Телекоммуникационные_системы_и_сети_Т_1_Современные_технологии_620

на УП. В УК {7, 3} подобным образом выбираем ЛС к УК {8, 2}. В УК {8, 2} выбираем ЛС к УК {10, 2}.

Таким образом: μ({1, 2}; {10, 2}) = ({1, 2}, {4, 2}, {7, 3}, {8, 2}, {10, 2}).

Достоинством данного метода является простота и отсутствие необходимости передачи служебной информации по сети. В то же время логический метод не является динамическим и не решает задачу глобальной оптимизации ПРИ.

Логически-игровой метод [17] формирования ПРИ является обобщением логического и игрового методов. По аналогии с логическим методом сеть связи вкладывается в прямоугольную систему координат, в соответствии с которой каждому узлу сети присваивается собственный адрес (X, Y). В каждом УК j имеется матрица

и содержит S0 строк. Учитывая, что возможно увеличение числа УК на сети, то S0 выбирают таким, чтобы S0 > S. Количество столбцов матрицы P0 ( j ) для УК под номером j равно: (Hj + 3), где Hj – число исходящих ЛС из j-го узла; три столбца отводится для номеров УП, представленных в общепризнанной нумерации и прямоугольной системе координат (X, Y).

На момент ввода узла в эксплуатацию матрица содержит только информацию о смежных номерах УК с данными выраженных в прямо-

угольной системе координат: (XQ j , YQ j ), ..., (XV j , YV j ), ..., (XH j , YH j ). По мере функционирования сети связи матрица P0 ( j ) заполняется и кор-

ректируется.

В свою очередь процедура выбора исходящих ЛС в каждом УК может быть детерминированной и вероятностной. В первом случае выбор исходящих ЛС осуществляется однозначно по максимальному значению одного из элементов вектора (9.6). Во втором случае выбор исходящей ЛС производится в результате случайного розыгрыша. При этом исходящие ЛС, имеющие большее значения pi(vj ) , получают большую вероятность выбора.

Возможен и комбинированный способ выбора исходящих ЛС, который содержит как вероятностную, так детерминированную компоненты.

Учитывая перечисленные градации, можно указать множество вариантов последовательных алгоритмов выбора исходящих ЛС в УК (например, «Диффузный, вероятностный» или «Градиентнодиффузный, детерминированный»).

Параллельный выбор исходящих ЛС. Отличительная особенность алгоритмов с параллельным выбором исходящих ЛС состоит в том, что поиск маршрута между УИ и УП осуществляется одновременно по всем исходящим ЛС в определенной зоне сети связи.

Если выбор ширины зоны, в которой осуществляется поиск маршрута, определяется однозначно, по заранее выбранным критериям, то такой выбор будем называть детерминированным. Если же выбор ширины зоны поиска маршрута осуществляется в результате случайного выбора, то в данном случае выбор будем называть вероятностным.

Классическим примером параллельного выбора исходящих ЛС с детерминированным выбором ширины зоны поиска маршрута является алгоритм, получивший во многих публикациях название волновой, или лавинный. При поступлении заявки на организацию маршрута между парой узлов в УИ формируется поисковая посылка, которая пересылается ко всем соседним с ним узлам. В соседних УК эта процедура повторяется. Таким образом, поисковая посылка попадает во все узлы сети, причем через время, равное времени его передачи по кратчайшему маршруту. Основным недостатком волнового метода маршрутизации является дополнительная нагрузка, которая создается передачей поисковой посылки во все стороны, в том числе и в противоположную сторону от УП.

Локально-волновой метод маршрутизации [17] является обобще-

нием волнового метода маршрутизации и логического способа получения ПРИ на сети связи. Локально-волновой метод маршрутизации в зависимости от организации выбора исходящей ЛС может быть отнесен к параллельным и параллельно-последовательным методам. В то же время, способ выбора зоны, в которой осуществляется поиск маршрута, в локально-волновом методе может быть вероятностным, детерминированным и комбинированным.

