• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

Конспекты лекций

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Конспекты лекций"

Copied!
54
0
0

Толық мәтін

(1)

3

АУЭС

Некоммерческое акционерное общество

Кафедра

инфокоммуникационных технологий

СЕТИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Конспекты лекций для студентов специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Алматы 2015

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И

(2)

4

СОСТАВИТЕЛИ: М.З. Якубова, Ш.А. Мирзакулова. Сети телекоммуникаций: конспекты лекций для студентов специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации. Алматы: АУЭС, 2015.  52 с.

Изложены конспекты с одиннадцатью лекциями по дисциплине «Сети телекоммуникаций».

В них представлены эволюция развития сети электросвязи, основные виды

телекоммуникационных систем и сетей, общая архитектура современной сети, стратегии построения цифровой сети, стратегии внедрения технологий NGN, архитектура сети NGN и др.

Ил.- 39, табл.- 3, библиогр.- 13 назв.

Рецензент: ст. преп. кафедры ТКС Г. А. Шахматова

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества

«Алматинский университет энергетики и связи» на 2015 г.

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2015 г.

(3)

5

Содержание

Введение ……… 3

Лекция 1. Введение. Развитие сетей телекоммуникации ……….. 4

Лекция 2. Первичные электрические сигналы и их характеристики ……... 8

Лекция 3. Единая сеть телекоммуникации РК ………... 12

Лекция 4. Телефонные сети, виды и принципы их построения …………... 16

Лекция 5. Основы цифровой телефонии ……… 20

Лекция 6. Построение цифровой сети ……… 24

Лекция 7. Основы мультиплексирования ………. 28

Лекция 8. Типы иерархий ЦСП ………... 32

Лекция 9. Основы построения ISDN и IN ………. 36

Лекция 10. Сети абонентского доступа ……….. 40

Лекция 11. Стратегии внедрения технологий NGN при развитии сети СТОП. Архитектура NGN и общие принципы ……….. 44 Перечень сокращений ………... 48

Список литературы ………... 52

Введение

Целью преподавания дисциплины является изучение принципов построения и основ функционирования сетей телекоммуникации.

Стремительный прогресс в области телекоммуникационных и информационных технологий привел к возможности интеграции разнородных сетей в единую мультисервисную сеть, которая позволяет предоставлять пользователям разнородные телекоммуникационные услуги – передачу голоса, видеоизображения и данные.

В основе развития современных сетей связи лежат процессы интеграции. Основные направления развития интеграционных процессов заключаются в следующем:

- электронизация, то есть переход всей техники и технологии электросвязи на электронную базу;

- компьютеризация – насыщение техники и технологии электросвязи компьютерами;

- цифровизация – введение в существующую сеть цифровых компонентов;

- интеллектуализация, которая, будучи естественным проявлением интеграционных процессов, способствует появлению и развитию новых услуг электросвязи;

(4)

6

- унификация, являющаяся фактором для развития систем электросвязи, удешевления оборудования и элементной базы, оптимизации взаимодействия сетей и служб электросвязи;

- персонализация, проявляющаяся, прежде всего в переходе от адресации терминалов к единой системе адресации пользователей, когда каждый пользователь будет иметь единый адрес независимо от того, в какую сеть он включен, какой вид связи использует и где находится в данный момент времени;

- глобализация, вытекающая из идеи создания ГИИ;

- стандартизация, базовыми документами которой являются стандарты.

Поскольку система электросвязи должна гармонично объединиться с мировой, то и казахстанские стандарты в области связи должны быть как можно ближе к мировым.

(5)

7

Лекция 1. Введение. Развитие сетей телекоммуникации

Цель лекции: ознакомление с перспективой развития сетей телекоммуникации.

Первая глобальная сеть была создана с помощью электрического телеграфа, которая достигла глобального размаха в 1899 г. Телефонные сети были вторыми, которые достигли глобального статуса, в 1950-х г. А в настоящее время – взаимосвязанные IP-сети (Интернет в 2009) и мобильные GSM сети связи образуют крупнейшие в мире сети из всех ранее созданных.

Стремительный прогресс в области телекоммуникационных и информационных технологий привел к возможности интеграции разнородных сетей в единую мультисервисную сеть связи, которая позволяет представлять разнородные телекоммуникационные услуги – передачу голоса, видео, текста и др.

Мультисервисная сеть связи может быть создана непосредственно на основе как существующих цифровых, так и виртуальных сетей.

