Сети связи и системы коммутации

     2. Малоканальная аппаратура  уплотнения по  технологии DSL. Технология DSL.

     Технология DSL. Любая технология, прежде всего, предусматривает конкретную физическую модель транспортной среды. Одной из перспективных технологий, позволяющей передавать цифровую информацию по медным проводам (под “медными проводами” обычно понимается телефонная сеть общего пользования – ТФоП или POTS – Plain Old Telephone Service в англ. аббревиатуре) являются технологии DSL (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия).

     При использовании технологии DSL (часто  используется аббревиатура хDSL, где под буквой “x” понимают одну из возможных подтехнологий, т.е. вариант основной технологии) не требуется строить новую транспортную сеть, т.к. используется уже существующая сеть POTS. Именно в этом и заключается основное экономическое преимущество технологии DSL.

     Историю возникновения DSL следует отнести к началу 80-х годов, когда корпорация Bellcore разработала технологию DSL с высокой скоростью передачи данных (high - data - rate DSL - HDSL). Канал HDSL был разработан, чтобы расширить возможности технологии Т1 путем замены кодирования с чередованием полярности элементов на основе представления двух битов в одном четвертичном коде (2 binary 1 quaternary – 2B1Q).

     Развитие  служб сети Internet, для которых требуется высокая пропускная способность (например, видео), породило спрос на соединения с большей пропускной способностью. Наблюдения показывают, что в основном трафик, получаемый из сети Internet, предназначен для конечного пользователя (нисходящий поток данных), и только небольшой процент составляет трафик, который в действительности поставляется самим пользователем (восходящий поток данных). Вследствие этого был разработан канал АDSL (A – Asymmetric – ассиметричная цифровая пользовательская линия), используемый в традиционных телефонных сетях общего пользования (PSTN – Public Switched Telephone Network).

     В технологии АDSL используется метод, позволяющий  одновременно использовать ту же самую  телефонную линию и для передачи голосовых сигналов, и для передачи данных, не повышая при этом требований к коммутационному оборудованию телефонной сети PSTN. Чтобы зарезервировать канал POTS с частотами до 4 кГц (в телефонии установлена полоса голоса в 4 кГц), дополнительно используется мультиплексирование с частотным уплотнением каналов (FDM – Frequency - Division Multiplexing). При этом цифровые потоки (data) передаются на частотах свыше 4 кГц (обычно, начиная с 25 кГц).

     Из-за постоянного снижения ограничений  на расстояние в технологии DSL и роста  доступной пропускной способности, интерес к средствам DSL в последние годы возрос. Прежде чем говорить о DSL, приведем основные разновидности технологии DSL.

• АDSL – наиболее распространенная технология DSL, поскольку она ассиметрична. Это означает, что скорость загрузки данных в компьютер (модем) пользователя выше скорости загрузки данных в удаленный компьютер. Для кодирования данных в технологии АDSL используются методы САР (Carrier less Amplitude and Phase modulation – амплитудная и фазовая модуляция без несущей). Метод САР не является стандартизированным методом для канала DSL, а вот ДМТ был стандартизирован институтом ANSI (ANSI T1.413) и международным союзом ITU ( ITU G.992.1).
• EtherLoop – запатентованная технология компании Elastic Network – сокращение от Ethernet local loop – абонентский канал сети Ethernet. В технологии EtherLoop применяется усовершенствованный метод модуляции сигнала, который сочетается с полудуплексным разбиением на пакеты, характерным для сети Ethernet. Модемы EtherLoop гарантируют ВЧ сигналы только на время посылки. Остальное время в них используются низкочастотные управляющие сигналы. Из-за полудуплексной природы технологии EtherLoop постоянную пропускную способность можно поддерживать либо только в нисходящем, либо только в восходящем потоке. Система Nortel изначально планировалась для скоростей в диапазоне 1,5 … 10 Мбит/с, в зависимости от качества линии связи и ограничений по расстоянию.
• G.L.te – версия ADSL с низкой скоростью передачи данных. Является дополнением к стандарту ANSI T 1.413. В комитете по стандартам ITU она известна как G .992.2. В ней, как и в ADSL используется модуляция DMT, но в здании абонента не устанавливается разветвитель сети POTS (обычно разветвление сигнала выполняется средствами местной станции АТС).
• G.SHDSL – этот канал был определен в стандарте G.991.2 международного союза ITU как высокоскоростная цифровая абонентская линия на одной витой паре проводов. Технология G.SHDSL является симметричной, что позволяет передавать с одинаковой скоростью данные в прямом и реверсном потоках, что очень важно, т.к. она призвана заменить старые телекоммуникационные технологии, такие как T1, E1, HDSL, HDSL2, канальную технологию DSL (SDSL), ISDN и DSL на основе ISDN (IDSL).
• HDSL – этот канал работает на скорости 1,54 Мбит/с и имеет радиус действия порядка 2750 м на проводе сечением 0,5 мм². В технологии HDSL используется модуляция с линейным кодированием 2B1Q.
• GDSL 2 – эта технология разрабатывалась для того, чтобы обеспечить передачу сигнала Т1 по проводам одной пары. Технология создавалась для работы на скорости 1,544 Мбит/с. Она может обеспечить работу всех служб, которые предлагаются технологией HDSL.
• TDSL – в этой службе DSL, основанной на технологии ISDN, используется линейное кодирование 2B1Q и, как правило, поддерживается скорость передачи данных 128 кбит/с. Служба IDSL работает на одной паре проводов, а сам канал может иметь длину вплоть до 5800 м.
• RADSL - используются во всех RADSL модемах, но она особым способом связана с запатентованным стандартом модуляции, разработанным компанией Globespan Semiconductor. В ней используются DMT-модемы стандарта САР.Т1.413. Скорость по восходящей линии связи зависит от скорости передачи по нисходящей линии связи, которая, в свою очередь, зависит от состояния линии и значения S/N (отношения сигнал/шум).
• SDSL – технология предусматривает постоянную скорость передачи данных и не имеет существующих стандартов, в силу чего используется редко.
• VDSL – сверхскоростной канал DSL для передачи данных (Very - high - data - rate DSL) – относительно новая технология, разработанная для повышения доступной скорости передачи данных (вплоть до 52 Мбит/с). В технологии VDSL используются преимущества оптоволоконной связи и выгоды от размещения конечного оборудования ближе к абоненту. Размещая конечное оборудование в офисах и многоквартирных зданиях, можно сократить длину локальной линии связи (т.е. абонентского канала), что позволит увеличить скорость. В технологии VDSL предполагается работа как в ассиметричном, так и в симметричном режимах.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3.Классификация коммутационных узлов сетей связи по различным параметрам.

     Коммутационный  узел представляет собой устройство, предназначенное для приема, обработки и распределения поступающей информации.

     Для выполнения своих функций коммутационный узел должен иметь (Рис. 1.1):

• коммутационное поле (КП), предназначенное для соединения входящих и исходящих линий (каналов) на время передачи информации;
• управляющее устройство (УУ), обеспечивающее установление соединения между входящими и исходящими линиями через коммутационное поле, а также прием и передачу управляющей информации.

     

     Рис.1.1. Основные составляющие коммутационного узла

     К аппаратуре для приема и передачи управляющей информации относятся (Рис. 1.2):

• регистры (Рег), или комплекты приема номера (КПН), кодовые приемопередатчики и пересчетные устройства;
• линейные комплекты (ЛК) входящих и исходящих линий (каналов), предназначенные для приема и передачи линейных сигналов (сигналов взаимодействия) по входящим и исходящим линиям или каналам для выделения каналов в системах передачи, а также для приема и передачи сигналов взаимодействия с управляющими устройствами узла;
• шнуровые комплекты (ШК) предназначены для питания микрофонов телефонных аппаратов, приема и посылки служебных сигналов в процессе установления соединения;
• устройства ввода и вывода линий (кросс).

