется через механически

скоммутированные цепи. В течение всего вызова пара проводов связывает

аппараты А и В.

[КС 13-4]

[ RSTN: Распределение ответственности ]

[ и юрисдикция ]

[ Ответственность RBHC Ответственность ]

[ абонента ответственность корпорации ]

[ дальней связи ]

[ к рис. на стр. 13-5 (в поле рисунка) ]

[1]Упорядочение сфер влияния

[5]Большинство используемых телефонных сетей PSTN в США принадлежало компании

АТ&Т. В 1984 году правительство сформировало на базе компании АТ&T корпорацию

AT&T Communication.Inc (Корпорация дальней связи) и семь региональных Bell

Компаний (RBHC - Regional Bell Holding Company), в подчинении которых

находятся более двадцати производственных Bell компаний (ВОС - Bell Operating

Company).

[ рис. 13-1. Территориальное RBHC и ВОС разделение.]

[КС 13-5]

В соответствии с постановлением правительства все производственные компании

(ВОС) обеспечивают равный доступ корпорации дальней связи ко всем своим

центральным станциям (СО). В рамках территориального деления для каждой

компании ВОС обеспечиваются представительства Корпорации дальней связи во

всех частотных диапазонах, которые и предоставляют свои услуги центральным

станциям. Таким образом абоненты имеют возможность выбирать поставщика

дальней связи.

Правительство также разделило территорию США на локально-транспортные области

(LATA - Local Access and Transport Areas), получившие название областей

обслуживания. Некоторые области LATA охватывают территории, превосходящие по

размеру области отдельных ВОС или независимых телефонных компаний.

Вызов, который не выходит за пределы LATA-области, называется внутренним

(intra LATA). Классификация вызовов на локальные, ближние и дальние

выполняется в соответствии с ценовой политикой компаний ВОС, контролирующих и

обеспечивающих соединение между центральными станциями (СО-to-CO connection).

Вызов, выходящий за пределы LATA-области, считается дальним (inter LATA long

distance). В этом случае "CO-to-СO"-соединение обеспечивается корпорацией AT&T

или другими компаниями дальней связи: MCI, US Sprint и т.д.

В каждом штате существует комиссия (PUC- Public Utilities Commission),

регулирующая операции, проводимые телефонными компаниями, по обеспечению

соединений в рамках штата. Федеральная Комиссия по Связи (FCC - Federal

Communication Commission) выполняет аналогичные функции, но в отношении

соединений между штатами.

[КС 13-6]

[ ISDN ]

[ к рис. на стр. 13-7 (в поле рисунка)]

[1]ISDN: Интегральный сервис цифровых сетей

[5]Интегральный сервис цифровых сетей (ISDN) представляет собой набор

международных стандартов, разработка которых инициирована МККТТ (CCITT).

ISDN представляет собой долгосрочную программу, завершение которой ожидается

в двадцать первом веке. Эти планы включают разработку стандартов телефонной

связи, связи терминалов, ЭВМ, стандартов видео- и аудио почты и множества

других стандартов цифровых услуг. Перечисленные услуги будут предоставляться

деловым и индустриальным кругам с помощью усовершенствованной PSTN, а также

новых национальных и международных сетей.

[ канал А ]

[ канал В ]

[ канал С ]

[ канал D ]

[ канал E ]

[ канал F ]

Рис. 13-2. Каналы ISDN.

[КС 13-7]

[5]Реализации ISDN в настоящее время включают ISDN-телефоны и терминалы. Эти

стандарты обеспечивают пользователям доступ к цифровым каналам передачи

данных, называемым иногда битовыми трактами (bit pipes). Для обеспечения

битовых трактов могут быть использоаны сети с коммутацией цепей или с

коммутацией пакетов. Битовые тракты ISDN соответствуют стандартному ряду

мультиплексированных каналов, имеющих следующую идентификацию и

характеристики:

- канал А - 4 кГц аналоговый, телефонный;

- канал В - 64 Кбит/сек, цифровые данные (телефон или терминал);

- канал С - 8 или 16 Кбит/сек, цифровой канал для внеполосной сигнализации;

- канал D - 16 или 64 Кбит/сек, цифровой канал для внеполосной сигнализации,

Характеристики

Список файлов реферата