Соединения и каналы

Состояние, когда абоненты связаны друг с другом, называется установленным виртуальным соединением. Там, где по каким-либо причинам это выражение не используется, употребляются его синонимы. Выражение не подразумевает обя­зательного физического соединения.

Одним из старейших методов передачи данных является использование выделенных каналов связи. Оператор связи выделяет фиксированный канал, который постоянно доступен для передачи данных с определенной скоростью. Изначально выделенные каналы связи использовались только для осуществле­ния связи между двумя точками (то есть для связи типа точка-точка). Однако в настоящее время применение интеллектуальных устройств, таких как маршру­тизаторы, позволяет осуществлять динамическое управление полосой пропус­кания между несколькими пользователями, что необходимо при организации связи двух локальных сетей.

Каналы связи подразделяются на аналоговые и цифровые. Для передачи ком­пьютерных данных по аналоговому каналу необходим модем, который преобра­зует цифровой сигнал в аналоговый. На другой стороне канала такой же модем производит обратное преобразование. Из-за достаточно больших помех в анало­говых каналах существует вероятность искажения или потери при передаче дан­ных. По этой причине такая связь в настоящее время ограничена скоростью 33.6 Кбит/с (причем только на аналоговых каналах с высоким качеством). Напомним, что для передачи речи в основном используется диапазон частот от 300 до 3.1 КГц. До последнего времени скорость передачи данных 33.6 Кбит/с была максимальной, так как вплотную приближалась к барьеру в 35 Кбит/с, установленному законом Шеннона для стандартных телефонных каналов шири­ной 3.1 КГц. Совсем недавно четыре компании (Rockwell Semicoductor System, Lucent Technologies, U.S. Robotics и Motorola) объявили, что сумели преодолеть ограничения закона Шеннона и достигли скорости передачи данных в 56 Кбит/с, правда, только в одном направлении (от АТС к абоненту).

Учитывая такие ограничения, широко используется метод передачи оцифро­ванного сигнала по аналоговым каналам связи. Согласно этому способу данные кодируются цифровым методом и непосредственно передаются в канал. При мо­демной связи цифровые данные на входе преобразуются в аналоговый сигнал, передаваемый по каналу связи. В этом и состоит отличие двух методов. Для передачи цифрового сигнала используется канал со скоростью 64 Кбит/с, ко­торый называется DSO (Digital Signal — цифровой сигнал, нулевой уровень). На основе этого базового канала формируются другие каналы, с более высокими скоростями передачи. Путем объединения (уплотнения) 24 каналов DSO получа­ют канал DS1 со скоростью передачи 1.544 Мбит/с. Откуда берется это число? В состав каждого кадра канала DS1 входит дополнительная служебная инфор­мация (так называемые биты обрамления) для отсчета времени синхронизации, так что суммарная скорость передачи данных может быть определена следую­щим образом: 24 канала за одну секунду передают по 64 000 бита информации каждый + 8000 бит обрамления = 1.544 Мбит/с. Канал DS3 получается при уп­лотнении 28 каналов DS1; его скорость составляет 44.736 Мбит/с.

Цифровые каналы связи (Dataphone Digital Service — DDS) не требуют пре­образования цифровых сигналов в аналоговые. Оконечное оборудование таких каналов ориентировано на работу только с цифровыми сигналами. Цифровые каналы строятся на принципах плезиохронной цифровой иерархии (PDH) и синхронной цифровой иерархии (SDH). На рис. 1.2 показаны схемы построения таких каналов, принятые в разных частях света.

Основным недостатком связи по выделенной линии (по сравнению с такими технологиями, как Frame Relay или Х.25) является ограниченная коммутируе­мость. Например, если необходимо связать друг с другом пять удаленных офи­сов, то это потребует десять (4+3+2+1) выделенных линий связи. При этом динамическое выделение полосы пропускания может достигаться только при использовании мультиплексирования, а изменение настроек системы мульти­плексирования может занять от нескольких минут до нескольких часов. Невоз­можно достичь выделения требуемой полосы пропускания за несколько миллисекунд, как в случае использования Frame Relay. Однако выигрыш от ис­пользования выделенных линий не стоит недооценивать, так как оборудование для них очень широко распространено.