Федеральное агентство по  образованию и  культуре Российской Федерации

Челябинский государственный университет

Институт  экономики отраслей, бизнеса и  администрирования

 
 
 
 
 
 
 
Контрольная работа

По  дисциплине  «Сети связи и системы коммутации»  
 
 
 
 
 
 
 

                     Выполнила: Гусева Н.Е. 

                      22 ПС 202

Проверил: Кондуров Е.В.

Челябинск

2011

1. Вторичные сети  связи ВСС РФ. Телефонные  сети (ТфОП, ЦСИС –  цифровая сеть  с интеграцией  служб). Сети документальной  связи ( СДЭС, СПД, СТгС, ТСл, СПГП). Сети звукового и телевизионного вещания (СРПТВ, СРПЗВ).

     Средства  электрической связи обеспечивают тесное взаимодействие отрасли экономики, а также общение людей в области культуры и быта. При этом расстояния не влияют на активность взаимодействия. Особое место в комплексе средств электрической связи занимает телефонная связь как самый оперативный и самый массовый вид связи. В нашей стране телефонная связь объединена в единый комплекс – Общегосударственную автоматически коммутируемую телефонную сеть (ОАКТС), которая является составной частью Единой автоматизированной сети связи страны (ЕАСС).

 Основой ЕАСС  служит первичная сеть, представляющая собой совокупность сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи, образующая сеть типовых каналов передачи и типовых групповых трактов в ЕАСС. На базе первичной сети ЕАСС организуются вторичные сети связи. Они представляют собой совокупность коммутационных станций, узлов коммутации, оконечных абонентских аппаратов и каналов вторичной сети, организованных на базе каналов передачи первичной сети ЕАСС.

Вторичная сеть характеризуется видом передаваемых сообщений, способом установления соединения, типом каналов, скоростью установления соединения и надёжностью. Одной из вторичных сетей ЕАСС является ОАКТС. Она предназначена для передачи телефонных разговоров а при замене телефонных аппаратов специальными оконечными устройствами – для передачи дискретной информации, а также факсимильных сообщений.

Общегосударственная автоматически коммутируемая телефонная сеть состоит из местных сетей (ГТС и СТС), зоновых сетей ЗТС, и междугородной телефонной сети.

Зоновая сеть состоит  из местных телефонных сетей, расположенных  на территории зоны и внутризоновой  телефонной сети. Последняя представляет собой совокупность расположенных на территории зоны автоматических междугородных телефонных станций (АМТС), зоновых телефонных узлов, а также соединительных и заказно-соединительных линий, связывающих их между собой и местными сетями. В соответствии с  принятой  для ОАКТС системой нумерации каждая зоновая сеть имеет присвоенный ей трёхзначный код АВС. Зоновый номер линии абонента состоит из семи знаков: двузначного кода стотысячной группы ab и пятизначного номера в линии абонента в стотысячной группе abxxxxx. Междугородный номер линии абонента состоит из десяти знаков: трёхзначного кода зоны и семизначного зонового номера

     ABCabxxxxx.

     Аналоговые  телефонные сети относятся к глобальным сетям с коммутацией каналов, которые создавались для предоставления общедоступных телефонных услуг населению. Аналоговые телефонные сети ориентированы на соединение, которое устанавливается до начала ведения разговоров (передачи голоса) между абонентами. Телефонная сеть образуется (коммутируется) с помощью коммутаторов автоматических телефонных станций.  
 
Телефонные сети состоят из:

     ·  автоматических телефонных станций (АТС);

     ·  телефонных аппаратов;

     ·  магистральных линий связи (линий связи между АТС);

     ·  абонентских линий (линий, соединяющих телефонные аппараты с АТС); 
 
Абонент имеет выделенную линию, которая соединяет его телефонный аппарат с АТС. Магистральные линии связи используются абонентами по очереди.

     Аналоговые  телефонные сети используются также  и для передачи данных в качестве:

     ·  сетей доступа к сетям с коммутацией пакетов, например, подключения к Интернет (применяются как коммутируемые, так и выделенные телефонные линии);

     ·  магистралей пакетных сетей (в основном применяются выделенные телефонные линии).  
 
Аналоговая телефонная сеть с коммутацией каналов предоставляет для пакетной сети услуги физического уровня, которая после коммутации является физическим каналом "точка-точка".  
 
Обычная телефонная сеть или POTS (Plain Old Telephone Service – старый “плоский” телефонный сервис) обеспечивает пропускание голосового сигнала между абонентами с диапазоном частот до 3,1 кГц, что является вполне достаточным для нормального разговора. Для связи с абонентами используется двухпроводная линия, по которой сигналы обоих абонентов во время разговора идут одновременно во встречных направлениях. 
 
