Сети электросвязи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сети электросвязи

Сеть связи - совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу и распределение информации от многих источников ко многим получателям.

Сети связи, построенные на основе средств электросвязи, называются телекоммуникационными сетями. Передача информации производится многоканальными системами передачи, распределение - коммутационными станциями.

Классификация сетей электросвязи:

1. По типу передаваемых сообщений: телефонные, телеграфные, передачи данных, факсимильные, передачи газет, звукового вещания, цифровые сети интегрального обслуживания.

2. По категории пользователей: сети общего назначения, ведомственные (корпоративные) сети.

3. По степени охвата: глобальные, региональные (зональные), локальные. распространение информация охват технический

4. По способу коммутации: сети с долговременной (кроссовой) коммутацией, сети с оперативной коммутацией, сети с коммутацией каналов, сети с коммутацией сообщений, сети с коммутацией пакетов, сети с гибридной коммутацией.

5. По типам каналов связи: проводные сети, радиосети, волоконно-оптические сети, спутниковые сети.

Для доставки сообщений в сетях электросвязи могут быть установлены соединения двух видов: долговременные и оперативные.

Долговременной, или кроссовой, коммутацией называется постоянное прямое соединение между двумя точками сети. Каналы связи, используемые в таких соединениях, называются выделенными.

Более распространена оперативная коммутация, при которой между двумя точками сети организуется временное соединение.

Достоинства прямого канала: наиболее быстрая передача информации, поскольку абоненты могут вести передачу в любое время; передача осуществляется с фиксированной задержкой, т.е. в реальном масштабе времени. Недостатки: недостаточно эффективное использование ресурсов сети, если абоненты недостаточно активны, и между сеансами передачи информации имеются длительные паузы. Кроме того, пропускная способность каналов на всем пути должна быть одинаковой во избежание потерь информации.

Коммутация каналов - это совокупность операций по соединению каналов для получения сквозного физического канала между оконечным пунктом и узлом коммутации.

При коммутации каналов сначала организуется сквозной канала между абонентами через узел коммутации, а затем происходит передача сообщений. Установленное соединение ликвидируется после соответствующего решения абонентов.

Достоинства и недостатки метода коммутации каналов такие же, как и некоммутируемых каналов.

При коммутации сообщений, в отличие от коммутации каналов, при передаче информации между абонентами не устанавливается сквозное соединение. В каждом узле связи происходит запоминание сообщения и адреса получателя, и передача сообщения к следующему узлу связи производится после освобождения требуемого канала. Достоинства метода: поскольку сообщения хранятся в записывающем устройстве узла связи, при перегрузке не происходит потеря информации. Отдельные участки сети могут иметь различную пропускную способность. Недостаток: система переспроса и перезаписи снижает скорость передачи информации.

При коммутации пакетов сообщение разбивается на сравнительно небольшие части - пакеты, и каждый пакет может следовать к получателю по различным путям внутри сети. На узлах связи пакеты могут некоторое время храниться в запоминающем устройстве до освобождения соответствующего канала.

Различают два режима в сетях с коммутацией пакетов: виртуальный и датаграммный.

В виртуальном режиме перед передачей сообщения между отправителем и получателем организуется виртуальный канал, по которому передаются все пакеты данного сообщения. Отличие виртуального канала от физического, устанавливаемого при коммутации каналов - он может предоставляться на отдельных участках одновременно многим пользователям. В одном физическом канале может быть организовано до нескольких тысяч виртуальных каналов. Для каждой пары абонентов виртуальный канал сохраняет последовательность передаваемых пакетов так же, как физический канал при коммутации каналов. Различают временное виртуальное соединение (канал организуется только на время передачи сообщения) и постоянный виртуальный канал.

В режиме датаграммной передачи виртуальное соединение предварительно не устанавливается, и каждый пакет, называемый датаграммой, передается и обрабатывается в сети как самостоятельное сообщение. Каждая датаграмма содержит адрес, что увеличивает объем служебной информации, Независимая передача пакетов может привести к нарушению порядка их выдачи получателю, и восстановление порядка требует усложнения процедур передачи.

Преимуществом датаграммного режима является возможность передачи пакетов одного и того же сообщения одновременно по различным маршрутам, что сокращает время доставки сообщения и повышает надежность доставки в условиях отказов отдельных элементов сети. Кроме того, благодаря более гибкой маршрутизации обеспечивается более эффективное использование сетевых ресурсов.

Основные требования к телекоммуникационным сетям при доставке сообщений:

1 Время доставки - должно быть минимальным.

2 Вероятность ошибки - на уровне .

3 Конфиденциальность (секретность) - должна быть максимальна.

Структура сетей связи. Под структурой сети понимается совокупность (узлов, станций и т.п.) сети и соединяющих их линий или каналов в их взаимном расположении. Структура отображает способность сети к обеспечению доставки информации от источника к получателю.

Топологическая структура сети, или топология - это обобщенная геометрическая модель физической структуры сети. Топология сети оказывает значительное влияние на основные показатели сети, особенно надежность. Связностью сети называют минимальное число независимых путей между всеми узлами сети. Чем больше связность сети, тем выше ее надежность.

Существующие телекоммуникационные сети принято делить на первичные и вторичные в зависимости от того, обеспечивают ли они доставку (транспортировку) информации или коммутацию физических (логических) каналов.

Первичной сетью называется совокупность линий передачи, сетевых узлов и сетевых станций, образующих сеть типовых каналов передачи и сетевых трактов (слайд 1).

