Базовая услуга в ТфОП с коммутацией каналов

Суть базовой услуги в ТфОП с коммутацией каналов заключается в предоставлении «прозрачного» канала для транспортировки электрического сигнала, отображающего звуковой и речевой сигнал от одного терминального оборудования, находящегося в помещении абонента, до другого.

ТфОП, как система массового обслуживания, обеспечивает выбор и предоставление этого канала на время жизни каждого сеанса связи.

Единицей измерения емкости телефонного канала является два элементарных типа каналов:

1.Для аналоговых сетей ТфОП единицей измерения ёмкости коммутируемого канала является канал тональной частоты (КТЧ).

2.Для цифровых сетей ТфОП единицей измерения ёмкости коммутируемого канала является основной цифровой канал (ОЦК).

Канал тональной частоты (КТЧ)

Коммутируемые каналы аналоговой телефонной сети обеспечивают передачу электрических сигналов связи в эффективно передаваемой полосе частот (ЭППЧ) 0,3 — 3,4 кГц. Таким образом, полоса пропускания равна 3100 Гц. Носителем информации является амплитуда передаваемого по линии электрического сигнала.

Хотя человеческий голос имеет более широкий спектр - примерно от 100 Гц до 10 кГц, при такой полосе обеспечивается высокая степень разборчивости речи и хорошая естественность (узнаваемость) её звучания, а теряется лишь высокочастотная окраска голоса.

Строгое ограничение полосы пропускания тонального канала связано с необходимостью обеспечения экономии частотного ресурса для использования аппаратуры уплотнения и коммутации каналов в телефонных сетях.

Основной цифровой канал (ОЦК)

Коммутируемые каналы цифровой телефонной сети обеспечивают передачу электрических сигналов связи в цифровых каналах, кратных 64 кбит/c. Носителем информации является не амплитуда передаваемого по линии электрического сигнала, а временная последовательность импульсов.

Основной цифровой канал (ОЦК) представляет собой бесконечную последовательность байтов с периодом следования 125 мкс. Емкость основного цифрового канала составляет 64 кбит/c. Иногда используют синоним – временной интервал ВИ (time slot).

ОЦК образуется путем трехступенчатого преобразования из КТЧ: дискретизация, квантование и кодирование.

Способ получил название ИКМ. А устройство, преобразующее канал КТЧ в канал ОЦК – ИКМ-кодек.

ИКМ-кодирование

1. Дискретизация - представление непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений (отсчетов). Эти отсчеты берутся в моменты времени, отделенные друг от друга интервалом дискретизации. Диапазон частот КТЧ составляет 300—3400 Гц. Для дискретизации по теореме Котельникова необходимо удвоить частоту 3400 Гц. Получаем 6800 Гц. Из-за не идеальности фильтров, имеющих полосу расфильтровки, отличную от нуля, частоту дискретизации увеличили до 8000 Гц.

2. Квантование - замена величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин - уровней квантования. Уровни квантования делят весь диапазон возможного изменения значений сигнала на конечное число интервалов - шагов квантования (256).

3. В канал передаётся не сам отсчёт, а двоичная кодовая комбинация, обозначающая его номер. Операция преобразования квантованных отсчетов в кодовое слово называется кодированием. Каждое кодовое слово передается в пределах одного интервала дискретизации.

8 бит * 8000 отсчетов/с = 64 кБит/с.

Хронология использования телефонных каналов

Структура сети ССОП (ТфОП)

В состав ССОП (ТфОП) входят следующие элементы:

1.Линейные сооружения (абонентские и соединительные линии, каналы междугородной и международной связи);

2.Абонентские телефонные аппараты;

3.Коммутационные устройства (автоматические телефонные станции, узловые станции, подстанции, концентраторы и мультиплексоры);

4.Гражданские сооружения (здания телефонных станций, усилительных пунктов).

Под телефонной коммутацией понимают совокупность операций, проводимых для образования соединительного тракта.

Коммутация осуществляется на коммутационных узлах, в состав оборудования которых входит коммутационная система и управляющее устройство.

Коммутационный узел

В общем случае, коммутационный узел (станция) содержит: 1.Подсистема управления представляет собой вычислительную сеть и

устройство управления, принимающее логические решения относительно реализации услуг. Обеспечивает установление соединения через

коммутационное поле, а также прием и передачу управляющей информации; 2.Подсистема коммутации, которая обеспечивает по командам,

получаемым от подсистемы управления, соединение любой входящей линии

с любой исходящей линией на время обмена информацией; 3.Подсистема доступа, реализующая функции, обусловленные сигналами,

которые невозможно передать через подсистему коммутации; 4.Подсистема сигнализации служит «посредником» между подсистемой

управления и внешним окружением (абонентскими линиями от терминального оборудования, соединительными линиями от смежных узлов коммутации) при обмене сигналами в процессе реализации услуг. В направлении приема она обеспечивает достоверный прием сигнала и преобразование его в форму, «понятную» подсистеме управления. В направлении передачи – по команде подсистемы управления передается сигнал в виде, «понятном» внешнему окружению;