книги из ГПНТБ / Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов

на превышать 69 знаков, после чего кодируются циклическим кодом, обнаружи­ вающим ошибки. Используются тринадцать проверочных разрядов, образующий

ка). Сигналы обратной овязи («запрос» и «подтверждение») передаются по обрат­ ному каналу также в виде стартстопных пятиэлементных комбинаций. В аппа­ ратуре «Аккорд-50» применяется временной способ организации обратного кана­ ла; вначале телеграфный канал используется для передачи кодовой комбинации, а затем по этому же каналу в обратном направлении передаются сигналы об­ ратной связи. Аппаратура «Аккорд-50» является полудуплексной аппаратурой и предназначается для работы по каналам с двухпроводным окончанием.

Ввод информации в дискретный канал производится либо с трансмиттера, либо (с некоторыми ограничениями) вручную с телеграфного аппарата. Вывод данных производят на стартстопный телеграфный аппарат или на ленточный перфоратор. Возможен непосредственный электрический ввод—вывод к ЭВМ че­ рез сопрягающие устройства.

12

Г Л А В А

Сети передачи дискретной информации

12Л. П Р И Н Ц И П Ы ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Сетью передачи дискретной информации называется совокуп­ ность аппаратуры ПДИ, узлов коммутации и каналов связи, обес­ печивающая передачу дискретной информации между абонентами с заданными качественными показателями.

Сети ПДИ должны иметь достаточную пропускную способность, чтобы обеспечивать передачу нагрузки в установленные сроки. Они должны обеспечивать возможность установления соединения меж­ ду всеми абонентами сети или только теми абонентами, для кото­ рых такая возможность предусмотрена, независимо от расстояния между последними и типов абонентских установок (скорость рабо­ ты, применяемый код). Время установления соединений желатель­ но иметь возможно меньшим. Сеть ПДИ должна обеспечивать пе­ редачу сообщений с заданной верностью. Вероятность неправиль­ ного соединения, т. е. передачи информации не по адресу, должна быть минимальной.

Построение сети должно обеспечивать высокую степень исполь­ зования пропускной способности каналов связи и коммутационного оборудования для достижения минимальной стоимости доставки сообщений с учетом капиталовложений и эксплуатационных расхо­ дов. Это достигается в значительной степени путем максимальной автоматизации всех процессов передачи сообщений. К сетям П Д И предъявляются требования предоставления различным категориям абонентов приоритетов по срочности передачи сообщений и неко­ торых дополнительных услуг. Сеть ПДИ должна строиться с уче­ том возможности дальнейшего развития. И, наконец, сеть П Д И должна быть надежна, т. е. обеспечивать длительное функциони­ рование с поддержанием всех вышеуказанных параметров в задан­ ных пределах, и «живуча», т. е. должна сохранять возможность пе­ редачи сообщений для наибольшего числа абонентов при повреж­ дениях каналов связи и центров коммутации.

По своей структуре сети ПДИ делятся на два типа: 1) с фикси­

менными направлениями связи между абонентами. В сетях пер­ вого типа абоненты связаны друг с другом постоянно закреплен­ ными (арендованными) каналами, причем каждый канал исполь­ зуется для обмена информацией только между этими абонентами (рис. 12.1а). В сетях второго типа абоненты не имеют постоянно

а)

Рис. 12.1. Сеть с направлениями связи: а — фиксированными; б — переменными

закрепленных каналов, а взаимодействуют друг с другом через узлы коммутации, предоставляющие абонентам каналы связи в

бованиями ко времени установления соединения, высокой верности и надежности передачи сообщений. Поэтому такие сети находят применение в основном в сферах управления технологическими процессами в промышленности, на транспорте и в военном деле.

Во всех остальных случаях по экономическим причинам (стрем­ ление наиболее полно использовать пропускную способность доро­ гостоящих каналов связи) используют сети второго типа. Узлы этих сетей могут соединяться по принципу «каждый с каждым», радиальному или- радиально-узловому. При соединении по прин­ ципу «каждый с каждым» (рис. 12.2а) количество пучков каналов

чем меньше емкость пучка каналов. Однако такая сеть обладает высокой «живучестью», так как при выходе из строя каналов ос­ новного направления (непосредственно связывающих данные узлы) имеется большое число каналов обходных направлений, связываю­ щих данные узлы через другие узлы коммутации.

