مدخلالخصائص العامة لشبكات تبديل الدوائر. حسب نوع طوبولوجيا الشبكة
يتم توفير حدود المسافة للوصلات الراديوية من قبل مقدمي الخدمة بافتراض عدم وجود تداخل مادي داخل منطقة فريسنل الأولى. يتم فرض القيد المطلق على نطاق الاتصال لقنوات الترحيل الراديوي من خلال انحناء الأرض ، انظر الشكل. 7.15. بالنسبة للترددات فوق 100 MHz ، تنتشر الموجات في خط مستقيم (الشكل 7.15.A) وبالتالي يمكن التركيز عليها. بالنسبة للترددات العالية (HF) و UHF ، تمتص الأرض الموجات ، لكن HF تتميز بالانعكاس من الأيونوسفير (الشكل 7.15 ب) - وهذا يوسع بشكل كبير منطقة البث (أحيانًا يتم تنفيذ عدة انعكاسات متتالية) ، لكن هذا التأثير غير مستقر ويعتمد بشدة على حالة الأيونوسفير.
الشكل: 7.15.
عند إنشاء قنوات ترحيل راديو طويلة ، يجب عليك تثبيت أجهزة إعادة الإرسال. إذا تم وضع الهوائيات على أبراج بارتفاع 100 متر ، يمكن أن تكون المسافة بين الراسبين 80-100 كيلومتر. عادة ما تكون تكلفة مجمع الهوائي متناسبة مع مكعب قطر الهوائي.
يظهر مخطط إشعاع الهوائي الاتجاهي في الشكل. 7.16 (السهم يشير إلى الاتجاه الرئيسي للإشعاع). يجب أن يؤخذ هذا المخطط في الاعتبار عند اختيار موقع تركيب الهوائي ، خاصة عند استخدام إشعاع عالي القدرة. خلاف ذلك ، قد يقع أحد فصوص الإشعاع على أماكن الإقامة الدائمة للأشخاص (على سبيل المثال ، السكن). في ظل هذه الظروف ، يُنصح بتكليف المهنيين بتصميم هذه القنوات.
الشكل: 7.16.
في 4 أكتوبر 1957 ، تم إطلاق أول قمر صناعي أرضي في الاتحاد السوفياتي ، في عام 1961 طار يو غاغارين إلى الفضاء ، وسرعان ما تم إطلاق أول قمر صناعي للاتصالات "مولنيا" إلى المدار - وهكذا بدأ عصر الاتصالات الفضائية. أول قناة فضائية في الاتحاد الروسي للإنترنت (موسكو - هامبورغ) استخدمت القمر الصناعي الثابت بالنسبة للأرض "Raduga" (1993). يبلغ قطر هوائي INTELSAT القياسي 30 مترًا وزاوية إشعاع تبلغ 0،01. تستخدم القنوات الفضائية نطاقات التردد المدرجة في الجدول 7.6.
| نطاق | الوصلة الهابطة [جيجاهرتز] | الإرسال [GHz] | مصادر التداخل |
|---|---|---|---|
| من عند | 3,7-4,2 | 5,925-6,425 | تدخل الأرض |
| كو | 11,7-12,2 | 14,0-14,5 | تمطر |
| كا | 17,7-21,7 | 27,5-30,5 | تمطر |
يتم الإرسال دائمًا بتردد أعلى من استقبال الإشارة من القمر الصناعي.
النطاق ليس "مأهولًا" بعد بكثافة كبيرة ، بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لهذا النطاق ، يمكن أن تكون الأقمار الصناعية بعيدة عن بعضها بدرجة واحدة. يمكن تجاوز الحساسية لفوضى المطر باستخدام محطتي استقبال أرضيتين متباعدتين على نطاق واسع (الأعاصير محدودة الحجم). يمكن أن يحتوي القمر الصناعي على العديد من الهوائيات الموجهة إلى مناطق مختلفة من سطح الأرض. يمكن أن يصل حجم بقعة "التوهج" لمثل هذا الهوائي على الأرض إلى مئات الكيلومترات. يحتوي القمر الصناعي النموذجي على 12-20 جهاز إرسال واستقبال (أجهزة إرسال واستقبال) ، لكل منها عرض نطاق يتراوح بين 36 و 50 ميجاهرتز ، مما يجعل من الممكن تكوين تدفق بيانات يبلغ 50 ميجابت / ثانية. يمكن أن يستخدم اثنان من أجهزة الإرسال والاستقبال استقطابات إشارة مختلفة أثناء العمل على نفس التردد. هذه الإنتاجية كافية لاستقبال 1600 قناة هاتفية عالية الجودة (32 كيلوبت في الثانية). تستخدم الأقمار الصناعية الحديثة تقنية إرسال ذات فتحة ضيقة VSAT (محطات ذات فتحة صغيرة جدًا). بالنسبة لهذه الهوائيات ، يبلغ قطر بقعة "التوهج" على سطح الأرض حوالي 250 كم. تستخدم المحطات الأرضية هوائيات بقطر متر واحد وطاقة خرج تبلغ حوالي 1 وات. في هذه الحالة ، القناة الفضائية لها الإنتاجية 19.2 كيلوبت في الثانية ، ومن القمر الصناعي - أكثر من 512 كيلوبت في الثانية. لا يمكن أن تعمل هذه المحطات مباشرة مع بعضها البعض عبر ساتل اتصالات. لحل هذه المشكلة ، يتم استخدام هوائيات أرضية وسيطة ذات مكاسب عالية ، مما يزيد بشكل كبير من التأخير (ويزيد من تكلفة النظام) ، انظر الشكل. 7.17.
الشكل: 7.17.
لإنشاء قنوات اتصالات دائمة ، يتم استخدام الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض ، معلقة فوق خط الاستواء على ارتفاع حوالي 36000 كم.
من الناحية النظرية ، يمكن لثلاثة أقمار صناعية من هذا القبيل توفير الاتصالات لكامل سطح الأرض المأهول تقريبًا (انظر الشكل 7.18).
الشكل: 7.18.
في الواقع ، يفيض المدار الثابت بالنسبة للأرض بالأقمار الصناعية من مختلف الأغراض والجنسيات. عادةً ما يتم تمييز الأقمار الصناعية بخط الطول الجغرافي للأماكن التي تعلق عليها. في المستوى الحالي للتطور التكنولوجي ، من غير المعقول وضع الأقمار الصناعية بالقرب من 2 0. وبالتالي ، من المستحيل اليوم وضع أكثر من 360/2 \u003d 180 قمرًا صناعيًا ثابتًا بالنسبة للأرض.
يبدو نظام الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض وكأنه قلادة معلقة في مدار غير مرئي. تقابل درجة زاوية واحدة لمثل هذا المدار حوالي 600 كم. قد يبدو أن هذه مسافة كبيرة. كثافة الأقمار الصناعية في المدار غير متساوية - يوجد العديد منها في خط الطول في أوروبا والولايات المتحدة ، وهناك القليل منها فوق المحيط الهادئ ، فهي ببساطة ليست هناك حاجة إليها هناك. لا تدوم الأقمار الصناعية إلى الأبد ، فعمرها عادة لا يتجاوز 10 سنوات ، فهي تفشل بشكل رئيسي ليس بسبب أعطال المعدات ، ولكن بسبب نقص الوقود لتثبيت موقعها في المدار. بعد الفشل ، تظل الأقمار الصناعية في مكانها ، وتتحول إلى حطام فضائي. يوجد بالفعل الكثير من هذه الأقمار الصناعية ، مع مرور الوقت سيكون هناك المزيد منها. بالطبع ، يمكن الافتراض أن دقة الإطلاق في المدار ستزداد بمرور الوقت وسيتعلم الناس إطلاقها بدقة تصل إلى 100 متر. سيسمح ذلك بوضع 500-1000 قمر صناعي في "مكانة" واحدة (والتي تبدو اليوم غير معقولة تقريبًا ، لأنك بحاجة إلى ترك مساحة لهم مناورات). وهكذا يمكن للإنسانية أن تخلق شيئًا مثل حلقة اصطناعية من زحل ، تتكون بالكامل من أقمار اتصالات ميتة. من غير المحتمل أن يصل الأمر إلى ذلك ، حيث سيتم العثور على طريقة لإزالة أو استعادة الأقمار الصناعية غير العاملة ، على الرغم من أن هذا سيؤدي حتماً إلى زيادة تكلفة خدمات أنظمة الاتصالات هذه.
لحسن الحظ ، لا تتنافس الأقمار الصناعية التي تستخدم نطاقات تردد مختلفة مع بعضها البعض. لهذا السبب ، يمكن أن تكون عدة أقمار صناعية ذات ترددات تشغيل مختلفة في نفس الموقع المداري. من الناحية العملية ، لا يقف الساتل المستقر بالنسبة إلى الأرض ساكنًا ، ولكنه يتحرك على طول مسار (عند رؤيته من الأرض) له شكل رقم 8. يجب أن يتناسب الحجم الزاوي لهذا الشكل ثمانية مع فتحة عمل الهوائي ، وإلا يجب أن يحتوي الهوائي على محرك مؤازر ، والذي يوفر التتبع التلقائي للقمر الصناعي ... بسبب مشاكل الطاقة ، لا يمكن لقمر الاتصالات السلكية واللاسلكية توفير مستوى إشارة عالي. لهذا السبب ، يجب أن يكون للهوائي الأرضي قطر كبير ويجب أن يكون لجهاز الاستقبال مستوى ضوضاء منخفض. هذا مهم بشكل خاص للمناطق الشمالية ، حيث لا يكون الموضع الزاوي للقمر الصناعي فوق الأفق مرتفعًا (مشكلة حقيقية لخطوط العرض فوق 70 0) ، وتمر الإشارة عبر طبقة سميكة إلى حد ما من الغلاف الجوي وتضعف بشكل ملحوظ. يمكن أن تكون الوصلات الساتلية فعالة من حيث التكلفة للمناطق التي تفصل بينها مسافة تزيد عن 400-500 كيلومتر (بافتراض عدم وجود وسائل أخرى) الاختيار الصحيح القمر الصناعي (خط الطول) يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة القناة.
عدد المواقع لوضع الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض محدود. في الآونة الأخيرة ، من المخطط استخدام ما يسمى بالأقمار الصناعية التي تحلق على ارتفاع منخفض للاتصالات ( <1000 км; период обращения ~1 час ). تتحرك هذه الأقمار الصناعية في مدارات إهليلجية ، ولا يمكن لكل منها على حدة أن يضمن قناة ثابتة ، ولكن في المجمل ، يوفر هذا النظام مجموعة كاملة من الخدمات (يعمل كل من الأقمار الصناعية في وضع "التذكر والإرسال"). نظرًا لارتفاع الطيران المنخفض ، يمكن أن تحتوي المحطات الأرضية في هذه الحالة على هوائيات صغيرة وتكلفة منخفضة.
هناك عدة طرق تعمل بها العديد من المحطات الأرضية مع القمر الصناعي. في هذه الحالة، مضاعفة التردد (FDM) ، الوقت (TDM) ، CDMA (الوصول المتعدد بتقسيم الكود) ، ALOHA ، أو طريقة الاستعلام.
يفترض نموذج الطلب أن المحطات الأرضية تتشكل حلقة منطقيةالتي تتحرك على طول العلامة. يمكن للمحطة الأرضية أن تبدأ في الإرسال إلى القمر الصناعي فقط بعد تلقي هذه العلامة.
نظام بسيط ألوها (تم تطويره بواسطة مجموعة نورمان أبرامسون في جامعة هاواي في السبعينيات) يسمح لكل محطة ببدء الإرسال وقتما تشاء. مثل هذا المخطط يؤدي حتما إلى صدامات المحاولات. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أن الجانب المرسل لا يتعرف على التصادم إلا بعد حوالي 270 مللي ثانية. يكفي أن يتزامن الجزء الأخير من حزمة محطة واحدة مع الجزء الأول من محطة أخرى ، ستفقد كلتا الحزمتين وسيتعين إرسالهما مرة أخرى. بعد الاصطدام ، تنتظر المحطة بعض الوقت العشوائي الزائف وتعيد محاولة الإرسال مرة أخرى. توفر خوارزمية الوصول هذه كفاءة استخدام قناة بنسبة 18٪ ، وهو أمر غير مقبول تمامًا لقنوات باهظة الثمن مثل القمر الصناعي. لهذا السبب ، يتم استخدام إصدار المجال من نظام ALOHA بشكل أكثر شيوعًا ، مما يضاعف الكفاءة (تم اقتراحه في عام 1972 من قبل روبرتس). ينقسم الخط الزمني إلى فترات متقطعة تقابل وقت إرسال رتل واحد.
في هذه الطريقة ، لا يمكن للآلة إرسال إطار عندما تريد. ترسل محطة أرضية واحدة (مرجعية) بشكل دوري إشارة خاصة يستخدمها جميع المشاركين للمزامنة. إذا كان طول المجال الزمني متساويًا ، فإن المجال المرقم يبدأ في نقطة زمنية فيما يتعلق بالإشارة أعلاه. نظرًا لأن ساعات المحطات المختلفة تعمل بشكل مختلف ، فإن إعادة المزامنة الدورية ضرورية. مشكلة أخرى هي انتشار زمن انتشار الإشارة لمحطات مختلفة. تبين أن عامل استخدام القناة لخوارزمية الوصول هذه هو (حيث أساس اللوغاريتم الطبيعي). ليس رقمًا كبيرًا جدًا ، لكنه لا يزال ضعف خوارزمية ALOHA المعتادة.
