Способ коммутации при котором сообщение делится на части определенного формата

Обновлено: 08.07.2024

Содержание работы

Введение ……………………………………………………………………..………….. 4
1 Типы сетей связи ……………………………………………..…………….…..…..… 6
1.1 Классификация сетей …………………………………………………..…. ……… 6
2 Принципы построения сетей связи и способы коммутации в них….………. …. 14
2.1 Принципы построения сетей связи ……………………………….…………..… 14
2.2 Классификация способов коммутации …………………………………………. 16
Заключение ………………………………………………………………………..……. 26
Глоссарий …………………………………………………………………………. … 29
Список использованных источников ……………………………………………. ….. 30
Приложения ………………………………………………………………………. …. 31

Файлы: 1 файл

КР_Ос.п.сет.связи.doc

По видам коммутации вторичные сети разделяются на:

Сети общего пользования различаются по доле участия оператора в обслуживании абонентов на определенной территории:

сеть оператора связи, занимающего существенное положение (имеет более 25 % монтированной емкости коммутации или пропускает более 25 % трафика);
сети других операторов.

Зона - это часть территории страны, на которой все телекоммуникационные сети охватываются единой семизначной нумерацией. Границы зоны нумерации определяются с учетом максимального числа жителей и числа телефонов в зоне на перспективу, тяготений, административного деления, конфигурации и размера области.

При определении границ зоны учитываются следующие факторы:

номинальная (теоретическая) емкость местных телефонных сетей зоны в сумме не должна превышать 8 млн. номеров;
внутри зоны должна замыкаться значительная часть возникающего на сети обмена;
зона организуется при установке АМТС.

Зоновая телефонная сеть состоит из:

местных телефонных сетей, расположенных на территории зоны;
внутризоновой телефонной сети.

Местные телефонные сети охватывают:

городские телефонные сети (ГТС);
сельские телефонные сети (СТС).

Рисунок 1.1- Иерархия существующей вторичной сети в РК.

Сеть имеет достаточно много иерархических уровней, особенно для местной сети.

При этом надо учитывать, что здесь не отражается наличие поперечных связей на одном уровне и дополнительных транзитных уровней, которые существуют на некоторых сетях, а также наличие отдельных связей с узлами спецслужб (УСС). Если идти прямолинейным путем, появляется дополнительный сетевой уровень иерархии на стыке междугородной и местной сети, что еще больше усложнит сеть. Также видно, что местная сеть делится на две несвязанные ветки — городскую сеть и сельскую.

Эти сети на данный момент времени отличаются между собой используемыми системами межстанционной сигнализации, физическими стыками и функциональностью оборудования, установленного на них. С современной технической точки зрения в этом совершенно нет никакой необходимости. Так как сети выполняют одну и ту же задачу, то и строиться они должны однотипно.

Необходимо менять структуру сети и уменьшать количество уровней иерархии в соответствии с изложенными ранее принципами. Предлагается переходить к иерархии сети, представленной на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2- Упрощённая иерархия сетей РК.

Уровень опорно-транзитных станций (ОПТС) и транзитных станций (ТС) заменяет собой все существующие УИВС, УИС, УВС, ОПТС, ЦС, УСП, а также все дополнительные транзитные уровни, которые существуют на сети.

Уровень опорных станций (ОПС) заменяет собой все существующие ОПС и УС, в некоторых случаях может замещать некоторые ОПТС и ОС. Уровень сети доступа (СД) замещает собой все ПС, ОС, а также некоторые ОПС и УС. Каждая из опорных станций и многие из опорно-транзитных станций имеют свою сеть доступа.

Сеть доступа реализуется с помощью различных протоколов и интерфейсов, таких как первичный доступ с использованием сигнализации, широкополосный доступ, концентраторы, подсоединяемые по протоколу V5, различные беспроводные интерфейсы. Как следует из рекомендуемой иерархии, разделение на городскую и сельскую сеть отсутствует, а существует единая сеть операторов, в которой используется одна и та же межстанционная сигнализация и однотипное оборудование.

