Желілік технологиялар

Мазмұны:

1. ЖҚТфЖ желілік технологиялардың даму тарихы. Технологиялардың топтастырылуы.

2. Ақпараттар тарату технологиялары.

3. Синхронизация.

4. Арналар коммутациясының технологиялары.

ЖҚТфЖ желілік технологиялардың даму тарихы.

Технологиялардың топтастырылуы.

«Технология» термині, жалпы айтқанда ЖҚТфЖ бірқатар жұмыс істеу процестерін, және де оның өзінде пайдаланылатын техникалық құралдардың көпшілігін сипаттау үшін қолданылатын. Телекоммуникациялық технологиялардың топтастырылу әдістерінің неше түрі бар. Қарастырылатын топтастырылуда негізгі акцент тарату және коммутациялау технологияларына жасалған. Тарату технологияларын көліктік желі үшін қарастыру өте маңызды. Тәжірибелік көз қараспен (әсіресе, ЖҚТфЖ жобалау кезінде), тарату және коммутациялау мәселелерін бөлу оңай емес. Желілік технологияларға тікелей қатысы жоқ тағы бір технология класын ескере кету керек. Сондай-ақ, бұл технология класы іс жүзінде ЖҚТфЖ жаңаландыру принциптеріне әсер етпейді. Әйтседе, бұл технология класы ХХ ғасырдың соңғы ширегінде ЖҚТфЖ жаңаландыруда шешуші рөл атқарды. Бағдарламалық басқаруды пайдалану ЖҚТфЖ функционалды мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейте түсті, сонымен қатар тарату және коммутациялау жабдықтарындағы техникалық пайдалану жүйелерінінің тиімділігін арттырды (6.1 сурет).

6.1 сурет – ЖҚТфЖ қолданылатын технологиялардың топтастырылуы

Ақпараттар тарату технологиялары

ЖҚТфЖ дамуына дейін тарату жүйелері болған емес. Сөз сигналдарын тарату үшін, әуе және кабельді байланыс жолдары арқылы ұйымдастырылған физикалық тізбектер қолданылған. Алдымен бірсымды жолдар қолданылды. Бұндай шешім «сым - жер» сұлбасы ретінде белгілі. Содан кейін, абоненттік учаскеде екісымды тізбектерге ауысу басталды, ал станция аралық байланыс үшін үшсымды жолдар қолданылды.

Тарату жүйелерінің пайда болуы, телефон байланысын алыс ара-қашықтықтарға ұйымдастыру мүмкіндіктерін қамтамасыз етті. Біртіндеп физикалық тізбектер қол жеткізу желілерінің деңгейіне «ығыстырылды». Олар қалалық көліктік желілер қатарында әлі де қолданылуда.

Телефон терминалы акустикалық тербелістерді айнымалы тоқ сигналдарына түрлендіреді. Олар болса физикалық тізбектермен беріледі. Айнымалы тоқ сигналдарын қосымша түрлендіру қажет етілмейді. Телефон сигналының спектрі шектелмейді. Қажет жағдайда - сигнал деңгейінің өзгеруі іске асырылады, ол қолданыстағы физикалық тізбек сипаттамалары арқылы анықталады. Бұндай тәсіл «As is» (как есть) принципіне ұқсас.

ХХ ғасырдың басында пайда болған аналогты тарату жүйелері (бірінші нұсқа 1915 жылы құрылған) телефон байланысына арналған. Олар тональді жиілік арналарын (ТЖ) құратын болған. Осы мақсатпен, телефон сигналының спектрі фильтрдің көмегімен 300 - 3400 Гц ауқымымен шектеледі. Модуляциялау және топтық сигналдарды қалыптастыру процедуралары ақпараттармен алмасу жолын тығыздауға рұқсат береді. Байланыс жолдарында орналастырылған күшейткіштер, топтық сигналдарды алыс ара-қашықтықтарға таратуды қамтамасыз етеді.

Аналогты көпарналы тарату жүйелерін қолдану, қалааралық және халықаралық байланыс желілерінің белсенді түрде дамуына ықпал етті. Қазақстан үшін, территория көлемін ескере отырып, тарату жүйелері пайдалану ауылдық байланыс желілерін құру үшін де өте қажет болды. Аналогты тарату жүйелерін өндіру және пайдаланымға беру процессінде бірқатар маңызды жетіспеушіліктер анықталды. Енді цифрлы тарату жүйелеріне ауысу басталды. Әзірше, қазақстандық ЖҚТфЖ алғашқыда орнатылған аналогты тарату жүйелерін пайдалану жалғасуда.

Көпарналы беру жүйесі (ары қарай беру жүйесі) N таратушылардан N қабылдаушыларға әртүрлі ақпаратты бір уақытта бір байланыс жолымен (электробайланыс сигналдарының таратылуының физикалық ортасы) жеткізуді қамтамасыз ететін техникалық құралдар жиынтығы.