طريقة مضاعفة التردد (FDM) هو الأقدم والأكثر استخدامًا. يمكن استخدام مرسل مستجيب نموذجي بسرعة 36 ميجابت في الثانية لتوليد 500 قناة PCM (تعديل رمز النبض) بسرعة 64 كيلوبت في الثانية ، تعمل كل منها بتردد فريد خاص بها. للقضاء على التداخل ، يجب أن تكون القنوات المجاورة متباعدة بشكل كافٍ في التردد. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري التحكم في مستوى الإشارة المرسلة ، لأنه إذا كانت قدرة الخرج عالية جدًا ، فقد يحدث التداخل في القناة المجاورة. إذا كان عدد المحطات صغيرًا وثابتًا ، فيمكن تخصيص قنوات التردد بشكل دائم. ولكن مع وجود عدد متغير من المحطات أو مع تقلب ملحوظ في الحمل ، يتعين على المرء التحول إلى ديناميكي تخصيص الموارد.
تسمى إحدى آليات هذا التوزيع سبيد، تم استخدامه في الإصدارات الأولى من أنظمة الاتصالات القائمة على INTELSAT. يحتوي كل جهاز مرسل SPADE على 794 قناة PCM مفردة بسرعة 64 كيلوبت في الثانية وقناة إشارات واحدة بسرعة 128 كيلوبت في الثانية. تُستخدم قنوات PCM في أزواج لتوفير اتصال مزدوج كامل. في هذه الحالة ، يبلغ عرض النطاق الترددي للقنوات المنبع والمصب 50 ميجابت في الثانية. تنقسم قناة التشوير إلى 50 مجالاً كل منها 1 مللي ثانية (128 بت). ينتمي كل مجال إلى إحدى المحطات الأرضية ، التي لا يتجاوز عددها 50. عندما تكون المحطة جاهزة للإرسال ، فإنها تختار عشوائيًا قناة غير مستخدمة وتكتب رقم هذه القناة في مجالها التالي 128 بت. إذا حاولت محطتان أو أكثر احتلال نفس القناة ، يحدث تصادم وسيتعين عليهم المحاولة مرة أخرى لاحقًا.
تشبه طريقة تعدد إرسال الوقت طريقة FDM وتستخدم على نطاق واسع في الممارسة العملية. المزامنة للنطاقات مطلوبة هنا أيضًا. يتم ذلك ، كما هو الحال في نظام المجال ALOHA ، باستخدام محطة مرجعية. يمكن تخصيص المجالات للمحطات الأرضية مركزيًا أو لامركزية... ضع في اعتبارك النظام الأعمال (الأقمار الصناعية لتكنولوجيا الاتصالات المتقدمة). يحتوي النظام على 4 قنوات مستقلة (TDM) تبلغ 110 Mbit / s (وصلتان صاعدة ووصيتان هابطة). تم تنظيم كل قناة كإطارات 1 مللي ثانية ، ولكل منها 1728 نطاقًا زمنيًا. تحتوي جميع المجالات المؤقتة على حقل بيانات 64 بت ، مما يجعل من الممكن تنفيذ قناة صوتية بعرض نطاق ترددي 64 كيلوبت في الثانية. يتطلب التحكم في المجال الزمني لتقليل الوقت اللازم لتحريك ناقل إشعاع القمر الصناعي معرفة الموقع الجغرافي للمحطات الأرضية. يتم التحكم في المجالات الزمنية بواسطة إحدى المحطات الأرضية ( MCS - محطة تحكم رئيسية). يعمل نظام ACTS في عملية من ثلاث خطوات. تستغرق كل خطوة 1 مللي ثانية. في الخطوة الأولى ، يستقبل القمر الصناعي إطارًا ويخزنه في مخزن مؤقت جيد 1728. في المرحلة الثانية ، ينسخ الكمبيوتر الموجود على اللوحة كل سجل إدخال إلى المخزن المؤقت للإخراج (ربما لهوائي مختلف). أخيرًا ، يتم إرسال سجل الإخراج إلى المحطة الأرضية.
في البداية ، يتم تخصيص مجال زمني واحد لكل محطة أرضية. للحصول على مجال إضافي ، على سبيل المثال ، لتنظيم قناة هاتفية أخرى ، ترسل المحطة طلب MCS. لهذه الأغراض ، يتم تخصيص قناة تحكم خاصة بسعة 13 طلبًا في الثانية. هناك أيضًا طرق ديناميكية لتخصيص الموارد في TDM (طرق Crowser و Binder و Roberts).
طريقة CDMA (الوصول المتعدد بتقسيم الكود) لا مركزية تمامًا. مثل الأساليب الأخرى ، فإنه لا يخلو من عيوبه. أولاً ، عادةً ما تكون سعة قناة CDMA في وجود ضوضاء ونقص التنسيق بين المحطات أقل مما هي عليه في حالة TDM. ثانيًا ، يتطلب النظام أجهزة عالية السرعة ومكلفة.
تتطور تقنية الشبكات اللاسلكية بسرعة كبيرة. هذه الشبكات ملائمة بشكل أساسي للمركبات المتنقلة. يبدو أن المشروع الواعد هو IEEE 802.11 ، والذي يجب أن يلعب نفس الدور التكاملي لشبكات الراديو مثل 802.3 لـ Ethernet و 802.5 لـ Token Ring. يستخدم 802.11 نفس خوارزمية الوصول وتقليل التصادم مثل 802.3 ، ولكنه يستخدم موجات الراديو بدلاً من كابل التصحيح (الشكل 7.19). يمكن أن تعمل أجهزة المودم المستخدمة هنا أيضًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، وهو أمر جذاب إذا كانت جميع الأجهزة موجودة في غرفة مشتركة.
الشكل: 7.19.
يفترض معيار 802.11 التشغيل بتردد 2.4-2.4835 جيجاهرتز باستخدام تعديل 4FSK / 2FSK
تصنيف الشبكات.
من خلال الانتشار الإقليمي
PAN (شبكة المنطقة الشخصية) هي شبكة شخصية مصممة للتفاعل بين مختلف الأجهزة التي تنتمي إلى نفس المالك.
LAN (شبكة المنطقة المحلية) - شبكات المنطقة المحلية ببنية تحتية مغلقة قبل الوصول إلى موفري الخدمة. يمكن لمصطلح "LAN" أن يصف كلاً من شبكة مكاتب صغيرة وشبكة كبيرة على مستوى المصنع تغطي عدة مئات من الهكتارات. حتى أن المصادر الأجنبية تعطي تقديرًا دقيقًا - حوالي ستة أميال (10 كم) في نصف القطر. الشبكات المحلية هي شبكات من النوع المغلق ، ولا يُسمح بالوصول إليها إلا لعدد محدود من المستخدمين ، الذين يرتبط عملهم في مثل هذه الشبكة ارتباطًا مباشرًا بأنشطتهم المهنية.
CAN (شبكة منطقة الحرم الجامعي) - تربط شبكات المنطقة المحلية للمباني القريبة.
MAN (Metropolitan Area Network) - شبكات المنطقة الحضرية بين المؤسسات داخل مدينة واحدة أو عدة مدن ، وتربط العديد من شبكات المنطقة المحلية.
WAN (شبكة المنطقة الواسعة) - شبكة عالمية تغطي مناطق جغرافية كبيرة ، بما في ذلك كل من الشبكات المحلية وشبكات وأجهزة الاتصالات الأخرى. مثال على WAN هو شبكة ترحيل الإطارات التي من خلالها يمكن لشبكات الكمبيوتر المختلفة "التحدث" مع بعضها البعض. الشبكات العالمية مفتوحة وتركز على خدمة أي مستخدم.
يستخدم مصطلح "شبكة الشركة" أيضًا في الأدبيات للإشارة إلى الترابط بين العديد من الشبكات ، يمكن بناء كل منها على مبادئ تقنية وبرمجيات ومعلومات مختلفة.
حسب نوع التفاعل الوظيفي
خادم عميل ، شبكة مختلطة ، شبكة نظير إلى نظير ، شبكة متعددة الرتب
حسب نوع طوبولوجيا الشبكة
إطار ، حلقة ، حلقة مزدوجة ، نجمة ، شبكة ، شعرية ، خشب ، شجرة سمين
حسب نوع وسيط الإرسال
سلكي (سلك هاتف ، كابل متحد المحور ، زوج مجدول ، كابل ألياف بصرية)
لاسلكي (نقل المعلومات عبر موجات الراديو في نطاق تردد معين)
عن طريق الغرض الوظيفي
شبكات منطقة التخزين ، مزارع الخوادم ، شبكات التحكم في العمليات ، شبكات سوهو ، الشبكات المنزلية
حسب سرعة التروس
سرعة منخفضة (تصل إلى 10 ميجابت / ثانية) ، وسرعة متوسطة (تصل إلى 100 ميجابت / ثانية) ، وعالية السرعة (أكثر من 100 ميجابت / ثانية) ؛
للحفاظ على اتصال دائم
شبكة حزم مثل Fidonet و UUCP ، شبكة عبر الإنترنت مثل الإنترنت و GSM
شبكات تبديل الدوائر
من أهم القضايا في شبكات الكمبيوتر هي قضية التحويل. يشمل مفهوم التحويل ما يلي:
1- آلية توزيع المسار أثناء نقل البيانات
2- الاستخدام المتزامن لقناة الاتصال
سنتحدث عن إحدى طرق حل مشكلة التبديل ، وهي شبكات تبديل الدارات. لكن تجدر الإشارة إلى أن هذه ليست الطريقة الوحيدة لحل المشكلة في شبكات الكمبيوتر. لكن دعنا ننتقل إلى جوهر الأمر. شبكات تبديل الدوائر تشكل بين العقد الطرفية قسمًا ماديًا (قناة) شائعًا وغير قابل للذوبان من الاتصال تمر من خلاله البيانات بنفس السرعة. وتجدر الإشارة إلى أن نفس السرعة تتحقق بسبب عدم وجود "توقف" في أقسام معينة ، لأن الطريق معروف مسبقًا.
إنشاء اتصال في شبكات تبديل الدارات يبدأ دائمًا أولاً ، لأنه لا يمكنك الحصول على طريق إلى الوجهة المطلوبة دون الاتصال. وبعد إنشاء اتصال ، يمكنك نقل البيانات الضرورية بأمان. دعنا نلقي نظرة على فوائد شبكات تبديل الدارات:
1. سرعة نقل البيانات هي نفسها دائما
2. لا يوجد تأخير في العقد أثناء نقل البيانات ، وهو أمر مهم لمختلف الأحداث على الإنترنت (المؤتمرات ، والاتصالات ، وعمليات البث بالفيديو)
حسنًا ، الآن يجب أن أقول بضع كلمات عن أوجه القصور:
1. ليس من الممكن دائمًا إنشاء اتصال ، أي في بعض الأحيان قد تكون الشبكة مشغولة
2. لا يمكننا نقل البيانات على الفور دون إنشاء اتصال أولاً ، أي الوقت ضائع
3. عدم الاستخدام الفعال للغاية لقنوات الاتصال المادية
اسمحوا لي أن أشرح النقص الأخير: عند إنشاء قناة اتصال مادية ، فإننا نشغل الخط بالكامل بالكامل ، ولا نترك فرصة للآخرين للاتصال بها.
بدورها ، تنقسم شبكات تبديل الدارات إلى نوعين ، باستخدام أساليب تكنولوجية مختلفة:
1.تبديل الدائرة على أساس مضاعفة تقسيم التردد (FDM)
مخطط العمل على النحو التالي:
1. يرسل كل مستخدم إشارة إلى مدخلات التبديل
2 تملأ جميع الإشارات ذات المفتاح النطاقات ΔF عن طريق تعديل تردد الإشارة
2-تبديل الدائرة على أساس مضاعفة تقسيم الوقت (TDM)
المبدأ تبديل الدائرة الكهربية على أساس تعدد الإرسال الزمني بسيط بما فيه الكفاية. يقوم على تقسيم الوقت ، أي تتم خدمة كل قناة اتصال بدورها ، ويتم تحديد الفاصل الزمني لإرسال إشارة إلى المشترك بدقة.
3 تبديل الحزمة
تم تصميم تقنية التبديل هذه خصيصًا لنقل حركة مرور الكمبيوتر بكفاءة. أظهرت الخطوات الأولى نحو إنشاء شبكات كمبيوتر تعتمد على تقنية تبديل الدارات أن هذا النوع من التبديل لا يسمح بتحقيق إنتاجية عالية للشبكة بشكل عام. تولد تطبيقات الشبكة النموذجية حركة مرور غير متساوية للغاية ، مع ارتفاع معدل البيانات. على سبيل المثال ، عند الوصول إلى خادم ملفات بعيد ، ينظر المستخدم أولاً في محتويات دليل ذلك الخادم ، والذي ينشئ قدرًا صغيرًا من نقل البيانات. ثم يفتح الملف المطلوب في محرر نصوص ، ويمكن لهذه العملية أن تخلق تبادلًا مكثفًا للبيانات ، خاصةً إذا كان الملف يحتوي على شوائب رسومية ضخمة. بعد عرض عدة صفحات من الملف ، يعمل المستخدم معهم محليًا لبعض الوقت ، الأمر الذي لا يتطلب أي نقل بيانات عبر الشبكة على الإطلاق ، ثم يعيد النسخ المعدلة من الصفحات إلى الخادم - وهذا مرة أخرى يولد نقل بيانات مكثف عبر الشبكة.