Замещение оборудования производится не только на основании его текущей иерархии в сети, но и в зависимости от емкости самого узла и емкости сети, которая опирается на этот узел, а также в зависимости от разветвленности первичной сети, т.е. от количества узлов, опирающихся на данный узел. В первую очередь заменяются декадно-шаговые станции, а затем координатные, но при этом надо учитывать их уровень иерархии в сети.

2 Принципы построения сетей связи и способы коммутации в них

2.1 Принципы построения сетей связи

Сеть связи, построенная по узловому (звездообразному) принципу (приложение Б рисунок Б.1), состоит из множества абонентских пунктов (А) и одного узлового пункта (С). На оконечных пунктах установлены абонентские устройства, а на узловом - станция коммутации, к которой с помощью АЛ подключается аппаратура каждого оконечного пункта.

Радиальный принцип построения сети (приложение В рисунок В.1) используется при ограниченном числе оконечных пунктов, расположенных на небольшой территории. Если число абонентов велико или они рассредоточены на большой территории, то резко возрастает стоимость линейных сооружений из-за увеличения средней длины абонентских линий.

Сети документальной связи (сети передачи данных, телеграфные, факсимильные) строятся по радиально-узловому принципу с учетом административно- территориального деления страны, обеспечивающему наименьшую стоимость создания сети и высокую эффективность использования сложных и дорогостоящих средств электросвязи.

При построении отдельных сетей можно использовать два основных организационно-технических принципа: образование прямых связей и применение базовой коммутируемой сети.

Образование прямых связей предполагает построение линий связи непосредственно между пунктами управления, на которых располагаются коммутационные центры.

Особенностью принципа построения с использованием базовой коммутируемой сети связи является применение кроме оконечных КЦ на сети еще одного типа КЦ - транзитного, территориально и функционально не связанного с пунктами управления .

2.2 Классификация способов коммутации

Коммутация каналов представляет собой способ коммутации, при котором обеспечивается временное соединение каналов на различных участках сети для образования прямого канала между любой парой абонентских пунктов этой сети.

Данный способ считается недостаточно гибким и на его основе практически невозможно построить мультисервисную цифровую сеть с большим набором скоростей.

В цифровых сетях связи разновидностями классической КК являются способы многоскоростной коммутации каналов (МКК) и быстрой коммутации каналов (БКК).

При осуществлении быстрой или многоскоростной коммутации оптимально используются возможности полупроводниковых элементов коммутационного устройства, когда в любой момент времени канал обмена будет представлять собой комбинацию нескольких каналов с базовой скоростью.

Особенностью многоскоростной коммутации является предоставление канала по требованию в паузах речевого сигнала. Динамическое распределение полосы пропускания увеличивает эффективность сети связи, но при перегрузках часть речевых отрезков теряется. Кроме того, при реализации БКК и МКК полоса результирующего канала должна быть кратна полосе базового канала.

Виртуальный канал - это логический канал, проходящий через телекоммуникационную сеть.

Следует отметить, что наряду со случайной задержкой информации применение способа КП связано и с другой проблемой - сложностью протоколов.

Коммутация – процесс создания последовательного соединения функциональных единиц, каналов передачи или каналов связи на то время, которое требуется для транспортировки сигналов.

Рис. 1.15. Классификация способов коммутации

Коммутация каналов – способ коммутации, при котором обеспечивается временное соединение каналов на различных участках сети для образования прямого канала между любой парой абонентских пунктов этой сети.

Виртуальный канал – это логический канал, проходящий через телекоммуникационную сеть.

Следует отметить, что наряду со случайной задержкой информации применение способа КП связано и с другой проблемой – сложностью протоколов.

В данной статье мы рассмотрим основные методы коммутации в сетях.

Что такое коммутация?

В традиционных телефонных сетях, связь абонентов между собой выполняется с помощью коммутации каналов связи. В начале коммутация телефонных каналов связи выполнялась вручную, далее коммутацию выполняли автоматические телефонные станции (АТС).