При радиальном принципе соединения узлов (рис. 12.26) коли­ чество пучков каналов на сети равно (п—1), т. е. в п/2 меньше, чем в случае соединения каждого узла с каждым. При этом и пуч­ ки каналов становятся крупнее, так как в каждом из них объеди­ няется нагрузка к (п—1) узлам, и, следовательно, улучшается ка­ чество обслуживания абонентов. Несмотря на указанные достоин-

ства, этот принцип построения сетей обладает низкой «живучестью» (возможность выхода из строя всей сети в случае повреждения центрального узла) и неприемлем для сетей, охватывающих боль­ шие территории, поскольку связи между соседними узлами чрез­ мерно удлиняются.

При радиально-узловом принципе построения на сети образуют узлы различных классов (так, например, на рис. 12.2в показаны узлы трех классов). Как видно из рисунка, число пучков каналов между узлами в этом случае равно (п—1), а следовательно, не­ сколько повышается «живучесть» сети и сокращаются длины свя­ зей между соседними узлами.

Для обеспечения высокой «живучести» сети, сокращения длины связи между узлами, имеющими большое взаимное тяготение, при сохранении достаточно больших пучков каналов применяют комбинированный принцип построения, при котором узлы I класса соединяют между собой по принципу «каждый с каждым», а при­ соединение к ним остальных узлов осуществляется по радиальноузловому принципу, дополняемому в отдельных случаях прямыми связями между соседними узлами, имеющими большое взаимное тяготение. Определение оптимального числа узлов на сети пред­ ставляет сложную технико-экономическую задачу, потому что при увеличении числа узлов на сети: 1) сокращаются расстояния меж­ ду узлами, за счет объединения нагрузки увеличиваются пучки каналов и, следовательно, сокращается общая стоимость каналов; 2) растет стоимость оборудования коммутации и ухудшаются электрические характеристики трактов передачи дискретной инфор­ мации, а также ухудшается качество обслуживания.

По характеру включаемых абонентов сети делятся на: сети общего пользования, предназначенные для обслуживания широко­ го круга абонентов, и ведомственные сети, предназначенные для. обслуживания ограниченного круга абонентов.

В зависимости от вида сигналов, передаваемых на участке от абонента до узла коммутации (абонентской линии) и через узлы коммутации, сети передачи дискретной информации делятся на

аналоговые (их иногда называют телефонного типа ПДИ-ТФ) и дискретные (их иногда называют телеграфного типа ПДИ-ТГ).

В сетях типа ПДИ-ТФ по абонентской линии передаются и в узлах коммутируются аналоговые сигналы (в случае низкоскоростной (НСПД) и среднескоростной (ССПД) системы передачи данных — сигналы тональной частоты]. В сетях типа ПДИ-ТГ по абонент­ ским линиям передаются и коммутируются в узлах импульсы по­ стоянного тока. Пример схемы ССПД при скоростях передачи 200—600—1200 бод, построенной по принципу ПДИ-ТФ на базе телефонной сети, представлен на рис. 12.3а. Как видно из рисун­ ка, для передачи и коммутации дискретной информации исполь­ зуются каналы и коммутационное оборудование городской и-меж­ дугородной телефонной сети. Для ввода—вывода дискретной ин-

(УКДИ) . Передача информации по абонентской линии осущест­ вляется импульсами постоянного тока, которые коммутируются в УКДИ. Аппаратура преобразования дискретной информации в ана­ логовую (модем) устанавливается на входе в междугородные ка­ налы, соединяющие УКДИ между собой в обход коммутационных устройств междугородной телефонной сети (МТС).

Достоинствами принципа построения сети ПДИ-ТФ являются:

—незакрепленность всех участков каналов связи, кроме або­ нентской линии, что обеспечивает хорошее использование соедини­ тельных линий ГТС и магистральных каналов связи;

—необходимость только двух модемов для организации ком­ мутируемого канала ПДИ;

—возможность в случае использования телефонной сети уста­ новления соединения и ведения переговоров с помощью телефон­

нительных линий ГТС при тональной частоте может достигать

величин порядка 50 дБ, в результате чего уровень сигнала на ком­ мутационных приборах последней АТС или МТС снижается до

— 35ч — 45 дБ. При этом получается очень малое отношение сиг­ нал/помеха, особенно на АТС декадно-шаговой системы;

—большое время установления соединений (25 с — в коорди­ натной системе, 5—15 с — в квазиэлектронной);

—невозможность предоставления приоритетов отдельным або­ нентам или при передаче определенных видов сообщений;

—невозможность соединения абонентов, работающих с раз­ ными кодами и на разных скоростях;

—неприспособленность телефонной сети к установлению мно­ гоадресных и циркулярных соединений;

—возникновение перегрузок из-за сравнительно большой дли­ тельности сеансов ПД по сравнению с телефонными переговорами.

Преимуществами принципа построения сети ЛДИ-Т.Г являются:

—коммутация импульсов постоянного тока большой величины (54-20 В);

—уменьшение числа точек коммутации за счет исключения коммутации на городских участках;

—использование между УКДИ закрепленных каналов связи, характеристики которых могут быть тщательно откорректированы;

— возможность при проектировании оборудования УКДИ учесть все требования сети ПДИ и тем самым исключить указан­ ные выше недостатки, присущие принципу построения сети ПДИ-ТФ.

К недостаткам принципа построения сети ПДИ-ТГ следует от­ нести необходимость большого количества каналообразующего оборудования (модемов) и создания самостоятельных (отдельных от сети ТФ) коммутационных центров.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что оба рас­ смотренных принципа построения сетей ПДИ имеют свои достоин­ ства и недостатки, а поэтому их построение должно производиться на базе рационального в технико-экономическом отношении соче­ тания обоих принципов.

12.2. СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ КАНАЛОВ И КОММУТАЦИИ СООБЩЕНИЙ

О б щ и е с в е д е н и я . Сети с переменным направлением переда­ чи дискретной информации типа ПДИ-ТГ могут использовать два типа коммутации: коммутацию каналов и коммутацию сообщений,, в отличие от сетей типа ПДИ-ТФ, которые строятся только на базе коммутации каналов.

При коммутации каналов (КК) сначала организуется сквозной канал передачи дискретной информации между взаимодействую­

цию на близлежащий коммутационный узел, а затем эта инфор­ мация поэтапно передается через узлы коммутации другим або­ нентам, причем в случае занятости исходящих каналов информа­

— аппаратура коммутации узла КК по полученной заявке осу­ ществляет соединение абонентской линии Аб. линп с абонентской линией Аб. линт, если абоненты принадлежат одному узлу КК, или с каналом связи между узлами, к которым принадлежат указан­ ные абоненты (этот канал может проходить через несколько про-

обмен может быть одно- и двусторонним, так как коммутируются двусторонние каналы связи);

исправности в заданном направлении на любом из участков (канал между узлами КК, абонентская линия между последним узлом КК и Абт) соединение абонентов не может быть установлено и узел коммутации посылает Абп сигнал отказа в обслуживании (сигнал занятости). Для установления соединения Абп должен повторить заявку на соединение. Вследствие этого сети с КК называют сетя­ ми с отказами.

В сети с КС (рис. 12.46) процесс передачи следующий:

— вызывающий абонент Абп передает в аппаратуру коммута­ ции узла КС подлежащее передаче сообщение вместе с условным адресом абонента Абт;

— в узле КС сообщение запоминается и по адресу определяет­ ся канал, по которому оно должно быть передано;

—если этот канал к соседнему узлу КС свободен, то сообще­ ние немедленно передается на соседний узел КС, в котором преды­ дущая операция повторяется;

—если канал к соседнему узлу КС занят, то сообщение хра­

Для определения целесообразности использования той или дру­ гой системы коммутации сравним их по ряду показателей.

П о т р е б н о с т ь в к а н а л а х . В сетях с КК пропускная спо­ собность каналов ограничивается допустимым процентом отказов из-за занятости всех каналов в пучке, которая обычно принимается равной 1—2%. В теории массового обслуживания для систем с от­ казами между долей вызовов, получивших отказ ро, и числом ка­ налов в пучке 5 при различной удельной нагрузке Y установлены соотношения, которые иллюстрируются номограммами рис. 12.5.

/(=12,5%; 5 = 4, /С=25%; 5 = 10, /С=50%; 5 = 20, # = 6 5 % . С учетом