Интенсивное развитие цифровых систем передачи (ЦСП) существенными достоинствами этих систем по сравнению с аналоговыми системами передачи (АСП): высокой помехоустойчивостью, слабой зависимостью качества передачи от длины линии связи; стабильностью электрических параметров каналов связи, эффективностью использования пропускной способности при передаче дискретных сообщений и др.

В основе развития современных сетей связи лежат процессы интеграции. Основные направления развития интеграционных процессов заключаются в следующем:

- электронизация, то есть переход всей техники и технологии электросвязи на электронную базу;

- компьютеризация – насыщение техники и технологии электросвязи компьютерами;

- цифровизация – введение в существующую сеть цифровых компонентов;

- интеллектуализация, которая, будучи естественным проявлением интеграционных процессов, способствует появлению и развитию новых услуг электросвязи;

- унификация, являющаяся фактором для развития систем электросвязи, удешевления оборудования и элементной базы, оптимизации взаимодействия сетей и служб электросвязи;

- персонализация, проявляющаяся, прежде всего в переходе от адресации терминалов к единой системе адресации пользователей, когда каждый пользователь будет иметь единый адрес независимо от того, в какую сеть он включен, какой вид связи использует и где находится в данный момент времени. Естественно, что для реализации этого направления

(6)

8

интеграционных процессов необходима интеграция существующих систем адресации в сетях;

- глобализация, вытекающая из идеи создания ГИИ – составляющей которой будут мощные транспортные сети связи и распределенные сети доступа, предоставляющие информацию пользователям;

- стандартизация, базовыми документами которой являются стандарты.

Поскольку система электросвязи должна гармонично объединиться с мировой, то и казахстанские стандарты в области связи должны быть как можно ближе к мировым.

Требованиями к перспективным сетям связи являются:

- мультисервисность, под которой понимается независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;

- широкополосность, под которой понимается возможность гибкого и динамического изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;

- мультимедийность, под которой понимается способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;

- интеллектуальность, под которой понимается возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;

- инвариантность доступа, под которой понимается возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;

- многооператорность, под которой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с областью деятельности.

Основные виды телекоммуникационных систем и сетей.

Основными видами телекоммуникационных сетей являются следующие:

- телефонная связь – вид электросвязи, обеспечивающий передачу и прием речевых сообщений. Для организации связи используется типовой канал тональной частоты (ТЧ), спектр которого составляет 300-3400 Гц;

- звуковое вещание (ЗВ) – вид электросвязи, обеспечивающий передачу программ для непосредственного приема населением. Требования к типовому каналу ЗВ зависит от желаемого класса звучания. Источниками звука при передаче программ вещания обычно являются музыкальные инструменты и голос человека. Первое занимает более широкую полосу частот, чем звучание речи. Кроме того динамический диапазон сигналов вещательной передачи значительно шире, чем при передаче речи. Например, речь диктора имеет динамический диапазон 25-33 дБ, при художественном чтении – 40-50 дБ, симфонический оркестр – до 65 дБ. Спектр ЗВ занимает полосу частот 15 Гц – 20 кГц. В зависимости от требований к качеству воспроизведения ширина спектра сигнала вещания может быть ограничена. Различают 3 класса каналов

(7)

9

передачи ЗВ. Высший класс – спектр передаваемых звуковых сигналов составляет 0,03-15 кГц, воспроизведение отличное. Первый класс – спектр 0,05-10 кГц, достаточно высокое качество, образуется при объединении 3 стандартных каналов ТЧ (строенный канал ЗВ). Второй класс – спектр 0,1-6,3 кГц, качество – удовлетворительное, образуется путем объединения двух стандартных каналов ТЧ (сдвоенный канал ЗВ) [1];

- телевидение обеспечивает передачу программ черно-белого и цветного телевидения. Для него предусматриваются два типовых канала – для передачи звуковых сигналов сопровождения и передача изображения. Сигнал изображения формируется методом развертки. Необходимая ширина полосы видеосигнала составляет 0,05 – 6,5 МГц, динамический диапазон канала телевидения 40 дБ. Один канал телевидения требует 1620 каналов ТЧ;

- телеграфная связь – обеспечивает передачу смысловых буквенно- цифровых текстов, записанных на носителе и прием этих сообщений в документальном виде с записью на бланке, перфоленте, магнитной пленке.