6.2 сурет – КБЖ жалпыланған құрылымдық сұлбасы

Қазіргі заманға сай көпарналы беру жүйелер құрамына келесі желілік түйіндер кіреді (6.3 сурет): каналообразующее оборудование - арнақұрушы жабдықтауы (КОО), оборудования сопряжения – үлестіру жабдықтауы (ОС), оборудования линейного тракта – желілік тракт жабдықтауы (ОЛТ), унифицированного генераторного оборудования – генераторлық жабдықтау (УГО) және сервисного оборудования – сервис жабдықтауы (СО). Нақты беру жүйелері үшін арнақұрушы жабдықтауы унифицирленген (стандартталған) болып табылады және берілген нормаларға сәйкес сипаттамаларымен типтік арналар құруға арналған.

6.3 сурет – КБЖ жабдықтауы

Желілік тракт жабдықтауында барлық арналардың сигналдары топтық немесе көпарналы сигнал түріне біріктірілген. Ол сигнал желілік деп аталады және параметрлері таратылу ортаның параметрлерімен үлестірілген.

Желілік тракт жабдықтауына шеткі станцияларда орнатылатын құрылғылар, байланыс жолдары мен аралық станцияларының жабдықтауы (күшейткіш немесе регенераторлық пункттер) жатады.

Үлестіру жабдықтауы әр беру жүйесі үшін арнайы болып табылады., арнақұрушы жабдықтауы мен желілік тракт жабдықтауы арасындағы үлестіруін қамтамасыз етеді.

Генераторлық жабдықтауы арналық сигналдарды құру үшін пайдаланатын электрлік сигналдарды және барлық беру жүйесінің сапалы жұмысын қамтамасыз ететін қосымша сигналдарды өңдеп шығарады.

Сервис жабдықтауы арналар мен беру жүйесінің жолдарына техникалық қызмет көрсету процесстерін автоматтандыруын қамтиды.

Беру жүйесінің ең қымбат және күрделі бөлігі арналық сигналдарын бөлудің әр түрлі әдістерін қамтамасыз ететін арнақұрушы жабдықтау болып табылады.

Беру жүйлеріндегі «бірлік» жылдамдығы – цифрлық сөйлесудің берілу жылдамдығы 64 кбит/с тең, негізгі цифрлық арна деп аталады. Кез келген цифрлы беру жүйесінің техникалық мүмкіндіктері осы стандартталған арна көмегімен ұйымдастырылған арналар санымен анықталады.

Бірінші цифрлы тарату жүйесінің (ЦТЖ) пайда болған күнін 1870 жыл деп есептеуге болады, яғни телеграфты хабарлармен алмасуға арналған аппараттың коммерциялық пайдаланымға берілген күні. Оның құрамына электромеханикалық регенераторлар кірген. Регенераторлаудың электромеханикалық принциптерінің телефонияда қолданылмағаны анық. Цифрлы тарату жүйелері телефонды байланыс үшін аналогты сигналдардың цифрлы сигналдарға түрлену жағдайының теориялық негізінде өңделген. Тәжірибеде импулсьті-кодалық модуляцияны (ИКМ) пайдаланушы ЦТЖ (ЦСП) қолданысқа ие болды. Бірінші ЦТЖ плезиохронды иерархияға жатады. Осы топтағы цифрлы тарату жүйелері ЖҚТфЖ барлық иерархияларында кеңінен қолданыла бастады. Отандық ҚТЖ басқаларынан да көбірек ортақ атаумен біріктірілген ИКМ-30 және ИКМ-120 жүйелері пайдаланылды. Қалааралық деңгейде әдетте, үлкен өткізу қабілеттілігі бар - ИКМ-480 ЦТЖ қолданылды. Ауылдық телефон желілерінде аз сыйымдылықты шоғырлар қолданылды. Сондықтан да, ИКМ-30 және ИКМ-120 типті стандартты ЦТЖ басқа, он бес негізгі цифрлы арналарды (НЦА-ОЦК) құрушы ЦТЖ орнатыла бастады. Бұл цифрлы тарату жүйелері ИКМ-15 деген атқа ие болды.

Цифрлы беру жүйелер иерархиясының ең төмен деңгейінде ИКМ-30 аппаратураы орналасқан. Оларды цифрлы ағын жылдамдығы жоғары емес (2 Мбит/с), АТС арасындағы қалалық және ауылдық байланыс кабельдер арқылы байланысты ұйымдаструға арналған.

Қалааралық симметриялық байланыс кабельдер бойымен берілетін ағын жылдамдығы 8 Мбит/с тең болған жағдайда әр жұбы бойынша төрт ИКМ-30 жүйесін орнатуға болады. Бұл жүйелердің бір уақыттағы жұмысын қамтамасыз ету үшін олардың шығыс ағындарын біріктіру қажет. Бұл аппаратура - ИКМ-120 деп аталады (шығысындағы жылдамдығы 8,448 Мбит/с).

