Материал: Телекоммуникационные системы и сети - КНИГА

Структура и функции У-ЦСИО. Первые проекты цифровой теле-фонной сети, названной тогда ИЦСС, были начаты в середине 60-х годов XX в. Тогда в ИЦСС была реализована интеграция каналообра-зующего и коммутационного оборудования на основе применения ИКМ с временным делением каналов (ВДК). В Европе стандартизиро-вана аппаратура ИКМ-30/32, а в США, Японии и некоторых других странах - ИКМ-24.

На рис. 18.4 приведена схема телефонной ИЦСС. В ИЦСС циф-ровой поток не доводился до абонентского пункта. Эта сеть под-держивала два вида служб: телефонную и ПД. Для каждого вида служб необходим свой интерфейс с сетью. Многофункциональный терминал на такой сети неэффективен из-за большой сложности. Абоненту не предоставлялся стандартный цифровой стык для под-ключения оконечных терминалов различных служб.

Для перехода от ИЦСС к ЦСИО необходимо выполнить целый комплекс требований, вытекающих из особенностей каждой из служб, поддерживаемых сетью.

Рис. 18.4. Структурная схема телефонной ИЦСС

Служба телефонной связи обслуживает речевой трафик. Особен-ность его состоит в том, что информация передается в любой момент времени по каналу в одном направлении. При передаче речевой ин-формации недопустимы задержки, превышающие 25 мс. (Ухо челове-ка чувствительно к задержке сигналов в транспортной системе и к ко-лебаниям величины задержки во времени.) Поэтому использование методов коммутации пакетов при передаче речевой информации в ЦСИО приводит к необходимости ужесточения требований к абсо-лютной величине задержки и колебаниям задержки при передаче сиг-налов, по сравнению с соответствующими требованиями, предъяв-ляемыми к сети при передаче данных.

Положительной чертой речевого трафика является его относитель-ная устойчивость к потере части сообщения при передаче по сети.

Особенность трафика данных состоит в малой чувствительности к абсолютной величине задержки и в большой чувствительности к по-тере части сообщения из-за блокировок в сети.

Основные характеристики ЦСИО. Возможности передачи рече-вой информации и данных в ЦСИО определяется чувствительностью к задержке, чувствительностью к искажениям, чувствительностью к потере части сообщения (блокировке).

Под чувствительностью к задержке (43) при передаче речевой информации в пакетной форме понимают критичность к запаздыва-нию сообщений, когда возникают трудности понимания между парт-нерами.

В рекомендации G.114 МККТТ максимальное время прохожде-ния сигнала для одного направления передачи ограничено вели-чиной 240 мс.

При передаче данных и системе защиты от ошибок с решающей обратной связью под 43 понимают критичность ко времени отклика удаленной стороны канала ПД на переданный кадр. Чем меньше эта задержка, тем меньше требуемый объем буфера передатчика. Под чувствительностью к искажениям (ЧИ) при передаче речевой инфор-мации в цифровой форме понимают зависимость качества связи от искажения отдельных элементов кадров, передаваемых в канальных интервалах систем с ИКМ. Считается, что речевая служба относи-тельно толерантна к искажениям (благодаря большой информацион-ной избыточности речи). Данные более чувствительны к искажениям, так как обладают значительно меньшей информационной избыточно-стью. Под блокировкой при пакетной передаче понимают потерю части пакетов в сети, что приводит к выпадению отдельных кадров (или групп кадров) из сообщения. Речевые сообщения относительно мало чувствительны к блокировке (благодаря возможности переспро-са неправильно понятого сообщения). Блокировки при ПД весьма су-щественно влияют на качество связи, так как при отсутствии информационной избыточности полученное сообщение с потерянными кад-рами может быть полностью искажено.

Рис. 18.5. Схема УК гибридной сети с раздельными АЛ для КК и КП

Гибридные сети и гибридная коммутация. Промежуточным эта-пом перехода от традиционных сетей к ЦСИО был этап разработки, испытаний и эксплуатации гибридных сетей электросвязи. Рассмот-рим особенности таких сетей.

Под гибридной коммутацией понимается совмещение на одной станции способов коммутации каналов и пакетов (рис. 18.5), причем сети с коммутацией пакетов и с коммутацией каналов независимы, общими являются только узлы коммутации. Абонент сам должен оп-ределить, ресурсы какой сети ему нужны.

Использование одной абонентской линии (или входящей соедини-тельной линии, СЛ) для доступа к ресурсам сетей с КК и КП показано на рис. 18.6. Такая гибридная сеть (ГС) позволяет более эффективно использовать входящие СЛ и АЛ. Сообщение, поступающее от тер-минала (Т), несет данные о типе требуемой сети, а управляющая сис-тема узла коммутации управляет передачей сообщения в требуемом направлении.

Диаграмма, иллюстрирующая интеграцию в одной линии потоков информации, передаваемых с использованием способов КК и КП, по-казана на рис. 18.7. Соединительные линии сети являются цифровы-ми (ИКМ 30/32 или ИКМ-24). В каждой такой линии часть T_кк цикла (T_ц= 125 мкс) используется для передачи информации в сети КК, а оставшаяся (T_ц- T_кк) -для передачи информации в сети КП.