Для их передачи достаточна полоса частот 0,1-0,15 кГц;

- передача данных – осуществляет передачу и прием сообщений в цифровой форме для обработки вычислительными машинами – компьютерами. Для этого вида электросвязи при низких скоростях передачи используются каналы телеграфной связи, а при высокоскоростных передачах организуют специализированные сети передачи данных;

- факсимильная связь – обеспечивает передачу неподвижных черно- белых изображений. Сигнал формируется построчной развёрткой. Частотный спектр определяется характером передаваемого изображения, скоростью развертки, верхняя частота сигнала может составлять 732, 1100 и 1465 Гц;

- передача газетных полос – полосы газет передаются в спектре частот 48 кГц (требуется объединить 12 каналов ТЧ) или 240 Гц (60 ТЧ);

- видеотелефонная связь - обеспечивает одновременную передачу речевых сообщений и изображений говорящих. Требуется наличие двух типовых каналов: изображения и речевого канала ТЧ.

В сетях 3G обеспечивается предоставление двух базовых услуг передача данных и передача голоса. Согласно рекомендациям МСЭ сети 3G должны поддерживать следующие скорости передачи данных:

- с высокой мобильностью (до 120 км/ч) – не более 144 кбит/с;

- с низкой мобильностью (до 3 км/ч – 384 кбит/с;

- для неподвижных объектов – 2048 кбит/с.

Стандартизация в области телекоммуникаций.

Для обеспечения совместимости телекоммуникационного между собой нужны специальные стандарты. В разных странах применяются разные стандарты, но существуют и международные. В основном стандартизируются типы линий, протоколы связи, форматы данных, качество обслуживания и др.

Наиболее известные организации стандартизации [1]:

(8)

10

1) МОС (ISO) – является автором стандартов в различных областях деятельности, включая стандарты по телекоммуникациям. Членами ISO являются национальные организации стандартизации. Участие в ISO является добровольным. Известным стандартом ISO в области телекоммуникации является эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМВОС).

2) МСЭ-Т (ITU-T) – международная организация, разрабатывающая стандарты в области связи. Штаб-квартира этой организации размещена в Женеве (Швейцария). Ранее называлась Международным Консультативным Комитетом по Телеграфии и Телефонии, сокращённо МККТТ (CCITT). В состав МСЭ также входят МСЭ-Р (сектор радиосвязи) и МСЭ-D (сектор развития электросвязи). Стандарты ITU-T охватывают практически всю область телекоммуникаций.

3) Институт Инженеров по Электротехнике и Электронике (IEEE) – профессиональная организация, разрабатывающая стандарты для локально- вычислительных сетей.

4) Европейский институт стандартизации электросвязи (ETSI). Создан в 1988 году организацией CEPT и определяет техническую политику в области телекоммуникации для стран Европейского сообщества. Наиболее известным стандартом ETSI является стандарт сотовой системы подвижной радиосвязи GSM.

5) Европейская конференция администраций почт и электросвязи (CEPT) создана в 1959 г. В сферу ее деятельности входит коммерческая кооперация участников телекоммуникационного рынка, а также стандартизация по техническим и организационным вопросам.

6) Европейская ассоциация производителей ЭВМ (ECMA).

7) Американский Национальный Институт Стандартизации (ANSI) - является координирующим органом добровольных групп по стандартизации в пределах США. ANSI является членом ISO. Широко известным стандартом ANSI по коммуникациям является FDDI.

8) Ассоциация Телекоммуникационной Промышленности (TIA) – одна из групп ANSI, выпускающая стандарты по телекоммуникациям. Самым известным стандартом TIA является стандарт сотовой системы подвижной радиосвязи США IS-54.

9) Ассоциация Электронной Промышленности (EIA) входит в группу ANSI.

10) Федеральная комиссия по связи (FCC) США. Правительственная организация США, занимающаяся регулированием в отрасли связи, в том числе распределением спектра радиочастот.

11) Совет по Регуляции Работы Internet (IAB) – определяет основную политику в области глобальной сети Internet. Включает в себя два подкомитета: исследовательский - IRTF и стандартизации - IETF. Стандарты IAB называются RFC (запрос для комментария).

(9)

11

Лекция 2. Первичные электрические сигналы и их характеристики Цель лекции: ознакомление с различными сигналами.

Сигнал передает (развертывает) сообщение во времени, то есть всегда является функцией времени. Различают четыре вида сигналов:

- непрерывный сигнал непрерывного времени (рисунок 2.1а);

- непрерывный дискретного времени (рисунок 2.1б);

- дискретный непрерывного времени (рисунок 2.1в);

- дискретный дискретного времени (рисунок 2.1г).

а) непрерывный сигнал непрерывного времени; б) непрерывный дискретного времени;

в) дискретный непрерывного времени; г) дискретный дискретного времени.

Рисунок 2.1 – Виды сигналов

Непрерывные сигналы непрерывного времени называют сокращенно непрерывными (аналоговыми) сигналами. Они могут изменяться в произвольные моменты, принимая любые значения из непрерывного множества возможных значений (синусоида).

