Классификация сетей электросвязи (стр. 6 )

При стохастических потока значение нагрузки по отдельным группам ее источников или в различных направлениях и в ЧНН разных дней колеблются и могут отличатся от среднего значения тем больше, чем меньше средняя нагрузка. Поэтому при расчетах пользуются понятием средней величины нагрузки. Для простейшего потока с учетом того, что отношение нагрузки определяется нормальным законом распределения, расчетная величина нагрузки

  (Эрл)

где Y – среднее значение нагрузки.

При объединении и разделении нагрузки используют их среднее значение, при расчете числа приборов или каналов – расчетным.

2.9 Параметры потоков сообщения.

- Объем сообщения – определяются в битах или времени занятия канала (телефонии), при этом учитывается только информационная часть (для телефонии от момента начала набора номера до отбоя).

Объем адреса определяется системой нумерации и видом сети.

- Интенсивность поступления сообщений – число отдельных сообщений за единицу времени – час, сутки и т. д. При этом важным показателем является характер этого поступления (детерминированный или случайный) и характер распределения сообщений во времени (равномерный, сосредоточенный в определенные периоды).

- Скорость поступления сообщения, определяется видом оконечного устройства.

- Адресность – одноадресное или многоадресное сообщение, вплоть до адреса «всем, всем, всем» или «всем, кто хочет принять».

- В сети потоки задаются для каждой меры оконечных устройств в виде матрицы тяготения (требований, потоков)

,

где - число потоков от i до j для каждого вида связи или приоритета.

Т. к. точно задать потоки невозможно, тяготения задают числом каналов – матрицей канала

u - канал от i до j

Величина тяготения (потребность в связи) между отдельными пунктами сети зависит от роли и значения этих пунктов.

2.10 Способы доставки сообщений.

Процесс доставки сообщений потребителю от источника разбивается на следующие этапы:

- доставка сообщения в пункт ввода в сеть;

- формирование сообщения и ввод его в сеть;

- передача от пункта ввода к пункту вывода из сети;

- доставка к месту использования.

В пунктах ввода и вывода, и иногда и в промежуточных пунктах, может производится фиксация всего сообщения или только его адреса или номера.

Можно выделить три основных способа доставки сообщения по каналам и через узлы сети связи от пункта ввода к пункту вывода: по прямым (скроссированным) каналам непосредственно из аппаратуры ввода в аппаратуру вывода; коммутация каналов с предоставлением потребителю тракта между аппаратами ввода и вывода, составляя его из каналов в узлах коммутации только на время передачи сообщения; способ с коммутацией сообщения или пакетов последовательной передачей сообщения от одного узла к другому с запоминанием в каждом из них и передачей по мере освобождения канала в нужном направлении.

2.10.1 Прямой канал создается, как правило, кроссированием на узлах связи и соединяет оконечные устройства, обеспечивая непосредственную передачу сообщений. Такие каналы работают либо непрерывно, либо в определенное время (по расписанию). Прямой канал обеспечивает наиболее быструю передачу сообщений, т. к. отсутствует необходимость в передаче адреса, и потери времени на установление соединения. Применяют такие каналы для особо ответственных абонентов (правительственная связь, связь в спецслужбах и т. д.). Недостаток такого способа передачи в его высокой стоимости.

2.10.2 При коммутации каналов по переданному адресу (например, путем набора номера) отыскивается путь со свободным в данный момент каналом. Пользователю (при симплексной связи) или пользователям (при дуплексной связи) предоставляются каналы на все время передачи сообщения. По всем участкам пути сообщение передается одновременно и все участки пути должны обладать одинаковой пропускной способностью, хотя среды передачи могут быть разными (при участках с АДИКМ при передачи речевых сообщений пропускная способность может уменьшатся – за счет ухудшения качества участка канала).

Соединение между оконечной аппаратурой устанавливается последовательно от узла к узлу. Передача сообщения вестись только после создания канал между оконечной аппаратурой.

При отсутствии свободных каналов на каком либо участке на вызывающий пункт поступает отказ в установлении соединения., тогда нужно повторить попытку установления соединения (система с потерями вызовов) или обождать освобождения каналов (система с ожиданием). И в том и в другом случае происходит потеря времени на установление соединения. Недостатки систем с коммутацией каналов – потери времени на установление соединения, малая эффективность использования каналов.

