Цифровые каналы передачи данных.
В качестве магистральных каналов передачи данных в США и Японии применяют стандартную многоканальную систему Т1 (иначе DS-1). Она включает 24 цифровых канала, называемых DS-0 (Digital Signal-0). В каждом канале применена кодово-импульсная модуляция с частотой следования отсчетов 8 кГц и с квантованием сигналов по 28 = 256 уровням, что обеспечивает скорость передачи 64 кбит/с на один канал или 1554 кбит/с на аппаратуру Т1. В Европе более распространена аппаратура Е1 с 32 каналами по 64 кбит/с, т.е. с общей скоростью 2048 кбит/с. Применяются также каналы Т3 (или DS-3), состоящие из 28 каналов Т1 (45 Мбит/с) и Е3 (34 Мбит/с) преимущественно в частных высокоскоростных сетях.
В Т1 использовано временное мультиплексирование (TDM). Все 24 канала передают в мультиплексор по байту, образуя 192-битный кадр с добавлением одного бита синхронизации. 24 кадра составляют суперкадр. В суперкадре имеются контрольный код и синхронизирующая комбинация. Сборку информации из нескольких линий и ее размещение в магистрали Т1 осуществляет мультиплексор. Канал DS-0 (один слот) соответствует одной из входных линий, т.е. реализуется коммутация каналов. Некоторые мультиплексоры позволяют маршрутизировать потоки данных, направляя их в другие мультиплексоры, связанные с другими каналами Т1, хотя собственно каналы Т1 называют некоммутируемыми.
При обычном мультиплексировании каждому соединению выделяется определенный слот (например, канал DS-0). Если же этот слот не используется из-за недогрузки канала по этому соединению, но по другим соединениям трафик значительный, то эффективность невысокая. Загружать свободные слоты или, другими словами, динамически перераспределять слоты можно, используя так называемые статистические мультиплексоры на основе микропроцессоров. В этом случае временно весь канал DS-1 или его часть отдается одному соединению с указанием адреса назначения.
В современных сетях важное значение имеет передача как данных, представляемых дискретными сигналами, так и аналоговой информации (например, голос и видеоизображения первоначально имеют аналоговую форму). Поэтому для многих применений современные сети должны быть сетями интегрального обслуживания. Наиболее перспективными сетями интегрального обслуживания являются сети с цифровыми каналами передачи данных, например, сети ISDN.
Сети ISDN могут быть коммутируемыми и некоммутируемыми. Различают обычные ISDN со скоростями от 56 кбит/с до 1,54 Мбит/с и широкополосные ISDN (Broadband ISDN, или B-ISDN) со скоростями 155... 2048 Мбит/с. Более перспективны B-ISDN, в настоящее время технология B-ISDN активно осваивается.
Применяют два варианта обычных сетей ISDN - базовый и специальный. В базовом варианте имеются два канала по 64 кбит/с (эти каналы называют В каналами) и один служебный канал с 16 кбит/с (D канал). В специальном варианте - 23 канала В по 64 кбит/с и один или два служебных канала D по 16 кбит/с. Каналы В могут использоваться как для передачи закодированной голосовой информации (коммутация каналов), так и для передачи пакетов. Служебные каналы используются для сигнализации - передачи команд, в частности, для вызова соединения. Применяют специальные сигнальные системы, устанавливающие перечень и форматы команд. В настоящее время основной сигнальной системой становится система SS7 (Signaling System-7).
Очевидно, что для реализации технологий Т1, Т3, ISDN необходимо выбирать среду передачи данных с соответствующей полосой пропускания.
Схема ISDN показана на рис. 2.5. Здесь S-соединение - 4-проводная витая пара. Если оконечное оборудование не имеет интерфейса ISDN, то оно подключается к S через специальный адаптер ТА. Устройство NT2 объединяет S-линии в одну Т-шину, которая имеет два провода от передатчика и два - к приемнику. Устройство NT1 реализует схему эхо-компенсации (рис. 2.3) и служит для интерфейса Т-шины с обычной телефонной двухпроводной абонентской линией U.
Р ис. 2.5. Схема ISDN.
П римером цифровой сети может служить Московская цифровая наложенная сеть (МЦНС), структура которой представлена на рис. 2.6. Здесь, как и во многих других применениях цифровых каналов, Т1/Е1 выполняет роль магистрального канала передачи данных между узловыми станциями (центрами коммутации), а сеть ISDN используется для подключения к магистрали и поэтому носит название соединения "последней мили".
Рис. 2.6. Московская цифровая наложенная сеть
Для подключения клиентов к узлам магистральной сети с использованием на "последней миле" обычного телефонного кабеля наряду с каналами ISDN можно использовать цифровые абонентские линии xDSL. К их числу относятся HDSL (High-bit-rate Digital Subcriber Loop), SDSL (Single Pair Symmetrical Digital Subcriber Loop), ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Loop). Например, в HDSL используются две пары проводов, амплитудно-фазовая модуляция без несущей, пропускная способность до 2 Мбит/с, расстояния до 7,5 км. Применяемые для кодирования устройства также называют модемами. Собственно ISDN можно рассматривать, как разновидность xDSL.
- Понятие сети. Классификация сетей.
- Топология информационной сети. Способы коммутации в информационных сетях.
- Коммутация каналов и коммутация пакетов.
- Виды связи и режимы работы информационных сетей.
- Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
- Каналы передачи данных.
- Проводные линии связи.
- Аналоговые каналы передачи данных. Модемы.
- Модуляция при передаче данных. Амплитудная и частотная модуляции.
- Модуляция при передаче данных. Квадратурно-амплитудная и фазовая модуляция.
- Кодово-импульсная модуляция.
- Цифровые каналы передачи данных.
- Беспроводные линии связи.
- Спутниковые каналы передачи данных.
- Сотовые технологии связи.
- Оптические линии связи.
- Организация симплексной, полудуплексной и дуплексной связи.
- Протоколы физического уровня для модемной связи.
- Протоколы канального уровня для модемной связи.
- Количество информации. Энтропия. Избыточность сообщения.
- Основные используемые коды.
- Асинхронное и синхронное кодирование. Манчестерское кодирование.
- Способы контроля правильности передачи данных.
- Циклические коды.
- Сжатие при передаче данных. Алгоритмы сжатия. Коэффициент сжатия.
- Методы доступа.
- Протоколы лвс. Структура кадра.
- Аппаратные средства лвс.
- Сети Ethernet.
- Сеть Token Ring.
- Высокоскоростные лвс.
- Транспортные и сетевые протоколы.
- Управление потоками данных в сетях. Маршрутизация. Мостовые соединения.
- Протокол tcp.
- Протокол ip.
- Другие протоколы стека tcp/ip.
- Протоколы spx/ipx.
- Сети с коммутацией пакетов X.25.
- Интеллектуальные сети связи. Функциональные серверы.
- Сетевые ос. Функции и характеристики.
- Информационная безопасность в сетях.
- Распределенные вычисления. Технологии распределенных вычислений.
- Технологии распределенных вычислений
- Распределенные базы данных.
- Удаленный доступ. Виртуальная сеть. --------------
- Структура территориальных сетей. Типичные услуги телекоммуникаций.
- Протоколы теледоступа. Электронная почта. Файловый Обмен.
- Файловый обмен
- Вспомогательные подсистемы Ethernet. Archie, Whois, Telnet.
- Сеть www. Способы представления информации. Способы доступа к сети.
- Средства создания Web –приложений.
- Безопасность в сети Internet. Межсетевые экраны.