Непрерывные сигналы дискретного времени могут принимать произвольные значения, но изменяться только в определенные, наперед заданные (дискретные) моменты t1, t2, t3, ….

Дискретные сигналы непрерывного времени отличаются тем, что они могут изменяться в произвольные моменты, но их величины принимают только разрешенные (дискретные) значения.

Дискретные сигналы дискретного времени (сокращенно дискретные) в дискретные моменты времени могут принимать только разрешенные (дискретные) значения.

(10)

12

В любой системе электросвязи должны быть устройства, осуществляющие преобразования: на передаче – информация → сообщение

→ сигнал, на приеме – сигнал → сообщение → информация. В процессе передачи сигнал подвергается и другим преобразованиям, многие из которых являются типовыми, обязательными для различных систем электросвязи, независимо от их назначения и характера передаваемых сообщений.

Обобщенная структурная схема системы электросвязи (СЭС) приведена на рисунке 2.2. В нее входят элементы [2]:

- источник сообщения – физический объект, который формирует сообщение x(t) (люди, ЭВМ, датчики);

- преобразователи сообщения в электрический сигнал (микрофон, датчик), который превращают сообщение x(t) в первичный сигнал s(t);

- модулятор – осуществляет преобразование первичного сигнала s(t) во вторичный сигнал. S(t), удобный для передачи в среде распространения в условиях действия помех;

- среда распространения служит для передачи электрических сигналов от передатчика к приемнику. Это может быть кабель или волновод, в системах радиосвязи это область пространства в котором распространяется электромагнитная волна от передающей антенны к приемной;

- демодулятор - устройство, в котором из принятого сигнала U(t) выделяется первичный электрический сигнал u(t), который из-за действия помех может значительно отличаться от переданного s(t).

- преобразователь необходим для формирования y(t) сообщения из принятого первичного сигнала u(t). Качество СЭС определяется степенью соответствия принятого сообщения y(t) переданному сообщению x(t).

Источник сообщений

Преобразователь (микрофон, датчик, суперортикон и т.п.)

Модулятор

Получатель сообщений

Преобразователь (телефон, кинескоп, и

т.п.)

Демодулятор

Среда распространения

x(t) s(t) S(t)

y(t) u(t) U(t)

переданное n(t) сообщение

первичный сигнал

модулированный сигнал

помехи

принятое сообщение

принятый первичный сигнал

принятый сигнал

Рисунок 2.2 – Обобщенная структурная схема системы электрической связи Для каждого типа линии связи имеются сигналы, которые могут быть использованы наиболее эффективно. Например, в проводной линии применяются переменные токи невысоких частот (не более сотен кГц), в

(11)

13

радиолинии – электромагнитные колебания высоких частот (от сотен килогерц до десятков тысяч мегагерц), а в ВОЛС для передачи информации используют световые волны с частотами 1014…1015 Гц. В среде распространения сигналы обычно значительно ослабляются (затухают) и искажаются под воздействием помех n(t). Помеха – любое воздействие на сигнал, которое ухудшает достоверность воспроизведения передаваемых сообщений. В наиболее простом случае на вход демодулятора (приемника) поступает сумма сигнала S(t) и помехи n(t): U(t)= S(t)+n(t).

Структурная схема системы электрической связи для передачи дискретных сообщений (рисунок 2.3) дополнительно включает в себя кодер (декодер) источника и кодер (декодер) канала.

Источник сообщений

x(t)

S(t)

y(t)

U(t)

n(t) Кодер

источника

Кодер

канала Модулятор

Получатель сообщений

Декодер источника

Декодер

канала Демодулятор

Среда распространения

помехи дискретный канал

полунепрерывный канал непрерывный канал

Рисунок 2.3 – Структурная схема системы электрической связи для передачи дискретных сообщений

Кодер источника служит для преобразования сообщений в кодовые символы с целью уменьшения избыточности источника сообщения, т.е.

обеспечения минимума среднего числа символов на одно сообщение и представления в удобной форме (например, в виде двоичных чисел).

Кодер канала, предназначен для введения избыточности, позволяющей обнаруживать и исправлять ошибки в канальном декодере, с целью повышения достоверности передачи.

Декодер канала обеспечивает проверку избыточного (помехоустойчивого) кода и преобразование его в последовательность первичного электрического сигнала безызбыточного кода.

Декодер источника (ДИ) – это устройство для преобразования последовательности первичных электрических сигналов (ПЭС) безызбыточного кода в сообщение.