Рис. 9.23. Поиск маршрута локально-волновым методом

Локально-волновой метод маршрутизации состоит в том, что для нахождения оптимального маршрута в сети между парой узлов из УИ организуется волновой поиск, но не во всех направлениях, а лишь в сторону УП. Волна поиска при этом распространяется в некоторой зоне (рис. 9.23). Ширина и форма зоны в зависимости от приоритета абонента может устанавливаться в заданных пределах. На рис. 9.23 показан ло- кально-волновой поиск на сети от УИ к УП в некоторый момент времени, соответствующий примерно половине пути между парой узлов. Из рисунка видно, что поисковая волна – это подвижная узкая зона, все узлы в пределах которой охвачены процессом волнового поиска. По мере продвижения к УП волна оставляет за собой ЛС, исходящие из УИ. Чем выше приоритет абонента, тем больше возможностей он имеет для установления соединения. Таким образом, при данном методе в каждом узле определяются исходящие ЛС из данного узла к смежным узлам, наиболее близко совпадающие с геометрическим направлением на искомый узел. Выбранные исходящие ЛС располагаются в ряд по степени предпочтительности.

Количество подсоединенных ЛС, а следовательно, и ширина поисковой волны, определяется приоритетом вызывающего абонента. В частности, для абонентов низшей категории количество выбранных ЛС может не превышатьодного, тогда поискпревращается в «чисто» последовательный.

На рис. 9.24 приведена классификация методов маршрутизации на сети связи. Из рисунка следует, что существует множество вариантов реализации как последовательных, так и параллельных методов маршрутизации. Например: «Вероятностный, диффузный с использованием динамического формирования ПРИ методом рельефов».

Рис. 9.24. Классификация методов маршрутизации

Ниже в табл. 19.2 приводится перечень устройств, реализующих те или иные функции маршрутизации.

Т а б л и ц а 9.2. Устройства, реализующие функции маршрутизации

Контрольные вопросы

1.Дайте определение понятиям «информация», «сообщение», «сигнал».

2.Как измеряется количество информации? Определите энтропию источни-

ка, вырабатывающего независимые символы а1 и а2, если р(а1) = 0,3. Сравните полученное значение с вариантом, когда р(а1) = р(а2) = 0,5.

3.Какой сигнал называется цифровым сигналом данных (ЦСД)? Что такое единичный интервал, единичный элемент, значащий момент ЦСД?

4.Какой параметр является представляющим (информационным) при амплитудной модуляции?

5.Чем отличаются изохронные сигналы от анизохронных?

6.Поясните определения: непрерывный, дискретный и расширенный дискретные каналы.

7.Чем отличается канал постоянного тока от дискретного канала?

8.Определите скорость телеграфирования в бодах и скорость передачи информации R (бит/с), если длительность единичного элемента τ0 = 20 мс, передача осуществляется кодовыми комбинациями длиной n = 10, число информационных элементов k = 8. Число значащих позиций передаваемого сигнала равно двум.

9.Какие функции выполняют устройства поэлементной синхронизации?

10.К чему приводит нарушение групповой синхронизации?

11.К чему приведет нарушение цикловой синхронизации в двухканальной системе с временным разделением каналов? Проиллюстрируйте свои соображения рисунком.

12.Каково назначение кодера и декодера источника, кодера и декодера канала и устройств преобразования сигналов?

13.В чем заключается основная идея «сжатия» передаваемых сообщений?

14.Что такое протокол?

15.Опишите эталонную модель взаимосвязи открытых систем.

16.Опишите основные функции, реализуемые уровнями ЭМ ВОС.

17.Дайте определение понятий «служба» и «услуга».

18.Какие методы коммутации используются в сетях связи?

19.В чем отличие метода коммутации сообщений от метода коммутации пакетов?

20.Опишите режимы виртуальных соединений и датаграммный. Какова область их применения?

21.Дайте определение: маршрут; маршрутизация; таблица маршрутизации; план распределения информации на сети связи.

22.Назовите основные требования, предъявляемые к маршрутизации.

23.Назовите основные методы формирования ПРИ на сети связи.

24.Перечислите достоинства и недостатки метода рельефов.

25.Перечислите достоинства и недостатки игрового метода.

26.Перечислите достоинства и недостатки логического метода.

27.Перечислите достоинства и недостатки логически-игрового метода.

28.Перечислите достоинства и недостатки волнового метода.

29.В чем суть локально-волнового метода маршрутизации?

30.Назовите основное назначение устройств: повторитель; концентратор; мост; коммутатор; маршрутизатор; сервер маршрутов.

Список литературы

1.Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. –

М.: Радио и связь. 1986. – 304 с.

2.Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов. – М.: Сов. радио, 1979. – 278 с.

3.Липкин И.А. Основы статистической радиотехники, теории информации и кодиро-

вания. – М.: Сов. радио, 1978. – 240 с.

4.Передача дискретных сообщений: Учеб. для вузов / В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко, В.О. Шварцман и др.; Под ред. В.П. Шувалова.– М.: Радио и связь, 1990. – 464 с.

5.ГОСТ 17657-79. Передача данных. Термины и определения.

6.Дузаров О. Протокол сжатия данных для модемов V.42bis // Модемы: Разработка

ииспользование в России. Технология электронных коммутаций. – М., 1996. – Т.62.

7.Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. – М.: Радио

исвязь, 1982. – 304 с.

8.Системы связи / В.Н. Васильев, А.П. Буркин, В.А. Свириденко: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1987. – 280 с.

9.Шварцман В.О. Передача данных: функциональные блоки, компоненты, их взаимодействие, интерфейсы // Вест. связи. – 1996. – № 9.

10.Шварцман В.О. Телематика вступает в ХХI век // Электросвязь. – 1996. – № 10.

11.Концепция развития связи Российской Федерации / В.Б. Булгак, Л.Е. Варакин, Ю.К. Ивашкевич и др.; Под ред. В.Б. Булгака, Л.Е. Варакина. – М.: Радио и связь, 1995. – 224 с.

12.Самойленко С.И. Сети ЭВМ. – М.: Наука, 1986. – 160 с.

13.Якубайтис Э.А. Информационно-вычислительные сети. – М.: Финансы и статисти-

ка, 1984. – 232 с.

14.Проектирование и техническая эксплуатация сетей передачи дискретных сообщений: Учеб. пособие для вузов / М.Н. Арипов, Г.П. Захаров, С.Т. Малиновский, Г.Г. Яновский; Под ред. Г.П. Захарова:– М.: Радио и связь, 1988. – 360 с.

15.Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В. Динамическое управление потоками информации в сетях связи. – М.: Радио и связь, 1983. – 216 с.

16.Лазарев В.Г., Гончаров Е.В. Метод динамической маршрутизации в У-ЦСИО //

Электросвязь. – 1999. – № 7. – С.34–36.

17.Новиков С.Н. Методы маршрутизации на цифровых широкополосных сетях связи: Учебное пособие. Ч. 1. – Новосибирск, 2001. – 84 с.: ил.

18.Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных. – М.: Интернетуниверситет информационных технологий – ИНТУИТ.ру, 2003. – 248 c.

19.Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебник для вузов / Крухмалев В.В., Гордиенко В.Н. , Моченов А.Д. и др. – 2-е изд., испр. – М.: Горячая линия – Телеком, 2008. – 424 c.

Глава 10. Телефонные службы

10.1.Услуги, предоставляемые общегосударственной системой автоматизированной телефонной связи

Требования, предъявляемые к телефонным службам. Пользо-

ватели предъявляют следующие требования к телефонным службам:

1)прозрачный физический канал из конца в конец (от одной абонентской установки до другой) должен предоставляться на требуемое время сеанса;

2)физический канал (в дальнейшем – канал) из конца в конец может состоять из одного или нескольких звеньев, соединенных в узлах коммутации (УК) последовательно;

3)звенья могут быть образованы каналами тональной частоты (КТЧ) систем передачи (СП) с частотным разделением каналов (ЧРК) или каналами СП с временным разделением каналов (ВРК);

4)каналы сети с КК общего пользования (ОП) являются общим ресурсом, используемым всеми пользователями;

5)длительность сеанса передачи информации должна зависеть исключительно от пользователя;

6)сеть должна поддерживать целостность физического канала из конца в конец1;

7)для создания канала из конца в конец сеть должна обеспечить обмен сигнализацией2 по способу «от звена к звену»;

8)качество предоставления сетевых ресурсов должно оценивать-

ся долей блокировок (потерь), блокировки возникают при занятости ресурсов, требуемых пользователем, или допустимым временем ожидания.

Предоставление канала «из конца в конец» эффективно не только для передачи речевой информации, но и для массовых данных: массивов большого объема (файлов), факсимильных сообщений, цифровых видеосигналов. Такие данные создают пользовательские установки с непрерывным потоком данных, готовых к передаче.

Телефонные сети предоставляют пользователям тракт для передачи информации с задержкой в 10–20 с, определяемой временем

1В современных цифровых сетях, использующих специальную подсеть сигнализации, обеспечивается восстановление канала при его несанкционированном разрушении.

2Элементами сигнализации являются абонентская, внутристанционная и межстанционная; в состав сигналов системы сигнализации входят линейные, адресные (регистровые) и информационные.