привалировать и явится основной задачей служб и компаний связи.
Пройдет еще несколько лет,перед тем как трафик данных на новых
сетях сравняется с трафиком данных на телефонных сетях.
Модемы - устройства предоставляющие возможность передачи данных
по аналоговым телефонным цепям - наверное станут неныжными в дол-
госрочной преспективе,но в настоящее время они играют важную роль.
При описании сети связи в Великобритании в этой главе мы делаем
ударение на телефонную сеть,потому что эта сеть на которой рабо-
тают модемы и поэтому важно иметь представление о ее структуре и
организации.
ТЕЛЕКС И СЕТЬ ПАКЕТНОЙ КОММУТАЦИИ.
Телекс и сеть пакетной коммутации являются цифровыми службами -
хотя представляют крайности.Телекс это очень старая,негибкая и
низкоскоростная служба;тогда как система пакетной коммутации
(PSS) является современной высокоскоростной службой.Будучи цифро-
выми ни одна из этих служб не используют модемы (за исключением
случая доступа в сеть PSS через телефонную сеть),поэтому эти
службы здесь не рассматриваются.
Что касается телекса,то необходимо помнить,что эта старейшая и
хорошо развлетвенная международная сеть,которая еще долго будет
служить для переноса деловых сообщений.
ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ ВЕЛИКОБРИТАНИИ.
ТОПОЛОГИЯ.
Телефонная сеть общего пользования (PSTN) является распреде-
ленной коммутируемой сетью,с набором сетевых узлов (станций
АТС) различного уровня иерархии.(PSTN - Public Switching Tele-
phone Network).
На нижнем уровне стоит местная АТС.Пользователи - которые в
большинстве случаев удалены до 3 миль от станции - подсоединены к
ней парой проводов.Местные АТС варьируются в размерах от 200 ли-
ний,в удаленной сельской местности,до 20 или 30 тысяч линий в
больших городах.Местные АТС работают как интеллигентный концент-
ратор;они коммутируют трафик между локальными абонентами и кон-
центрируют трафик по относительно малому числу линий в направлении
либо на главный магистральный центр коммутации,либо на другие
местные АТС.Степень взаимодействия местной АТС варьируется в за-
висимости от распределения трафика по направлениям.Там где трафик
между двумя АТС велик устанавливают прямые связи;в других случаях
трафик направляют через промежуточные АТС.В больших городах выде-
ляются специальные АТС (tandem) для осуществления этой функции
взаимосвязи между АТС.
Большинство городов имеют главный центр коммутации сети (MNSC),
который взаимодействует с местными АТС.MNSC также часто называют
групповым центром коммутации (GSC);они представляют второй уровень
иерархии и их в Велткобритании порядка 360,каждый из который ра-
ботает на группу местных АТС.
Цепи между местными АТС и цепи между местными АТС и MNSC называют
"узловыми" (junction).MNSC связаны между собой через магистральную
(trunk) сеть,которая представляет из себя переплетенную смесь
высокопропускных кабелей связи и радиорелейных линий с мультип-
лексированием каналов связи (мультиплексирование позволяет среде
передачи,например кабелю,переносить более чем один канал в одно
время).Оборудование мультиплексирования для магистральной сети
располагают на усилительных станциях.В США вместо терминов
junction и trunk используется один термин - toll circuit - между-
городная цепь.
Прямой маршрут точка-в-точку между MNSC организуется там где этого
требует трафик,в других случаях трафик направляется через одну
или более АТС.Маршрутизация через несколько линий MNSC снижает
качество передачи вызова и с целью избежать этого некоторые марш-
руты организуются через высокоуровневую сеть,называемую транзит-
ной,котрая охватывает ряд MNSC.
На верхнем уровне иерархии находятся международные станции в го-
родах Глазго и Лондон,которые переносят весь трафик между Вели-
кобританией и всем миром.На рис.2.1 в форме диаграммы показаны
уровни иерархии станций.
ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗГОВОРНОЙ ЦЕПИ.
Человеческий голос содержит частоты вполоть до 8 КГц.Очень
низкие частоты как правило отсутствуют,основная информация содер-
жится в диапазоне 100 - 400 Гц.Верхние частоты дают "характер"
голосу.
Предоставление полосы частот в технике связи вещь весьма дорогая
и должен быть достигнут компромисс между качеством голоса,который
требует широкой полосы,и ценой,которая требует снижения полосы.
Номинальной полосой разговорной цепи,т.е. полосой частот переда-
ваемой удовлетворительно, является полоса шириной 3,1 КГц в
диапазоне от 300 до 3400 Гц.
На некоторых международных каналах верхний предел снижают до
3 КГц,предоставляя полосу в 2,7 КГц.
ПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА.
МЕСТНЫЕ СЕТИ
В местной сети для подсоединения абонента к его местной станции
используется витая пара для обеих направлений передачи; т.е. мы
имеем двухпроводную цепь. Обычно используемые провода имеют диа-
метр жил 0,63мм, но могут быть использованы и более тонкие прово-
да, которые отвечают требованию Почтовой Службы на 1000 омное
сопротивление постоянному току по петле. Это сопротивление не за-
висит от частоты, но провода имеют емкость, которая вызывает поте-
ри с ростом частоты, как показано на рис.2.2. Не существует опре-
деленного предела на частоты, которые можно передавать; полоса
(диапазон переносимых частот) определяется допустимыми потерями.
