Організація аналогових телефонних мереж

Найбільш популярними комутирувати каналами, що, є канали, створювані звичайними аналоговими телефонними мережами. В англомовній літературі їх іноді називають POTS (Plain Old Telephone Service), - щось начебто «стара добра телефонна служба», хоча, звичайно, назва PSTN (Public Switched Telephone Network) - «публічна телефонна мережа, що комутирує,» є більше офіційним. На жаль, ці мережі малопридатні для побудови магістралей корпоративних мереж. Із середньою пропускною здатністю 9600 біт/з аналогові лінії, що комутирують, оснащеними модемами, підходять тільки для користувача з мінімальними вимогами до часу реакції системи. Максимальна на сьогодні пропускна здатність в 56 Кбіт/з досягається тільки в тому випадку, якщо всі комутатори в мережі на шляху проходження даних є цифровими, та й то така швидкість забезпечується тільки в напрямку «мережа - користувач».

Найчастіше такі лінії використаються для індивідуального вилученого доступу до мережі або ж як резервні лінії зв'язку невеликих офісів із центральним відділенням підприємства. Доступ по телефонній мережі має англомовна назва «dial-up access». Проте при недоліку засобів аналогові лінії, що комутирують, забезпечують зв'язок локальних мереж між собою. Це вигідний режим з'єднання, якщо кількість переданих даних невеликої й дані не вимагають частого відновлення. У цьому випадку дві мережі можуть з'єднуватися по аналоговій телефонній мережі, наприклад, раз у добу, передавати протягом декількох хвилин дані, а потім розривати з'єднання. При погодинній оплаті телефонного з'єднання такий режим виявляється ефективним. Звичайно до нього прибігають для передачі зведень роботи підприємства за день, точніше тих частин зведень, які мають невеликі об'єми (найчастіше - це числові показники, без графіки).

Нижче перераховані основні характеристики аналогових телефонних мереж.

· При виклику користувачі одержують пряме з'єднання через комутатори в мережі. Пряме з'єднання еквівалентно парі проводів зі смугою пропущення від 300 до 3400 Гц. Абонентське закінчення 2-провідне.

· Виклик абонента може здійснюватися двома способами: за допомогою імпульсного набору із частотою 10 Гц або тонового набору із частотою 10 Гц. При імпульсному наборі тривалість набору залежить від того, які цифри утворять номер - наприклад, цифра 0 передається десятьома послідовними імпульсами, цифра 9 - дев'ятьома й т.д. При тоновому наборі будь-яка цифра передається подачею в мережу двох синусоїдальних сигналів різної частоти протягом 50 мс (супроводжуваних паузою 50 мс). Тому набір номера тоновим способом у середньому в 5 разів швидше, ніж імпульсний (на жаль, у нашій країні імпульсний набір поки залишається основним способом набору у всіх містах).

· Комутатори мережі не дозволяють забезпечити проміжне зберігання даних. Оскільки запам'ятовувальні пристрої в комутаторах відсутні, можлива відмова в з'єднанні при зайнятості абонента або при вичерпанні комутатором своїх можливостей по з'єднанню вхідних і вихідних каналів (зайнятість АТС).

· Для передачі дискретних даних по аналоговим комутирувати мереж, що, використаються модеми, що підтримують процедуру виклику абонента.

· Пропускна здатність аналогового каналу, що комутирує, заздалегідь невідома, тому що модеми встановлюють з'єднання на швидкості, що підходить для реальної якості каналу. Тому що якість каналів, що комутирують, міняється протягом сеансу зв'язку, то модеми змінюють швидкість передачі даних динамічно.

У телефонних комутаторах аналогових телефонних мереж можуть використатися два принципи комутації - аналоговий, заснований на частотному поділі каналу (FDM), і цифровий, заснований на поділі каналу в часі (TDM).

Системи, що працюють по методу частотного ущільнення, підрозділяються на електромеханічні й програмно-керовані електронні. Електромеханічні системи (наприклад, крокові шукачі) управляються по провідних ланцюгах і приводяться в дію електродвигунами або кроковими шукачами. В електромеханічних системах логіка маршрутизації убудована в апаратури. У програмно-керованих комутаторах логіка комутації реалізується програмним забезпеченням, а сама комутація виконується електронним способом.

Електромеханічні комутатори, природно, створюють значні перешкоди в комутирують каналах, що. Крім того, додаткові перешкоди створює сам спосіб комутації ущільнених каналів на основі FDM. Це пояснюється тим, що комутирувати ущільнені в загальний канал сигнали окремих абонентів неможливо. Перед операцією комутації завжди потрібно провести повне демультиплексування сигналів абонентських каналів, тобто перетворити сигнал високочастотної несучої (який перебуває в діапазоні від 60 до 108 кгц для ущільненого каналу першого рівня, що складає з 12 абонентських каналів) у голосовий сигнал зі спектром від 300 до 3400 Гц. Тільки потім такі канали можна комутирувати за допомогою крокових шукачів або електронних ключів. Після комутації абонентські канали знову ущільнюються у високочастотний канал, але кожний вхідний канал тепер уже накладається на несучої іншої порядкової частоти, що й відповідає операції комутації (нагадаємо, що при TDM-комутації в ущільненому кадрі міняється порядок проходження байт).

Операція демультиплексування високочастотної несучої, а потім повторне накладення сигналів на високочастотні несучі створює значні перешкоди (тріск і свист у слухавці), які істотно знижують якість каналів, що комутирують, у порівнянні з виділеними аналоговими. Зрозуміло, що наявність електромеханічних елементів тільки збільшує картину, а старі АТС із кроковими шукачами ще експлуатуються (у Москві тільки зовсім недавно була демонтована АТС 231, що працювала з 30-х років і була, природно, електромеханічної).

Перехід на цифрові методи комутації істотно підвищує якість каналів, що комутирують, навіть при тім, що сигнал від абонента надходить у найближчу АТС в аналоговій формі, а виходить, піддається на «останній милі» впливу перешкод, які вже неможливо відфільтрувати.

Дата добавления: 2015-08-18