Сетевые узлы организуются на пересечении нескольких линий передачи, в них устанавливается каналообразующая аппаратура систем передачи и осуществляется переключение каналов или их групп, принадлежащих разным системам. Сетевые станции являются оконечными устройствами первичной сети и предназначены для подключения потребителей к этой сети.

Таким образом, первичная сеть -- это совокупность всех каналов без подразделения их по назначению и видам связи. Первичная сеть является единой для всех потребителей каналов и представляет собой базу для вторичных сетей.

Первичная сеть по территориальному принципу подразделяется на магистральные, внутризоновые и местные первичные сети.

Магистральнаяпервичная сеть соединяет каналами различных типов все областные и республиканские центры. Протяженность магистральных первичных сетей - до 12500 км.

Внутризоноваяпервичная сеть, в основном, соединяет различными каналами районные сети данной области друг с другом и с областным центром. Протяженность внутризоновой сети - до 600 км.

Местные первичные сети ограничены территорией города или сельского района. Они обеспечивают возможность организации каналов (или физических пар проводов) между станциями и узлами этих сетей, а также между абонентами. Протяженность местной сети - до 100 км.

Рассмотренное территориальное деление предполагает трехъярусную структуру первичной сети. Самый низкий ярус включает в себя местные сети, распределенные по всей территории страны. Средний ярус - внутризоновые сети. Самый высокий ярус - магистральная сеть связи, объединяющая в единую сеть связи все внутризоновые сети.

Классификация линий передач:

Проводные:

- воздушные

- кабельные

- волоконно-оптические

Радиолинии:

- радиорелейные

- тропосферные

- спутниковые

Основным связующим звеном первичной сети являются системы передачи. На первичной сети широко используются системы ЧРК, ВРК и цифровые системы передачи на основе технологий PDH и SDH.

В системах с ЧРК используются канальные сигналы, частотные спектры которых располагаются в неперекрывающихся частотных полосах. Формирование канальных сигналов осуществляется так, чтобы средние частоты спектров канальных сигналов соответствовали средним частотам отведенных полос каждого канала. В приемной части разделение каналов осуществляется набором частотных фильтров, каждый из которых пропускает спектр частот, принадлежащий только данному канальному сигналу.

В многоканальных системах с временным разделением каналов (ВРК) канальные сигналы не перекрываются во времени, что обеспечивает их ортогональность. Канальные сигналы используют общий частотный диапазон.

Преимущества ЧРК: количество каналов практически неограниченно.

Недостатки ЧРК: из-за разноса по частоте качество сигналов различных каналов на приемной стороне может оказаться различным; для ответвления ряда каналов необходимо снижать частоту до тональной.

Преимущества ВРК: качество сигналов различных каналов на приемной стороне одинаково; ответвление каналов на промежуточных пунктах не требует преобразований сигнала.

Недостатки ВРК: количество каналов ограничено возможностью системы генерировать короткие импульсы.

Сравнительно недавно появились локальные сети, которые относятся не к городу или району сельской местности, а к зданию или группе зданий. Для этих сетей появились свои линии связи и отдельные стандарты.

Локальные сети соединяются с сетями общего пользования обычными телефонными кабелями, идущими к районным АТС, или специально построенными линиями связи.

Каналы первичной сети служат основой для построения вторичных сетей, которые различаются по виду передаваемых сообщений.

Вторичная сеть состоит из каналов одного назначения (телефонных, телеграфных, передачи газет, вещания, видеотелефонных, передачи данных, телевидения и др.), образуемых на базе первичной сети. Вторичные сети являются специализированными и создаются на базе предоставленных первичной сетью типовых (универсальных) каналов передачи с помощью специализированных узлов и станций коммутации.

В состав вторичной сети входят: оконечные абонентские установки, абонентские линии, узлы коммутации, каналы, выделенные из первичной сети для образования данной вторичной сети.

В зависимости от вида передаваемых сообщений различают следующие вторичные сети: телефонную, телеграфную, передачи данных, факсимильную, передачи газет, звукового вещания, интегрального обслуживания (ISDN).

Из определения первичной сети следует, что она обеспечивает связь только между определенными узлами. Поэтому для образования путей передачи сообщений к любому узлу сети нужно осуществить соединение между каналами (группами каналов) различных магистралей, оканчивающихся на одном и том же узле. Если на узлах первичной сети установить кроссовые соединения, то на базе первичной сети будет создана вторичная некоммутируемая сеть.

В узлы некоммутируемой сети могут включаться абонентские линии, которые соединяются с каналами сети также с помощью кроссовых соединений. В большинстве случаев каналы вторичных сетей являются коллективными для всех или группы абонентских пунктов, включенных в данный узел. На узле в этом случае устанавливается аппаратура коммутации, обеспечивающая подключение абонентских линий к каналу лишь на время передачи информации. Таким образом, на базе вторичной некоммутируемой сети образуются вторичные сети другого типа - вторичная коммутируемая сеть. Совокупность технических или программных средств для приема, обработки, распределения и передачи сообщений или вызовов называется узламкоммутации (УК). Основную долю оборудования УК представляют кросс и коммутационное оборудование.

Кросс - это устройство ввода/вывода входящих и исходящих каналов, где осуществляются долговременные (кроссовые) соединения.

Коммутационное оборудование обеспечивает какой-либо способ коммутации: коммутацию каналов, коммутацию сообщений, коммутацию пакетов, гибридную коммутацию.

Размещено на Allbest.ru