Структура абонентской сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СВЯЗИ, ИНФОРМАТИЗАЦИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Самостоятельная работа

по предмету

Телекоммуникационные системы и сети

Тема:

Структура абонентской сети

Ташкент - 2013

Содержание

1. Способы построения сетей связи. Сети связи двух пользователей, cети связи трех и более пользователей

2. Телефонные сети и их классификация. Сети телефонной связи

3. Построение абонентских сетей. Аналоговые сети и цифровые сети

4. Системы управления в ЦСК. Классификация систем управления, способы взаимодействия УУ

Список литературы

1. Способы построения сетей связи. Сети связи двух пользователей. Сети связи трех и более пользователей

Для построения сети связи используются средства передачи и коммутации, которые в совокупности обеспечивают транспортировку информации от одного пользователя к другому. Функции передачи и коммутации обеспечиваются аппаратными и программными средствами управления. Они позволяют автоматизировать процесс установления соединения между двумя пользователями. В реальной сети связи средства передачи, коммутации и управления обычно распределены в пространстве.

Пусть сеть предназначена для обслуживания лишь двух пользователей. Тогда информация от одного пользователя по умолчанию доставляется второму и наоборот (рис. 1.1). Для этого требуется лишь функция передачи и необходимость в коммутации отсутствует. В этом случае средства передачи служат для переноса информации непосредственно из одного конца в другой. В качестве направляющей среды могут использоваться как медные или оптические кабели, так и воздушная среда.

Рисунок 1 - Сеть связи двух пользователей

При появлении в сети третьего пользователя (рис. 1.2) возникает вопрос -- кто, когда и с кем потребует установления соединения. Для транспортировки информации заданному пользователю в этом случае требуется коммутация. Например, пользователь А может соединиться сначала с пользователем В, а затем с пользователем С. Иными словами, один из абонентов сети имеет возможность связаться с любым другим абонентом, при этом функция коммутации дает возможность согласно требованиям абонентов изменять соединения.

Рисунок 2 - Три пользователя в сети

2. Телефонные сети и их классификация. Сети телефонной связи

Сетью телефонной связи называется совокупность узлов коммутации, оконечных абонентских телефонных устройств и соединяющих их линий связи. В зависимости от уровня иерархии ВСС РФ различают следующие виды телефонных сетей: международная, междугородная, внутризоновые и местные телефонные сети. Городские, сельские и учрежденческо-производственные телефонные сети объединяются общим названием - местные телефонные сети.

На базе аналоговых телефонных сетей строилась общегосударственная система автоматизированной телефонной связи (ОГСТфС). Схема построения ОГСТфС представлена на рис. 3.

Рисунок 3 - Схема построения ОГСТфС

Коммутационное оборудование междугородной телефонной сети можно классифицировать на узлы автоматической коммутации (УАК) и автоматические междугородные телефонные станции (АМТС). Рядом руководящих документов ранее предусматривалось использование двухступенчатой сети УАК, которые обозначались кале УАК I и УАК П. Последние исследования показали целесообразность использования только одной ступени УАК. Все УАК соединяются между собой по полносвязной схеме, обслуживают определенные территориальные районы и являются центром сети радиально-узлового построения.

Все АМТС, расположенные на зоновых сетях, являются оконечными станциями междугородной сети, а УАК - транзитными. При большой нагрузке между АМТС устанавливается непосредственная связь.

Учрежденческо-производственные телефонные сети (УПТС) обеспечивают внутреннюю телефонную связь предприятий, учреждений, организаций. Такие сети могут быть либо полностью автономными, либо иметь выход на телефонную сеть общего пользования.

Городские телефонные сети (ГТС) обеспечивают телефонную связь на территории города и его пригородной зоны.

Сельские телефонные сети (СТО обеспечивают телефонную связъ на территориях сельских административных районов. Они охватывают более обширные территории, чем городские, но при этом плотность телефонных аппаратов значительно меньше. Следовательно, емкость сельских АТС значительно меньше по сравнению с городскими.

Внутризоновые телефонные сети (ВЗТС) - это совокупность устройств и сооружений, предназначенных для установления соединений между абонентами разных местных телефонных сетей, находящихся на территории одной телефонной зоны и их выход на междугородную и международную сети. Признаком зоны является наличие единой семизначной внутризоновой нумерации абонентских линий местных сетей данной зоны.

Междугородная телефонная сеть (МТС) -- это единый комплекс устройств и сооружений, предназначенных для установления соединений между абонентами местных телефонных сетей, расположенных на территориях различных зон телефонной нумерации.

