Федеральное агентство связи

Бурятский филиал федерального государственного образовательного бюджетного учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в г. Улан-Удэ

Факультет Телекоммуникаций

Кафедра Телекоммуникационных систем

Методические рекомендации (материалы) для преподавателя

дисциплины (модуля)

«_____Технология монтажа и обслуживания телекоммуникационных систем с коммутацией каналов_____»

название дисциплины (модуля)

Форма обучения: очная

Квалификация: техник

Специальность/Направление: «Сети связи и системы коммутации»

Курс: 2

Улан-Удэ

2013 г

Практическая работа№1

Тема: «Изучение коммутации каналов в телефонных сетях»

Цель работы: Ознакомиться с понятиями коммутации каналов

Литература:

1. Аваков Р.А, Шилов О.С., Исаев В.И. Основы автоматической коммутации. Учебник для вузов.- М.: Радио и связь, 1981.-288с.; ил

2. А.Т. Гургенидзе, В.И. Кореш Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа.-СПб.: Наука и Техника, 2003.-400с.:ил

3. И.Ф. Бологов, Т.И. Гуан Электронно-цифр. системы коммутации: Учебное пособие для вузов.-М:Радио и связь, 1985.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить коммутацию каналов с ее разновидностями.

2. Ознакомиться с достоинствами и недостатками коммутации каналов.

Содержание отчета:

1. Цель работы.

2. Краткое содержание теории.

3. Выводы.

Коммутация каналов

Когда сняв те­ле­фон­ную труб­ку, або­нент или ком­пью­тер на­би­ра­ет номер, ком­му­та­ци­он­ное обо­ру­до­ва­ние те­ле­фон­ной сети отыс­ки­ва­ет ве­ду­щий к або­нен­ту или ком­пью­те­ру на про­ти­во­по­лож­ном конце про­вод. Иными сло­ва­ми, при по­лу­че­нии те­ле­фон­ным ком­му­та­то­ром вы­зо­ва он уста­нав­ли­ва­ет фи­зи­че­ское со­еди­не­ние между вхо­дя­щей и ис­хо­дя­щи­ми линиями, где такое со­еди­не­ние по­ка­за­но пунк­тир­ны­ми линиями.

Изоб­ра­жен­ная на схема яв­ля­ет­ся весь­ма упро­щен­ной, так как неко­то­ры­ми от­рез­ка­ми про­вод­но­го пути между двумя те­ле­фо­на­ми могут быть, на­при­мер, ра­дио­ча­стот­ные линии, а каж­дая линия может со­дер­жать мно­же­ство (де­сят­ки, сотни и ты­ся­чи) муль­ти­плек­си­ро­ван­ных ка­на­лов. Од­на­ко в любом слу­чае ос­нов­ная идея оста­ет­ся неиз­мен­ной: со­еди­не­ние между двумя ко­неч­ны­ми точ­ка­ми долж­но быть уста­нов­ле­но до на­ча­ла пе­ре­да­чи дан­ных и су­ще­ство­вать в про­дол­же­нии всего диа­ло­га до его завершения.

Пе­ре­рыв между на­бо­ром по­след­ней цифры и по­лу­че­ни­ем от­вет­но­го сиг­на­ла (на­при­мер, "за­ня­то") может со­став­лять по­ряд­ка несколь­ких се­кунд, осо­бен­но в слу­чае меж­ду­го­род­них или меж­ду­на­род­ных звон­ков. Все это время те­ле­фон­ная си­сте­ма пы­та­ет­ся уста­но­вить со­еди­не­ние с або­нен­том на дру­гом конце. После того как со­еди­не­ние осу­ществ­ле­но, за­держ­ка в пе­ре­да­че дан­ных опре­де­ля­ет­ся ис­клю­чи­тель­но вре­ме­нем рас­про­стра­не­ния элек­тро­маг­нит­но­го сиг­на­ла (5 мс на 1000 км). Кроме того, в от­ли­чие от ком­му­та­ции па­ке­тов тра­фи­ку не гро­зят ни­ка­кие пе­ре­груз­ки на пути сле­до­ва­ния - т. е. вы ни­ко­гда не услы­ши­те сиг­нал "за­ня­то" после того, как уда­лось до­зво­нить­ся, разве что кто-ни­будь пе­ре­ре­жет провод.