ПЭС возникают в результате непосредственного преобразования сообщения в электромагнитное колебание, обычно на выходе оконечных устройств. К ним относятся колебания тока микрофона, тока на выходе телеграфного аппарата и т. п. Характерным для первичных сигналов является

(12)

14

относительно малая скорость их изменения и, следовательно, возможность передачи по низкочастотным каналам, например таким, как проводные. Так для передачи речи достаточен канал шириной 3100 Гц. При телеграфной связи требуется полоса пропускания до нескольких сотен герц.

Для передачи сообщения по радиоканалам необходимо его «записать»

на высокочастотном колебании. Такая запись осуществляется в результате модуляции (манипуляции) первичным сигналом высокочастотного колебания.

В результате образуется сигнал, который называется вторичным. Применение высокочастотных модулированных сигналов решает задачи использования физических свойств радиочастот, согласования геометрических размеров антенны с длиной волны колебаний, помехоустойчивости приема, частотного разнесения преобразованных ПЭС.

Звуки речи представляют собой сложные звуковые колебания. ПЭС, формируемые микрофоном, также очень сложны.

Источниками первичных сигналов ЗВ являются высококачественные микрофоны. Для получения безукоризненного воспроизведения программ вещания полоса частот должна составлять 30-15000 Гц.

Первичный телевизионный сигнал формируется методом электронной развертки с помощью развертывающего луча телевизионной передающей трубки, преобразующей оптическое изображение в видеосигнал, или сигнал яркости. Подвижное изображение передается в виде мгновенных фотографий – кадров, сменяющих друг друга. Причем для создания эффекта плавного движения передается 25 кадров/с. Каждый кадр разлагается на строки, число которых определяется установленными стандартами. В широко распространяемом стандарте каждый кадр раскладывается на 625 строк.

Чтобы смена кадров на экране кинескопа была незаметной, число изображения должно составлять не менее 50 кадров/с [3].

В основе цветного телевидения лежат следующие физические процессы:

- оптическое разложение многоцветного изображения с помощью специальных цветных светофильтров на три одноцветных изображения в основных цветах – красном (R – red), зеленом (G – green) и синем (B-blue);

- преобразование трех одноцветных изображений в передающей телевизионной трубке в соответствующие им три сигнала ER, EG, EB;

- передача этих трех электрических сигналов по каналу связи;

- обратные преобразования электрических сигналов изображения в специальном кинескопе в три одноцветных оптических изображения красного, зеленого и синего цветов. Каждый цвет характеризуется двумя параметрами яркостью и цветностью;

- оптическое сложение в определенных пропорциях трех одноцветных изображений в одно многоцветное.

Первичные сигналы телеграфии и передачи данных представляют последовательность однополярных или двухполярных прямоугольных импульсов постоянной амплитуды и длительности.

Лекция 3. Единая сеть телекоммуникации РК

(13)

15

Цель лекции: ознакомление с архитектурой ЕСТ и основными принципами построения сети.

В 1960 г. перспективным направлением построения сети электросвязи было ЕАСС, которая базировалась на объединении разрозненных и многочисленных мелких сетей в общегосударственные сети каждого вида электросвязи, а затем в единую сеть с целью совместного использования определенных технических средств, и, в первую очередь, систем передачи и систем коммутации. При создании ЕАСС было учтено, что определенные технические средства участвуют в процессе передачи независимо от вида сообщений, т. е. являются общими. В связи с этим вся сеть страны стала подразделяться на две взаимосвязанные составляющие:

- первичная сеть (совокупность сетевых станций, сетевых узлов и соединяющих их линий передачи, которая позволяет организовать сеть каналов передачи и групповых трактов);

- вторичная сеть (совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений определенного вида).

До распада СССР первичная сеть связи РК строилась по основным принципам построения первичной сети в соответствии концепции ЕАСС.

Первичная сеть была полностью аналоговая. Связь с дальним зарубежьем осуществлялась ручным способом через Россию.

В 1999 г. принят закон «О связи» в РК. В результате принята новая концепция построения сети ВСТ, то есть – это комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи на территории РК, объединенных общим централизованным управлением. При этом предполагали, что ВСТ РК является составной частью Всемирной сети связи WCN (Worldwide communication network). При этом задачей модернизации стала цифровизация.

Цифровая сеть связи РК стала подразделяться на 2 составляющие:

- транспортная сеть – часть сети связи, охватывающая магистральные узлы (МУ), междугородные станции (МС), а также соединяющие их каналы и узлы (междугородные, международные);

- сеть доступа – совокупность АЛ и станций местной сети, обеспечивающая доступ абонентских терминалов к транспортной сети, а также местную связь без выхода на транспортную сеть.