3. Построение абонентских сетей. Аналоговые сети и цифровые сети

Принципы организации абонентского доступа в течение многих лет не претерпевали существенных изменений с момента создания местных телефонных сетей. В городах абонентские линии (преимущественно многопарные кабели связи) прокладывались, как правило, в специально строящейся кабельной канализации. В сельской местности для подключения абонентов к АТС широко использовались воздушные линии связи. Применение малоканальных систем передачи на абонентской сети не изменило ее структуру.

Типичная структура аналоговой абонентской сети, используемая как на ГТС, так и на СТС, представлена на рис. 4. Такая структура соответствует комбинированной схеме построения абонентской сети, так как на реальных сетях используется сочетание двух принципов организации абонентского доступа: «шкафная система» и «прямое питание».

Рисунок 4 - Типовая структура аналоговой абонентской сети

В аналоговой сети абонентского доступа наиболее широкое применение нашли четыре способа подключения абонентских терминалов к АТС:

- индивидуальная двухпроводная физическая цепь, которая может содержать участки кабеля с различным диаметром жил;

- спаренное включение, где двухпроводная физическая цепь используется двумя абонентскими терминалами, каждому из которых присвоены различные номера;

- индивидуальный канал ТЧ, организованный малоканальной системой передачи (система АВУ);

- доступ абонентов через аналоговую подстанцию (часть аналогового коммутационного оборудования, вынесенного на удаленный от основной станции участок).

Вышеперечисленные варианты не могут рассматриваться как перспективные направления развития абонентских сетей из-за низкой надежности и невысокого качества передачи информации на участке терминал-коммутационная станция. Использование шкафной системы часто приводит к сочленению кабелей, имеющих различный диаметр жил, что существенно затрудняет передачу дискретной информации по АЛ, особенно при организации доступа к ЦСИС.

Перспективная абонентская сеть создается на этапе цифровизации местной телефонной сети, где подразумевается существенная модернизация местной первичной сети. Построение перспективной сети связано с вводом новой коммутационной станции. Если она монтируется как новая РАТС, то может быть выбрана наиболее оптимальная структура абонентской сети. Если новая коммутационная станция заменяет существующую РАТС, то структура абонентской сети будет в значительной степени определяться топологией кабельной канализации и проложенными ранее кабелями связи.

При проектировании новой цифровой коммутационной станции абонентскую сеть целесообразно строить с учетом перспектив дальнейшего развития электросвязи.

Возможные варианты построения абонентской сети приведены на рис. 5.

Рисунок 5 - Варианты построения перспективной абонентской сети

Наиболее часто абоненты включаются в цифровую коммутационную станцию одним из следующих способов (рис. 5):

а) посредством индивидуальных двухпроводных физических АЛ, включаемых в кросс цифровой коммутационной станции;

б) через мультиплексоры М, которые с помощью ИКМ-трактов включаются непосредственно в коммутационную станцию;

в) через концентраторы К, которые с помощью ИКМ-трактов включаются непосредственно в коммутационную станцию.

В настоящее время в нашей стране активно внедряются современные виды цифрового оборудования абонентского доступа. К ним относятся:

г) беспроводные системы передачи (BSC - контроллер базовой станции системы радиодоступа; BS - базовая станция);

д) цифровые системы передачи для абонентских линий по технологии xDSL - Digital Subscriber Loop;

е) волоконно-оптические системы передачи (OLT, ONU -линейные комплекты оптической системы передачи).

Беспроводное подключение абонентов к сети обеспечивает максимальную мобильность и оперативность связи. Такой способ организации связи становится особенно необходимым, если прокладка кабеля невозможна или связана со значительными затратами. Полоса пропускания для систем радиодоступа ограничена предоставленным частотным ресурсом.

Установка цифровых систем передачи по технологиям xDSL на существующей абонентской распределительной сети позволяет быстро и с небольшими затратами увеличить пропускную способность АЛ, а также дает возможность обеспечить абонентам новые информационные возможности (например высокоскоростной доступ к сети Интернет).

Прокладка волоконно-оптических линий связи обеспечивает абонентам более широкие возможности по полосе пропускания, но прокладка нового кабеля, как правило, является длительным и дорогостоящим процессом. Ожидается, что в ближайшем будущем структура абонентской сети будет меняться и оптимальным будет доведение ВОЛС все ближе к оконечным абонентским устройствам, а также построение абонентской сети по принципу «кольца» с использованием оборудования системы передачи синхронной цифровой иерархии SDH со скоростью потока 155 Мбит/с.