А ведь еще не так давно со­еди­не­ние осу­ществ­ля­лось опе­ра­то­ром на те­ле­фон­ной стан­ции путем под­клю­че­ния ка­бель­ной пе­ре­мыч­ки к гнез­дам со­от­вет­ству­ю­щих вхо­дя­щей и ис­хо­дя­щей линий, хотя ав­то­ма­ти­че­ская ком­му­та­ция была изоб­ре­те­на давно.

Многоскоростная коммутация каналов

Рас­счи­тан­ные на пе­ре­да­чу те­ле­фон­ных раз­го­во­ров ба­зо­вые ка­на­лы циф­ро­вых те­ле­фон­ных сетей имеют про­пуск­ную спо­соб­ность 64 кбит/с. Од­на­ко если мы хотим по­стро­ить сеть ин­те­граль­но­го об­слу­жи­ва­ния (т. е. сеть, пе­ре­да­ю­щую и дру­гие виды ин­фор­ма­ции, на­при­мер дан­ные те­ле­мет­рии и видео), то ис­поль­зо­ва­ние таких ка­на­лов неэф­фек­тив­но. В слу­чае те­ле­мет­рии про­пуск­ная спо­соб­ность ока­зы­ва­ет­ся чрез­мер­ной, а в слу­чае видео - недо­ста­точ­ной. В прин­ци­пе, мы могли бы от­ве­сти под видео несколь­ко ка­на­лов на 64 кбит/с, но при этом ин­фор­ма­ция по при­бы­тию к по­лу­ча­те­лю может ока­зать­ся рас­со­гла­со­ван­ной из-за того, что ка­на­лы ком­му­ти­ру­ют­ся каж­дый в отдельности.

Мно­госко­рост­ная ком­му­та­ция ка­на­лов - МКК (Miltirate Circuit Switching, MCS) яв­ля­ет­ся более гиб­кой тех­но­ло­ги­ей бла­го­да­ря на­ли­чию несколь­ких ба­зо­вых циф­ро­вых ка­на­лов с раз­лич­ны­ми ско­ро­стя­ми (кадр де­лит­ся на несколь­ко вре­мен­ных ин­тер­ва­лов раз­лич­ной длины). Ба­зо­вые ка­на­лы могут быть объ­еди­не­ны в груп­пу, но при этом мы по-преж­не­му стоим перед про­бле­мой син­хро­ни­за­ции, хотя за счет вы­бо­ра со­от­вет­ству­ю­ще­го ба­зо­во­го ка­на­ла можно ми­ни­зи­ро­вать число необ­хо­ди­мых ка­на­лов для того или иного вида сер­ви­са и тем самым упро­стить за­да­чу синхронизации.

В слу­чае МКК си­сте­мы ком­му­та­ции пред­став­ля­ют собой набор ком­му­та­то­ров, каж­дый из ко­то­рых за­ни­ма­ет­ся ком­му­та­ци­ей ка­на­лов с опре­де­лен­ной ско­ро­стью. На­при­мер, при­хо­дя­щая по вы­со­ко­ско­рост­ной або­нент­ской линии ин­фор­ма­ция де­муль­ти­плек­си­ру­ет­ся и по­сту­па­ет на раз­лич­ные ком­му­та­то­ры. И на­о­бо­рот, по­лу­чен­ная от ком­му­та­то­ров ин­фор­ма­ция муль­ти­плек­си­ру­ет­ся и пе­ре­да­ет­ся по або­нент­ской линии.

