3. Сети связи

Существуют различные виды систем телекоммуникаций: телефон­ные сети, сети передачи данных, Интернет и т.д. Сегодня доминирует телефонная сеть, и другие сети будут часто объединяться физически с телефонной сетью. В будущих цифровых сетях планируется объединить большое количество услуг в одну сеть (цифровая сеть интегрального обслу­живания, широкополосная цифровая сеть интегрального обслуживания).

1. Телефонная сеть

Телефонная сеть исторически была создана как иерархическая система. Отдельные абоненты связаны с абонентской подстанцией или иногда местной станцией, эта часть сети называется сетью доступа. Абонентская подстанция подключена к центральной местной станции, которая снова связана с транзитной станцией, по крайней мере, одной для каждой номерной зоны. Транзитные станции обычно объединяются в сеть (рис. 1.5). Кроме того, могут существовать соединения между двумя местными станциями (или абонентскими подстанциями), принадлежа­щими различным транзитным станциям (местным станциям), если име­ется трафик для такой связи.

Сеть типа „ _ьг

Сеть типа «звезда» Кольцевая сеть

«каждый с каждым»

Рисунок 1.5. Есть три основных структуры сетей: сеть типа «каж­дый с каждым», сеть типа «звезда», кольцевая сеть. Кольцевые сети применимы, когда есть немного больших станций (верхняя часть иерархии сети, также называемая сетью многоугольника), тогда как звездчатые сети [«звездные» сети] — когда есть много маленьких станций (нижняя часть иерархии сети). Кольцевые сети используют­ся, например, в волоконно-оптических системах.

Соединение между двумя абонентами в различных транзитных зонах обычно проходит следующие станции:

абонент — местная станция — транзитная станция — местная станция — абонент.

Транзитные группы магистралей могут использовать либо аналого­вые, либо цифровые системы передачи и оборудование и часто применя­ют мультиплексирование.

Двенадцать аналоговых каналов, 3 кГц каждый, комплектуются в одну систему частотного уплотнения первого порядка (частотное уплот­нение), в то время как 32 цифровых канала, 64 Кбит/с каждый, комплек­туются в одну систему импульсно-кодовой модуляции первого порядка (систему И КМ-30 - РСМ) 2,048 Мбит/с (импульсно-кодовое мультиплек­сирование, временное уплотнение).

Каналы 64 Кбит/с работают при дискретизации аналогового сигнала на скорости 8 кГц и точности амплитуды 8 битов (2⁸ = 256 шагов квантова- лия). Два из этих 32-х каналов в ИКМ-системе используются для передачи сигналов и управления.

Для надежности и безопасности должны почти всегда существовать по крайней мере два несовпадающих пути между любыми двумя станция­ми. Стратегия выбора путей должна сначала использовать самые дешевые соединения.

В телефонной сети, прежде чем любые два абонента смогут обмени­ваться информацией, должно быть создано полное двухстороннее (или двойное) соединение, которое существует в течение всей продолжитель­ности связи. Такая телефонная сеть определяется как сеть, ориентируемая на соединение, в отличие, например, от сети Интернета, которая является сетью без установления соединения. Любая сеть, применяющая комму­таторы, — это сеть коммутации, ориентированная на соединение. Сеть пакетной коммутации может быть ориентирована на любой вариант (например, виртуальные соединения в ATM). Цель дисциплины планиро­вания сети состоит в том, чтобы оптимизировать структуру сети и марш­рутизацию трафика с учетом требований трафика, предоставления услуг, надежности и т.д.

Рисунок 1.6. В телекоммуникационных сетях все станции, как пра­вило, располагаются на трех уровнях иерархии. Местные станции, или абонентские станции (L), связывают абонентов с главными станциями (Т), которые в свою очередь связаны с междугородны­ми станциями (I). Городская зона компонуется в «звездную» сеть. Междугородные станции связаны в сети «каждый с каждым». На практике эти две сетевые структуры применяются совместно, потому что, когда имеется достаточный трафик, возможна прокладка группы прямых магистралей между любыми двумя станциями.