Одан да жоғарыжылдамдықты ағындарды талшықты-оптикалық, спутниктік және радиорелелік байланыс жолдары арқылы жібереді. Жоғарыжылдамды ағындарды құру үшін төрт ИКМ-120 жүйелерінің цифрлы ағындарын біріктіреді (беру жылдамдығы 34,368 Мбит/с). Бұл жүйе ИКМ-480 деп аталады. ИКМ-480 төрт ағынын біріктіргенде 139,264 Мбит/с жылдамдығымен ИКМ-1920 аппаратурасы құрылады.

Сонымен, беру жүйелер көмегімен бір коаксиалды жұбы немесе оптикалық талшығы арқылы бір қалалық телефон желісіндегі 2000 астам абоненттерді екінші қалалық телефон желісіндегі абоненттермен байланыстыруға болады

6.4 сурет – Плезиохронды цифрлы беру жүйелерінің иерархиясы

Синхронизациялау

ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920 және т.б. аппаратурасында ағындар біріктірілуі бит реттелу принципі бойынша орындалады (6.5 сурет). Әр 2,048 Мбит/с жылдамдығымен төрт ағындардан ақпарат кезек бойынша бір бит көлемінде мультиплексор кірістеріне беріледі.

6.5 сурет – Ағындарды биттер кезектесу принципі бойынша біріктіру

Ағындарды біріктіру кезінде берілетін импульстар ұзақтылығын қысқартып беру циклына синхронизациялау сигналын қосады.

Тәжірибеде беру жүйесінің кірісіне келген биттер жады ұяшықтарына жазылып байланыс жолына жіберіледі. Жады құрылғыларының жазу және оқу шиналары бір біреуінен тәуелсіз болғандықтан, биттерді оқу жылдамдығы жоғарылау болу мүмкндік береді. Жады ұяшықтарының құрамын тезірек «оқығанда» уақытта синхроимпульс енгізу үшін «тесік» пайда болады (6.6 сурет). Егер оқу импульстары өз уақытымен берілсе әр ағында «бос» интервалдар пайда болады. ИКМ-120 жүйесінде осындай «бос» ин­тервалы әр ағында 33-ші интервал болып табылады. «Бос» орындарға синхроимпульс немесе басқа қызметтік ақпарат енгізіледі.

Егер жергілікті генератор жұмысы тұрақты болмаса әр беру циклындағы «бос» интервалының пайда болу уақыты өзгереді. Бұл синхронизациялау жүйесі жұмысының бұзылуына әкеледі, яғни барлық аппаратурасының.

6.5 сурет – Цифрлы ағындағы «бос» интервалдар құрылуы

Жүйенің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін цифрлы ағынадардағы оқу және жазу импульстар жылдамдықтарын келістіру қажет. Бұл арнайы микросұлбалар жиынтығы көмегімен іске асырылады.

6.6 сурет – Цифрлы ағындар жылдамдықтарын келістіру

Техникалық әдебиеттерде жылдамдықтар келістіру процедурасы «staffing» деп аталады («вставка»). Жүйеге бос импульс енгізілсе немесе ақпараттық импульс жойылса, қабылдағышқа сәйкесінше ақпарат жіберіледі:

1) 111 111 - комбинациясы берілсе цифрлы беру жүйесінің қабылдағышы келістіру пайда болғаны және бос импульсті жою командасын орындайды

2) 111 000 - комбинациясы берілсе цифрлы беру жүйесінің қабылдағышы келістіру пайда болғаны және ақпараттық импульсті қайтадан қалпына келтіру функциясын орындайды

3) үшінші қызметік арнасының ақпараты бойынша қандай бит жоғалғанын анықтайды, егер 111 комбинациясы – 1, 000 комбинациясы - 0.

Осындай жылдамдықтар келістіруімен ағындар біріктіруі плезиохронды, ал ИКМ типті жүйелер - плезиохронды цифрлық иерархиясы (в англоязыч­ном написании Plesiohronous Digital Hierarhy- PDH) деп аталады.

6.7 суретте 140 Мбит/с жылдамдықпен ағыннан 2 Мбит/с ағынды бөліп шығару процедурасы көрсетілген.

Бұл үшін 140 Мбит/с жылдамдықпен ағынды төрт 34 Мбит/с жылдамдықпен ағынға, одан кейін бір 34 Мбит/с ағынын - төрт 8 Мбит/с ағынға, ссоңында бір 8 Мбит/с төрт 2 Мбит/с ағынға бөлген.

6.7 сурет - 140 Мбит/с жылдамдықпен ағыннан 2 Мбит/с ағынды

бөліп шығару процедурасы

PDH жүйелерінің кемшіліктері:

- жоғарыда көрсетілген жоғары жылдамдықты ағыннан төмен жылдамдықты ағынды бөліп шығару процедурасын қамту үшін көптеген мультиплексорлар мен демультиплексорлар қажет; (жүйенің орнату мен техникалық қызмет көрсету жоғары бағалануына алып келеді)

- біріншілік цифрлы ағындарының синхронизация көп сатылы жолмен іске асырылуы (көп уақыт қажет).

Дата добавления: 2014-01-20