Мно­госко­рост­ной ком­му­та­ции ка­на­лов свой­стве­нен, на­при­мер, тот недо­ста­ток, что если все ка­на­лы опре­де­лен­ной ем­ко­сти за­ня­ты, то ис­поль­зу­ю­щая их служ­ба не может за­дей­ство­вать сво­бод­ные ка­на­лы дру­гой ем­ко­сти. Кроме того, как и при обыч­ной ком­му­та­ции ка­на­лов, про­пуск­ная спо­соб­ность в слу­чае па­кет­но­го тра­фи­ка ис­поль­зу­ет­ся неэф­фек­тив­но из-за его нерав­но­мер­но­го по вре­ме­ни характера.

Быстрая коммутация каналов

По­вы­сить эф­фек­тив­ность ис­поль­зо­ва­ния се­те­вых ре­сур­сов в слу­чае па­кет­но­го тра­фи­ка поз­во­ля­ет быст­рая ком­му­та­ция ка­на­лов (Fast Circuit Switching, FCS). При быст­рой ком­му­та­ции ка­на­лов со­еди­не­ние уста­нав­ли­ва­ет­ся не на все время се­ан­са связи, а толь­ко на время пе­ре­да­чи кон­крет­но­го фраг­мен­та речи. Од­на­ко ре­а­ли­за­ция такой тех­но­ло­гии невоз­мож­на без слож­ной и быст­рой си­сте­мы сиг­на­ли­за­ции для уста­нов­ле­ния со­еди­не­ний между ко­неч­ны­ми точ­ка­ми за очень ко­рот­кий про­ме­жу­ток времени.

В силу ука­зан­ных при­чин ни мно­госко­рост­ная, ни быст­рая ком­му­та­ция ка­на­лов не по­лу­чи­ли ши­ро­ко­го распространения.

Сравнительные достоинства коммутации каналов и пакетов

Ком­му­та­ция ка­на­лов и ком­му­та­ция па­ке­тов во мно­гом друг от друга от­ли­ча­ют­ся. Так, на­при­мер, если в пер­вом слу­чае необ­хо­ди­мая про­пуск­ная спо­соб­ность (канал) ре­зер­ви­ру­ет­ся за­ра­нее, то во вто­ром она за­ни­ма­ет­ся и осво­бож­да­ет­ся по мере на­доб­но­сти. Как след­ствие, при ком­му­та­ции ка­на­лов, канал между кор­ре­спон­ди­ру­ю­щи­ми або­нен­та­ми не может быть за­нять никем иным, в то время как при ком­му­та­ции па­ке­тов неза­ня­тая на дан­ный мо­мент про­пуск­ная спо­соб­ность может быть предо­став­ле­на па­ке­том и от дру­гих ис­точ­ни­ков. Ком­му­та­ция ка­на­лов пол­но­стью про­зрач­на в том смыс­ле, что от­пра­ви­тель и по­лу­ча­тель воль­ны ис­поль­зо­вать любую ско­рость пе­ре­да­чи, фор­мат дан­ных и об­рам­ле­ние кад­ров по сво­е­му усмот­ре­нию. В слу­чае же ком­му­та­ции па­ке­тов все ба­зо­вые па­ра­мет­ры опре­де­ля­ют­ся опе­ра­то­ром сети связи и т. д. В ко­неч­ном итоге все это ведет к су­ще­ствен­ной раз­ни­це схем оплаты.

Достоинства КК

после организации соединения абоненты могут вести передачу в любое время независимо от нагрузки, поступающей от других абонентов;

передачи осуществляются с фиксированной задержкой, т.е. может быть реализован режим передачи в реальном масштабе времени, что особенно важно при передаче мультимедийного трафика.

Недостатки КК

– плохое использование ресурсов сети, в частности каналов, если взаимодействующие абоненты недостаточно активны и между передачами сообщений наблюдаются длительные паузы.

В реальных системах передачи сообщений доля пауз может быть достаточно большой. Даже в телефонных каналах речь занимает менее половины времени, а при передаче данных при диалоговом обмене человека и компьютера полезная нагрузка составляет единицы процентов от выделенной пропускной способности.

Практическая работа №2

Тема: «Цифровая сеть с интеграцией услуг ISDN. Изучение терминальных устройств»

Цель работы: Ознакомиться с цифровой сетью с интеграцией услуг ISDN

Литература: