I.4.Телефонная связь
I.4.1.Характеристики нагрузки, создаваемой телефонными абонентами
По действующим международным нормам расчетное значение интенсивности входящей удельной нагрузки для телефонных сетей составляет 0,07 Эрл/абонент при норме потерь 0,07. Для ведомственных телефонных сетей эти требования значительно выше [2].
Уровень отказов в предоставлении телефонной связи, вызванный в основном недостаточной емкостью пучков телефонных каналов и пропускных способностей каналов связи, должен быть не более 0,07.
АТС каждого сегмента создает нагрузку на сеть в 3 эрланга. Вызовы распределены следующим образом:
2/3 вызовов направлены в центральный узел;
1/3 вызовов направлена в другие сегменты сети, распределяясь между ними равномерно.
АТС центрального узла создает нагрузку в 6 эрлангов, которая равномерно распределена по АТС сегментов.
Глава II.Интерфейсы и протоколы магистральной сети с Интеграцией Услуг
II.1.Интерфейсы физического уровня
V.24
Интерфейс V.24 [9] может иметь разъемы DB-9, DB-25. Является небалансным интерфейсом (рекомендация МККТТ V.28), что влечет за собой повышенную чувствительность к помехам и, следовательно, ограничение на максимальную скорость передачи до 20 кбит/с (при использовании кабелей с пониженной емкостью – до 64 кбит/с). В соответствии с рекомендацией V.28 сигналу “1” соответствует напряжение –3В -24В, сигналу “0” – +3В +24В. По своим функциональным характеристикам этот интерфейс относится к классу интерфейсов out-of-band signaling, т.е. вне полосы передачи данных.
V.35
Интерфейс V.35 [9] может иметь разъемы DB-25, М-34. В этом интерфейсе цепи данных являются балансными, цепи управления небалансными. Благодаря балансным цепям данных, интерфейс V.35 может работать на скоростях до 10 Мбит/с при длине кабеля до 10 м. Интерфейс также является интерфейсом out-of-band signaling.
II.2.Сетевые протоколы
II.2.1.Технология Frame Relay
Протоколы технологии Frame Relay (FR) позволяют обеспечить гарантированное время доведения информации по сети связи, поэтому их можно использовать для передачи голосовой и видео информации. При этом в протоколах FR не реализованы механизмы гарантированного доведения информации. Эти функции возлагаются на протоколы более высоких уровней ЭМ ВОС.
Наличие в протоколах FR специальных механизмов позволяет организовывать в сети гибкую систему управления потоками информации с различными вероятностно-временными характеристиками.
Протоколы Frame Relay позволяют эффективно передавать информацию в широком диапазоне скоростей – от 9,6 Кбит/с до 45 Мбит/с. Следует отметить, что типовым для протоколов Frame Relay является диапазон скоростей от 64Кбит/с до 2 Мбит/с. Поддержка сетевым оборудованием протоколов Frame Relay дает широкие возможности для дальнейшего развития системы по мере увеличения производительности магистральных каналов связи.
Блок данных протоколов Frame Relay получил название «кадр».
Формат кадра Frame Relay показан на рисунке 2.
Формат кадра Frame Relay.
Все кадры начинаются и заканчиваются “флаговой” последовательностью битов “01111110”. Для предотвращения повторения “флаговой“ последовательности при передаче кадра проверяется все его содержание между двумя флагами и вставляется бит “О” после каждых пяти подряд идущих битов “1”. Эта процедура называется bit stuffing и обязательно выполняется при формировании любого кадра FR. На приемной стороне вставленные биты извлекаются, т. е. выполняется обратная операция.
Заголовок кадра FR, следующий за флагом, обычно состоит из двух октетов. Стандарты ANSI и ITU-T допускают размер заголовка до 4 октетов.
Шесть бит первого октета и четыре бита второго октета заголовка представляют собой идентификатор логического канала передачи данных (Data Link Connection Identifier, DLCI) и определяют абонентский адрес в сети FR.
Бит “команда/ответ” (Command/ Response — CR) зарезервирован для возможного применения в протоколах более высоких уровней. Этот бит не используется протоколом FR, не анализируется и не изменяется.
Бит расширения адреса (Extended Address — ЕА) позволяет использовать расширение заголовка кадра. ЕА устанавливается в конце каждого октета заголовка, и если он имеет значение “1”, то данный октет в заголовке последний.
Бит уведомления приемника о явной перегрузке в прямом направлении (Forward Explicit Congestion Notification — FECN) устанавливается в “1” для уведомления получателя сообщения о том, что произошла перегрузка в направлении передачи данного кадра. Бит FECN устанавливается аппаратурой канала данных (АКД), а не передающим оконечным оборудованием данных (ООД) и может не использоваться терминалами абонентов.
Бит уведомления (сигнализации) источника о явной перегрузке в обратном направлении (Backward Explicit Congestion Notification — BECN). Бит устанавливается в “1” для уведомления источника сообщения о том, что произошла перегрузка в направлении, обратном направлению передачи содержащего этот бит кадра. Бит BECN устанавливается АКД (а не ООД) и может не использоваться терминалами абонентов.
Бит разрешения сброса (Discard Eligibility — DE) устанавливается в “1” в случае явной перегрузки и указывает на то, что данный кадр может быть сброшен в первую очередь. Бит DE устанавливает либо АКД, либо ООД. Однако при перегрузках узлы коммутации сети FR могут сбрасывать не только кадры с битом DE.
Информационное поле кадра содержит данные пользователя и состоит из целого числа октетов. Максимальный размер информационного поля составляет 1600 октетов (минимальный размер равен одному октету).
Проверочная последовательность кадра (Frame Check Sequence — FCS). FCS используется для обнаружения возможных ошибок при передаче кадра через сеть и состоит из 2 октетов.
Достоинства технологии Frame Relay:
наличие эффективных механизмов адаптации к различным видам трафика, обладающим различными вероятностно-временными характеристиками, что позволяет передавать по сетям Frame Relay как данные, так голос;
высокая эффективность механизмов статистического уплотнения информации, в частности, при передаче трафика, характеризующегося ярко выраженной неравномерностью во времени - трафика локальных сетей;
малая протокольная избыточность FR;
организация соединений типа “каждый-с-каждым”.
Недостатки технологии Frame Relay:
меньшая скорость передачи (до 2 Мбит/с) по сравнению с технологией АТМ;
значительно меньше, чем в технологии АТМ, классов обслуживания, что затрудняет обеспечение заданного качества обслуживания;
существенным недостатком технологии Frame Relay является его относительно высокая задержка в сети передаваемой информации. При передаче чувствительного к задержкам голосового трафика в сетях с большим количеством промежуточных узлов снижение качества передачи речи может оказаться ощутимым.
Следует отметить, что использование протокола Frame Relay позволяет производить плавный переход сетей связи в сторону применения технологии ATM, например, при переходе на высокоскоростные каналы связи. При этом технология ATM применяется на высокоскоростных магистралях опорной сети (backbone), а Frame Relay - для доступа абонентов к ресурсам опорной сети по относительно низкоскоростным каналам связи.