يمكن أن تصل نسبة تموج حركة المرور لمستخدم شبكة فردي ، والتي تساوي نسبة متوسط \u200b\u200bمعدل تبادل البيانات إلى أقصى حد ممكن ، إلى 1:50 أو حتى 1: 100. إذا كانت الجلسة الموصوفة تنظم تبديل القناة بين كمبيوتر المستخدم والخادم ، فستكون القناة خاملة معظم الوقت. في الوقت نفسه ، سيتم تعيين إمكانيات التحويل الخاصة بالشبكة لهذا الزوج من المشتركين ولن تكون متاحة لمستخدمي الشبكة الآخرين.
مع تبديل الحزم ، يتم تقسيم جميع الرسائل المرسلة من قبل المستخدم في العقدة المصدر إلى أجزاء صغيرة نسبيًا تسمى الحزم. تذكر أن الرسالة هي جزء مكتمل منطقيًا من البيانات - طلب نقل ملف ، أو رد على هذا الطلب يحتوي على الملف بأكمله ، إلخ. يمكن أن يكون طول الرسائل عشوائيًا ، من بضع بايتات إلى العديد من الميجابايت. على العكس من ذلك ، يمكن أن تكون الحزم أيضًا ذات أطوال متغيرة ، ولكن ضمن حدود ضيقة ، على سبيل المثال ، من 46 إلى 1500 بايت. يتم تزويد كل حزمة برأس يشير إلى معلومات العنوان المطلوبة لتسليم الحزمة إلى عقدة الوجهة ، بالإضافة إلى رقم الحزمة الذي ستستخدمه العقدة الوجهة لتجميع الرسالة (الشكل 3). يتم نقل الحزم عبر الشبكة ككتل مستقلة من المعلومات. تستقبل محولات الشبكة الحزم من العقد الطرفية ، وبناءً على معلومات العنوان ، ترسلها إلى بعضها البعض ، وفي النهاية إلى العقدة الوجهة.
تختلف مفاتيح شبكة الرزم عن مبدلات القنوات من حيث أنها تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت داخلية للتخزين المؤقت للحزم إذا كان منفذ خرج المحول وقت استقبال الحزمة مشغولاً بإرسال حزمة أخرى (الشكل 3). في هذه الحالة ، تكون الحزمة لبعض الوقت في قائمة انتظار الحزم في ذاكرة المخزن المؤقت لمنفذ الإخراج ، وعندما تصل قائمة الانتظار إليها ، يتم إعادة توجيهها إلى المحول التالي. يسمح نظام نقل البيانات هذا بتنعيم تموج حركة المرور على الروابط الأساسية بين المحولات وبالتالي الاستخدام الأكثر كفاءة لها لزيادة إنتاجية الشبكة ككل.
في الواقع ، بالنسبة لزوج من المشتركين ، سيكون من الأفضل تزويدهما بقناة اتصال مبدلة للاستخدام الفردي ، كما هو الحال في شبكات تبديل الدوائر. في هذه الحالة ، سيكون وقت تفاعل هذا الزوج من المشتركين ضئيلًا للغاية ، حيث سيتم نقل البيانات من مشترك إلى آخر دون تأخير. لا يهتم المشتركون بوقت تعطل القناة أثناء توقف الإرسال ؛ من المهم بالنسبة لهم حل مشكلتهم بشكل أسرع. تعمل شبكة تبديل الحزم على إبطاء عملية تفاعل زوج معين من المشتركين ، حيث يمكن لحزمهم الانتظار في المحولات بينما يتم إرسال الحزم الأخرى التي وصلت إلى المحول في وقت سابق على طول الروابط الأساسية.
ومع ذلك ، فإن المقدار الإجمالي لبيانات الكمبيوتر المرسلة بواسطة الشبكة لكل وحدة زمنية باستخدام تقنية تبديل الحزمة سيكون أعلى من تقنية تبديل الدارة. وذلك لأن تموج المشتركين الفرديين ، وفقًا لقانون الأعداد الكبيرة ، يتم توزيعه بمرور الوقت بحيث لا تتطابق قممهم. لذلك ، يتم تحميل عمل المفاتيح باستمرار وبشكل متساوٍ إلى حد ما إذا كان عدد المشتركين الذين تخدمهم كبيرًا حقًا. في التين. يوضح الشكل 4 أن حركة المرور من العقد النهائية إلى المحولات يتم توزيعها بشكل غير متساوٍ بمرور الوقت. ومع ذلك ، فإن المفاتيح الموجودة في المستوى الأعلى من التسلسل الهرمي التي تخدم التوصيلات بين المفاتيح السفلية يتم تحميلها بشكل متساوٍ أكثر ، كما أن تدفق الحزم على العمود الفقري الذي يربط المفاتيح العلوية له أقصى استخدام تقريبًا. يعمل التخزين المؤقت على تهدئة التموج ، وبالتالي تكون نسبة التموج على روابط الاتصال الرئيسي أقل بكثير من نسبة قنوات الوصول للمشتركين - يمكن أن تكون 1:10 أو حتى 1: 2.
تم إثبات الكفاءة الأعلى لشبكات تبديل الرزم مقارنةً بشبكات تبديل الدارات (مع عرض نطاق ترددي متساوٍ لقنوات الاتصال) في الستينيات من القرن الماضي تجريبيًا وبمساعدة نمذجة المحاكاة. يعتبر القياس مع أنظمة التشغيل متعددة البرامج مناسبًا هنا. يستغرق كل برنامج فردي في مثل هذا النظام وقتًا أطول في التنفيذ مقارنةً بنظام البرنامج الواحد ، عندما يتم تخصيص كل وقت المعالج حتى اكتمال البرنامج. ومع ذلك ، فإن العدد الإجمالي للبرامج المنفذة لكل وحدة زمنية أكبر في نظام متعدد البرامج منه في نظام برنامج واحد.
تعمل شبكة تبديل الحزمة على إبطاء تفاعل زوج معين من المشتركين ، ولكنها تزيد من عرض النطاق الترددي للشبكة ككل.
زمن انتقال مصدر الإرسال:
· وقت نقل الرؤوس.
· التأخيرات الناتجة عن الفترات الفاصلة بين إرسال كل حزمة تالية.
التأخيرات في كل مفتاح:
وقت التخزين المؤقت للحزم ؛
وقت التبديل ، ويتكون من:
o وقت انتظار الحزم في قائمة الانتظار (متغير) ؛
o وقت نقل الحزم إلى منفذ الإخراج.
فوائد تبديل الحزم
1. إنتاجية عالية للشبكة بشكل عام أثناء إرسال حركة مرور متقطعة.
2. القدرة على إعادة التوزيع الديناميكي لعرض النطاق الترددي لقنوات الاتصال المادية بين المشتركين وفقًا للاحتياجات الحقيقية لحركة المرور الخاصة بهم.
عيوب تبديل الحزم
1. عدم اليقين من معدل نقل البيانات بين مشتركي الشبكة بسبب حقيقة أن التأخيرات في قوائم الانتظار المؤقتة لمفاتيح الشبكة تعتمد على إجمالي حمل الشبكة.
2. القيمة المتغيرة لتأخير حزم البيانات ، والتي يمكن أن تكون طويلة جدًا في لحظات ازدحام الشبكة الفوري.
3. فقدان البيانات المحتمل بسبب فيضان المخزن المؤقت.
في الوقت الحالي ، يتم تطوير وتنفيذ الأساليب بنشاط للتغلب على هذه العيوب ، والتي تعتبر حادة بشكل خاص للحركة الحساسة للتأخير ، والتي تتطلب معدل إرسال ثابت. تسمى هذه الأساليب تقنيات جودة الخدمة (QoS).
تسمح شبكات التبديل بالرزم ، التي يتم فيها تنفيذ طرق ضمان جودة الخدمة ، بالانتقال المتزامن لأنواع مختلفة من حركة المرور ، بما في ذلك تلك المهمة مثل الهاتف والكمبيوتر. لذلك ، تعتبر طرق تبديل الحزم اليوم أكثر الطرق الواعدة لبناء شبكة متقاربة توفر خدمات عالية الجودة للمشتركين من أي نوع. ومع ذلك ، لا يمكن استبعاد طرق تبديل الدارات. اليوم ، لا تعمل فقط بنجاح في شبكات الهاتف التقليدية ، ولكنها تستخدم أيضًا على نطاق واسع لتشكيل اتصالات دائمة عالية السرعة في ما يسمى الشبكات الأساسية (الأساسية) لتقنيات SDH و DWDM ، والتي تُستخدم لإنشاء قنوات فعلية بين مفاتيح شبكات الهاتف أو الكمبيوتر. في المستقبل ، من الممكن تمامًا أن تظهر تقنيات التبديل الجديدة ، بشكل أو بآخر ، تجمع بين مبادئ تبديل الحزمة والقناة.
4.VPN (eng. شبكة خاصة افتراضية - الشبكة الخاصة الافتراضية) هو اسم عام للتقنيات التي تسمح بتوفير اتصال شبكة واحد أو أكثر (شبكة منطقية) عبر شبكة أخرى (على سبيل المثال ، الإنترنت). على الرغم من حقيقة أن الاتصالات تتم عبر شبكات ذات مستوى ثقة أقل غير معروف (على سبيل المثال ، عبر الشبكات العامة) ، فإن مستوى الثقة في الشبكة المنطقية المنشأة لا يعتمد على مستوى الثقة في الشبكات الأساسية بسبب استخدام أدوات التشفير (التشفير ، والمصادقة ، والبنية التحتية للمفتاح العام ، للحماية من التكرار والتغييرات في الرسائل المنقولة عبر الشبكة المنطقية).
اعتمادًا على البروتوكولات المستخدمة والغرض ، يمكن أن توفر VPN اتصالات من ثلاثة أنواع: عقدة عقدة,شبكة العقدة و صافي صافي... عادةً ما يتم نشر شبكات VPN على مستويات ليست أعلى من الشبكة ، نظرًا لأن استخدام التشفير على هذه المستويات يسمح باستخدام بروتوكولات النقل (مثل TCP و UDP) دون تغيير.
يشير مستخدمو Microsoft Windows بمصطلح VPN إلى أحد تطبيقات الشبكة الافتراضية - PPTP ، وغالبًا ما يتم استخدامه ليس لإنشاء شبكات خاصة.
في أغلب الأحيان ، لإنشاء شبكة افتراضية ، يتم تغليف PPP في بروتوكول آخر - IP (تستخدم هذه الطريقة تنفيذ PPTP - بروتوكول الاتصال النفقي من نقطة إلى نقطة) أو Ethernet (PPPoE) (على الرغم من وجود اختلافات أيضًا). تم استخدام تقنية VPN مؤخرًا ليس فقط لإنشاء شبكات خاصة بأنفسهم ، ولكن أيضًا من قبل بعض موفري "الميل الأخير" في فضاء ما بعد الاتحاد السوفيتي لتوفير الوصول إلى الإنترنت.
من خلال التنفيذ والاستخدام المناسبين لبرنامج خاص ، يمكن لشبكة VPN توفير مستوى عالٍ من تشفير المعلومات المرسلة. مع تكوين جميع المكونات بشكل صحيح ، تضمن تقنية VPN عدم الكشف عن الهوية على الويب.
تتكون الشبكة الظاهرية الخاصة من جزأين: شبكة "داخلية" (مسيطر عليها) ، يمكن أن يكون هناك العديد منها ، وشبكة "خارجية" ، يمر من خلالها الاتصال المغلف (عادةً الإنترنت). من الممكن أيضًا الاتصال بشبكة افتراضية لجهاز كمبيوتر منفصل. يتم توصيل المستخدم البعيد بشبكة VPN من خلال خادم وصول متصل بالشبكات الداخلية والخارجية (العامة). عند الاتصال بمستخدم بعيد (أو عند إنشاء اتصال بشبكة آمنة أخرى) ، يتطلب خادم الوصول عملية تعريف ثم عملية مصادقة. بعد اجتياز كلا العمليتين بنجاح ، يتم تمكين المستخدم البعيد (الشبكة البعيدة) للعمل على الشبكة ، أي أن عملية التفويض تتم. يمكن تصنيف حلول VPN وفقًا لعدة معايير رئيسية:
[عدل] حسب درجة أمان البيئة المستخدمة
محمي
الإصدار الأكثر شيوعًا من الشبكات الافتراضية الخاصة. بمساعدتها ، من الممكن إنشاء شبكة موثوقة وآمنة تعتمد على شبكة غير موثوقة ، وعادة ما تكون الإنترنت. من أمثلة شبكات VPN الآمنة: IPSec و OpenVPN و PPTP.