     

     Рис. 1.2. Структура коммутационного узла

     Кроме того, на узле имеются источники  электропитания, устройства сигнализации и учета параметров нагрузки (количество сообщений, потерь, длительности занятия  и др.).

     В некоторых случаях коммутационный узел может иметь устройства приема и хранения информации, если таковая передается не непосредственно потребителю информации, а предварительно накапливается на узле. Такие узлы применяются в системах коммутации сообщений.

     Коммутационные  узлы сетей связи классифицируются по ряду признаков: по виду передаваемой информации (телефонные, телеграфные, вещания, телеуправления, передачи данных и др.); по способу обслуживания соединений (ручные, полуавтоматические, автоматические); по месту, занимаемому в сети электросвязи (районные, центральные, узловые, оконечные, транзитные станции, узлы входящего и исходящего сообщения); по типу сети связи (городские, сельские, учрежденческие, междугородные); по типу коммутационного и управляющего оборудования (электромеханические, механоэлектронные, квазиэлектронные, электронные); по системам применяемого коммутационного оборудования (декадно-шаговые, координатные, машинные, квазиэлектронные, электронные); по емкости, т.е. по числу входящих и исходящих линий или каналов (малой, средней, большой емкости); по типу коммутации (оперативная, кроссовая, смешанная); по способу разделения каналов (пространственный, пространственно-временной, пространственно-частотный); по способу передачи информации от передатчика к приемнику (узлы коммутации каналов, обеспечивающие коммутацию каналов для непосредственной передачи информации в реальном масштабе времени от передатчика к приемнику после установления соединительного тракта; узлы коммутации сообщений и узлы коммутации пакетов, обеспечивающие прием и накопление информации на узлах с последующей ее передачей в следующий узел или в приемник). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     4. Классификация коммутационных  приборов. Коммутационные  поля и блоки.  Способы построения  коммутационных блоков.

     Коммутационные  приборы служат для образования  и разрыва замкнутой цепи. Большинство приборов имеет для этой цели пружинные контактные пластинки, которые прижимаются друг к другу пружиной для обеспечения хорошего контакта. По принципу действия различают следующие виды этих приборов: поворотные, перекидные, с балансирным рычажком (клавишные), кнопочные, шнуровые. Предохранители и штепсельные соединения так же относятся к коммутационным приборам, поскольку ими тоже можно замкнуть или разорвать цепь.

     Выключатели — простейшая форма коммутационных приборов. Ими можно только включить или выключить какой-нибудь прибор.

     Нагревательные  и осветительные устройства иногда имеют переключатели, задача которых  состоит в том, чтобы попеременно  направлять или распределять ток  по различным путям. Вспомним, к примеру, электрические плитки.

     Переключатель для включения и выключения с  нескольких мест. Эти переключатели (рис. 135) применяются в осветительной  технике в том случае, если необходимо включать одну люстру с нескольких мест (коридор, большие проходные  комнаты, сады и т. д.). Переключатель имеет три клеммы для подключения. Электрическая цепь смонтирована так, что для тока имеется два пути между обеими клеммами. Из рисунка видно, что лампочку можно включать и выключать любым выключателем. На практике выключатели соединяются между собой не прямо, а через клемм-ник переключателя. Клемма с маркировкой «П» служит для подключения провода, подводящего напряжение. Оба других провода могут быть подключены к оставшимся клеммам произвольно.

     Каскадный переключатель. Этот вид выключателей служит для того, чтобы обеспечить возможность включения различных комбинаций лампочек больших люстр (рис. 136). Поэтому каскадный переключатель устроен так, чтобы можно было по желанию включить все или отдельные лампы в люстре.

     В современных установках для каскадного переключателя часто применяют два перекидных выключателя (рис. 137), которые расположены в одном корпусе. Их включение очевидно, а монтаж наиболее прост.

     Принципы  построения цифровых коммутационных полей  и блоков. 
 
В цифровой системе коммутации функция коммутации осуществляется при помощи цифрового коммутационного поля, которое обычно строится по звеньевому принципу. Звеном цифрового КП именуют группу ступеней (S-, Т- либо S/T), реализующих одну и ту же функцию преобразования координат цифрового сигнала. Зависимо от числа применяемых звеньев различают двух-, трех- и многозвенные КП. 
 
Можно отметить последующие индивидуальности построения многозвенных цифровых КП [6]. 
 
Строятся по модульному принципу. Модульность дозволяет обеспечить легкую приспосабливаемость системы к изменению емкости, простоту эксплуатации и технологичность производства за счет сокращения разнотипных блоков. 
 
Владеют симметричной структурой. Под симметричной соображают структуру, в какой звенья 1 и N, 2 и N-1, 3 и N-2. являются схожими по типу и числу блоков коммутации. Конкретно симметричные цифровые КП удобнее всего строить на однотипных модулях. 
 
Являются дублированными. При всем этом обе части работают синхронно и делают одни и те же деяния. Но для настоящей передачи инфы употребляется лишь одна из их, которая считается активной. 2-ая часть находится в резерве и в случае проблем либо сбоев в активной части проис-ходит автоматическое переключение. 
 
Являются четырехпроводными. Это соединено с тем, что цифровые полосы, по которым передаются уплотненные ИКМ сигналы, тоже четырехпроводные. 
 
Цифровые коммутационные поля постоянно строятся по принципу временного разделения каналов. Техника временного разделения каналов характеризуется тем, что несколько поочередных во времени выборок соединяются воединыжды в цикл и поступают в канал передачи. Для каждой подборки в цикле отведена некая временная позиция. Отсюда можно уже найти основную функцию коммутационного поля в цифровой системе коммутации. Она заключается в коммутации содержимого некой временной позиции в уплотненной полосы приема на другую временную позицию в уплотненной полосы передачи. Таковой процесс коммутации просит смены временной позиции и смены уплотненной полосы.  
 
Потому в цифровой коммутационной аппаратуре имеются два разных типа ступеней коммутации: 
 
- коммутационные ступени для подмены временных положений без смены уплотненной полосы (временная ступень, либо ступень В); 
 
* коммутационные ступени для подмены уплотненных линий без конфигурации временных положений (пространственная ступень, либо ступень П). 
 
Сочетание пространственных и временных ступеней в цифровом коммутационном поле, т. е. их группообразование, на теоретическом уровне определяют характеристики данной коммутационной системы [7]. 
 
Коммутационное устройство производит процесс коммутации, заменяя временную позицию передающего абонента на временную позицию принимающего абонента в согласовании с адресом, находящимся в управляющей памяти (УП). Ввиду повторяющегося нрава работы коммутационного устройства управляющая память также производится в виде повторяющейся памяти, управляющей коммутационным устройством при помощи адресов.

     Основываясь на данной общей модели, можно подробнее  обрисовать пространственные и временные  блоки коммутации. Исходя из убеждений  схемотехники, пространственный блок состоит из мультиплексоров, включенных параллельно и управляемых адресами из управляющей памяти. Пространственную схему можно выполнить также многозвенной в виде схемы с промежными связями. В свою очередь, временной блок состоит из некого числа запоминающих ячеек для хранения сигналов циклов. 
 
В пространственном блоке число временных положений остается постоянным, потому для него вправду соотношение /-/=/> Временной блок характеризуется тем, что постоянным остается число уплотненных линий и для него вправду соотношение п=т. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы

1. http://5ballov.qip.ru/
2. http://www.ya.ru/
3. http://www.google.ru/