В 2004 г. принят новый закон «О связи», в соответствии с которой начался новый этап – информатизация общества. Сетевой основой РК стала, ЕСТ [4]. Задачей ЕСТ РК является объединение всех сетей электросвязи, расположенных на территории РК. В состав ЕСТ РК входит СТОП и сети связи ограниченного пользования, которые включают в себя: ведомственные и выделенные сети, сети телекоммуникаций специального назначения, корпоративные и др. сети передачи информации посредством электромагнитных сигналов (рисунок 3.1). СТОП – составная часть ЕСТ РК, отличается широкой разветвленностью, охватывает всю территорию страны,

(14)

16

обслуживает основной контингент населения, органы управления народным хозяйством, обороной, а также любых других потребителей без каких-либо ограничений. СТОП строится по территориальному принципу и включает в себя магистральный, внутризоновый и местный участки. Ведомственные сети связи создаются и функционируют для обеспечения реализации управленческих и организационных целей соответствующих государственных органов, и органов местного самоуправления в соответствии с их полномочиями, а также для обеспечения реализации производственных и управленческих целей государственных предприятий, находятся в их ведении и эксплуатируются ими.

Единая сеть телекоммуникаций Республики Казахстан

Сеть связи ограниченного пользования

Ведомственные сети телекоммуникаций

Корпоративные и другие сети передачи информации посредством электро-

магнитных сигналов Открыты для пользования

всем физическим и юридическим лицам

С ограничением на предоставление услуг Сеть телекоммуникаций

общего пользования

Взаимосвязь

Выделенные сети телекоммуникаций

Сети телекоммуникаций специального назначения

Рисунок 3.1 – Единая сеть телекоммуникаций Республики Казахстан Сопряжение ведомственных сетей связи с СТОП производится на договорной основе. Ведомственные сети могут использоваться для предоставления услуг связи населению и другим пользователям при получении их владельцами лицензий на осуществление предпринимательской деятельности. Выделенные сети связи – это сети телекоммуникаций физических и юридических лиц, не имеющие выхода на СТОП. При сопряжении выделенных сетей связи с СТОП эти сети переходят в категорию СТОП.

Сети специального назначения создаются на базе каналов СТОП и предназначены для обеспечения нужд обороны, безопасности и охраны правопорядка, а также для обеспечения правительственной связи.

Корпоративные сети объединяют сети отдельных предприятий (фирм, организаций, акционерных обществ и т.п.) и предназначены для обеспечения

(15)

17

реализации управленческих и внутрипроизводственных целей юридических лиц.

Под сетью связи понимается технологическая система, включающая в себя средства и линии связи, предназначенные для электросвязи.

Средства связи – это технические и программные средства, используемые для формирования, приема, обработки, хранения, передачи, доставки сообщений электросвязи, а также иные технические и программные средства, используемые при оказании услуг связи или обеспечении функционирования сетей связи.

Линии связи – линии передачи, физические цепи и ЛКС связи, то есть сооружения электросвязи и иные объекты инженерной инфраструктуры, созданные или приспособленные для размещения кабелей связи.

МСЭ разработала модель, в соответствии с которой сеть связи имела составляющие (рисунок 3.2):

- сеть в помещении пользователя;

- сеть доступа;

- базовая (транзитная) сеть;

- средства поддержки услуг.

Сеть в помещении пользователя

Customer Premises

Network Access Network Core Network Service Nodes

Сеть доступа Базовая (транзитная)

сеть Средства поддержки

услуг

Рисунок 3.2 – Модель сети, предложенная МСЭ

АО «Казахтелеком» в 2007 г. завершил два крупных проекта – строительство магистральной междугородной сети и местной сети г. Алматы на базе технологии NGN [5]. К этой сети были подключены все МТС. АО

"Казахтелеком" является первым в СНГ телекоммуникационным оператором, осуществившим переход на NGN сети междугородной связи в масштабах всей страны. В отличие от традиционной сети сеть связи следующего поколения NGN работает по технологии IP. Это решение позволило осуществить расширение сети междугородной связи наиболее эффективным и экономичным способом и на ее базе развивать местные сети NGN.

Общая архитектура современной сети.

NGN – концепция развития сети связи в направлении создания универсальной сетевой инфраструктуры, которая переносит любые виды информации и представляет пользователям любые услуги, независимо от времени и места расположения. Способ реализации концепции NGN –

(16)

18

создание мультисервисной сети связи, ориентированной на предоставление самого широкого спектра услуг в рамках единой сетевой инфраструктуры.