Телефонная сеть состоит из множества станций, имеющих иерархические соединения между собой. Коммутаторы этих станций прокладывают путь между АТС вызывающего и вызываемого абонента под управлением информации, предоставляемой системой сигнализации. Магистральные линии связи между телефонными станциями должны обеспечивать возможность одновременной передачи большого количества информации (поддерживать большое количество соединений).  
 
Выделять для каждого соединения отдельную магистральную линию нецелесообразно,  и для более эффективного использования физических линий применяют:

     ·  метод частотного уплотнения каналов;

     ·  цифровые каналы и мультиплексирование цифровых потоков от множества абонентов.

     Метод частотного уплотнения каналов (FDM – Frequency Division Multiplexing)

     В этом случае по одному кабелю передается множество каналов, в которых  низкочастотный голосовой сигнал модулирует сигнал высокочастотного генератора. Каждый канал имеет собственный  генератор, и частоты этих генераторов  разнесены друг от друга настолько, чтобы передавать сигналы в полосе до 3,1 кГц с нормальным уровнем разделения друг от друга.

     Применение  цифровых каналов для магистральных  передач

     Для этого аналоговый сигнал от абонентской  линии на телефонной станции оцифровывается и далее в цифровом виде доставляется на телефонную станцию адресата. Там он обратно преобразовывается и передается в аналоговую абонентскую линию. 
 
Для обеспечения двусторонней связи на телефонной станции каждое окончание абонентской линии имеет пару преобразователей – АЦП (аналого-цифровой) и ЦАП (цифро-аналоговый). Для голосовой связи со стандартной полосой пропускания (3,1 кГц) принята частота квантования 8 кГц. Приемлемый динамический диапазон (отношение максимального сигнала к минимальному) обеспечивается при 8-битном преобразовании. 
 
Итого получается, что каждый телефонный канал требует скорости передачи данных в 64 кбит/с (8 бит х 8 кГц). Часто для передачи сигнала ограничиваются и 7-битными отсчетами, а восьмой (младший) бит используется для целей сигнализации. В таком случае чисто голосовой поток сокращается до 56 кбит/с.

     Для эффективного использования линий  магистрали цифровые потоки от множества  абонентов на телефонных станциях мультиплексируются в каналы различной емкости, соединяющие  телефонные станции между собой. На другом конце канала производится демультиплексирование – выделение требуемого потока из канала. 
 
Мультиплексирование и демультиплексирование, естественно, производится на обоих концах одновременно, поскольку телефонная связь двусторонняя. Мультиплексирование осуществляется с помощью разделения во времени (TDM – Time Division Multiplexing). 
 
В магистральном канале информация организована в виде непрерывной последовательности кадров. Каждому абонентскому каналу в каждом кадре отводится интервал времени, в течение которого передаются данные этого канала.

      
Таким образом, в современных аналоговых телефонных линиях по абонентской линии  связи передаются аналоговые сигналы, а в магистральных линиях передаются цифровые сигналы.

     Модемы  для коммутируемых аналоговых телефонных линий

     Телефонные  сети общего пользования, кроме передачи голоса, позволяют передавать цифровые данные при помощи модемов. Модем (модулятор-демодулятор) служит для передачи данных на большие  расстояния с использованием выделенных и коммутируемых телефонных линий. 
 
Модулятор поступающую от компьютера двоичную информацию преобразует в аналоговые сигналы с частотной или фазовой модуляцией, спектр которых соответствует полосе пропускания обычных голосовых телефонных линий. Демодулятор из этого сигнала извлекает закодированную двоичную информацию и передает ее в принимающий компьютер.

     Факс-модем (fax-modem) позволяет передавать и принимать  факсимильные  изображения, совместимые с обычными факс-машинами.

     Модемы  для выделенных телефонных линий

     Выделенные  физические линии имеют полосу пропускания  гораздо более широкую, чем коммутируемые. Для них выпускаются специальные  модемы, обеспечивающие передачу данных со скоростями до 2048 кбит/с и на значительные расстояния.

     Технологии xDSL

     Технологии  xDSL основаны на превращении абонентской линии обычной телефонной сети из аналоговой в цифровую xDSL (Digital Subscriber Line). Суть данной технологии заключается в том, что на обоих концах абонентской линии – на АТС и у абонента – устанавливаются разделительные фильтры (splitter).  
 
Низкочастотная (до 3,5 кГц) составляющая сигнала заводится на обычное телефонное оборудование (порт АТС и телефонный аппарат у абонента), а высокочастотная (выше 4 кГц) используется для передачи данных с помощью xDSL-модемов. 
 
Технологии xDSL позволяют одновременно использовать одну и ту же телефонную линию и для передачи данных, и для передачи голоса (телефонных переговоров), чего не позволяют обычные модемы для коммутируемых линий.