الأمناء
يتم استخدامها في الحالات التي يمكن فيها اعتبار وسيط الإرسال موثوقًا به ويكون ضروريًا فقط لحل مشكلة إنشاء شبكة فرعية افتراضية داخل شبكة أكبر. أصبحت المخاوف الأمنية غير ذات صلة. ومن أمثلة حلول VPN هذه: تبديل التسمية متعدد البروتوكولات (MPLS) و L2TP (بروتوكول نفق الطبقة الثانية) (بشكل أكثر دقة ، تحول هذه البروتوكولات مهمة ضمان الأمان للآخرين ، على سبيل المثال L2TP ، كقاعدة عامة ، يتم استخدامها جنبًا إلى جنب مع IPSec).
[عدل] عن طريق التنفيذ
في شكل برامج وأجهزة خاصة
يتم تنفيذ شبكة VPN باستخدام مجموعة خاصة من البرامج والأجهزة. يوفر هذا التنفيذ أداءً عاليًا ، وكقاعدة عامة ، درجة عالية من الأمان.
كحل برمجي
استخدم جهاز كمبيوتر شخصي مع برنامج خاص لتوفير وظائف VPN.
حل متكامل
توفر وظيفة VPN معقدًا يحل أيضًا مشاكل تصفية حركة مرور الشبكة وتنظيم جدار الحماية وضمان جودة الخدمة.
[تحرير] عن طريق التعيين
يتم استخدامها لتوحيد العديد من الفروع الموزعة لمؤسسة واحدة في شبكة واحدة آمنة ، وتبادل البيانات عبر قنوات الاتصال المفتوحة.
الوصول عن بعد VPN
يتم استخدامها لإنشاء قناة آمنة بين جزء من شبكة الشركة (المكتب المركزي أو الفرع) ومستخدم واحد ، أثناء العمل من المنزل ، يتصل بموارد الشركة من كمبيوتر منزلي أو كمبيوتر محمول للشركة أو هاتف ذكي أو كشك إنترنت.
تُستخدم للشبكات التي يتصل بها المستخدمون "الخارجيون" (مثل العملاء أو العملاء). مستوى الثقة فيهم أقل بكثير مما هو عليه في موظفي الشركة ؛ لذلك ، من الضروري توفير "خطوط" حماية خاصة ، تمنع أو تقيد وصول هؤلاء إلى المعلومات السرية ذات القيمة الخاصة.
يتم استخدامه لتوفير الوصول إلى الإنترنت من قبل مزودي الخدمة ، عادة عندما يكون العديد من المستخدمين متصلين عبر قناة مادية واحدة.
العميل / الخادم VPN
يحمي البيانات المرسلة بين عقدتين (وليس شبكات) على شبكة الشركة. خصوصية هذا الخيار هي أن VPN مبنية بين العقد التي هي ، كقاعدة عامة ، في نفس قطاع الشبكة ، على سبيل المثال ، بين محطة عمل وخادم. تظهر هذه الحاجة غالبًا في الحالات التي يلزم فيها إنشاء عدة شبكات منطقية في شبكة فعلية واحدة. على سبيل المثال ، عندما تحتاج إلى تقسيم حركة المرور بين القسم المالي وقسم الموارد البشرية ، والوصول إلى الخوادم الموجودة في نفس القطاع المادي. يشبه هذا الخيار تقنية VLAN ، ولكنه يستخدم التشفير بدلاً من فصل حركة المرور.
[تحرير] حسب نوع البروتوكول
هناك تطبيقات للشبكات الخاصة الافتراضية لـ TCP / IP و IPX و AppleTalk. ولكن يوجد اليوم اتجاه نحو الانتقال العام إلى بروتوكول TCP / IP ، والغالبية العظمى من حلول VPN تدعمه. غالبًا ما يتم اختيار العنونة فيه وفقًا لمعيار RFC5735 ، من نطاق شبكات TCP / IP الخاصة
[تحرير] بواسطة طبقة بروتوكول الشبكة
حسب طبقة بروتوكول الشبكة على أساس التعيين لطبقات النموذج المرجعي لشبكة ISO / OSI.
5. النموذج المرجعي OSI ، الذي يشار إليه أحيانًا باسم مكدس OSI ، هو تسلسل هرمي للشبكة من 7 طبقات (الشكل 1) طورته منظمة التقييس الدولية (ISO). يحتوي هذا النموذج بشكل أساسي على نموذجين مختلفين:
نموذج أفقي يعتمد على البروتوكولات التي توفر آلية للتفاعل بين البرامج والعمليات على الأجهزة المختلفة
نموذج عمودي يعتمد على الخدمات التي تقدمها الطبقات المتجاورة لبعضها البعض على نفس الجهاز
في النموذج الأفقي ، يتطلب البرنامجان بروتوكول مشترك لتبادل البيانات. في العمودية ، تتواصل الطبقات المجاورة باستخدام واجهات برمجة التطبيقات.
معلومات مماثلة.
تشترك شبكات تبديل الدارات في العديد من الخصائص المهمة ، بغض النظر عن نوع تعدد الإرسال الذي تستخدمه.
تتطلب شبكات التحويل الديناميكي إجراءً أوليًا لإنشاء اتصال بين المشتركين. لهذا ، يتم إرسال عنوان المشترك المسمى إلى الشبكة ، التي تمر عبر المحولات وتكوينها لنقل البيانات اللاحقة. يتم توجيه طلب الاتصال من محول إلى آخر ويصل في النهاية إلى الطرف المطلوب. قد ترفض الشبكة إنشاء اتصال إذا تم بالفعل استنفاد سعة قناة الإخراج المطلوبة. بالنسبة لمحول FDM ، تكون سعة قناة الإخراج مساوية لعدد نطاقات التردد لهذه القناة ، وبالنسبة لمحول TDM ، فهي تساوي عدد الفواصل الزمنية التي يتم تقسيم دورة القناة إليها. ترفض الشبكة أيضًا الاتصال إذا كان المشترك المطلوب قد أنشأ بالفعل اتصالاً بشخص آخر. في الحالة الأولى ، يقولون أن لوحة التبديل مشغولة ، وفي الحالة الثانية ، المشترك. يعتبر رفض الاتصال من عيوب تبديل الدائرة.
إذا كان من الممكن إنشاء الاتصال ، فسيتم تخصيص عرض نطاق ثابت في شبكات FDM أو عرض نطاق ثابت في شبكات TDM. تظل هذه القيم دون تغيير طوال فترة الاتصال. يعد النطاق الترددي المضمون للشبكة بمجرد إنشاء الاتصال خاصية أساسية مطلوبة للتطبيقات مثل الصوت أو الصور أو إدارة الأصول في الوقت الفعلي. ومع ذلك ، لا يمكن للشبكات بتبديل الدارات تغيير سعة القناة ديناميكيًا بناءً على طلب المشترك ، مما يجعلها غير فعالة في ظروف حركة الاندفاع.
عيب شبكات تبديل الدارات هو استحالة استخدام معدات المستخدم التي تعمل بسرعات مختلفة. تعمل الأجزاء الفردية من الارتباط المتسلسل بنفس السرعة لأن شبكات تبديل الدارات لا تخزن بيانات المستخدم مؤقتًا.
تعد شبكات التبديل بالدائرة مناسبة تمامًا لتبديل تدفقات البيانات ذات السرعة الثابتة ، عندما لا تكون وحدة التبديل عبارة عن بايت واحد أو حزمة بيانات ، ولكنها تدفق بيانات متزامن طويل الأجل بين مشتركين. لمثل هذه التدفقات ، تضيف شبكات تبديل الدارات حدًا أدنى من الحمل لتوجيه البيانات عبر الشبكة باستخدام موضع الوقت لكل بت من التدفق كعنوان وجهتها في محولات الشبكة.
عملية مزدوجة كاملة تعتمد على تقنيات FDM و TDM و WDM
اعتمادًا على اتجاه نقل البيانات المحتمل ، يتم تقسيم طرق نقل البيانات عبر خط اتصال إلى الأنواع التالية:
o الإرسال البسيط - يتم الإرسال عبر خط الاتصال في اتجاه واحد فقط ؛
o أحادي الاتجاه - يتم الإرسال في كلا الاتجاهين ، ولكن بالتناوب في الوقت المناسب. مثال على هذا الإرسال هو تقنية Ethernet ؛
o مزدوج - يتم الإرسال في وقت واحد في اتجاهين.
وضع الازدواج هو الطريقة الأكثر تنوعًا وفعالية لتشغيل قناة. إن أبسط خيار لتنظيم الوضع المزدوج هو استخدام قناتين ماديتين مستقلتين (زوجان من الموصلات أو ألياف بصرية) في الكبل ، يعمل كل منهما في الوضع البسيط ، أي ينقل البيانات في اتجاه واحد. هذه هي الفكرة من وراء تنفيذ عملية الطباعة على الوجهين في العديد من تقنيات الشبكات ، مثل Fast Ethernet أو ATM.
في بعض الأحيان يكون مثل هذا الحل البسيط غير متوفر أو غير فعال. يحدث هذا غالبًا في الحالات التي توجد فيها قناة مادية واحدة فقط لتبادل البيانات على الوجهين ، ويكون تنظيم الثانية مرتبطًا بتكاليف عالية. على سبيل المثال ، عند تبادل البيانات باستخدام أجهزة المودم عبر شبكة الهاتف ، يكون لدى المستخدم قناة اتصال مادية واحدة فقط مع PBX - خط ثنائي الأسلاك ، ولا يُنصح بشراء الثانية. في مثل هذه الحالات ، يتم تنظيم عملية الإرسال المزدوج الكامل على أساس تقسيم القناة إلى قناتين فرعيتين منطقيتين باستخدام تقنيات FDM أو TDM.
تستخدم أجهزة المودم لتنظيم عملية الطباعة على الوجهين على خط ثنائي الأسلاك تقنية FDM. تعمل المودمات التي تستخدم تعديل التردد على أربعة ترددات: ترددين لتشفير الآحاد والأصفار في اتجاه واحد ، والترددان الآخران لإرسال البيانات في الاتجاه المعاكس.
مع التشفير الرقمي ، يتم تنظيم وضع الإرسال المزدوج على خط من سلكين باستخدام تقنية TDM. تُستخدم بعض الفواصل الزمنية لإرسال البيانات في اتجاه واحد ، والبعض الآخر للإرسال في الاتجاه الآخر. عادةً ما يتم تبديل الفترات الزمنية في اتجاهين متعاكسين ، وهذا هو سبب الإشارة إلى هذه الطريقة أحيانًا باسم الإرسال "بينج بونج". يعتبر تقسيم خط TDM نموذجيًا ، على سبيل المثال ، للشبكات الرقمية للخدمات المتكاملة (ISDN) عند النهايات ثنائية الأسلاك للمشترك.
في كبلات الألياف الضوئية ، عند استخدام أحد الألياف الضوئية ، لتنظيم طريقة التشغيل على الوجهين ، يتم استخدام نقل البيانات في اتجاه واحد باستخدام حزمة ضوئية بطول موجة واحد ، وفي الاتجاه المعاكس - طول موجة آخر. تنتمي هذه التقنية إلى طريقة FDM ، ولكن تسمى للكابلات الضوئية مضاعفة تقسيم الموجة (WDM). يستخدم WDM أيضًا لزيادة معدل البيانات في اتجاه واحد ، وعادةً ما يستخدم من 2 إلى 16 قناة.
تبديل الحزمة
مبادئ تبديل الحزم
تحويل الحزم عبارة عن تقنية تبديل المشترك تم تصميمها خصيصًا لنقل حركة مرور الكمبيوتر بكفاءة. أظهرت التجارب التي أُجريت على إنشاء شبكات الكمبيوتر الأولى القائمة على تقنية تبديل الدارات أن هذا النوع من التبديل لا يسمح بتحقيق عرض نطاق ترددي عالي للشبكة بشكل عام. يتمثل جوهر المشكلة في حركة المرور السريعة التي تولدها تطبيقات الشبكة النموذجية. على سبيل المثال ، عند الوصول إلى خادم ملفات بعيد ، ينظر المستخدم أولاً في محتويات دليل ذلك الخادم ، والذي ينشئ قدرًا صغيرًا من نقل البيانات. ثم يفتح الملف المطلوب في محرر نصوص ، ويمكن لهذه العملية أن تخلق تبادلًا مكثفًا للبيانات ، خاصة إذا كان الملف يحتوي على شوائب رسومية ضخمة. بعد عرض عدة صفحات من الملف ، يعمل المستخدم معهم محليًا لبعض الوقت ، مما لا يتطلب نقل البيانات عبر الشبكة إطلاقًا ، ثم يُعيد النسخ المعدلة من الصفحات إلى الخادم - وهذا مرة أخرى يولد نقلًا مكثفًا للبيانات عبر الشبكة.
