Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Назовите осиовиое свойство расширяющих последовательностей, используемых в технологии С1)МА. !5. Можно ли в качестве расширяющих последовательностей узлов сети, поддерживающих множественный доступ с кодовым разделением иа основе технологии РБББ, использовать значения 100...0, 0100...0, 0010...0, 00010...0 и т. д.? 16. Предложите 11-битную расширяющую последовательность, отличную от последовательности Баркера, которая, как и последовательность Баркера, позволяет надежно определять начало передачи очередного бита исходной информации. ГЛАВА 11 Первичные сети Первичные сети предназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которой можно достаточно быстро и гибко организовать постоянный канал с двухточечной топологией между двумя пользовательскими устройствами, подключенными к такой сети.
В первичных сетях применяется техника коммутации каналов. На основе каналов, образованных первичными сетями, работают наложенные компьютерные или телефонные сети. Каналы, предоставляемые первичными сетями своим пользователям, отличаются высокой пропускной способностью — обычно от 2 Мбит/с до 10 Гбит/с! Существует несколько поколений технологий первичных сетей: Е) плезиохронная цифровая иерархия (Р(ез!ослгопоцз 0)й!(а) Н)егагслу, РОН); Е) синхронная цифровая иерархия (Зупс)!голоса 0101!а) Н1егагслу, ЗОН) — этой технологии в Америке соответствует стандарт ЗОМЕТ; О уплотненное волновое мультиплексирование (Оепзе УУауе ОМв1оп Мц!бр!ах!по, РВОМ); Е) оптические транспортные сети (Орекса) Тгапэрог! МеЬюгк, ОТН) — данная технология определяет способы передачи данных по волновым каналам Р)УОМ. В технологиях РОН, ЗОН и ОТЙ для разделения высокоскоростного канала применяется временнбз мультиплексирование (ТОМ), а данные передаются в цифровой форме.
Каждая из них поддерживает иерархию скоростей, так что пользователь может выбрать подходящую ему скорость для каналов, с помощью которых он будет строить наложенную сеть. Технологии ОТН и ЗОН обеспечивают более высокие скорости, чем технология РОН, так что при построении крупной первичной сети ее магистраль строится на технологии ОТН или ЗОН, а сеть доступа — на технологии РОН. Сети ОУУОМ не являются собственно цифровыми сетями, так как предоставляют своим пользователям выделенную волну для передачи информации, которую те могут применять по своему усмотрению — модулировать или кодировать.
Техника мультиплексирования РВОМ существенно повысила пропускную способность современных телекоммуникационных сетей, так как она позволяет организовать в о!ухом оптическом волокне несколько десятков волновых каналов, каждый иэ которых может переносить цифровую информацию. В начальный период развития технологии Р(УОМ волновые каналы использовались в основном для передачи сигналов ЗОН, то есть мультиплексоры ОУУОМ были одновременно и мультиплексорами ЗОН для каждого из своих волновых каналов. Впоследствии для более эффективного использования волновых каналов ОууОМ была разработана технология ОТН, которая позволяет передавать по волновым каналам сигналы любых технологий, включая ЗОН, 61йаЬ!! Етпегпет и ! 06 Етлегпе(.
Сети РОН Сети РОН Технология РГ)Н была разработана в конце 60-х годов компанией АТ4 Т для решения проблемы связи крупных коммутаторов телефонных сетей между собой. Линии связи Р1)М, применяемые ранее для решения этой задачи, исчерпали свои воэможности в плане организации высокоскоростной многоканальной связи по одному кабелю. В технологии ЮМ для одновременной передачи данных 12 абонентских каналов использовалась витая пара, а для повышения скорости связи приходилось прокладывать кабели с большим количеством пар проводов или более дорогие коаксиальные кабели. Иерархия скоростей Начзло технологии Р!)Н было положено разработкой мультиплексора Т-1, который позволял в цифровом виде мультиплексировать, передавать и коммутировать (на постоянной основе) голосовой трафик 24 абонентов.
Так как абоненты по-прежнему пользовались обычными телефонными аппаратами, то есть передача голоса шла в аналоговой форме, то мультиплексоры Т-1 сами осушествляли оцифровывание голоса с частотой 8000 Гц и кодировали голос методом импульсно-кодовой модуляции. В результате каждый абонентский кзнзл образовывал цифровой поток данных 64 Кбит/с, а мультиплексор Т-1 обеспечивал передачу 1,544 Мбит/с. В качестве средств мультиплексирования при соединении крупных телефонных станций каналы Т-1 были слишком медленны и негибки, поэтому была реализована идея образования каналов с иерархией скороплей.