На рисунке 3.3 приведена четырехуровневая архитектура сети NGN, в которой выделяются следующие уровни [6]:

- уровень доступа, содержащий сеть абонентского доступа к транспортной пакетной сети;

- транспортный уровень, включающий магистральную пакетную сеть (сеть, построенную на базе протоколов пакетной коммутации IP или АТМ, в настоящее время чаще всего на базе технологии MPLS и протокола IP);

- уровень управления коммутацией, включает совокупность функций по управлению всеми процессами обслуживания вызовами в телекоммуникационной сети;

- уровень услуг и эксплуатационного управления, который содержит логику выполнения услуг и/или приложений и управляет этими услугами, имеет открытые интерфейсы для использования сторонними организациями (для разработки программ и новых услуг).

Рисунок 3.3 – Четырехуровневая архитектура сети NGN

Непосредственное подключение к сети возможно только пакетных абонентских терминалов, работающих с использованием протоколов SIP и Н.323, другие типы оборудования доступа подключаются в сеть NGN через согласующее шлюзовое абонентское оборудование уровня доступа.

В таблице 3.1 представлен сравнительный анализ традиционной сети и сети следующего поколения.

Таблица 3.1 – Особенности развития сети NGN Традиционные сети (то, что имели) NGN

Доминирование технологии с коммутацией каналов

Доминирование технологии передачи данных с коммутацией пакетов

Технологическое доминирование

«телефонной связи»

Переход к технологиям инфокоммуникационных сервизов База – TDM с второстепенным

значением IP

База – IP с поглощением TDM

Уровень услуг

Уровень управления Транспортный уровень Уровень доступа

(17)

19

Лекция 4. Телефонные сети, виды и принципы их построения Цель лекции: ознакомление с видами и принципами их построения.

Базовые принципы определяют общие основы построения сетей связи:

- взаимосвязанности взаимодействия сетей различных типов и назначений;

- принцип иерархического построения сетей;

- принцип разделения сетей на сети общего и ограниченного пользования;

- принцип устойчивого и надежного функционирования сетей;

- принцип соответствия международным и национальным стандартам и рекомендациям.

Международные сети связи – сети электросвязи технологически сопряженные с сетями связи других государств (рисунок 4.1). В соответствии с рекомендацией Е.171 МСЭ-Т сеть строится на базе устройств автоматической коммутации 3х классов: СТ-1, СТ-2 и СТ-3, являющихся оконечными международными станциями. СТ-1 и СТ-2, кроме того, выполняют функции центров автоматического транзита. Вся территория земного шара разделена на 8 зон коммутации («телефонных континентов»), в каждой из которых установлены центры коммутации первого класса СТ-1:

Северная и Центральная Америка (код 1), Африка (код 2), Европа (коды 3 и 4), Южная Америка (код 5), Малая Азия, Австралия и Океания (код 6), Россия (код 7), Центральная Азия и Дальний Восток (код 8), Индия и Ближний Восток (код 9). В зоне действия СТ-1 строятся СТ-2 и СТ-3. СТ-2 объединяет несколько стран. Зона СТ-3, как правило, ограничивается территорией страны.

В странах СНГ центры СТ-3 не создавались.

Рисунок 4.1 – Организация международной телефонной связи

(18)

20

СТ-1 соединены по принципу «каждый с каждым» пучками последнего выбора (ППВ). Пучки каналов ППВ образуют базовую структуру. Для ППВ используются по возможности наземные каналы связи. МСЭ-Т не рекомендует включать два и более скачков спутниковой связи в один международный соединительный тракт. Между центрами СТ любого класса могут быть организованы прямые пучки каналов высокого качества (ПВК) с вероятностью блокировки не более 1% или пучки каналов высокого использования (ПВИ) с вероятностью блокировки порядка (15–20)%. В соответствии с рекомендацией Е.171 число коммутируемых участков, участвующих в установлении международного соединения, не должно превышать 12. В исключительных случаях и для небольшого числа соединений число коммутируемых участков может достигать 14.

Магистральные сети связи – технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые между зонами. Магистральная сеть соединяет Астану с центрами зон (областей), а также зоны между собой.

Внутриобластная (внутризоновая) сеть является сетью областного, значения. Эта сеть обеспечивает связью областной со своими городами и районными центрами и последние между собой, а также выход их на магистральную сеть (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 – Внутризоновая сеть

С учетом имеющихся тогда технических средств коммутации предусматривалось следующие разновидности структуры ГТС [7]:

- нерайонированная ГТС. На такой сети устанавливается одна АТС, куда включаются АЛ. Абоненты могут подключаться к АТС либо непосредственно, либо через УПАТС. Придельная емкость АТС 7000. Нумерация пятизначная.