Аналогичный принцип используется и в вычислительных сетях. В качестве абонентов выступают территориально удаленные вычислительные машины в компьютерной сети. Физически не представляется возможным предоставить каждому компьютеру свою собственную не коммутируемую линию связи, которой они пользовались бы в течении всего времени. Поэтому практически во всех компьютерных сетях всегда используется какой-либо способ коммутации абонентов (рабочих станций), выполняющий возможность доступа к существующим каналам связи для нескольких абонентов, для обеспечения одновременно нескольких сеансов связи.

Коммутация — это процесс соединения различных абонентов коммуникационной сети через транзитные узлы. Коммуникационные сети должны обеспечивать связь своих абонентов между собой. Абонентами могут выступать ЭВМ, сегменты локальных сетей, факс-аппараты или телефонные собеседники.

Рабочие станции подключаются к коммутаторам с помощью индивидуальных линий связи, каждая из которых используется в любой момент времени только одним, закрепленным за этой линией, абонентом. Коммутаторы соединяются между собой с использованием разделяемых линии связи (используются совместно несколькими абонентами).

Рассмотрим три основные наиболее распространенные способы коммутации абонентов в сетях:

Коммутация каналов

Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой - коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал.

Коммутаторы, а также соединяющие их каналы должны обеспечивать одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов. Для этого они должны быть высокоскоростными и поддерживать какую-либо технику мультиплексирования абонентских каналов.

Достоинства и недостатки коммутации каналов:

Постоянная и известная скорость передачи данных
Правильная последовательность прихода данных
Низкий и постоянный уровень задержки передачи данных через сеть

Возможен отказ сети в обслуживании запроса на установление соединения
Нерациональное использование пропускной способности физических каналов, в частности невозможность применения пользовательской аппаратуры, работающей с разной скоростью. Отдельные части составного канала работают с одинаковой скоростью, так как сети с коммутацией каналов не буферизуют данные пользователей
Обязательная задержка перед передачей данных из-за фазы установления соединения

Коммутация пакетов

Коммутация пакетов - это особый способ коммутации узлов сети, который специально создавался для наилучшей передачи компьютерного трафика (пульсирующего трафика). Опыты по разработке самых первых компьютерных сетей, в основе которых лежала техника коммутации каналов, показали, что этот вид коммутации не предоставляет возможности получить высокую пропускную способность вычислительной сети. Причина крылась в пульсирующем характере трафика, который генерируют типичные сетевые приложения.

Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов тем, что они имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета.

Основная функция систем передачи данных в условиях функционирования вычислительных сетей заключается в организации быстрой и надежной передачи информации произвольным абонентам сети, а также в сокращении затрат на передачу данных.

Важнейшая характеристика сетей передачи данных - время доставки информации - зависит от структуры сети передачи данных, пропускной способности линий связи, а

также от способа соединения каналов связи между взаимодействующими абонентами сети и способа передачи данных по этим каналам. В настоящее время различают системы передачи данных с постоянным включением каналов связи (некоммутируемые каналы связи) и коммутацией на время передачи информации по этим каналам.

Существуют три основных способа подготовки и передачи информации в сетях, основанных на коммутации:

Способ коммутации каналов заключается в установлении физического канала связи

для передачи данных непосредственно между абонентами сети. При использовании

коммутируемых каналов тракт (путь) передачи данных образуется из самих каналов связи и устройств коммутации, расположенных в узлах связи.

Установление соединения заключается в том, что абонент посылает в канал связи заданный набор символов, прохождение которых по сети через соответствующие узлы коммутации вызывает установку нужного соединения с вызываемым абонентом. Этот транзитный канал образуется в начале сеанса связи, остается фиксированным на период передачи всей информации и разрывается только после завершения передачи информации.

К достоинствам данного способа организации соединения абонентов сети следует отнести:

􀂃 гибкость системы соединения в зависимости от изменения потребностей;

􀂃 высокую экономичность использования каналов, достигаемую за счет их эксплуатации только в течение времени установления связи и непосредственно передачи данных;

􀂃 невысокие расходы на эксплуатацию каналов связи (на порядок меньше, чем при

эксплуатации некоммутируемых линий связи).