يمكن أن تكون نسبة تموج حركة المرور لمستخدم شبكة فردي ، والتي تساوي نسبة متوسط \u200b\u200bمعدل تبادل البيانات إلى أقصى حد ممكن ، 1:50 أو 1: 100. إذا كانت الجلسة الموصوفة تنظم تبديل القناة بين كمبيوتر المستخدم والخادم ، فستكون القناة في معظم الأوقات خاملة. في الوقت نفسه ، سيتم استخدام إمكانات التحويل الخاصة بالشبكة - سيتم شغل بعض الفترات الزمنية أو نطاقات التردد الخاصة بالمفاتيح ولن تكون متاحة لمستخدمي الشبكة الآخرين.
في تبديل الحزم ، يتم تقسيم جميع الرسائل المرسلة من قبل مستخدم الشبكة عند العقدة المصدر إلى أجزاء صغيرة نسبيًا تسمى الحزم. تذكر أن الرسالة هي جزء مكتمل منطقيًا من البيانات - طلب لنقل ملف ، ورد على هذا الطلب يحتوي على الملف بأكمله ، وما إلى ذلك. يمكن أن تكون الرسائل ذات طول عشوائي ، من بضع بايتات إلى العديد من الميجابايت. على العكس من ذلك ، يمكن أن تكون الحزم أيضًا ذات أطوال متغيرة ، ولكن ضمن حدود ضيقة ، على سبيل المثال ، من 46 إلى 1500 بايت. يتم تزويد كل حزمة برأس يشير إلى معلومات العنوان المطلوبة لتسليم الحزمة إلى عقدة الوجهة ، بالإضافة إلى رقم الحزمة الذي ستستخدمه العقدة الوجهة لتجميع الرسالة (الشكل 2.29). يتم نقل الحزم عبر الشبكة كوحدات معلومات مستقلة. تستقبل محولات الشبكة الحزم من العقد الطرفية ، وبناءً على معلومات العنوان ، ترسلها إلى بعضها البعض ، وفي النهاية إلى العقدة الوجهة.
الشكل: 2.29. تقسيم الرسالة إلى حزم
تختلف محولات شبكة الحزم عن محولات القنوات من حيث أنها تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت داخلية لتخزين الحزم مؤقتًا إذا كان منفذ إخراج المحول في وقت استلام الحزمة مشغولاً بإرسال حزمة أخرى (الشكل 2.30). في هذه الحالة ، تكون الحزمة لبعض الوقت في قائمة انتظار الحزم في ذاكرة المخزن المؤقت لمنفذ الإخراج ، وعندما تصل قائمة الانتظار إليها ، يتم إعادة توجيهها إلى المحول التالي. يسمح مخطط نقل البيانات هذا بتخفيف تموجات حركة المرور على الروابط الأساسية بين المحولات وبالتالي استخدامها بأكثر الطرق فعالية لزيادة عرض النطاق الترددي للشبكة ككل.
الشكل: 2.30 تموج تجانس حركة المرور في شبكة تبديل الحزم
في الواقع ، بالنسبة لزوج من المشتركين ، سيكون من الأفضل تزويدهما بقناة اتصال مبدلة للاستخدام الفردي ، كما هو الحال في شبكات تبديل الدوائر. بهذه الطريقة ، سيكون وقت التفاعل لهذا الزوج من المشتركين ضئيلاً للغاية ، حيث سيتم نقل البيانات من مشترك إلى آخر دون تأخير. لا يهتم المشتركون بوقت تعطل القناة أثناء توقف الإرسال ؛ فمن المهم بالنسبة لهم حل مشكلتهم بسرعة. تعمل شبكة تبديل الحزم على إبطاء عملية تفاعل زوج معين من المشتركين ، حيث يمكن أن تنتظر حزمهم في المحولات بينما يتم إرسال الحزم الأخرى التي وصلت إلى المحول مسبقًا على طول روابط الاتصال الرئيسية.
ومع ذلك ، فإن المقدار الإجمالي لبيانات الكمبيوتر المرسلة بواسطة الشبكة لكل وحدة زمنية باستخدام تقنية تبديل الحزمة سيكون أعلى من تقنية تبديل الدارة. وذلك لأن نبضات المشتركين الأفراد يتم توزيعها بمرور الوقت وفقًا لقانون الأعداد الكبيرة. لذلك ، يتم تحميل عمل المفاتيح باستمرار وبشكل متساوٍ إلى حد ما إذا كان عدد المشتركين الذين تخدمهم كبيرًا حقًا. في التين. يوضح الشكل 2.30 أن حركة المرور من العقد النهائية إلى المحولات موزعة بشكل غير متساوٍ بمرور الوقت. ومع ذلك ، فإن المفاتيح الموجودة في المستوى الأعلى من التسلسل الهرمي التي تخدم التوصيلات بين المحولات السفلية يتم تحميلها بشكل متساوٍ أكثر ، كما أن تدفق الحزم على روابط الاتصال الرئيسية التي تربط المفاتيح العلوية به أقصى استخدام تقريبًا.
تم إثبات الكفاءة الأعلى لشبكات تبديل الرزم مقارنةً بشبكات تبديل الدارات (مع عرض نطاق ترددي متساوٍ لقنوات الاتصال) في الستينيات من القرن الماضي تجريبيًا وبمساعدة المحاكاة. يعتبر القياس مع أنظمة التشغيل متعددة البرامج مناسبًا هنا. يستغرق كل برنامج فردي في مثل هذا النظام وقتًا أطول في التنفيذ مقارنة بنظام البرنامج الواحد ، عندما يتم تخصيص كل وقت المعالج للبرنامج حتى يكتمل تنفيذه. ومع ذلك ، فإن العدد الإجمالي للبرامج المنفذة لكل وحدة زمنية أكبر في نظام متعدد البرامج منه في نظام برنامج واحد.
وكالة الإتصالات الفيدرالية
مؤسسة الموازنة التعليمية الحكومية
التعليم المهني العالي
جامعة موسكو التقنية للاتصالات والمعلوماتية
قسم شبكات الاتصال وأنظمة التبديل
تعليمات منهجية
ومهام التحكم
عن طريق الانضباط
أنظمة التبديل
لطلاب المراسلة لمدة 4 سنوات
(اتجاه 210700 ، الملف الشخصي - SS)
موسكو 2014
خطة UMD للعام الدراسي 2014/2015
تعليمات منهجية والتحكم
عن طريق الانضباط
أنظمة التبديل
جمع: ستيبانوفا IV ، أستاذ
المنشور مقولب. المعتمد في اجتماع الدائرة
شبكات الاتصال وأنظمة التحويل
المراجع Malikova E.E. ، أستاذ مشارك
تعليمات الدورة العامة
تم دراسة تخصص "أنظمة التبديل" الجزء الثاني في الفصل الدراسي الثاني من السنة الرابعة من قبل طلاب كلية المراسلات التخصص 210406 \u200b\u200bوهو استمرار ومزيد من تعميق الانضباط المماثل الذي درسه الطلاب في الفصل الدراسي السابق.
يبحث هذا الجزء من الدورة في مبادئ تبادل معلومات التحكم والتفاعل بين أنظمة التبديل ، وأساسيات تصميم أنظمة التحويل الرقمي (CSK).
خلال الدورة ، يتم إلقاء محاضرات ومشروع الدورة التدريبية والعمل المخبري. اجتياز الامتحان والدفاع عن مشروع الدورة. يتمثل العمل المستقل في إتقان الدورة التدريبية في إعداد مادة الكتاب المدرسي والوسائل التعليمية الموصى بها في التعليمات المنهجية ، وفي تنفيذ مشروع الدورة.
إذا واجه الطالب صعوبات في دراسة الأدبيات الموصى بها ، فيمكنك الاتصال بقسم شبكات الاتصالات وأنظمة التحويل للحصول على المشورة اللازمة. للقيام بذلك ، يجب أن تشير الرسالة إلى عنوان الكتاب وسنة النشر والصفحة التي تم ذكر المادة غير الواضحة فيها. يجب دراسة الدورة بالتسلسل ، موضوعًا بموضوع ، على النحو الموصى به في الإرشادات. بمثل هذه الدراسة ، يجب أن تنتقل إلى القسم التالي من الدورة التدريبية بعد إجابتك على جميع أسئلة التحكم التي تمثل أسئلة عن تذاكر الاختبار وحل المشكلات الموصى بها.
يوضح الجدول 1 توزيع الوقت في ساعات الطالب لدراسة تخصص "تبديل الأنظمة" ، الجزء 2.
قائمة المراجع
الأساسية
1. Goldstein BS أنظمة التحويل. - SPb: BHV - Saint Petersburg، 2003. - 318 صفحة: مريض.
2. Lagutin V. S. ، Popova A. G. ، Stepanova I. V. الأنظمة الرقمية لتبديل القنوات في شبكات الاتصالات. - م ، 2008 - 214 ثانية.
إضافي
3.Lagutin V.S. ، Popova A.G. ، ستيبانوفا IV. النظام الفرعي لمستخدم المهاتفة لتشوير القناة المشتركة. - م. "الإذاعة والتواصل" 1998. - 58 ص.
4. Lagutin V.S.، Popova A.G.، Stepanova I.V. تطور الخدمات الذكية في الشبكات المتقاربة. - م ، 2008. - 120 ثانية.
قائمة الأعمال المعملية
1. التشوير 2ВСК و R 1.5 ، سيناريو تبادل الإشارات بين مقسمي هاتف أوتوماتيكي.
2. إدارة بيانات المشترك على بدالة هاتفية رقمية. تحليل رسائل التنبيه لمبادلة الهاتف الرقمي الآلي.
إرشادات أقسام الدورة
ميزات بناء أنظمة تحويل القنوات الرقمية
من الضروري دراسة ميزات أنظمة تبديل القنوات باستخدام مثال التبادل الهاتفي التلقائي الرقمي من نوع EWSD. النظر في خصائص ووظائف وحدات وصول المشترك الرقمي DLU ، وتنفيذ وصول المشترك عن بعد. ضع في اعتبارك خصائص ووظائف مجموعة خط LTG. ادرس إنشاء مجال التبديل والعملية النموذجية لإنشاء اتصال.
تم تطوير نظام التبديل الرقمي EWSD (نظام التبديل الإلكتروني الرقمي) بواسطة شركة سيمنز كنظام تبديل دارة عالمي لشبكات الهاتف العامة. يتمتع نظام EWSD بسعة تحويل تبلغ 25200 إرلانج. يمكن أن يصل عدد المكالمات المقدمة في CNN إلى مليون مكالمة. يتيح لك نظام EWSD ، عند استخدامه كمقسم PBX ، توصيل ما يصل إلى 250 ألف خط مشترك. يسمح مركز الاتصالات القائم على هذا النظام بتبديل ما يصل إلى 60 ألف خط رئيسي. تسمح المقسمات الهاتفية في تصميم الحاويات بالاتصال من عدة مئات إلى 6000 مشترك عن بعد. يتم إنتاج مراكز التبديل لشبكات الاتصال الخلوي وتنظيم الاتصالات الدولية. هناك الكثير من الفرص لتنظيم مسارات الاختيار الثاني: ما يصل إلى سبعة مسارات للاختيار المباشر بالإضافة إلى مسار واحد للاختيار الأخير. يمكن تخصيص ما يصل إلى 127 منطقة تعريفة. في غضون يوم واحد ، يمكن تغيير التعرفة حتى ثماني مرات. توفر معدات التوليد درجة عالية من الثبات لتسلسلات التردد المتولدة:
في الوضع المتزامن - 1 10-9 ، في الوضع المتزامن –1 10-11.
تم تصميم نظام EWSD للاستخدام مع مصادر طاقة -60 فولت أو -48 فولت. يسمح بتغيير درجة الحرارة في نطاق 5-40 درجة مئوية عند رطوبة 10-80٪.
تنقسم أجهزة EWSD إلى خمسة أنظمة فرعية رئيسية (انظر الشكل 1): وحدة المشترك الرقمية (DLU) ؛ مجموعة خطية (LTG) ؛ مجال التبديل (SN) ؛ التحكم في شبكة تشوير القنوات المشتركة (CCNC) ؛ معالج التنسيق (CP). يحتوي كل نظام فرعي على معالج دقيق واحد على الأقل ، معين GP. تُستخدم أنظمة التشوير R1.5 (النسخة الأجنبية R2) عبر قناة التشوير المشتركة # 7 SS7 و EDSS1. وحدات المشترك الرقمي DLU يخدم: خطوط المشترك التناظرية ؛ خطوط المشتركين لمستخدمي الشبكات الرقمية للخدمات المتكاملة (ISDN) ؛ المحطات الفرعية للمكاتب التناظرية (PBX) ؛ مقسم رقمي. توفر كتل DLU القدرة على توصيل الهواتف التناظرية والرقمية ومحطات ISDN متعددة الوظائف. يتم تزويد مستخدمي ISDN بقنوات (2B + D) ، حيث B \u003d 64 kbit / s - قناة قياسية لمعدات PCM30 / 32 ، قناة إشارة D بمعدل 16 kbit / s. لنقل المعلومات بين EWSD وأنظمة التحويل الأخرى ، تُستخدم خطوط التوصيل الرقمية الأولية (DSL ، الإنجليزية РДС) - (30V + 1D + التزامن) بمعدل إرسال 2048 كيلوبت / ثانية (أو بمعدل 1544 كيلوبت / ثانية في الولايات المتحدة الأمريكية).
 |
رسم بياني 1. مخطط كتلة لنظام تبديل EWSD
يمكن استخدام وضع DLU المحلي أو البعيد. يتم تثبيت وحدات DLU البعيدة في أماكن تركيز المشتركين. في الوقت نفسه ، يتم تقليل طول خطوط المشتركين ، وتتركز حركة المرور على الخطوط الرقمية ، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف تنظيم شبكة التوزيع وتحسين جودة الإرسال.