Межстанционные СЛ в такой сети отсутствуют;

- районированная ГТС. В этом случае территорию города разделяют на районы. В каждом из них размещается районная РАТС, в которую

(19)

21

включаются абоненты этого района. Придельная емкость районных АТС 70000 абонентов. Нумерация пятизначная, где первая цифра является кодом районной АТС. РАТС связаны между собой пучками СЛ по принципу

«каждая с каждой» (рисунок 4.3);

Рисунок 4.3 – Внутризоновая сеть

- районированная ГТС с УВС, содержащие несколько узловых районов.

РАТС одного узлового района могут быть соединены между собой по принципу «каждая с каждой» (узловой район 1) или связываться через УВС своего узлового района (узловой район 2). Нумерация шестизначная;

- районированная ГТС с УВС и УИС (рисунок 4.4).

Рисунок 4.4 – Внутризоновая сеть

При установлении соединений абонент районной АТС выходит вначале на УИС далее на УВС другого района. Максимальная емкость сети 7 миллионов номеров.

Разновидности структуры построения СТС:

- радиальная;

- радиально-узловая (рисунок 4.5);

- комбинированная.

(20)

22

Рисунок 4.5 – Радиально-узловая СТС

Иногда СТС и ГТС образуют единую комбинированную телефонную сеть (КТС). При этом на ГТС предусматривается организация транзитного узла исходящего и входящего сообщения сельско-пригородной связи (УСП) или ЦС, через которые может осуществляться связь между станциями СТС, станций СТС со станциями ГТС, а также исходящая и входящая связь абонентов СТС.

Сеть абонентского доступа к ГТС показана на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 – Сеть абонентского доступа к ГТС Сеть абонентского доступа к ГТС показана на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 – Сеть абонентского доступа к СТС

(21)

23

Лекция 5. Основы цифровой телефонии

Цель лекции: ознакомление с основами цифровой телефонии и стратегиями построения цифровой сети.

По сравнению с аналоговыми методами передачи, цифровые методы передачи имеют ряд преимуществ среди которых (рисунок 5.1): высокая помехоустойчивость; слабая зависимость качества передачи от длины линии связи; стабильность параметров каналов; эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов;

возможность построения цифровой сети связи и легкость засекречивания информации.

Рисунок 5.1 – Упрощенная схема системы передачи с ИКМ К недостаткам цифровых систем относится:

- передача аналогового сигнала в цифровой форме требует значительно большей полосы частот, чем передача аналогового сигнала в исходном виде;

Частота преобразования Генератор

линейных тактовых

Параллельная шина данных Последовательный сигнал ИКМ

Последовательны й сигнал ИКМ Генератор

линейных тактовых Частота

преобразования Импульсы

отсчетов Аналоговый сигнал

Выходной сигнал Передатчик ИКМ

АИМ АИМ

Входной сигнал

Полосовой фильтр

Выборка и хранение

Аналогово -цифровой

преобразо ватель

Преобразо ватель параллель ного кода

в

Регенерат ивный ретрансля

тор

Регенерат ивный ретрансля

тор

Преобразов атель последоват

ельного кода в параллель-

ный

Цифро- аналоговый преобразова

тель

Схема хранения

Низко- частотный

фильтр

Приемник ИКМ

Ақпарат көздері

СӘЙКЕС КЕЛЕТІН ҚҰЖАТТАР

Время ответа (отклика) системы определяется как интервал между событием и реакцией системы на него. Данная характеристика interface-а определяет задержку

где Ф полн есть полный световой поток источника света, то есть мощность из- лучения, создаваемая источником по всем направлениям, - энергия света,

Модульные автоматы предназначены для защиты потребителя от сверхтоков: от токов перегрузки и токов КЗ. Для защиты от токов перегрузки они снабжены

Преимуществом итеративного подхода является то, что он объединяет практические (операционные) соображения операционных менеджеров

Так же как и генераторы в зависимости от способа включения обмотки возбуждения и обмотки якоря различают следующие типы двигателей постоянного тока:

Производственная трудоемкость t тех включает в себя затраты труда только основных рабочих (сумму норм времени на изготовление всех элементов изделия

Общеканальная сигнализация 7 (ОКС7) – это такая система сигнализации, при которой информация управлением установлением соединения (сигнализация) для

Они начнут тормозиться и в соответствии со статическими характеристиками нагрузки по частоте P =f (f) (рисунок 8.1) станут потреблять меньшую