4. Системы управления в ЦСК. Классификация систем управления. Способы взаимодействия УУ

связь телефонный аналоговый абонентский

Система управления (СУ) предназначена для управления всеми модулями и блоками ЦСК. Основными функциями СУ при обслуживании вызова являются: прием информации, ее обработка и выдача управляющих команд (рис. 6). Кроме основных функций обслуживания вызова, СУ выполняет дополнительные функции по предоставлению абонентам дополнительных видов обслуживания, а также вспомогательные функции, обеспечивающие автоматизацию процессов эксплуатации и технического обслуживания АТС. Например, контроль и диагностика оборудования, организация диалога с оператором, учет продолжительности разговоров, определение места повреждения в неисправном оборудовании и другие.

Рисунок 6 - Схема управления:

ТС - точка сканирования; ТУ - точка управления

В общем случае СУ состоит из нескольких управляющих устройств (УУ), которые определенным образом взаимодействуют друг с другом. Обмен управляющими сигналами (функциональные связи) и информацией (информационные связи) между УУ в процессе их совместного функционирования осуществляется через системный интерфейс, а между управляющими устройствами и объектами управления (ОУ) - через периферийный интерфейс (рис. 7).

Рисунок 7 - Связь между устройствами управления

Системы управления можно классифицировать по двум признакам: по способу управления (рис. 8) и по способу взаимодействия УУ (рис. 9)

Рисунок 9 - Классификация СУ по способу управления

Рисунок 10 - Классификация СУ по способу взаимодействия УУ

В распределенных и иерархических системах управления взаимосвязь и взаимодействие УУ в процессе управления установлением соединений осуществляется через системный интерфейс.

Существует три варианта построения систем управления с различными типами системного интерфейса:

- с непосредственными связями между УУ;

- с организацией связи УУ через общую шину;

- связь УУ через КП.

Принцип построения (тип) системного интерфейса зависит от числа взаимосвязанных УУ и объема информации, передаваемого между ними.

Непосредственная связь между УУ

При небольшом числе устройств упраапения и достаточно большом объеме передаваемой информации между каждой парой УУ связь может осуществляться с помощью специальных каналов (рис. 11), непосредственно соединяющих каждую пару УУ и имеющих прямой доступ к памяти этих управляющих устройств. При этом обмен информацией может выполняться одновременно между парами УУ.

Недостатком данного принципа построения являются большие технические и экономические затраты. Данный способ не получил широкого распространения в ЦСК.

Рисунок 11 - Непосредственные связи между УУ

Связь УУ через общую шину

При увеличении числа УУ до нескольких десятков и соответствующем уменьшении объема информации, передаваемой между отдельными парами УУ, организация непосредственной связи между ними становится экономически нецелесообразной и практически трудно реализуемой. В этом случае взаимосвязи между устройствами управления осуществляются, как правило, с помощью общей шины (ОШ), к которой подключаются все УУ, поочередно (с разделением во времени) использующие ее для передачи необходимой информации (рис. 12). В любой момент по общей шине информация может передаваться только между одной парой УУ, поэтому для организации очередности доступа УУ к ОШ в состав системного интерфейса вводится специальный блок управления шиной (БУШ).

Рисунок 12 - Связь УУ через ОШ

Достоинствами данной организации являются простота и экономичность. Недостатки - снижение живучести управляющей системы в целом и ограниченная пропускная способность общей шины. Примеры применения: DX-200, АХЕ-10.

Связь УУ через КП

В данном случае связь между УУ организуется через коммутационное поле (КП) с собственным управлением (рис. 13). При этом для обмена информацией между УУ может использоваться специальное КП, входящее в состав управляющей системы, или общее КП. В последнем случае информация между УУ через КП может передаваться по любым или только по специально выделенным временным каналам коммутируемых ИКМ-линий (например по 16-му временному интервалу). Достоинство - нет ограничений на число УУ в системе. Недостатки - дополнительные затраты производительности УУ на установление и разъединение соединений в КП; дополнительная нагрузка на общее КП и дополнительные затраты на специальное КП. Данный способ связи между устройствами управления получил наибольшее распространение в ЦСК.

Примеры применения системы: МТ-20/25, S-12, ESS-5, EWSD.

Рисунок 13 - Связь УУ через КП

Список литературы

1. Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2002.

Размещено на Allbest.ru