Классификация сетей электросвязи (стр. 12 )

3.4. Функциональные стандарты и профили взаимосвязи открытых систем

Стандарт - нормативно-технический документ, устанавливающий единицы величин, термины и их определения, требования к средствам связи (автоматизации) и процессу передачи по ним сообщений.

Базовый стандарт - утвержденный Государственный стандарт, Международный стандарт, Технический отчет или Рекомендация МСЭ-Т. Базовые стандарты могут объединяться в группы, образуя профиль.

Профили определяют комбинации базовых стандартов с целью идентификации базовых стандартов и соответствующих протоколь­ных классов, необходимых для обеспечения в системной докумен­тации указаний на различные использования базовых стандартов, имеющих значение как для абонентов, так и для поставщиков.

ЭМВОС предназначена служить этало­ном для структуры системы (сети) связи, которым можно обосновать роль стандартов для каждого уровня. Более того, не предполагает­ся, что с каждым уровнем должен ассоциироваться один единствен­ный протокол. Наоборот, каждому уровню соответствует набор стан­дартов, регламентирующих отдельному уровню различные функции. В силу этого для каждой конкретной среды взаимодействия откры­тых систем может быть определен конкретный комплект стандартов.

Тремя главными международными органами, активно разраба­тывающими стандарты на взаимодействие систем и сетей связи, яв­ляются Международная организация по стандартам (МОС (ISO)), Американский институт инженеров по электротехнике и электрони­ке (АИИЭЭ), Международный союз электросвязи (МСЭ). При этом МОС и АИИЭЭ разрабатывают в основном стандарты, рассчитан­ные на производителей, а МСЭ - стандарты для подключения або­нентских устройств к национальным и международным сетям раз­личных типов. Общее количество существующих базовых стандар­тов составляет более 450. Все они ориентированы на протоколы услуги интерфейсы среды взаимодействия применительно к семи­уровневой архитектуре ЭМВОС и подразделяются на четыре боль­шие группы:

1. Общеархитектурные стандарты - для рассмотрения общих принципов взаимосвязи открытых систем.

2. Стандарты по прикладным функциям используемые при рас­смотрении принципов построения, услуг, протоколов, функций при­кладного, представительского, сеансового уровней. Они включают следующие подгруппы стандартов для структуры прикладного уров­ня, общих сервисных элементов прикладного уровня, кодирования информации и др.

3. Стандарты по коммуникационным функциям объединяют стан­дарты на протоколы и услуги нижних уровней ЭМВОС;

4. Стандарты по сетевым технологиям используются при рас­смотрении различных классов построения телекоммуникационных сетей и включают следующие две подгруппы стандартов:

-        для сети связи и передачи данных общего пользования (теле­фонной сети общего пользования, сети передачи данных, ЦСИО и др.);

-        для локальных вычислительных сетей.

В табл. 3.4 представлены основные существующие и разрабаты­ваемые стандарты для семи уровней ЭМВОС. Кратко рассмотрим некоторые из этих стандартов.

400 используется при рассмотрении порядка обмена сообщениями в цифровых сетях связи в режиме электронной почты. Первый вариант этого стандарта был опубликован в 1984 г., второй - в 1988 г. Система обработки сообщений на основе Х.400 предостав­ляет два вида услуг:

1. Передача сообщений. Здесь обеспечиваются надежность и промежуточное хранение.

2. Отправка и вручение сообщений. В этом случае обеспечива­ются единый формат для сообщений с компонентами разных типов и при необходимости преобразование сообщений одного типа в дру­гой, например, преобразование факсимильного сообщения в тексто­вой или растровый вид. Кроме того, осуществляется взаимодействие с некомпьютерными средствами, такими как факс и телекс.

На рис. 3.15 показана система обработки сообщений, соответ­ствующая Х.400. Абонент передает сообщение в устройство пользо­вателя (УП), которое упаковывает его в «конверт» и помещает в поле заголовка адресную информацию.

Рис. 3.15. Система обработки сообщений по стандарту Х.400

По заложенной служебной инфор­мации отыскиваются необходимые адреса и при необходимости создаются списки рассылки. Затем устройство пользователя пере­дает конверт с заголовками и сообщением в ближайший узел ком­мутации (УК) сети связи, откуда конверт пересылается от одного УК к другому, пока не дойдет до УК получателя.