فيما يتعلق بخطوط المشتركين ، تعتبر مقاومة الحلقة تصل إلى 2 كيلو أوم ومقاومة العزل - حتى 20 كيلو أوم. يمكن أن يستقبل نظام التحويل نبضات اتصال من جهاز الاتصال ، تصل بمعدل 5-22 نبضة / ثانية. يتم استقبال إشارات الاتصال بالتردد وفقًا لتوصية CCITT REC.Q.23.
يتم ضمان مستوى عالٍ من الموثوقية من خلال: توصيل كل وحدة DLU إلى وحدتي LTG ؛ ازدواجية جميع وحدات DLU مع تقاسم الأحمال ؛ اختبارات المراقبة الذاتية المستمرة. تُستخدم إشارة القناة المشتركة (CCS) في الوقت المحدد للقناة رقم 16 لنقل معلومات التحكم بين وحدات DLU ومجموعات خطوط LTG.
العناصر الرئيسية للوحدة DLU هي (الشكل 2):
وحدات خط المشترك (SLM) من نوع SLMA لتوصيل خطوط المشترك التناظرية ونوع SLMD لتوصيل خطوط مشترك ISDN ؛
واجهتان رقميتان (DIUD) لتوصيل أنظمة الإرسال الرقمي (PDC) بمجموعات الخطوط ؛
وحدتا تحكم (DLUC) تتحكمان في تسلسلات DLU الداخلية ، وتوزعان أو تركز تدفقات الإشارات من وإلى مجموعات المشتركين. لضمان الموثوقية وزيادة الإنتاجية ، تحتوي وحدة DLU على جهازي تحكم DLUC. إنهم يعملون بشكل مستقل عن بعضهم البعض في وضع تقسيم المهام. إذا فشل أول DLUC ، يمكن أن يتولى الثاني السيطرة على جميع المهام ؛
شبكتا تحكم لنقل معلومات التحكم بين وحدات خط المشترك وأجهزة التحكم ؛
وحدة اختبار (TU) لفحص الهواتف والمشتركين والجذوع.
تتغير خصائص DLU عند الانتقال من تعديل إلى آخر. على سبيل المثال ، يوفر إصدار DLUB استخدام وحدات مجموعات المشتركين التناظرية والرقمية مع 16 مجموعة في كل وحدة. يمكن توصيل ما يصل إلى 880 خطًا مشتركًا تناظريًا بوحدة مشترك DLUB منفصلة ، وهي تتصل بـ LTG باستخدام 60 قناة PCM (4096 كيلوبت في الثانية). في هذه الحالة ، يجب أن تكون الخسائر الناتجة عن نقص القنوات صفرًا عمليًا. لتحقيق هذا الشرط ، يجب ألا يتجاوز معدل نقل البيانات DLUB 100 إيرل. إذا اتضح أن متوسط \u200b\u200bالحمل لكل وحدة يزيد عن 100 إيرل ، فيجب تقليل عدد خطوط المشتركين المضمنة في DLUB واحد. يمكن دمج ما يصل إلى 6 وحدات DLUBs في وحدة التحكم عن بعد (RCU).
يوضح الجدول 1 الخصائص التقنية لوحدة المشترك الرقمي لتعديل DLUG الأكثر حداثة.
الجدول 1 الخصائص التقنية لوحدة المشترك الرقمي DLUG
بمساعدة خطوط منفصلة ، يمكن توصيل الهواتف العمومية التي تعمل بقطع النقود المعدنية والمبادلات الهاتفية الأوتوماتيكية التناظرية للإنتاج المكتبي PBX (تبادل الفرع التلقائي الخاص) و PBX الرقمية ذات السعة الصغيرة والمتوسطة.
دعنا ندرج بعضًا من أهم وظائف وحدة مجموعة مشترك SLMA لتوصيل خطوط المشترك التناظرية:
مراقبة الخط لاكتشاف المكالمات الجديدة ؛
امدادات الطاقة DC مع القيم الحالية القابلة للتعديل ؛
المحولات التناظرية إلى الرقمية ومن الرقمية إلى التناظرية ؛
اتصال متماثل لإشارات الرنين ؛
مراقبة الدوائر القصيرة للحلقة والدوائر القصيرة على الأرض ؛
استقبال نبضات طلب العقد والاتصال بالتردد ؛
تغيير قطبية مصدر الطاقة (عكس الأسلاك للهواتف العمومية) ؛
توصيل جانب الخط وجانب المشترك المحدد بمفتاح اختبار متعدد المواضع ، وحماية من الجهد الزائد ؛
فصل إشارات الكلام عن طريق التيار المباشر ؛
تحويل خط اتصال ثنائي الأسلاك إلى خط رباعي الأسلاك.
يتم الوصول إلى كتل الوظائف المجهزة بمعالجاتها الدقيقة الخاصة بها عبر شبكة التحكم DLU. يتم استقصاء الكتل بشكل دوري للتأكد من أنها جاهزة لإرسال الرسائل ، ويتم الوصول إليها مباشرة لنقل الأوامر والبيانات. تدير DLUC أيضًا برامج اختبار ومراقبة لاكتشاف الأخطاء.
توجد أنظمة ناقل DLU التالية: حافلات التحكم ؛ الحافلات 4096 كيلو بايت في الثانية ؛ إطارات كشف التصادم حافلات لإرسال إشارات الرنين ونبضات التعريفة. تتم مزامنة الإشارات المرسلة عبر الحافلات مع نبضات الساعة. تنقل حافلات التحكم معلومات التحكم بمعدل إرسال 187.5 كيلوبت / ثانية ؛ علاوة على ذلك ، يبلغ معدل البيانات الفعال حوالي 136 كيلوبت في الثانية.
تنقل الحافلات 4096 kbit / s الصوت / البيانات من وإلى وحدات خط مشترك SLM. لكل حافلة 64 قناة في كلا الاتجاهين.
تعمل كل قناة بمعدل نقل 64 كيلوبت في الثانية (64 × 64 كيلوبت في الثانية \u003d 4096 كيلوبت في الثانية). تخصيص قنوات ناقل 4096 kbit / s لقنوات PDC ثابت ويتم تحديده عبر DIUD (انظر الشكل 3). يتم تنفيذ توصيل DLU بمجموعات الخطوط من النوع B أو F أو G (على التوالي ، الأنواع LTGB أو LTGF أو LTGG) عبر خطوط متعددة الإرسال تبلغ 2048 كيلوبت / ثانية. يمكن توصيل وحدة DLU بسطحين LTGB ، أو LTGF (B) ، أو وحدتي LTGG.
مجموعة الخط / الجذع (LTG)يشكل السطح البيني بين البيئة الرقمية للعقدة ومجال التبديل الرقمي SN (الشكل 4). تؤدي مجموعات LTG وظائف الإدارة اللامركزية وتحرر معالج تنسيق CP من العمل الروتيني. تكون الاتصالات بين LTG وحقل التبديل المضاعف عبر ارتباط رقمي ثانوي (SDC). معدل نقل SDC من LTG إلى حقل SN والعودة هو 8192 كيلو بت في الثانية (يُختصر بـ 8 ميجابت في الثانية).
تين. 3. مضاعفة ، فك تعدد الإرسال و
نقل معلومات التحكم إلى DLUC
الشكل 4. خيارات مختلفة للوصول إلى LTG
يحتوي كل نظام من أنظمة تعدد الإرسال 8 Mbit / s على 127 فترة زمنية بمعدل 64 kbit / s لكل منها لنقل الحمولة الصافية ، ويتم استخدام فترة زمنية واحدة عند 64 kbit / s للرسائل. يقوم LTG بإرسال واستقبال المعلومات الصوتية عبر كلا جانبي مجال التبديل (SN0 و SN1) ، مع تخصيص المعلومات الصوتية من الكتلة النشطة لحقل التبديل إلى المشترك المقابل. يعتبر الجانب الآخر من حقل SN غير نشط. في حالة حدوث عطل من خلاله ، يبدأ إرسال واستقبال معلومات المستخدم على الفور. جهد إمداد LTG هو + 5V.
تنفذ LTG وظائف معالجة المكالمات التالية:
استقبال وتفسير الإشارات الواردة من خلال الوصلة و
خطوط المشتركين
إرسال معلومات التشوير ؛
نقل النغمات الصوتية.
إرسال واستقبال الرسائل إلى / من معالج التنسيق (CP) ؛
إرسال التقارير إلى معالجات المجموعة (GP) واستلام التقارير منها
مجموعة معالجات LTGs الأخرى (انظر الشكل 1) ؛
إرسال واستقبال الطلبات إلى / من وحدة تحكم شبكة تشوير القناة المشتركة (CCNC) ؛
إدارة الإشارات التي تصل إلى DLU ؛
تنسيق الحالات على خطوط مع حالات واجهة معيارية 8 Mbit / s مع حقل SN مكرر ؛
إنشاء اتصالات لنقل معلومات المستخدم.
تُستخدم عدة أنواع من LTG لتنفيذ أنواع مختلفة من الخطوط وطرق التشوير. وهي تختلف في تنفيذ كتل الأجهزة وبرامج التطبيقات المحددة في معالج المجموعة (CP). تحتوي كتل LTG على عدد كبير من التعديلات التي تختلف في الاستخدام والقدرات. على سبيل المثال ، يتم استخدام block LTG للوظيفة B للاتصال: ما يصل إلى 4 خطوط اتصال رقمية أساسية من نوع PCM30 (PCM30 / 32) بمعدل إرسال يبلغ 2048 كيلو بت / ثانية ؛ ما يصل إلى خطين رقميين بمعدل إرسال 4096 كيلو بايت في الثانية للوصول إلى DLU المحلي.
يتم استخدام وظيفة C LTG block لتوصيل ما يصل إلى 4 خطوط اتصال رقمية أساسية بسرعة 2048 كيلو بت في الثانية.
اعتمادًا على الغرض من LTG (B أو C) ، توجد اختلافات في التصميم الوظيفي لـ LTG ، على سبيل المثال ، في برنامج معالج المجموعة. الاستثناء هو وحدات LTGN الحديثة ، والتي هي عالمية ، ومن أجل تغيير الغرض الوظيفي لها ، من الضروري "إعادة إنشائها" برمجيًا مع حمل مختلف (انظر الجدول 2 والشكل 4).
الجدول 2. مواصفات المجموعة الخطية N (LTGN)
كما هو مبين في الشكل 5 ، بالإضافة إلى السطوح البينية القياسية 2 Mbit / s (RSMZ0) ، يوفر نظام EWSD واجهة نظام خارجية بمعدل إرسال أعلى (155 ميجابت / ثانية) مع معددات إرسال من النوع STM-1 لشبكة هرمية رقمية متزامنة SDH على خطوط الألياف الضوئية الاتصالات. يتم استخدام مُضاعِف إنهاء من النوع N (مُضاعِف إنهاء مزدوج متزامن ، SMT1D-N) مُركب على خزانة LTGM.
يمكن تقديم معدد الإرسال SMT1D-N كتكوين أساسي بواجهة 1xSTM1 (60xRSM30) أو كتكوين كامل مع واجهات 2xSTM1 (120xRSM30).
الشكل 5. توصيل SMT1 D-N بالشبكة
تبديل مجال SN أنظمة التحويل تربط EWSD الأنظمة الفرعية LTG و CP و CCNC ببعضها البعض. مهمتها الرئيسية هي إقامة اتصالات بين LTGs. يتم إنشاء كل اتصال في نفس الوقت عبر كلا نصفي (مستويي) مجال التبديل SN0 و SN1 ، بحيث في حالة حدوث عطل في جانب واحد من المجال ، يوجد دائمًا اتصال زائد عن الحاجة. يمكن لأنظمة تبديل EWSD استخدام نوعين من مجال التبديل: SN و SN (B). يعد مجال تبديل SN (B) تطورًا جديدًا ويتميز بأبعاد أصغر وتوافر أعلى واستهلاك أقل للطاقة. هناك العديد من الخيارات لتنظيم SN و SN (B):
مجال التبديل لـ 504 مجموعات خطوط (SN: 504 LTG) ؛
مجال التبديل لـ 1260 مجموعة خطوط (SN: 1260 LTG) ؛
مجال التبديل لـ 252 مجموعة خطوط (SN: 252 LTG) ؛
مجال التبديل لـ 63 مجموعة خطوط (SN: 63 LTG).
الوظائف الرئيسية لحقل التخفيف هي:
تبديل القناة تبديل الرسائل التحول إلى الحجز.
يقوم مجال التبديل بتبديل القنوات والتوصيلات بمعدل إرسال يبلغ kbit / s 64 (انظر الشكل 6). يتطلب كل اتصال مسارين متصلين (على سبيل المثال ، من المتصل إلى المتصل ومن المتصل إلى المتصل). يبحث معالج التنسيق عن مسارات حرة عبر حقل التبديل على أساس المعلومات الخاصة بشغل مسارات الاتصال المخزنة حاليًا في الذاكرة. يتم تبديل مسارات التوصيل بواسطة أجهزة التحكم الخاصة بمجموعة التبديل.