2.10.3 При коммутации сообщений  - канал связи предоставляется только на момент передачи сообщения, а при прерывании сообщения канал связи разрушается. Первоначально сообщение записывается в память на первом узле, где определяется свободная линия к ближайшему узлу в соответствии с записанным адресом сообщения. Если есть свободный путь, то сообщение передается на следующий узел, где оно записывается, ставится в очередь, а затем  передается на следующий узел и т. д. по мере освобождения линий сообщение передается по сети в приемное устройство. Этот вид передачи называют еще коммутацией с запоминанием. При коммутации сообщений путь заранее не определен, канал в нужном направлении предоставляется по адресу, записанному в начале сообщения, по участкам между узлами. Образованный таким образом канал называют виртуальным.

Преимущество коммутации сообщений перед коммутацией каналов в возможности передачи сообщений с разными скоростями по каналам с фиксированной скоростью. Недостаток – в большой задержке при передаче. Что делает невозможным речевой диалог и ограничения в объеме сообщений, связанные с конечным объемом оперативной памяти в узлах коммутации.

Эти недостатки уменьшается  при коммутации пакетов, когда сообщения разбиваются на пакеты фиксированной длины. Каждый пакет имеет свой адрес. Передача пакетов ведется аналогично передаче сообщений. Передача пакетов может вестись по одному пути или по разным путям. Формирование пакетов выполняется в оконечном передающем устройстве, сборка пакетов производится в приемном оконечном устройстве.

Преимущество коммутации пакетов перед коммутацией сообщений в меньшей задержке, т. к. задержка определяется только временем анализа адреса и проключением – быстрая коммутация пакетов, недостаток – в относительно большого объема адресного сообщения.

2.11 Синхронизация в сетях связи.

При передаче сообщений в цифровой форме необходимо битовая синхронизация сигналов при их регенерации и коммутации.

Особо остро вырос синхронизации стоит при приеме цифровых сигналов пришедших от различных источников в коммутационную систему. В зависимости от соотношения тактовых частот цифровых сигналов в разных каналах, сеть образованная на таких каналах связи называется плезиохронной цифровой иерархии – PDH, синхронной цифровой иерархии – SDH,

В сетях ПЦИ каждый узел коммутации синхронизуется от собственного источника  синхронизации. Частота разных узлов коммутации имеют одинаковую номинальную величину (2048 кГц) и отличаются друг от друга на величину допустимого отклонения (±10-11 для международных сетей, при этом проскальзывание возникает 1 раз за 70 дней).

Сети ПЦИ создается единичный центр синхронизации от которого тактовая синхрочастота поступает на узлы сети. Как правило, система синхронизации строится по иерархичному принципу – международный центр – национальный центр – региональный центр – местные сети.

Долговременная нестабильность частоты в сетях СЦИ составляет10-13, что позволяет сопрягать международные сети друг с другом при малой вероятности проскальзывания.  Интервал между проскальзываниями

Принятm при расчете 125 мкс – период выборки при ИКМ.

В настоящее время создаются континентальные и глобальные системы синхронизации с использованием спутниковых систем и целевых стандартов. Преимущество СЦИ – высокое качество передачи из-за низкой вероятности проскальзываний, недостаток – высокая стоимость, пониженная надежность, т. к. при выходе из строя центров синхронизации сеть переходит в плезиохронний режим работы.

3 АРХИТЕКТУРА СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Если люди не могут разговаривать друг с другом непосредствен­но, применяются вспомогательные средства для передачи сообще­ний. Одним из таких средств является система почтовой связи. В ее составе можно выделить определенные функциональные уровни, например уровень сбора и доставки писем из почтовых ящиков на ближайшие почтовые узлы связи и в обратном направлении, уровень сортировки писем на транзитных узлах и т. д. Принятые в почтовой связи всевозможные стандарты на размеры конвертов, порядок оформления адресов и тому подобное позволяют отправлять и по­лучать корреспонденцию практически из любой точки Земного шара.

Похожая картина наблюдается и в области телекоммуникаций, где рынок средств связи, компьютеров, коммутационного оборудования информационных систем и сетей необычайно широк и разнообра­зен. По этой причине создание современных информационных сис­тем и сетей связи стало невозможным без использования общих под­ходов при их разработке, унификации характеристик и параметров их составных компонентов.

Теоретическую основу современных сетей и систем связи опре­деляет многоуровневая архитектура связи.

Под архитектурой понимается концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов слож­ного объекта. Объектом может быть система или сеть, база дан­ных, прикладной процессор или многокомпонентное образование. Архитектура охватывает логическую, физическую и программную структуры, а также принципы функционирования объекта.