Документы Почтовой Службы определяют максимальные потери в 10 дб
для местного конца (линия от абонента до местной АТС). Путь посто-
янному току обрывается на местной АТС на передающем мосте, который
пропускает звуковые частоты, но обрывает подачу постоянного тока
на другие АТС.
УЗЛОВЫЕ (JUNCTION) ЦЕПИ
Узловые цепи тоже, как правило в UК 2-х проводная витая пара, но в
отличае от местных цепей их обычно пупинизируют и часто ставят
усилители. "Пупинизация" означает, что в телефонную пару добавляют
индуктивность для компенсации емкости и улучшения возможностей пе-
редачи голоса. Добавление индуктивности производят в форме катушек
индуктивности, которые включают в телефонную пару через определен-
ные интервалы. На рис.2.3. представлена частотная характеристика
пупинизированного кабеля; вместо постоянного роста потерь в непу-
пинизированном кабеле (рис.2.2) характеристика пупинизитрованного
кабеля достаточно плоская до определенной частоты, после которой
потери резко растут. Таким образом, пупинизированный кабель ведет
себя,как фильтр низкой частоты.
Усилители для 2-х проводных линий позволяют продлить узловые цепи
до 24 миль на стандартном кабеле. Для более длинных дистанций
используют 4-х проводные цепи, из-за технических ограничений 2-х
проводных усилителей. Четырехпроводные цепи обеспечивают раздель-
ные каналы приема и передачи, с раздельным усилителем для каждого
направления.
Сейчас в узловых сетях широко используется техника временного
мультиплексирования, которая резко улучшает использование кабель-
ных цепей. Стандартная система временного уплотнения обеспечивает
30 телефонных каналов с использованием импульсно-кодовой модуля-
ции (PCM) и агрегатной (общей) скоростью в линии связи 2,048
Мбит/сек. Более ранние образцы оборудования PCM имели стандарт
24 канала, подобно системе Т1 в США, и скоростью в линии 1,544
Мбит/сек. (В технике временного мультиплексирования каждому ка-
налу назначается через равные интервалы отрезок времени, поэтому
данные одного канала чередуются с данными от других каналов сис-
темы). В настоящее время системы РСМ самым широким образом ис-
пользуются для организации сети связи.
МАГИСТРАЛЬНЫЕ (TRUNK) ЦЕПИ
Мультиплексоры для организации магистральных каналов связи исполь-
зуются очень давно и ранее это, как правило были мультиплексоры с
частотным разделением каналов (FDM). (В системах FDM каждому кана-
лу отведена своя полоса частот в пределах общей полосы частот, пе-
редаваемой по проводящей среде). С годами передающая среда меня-
лась - на смену приводам пришли коаксиальные кабели и радиорелей-
ные линии, но принцип оставался темже самым. Современные ко-
аксиальные системы переносят более 10.000 дуплексных каналов на
коаксиальную пару.
Таблица 2/1 показывает иерархию по ступеням систем FDM
Наименование Состоит из: Полоса Число тлф. каналов
(первичная) 12 тлф. 48 кГц 12
группа каналов
супергруппа 5 групп 240 кГц 60
гипергруппа набор
супергрупп варьируется варьируется
(часто 15 (часто 4 мГц)
или 16)
Табл.2/1 Иерархия FDM
Все магистральные цепи являются 4-х проводными, обеспечивая раз-
деление приема и передачи.
Главные центры коммутации используют 2-х проводную коммутацию,
поэтому после MNSC осуществляется переход с 4-х проводных магист-
ральных цепей на 2-х проводные местные цепи. Транзитные АТС
используют 4-х проводную коммутацию.
В настоящее время цифровые сети, на основе временных мультиплек-
соров (TDM), повсеместно вытесняют оборудование FDM, это является
стратегией Почтовой Службы UK. Цифровая сеть привлекательна с эко-
номической точки зрения, а также потому, что она позволит предос-
тавлять для передачи голоса, данных и других услуг единую интег-
ральную сеть связи. Таблица 2/2 представляет иерархию по ступеням
для временных мультиплексоров.
Уровень Агрегатная скорость Емкость
первичный мульти- 2,048 МБит/сек 30 тлф.каналов
плексор
вторичный 8,448 МБит/сек 4 30 каналов
третичный 34,368 МБит/сек 16 30 каналов
четверичный 139,264 МБит/сек 64 30 каналов
Табл.2/2 Иерархия TDM
ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ
Требования к системе передачи данных не совпадают с требованиями
к передаче голоса и соответственно использование телефонной сети
для переноса трафика данных вызывает некоторые проблемы. Основные
факторы, которые присущи телефонной сети и которые имеют отрица-
тельное воздействие на данные, описаны ниже.
ЗАТУХАНИЕ (ATTENUATION, LOSS)
Затухание (потеря мощности сигнала) на цепи абонент-абонент
измеряются на различных частотах разговорной полосы, оно типично
представляет кривую вида U, как показано на рис.2.4. Затухание в
верхней области спектра вызвано частото-зависимыми потерями мест-
ных концов; затухание в нижней области спектра вызвано передаю-
щими мостами АТС и другим подобным оборудованием на цепи. Если
цепь проходит через оборудование системы FDM в магистральной се-
ти, то некоторые потери будут вызваны фильтрами, использующимися
для разделения каналов в группы, которые по своей конструкции
имеют крутую характеристику обрезания на концах разговорной по-