Рис. 18.6. Схема УК гибридной сети с общей АЛ для КК и КП

Рис. 18.7. Структура кадра при совмещении способов КК и КП в одной СЛ

Граница между полем для временных каналов (1, 2,...,n) и полем передачи пакетов является подвижной и определяется входящей нагрузкой. Управляющая система УК оценивает интенсивности потоков заявок на установление соединений (КК) и передачу пакетов, определяет границу в кадре между зонами КК и КП, учитывая требования к каче-ству обслуживания при КК (допустимая норма потерь) и при КП (до-пустимая задержка передачи пакетов). Для объединения и разделе-ния потоков, создаваемых в системах с КК и КП, в одной СЛ исполь-зуются мультиплексоры (МП) и демультиплексоры (ДМП) соответст-венно (рис. 18.8). В демультиплексорах происходит разделение вре-менных каналов и пакетов данных, а в мультиплексорах - совмеще-ние временных каналов и пакетов, передаваемых по одной СЛ. Паке-ты после их выделения с помощью ДМП записываются в буферное запоминающее устройство (БЗУ) и в дальнейшем обрабатываются в ЭВМ. Временные каналы коммутируются с помощью оборудования КК. С помощью МП происходит объединение потоков с выходов ЭВМ и оборудования КК. Следующей ступенью интеграции является объединение методов КК и КП в едином поле КК-КП (рис. 18.9).

Другой разновидностью известных способов рационального использования сетевых ресурсов является адаптивная коммутация. Под адаптивной понимают коммутацию, при которой передаются дан ные в паузах между отдельными блоками информации одного и того же сеанса связи. Как и при гибридной коммутации, кадр имеет два поля (КК и КП).

Рис. 18.8. Схема УК для гибридной сети с раздельным оборудованием для КК и КП и общими СЛ

Рис. 18.9. Схема УК гибридной сети с совмещенным оборудованием для КК и КП

Рис. 18.10. Этапы перехода к ЦСИО

Данные передаются методом КП в течение времени Гкп, а так-же в паузах передачи речевой информации по временным каналам в интервале Гкк. Это позволяет повысить использование линий связи.

Переход к третьему этапу развития современных сетей связи под-готовлен созданием и использованием гибридных сетей и ИЦСС.

В 1984 г. были сформулированы основные положения цифровой се-ти интегрального обслуживания в рекомендациях серии I. ITU-T.

На рис. 18.10 показаны этапы перехода от сетей электросвязи, поддерживающих малое число служб, к ЦСИО. При этом наблюдает-ся углубление цифровизации и расширение количества служб.

18.2. Службы и услуги узкополосной цсио

Виды информации в ЦСИО. В соответствии с рекомендациями серии I. ITU-T в ЦСИО могут передаваться следующие основные виды информации (И): пользовательская И (группа «V»), сигнальная – для управления установлением и разъединением соединений (группа «С»), административного управления (группа «М»).

В группу «V» входят: речевая И в аналоговой форме, речевые сообщения с хранением (пакетированная речь), факсимильные со-общения, телеграфная, телеметрическая, данные, электронная почта, речевая в цифровой форме с любыми скоростями (8, 16, 32, 64 Кбит/с), цифровая информация, передаваемая со скоростями 2-140 Мбит/с.

В группу «С» входят: информация управления для распределения ресурсов сети (режимов коммутации и ДВО), информация сигнализа-ции (прием, идентификация сигналов от аналогового ТА, прием и пе-редача сигнализации «сеть-пользователь»).

Информация группы «М» отражает связь пользователя с администрацией сети.

Службы и услуги. Услуги, предоставляемые пользователям ЦСИО, называются в документах МСЭ-Т сервисом электросвязи (Telecommunication Service, Service). Под сервисом понимают весь диапазон услуг, который обеспечивает администрация сети пользова-телям для удовлетворения их требований к электросвязи. В понятие сервис электросвязи входят такие услуги:

1) обеспечение телефонной, телеграфной, факсимильной связи, передачи данных и др.;

2) обеспечение передачи информации с использованием раз-личных методов коммутации (каналов, сообщений, пакетов, адаптив-ной, гибридной);

3) предоставление каналов с различными скоростями передачи;

4) предоставление различных сред передачи (проводных, волокон-ных, радио, космических);

5) предоставление каналов в аренду, на время передачи сооб-щения или сеанса связи;

6) дополнительные виды обслуживания (рекомендации серии X. ITU-T).

Все виды услуг в У-ЦСИО делят на основные (basic services) и до-полнительные (supplementary services) - ДВО. В Рекомендации 1.211 ITU-T вся совокупность услуг электросвязи называется сервисом. Различают две основных разновидности услуг (сервиса) электросвя-зи: опорный сервис и телесервис. Для термина «опорный сервис» в отечественной литературе имеется аналог - услуги доставки ин-формации. Под телесервисом понимают всю совокупность услуг, пре-доставляемых пользователям администрацией сети электросвязи. Телесервис реализует функции всех семи уровней модели взаимо-действия открытых систем (ВОС), а услуги доставки информации реализуют функции только трех нижних уровней (сетевого, канально-го и физического) модели ВОС. Каждый вид услуг описывается специфическими характеристиками (в терминологии ITU-T - атрибута-ми). Такими характеристиками могут быть: способ коммутации, ско-рость передачи информации, способ установления связи, конфигура-ция связи, вид доступа к сетевым ресурсам. В У-ЦСИО используются два способа коммутации - КК и КП. Характеристика «скорость пере-дачи» используется при КК, а при КП говорит о пропускной способно-сти между двумя точками доступа (см. рис. 18.1). Способ установле-ния связи характеризуется тремя атрибутами: 1) по запросу, 2) пред-варительное резервирование ресурсов сети на определенное время, 3) постоянная связь.