Комплект спецификаций Х.400 включает протокол Р.1, который описывает конверт. 400 имеет заголовок, содержащий сведения об от­правителе, получателе, предме­те сообщения и списки адресов рассылки копий. Устройства пользователя взаимодействуют с узлами коммутации посред­ством протокола Р.2, который регламентирует структуру сооб­щения и порядок доставки. 75 применяется при рассмотрении процесса обмена информацией в международных сетях связи с коммутацией пакетов или взаимодействия сетей ПД разных конфигураций как шлюз.

25 используется при рассмотрении управления пото­ком сообщений и контроля ошибок в сетях ПД. Он определяет пра­вила взаимодействия между абонентским устройством пользовате­ля и аппаратурой образования канала, с одной стороны, и узлами коммутации пакетов сети связи - с другой.

Х.25 реализуется за счет трех нижних уровней ЭМВОС. Например, на канальном уровне протоколом HDLC (High Level Data Link Control - высокоуровневая процедура управления линией), предназначенным для регламентирования процедуры управления линией, а на физи­ческом уровне Х.21. 400 и Х.25 реализуются в сети пе­редачи данных специального назначения. Для взаимодействия се­тей, построенных по стандарту Х.25, применяется стандарт Х.75.

Стандарт RS-232 для сетей ПД определяет состав и назначение цепей (линий), используемых при последовательном вводе (выводе) сообщений между аппаратурой передачи данных (АПД) и оконечном оборудовании данных (ООД), а также технические требования к ним в соответствии с международными стандартами V.24,V.28.

RS-232 применяется для синхронной или асинхронной передачи данных по некоммутируемым (при двухточечном или многоточечном соединении), а также по коммутируемым (при ручном или автомати­ческом установлении соединения) каналам связи.

Таким образом, при описании сети связи необходимо знание раз­личных стандартов, регламентирующих правила взаимодействия отдельных элементов этой сети.

Применение ЭМВОС при построении систем и сетей приносит значительные выгоды:

обеспечивает экономию затрат и предоставляет более широ­кие возможности обмена сообщениями; минимизирует затраты при изменении структуры системы (сети) связи; создает возможность взаимодействия средств связи (вычисли­тельной техники), предоставляемых различными поставщиками; обеспечивает расширенный набор услуг, стандартизированных МСЭ и др.

4 СПОСОБЫ КОММУТАЦИИ В СЕТЯХ СВЯЗИ

4.1 Классификация способов коммутации

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

При передаче сообщений используются следующие основные способы коммутации: коммутация каналов (КК), коммутация сооб­щений (КС), коммутация пакетов (КП), гибридная коммутация (ГК) (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Способы 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.

Коммутация каналов применяется, как правило, на аналоговых или односкоростных цифровых сетях связи. На таких сетях осуществля­ется статическое распределение сетевого ресурса или применяет­ся фиксированная полоса пропускания, выделенная для передачи информации. При этом задержка сообщений минимальная и опре­деляется только временем установления соединения.

Данный способ считается недостаточно гибким и на его основе и фактически 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).

Способ многоскоростной коммутации каналов является более динамичным по сравнению с обычной коммутацией каналов. При :ном 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. 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.

Коммутация сообщений - способ коммутации, при котором в каж­дой системе коммутации производится прием сообщения, его на­копление и последующая передача в соответствии с адресом.

При применении способа коммутации сообщений используется накопление сообщения (или его части) в памяти центров коммута­ции, поэтому сообщение из оконечных пунктов сети связи передает­ся в центр коммутации сообщений (ЦКС), затем в другой центр и т. д., пока сообщение не достигнет того, с которым непосредственно свя­зан оконечный пункт сети связи (ОПСС). Подобная поэтапная пере­дача сообщения позволяет получить ряд положительных свойств для сети связи, что приводит к преимущественному использованию спо­соба коммутации сообщений в современных сетях связи. В настоя­щее время существует несколько вариантов этого способа комму­тации. Основными из них являются полный переприем сообщений и коммутация пакетов. В первом случае в центрах коммутации осу­ществляется переприем полного сообщения, во втором - лишь его части (пакета), что обеспечивает получение ряда преимуществ, ко­торые будут рассмотрены далее.