يحتوي كل حقل مفتاح على وحدة تحكم خاصة به ، والتي تتكون من مجموعة مفاتيح رئيسية (SGC) ووحدة واجهة بين SGC ووحدة مخزن الرسائل المؤقت MBU: SGC. مع سعة مرحلة لا تقل عن 63 LTG ، يتم استخدام SGC واحد من مجموعة المفاتيح لتبديل التوصيل البيني ، ولكن مع سعات 504 أو 252 أو 126 مرحلة LTG ، يتم استخدام اثنين أو ثلاثة SGCs. يعتمد ذلك على ما إذا كان المشتركون متصلين بنفس مجموعة تبديل TS المؤقتة أم لا. يتم إعطاء أوامر إنشاء الاتصال لكل مجموعة تبديل معنية GP بواسطة CP.
بالإضافة إلى الاتصالات التي يحددها المشتركون عن طريق طلب الرقم ، يقوم حقل التبديل بتبديل الاتصالات بين مجموعات الخطوط ومعالج التنسيق CP. تُستخدم هذه الاتصالات لتبادل معلومات التحكم وتسمى اتصالات الطلب الهاتفي شبه الدائمة. بفضل هذه الاتصالات ، يتم تبادل الرسائل بين مجموعات الخطوط دون إضاعة موارد وحدة معالج التنسيق. كما يتم إنشاء توصيلات تشوير القناة المشتركة والمسمرة على أساس شبه دائم.
يمكن الوصول إلى حقل التبديل في نظام EWSD بالكامل. وهذا يعني أنه يمكن إرسال كل كلمة تشفير مكونة من 8 بتات تُرسَل على الجذع الذي يدخل مجال التبديل في أي فترة زمنية أخرى على الجذع تغادر مجال التبديل. تحتوي جميع خطوط الاتصال التي يبلغ معدل نقلها 8192 kbit / s على 128 قناة بسعة إرسال 64 kbit / s لكل منها (128x64 \u003d 8192 kbit / s). مراحل مجال التبديل بسعة SN: 504 LTG ، SN: 252 LTG ، SN: 126 LTG لها الهيكل التالي:
مرحلة التبديل مرة واحدة ، الواردة (TSI) ؛
ثلاث مراحل للتبديل المكاني (SSM) ؛
مرحلة واحدة من التحويل المؤقت ، الصادرة (TSO).
تشمل المحطات الصغيرة والمتوسطة (SN: 63LTG):
مرحلة تبديل وقت وارد واحد (TSI) ؛
مرحلة واحدة من التبديل المكاني (SS) ؛
مرحلة تحويل وقت واحد صادر (TSO).
الشكل 6. مثال على إنشاء اتصال في مجال تبديل SN
معالج التنسيق 113 (CP113 أو CP113C) هو متعدد المعالجات ، تزداد سعته بخطوات. في CP113C متعدد المعالجات ، يعمل معالجان متماثلان أو أكثر بالتوازي مع مشاركة الحمل. الكتل الوظيفية الرئيسية للمعالجات المتعددة هي: المعالج الرئيسي (VAP) لمعالجة المكالمات وتشغيلها وصيانتها ؛ معالج معالجة المكالمات (CAP) للتعامل مع المكالمات ؛ التخزين المشترك (CMY) ؛ وحدة تحكم الإدخال / الإخراج (IOC) ؛ معالج الإدخال / الإخراج (IOP). يحتوي كل معالج BAP و CAP و IOP على وحدة تنفيذ برنامج (PEX). اعتمادًا على ما إذا كان سيتم تنفيذها كمعالجات BAP أو معالجات CAP أو وحدات تحكم IOC ، يتم تنشيط وظائف أجهزة محددة.
نسرد البيانات الفنية الرئيسية لـ VAP و CAP و IOC. نوع المعالج - MC68040 ، تردد الساعة -25 ميجا هرتز ، عرض عنوان 32 بت وعرض بيانات 32 بت ، عرض الكلمة - 32 بت بيانات. بيانات الذاكرة المحلية: التوسيع - بحد أقصى 64 ميجا بايت (استنادًا إلى 16 ميجا بايت DRAM) ؛ مرحلة التوسع 16 ميجابايت. بيانات Flash EPROM: امتداد 4 ميجا بايت. يؤدي معالج تنسيق CP الوظائف التالية: معالجة المكالمات (تحليل أرقام الأرقام ، وإدارة التوجيه ، واختيار منطقة الخدمة ، واختيار المسار في مجال التبديل ، ومحاسبة تكلفة المكالمة ، وإدارة بيانات المرور ، وإدارة الشبكة) ؛ التشغيل والصيانة - تنفيذ المدخلات والمخرجات من أجهزة التخزين الخارجية (EM) ، والتواصل مع محطة التشغيل والصيانة (OMT) ، والاتصال بمعالج نقل البيانات (DCP). 13
تعرض لوحة SYP (انظر الشكل 1) الإنذارات الخارجية مثل معلومات الحريق. تُستخدم ذاكرة EM الخارجية لتخزين البرامج والبيانات التي لا ينبغي تخزينها بشكل دائم في CP ، والنظام الكامل لبرامج التطبيق لاستعادة البيانات تلقائيًا لتعرفة المكالمات الهاتفية وتغييرات حركة المرور.
يركز البرنامج (SW) على أداء مهام معينة تتوافق مع الأنظمة الفرعية لـ EWSD. يتكون نظام التشغيل (OS) من برامج قريبة من الأجهزة وعادة ما تكون هي نفسها لجميع أنظمة التحويل.
تبلغ السعة القصوى لمعالجة مكالمات CP أكثر من 2700000 مكالمة لكل ساعة مشغولة. خصائص CP لنظام EWSD: سعة التخزين - حتى 64 ميجابايت ؛ سعة المعالجة - تصل إلى 4 جيجا بايت ؛ شريط مغناطيسي - ما يصل إلى 4 أجهزة ، كل منها 80 ميجابايت ؛ قرص مغناطيسي - حتى 4 أجهزة ، 337 ميجابايت لكل منها.
الغرض من مخزن الرسائل (MB) هو التحكم في تبادل الرسائل:
بين معالج التنسيق CP113 و LTGs ؛
بين CP113 وأجهزة التحكم في مجال تبديل مجموعات التبديل SGCB) ؛
بين مجموعات LTG ؛
بين LTGs ووحدة تحكم شبكة إشارات CCNC.
يمكن نقل الأنواع التالية من المعلومات من خلال MV:
يتم إرسال الرسائل من DLU و LTG و SN إلى معالج التنسيق CP113 ؛
يتم إرسال التقارير من LTG إلى آخر (يتم توجيه التقارير من خلال CP113 ، ولكن لا تتم معالجتها بواسطته) ؛
يتم إرسال التعليمات من CCNC إلى LTG ومن LTG إلى CCNC ، يتم توجيهها من خلال CP113 ، ولكن لا تتم معالجتها بواسطتها ؛
يتم إرسال الأوامر من CP113 إلى LTG و SN. يقوم MB بتحويل المعلومات للإرسال عبر دفق رقمي ثانوي (SDC) ويرسلها إلى LTG و SGC.
اعتمادًا على مرحلة السعة ، يمكن أن يحتوي جهاز MB المكرر على ما يصل إلى أربع مجموعات مخزن مؤقت للرسائل (MBG). يتم تنفيذ هذه الميزة في عقدة الشبكة مع التكرار ، أي أن MB0 تتضمن مجموعات MBG00 ... MBG03 ، وتتضمن MB1 مجموعات MBG10 ... MBG13.
تم تجهيز أنظمة تبديل EWSD مع إشارات على قناة مشتركة في النظام رقم 7 جهاز التحكم في شبكة التشوير على قناة CCNC المشتركة... يمكن توصيل ما يصل إلى 254 رابط إشارة بجهاز CCNC عبر روابط تناظرية أو رقمية.
يتم توصيل جهاز CCNC بمجال التبديل عبر خطوط مضغوطة بمعدل إرسال يبلغ 8 ميجابت / ثانية. توجد 254 قناة لكل اتجاه إرسال (254 زوجًا من القنوات) بين CCNC وكل مستوى مجال تبديل.
تنقل القنوات بيانات التشوير عبر كل من طائرات SN من وإلى مجموعات الخطوط بسرعة 64 kbit / s. ترتبط مسارات الإشارات التناظرية بـ CCNC عبر أجهزة المودم. يتكون CCNC من: 32 مجموعة كحد أقصى مع 8 أطراف مسار إشارة لكل منها (32 مجموعة SILT) ؛ معالج إشارات قناة مشترك مكرر واحد (CCNP).
أسئلة الاختبار
1. في أي كتلة يتم إجراء التحويل من التناظرية إلى الرقمية؟
2. كم عدد خطوط المشترك التناظرية التي يمكن تضمينها في DLUB كحد أقصى؟ ما هو النطاق الترددي المصمم لهذه الكتلة؟
3. ما السرعة التي تنتقل بها المعلومات بين DLU و LTG ، بين LTG و SN؟
4. قائمة الوظائف الرئيسية لحقل التخفيف. بأي سرعة يتم تحقيق الاتصال بين المشتركين.
5. قائمة الخيارات لتنظيم مجال التبديل لنظام EWSD.
6. ضع قائمة بمراحل التحويل الرئيسية مع حقل التحويل.
7. ضع في اعتبارك مرور مسار الصوت عبر حقل التبديل لنظام تبديل EWSD.
8. ما هي وظائف معالجة المكالمات التي يتم تنفيذها في مجموعات LTG؟
9. ما هي الوظائف التي ينفذها الجانب MB؟
© 2015-2019 الموقع
جميع الحقوق تنتمي إلى مؤلفيها. لا يدعي هذا الموقع حقوق التأليف ، ولكنه يوفر الاستخدام المجاني.
تاريخ إنشاء الصفحة: 2017-06-11
في الشبكات بتبديل الدارات ، يوجد اتصال من طرف إلى طرف بين النداء ونقاط النهاية المسماة خلال فترة الإرسال بالكامل (الشكل 3.3).
الشكل: 3.3 حذاء بتبديل الدائرة
يتكون مسار الاتصال من عدد من الأقسام ، والتي في عملية إنشاء اتصال متصلة في سلسلة واحدة تلو الأخرى. إنه شفاف فيما يتعلق بالرموز المستخدمة في الجهاز عند إرسال البيانات وطرق التحكم. وقت انتشار إشارة البيانات على طول مسير التوصيل ثابت.
هناك ثلاث مراحل في جلسة الاتصال: إنشاء التوصيل ونقل البيانات وتحرير التوصيل (انظر الشكل 3.1 أ). يتم التحكم في عملية إنشاء المكالمة من قبل المتصل
يستقبل الجهاز ، الذي يرسل إشارة رنين إلى عقدة التبديل الخاصة به ، إشارة استجابة من العقدة (دعوة لطلب رقم) ثم ينقل معلومات العنوان (أحرف الاتصال) إلى العقدة. تعالج عقدة التبديل هذه المعلومات ، وتحتل إحدى القنوات في الحزمة المؤدية إلى عقدة التبديل التالية ، وترسل آخر أحرف الاتصال اللازمة لإنشاء اتصال إضافي. بهذه الطريقة ، يتم تشكيل مسار متصل تدريجيًا على طول الأقسام وصولاً إلى المحطة الطرفية المسماة. بمجرد اكتمال هذه العملية ، يتم إرسال إشارات من الشبكة إلى المتصل وتسمى المحطات بأن الاتصال جاهز وجاهز لنقل البيانات.
من الآن فصاعدًا ، يتم تحديد تقدم نقل البيانات بواسطة الجهاز. يقرر الجهاز (تلقائيًا أو بمشاركة المشترك) التدابير الواجب اتخاذها لاكتشاف أخطاء الإرسال وتصحيحها. قد تختلف التدابير حسب ظروف العمل المعينة.
يمكن بدء الفصل عن طريق أي من المطرافين المرتبطين بإشارة واضحة. في هذه الإشارة ، تقوم جميع عقد التبديل المشاركة في تشكيل مسار الاتصال بفصل الاتصالات.
بين شبكات نقل البيانات بتبديل الدارات ، هناك نوعان مميزان: الشبكات المتزامنة وغير المتزامنة.
3.3.1. شبكات غير متجانسة مع تبديل القنوات
3.3.1.1. الميزات المميزة للشبكات غير المنتظمة
في الشبكات غير المتزامنة ، لا توجد مزامنة عامة عبر العناصر ، ولا يتم تعيين "علامات اختيار" فردية للشبكة. تحتوي أجهزة التحويل ووحدة التغذية التلقائية للمستندات المنفصلة على مولدات ساعة مستقلة ومستقلة.
في التين. 3.4 يوضح بشكل تخطيطي هيكل هذه الشبكة مع التركيبات الطرفية والمعدات متعددة القنوات وعقد التبديل. تُستخدم خطوط المشتركين وقنوات الأنظمة متعددة القنوات لتوصيل التركيبات الطرفية بعقد التحويل. يتم ربط عقد التبديل عن طريق حزم القنوات. أمام العقد ، يتم تقسيم الحزم إلى قنوات منفصلة.
