ТУСУР Теория электрической связи Часть 7 Профессор кафедры

ТУСУР Теория электрической связи Часть 7 Профессор кафедры радиотехнических систем, д. т. н. Юрий Павлович Акулиничев

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 2 Структура и состав сети Пример: часть сети радиально-узловой структуры о о о о о Элементы сети: абонентское оборудование; абонентские линии (обычно одноканальные); центры коммутации (ЦК); межцентровые линии (обычно многоканальные).

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев Телекоммуникационные сети Канал – совокупность технических средств, предназначенных для передачи сообщений определенного вида от одного абонента к другому. Некоммутируемый (арендованный) канал постоянно готов к передаче, т. к. не используется другими абонентами. Коммутируемый канал создается лишь на время передачи сообщения либо его части (пакета), в остальное время эти технические средства используются для создания подобных каналов для других абонентов. 3

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 5 Телекоммуникационные сети Первичная сеть – это линии и коммутационное оборудование, служащее для образования каналов со стандартными характеристиками, пригодных для передачи сообщений разных видов. Вторичная сеть – это структура, организующая обмен сообщениями определенного вида с использованием арендованных ресурсов первичной сети и соответствующего оконечного оборудования. Сеть сигнализации – это сеть, предназначенная для обслуживания первичной сети и используемая для передачи команд, управляющих работой центров коммутации каналов.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 6 Телекоммуникационные сети Структура сети в значительной степени определяется тем, где осуществляется коммутация. 1 – Коммутация осуществляется отправителем, специальных центров коммутации в сети нет. Единственно возможная структура – полносвязная (каждый с каждым). 2 – Коммутация осуществляется получателем (он может принимать все сообщения, но отбирает лишь то, что предназначено ему), поэтому специальных центров коммутации в сети нет. Единственно возможная структура – общая шина и ее разновидности. о 1 о о о о о 2

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 7 Телекоммуникационные сети 3 - Коммутация осуществляется в специальных центрах коммутации. Типичные структуры: звезда, радиальнокольцевая, радиально-узловая. о о о о о Звезда о о о Радиально-кольцевая

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 8 Характер нагрузки, создаваемой источниками Источники, создающие постоянную нагрузку во время передачи сообщения. Типичным представителем является источник телевизионного сигнала: независимо от характера передаваемого сюжета через каждые 1/25 секунды нужно передавать новый кадр. Источники, создающие пульсирующую нагрузку. Типичный представитель – это компьютер в сети. Например, во время интерактивного обмена (диалога) лишь изредка возникает необходимость в передаче сравнительно коротких сообщений. В паузах канал связи не нужен. В той или иной мере пульсирующий характер имеет нагрузка, создаваемая большинством источников.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 9 Методы коммутации в коммутируемой сети Коммутация каналов (КК). Прежде чем начать передачу сообщения (пакета), создается сквозной канал. Если хотя бы один из участков занят, вызывающий получает отказ и может повторить попытку через некоторое время. Пример – телефонная сеть. Коммутация пакетов (КП). Пакет всегда принимается ближайшим центром коммутации, там ставится в очередь и хранится в памяти этого ЦК до тех пор, пока не появится свободный канал в нужном направлении. В следующем ЦК повторяется то же самое. Примеры – телеграфная сеть, компьютерные сети.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 10 Методы коммутации в коммутируемой сети Условия применения метода КК. У всех абонентов имеется оборудование, полностью совместимое по всем характеристикам: по методам модуляции, кодирования, шифрования, скорости передачи и т. п. Условия применения метода КП: • у абонентов имеется оборудование, входящее в перечень разрешенного оборудования (этот перечень может быть довольно большим); • абоненты согласны с тем, что пакеты будут доставляться с задержкой, величина которой случайна.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 11 Преимущества метода КК После установления соединения в сети с КК абоненту гарантируется определенное качество обслуживания, то есть фиксированные значения задержки и битовой вероятности ошибки.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 12 Преимущества метода КП • позволяет обеспечить почти стопроцентное использование пропускной способности межцентровых линий; • отсутствует задержка перед началом передачи пакета; • сеть с КП способна обеспечить на несколько порядков более низкую вероятность ошибки по сравнению с сетью с КК; • в сети с КП при аварии центры коммутации могут самостоятельно направить остальные пакеты по обходному пути; • модернизацию сети можно проводить по частям.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 13 Коммутация пакетов в сети В сети Интернет используется метод КП в чистом виде (стек протоколов TCP/IP). Это дейтаграммный метод передачи. Заголовок пакета имеет большую длину, так как несет всю информацию, необходимую для обработки пакета в ЦК. Пакеты обрабатываются в ЦК независимо один от другого и даже могут передаваться по разным маршрутам. Сборка сообщения из пакетов, пришедших в разное время и по разным маршрутам, производится в последнем ЦК.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 14 Коммутация пакетов с предварительным установлением соединения При передаче пакетов с предварительным установлением соединения в каждом центре коммутации, через который проходит первый пакет серии, запоминаются сведения, содержащиеся в его заголовке, для того, чтобы знать, что нужно делать с остальными пакетами этой же серии. Все остальные пакеты серии пойдут по тому же маршруту, поэтому их заголовки могут быть очень короткими. В заголовке каждого пакета достаточно указать его порядковый номер в серии (во избежание путаницы при повторных передачах пакетов с ошибками) и краткое указание на принадлежность данного пакета к конкретной серии, так каждый центр коммутации одновременно обслуживает несколько серий. Так организуется виртуальный канал.

ТУСУР Теория электрической связи Профессор кафедры радиотехнических систем Ю. П. Акулиничев 15