5.2. Глобальные связи на основе выделенных каналов

Выделенные каналы широко используются для образования глобальных связей между удаленными ЛС. Они делятся на аналоговые и цифровые в зависимости от применяемой аппаратуры постоянной коммутации. В аналоговых линиях применяются FDM-коммутаторы, в цифровых – TDM-коммутаторы.

Аналоговые выделенные линии делятся на

• нагруженные, проходящие через оборудование частотного уплотнения (FDM-коммутаторы и мультиплексоры) на АТС;

• ненагруженные физические проводные линии, свободные от частотного уплотнения и используемые для связи близко расположенных зданий (например, телефонные абонентские окончания – отрезок витой пары от АТС до жилого или производственного здания).

Образуемые в них аналоговые каналы делятся на несколько типов в зависимости от

• полосы пропускания – на каналы тональной частоты (3100 Гц) и широкополосные (48 КГц);

• типа окончания – на каналы с 4-проводным окончанием (полнодуплексная связь организуется проще) и каналы с 2-проводным окончанием.

Цифровые выделенные каналы образуются путем постоянной коммутации в первичных сетях, построенных на базе коммутационной аппаратуры TDM [1, 5].

5.3. Глобальные связи на основе сетей с коммутацией каналов

Рассмотренные выделенные каналы обеспечивают самые надежные глобальные связи удаленных ЛС потому, что вся их пропускная способность находится в распоряжении взаимодействующих сетей. Но это и самый дорогой вид глобальных связей, поскольку для N интенсивно обменивающихся данными ЛС потребуется N × (N - 1) / 2 выделенных каналов. Для снижения стоимости глобального транспорта применяют динамически коммутируемые каналы, стоимость которых разделяется между всеми их абонентами. Самыми дешевыми оказываются услуги телефонных сетей, так как их коммутаторы оплачиваются значительно большим числом абонентов, поскольку пользователи ЛС всего лишь добавляются к многочисленным абонентам обычных телефонов.

Сети с коммутацией каналов используются в корпоративных сетях в основном для удаленного доступа многочисленных пользователей и гораздо реже – для соединения ЛС. Их особенности: работа в режиме установления соединений; возможность блокировки вызова конечным абонентом или промежуточным коммутатором; необходимость использования на обоих концах сети устройств, поддерживающих одну и ту же скорость передачи данных, так как промежуточная буферизация данных отсутствует. Сети с коммутацией каналов делятся на аналоговые и цифровые.

Аналоговые сети могут использовать аналоговую (FDM) и цифровую (TDM) коммутацию, но их абонент всегда подключен по аналоговому двухпроводному окончанию. Они обеспечивают вызов посредством импульсного или тонового набора номера с частотой 10 Гц, причем тоновый набор выполняется в 5 раз быстрее импульсного. Аналоговые сети используют коммутаторы: электромеханические, создающие большие помехи, и электронные программно-управляемые. Но при работе электронного коммутатора в режиме частотного уплотнения (FDM) создаются дополнительные помехи при демультиплексировании и мультиплексировании абонентских каналов.

Цифровые сети всегда используют TDM-коммутацию, а их абоненты всегда подключаются по цифровому абонентскому окончанию (Digital Subscriber Line, DSL). Данные сети представлены двумя технологиями: Switched 56 и ISDN.

Switched 56 – переходная технология, основанная на предоставлении пользователю четырехпроводного цифрового абонентского окончания, но со скоростью 56 Кбит/с. Коммутаторы такой сети работают с использованием цифровой коммутации, скорость соединения компьютеров и ЛС – 56 Кбит/с.

Сети ISDN разработаны для объединения в одной сети различных транспортных и прикладных служб. ISDN предоставляет своим абонентам услуги: выделенных каналов; сети передачи данных с коммутацией каналов (и телефонной) или пакетов, или с ретрансляцией кадров (FR); средства контроля и управления работой сети. Средства контроля сети позволяют маршрутизировать вызовы для установления соединения с абонентом сети, осуществлять мониторинг и управление сетью. Управляемость обеспечивается интеллектуальностью коммутаторов и конечных узлов сети, поддерживающих стек протоколов, в том числе и специальных протоколов управления. Стандарты ISDN описывают также ряд услуг прикладного уровня (факс, телекс, видеотекс). Базовой скоростью сети ISDN является DS-0 (64 Кбит/с), метод кодирования – PCM.

ISDN предоставляет пользователю стандартный интерфейс, с помощью которого пользователь запрашивает у сети разнообразные услуги. Интерфейс образуется пользовательским оборудованием двух типов: терминальным оборудованием (компьютером с соответствующим адаптером, маршрутизатором, телефонным аппаратом) и сетевым окончанием – устройством, завершающим канал связи с ближайшим коммутатором ISDN. Пользовательский интерфейс основан на каналах 3 типов:

• B – 64 Кбит/с. Этот канал обеспечивает передачу голоса, данных или их смеси, причем и с более низкими скоростями. TDM-разделение данных канала на подканалы выполняет пользовательское оборудование;

• D – 16 или 64 Кбит/с. Выполняет две функции. Первая (основная) – передача адресной информации для коммутации каналов типа B в коммутаторах сети, вторая (когда не надо выполнять основную функцию) – поддержание услуг низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для пользовательских данных;

• H – 384 Кбит/с (H0), 1536 Кбит/с (H11) или 1920 Кбит/с (H12). Обеспечивает высокоскоростную передачу данных (факс, видео, качественный звук).

Пользовательский интерфейс ISDN представляет собой набор каналов определенного типа и с определенными скоростями.

Сеть ISDN поддерживает два типа пользовательского интерфейса: начальный – (Basic Rate Interface, BRI) и основной (Primary Rate Interface, PRI).

BRI предоставляет пользователю 2 канала B и 1 канал D (16 Кбит/с), все полнодуплексные. Это обозначается: 2B+D. Бывают также схемы: B+D или даже D.

PRI предназначен для пользователей с повышенными запросами к пропускной способности сети. Он поддерживает схемы: 30B+D для Европы или 23B+D для Северной Америки и Японии (все по 64 Кбит/с). Возможна схема 20B+D.

PRI может быть основан и на каналах типа H (в рамках общей скорости DS-1). Он использует схемы: 3H0+D (для T1) и 5H0+D (для E1), H11 (для T1) и H12+D (для E1). Кадры PRI имеют структуру кадров DS-1 (T1 или E1) [1, 5].