Четыре канала типа Т-1 объединили в капал следуюшего уровня цифровой иерархии — Т-2, передаюший данные со скоростью 6,312 Мбит/с. Канал Т-З, образованный путем объединения семи каналов Т-2, имеет скорость 44,736 Мбит/с. Канал Т-4 объединяет 6 каналов Т-З, в результате его скорость равна 274 Мбит/с. Описанная технология получила название системы Т-каналов, С середины 70-х годов выделенные каналы, построенные на основе систем Т-каналов, стзли сдаваться телефонными компаниями в аренду на коммерческих условиях, перестав бить внутренней технологией этих компаний. Системы Т-каналов позволяют передавать ве только голос, но и любые данные, представленные в цифровой форме: компьютерные пенные, телевизионное изображение, факсы и т. п. Технология систем Т-каналов была стандартизована Американским национальным институтом стандартов (АМБ1), а позже — международной организацией 1Т(1-Т.
При стандартизации она получила название плезиохронной цифровой иерархии (РРН). В результате внесенных 1Т(7-Т изменений возникла несовместимость американской и международной мрсвй стандарта РРН. Аналогом систем Т-каналов в международном стандарте являются запалы типа Е-1, Е-2 и Е-3 с отличавшимися скоростями — соответственно 2,048 Мбит/с, 8488 Мбит/с и 34,368 Мбит/с. Американская версия сегодня помимо США распростразеиа также в Канаде и Японии (с некоторыми различиями), в Европе же применяется международный стандарт 1Т13-Т.
Несмотря на различия, в американской и международной версиях технологии цифровой иерархии принято использовать одни и те же обозначения для иерархии скоростей — РЗп (О!8!га! Б!8па! и). В табл. 11.1 приводятся значения для всех введенных стандартами уровзей скоростей обеих технологий, Глава 11. Первичные сети Таблице 11.1. Иерархия цифровых скоростей На практике в основном используются каналы Т-1/Е-1 и Т-3/Е-З. Методы мультиплексирования Мультиплексор Т-1 обеспечивает передачу данных 24-х абонентов со скоростью 1,544 Мбит/с в кадре, имеющем достаточно простой формат. В этом кадре последовательно передается по одному байту каждого абонента, а после 24 байт вставляется один бии синхронизации. Первоначально устройства Т-1 (которые дали имя всей технологии, работающей на скорости 1,544 Мбит/с) функционировали только на внутренних тактовых генераторах, и каждый кадр с помощью битов синхронизации мог передаваться асинхронно.
Аппаратура Т-1 (а также более скоростная аппаратура Т-2 и Т-3) за долгие годы существования претерпела значительные изменения. Сепщня мультиплексоры и коммугвторы первичной сети работает нв централизованной тактовой частоте, распределяемой из одной или нескольких точек сети. Однако принцип формирования кадра остался, поэтому биты синхронизации в кадре по-прежнему присутствуют. Суммарная скорость пользовательских каналов составляет 24 к 64 - 1,536 Мбит/с, а еще 8 Кбит/с добавляют биты синхронизации, итого получается 1,544 Мбит/с. Теперь рассмотрим еще одну особенность формата кадра Т-1. В аппаратуре Т-1 восьмой бит каждого байта в кадре имеет назначение, зависящее от типа передаваемых данных и поколения аппаратуры.
При передаче гадеса с помощью этого бита переносится служебная информация, к которой относятся номер вызываемого абонента и другие сведения, необходимые для установления соединения между абонентами сети. Протокол, обеспечивающий такое соединение, называется в телефонии сигнальным протоколом. Поэтому реальная скорость передачи пользовательских данных в этом случае составляет не 64, а 56 Кбит/с. Техника применения восьмого бита для служебных целей получила название «кражи» бита. При передаче компьютерных данных канал Т-1 предоставляет для пользовательских данных только 23 канала, а 24-й канал отводится для служебных целей, в основном — для восстановления искаженных кадров.
Компьютерные данные передаются со скоростью 64 Кбит/с, так как восьмой бит не «крадется». Сети РОН З1З При одновременной передаче как голосовых, так и компьютерных данных используются все 24 канала, причем и компьютерные, и голосовые данные передаются со скоростью 56 Кбит/с Прв мультиплексировании 4-х каналов Т-1 в один канал Т-2 между кадрами Р8-1 по- прежнему передается один бит синхронизации, а кадры Р8-2 (которые состоят иэ 4-х последовательных кадров Р8-1) разделяются 12 служебными битами, предназначенными не только для разделения кадров, но и для их синхронизации.
Соответственно, кадры Р8-3 состоят из 7 кадров РЯ-2, разделенных служебными битами. Версия технологии РРН, описанная в международных стандартах С.700 — 0.706 1Т()-Т, как уже отмечалось, имеет отличия от американской технологии систем Т-каналов. В частности, в ней не используется схема «кражи бита». При переходе к следуюшему уровню иерархии коэффициент кратности скорости имеет постоянное значение 4. Вместо восьмого бита в канале Е-1 на служебные цели отводятся 2 байта из 32, а именно нулевой (для целей синхронизации приемника и передатчика) и шестнадцатый (в нем передается служебная сигнальная информация). Для голосовых или компьютерных данных остается 30 каналов со скоростью передачи 64 Кбит/с каждый.