يسمح الانقسام ببعض الحرية في التواصل. على سبيل المثال ، عند الإرسال عبر خطوط الاتصال ، يمكن استخدام أنظمة تقسيم التردد والوقت للقنوات (انظر القسم 1.4.2) ، ويمكن تركيب معدات تبديل القنوات المكانية والزمانية في عقد الشبكة (انظر المجلد 1 ، القسم. 3 وكذلك). هذه الحرية في الاختيار
الشكل: 3.4. شبكة تبديل الدارات غير المتزامنة
تعد معدات تشكيل القنوات والتبديل ضرورية ، على وجه الخصوص ، عند تنظيم اتصالات التلغراف ونقل البيانات عبر شبكة مشتركة ، عندما يجب ، أولاً وقبل كل شيء ، استخدام المعدات الحالية لشبكة التلغراف ، على سبيل المثال ، أنظمة التلغراف النغمي (انظر القسم 1.4.2.2). بعد ذلك ، وفقًا للإمكانيات التقنية والاقتصادية ، يمكن استكمال المعدات المحددة أو استبدالها تدريجياً بأجهزة أكثر تقدمًا بناءً على التطورات الجديدة في مجال تكنولوجيا الاتصالات.
كما يظهر في الشكل. 3.4 ، يتكون مسار الاتصال بين الوحدات الطرفية المستدعاة والمسمى من عدة أقسام ، والتي ترتبط الواحدة تلو الأخرى من خلال عقد التبديل. نظرًا لأن كل قسم من مسار الإرسال وكل عقدة تبديل تساهم في التشويه الكلي لإشارة البيانات المرسلة ، يجب إجراء النقل والتبديل بأقل قدر ممكن من التشويه.
يعد شرط الحد الأدنى من التشويه مهمًا بشكل أساسي للإشارات غير المتزامنة التي لا يمكن تصحيحها من حيث المبدأ. في المقابل ، يمكن تصحيح إشارات البيانات المتزامنة في كل قسم من مسار الإرسال وفي كل عقدة تبديل. في أنظمة تقسيم الوقت ذات القنوات أو القنوات المتزامنة مع تشكيل دورات الإشارة (انظر القسم 1.4.2.3) ، يتم التصحيح تلقائيًا. في أنظمة تقسيم التردد التي تسمح بإرسال معدل متغير ، أي أنها "شفافة" (انظر 1.4.2.2) ، يجب تركيب أجهزة إضافية للتصحيح. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع التكاليف ، يتم تجنب ذلك عادةً ، لذلك في مثل هذه الحالات يجب أيضًا إجراء النقل والتبديل بأقل قدر ممكن من التشويه.
3.3.1.2. أنظمة الإرسال مع VRK في الشبكات غير المتزامنة مع تبديل القنوات
في شبكة غير متزامنة بتبديل الدارات ، يكون لكل نظام إرسال بتقسيم زمني (TDM) توقيته الخاص ، بغض النظر عن توقيت الأنظمة الأخرى. نتيجة لذلك ، تختلف ترددات الساعة للأنظمة مع VDK ، أي أن مسار الاتصال بين المشتركين يتكون من أقسام ليس لها نفس معدلات الإرسال بالضبط.
في الأنظمة ذات القنوات المتزامنة بتقسيم الوقت (انظر القسم 1.4.2.3) ، حيث يتم تخصيص بتة واحدة لكل بت واردة من DTE في تدفق متعدد البث ، بسبب الاختلاف في معدلات الإرسال ، وظاهرة انزلاق الإشارة مع البتات المفقودة أو الإضافة غير ضروري. وهذا يعني أن إحدى البتات لا يتم إرسالها إلى أبعد من ذلك ، نظرًا لأن معدل إرسال النظام التالي منخفض جدًا ، أو على العكس من ذلك ، يتم إعادة إرسال أي من البتات ، نظرًا لأن النظام التالي يحتوي على معدل مرتفع جدًا (الشكل 3.5).
الشكل: 3.5 زلة البت في شبكة غير متزامنة بتبديل الدارات
لذلك ، في الأنظمة ذات TDM ، التي تعمل في شبكات غير متزامنة بتبديل الدارات ، من الضروري استخدام طرق خاصة لمعادلة السرعة ، والتي يتم فيها ، بسبب استبعاد أو إضافة بتات المطابقة ("الفارغة") في كل قناة بيانات فردية ، المطابقة مع معدل الإرسال عبر قنوات مسار التوصيل. وبعبارة أخرى ، هناك حاجة إلى أنظمة تقسيم الوقت ، مع وجود قنوات مع مطابقة الأسعار - قنوات حشو (انظر القسم 1.4.2.3).
يجب أيضًا مراعاة انزلاق البتات في حالة وجود أنظمة تقسيم الوقت
القنوات مع تشكيل دورات الإشارة (انظر القسم 1.4.2.3). يجب أن تكتشف هذه الأنظمة دورات الإشارة وتزيل عدم تطابق السرعة بين قنوات البيانات عن طريق تقصير أو إطالة عنصر الإيقاف.
في أنظمة تقسيم الوقت ذات القنوات "الشفافة" (انظر القسم 1.4.2.3) ، وتحويل إشارات DTE إلى تسلسل بتات مرسلة عن طريق تشفير الوقت الموضعي ، لا تنشأ مشكلة انزلاق البتات. في الواقع ، في هذه الحالة ، تتميز الإشارة بعد كل مقطع إرسال ، من حيث المبدأ ، بعلاقات زمنية غير متغيرة ويتم نقل نفس الشيء أكثر. بالطبع ، لكي لا تكون التشوهات الناتجة عن تكرار التشفير كبيرة جدًا ، يجب أن يظل الخطأ الحتمي أثناء التشفير عند مستوى منخفض بدرجة كافية.
3.3.1.3. معدات للتبديل الزمني للقنوات في الشبكات غير المتصلة
إذا كانت عُقد التبديل الخاصة بالشبكة غير المتزامنة متصلة بأنظمة ذات TDCs تحتوي على قنوات أو قنوات حشو بتكوين دورات تسجيل ، فعندئذٍ في أجهزة تبديل الوقت المتسلسل بواسطة البتات (انظر المجلد 1 ، القسم 6.1.3.2) ، يُسمح بتشوهات إشارات البيانات ، والتي لا تزيد عن النصف الفاصل الزمني للوحدة.
عند استخدام أنظمة تقسيم الوقت بقنوات "شفافة" أو أنظمة تقسيم التردد ، يجب أن تكون التشوهات الناشئة في عملية التبديل التسلسلي للبتات صغيرة جدًا ، حيث إنها مدرجة في التشوه الكلي. على الرغم من أنه في حالة إشارات البيانات المتزامنة ، يمكن تثبيت معادل بين معدات التحويل ونظام الإرسال متعدد القنوات ، سيكون من الضروري تنفيذ ما هو موضح في ثانية. 3.3.1.2. مطابقة السرعات ويجب أن تتصالح مع التكاليف المرتبطة.
في وجود قنوات وقنوات حشو بتكوين دورات إشارة ، يمكن استخدام تبديل مجموعات البتات ، مما يوفر أداءً أعلى (انظر القسم 2. 1.1.1 ، المثال 3 ، الجدول 2.1).
3.3.1.4. هيكل شبكة ASYNCHRONOUS مع تبديل القنوات
يظهر هيكل شبكة غير متزامنة بتبديل الدارات في الشكل. 3.6 ، الذي يصور المستوى الأدنى للشبكة - جزء من الشبكة من المشتركين إلى عقدة التبديل. تشكل واجهات المشترك الحدود بين DTE وشبكة نقل البيانات. في مواقع المشتركين هناك أيضًا أجهزة اتصال
(PP) ، والتي تضمن واجهة DTE مع الشبكة (انظر القسم 2.2.2). في الحالات التي لا يتحكم فيها DTE بشكل مباشر في عمليات إنشاء الاتصالات وفصلها من خلال دوائر بيانات الواجهة ، بدلاً من PP ، يتم تثبيت أجهزة الرنين (VP) ، التي تحتوي على العناصر اللازمة لهذا التحكم (انظر القسم 2.2.1).
الشكل: 3.6 هيكل شبكة غير متزامنة بتبديل الدوائر:
1 - مفاصل المشتركين. 2 - أجهزة التوصيل أو أجهزة الرنين ؛ 3 - خطوط المشتركين. 4 - معددات الإرسال ؛ 5 - المكثفات 6 - خطوط التوصيل ؛ 7 - عقدة التبديل
من خلال خطوط المشتركين ، يتم توصيل PPs و VPs بمضاعفات الإرسال أو المحاور ، والتي توجد عادةً في نفس المكان مثل معدات محطة تبديل شبكة الهاتف. يشكل معدد الإرسال حزمة من القنوات ، وعددها يساوي عدد خطوط المشترك. على العكس من ذلك ، يقوم المكثف بجمع وضغط حمل خطوط المشتركين ، وبالتالي ، يجب أن تحتوي الحزمة على قنوات أقل من خطوط المشتركين (انظر القسم 2.1.1.2).
يتم تثبيت عقد التحويل لشبكة نقل البيانات في مواقع محطات التحويل المركزية لشبكة الهاتف ، وبكثافة عالية من المشتركين - وفي أماكن محطات التحويل الرئيسية لهذه الشبكة. يتم ربط عقد التبديل في المستوى العلوي لشبكة نقل البيانات بواسطة نظام واسع من الخطوط.
3.3.1.5. مزامنة بيانات المعدات الطرفية
وفقًا لتوصيات CCITT المتعلقة بالواجهات المشتركة لمعدات نقل البيانات عند توصيل معدات طرفية متزامنة بشبكة نقل بيانات (انظر القسم 1.1.3) ، يجب أن توفر الشبكة إشارة ساعة لكل DTE والتزامن المتبادل بين العناصر بين الإرسال والاستقبال DTEs. في الشبكات غير المتزامنة بتبديل الدارات ، حيث لا توجد مزامنة ساعة داخلية على مستوى الشبكة ، يتم الوفاء بهذا المطلب عن طريق تثبيت مولدات ساعة متزامنة في PP أو VP لهؤلاء المشتركين الذين لديهم DTE متزامن. تولد هذه المولدات ساعة الإرسال ، وبعد إنشاء الاتصال ، تستخرج ساعة الاستقبال من إشارات البيانات القادمة من الجانب الآخر. التزامن العنصر الذي يتم تحقيقه بهذه الطريقة فردي لكل اتصال ويتم الحفاظ عليه فقط طالما كان هذا الاتصال موجودًا.
3.3.1.6. استقلال الإرسال من تسلسل البت في الشبكات غير المتزامنة
يجب أن يكون الإرسال بين المطاريف المتزامنة مستقلاً عن نوع تسلسل البتات الذي يتم إرساله. في الشبكات غير المتزامنة ، يمكن توفير الاستقلال المطلوب باستخدام أجهزة تشويش (انظر الأقسام 2.2.1.1 ، 2.2.2.2). وفقًا لهذه الطريقة ، يتم خلط الإشارات القادمة من DTE (يتم خلط بتاتها) في مرحلة نقل البيانات في PP أو IP على جانب الإرسال. في PP أو VP على جانب الاستقبال ، تتم استعادة الإشارات في شكلها الأصلي باستخدام وحدة فك الشفرة.
قبل بدء الإرسال ، تقوم AP أو VU بتشغيل جهاز تشويش إذاعي وبعد الوقت المطلوب لوحدة فك التشفير على الجانب الآخر للحصول على التزامن ، ترسل إشارة إلى DTE لتمكين الإرسال. من هذه النقطة فصاعدًا ، يضمن جهاز تشويش إذا كانت تغييرات الرموز موجودة في الإشارة إلى عقدة التبديل ، حتى إذا أصدر DTE سلسلة طويلة من الرموز المتطابقة. هذا يمنع إمكانية الانفصال العرضي ضد رغبات المشتركين ، حيث لا تظهر سلسلة طويلة من الأصفار ، والتي يمكن أن يظن خطأ أنها إشارة واضحة.
إذا كان من الضروري حقًا فصل الاتصال ، فعندئذٍ يتم التحكم في PP أو VI من خلال المفصل من DTE بإيقاف تشغيل جهاز تشويش إذاعي وإرسال تسلسل طويل من الأصفار إلى خط الاتصال. إذا تلقت عقدة التبديل ، خلال فترة زمنية معينة ، الأحرف "0" فقط ، متتابعة على التوالي لبعضها البعض ، فإنها تقوم بفصل الاتصال.
يمكن إجراء الإرسال بشكل مستقل عن تسلسل الرموز (بتات) بطريقة أخرى: في تسلسل البتات الصادر عن DTE ، وفقًا لقاعدة معينة ، بمساعدة PP أو VP ، أضف بتات إضافية. ومع ذلك ، تؤدي هذه الطريقة إلى زيادة سرعة الإرسال (انظر القسم 3.3.2.5) وبالتالي تحد من حرية اختيار نوع ATM في الشبكات غير المتزامنة بتبديل الدارات.