     Технология ISDN появилась в 1984 году. Цифровая сеть с интегрированными услугами (ISDN - Integrated Services Digital Network) - система, в которой по телефонным каналам передаются только цифровые сигналы, в том числе и по абонентским линиям, т.е. конечный абонент передает данные непосредственно в цифровой форме. 
 
ISDN позволяет объединить передачу голоса, данных и изображения. Интеграция разнородных трафиков ISDN выполняется, используя способ временного разделения (TDM – Time Division Multiplexing). ISDN использует цифровые каналы в режиме коммутации каналов.  
 
Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN можно использовать при передаче голоса и данных, для объединения удаленных ЛВС, для доступа к сети Internet и для различных видов трафика, в том числе мультимедийного. Оконечными устройствами в сети ISDN могут быть: цифровой телефонный аппарат, компьютер с ISDN-адаптером, видео- и аудиооборудование.  
 
Суть технологии ISDN, состоит в том, что различные устройства, например, телефоны, компьютеры, факсы и другие устройства, могут одновременно передавать и принимать цифровые сигналы после установления коммутируемого соединения с удаленным абонентом. 
 
Сети ISDN состоят из двух В-каналов, дополнительного D-канала и H-канала. В ISDN основной поток информации (голос и данные) передается по В-каналам. Эти каналы коммутируются между парой абонентов с помощью информации, передаваемой по дополнительному каналу – D-каналу. H-канал - это канал высокоскоростной передачи данных со скоростями 384 кбит/с (канал H0), 1563 кбит/с (канал H11), 1920 кбит/с (канал H12).  
 
После коммутации каждый В-канал представляет собой две “трубы”, пропускающие во встречных направлениях потоки битов со скоростью 64 кбит/с. Служебный канал – также двунаправленный, его пропускная способность может быть 16 или 64 кбит/с в зависимости от типа сервиса. 
 
Скорость передачи данных в ISDN может быть: 64 кбит/с., 128 кбит/с, а в широкополосных каналах связи до 155 Мбит/с. Через линии ISDN возможна передача данных с помощью технологий и протоколов глобальных сетей: Х.25, Frame Relay. 

     Сеть  телевизионного и звукового вещания с частотной модуляцией сигналов в диапазоне ультракоротких волн в нашей стране широко развита, однако и дальнейшее ее развитие останется актуальной задачей еще долгие годы. 
Сеть телевизионного вещания будет расти, в основном, за счет увеличения числа станций малой мощности, особенно в зоне действия спутниковых систем, введения на действующих станциях передатчиков вторых, а в ряде случаев третьих и четвертых программ, внедрения систем коллективного приема и кабельного телевидения, освоения диапазона дециметровых волн. Развитие сети радиовещания на метровых и дециметровых волнах требует разрешения таких сложных вопросов, как определение зон обслуживания станций и зон помех на пересеченной и гористой местности, а также обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) между радиопередающими станциями вещательной службы, между службами ТВ и ОВЧ ЧМ вещания (ранее применяли термин УКВ ЧМ вещания) и другими службами, совместно использующими общие частотные полосы. Для собственно радиовещательных служб необходимо разработать нормы, на которых должен быть основан частотный план, а также рекомендации по методам их планирования. 
В отечественной и зарубежной литературе вопрос планирования вещательных радиосетей и связанные с ним вопросы ЭМС и повышения эффективности использования частотных каналов освещены недостаточно. 
В учебных программах радиотехнических специальностей вузов проектированию и частотному планированию сетей телевизионного и ОВЧ ЧМ звукового вещания, проблемам ЭМС уделено недостаточное внимание. Недостаточно методической и справочной литературы по этим вопросам. 
Настоящий справочник содержит обширный материал по вопросам планирования и проектирования сетей телевизионного и звукового вещания, необходимый для решения практических задач. Фактический материал снабжен краткими объяснениями физических явлений, о которых в литературе отсутствуют достаточно подробные сведения. Это, в первую очередь, относится к таким понятиям, как защитные отношения в телевидении, условия распространения радиоволн в пересеченной местности, ЭМС со службами спутникового вещания. По этим вопросам приведены оригинальные материалы, подготовленные в нашей стране с участием авторов, признанные международными организациями (ВАКР, МККР, ОИРТ). 
Справочник посвящен вопросам, связанным с построением наземных сетей радиовещательной службы, т. е. службы радиосвязи, передачи которой предназначены для приема непосредственно населением. Эта служба позволяет передавать телевизионные программы или осуществлять звуковое радиовещание с ЧМ в диапазоне ОВЧ. Некоторые данные (например, защитные отношения) могут быть использованы применительно к промышленному телевидению и др.