Способ коммутации каналов более оперативный, так как позволяет вести непрерывный двусторонний обмен информацией между двумя абонентами.

Недостатками коммутируемых каналов связи является необходимость использования специальных и коммутирующих устройств, которые снижают скорость передачи данных и достоверность передаваемой информации.

Использование специальных методов и средств, обеспечивающих повышение достоверности передачи информации в сети, влечет за собой снижение скорости передачи данных за счет увеличения объема передаваемой информации, вызванного необходимостью введения избыточных знаков, за счет потерь времени на кодирование информации в узле передатчике и декодирование, логический контроль и другие преобразования - в узле приемнике.

Наконец, сокращение потоков информации ниже пропускной способности аппаратной части и каналов связи ведет к недогрузке канала, а в период пиковой нагрузки может вызвать определенные потери вызовов.

К недостаткам метода следует отнести односторонний характер связи между абонентами сети.

Для более полной загрузки каналов и их эффективного использования возможно совместное применение перечисленных методов коммутации, основой которого служат следующие условия:

􀂃 организация сети с коммутацией каналов для узлов верхних уровней иерархии и

В последние годы появился еще один способ коммутации абонентов сети - так называемая коммутация пакетов.

К недостаткам метода следует отнести односторонний характер связи между абонентами сети.

Различают два основных типа систем связи с коммутацией пакетов:

􀂃 в системах первого типа устройство коммутации анализирует адрес места назначения каждого принятого пакета и определяет канал, необходимый для передачи информации;

􀂃 в системах второго типа пакеты рассылаются по всем каналам и терминалам, каждый канал (терминал), в свою очередь, проанализировав адрес места назначения пакета и сравнив его с собственным, осуществляет прием и дальнейшую передачу (обработку) пакета либо игнорирует его.

Первый тип систем коммутации пакетов характерен для глобальных сетей с огромным числом каналов связи и терминалов, второй тип применим для сравнительно замкнутых сетей с небольшим числом абонентов.

Существуют три основных способа подготовки и передачи информации в сетях, основанных на коммутации:

Способ коммутации каналов заключается в установлении физического канала связи

для передачи данных непосредственно между абонентами сети. При использовании

К достоинствам данного способа организации соединения абонентов сети следует отнести:

􀂃 гибкость системы соединения в зависимости от изменения потребностей;

􀂃 невысокие расходы на эксплуатацию каналов связи (на порядок меньше, чем при

эксплуатации некоммутируемых линий связи).

К недостаткам метода следует отнести односторонний характер связи между абонентами сети.

􀂃 организация сети с коммутацией каналов для узлов верхних уровней иерархии и

В последние годы появился еще один способ коммутации абонентов сети - так называемая коммутация пакетов.

К недостаткам метода следует отнести односторонний характер связи между абонентами сети.

Различают два основных типа систем связи с коммутацией пакетов:

Коммутация - процесс создания последовательного соединения функциональных единиц, каналов передачи или каналов связи на то время, которое требуется для транспортировки сигналов.

2. Какие основные способы коммутации используются на сетях связи? Поясните классификацию основных способов коммутации с помощью схемы.

3. В чем заключается способ коммутации каналов (КК)?

Коммутация каналов представляет собой способ коммутации, прикотором обеспечивается временное соединение каналов на различных участках сети для образования прямого канала между любой парой абонентских пунктов этой сети.

5. В чем состоит способ многоскоростной коммутации каналов (МКК) и быстрой коммутации каналов (БКК) в цифровых сетях связи?

В цифровых сетях связи разновидностями классической КК являются способы многоскоростной коммутации каналов (МКК) ибыстрой коммутации каналов (БКК).

