Лабораторно-Практический комплекс по предмету Цифровые сети связи

Перечень лабораторно-практических работ

по предмету: "Цифровые сети связи"

Преобразование частоты.

Амплитудная модуляция.

Частотный модулятор.

Исследование спектров модулированных сигналов.

Изучение способов построения сетей связи по их назначению.

Изучение схем построения сетей ГТС и СТС в зависимости от емкостей сетей.

Интеллектуальные сети связи.

Технологии xDSL, ADSL.

Технология ISDN.

Построение цифровой сети с кольцевой структурой.

Сигнализация в телефонных сетях.

Средства компьютерной телефонии.

Лабораторная работа № 1

Тема:Частотные преобразователи

Цель работы: Изучить частотные преобразователи, их типы и принцип действия.

Порядок выполнения работы:

1. Схема преобразователя частоты с непосредственной связью с сетью

2.Схема преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока

3.Регулирование путем воздействия на процессы в инверторе, влияющие на выходное напряжение. 

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

1. Отличия в работе частотных преобразователей

2. Принцип регулирования частоты.

3. Элементное построение частотного преобразователя

Использованная литература.

Преобразование частотыИзюмов Н.М., 1965 г. в.

В помощь радиолюбителю. Выпуск 49.,А. Xлупнов., Э. Паров., 1975 г.в.

Лабораторная работа № 2

Тема:Амплитудная модуляция

Цель работы: Изучить принцип амплитудной модуляции, сигналы амплитудной модуляции.

Порядок выполнения работы:

1.Модулированные сигналы

2.Принцип амплитудной модуляции.

3.Однотональная амплитудная модуляция.

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

1. Принцип амплитудной модуляции

2. Спектральные диаграммы амплитудной модуляции

3. Векторная диаграмма АМ-сигнала.

Использованная литература.

В помощь радиолюбителю. Выпуск 49.,А. Xлупнов., Э. Паров., 1975 г.в.

"Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторных генераторов" Судаков Ю. И., 1969 г.в.

Лабораторная работа № 3

Тема:Частотный модулятор.

Цель работы: Изучить принцип частотной модуляции.

Порядок выполнения работы:

1.Воздействие на частоту переменного напряжения

2. Дискретной характер модулирующего сигнала

3.Структурная схема частотного модулятора с непосредственным воздействием на частоту генератора

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

1. Принцип частотной модуляции

2. Достоинства и недостатки частотного модулятора

3.Изменения параметров частотоопределяющих элементов генератора

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 4

Тема: Исследование спектров модулированных сигналов

Цель работы: Изучение модулированных сигналов в цифровых системах связи для разных видов модуляции - АМ, ЧМ, ФМ и ОФМ при периодических модулирующих сигналах.

Порядок выполнения работы:

1.Характеристика исследуемых цепей и сигналов

2. Измерение параметров модулированных сигналов

3. Анализ спектра сигналов

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Что влияет на характеристику модулированных сигналов?

Как производят измерения параметровмодулированных сигналов?

 Принцип дуальности (двойственности, взаимосвязи) частоты и времени

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 5

Тема:Изучение способов построения сетей связи по их назначению

Цель работы: Определять тип построения сети связи по назначению сети.

Порядок выполнения работы:

1.Виды сетей связи

2. Классификация сетей по их назначению

3. Структуры сетей различного вида

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Классификация сетей связи по назначению

Метод построения сети связи полносвязным способом

Метод построения сети связи кольцевым способом

Метод построения сети связи комбинированным способом

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 6

Тема: Изучение схем построения сетей ГТС и СТС в зависимости от емкостей сетей

Цель работы: Научиться определять схему построения сети в зависимости от типа и ёмкости

Порядок выполнения работы:

1.Принципы построения сети ГТС

2. Принципы построения сети СТС

3. Схемы построения сетей ГТС, СТС

4. Зависимость схемы построения от емкости сети

5. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Влияние емкости сети на ее способ построения

Виды построения сетей ГТС

Виды построения сетей СТС

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 8

Тема: Технологии xDSL, ADSL

Цель работы: Изучить технологии xDSL, ADSL. Принцип действия технологий

Порядок выполнения работы:

1.Классификация технологий xDSL

2. Распределение частот в спектре сигнала ADSL

3. Схема абонентской линии ADSL

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Системы передачи абонентского доступа, использующих технологии xDSL

Основные технические характеристики

Достоинства и недостатки технологий

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 9

Тема: Технологии ISDN

Цель работы: Изучить технологии ISDN. Принцип действия технологий

Порядок выполнения работы:

1.Цели и история создания технологии ISDN

2. Стандарты ISDN

3. ISDN и эталонная модель взаимодействия открытых систем

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Системы передачи абонентского доступа, использующих технологии ISDN

Основные технические характеристики

Достоинства и недостатки технологии

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 7

Тема: Интеллектуальные сети связи

Цель работы: Изучить интеллектуальные сети связи, принцип построения

Порядок выполнения работы:

1.Перспективы развития

2. Концепция ИСС

3. Тарифная политика

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Развитие интеллектуальных сетей связи

Услуги ИСС

Система сигнализации ИСС

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 10

Тема: Построение цифровой сети с кольцевой структурой

Цель работы: Изучить построение цифровой сети с кольцевой структурой, методы и принцип работы.

Порядок выполнения работы:

1.Методы построения цифровой сети с кольцевой структурой

2. Принцип работы цифровой сети с кольцевой структурой

3. Схемы построения цифровой сети с кольцевой структурой

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Перспективыпостроения цифровой сети с кольцевой структурой

Достоинствапостроения цифровой сети с кольцевой структурой

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 11

Тема: Сигнализация в телефонных сетях

Цель работы: Изучить типы применяемых сигнализаций на сетях связи, принцип действия.

Порядок выполнения работы:

1.ОписаниеОКС-7

2. Принцип работы сигнализации в телефонной сети

3. Способы передачи межстанционной сигнальной передачи

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Принцип работы сигнализации в телефонной сети

Классификация видов сигнализации.

Передача межстанционной сигнальной передачи

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Лабораторная работа № 12

Тема: Средства компьютерной телефонии

Цель работы: Изучить средства компьютерной телефонии, принцип работы компьютерной телефонии.

Порядок выполнения работы:

1.Модульные компоненты для компьютерной телефонии

2. АТМ-телефония

3. Шлюзы с поддержкой сигнализации

4. Оформление отчета

Контрольные вопросы

Принцип работы компьютерной телефонии

 Применение технологии, построение систем

Работа шлюзов

Использованная литература.

Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.

Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.

Раздаточный материал для выполнения лабораторных работ.

Лабораторная работа № 1

Преобразователем частоты называют полупроводниковый преобразователь, осуществляющий преобразование энергии переменного тока одной частоты в энергию переменного тока другой частоты. 

Существуют различные схемы статических преобразователей частоты (ПЧ), каждая из которых удовлетворяет конкретным требованиям по мощности, диапазону регулирования частоты вращения двигателя, КПД, простоте осуществления регулирования и др. Подавляющее большинство наиболее распространенных схем можно разделить на два класса: ПЧ с непосредственной связью и ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. Принцип действия ПЧ с непосредственной связью с сетью заключается в том, что напряжение питающей сети непосредственно подается на статорные обмотки двигателя через вентили, когда они открыты. Частота напряжения на фазах двигателя регулируется последовательностью включения вентилей, а амплитуда — изменением угла их включения. 

Функциональная схема ПЧ с непосредственной связью показана на рис. 1, а. Система управления (СУ) обеспечивает нужную последовательность включения вентилей силовой части (СЧ). Линии трехфазной сети до ПЧ обозначены буквами 
A, В, С, а после ПЧ — а, b, с. Графики изменения линейных напряжений UАВ, UBC, UCA изображены на рис. 1, 6. На примере формирования напряжения

 Uab рассмотрим, какую последовательность работы СЧ должна обеспечить СУ, чтобы на выходе ПЧ получить частоту напряжения меньше, чем на входе. Напряжения Ubc и Uca образуются аналогично. Для простоты сначала рассмотрим работу ПЧ при угле включения вентиля а = 0. Напряжение Uab будет иметь меньшую частоту по сравнению с UАВ, если время, в течение которого оно положительно, и время, в течение которого оно отрицательно, больше, чем у напряжения UAB. Как видно из рис. 1, , такое напряжение будет обеспечено, если СЧ в интервалах At1, At2, At3 к линиям а и b подключит соответственно линии А и B, В и С, С и А. Таким образом, напряжение Uab будет положительным более длительное время, чем UАВ. Для получения отрицательного значения Uab той же длительности необходимо в интервалах At4, At5, At6 к линиям а и b подключить соответственно линии С и А, А и В, В и С. Далее все повторить. Кривая напряжения, полученного на выходе ПЧ при угле включения вентилей а = 0, состоит из отрезков полуволн напряжения сети (рис. 1). Если к ПЧ присоединить фильтр Ф, то можно выделить первую гармонику, изображенную на рис. 1, , пунктирной синусоидой. Из рисунка видно, что частота напряжения U1, подаваемого на двигатель, меньше частоты питающей сети. Если изменить угол включения вентилей а, то на каждом очередном полупериоде питающего напряжения можно одновременно с частотой изменить как амплитуду напряжения на выходе ПЧ, так и получить напряжение, более близкое к синусоидальному. При этом упрощается конструкция фильтра и увеличивается КПД электропривода. Изменение амплитуды напряжения на выходе ПЧ при а = а1 по сравнению с а = 0 показано на рис. 1, г.

Рис. 1. Схема преобразователя частоты с непосредственной связью с сетью (а). Графики напряжений питающей сети (б ), напряжений на выходе преобразователя при углах отпирания тиристоров а = 0 (в) и а * 0 (г)

Преимуществом ПЧ с непосредственной связью является однократное преобразование энергии, благодаря чему достигается высокий КПД. К недостаткам следует отнести ограниченный (до 0,4 f1) диапазон регулирования частоты, а также наличие большого числа вентилей и сложной системы их управления.   Вследствие   малого   диапазона   регулирования частоты такие ПЧ находят применение в электроприводах с небольшим диапазоном регулирования скорости. 

Для электроприводов с большим диапазоном регулирования скорости используют ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. В таких ПЧ напряжение сети переменного тока вначале выпрямляется, а затем снова преобразуется в напряжение переменного тока, но уже требуемой регулируемой частоты и амплитуды. Преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока бывают с управляемым и неуправляемым выпрямителем. 
Функциональная схема ПЧ с управляемым выпрямителем показана на рис. 2, а. На вход управляемого выпрямителя УВ поступает переменное напряжение сети U с частотой fc. На выходе УВ напряжение сети преобразуется в напряжение U постоянного тока, значение которого определяется сигналом управления, поступающим на Ув от блока управления выпрямителем БУВ. Выход УВ непосредственно связан со входом инвертора АИ, который преобразует поступающее на его вход напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока.

Лабораторная работа № 2

Сигналы, поступающие из источника сообщений (микрофон, передающая телевизионная камера, датчик телеметрической системы), как правило, не могут быть непосредственно переданы по радиоканалу. Дело не только в том, что эти сигналы недостаточно велики по амплитуде. Гораздо существеннее их Относительная низкочастотностъ. Чтобы осуществить эффективную передачу сигналов в какой-либо среде, необходимо перемести спектр этих сигналов из низкочастотной области в область достаточно высоких частот. Данная процедура получила в радиотехнике название модуляции.

Сигналы с амплитудной модуляцией.

Прежде чем изучать этот простейший вид модулированных сигналов, рассмотрим кратко некоторые вопросы, касающиеся принципов модуляции любого вида.

Понятие несущего колебания. Идея способа, позволяющего переносить спектр сигнала в область высоких частот, заключается в следующем. Прежде всего в передатчике формируется вспомогательный высокочастотный сигнал, называемый несущим колебанием. Его математическая модель  такова, что имеется некоторая совокупность параметров  определяющих форму этого колебания. Пусть  — низкочастотное сообщение, подлежащее передаче по радиоканалу. Если, по крайней мере, один из указанных параметров изменяется во времени пропорционально передаваемому сообщению, то несущее колебание приобретает новое свойство — оно несет в себе: информацию, которая первоначально была заключена в сигнале 

Физический процесс управления параметрами несущего колебания и является модуляцией.

Принцип амплитудной модуляции.

Если переменной оказывается амплитуда сигнала  причем остальные два параметра   неизменны, то имеется амплитудная модуляция несущего колебания. Обращает на себя внимание симметрия графика относительно оси времени. В соответствии с формулой AM-сигнал есть произведение огибающей  и гармонического заполнения . В большинстве практически интересных случаев огибающая изменяется во времени гораздо медленнее, чем высокочастотное заполнение.

Величина М характеризует глубину амплитудной модуляции. Смысл этого термина поясняется осциллограммами АМ-сигналов, изображенными на рис. 4.1, а-в.

При малой глубине модуляции относительное изменение огибающей невелико, т. е.  во все моменты времени независимо от формы сигнала.

AM-сигналы с малой глубиной модуляции в радиоканалах нецелесообразны ввиду неполного использования мощности передатчика.

В то же время 100%-ная модуляция вверх  в два раза повышает амплитуду колебаний при пиковых значениях модулирующего сообщения. Дальнейший рост этой амплитуды, как правило, приводит к нежелательным искажениям из-за перегрузки выходных каскадов передатчика.

Не менее опасна слишком глубокая амплитудная модуляция вниз.  Здесь форма огибающей перестает повторять форму модулирующего сигнала.

Однотональная амплитудная модуляция.

Простейший АМ-сигнал может быть получен в случае, когда модулирующим низкочастотным сигналом является гармоническое колебание с частотой .

Амплитудная модуляция при сложном модулирующем сигнале.

На практике однотональные AM-сигналы используются редко. Гораздо более реален случай, когда модулирующий низкочастотный сигнал имеет сложный спектральный состав. 

Спектральные диаграммы 1 а — модулирующего сигнала; б — АМ-сигнала при многотональной модуляции

Итак, в спектре сложномодулированного АМ-сигнала, помимо несущего колебания, содержатся группы верхних и нижних боковых колебаний.

Лабораторная работа № 3

Воздействие на частоту переменного напряжения наиболее просто осуществить в месте его возникновения, поэтому частотные модуляторы, как правило, объединены с источником модулируемого напряжения.

В низкочастотной электронике частоту формируемого генератором напряжения изменяют главным образом путем изменения параметров частотоопределяющих элементов автогенератора: емкости, индуктивности и сопротивлений.

При дискретном характере модулирующего сигнала и ограниченном количестве его возможных состояний (в нашем случае - два состояния) частотно-модулированный сигнал должен иметь соответствующее количество стационарных значений частоты. Если при этом допускается скачкообразный переход частоты генератора от одного модуляционного значения к другому, то схема модулятора вырождается в электронный коммутатор, в функции которого входит переключение дополнительных конденсаторов, сопротивлений или катушек индуктивности, подсоединяемых параллельно основным реактивным элементам контура, определяющего частоту генерации.

Вариант такого частотного модулятора, рассчитанного на управление сигналом, показан на рис. 2.4.

Рис. 14.4 - Структурная схема частотного модулятора с непосредственным воздействием на частоту генератора

Рассмотренная схема частотного модулятора обладает двумя недостатками, имеющими в некоторых случаях большое значение.

Первый из них заключается в том, что характер переходного процесса изменения частоты генератора от одного модуляционного значения к другому, по существу, неуправляем.

Второй недостаток состоит в скачкообразном изменении фазы модулированного напряжения, вызываемом резким изменением параметров колебательного контура. Скачок фазы в свою очередь вызывает искажение спектральных свойств сигнала в сторону увеличения мощности составляющих, далеко отстоящих от средней частоты генератора.

В современных системах с ЧМ наиболее часто используются цифровые схемы получения требуемых частот с помощью делителей частоты ДЧ (рис. 2.5). Благодаря переключению частот   и   (во много раз превышающих требуемые   и  ), уменьшаются скачки фазы   и, следовательно, обеспечиваются меньшие по величине искажения ЧМ сигнала.

Рис. 14.5 - Структурная схема частотного модулятора без непосредственного воздействия на частоту генератора

Время изменения частоты от   до   называется временем нарастания переходного процесса  , где   - ширина канала.

Лабораторная работа № 4

Понятие сигнал в общем случае обозначает условный знак для передачи на расстояние каких-нибудь сведений и сообщений. В радиоэлектронике под сигналом понимается изменяющаяся физическая величина, однозначно отображающая сообщение. Сигнал, несущий информацию о физической величине, состояний исследуемого объекта или процесса, называется информационным. Таким образом, под сигналом понимается распространяющийся в пространстве носитель с информацией, содержащейся в значениях его физических параметров.

Если использовать в качестве базисных функций 1, cos(nt), sin(nt), где n=1, 2, 3, …, то получим ряд Фурье. Ряд Фурье используется для анализа спектров периодических сигналов, если сигнал представлен на ограниченном временном отрезке от 0 до Т, либо сигнал является периодическим с периодом Т. При этом функция S(t) должна удовлетворять условиям Дирихле.

Частота первой гармоники равна частоте следования импульсов. Амплитуды гармоник с увеличением их номера уменьшаются, поэтому считают, что если полоса пропускания устройства лежит в пределах от до , то оно не вносит существенных изменений в передаваемый через него импульсный сигнал.

Частоты составляющих спектра непериодического аналогового сигнала непрерывно изменяются. При наблюдении спектра такого сигнала на экране анализатора спектра положение и уровень различных спектральных составляющих непрерывно меняется, и спектр выглядит как сплошной.

В соответствии с изменением амплитуды аналогового сигнала меняется его энергия или мощность. В зависимости от времени измерения мощности различают среднюю и мгновенную мощность. Вводится понятие динамический диапазон: (5),

где P_max c и P_min c - максимальная и минимальная мощность сигнала.

Таким образом, аналоговый сигнал описывается набором параметров, являющихся его признаками:

- частота или диапазон частот;

- фаза сигнала;

- длительность сигнала;

- амплитуда или мощность сигнала;

- ширина спектра сигнала;

- динамический диапазон сигнала;

У дискретных сигналов амплитуда имеет конкретное значение (рис. 4). Например, в ЭВМ 0В и 5В (бинарный сигнал). Дискретный сигнал характеризуется следующими параметрами:

- амплитудой или мощностью Р;

- длительностью импульса , временем нарастания t_н и спада t_сп фронтов;

- периодом Т или частотой f повторения импульсов;

- шириной спектра сигнала ;

- скважностью импульсов ;

Спектр дискретного периодического сигнала содержит бесконечное количество убывающих по амплитуде гармоник.

Он характеризуется следующими свойствами:

- форма огибающей спектра описывается функцией ;

- амплитуда гармоник имеет нулевое значение в точках , где

- в области частот спектра располагаются гармоник;

- постоянная составляющая сигнала равна .

В реальных цепях форма прямоугольного импульса искажается. Поэтому размывается граница между формами аналогового и дискретного сигнала.

Вид информации, содержащейся в сигнале, изменяет его признаки: форму, ширину спектра, частотный и динамический диапазон. Например, стандартный речевой сигнал, передаваемый по телефонной линии, имеет ширину спектра 300 - 3400 Гц, звуковой 16 - 20000 Гц, телевизионный 6 - 8 МГц и т.д.

Произведение называется базой сигнала. Если , то сигнал узкополосный, при - широкополосный.

Модулированный сигнал - это узкополосный сигнал, параметры которого изменяются пропорционально низкочастотному информационному сигналу. Модулированный сигнал, как правило, является высокочастотным колебанием.

Для получения модулированного сигнала используется гармоническое (несущее) колебание (несущая частота).

Информация вносится в несущее колебание с использованием модуляции - изменение какого-либо из параметров высокочастотного колебания пропорционально низкочастотному сигналу .

Амплитудная модуляция (АМ).

Используя тригонометрическую формулу для произведения косинусов, получим:

Все три слагаемых - гармонические колебания: первое - несущее колебание, второе и третье слагаемые называют соответственно верхней и нижней боковыми составляющими. Таким образом, эта формула дает полное спектральное разложение АМ колебания (амплитудный и фазовый спектры). Ширина амплитудного спектра этого АМ - колебания равна (2) удвоенной частоте модулирующего сигнала.

Если модуляция осуществляется сплошным периодическим сигналом, в спектре которого содержатся много гармоник, то каждая из них даст две боковые составляющие в спектре модулированного сигнала. В спектре появляется верхняя и нижняя боковые полосы. Ширина спектра будет определяться модулирующей гармоникой с максимально высокой частотой. Обе боковые полосы несут полную информацию о нч модулирующем сигнале. Поэтому в технике связи часто используются сигналы с одной боковой полосой (ОБП- сигналы).

Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)

При АИМ амплитуда периодической последовательности прямоугольных импульсов изменяется пропорционально низкочастотному информационному сигналу. В теории информации АИМ - сигнал называют сигналом типа АИМ-1.

Пусть несущее колебание представляет собой периодическую последовательность прямоугольных импульсов u(t) с амплитудой U_н , которая описывается тригонометрическим рядом Фурье.

Амплитуда сигнала при ЧМ не изменяется. Увеличение уровня модулирующего сигнала вызывает увеличение мгновенной частоты сигнала, что соответствует увеличению числа макс. и мин. колебания на фиксируемом отрезке времени. При уменьшении мгновенной частоты сигнала увеличивается период квазигармонического сигнала.

Лабораторная работа № 5

Сетью связи называется совокупность технических средств, обеспечивающих передачу и распределение сообщений.

Классификация сетей связи:

1. В зависимости от вида электросвязи сети присваивается название телефонной, телеграфной, передачи данных, передачи газет, телевизионного вещания и радиовещания.

2. По характеру передаваемых сообщений сети связи можно разделить на два вида:

а) сети передачи индивидуальных сообщений - предназначены для передачи сообщений, имеющих частный, индивидуальный характер, т.е. представляющих интерес для отдельных людей (телефонная, телеграфная, факсимильная и передачи данных);

б) сети передачи массовых сообщений - обеспечивают передачу сообщений, имеющих массовый характер, т.е. представляющих интерес одновременно для большого числа людей (сети звукового и телевизионного вещания, а также сети передачи газет).

3. По назначению:

а) Большинство функционирующих на территории России сетей являются сетями общего пользования (ОП), т.е. каждый пользователь может их использовать для передачи и приема либо только для приема различных сообщений.

б) Сеть связи ограниченного пользования, для министерств, ведомств, правительственная сеть. Предусматривается возможность выхода абонентов в сеть общего пользования.

Одним из основных требований, предъявляемых к сетям передачи индивидуальных сообщений, является то, что сеть должна обеспечить каждому абоненту возможность в любое время связаться с другим абонентом. Для выполнения этого требования сеть свя­зи строится по определенному принципу в зависимости от условий функционирования. Следовательно, сети связи могут иметь различ­ную структуру, т.е. отличаться числом и расположением узловых и оконечных пунктов (станций), а также характером их взаимосвязи.

4.По характеру образования и выделения каналов связи:

а) Первичная сеть связи - совокупность сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи, образующая сеть стандартных каналов передачи и групповых трактов.

Сетевой тракт - типовой групповой тракт или несколько последовательно соединённых типовых групповых трактов с включённой на входе и выходе аппаратурой группообразования.

б) Вторичная сеть связи- совокупность линий и каналов связи, образованных на базе первичной сети, станций и узлов коммутации , обеспечивающих определённый вид связи.

5. По обслуживаемой территории:

а) Междугородная сеть связи (магистральная)- располагается на территории всей страны.

б) Международная сеть связи - обеспечивает международной связью абонентов различных национальных сетей.

в) Зоновая сеть связи - располагается на территории в пределах одного или нескольких субъектов РФ.

г) Местная сеть электросвязи - располагается на территории города или сельского района.

Различают несколько способов построения сетей связи: полносвязный (принцип «каждый с каждым»), радиальный, радиально-узловой, кольцевой и комбинированный. Способы построения сетей представлены на рис.1.3.

При полносвязном способе построения (рис.1.3, а) между всеми узлами существует непосредственная связь. В этом случае при повреждениях или перегрузках на отдельных участках возможна организация обходной связи через транзитное соединение, однако такой способ построения сети является наиболее дорогостоящим.

При радиальном способе построения сети (рис.1.3, б) связь между узлами осуществляется через один центральный узел. Это резко сокращает общее число пучков соединительных линий (СЛ), но при этом отсутствует возможность создания обходных путей. Такой способ может быть использован при построении сети на сравнительно небольшой территории

На большой территории сеть связи чаще всего строится по радиально-узловому способу (рис. 1.3, в). В этом случае связь организуется через узлы связи двух и более классов.

Кольцевой способ построения сети (рис. 1.3, г) предусматривает возможность осуществления связи между узлами как по часовой, так и против часовой стрелки. В этом случае при повреждении на определенном участке сеть полностью сохраняет свою работоспособность. Кроме того, используется сравнительно небольшая общая протяженность линий связи.

При комбинированном способе построения сети (рис. 1.3, д) узлы I класса соединяются между собой по полносвязной схеме или по кольцевому принципу. В этом случае выход из строя одной узловой станции не нарушает работу всей сети.

Лабораторная работа № 6

В случае первой из заменяемых сельских АТС становит­ся ЦС. На последующих этапах цифровизации цифровые концен­траторы или мультиплексоры либо вводятся вновь, либо замеща­ют устаревшие электромеханические АТС. При этом они соединя­ются с уже цифровой ЦС посредством цифровых линий связи ИКМ. В конечном итоге формируется цифровая СТС.

Преимуществом данной стратегии является возможность ис­пользования в рамках наложенной сети сигнализации ОКС 7. ЦС осуществляет синхронизацию наложенной сети и обеспечивает функции системы технической» эксплуатации СТС. Так как цифровизация СТС осуществляется поэтапно, то возникает необходи­мость выбора оптимальных принципов сопряжения цифровой ЦС с еще не замененными электромеханическими АТС. Рассмотрим два варианта такого сопряжения.

Вариант 1. Идея первого варианта сопряжения показана на рис 1

Для взаимодействия цифровой ЦС с еще не замененными аналоговыми ОС и УС целесообразно использовать блок сопряже­ния (БлС), который занимает часть площади бывшей ЦС и выпол­няет следующие функции:

преобразование четырехпроводных окончаний каналов анало­говых и нестандартных цифровых систем передачи в стандарт­ные цифровые каналы 2048 кбит/с (поток Е1);

преобразование двухпроводных СЛ от близлежащих ОС в стан­дартные цифровые каналы 2048 кбит/с;

согласование систем сигнализации, принятых на существующих ОС и ЦС данной СТС, с системой сигнализации цифровой ЦС;

контроль и диагностика оборудования сопряжения.

БлС предназначен для решения задачи адаптации импортных коммутационных станций (согласование систем сигнализации) в окружении существующих аналоговых АТС. Если прежде ОС со­единялась с аналоговой ЦС стандартными каналами ИКМ, то она переключается на новую ЦС (ОС 1 на рис. 1). Все новые концен­траторы или мультиплексоры соединяются с ЦС стандартными каналами ИКМ. Оставшиеся аналоговые ОС и УС существующей СТС связываются с ЦС через БлС.

Вариант 2. Идея второго варианта сопряжения показана на рис. 2

После введения цифровой ЦС бывшая аналоговая ЦС не де­монтируется, а приобретает статус УС, в которую включаются ОС. Все новые концентраторы и мультиплексоры также соединяются цифровой ЦС посредством стандартных каналов ИКМ. На месте аналоговых УС организуются сетевые узлы (СУ), в которых созда­ются прямые пучки CJ1 от ОС до УС (бывшая ЦС).

При этом бывшая аналоговая УС может продолжать функционировать как ОС (без транзита), если не требуется ее замена по причине физического износа.

Выбор одного из этих вариантов сопряжения «наложенной» и существующей сетей определяется спецификой каждой конкрет­ной СТС. Стратегия поэтапного построения цифровой сети по принципу наложения является более эффективной, чем простая единовременная замена электромеханических сельских АТС циф­ровыми коммутационными станциями.

Лабораторная работа № 7

Рассмотрим процедуру установления соединения через сеть IP при вызове с предоплатой или с оплатой после разговора. Для организации такого соединения абонент А набирает местный телефонный номер шлюза своего поставщика услуг IP телефонии. Абоненту А передается второй сигнал ответа станции и предлагается ввести телефонный номер вызываемого абонента, номер счета и пароль, если вызов производится не с домашнего, зафиксированного у поставщика телефона. Далее устанавливается соединение со стороной вызываемого абонента В. На рисунке 1 приведены компонентыIP-телефонии, которые обычно используются в таком соединении.

Одним из этих компонентов является шлюз Н.323, который служит средством взаимодействия между ТфОП и IP-сетью. Преобразование адресной информации Е.164 в IP-адрес и маршрутизацию вызова осуществляет привратник Н.323. для конкретного сценария могут потребоваться и другие компоненты. Может потребоваться, например, процедура обращения к поставщику услуг урегулирования (settlementprovider) для того, чтобы обеспечить телефонные соединения с абонентами в тех местах, где у данного поставщика услуг IP-телефонии нет физического присутствия. Поставщик услуг урегулирования обычно работает с несколькими поставщиками услуг IP- телефонии, и следит за тем, какому из них, в каком регионе и по какой стоимости целесообразно перепоручить соединение.

Общим протоколом для услуг урегулирования является открытый протокол урегулирования (OpenSettlementProtocol). Этот протокол позволяет инфраструктуре динамической маршрутизации и начисления платы выбирать оптимальный маршрут для телефонного соединения в зависимости от суток, местоположения вызывающего и вызываемого абонентов и многих других факторов.

Предоставлена процедура установления соединения для вызовов с предоплатой или с оплатой после разговора Рис.2 отражает следующие стадии установления соединения.

Абонент А набирает местный номер доступа к шлюзу.

Шлюз запрашивает у специального сервера данные о вызывающем абоненте (по информации АОН или по идентификационному номеру). Сервер может быть совмещен с привратником.

Сервер просматривает информацию АОН для того, чтобы убедиться, что абоненту А разрешено пользоваться данной услугой, и затем передает к шлюзу сообщение аутентификации пользователя.

Абонент А набирает телефонный номер вызываемого абонента Б.

Шлюз консультируется с привратником о возможных способах маршрутизации вызова.

Привратник просматривает адрес Е. 164 на фоне таблицы маршрутизации и передает в исходящему шлюзу IP-адрес встречного (входящего) шлюза. При этом привратнику может понадобиться консультация с привратником другой зоны.

Финальные стадии установления соединения показаны на рис.4:

Исходящий шлюз направляет вызов Н.323 по IP-сети к входящему шлюзу.

Входящий шлюз направляет вызов по сети ТфОП к вызываемому абоненту.

Шлюзы посылают на упоминавшийся ранее специальный сервер данные начале/окончании установления соединения для начисления платы за связь.

Лабораторная работа № 8

Принципы организации абонентского доступа в течении многих лет не претерпевали существенных изменений с момента создания местных телефонных сетей. В городах абонентские линии

ТА - телефонный аппарат; АП - абонентская проводка;

РУ - распределительный участок; МУ - магистральный участок;

PK - распределительная коробка; РШ - распределительный шкаф

(преимущественно многопарные кабели связи) прокладывались, как правило, в специально строящейся кабельной канализации.

В сельской местности для подключения абонентов к АТС широко использовались воздушные линии связи. Применение малока­нальных систем передачи на абонентской сети не изменило ее структуру.

Типичная структура аналоговой абонентской сети, используе­мая как на ГТС, так и на СТС, представлена на рис. 5.6 [32, 33]. Такая структура соответствует комбинированной схеме построе­ния абонентской сети, так как на реальных сетях используется со­четание двух принципов организации абонентского, доступа: «шкафная система» и «прямое питание».

В аналоговой сети абонентского доступа наиболее широкое применение нашли четыре способа подключения абонентских терминалов к АТС;

индивидуальная двухпроводная физическая цепь, которая может содержать участки кабеля с различным диаметром жил;

спаренное включение, где двухпроводная физическая цепь используется двумя абонентскими терминалами, каждому из кото­рых присвоены различные номера;

индивидуальный канал ТЧ, организованный малоканальной системой передачи (система АВУ);доступ абонентов через аналоговую подстанцию (часть аналогового Вышеперечисленные варианты че могут рассматриваться как перспективные направления развития абонентских сетей из-за низкой надежности и невысокого качества передачи информации на участке терминал-коммутационная станция. Использование шкафной системы часто приводит к сочленению кабелей, имею­щих различный диаметр жил, что существенно затрудняет переда­чу дискретной информации по AЛ, особенно при организации дос­тупа к ЦСИС.

Перспективная абонентская сеть создается на этапе цифровизации местной телефонной сети, где подразумевается сущест­венная модернизация местной первичной сети. Построение пер­спективной сети связано с вводом новой коммутационной станции. Если она монтируется как новая РАТС, то может быть выбрана наиболее оптимальная структура абонентской сети. Если новая коммутационная станция заменяет существующую РАТС, то структура абонентской сети будет в значительной степени определять­ся топологией кабельной канализации и проложенными ранее ка­белями связи.

При проектировании новой цифровой коммутационной стан­ции абонентскую сеть целесообразно строить с учетом перспектив дальнейшего развития электросвязи. Возможные варианты по­строения абонентской сети приведены на рис. 2

Наиболее часто абоненты включаются в цифровую коммута­ционную станцию одним из следующих способов (рис. 2):

посредством индивидуальных двухпроводных физических АЛ, включаемых в кросс цифровой коммутационной станции;

через мультиплексоры М, которые с помощью ИКМ-трактов включаются непосредственно в коммутационную станцию;

через концентраторы К, которые с помощью ИКМ-трактов включаются непосредственно в коммутационную станцию.

В настоящее время в нашей стране активно внедряются со­временные виды цифрового оборудования абонентского доступа к ним относятся:

беспроводные системы передачи (BSC - контроллер базо­вой станции системы радиодоступа; BS - базовая станция);

цифровые системы передача для абонентских линий по технологии xDSL (DigitalSubscriberLoop);

волоконно-оптические системы передачи (OLT,ONU - ли­нейные комплекты оптической системы передачи).

Беспроводное подключениеабонентов к сети обеспечивает максимальную мобильность и оперативность связи. Такой, способ организации связи становится особенно необходимым, если про­кладка кабеля невозможна или связана со значительными затра­тами. Полоса пропускания для систем радиодоступа ограничена предоставленным частотным ресурсом.

Установкацифровых систем передачи по технологиям xDSLна существующей абонентской распределительной сети позволяет быстро и с небольшими затратами увеличить пропускную способ­ность АЛ, а также дает возможность обеспечить абонентам новые информационные возможности (например высокоскоростной дос­туп к сети Интернет).

Прокладкаволоконно-оптических линий связиобеспечивает абонентам более широкие возможности по полосе пропускания, но прокладка нового кабеля, как правило, является длительным и до­рогостоящим процессом. Ожидается, что в ближайшем будущем структура абонентской сети будет меняться и оптимальным будет доведениеBOJ1C все ближе к оконечным абонентским устройст­вам, а также построение абонентской сети по принципу «кольца» с использованием оборудования системы передачи синхронной цифровой иерархииSDH со скоростью потока 155 Мбит/с.

Лабораторная работа № 8

Различают несколько способов построения сетей связи: пол­носвязный (принцип «каждый с каждым»), радиальный, радиально-­узловой, кольцевой и комбинированный. Способы построения се­тей представлены на рис. 1.

Приполносвязном способе построения (рис.1, а) между все­ми узлами существует непосредственная связь. В этом случае при повреждениях или перегрузках на отдельных участках возможна организация обходной связи через транзитное соединение, однако такой способ построения сети является наиболее дорогостоящим.

Прирадиальном способе построения сети (рис. 1, б) связь между узлами осуществляется через один центральный узел. Это резко сокращает общее число пучков соединительных линий (СЛ), но при этом отсутствует возможность создания обходных путей. Такой способ может быть использован при построении сети на сравнительно небольшой территории.

На большой территории сеть связи чаще всего строится по радиально-узловому способу (рис. 1, в). В этом случае связь орга­низуется через узлы связи двух и более классов.

Кольцевой способ построения сети (рис.1, г) предусматрива­ет возможность осуществления связи между узлами как по часо­вой, так и против часовой стрелки. В этом случае при повреждении на определенном участке сеть полностью сохраняет свою работо­способность. Кроме того, используется сравнительно небольшая общая протяженность линий связи При комбинированном способе построения сети (рис. 1, д) узлы I класса соединяются между собой по полносвязной схеме или по кольцевому принципу. В этом случае выход из строя одной узловой станции не нарушает работу всей сети.

Лабораторная работа № 9

Общие принципы построения ГТС

Под городскими телефонными сетями понимаются местные сети, представляющие совокупность коммутационных узлов, телефонных станций, линий и каналов телефонной сети, оконечных абонентских устройств, предназначенных для обеспечения телефонной связью абонентов города (ГОСТ 19472-80).

Городские телефонные сети по своему построению делятся на нерайонированные и районированные. На нерайонированных ГТС имеется только одна АТС, к которой подключаются абонентские и соединительные линии от имеющихся учрежденческих АТС. Районированные АТС состоят из совокупности районных АТС (РАТС), обслуживающих абонентов одного телефонного района. По своему построению они могут быть следующих типов:

Районированная ГТС без узлообразования (рис. 1), на которой АТС соединяются друг с другом по принципу каждая с каждой. Емкость районированных сетей с таким построением не превышает 80000 номеров. Нумерация на них пятизначная;

Районированная ГТС с узлами входящего сообщения (рис. 2). Территория города с такой ГТС разбивается на районы числом до 8. Емкость сети в каждом районе может быть доведена до 100 000 номеров.

Входящее сообщение к абонентам каждого района поступает со всей сети через узел входящего сообщения (УВС). Таких узлов может быть на ГТС до восьми (по числу районов). На УВС входящее сообщение распределяется на АТС данного района, которых в каждом районе может быть до десяти. Подобное построение применяется при емкости ГТС до 800 000 номеров. Нумерация на этих ГТС шестизначная;

Районированная ГТС с узлами входящего сообщения и узлами исходящего сообщения (рис. 3). Территория города тоже разбивается на узловые районы, которых может быть до 80. В каждом районе организуется узел входящего сообщения и узел исходящего сообщения (УИС). На УИС каждого района поступают исходящее сообщение, направленное от абонента данного района в другие узловые районы.

Городские телефонные сети с узлами входящего и исходящего сообщения применяются при емкости сети до 8 млн. номеров. Нумерация на них семизначная.

Могут иметь место случаи, когда город с районированной ГТС является так же центром сельского района. При этом ГТС и СТС образуют единую комбинированную сеть (рис. 4). Связь между ГТС и СТС осуществляется через ЦС или специально организованные узлы сельско - пригородной связи (УСП), в которые включаются все городские станции. Пригородные АТС (ПАТС) зависимости от конкретных условий включаются либо непосредственно в ГТС на правах РАТС или учрежденческих станций либо через ЦС (УСП).

На комбинированных ГТС с узлообразованием так же организуются ЦС или УСП, которые включаются в ГТС на правах стотысячного узлового района. ЦС или УСП на одной ГТС с узлообразованием может быть несколько. Примеры комбинированных сетей с узлообразованием приведены на рисунках 5, 6.

При построении ГТС с применением квазиэлектронных и электронных станций с программным управлением необходимо использовать следующие преимущества этих станций по сравнению со станциями электромеханических систем:

большую емкость

возможность организации практически необходимого числа направлений

возможность анализа любого числа кодов и любой значности

возможность организации только полнодоступных пучков линий.

Для реализации этих преимуществ следует внедрять комплексно

квазиэлектронных (АТСКЭ) и электронные (АТСЭ) станции, образуя выделенные ГТС или узловые районы. На сетях с узлообразованием емкость выделенных узловых районов должна быть 1фатна 100 ООО номеров.

Внедрение электронных АТС необходимо осуществлять таким образом, что бы в будущем способствовать переходу к полностью цифровой телефонной сети. Поэтому абоненты, линии которых включены в разные АТСЭ в пределах одной ГТС, должны связываться между собой только по каналам цифровых систем передачи.

Лабораторная работа № 10

В настоящее время кроме рас­смотренных выше линейных кодов существует множество методов пере­дачи информации по физическим ли­ниям. Все их принято объединять в семейство так называемых техноло­гий xDSL (DigitalSubscriberLine - цифровая абонентская линия). По сравнению со стандартными линей­ными кодамиxDSL более эффектив­но использует возможности физичес­кой среды.

Устройства, реализующие технологии xDSL, принято называть xDSL-модемами. Однако этот термин не очень точен. Оборудова­ние xDSL, в отличие от модемов, обеспечивающих передачу дан­ных через телефонные сети, не производит цифро-аналогового и аналогово-цифрового преобразования, а передача ведется только в цифровой форме.

Первенцем семейства xDSL, разработанным в конце 80-х го­дов компанией Bellcore, стала высокоскоростная цифровая або­нентская линияHDSL (HighbitrateDigitalSubscriberLine). Разра­ботка нового метода цифровой передачи была вызвана стремле­нием телефонных компаний найти более дешевый способ органи­зации цифровых трактов, служащих для выноса абонентской емко­сти АТС, подключения к транспортным сетям локальных сетей и учрежденческо-производственным телефонным станциям (УПТС).

Благодаря применению метода кодирования 2B1Q(рис.) и метода эхокомпенсации HDSL-системы позволили увеличить даль­ность связи без установки регенераторов (по кабелю с диаметром жи­лы 0,5 мм) до 6 км, т.е. в три раза по сравнению с ранее использовав­шимся линейным кодомHDB-3, при сохранении неизменной скорости потока Т1/Е1. Из-за этого преимуществаHDSL снизились не только объемы инвестиций в развитие системы связи, но и расходы на ее обслуживание. HDSL обладает и другими ценными особенностями:

за счет адаптивной цифровой обработки сигналов повышается качество их передачи;

потребление энергии на удаленном конце линии сокращается до такой степени, что становится возможным дистанционное пита­ние оконечного устройства, а при длине линии более 6 км - и ре­генераторов;

возможна передача по двум парам многожильного телефонного кабеля (типа ТП, ТПП и пр.) без подбора параметров и симмет­рирования (естественно, качество кабеля должно соответствовать отсутствие потребности в регенераторах на сравнительно боль­ших расстояниях повышает общую надежность системы и ее производительность;

дляHDSL-оборудования не требуется отдельная диагностиче­ская аппаратура;

передовая схемотехника обеспечивает высокую устойчивость HDSL-линий к различного рода помехам, в том числе переход­ным; коэффициент ошибок HDSL сопоставим с показателями оп­товолоконных линий, что достигается применением сигнальных процессоров и адаптивной обработки сигналов.

Еще одно преимущество HDSL-устройств - слабое электро­магнитное влияние на другие пары кабеля. Так, в многожильном кабеле возможно использование до 80 % пар.

ITU-T стандартизировал технологию HDSL (рекомендация G.991.1).

Наряду с линейным кодированием 2B1Q в технологиях xDSL используется амплитудно-фазовая модуляция без несущей (Carri-erlessAmplitudePhaseModulation - модуляция CAP). Может при­меняться низкоскоростная модуляция множества (обычно 256) поднесущих, на которые разбивается вся доступная полоса частот. Этот метод носит названиеDMT (DiscreteMulti-Tone). Энергетиче­ские спектры линейных сигналов, обеспечиваемые различными технологиями, показаны на рис.9.21.

Главное внимание в дальнейшей работе по развитию техноло­гии xDSL уделялось сокращению требуемых для передачи пар про­водов при сохранении повышенной (по сравнению с ЦСП ИКМ) дальности связи без регенераторов. В середине 90-х годов появи­лись системыSDSL,SingleLineDigitalSubscriberLine-обору­дование цифровой абонентской линии для одной пары проводов.

СпецификацияSDSL включена в рекомендацию G.991.1ITU-T.

ТехнологияADSL (AsymmetricDSL) разрабатывалась в начале 90-х годов. Первоначально планировалось обеспечить с ее помо­щью предоставление телефонными компаниями услуг видео по запросу VoD. С этой целью перед разработчиками была поставлена

задача добиться быстродействия в 6 Мбит/с (на такой скорости возможна трансляция видеосигналов в реальном времени). Сис­темы ADSL с самого начала предназначались для потребительско­го рынка, поэтому они должны были обеспечивать дальность связи на расстоянии до б км (85% абонентских линий имеют длину ме­нее б км).

К сожалению, современный уровень развития электроники не дает возможности удовлетворить вышеназванные требования при симметричной передаче (с одинаковой скоростью в двух направ­лениях). Однако для предоставления услуги видео по запросу не нужно передавать большие объемы данных в восходящем направ­лении (от пользователя к АТС). По расчетам инженеров для пере­дачи запросов на показ того или иного фильма, а также команд управления трансляцией достаточно иметь скорость передачи 16 кбит/с. В результате первые ADSL-устройства работали в нис­ходящем направлении со скоростью 6 Мбит/с, а в восходящем - со скоростью 16...64 кбит/с; при этом связь обеспечивалась прибли­зительно на требуемые 6 км.

Попытки развернуть службы видео по запросу на базе ADSL потерпели коммерческий крах. Наряду с большим количеством вы­явленных технических проблем отрицательную роль сыграла и значительная цена ADSL-аппаратуры.

Однако, с началом бурного развития сети Internet производи­тели ADSL-оборудования сразу разглядели связанные с этим пер-cnemiBbi и начали разрабатывать ADSL-устройства второго поко­ления, в первую очередь ориентированные на обслуживание дос­тупа в Internet. Ориентация на удаленный доступ сказалась прежде всего в том, что было снижено быстродействие в нисходящем на­правлении до 1,5 Мбит/с, но зато поднята скорость в восходящем направлении до 640 кбиТ/с. Также уменьшилась стоимость про­дуктов.

В новом поколении ADSL-устройств стали применяться так на­зываемые частотные разделители (POTSsplitter). Это дополни­тельное устройство (фактически, вилка фильтров ФНЧ/ФВЧ) обес­печивает передачу в нижней части спектра сигналов аналоговой телефонии.

УстройстваRADSL (RateAdaptiveDigitalSubscriberLine), ав­томатически изменяют скорость обмена данными в зависимости от текущего состояния линии. Разработка таких устройств была обу­словлена результатами первых массовых испытаний ADSL. При временных ухудшениях параметров физической среды оборудова­ние с фиксированной скоростью прекращало работать. Были соз­даны устройства, которые при изменении состояния среды не от­ключаются, а понижают скорость передачи; при восстановлении прежних параметров они автоматически переходят на максимально возможную скорость. Кроме того, в устройствах RADSL появилась возможность изменять быстродействие модемов в каждом направ­лении в зависимости от потребностей пользователя. Например, сначала устанавливается симметричный канал 64 кбит/с. С ростом потребностей возможно постепенно повышать быстродействие канала, сохраняя ранее сделанные инвестиции. В последнее время практически все ADSL/RADSL-устройства оснащаются портом Ethernet. Это позволяет использовать на АТС и других узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы. Таким образом, перенаправление DSL-трафика в сети ATM,framerelay или на основе каналов Т1/Е1 не вызывает дополнительных сложностей. На объектах пользователей DSL-мо­демы легко подключаются к локальной сети. Ряд производителей начал снабжать станционные модемы и DSL-мультиплексоры (DSLAM) интерфейсами ATM, что позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-распределенных сетей.

Лабораторная работа № 11

Для концепции интегрального обслуживания, с точки зрения поддержки услуг, существенны следующие моменты:

обмен сигнальной информацией производится по специальному каналу, что позволяет эффективно вводить новые сообщения, необходимые для поддержки услуг разных видов;

цифровой поток доводится до терминального оборудования, что улучшает качество передачи информации и повышает (по срав­нению с ресурсами канала ТЧ) пропускную способность сети доступа;

каждый пользователь имеет возможность подключать к своей линии оконечное оборудование нескольких разных видов, что позволяет выйти за рамки услуг, предоставляемых средствами телефонной сети.

Во многих публикациях 80-х годов XX века идеяISDN рассматри­валась как основной путь развития цифровой телефонии. Теперь, когда ситуация изменилась, некоторые специалисты стали рас­сматриватьISDN как ошибочную стратегию развития цифровых телефонных сетей. Вряд ли это верно.

ISDN нашла свою нишу, хотя и более скромную, чем ожидалось ранее. Коммерческая эксплуатация оборудования интегрального

обслуживания позволила накопить полезный опыт и Операторам ТфОП, и пользователям. Наконец, ряд исследований, выполненных для ISDN, был востребован для других технологий.

В частности, разработанные для ISDN технологии передачи циф­рового потока по двухпроводной цепи нашли применение в обору­довании семейства xDSL. Эта аббревиатура используется для груп­пы технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию (DigitalSubscriberLine).

Вид конкретной технологии обозначает символ «х». Строго го­воря, ISDN нельзя считать самостоятельной коммутируемой сетью. Слово «сеть» в англоязычной технической литературе иногда ис­пользуется несколько в ином смысле, чем в отечественных публи­кациях. Чаще оно подчеркивает некие новые функциональные воз­можности. ISDN можно рассматривать как фазу развития цифровой ТфОП, на которой пользователям доступны дополнительные услуги новых видов. С этой целью модернизируются сеть доступа, а также аппаратно-программные средства в составе цифровых коммута­ционных станций. Значительные изменения произошли в системе общеканальной сигнализации: на смену протоколу TUP, например, пришел ISUP, о чем уже говорилось в четвертой лекции.

Цифровые каналы, используемые в ISDN, можно разделить на две основные группы. В первую группу входят D-каналы, предназначен­ные, в основном, для обмена информацией, которая связана с ра­ботой системы сигнализации.

Такой подход позволяет «освободить» информационные каналы от функцийобмена служебной информаци­ей. Для D-каналов стандартизованы две скорости обмена данными: 16 кбит/с и 64 кбит/с.

Во вторую группу входят В-каналы и Н-каналы, предназначен­ные исключительно для обмена полезной информацией. Скорость передачи информации по В-каналу всегда равна 64 кбит/с. Пользо­вателю предоставляется возможность использования нескольких В-каналов. Такая возможность обозначает так: Nx64 кбит/с. Обычно 2<N<30. Пропускная способность Н-каналов представима следую­щим образом:

Н₀ - 384 кбит/с (что эквивалентно пропускной способности шес­ти В-каналов);

Н -1472 кбит/с (что эквивалентно пропускной способности двадцати трех В-каналов);

Н - 1536 кбит/с (что эквивалентно пропускной способности двадцати четырех В-каналов);

Н - 1920 кбит/с (что тридцати В-каналов).

Канал Н₁₀ стандартизован североамериканской организацией ANSI. Он не включен в перечень каналов ISDN, определенный реко­мендациями ITU-T. Канал Н в ЕСЭ РФ не используется.

Для объяснения концепции ISDN обычно используется модель, в которой принято выделять функциональные элементы и эталонные точки - интерфейсы. Подобная модель показана в верхней части рис.1. В нижней части этой же иллюстрации приведен пример реализации доступаISDN.

Функциональный элемент ТЕ1 (TerminalEquipment) соответствует оборудованию, которое отвечает всем требованиям ISDN. Для это­го оборудования стандартизован четырехпроводный интерфейс S. Пользователь ISDN имеет возможность подключения терминаль­ного оборудования ТЕ2, которое не является стандартным с точки зрения рекомендаций, разработанных дляISDN. Для подобного оборудования определен ряд интерфейсов Я. Для конвертирования параметров этого интерфейса, включая протоколы сигнализации, устанавливается функциональный элемент ТА (TerminalAdapter).На выходе терминального адаптера формируется интерфейс S. Для объединения терминального оборудования на стороне пользовате­ля необходим функциональный элемент NT2 (NetworkTermination).Он, при необходимости, выполняет функции мультиплексирования и/или концентрации. На выходе NT2 формируется четырехпровод­ный интерфейс Т. В ряде случаев функциональный элементNT2 отсутствует. Тогда говорят об интерфейсеS/T.

Лабораторная работа № 12

Функциональная модель Интеллектуальной сети связи приведена на рис.1

Интеллектуальные сети базируются на ресурсах телефонных сетей общего пользования и обеспечивают пользователя доступом и выполнением некоторого набора интеллектуальных услуг.

Примером наиболее часто применяемых интеллектуальных услуг является «служба 800», развитая во многих странах и позволяющая, например, пользоваться телефонными картами с оплаченными услугами междугородней связи. При этом она дает возможность нескольким компаниям предложить междугородную связь. Абонент набрав номер 800 ( иногда перед номером требуется префикс, например 1) и цифры компании, указанной на карточке, может выйти на междугородную связь, иногда даже на определенного национального оператора. Такая услуга создала конкуренцию на этом рынке и резко понизила стоимость минуты телефонного разговора. Часто эта служба используется для создания служб, оплачиваемых входящим абонентом. Например, компании, рекламирующие товары или услуги, могут получить номер (после набора 800), по которому они подробно отвечают на возникающие вопросы. При этом соединение осуществляется независимо от географического положения исходящего абонента. Для удобства заказчика вместо цифр может использоваться набор букв, обозначающих имя компании ( например,ford). В общем виде можно сказать, что интеллектуальная сеть представляет собой надстройку или дальнейшее расширение сети общего пользования.

В нижней части модели расположены два SSP (ServiceSwitchingPoint) - узлы коммутации услуг. В отечественной технической литературе встречается несколько вариантов перевода термина «SSP». Вместо слова «узел» иногда говорят «средства» или «пункт». Аппаратно-программные средства SSP могут быть частью коммутационной станции, что характерно для последних версий цифровых АТС, или автономным оборудованием. В любом случае SSP можно рассматривать как шлюз между ТФОП и аппаратно-программными средствами IN. Основные задачи SSP состоят в обнаружении вызовов, обслуживание которых должно производиться в IN, и обработке таких вызовов в соответствии с инструкциями, полученными от SCP (ServiceControlPoint) - узла управления услугами.

SCP содержит базу данных с необходимой информацией, взаимодействует со всеми компонентами Интеллектуальной сети и управляет ими. Основные функции SCP заключаются в разработке инструкций для обработки вызова в SSP, а также в ведении базы данных, которая необходима для работы IN.

Оборудование SSP и SCP может совмещаться, образуя средства коммутации и управления услугами (SSCP). Один SCP может обслуживать несколько SSP. Каждый SSP может взаимодействовать с несколькими SCP, если подобное решение представляется целесообразным. Такая ситуация может возникать, если один SCP предоставляет услуги, характерные для федерального уровня (например, телеголосование по важным для страны вопросам), а второй SCP используется для обработки предоплаченных карт, эмитируемых региональным банком.

Средства создания услуг SCEP (ServiceCreationEnvironmentPoint) предназначены для разработки, создания и тестирования программного обеспечения IN. Это программное обеспечение создается, в основном, для формирования новых* или модификации уже используемых услуг. Задачи, решаемые средствами эксплуатационного управления услугами SMP (ServiceManagementPoint), понятны из названия соответствующего функционального блока. Эти средства необходимы для поддержки процессов внедрения услуг, начисления платы, сбора статистики, тестирования оборудования и управления трафиком IN.

Услуги некоторых видов могут предоставляться как с использованием ресурсов Интеллектуальной сети, так и разработанными ранее способами. Например, абонент может установить у себя аппаратуру АОН, чтобы фиксировать информацию о входящих вызовах. Возможности Интеллектуальной сети позволяют получать аналогичную информацию без установки аппаратуры АОН.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/246171-laboratorno-prakticheskij-kompleks-po-predmet