Способ многоскоростной коммутации каналов является более динамичным по сравнению с обычной коммутацией каналов. При этом способе канал с минимальной скоростью передачи выбирается как базовый; путем объединения базовых каналов формируется набор каналов с различными скоростями, кратными базовой. В качестве базовой могут быть выбраны, например, скорости 8 или 64 кбит/с. Затем в зависимости от требований пользователю представляется тот или иной составной канал. При осуществлении быстрой или многоскоростной коммутации оптимально используются возможности полупроводниковых элементов коммутационного устройства, когда в любой момент времени канал обмена будет представлять собой комбинацию нескольких каналов с базовой скоростью.

8. В чем заключается способ коммутации пакетов (КП)?

9. В чем заключается виртуальный режим коммутации пакетов и в чем заключается датаграммный режим коммутации пакетов?

Способ коммутации пакетов соответствует механизму динамического распределения сетевого ресурса или переменной полосе пропускания, изменяющейся в зависимости от требования абонентов. Однако при этом имеют место случайные задержки информации. Способ КП является наиболее приемлемым для передачи данных, особенно при пачечной структуре трафика.

10. Изобразите фрагмент сети связи, поясняющий способы коммутации на сетях связи.

Или см. в ответе вопроса 9

На рис. 1.21 через обозначено время распространения сигнала на участке между двумя ЦК.

Следует заметить, что время занятия канала различно. Будем характеризовать эффективность использования участка канала между и коэффициентом эффективности использования участка канала , равным отношению времени, в течение которого передаются данные, к общему времени занятия канала. Нетрудно убедиться, что

где Пренебрегая значениями которые, как правило, существенно меньше и , получим

12. Изобразите временную диаграмму, поясняющую способ коммутации каналов.

14. Чему равен коэффициент R_исп использования участка канала при использовании способа коммутации каналов?

15. В чем состоит разновидность способа коммутации каналов – кроссовой коммутации?

Метод КК широко применяется в телефонных сетях, представляющих пользователям диалоговую связь. Частным случаем КК является кроссовая коммутация, которой соответствуют долговременные соединения в ЦК, позволяющие организовать прямой (некоммутируемый) канал между ОП.

Цифровые сети КК делятся на синхронные и асинхронные. В синхронных цифровых сетях КК передающее и коммутационное оборудование синхронизируются от единого тактового генератора, что позволяет упростить и интегрировать процессы передачи и распределения информации в системах с временным уплотнением, но требует создания сложной системы сетевой синхронизации.

В асинхронных цифровых сетях КК передающее и коммутационное оборудование независимо синхронизируются автономными тактовыми генераторами, что обеспечивает определенную гибкость в выборе аппаратуры и согласование с существующими сетями передачи данных (например, телеграфными). Однако при этом появляются трудности, связанные с обеспечением помехоустойчивости передачи.

Использование пакетной коммутации позволяет реализовать различные протоколы управления процессом доставки пакета от отправителя до получателя. Наибольшее распространение получили датаграммный способ и способ с установлением виртуального канала.

21. Изобразите временную диаграмму, поясняющую способ коммутации пакетов.

23. Чему равен коэффициент R_исп использования участка канала при использовании способа коммутации пакетов?

24. Поясните что такое гибридная коммутация?

27. Укажите достоинства и недостатки способа КК?

28. Укажите достоинства и недостатки способа КС?

29. Укажите достоинства и недостатки способа КП?

Сети с коммутацией каналов

(нет файла с подвопросами, эти с прошлого года)

1. Что такое коммутация?

3. В чем заключается способ коммутации каналов (КК)?

В цифровых сетях связи разновидностями классической КК являются способы многоскоростной коммутации каналов (МКК) ибыстрой коммутации каналов (БКК).

8. В чем заключается способ коммутации пакетов (КП)?

10. Изобразите фрагмент сети связи, поясняющий способы коммутации на сетях связи.

Или см. в ответе вопроса 9

На рис. 1.21 через обозначено время распространения сигнала на участке между двумя ЦК.

где Пренебрегая значениями которые, как правило, существенно меньше и , получим

12. Изобразите временную диаграмму, поясняющую способ коммутации каналов.

14. Чему равен коэффициент R_исп использования участка канала при использовании способа коммутации каналов?

15. В чем состоит разновидность способа коммутации каналов – кроссовой коммутации?

Читайте также: