girişDevre anahtarlamalı ağların genel özellikleri. Ağ topolojisinin türüne göre
Radyo kanalları için maksimum mesafeler tedarikçiler tarafından ilk Fresnel bölgesinde fiziksel bir girişim olmadığı varsayımı ile verilmiştir. Radyo röle kanallarının iletişim aralığında mutlak bir kısıtlama, dünyanın eğriliği tarafından uygulanır, bkz. 7.15. 100 MHz üzerindeki frekanslar için, dalgalar doğrusal olarak yayılır (Şekil 7.15.A) ve bu nedenle odaklanabilir. Yüksek frekanslarda (HF) ve UHF'de, dünya dalgaları emer, ancak HF iyonosferden yansıma ile karakterizedir (Şekil 7.15B) - bu yayın alanını büyük ölçüde genişletir (bazen birkaç ardışık yansıma gerçekleştirilir), ancak bu etki kararsızdır ve iyonosferin durumuna bağlıdır.
İncir. 7.15.
Uzun radyo röle kanalları kurarken, tekrarlayıcıların kurulması gerekir. Antenler 100 m yüksekliğe sahip kulelere yerleştirilirse, tekrarlayıcılar arasındaki mesafe 80-100 km olabilir. Bir anten kompleksinin maliyeti genellikle antenin çapının küpüyle orantılıdır.
Yönlü bir antenin radyasyon paterni Şek. 7.16 (ok radyasyonun ana yönünü gösterir). Antenin kurulum yerini seçerken, özellikle yüksek radyasyon gücü kullanırken bu şema dikkate alınmalıdır. Aksi takdirde, radyasyon yapraklarından biri insanların kalıcı olarak ikamet ettiği yere düşebilir (örneğin, konut). Bu koşullar göz önüne alındığında, bu tür kanalların tasarımının profesyonellere emanet edilmesi tavsiye edilir.
İncir. 7.16.
4 Ekim 1957'de SSCB'de ilk yapay dünya uydusu 1961'de fırlatıldı A. A. Gagarin uzaya uçtu ve kısa süre sonra ilk telekomünikasyon uydusu “Yıldırım” yörüngeye fırlatıldı - iletişimin uzay dönemi bu şekilde başladı. İnternet için ilk Rus uydu kanalı (Moskova-Hamburg) Rainbow geostationary uydusunu (1993) kullandı. Standart INTELSAT anteninin çapı 30 m ve emisyon açısı 0.01 0'dır. Uydu kanalları tablo 7.6'da listelenen frekans aralıklarını kullanır.
| Aralık | Downlink [GHz] | Uplink (Uplink) [GHz] | Parazit kaynakları |
|---|---|---|---|
| İLE | 3,7-4,2 | 5,925-6,425 | Zemin paraziti |
| Ku | 11,7-12,2 | 14,0-14,5 | Yağmur |
| Ka | 17,7-21,7 | 27,5-30,5 | Yağmur |
İletim her zaman uydu alımından daha yüksek bir frekanstadır.
Menzil hala "yoğun nüfuslu" değildir, buna ek olarak, bu menzil için uydular birbirinden 1 derece ayrı olabilir. Yağmurlardan kaynaklanan parazitlere karşı hassasiyet, oldukça geniş bir mesafeye yerleştirilmiş iki toprak alıcı istasyon kullanılarak engellenebilir (kasırga boyutu sınırlıdır). Bir uydu, dünyanın yüzeyinin farklı bölgelerine yönelik birçok antene sahip olabilir. Yerdeki böyle bir antenin "parlamasının" spot büyüklüğü birkaç yüz kilometrelik bir boyuta sahip olabilir. Geleneksel bir uydu, her biri 50 Mbps veri akışı oluşturmanıza izin veren 36-50 MHz'lik bir banda sahip 12-20 transponder (alıcı-verici) içerir. İki transponder, aynı frekansta çalışan sinyalin farklı polarizasyonunu kullanabilir. böyle bant genişliği 1600 yüksek kaliteli telefon kanalı (32kbit / s) almak için yeterli. Modern uydular dar diyafram iletim teknolojisini kullanıyor VSAT Çok Küçük Diyafram Terminalleri. Bu antenler için yer yüzeyinde "nokta" noktasının çapı yaklaşık 250 km'dir. Toprak terminalleri, 1 metre çapında ve yaklaşık 1 W çıkış gücünde antenler kullanır. Aynı zamanda, uyduya kanal 19.2 Kbit / s ve uydudan - 512 Kbit / s'den daha fazla bir verime sahiptir. Doğrudan bu tür terminaller bir telekomünikasyon uydusu aracılığıyla birbirleriyle çalışamaz. Bu sorunu çözmek için, gecikmeyi önemli ölçüde artıran (ve sistemi daha pahalı hale getiren) yüksek kazançlı ara toprak antenleri kullanılır, bkz. 7.17.
İncir. 7.17.
Yaklaşık 36.000 km yükseklikte ekvatorun üzerinde asılı olan yerdüzeyli uydular, kalıcı telekomünikasyon kanalları oluşturmak için kullanılır.
Teorik olarak, bu tür üç uydu Dünya'nın neredeyse tüm yerleşik yüzeyi için iletişim sağlayabilir (bkz. Şekil 7.18).
İncir. 7.18.
Aslında, jeostasyonel yörünge çeşitli amaçlara ve milliyete sahip uydularla doludur. Genellikle uydular, asıldıkları yerlerin coğrafi boylamıyla işaretlenir. Mevcut teknoloji geliştirme seviyesi göz önüne alındığında, uyduları 2 0'dan daha yakın yerleştirmek mantıksızdır. Bu nedenle, bugün 360/2 \u003d 180'den fazla yeryüzü uydusu yerleştirmek imkansızdır.
Geostationary uydu sistemi, gözle görülemeyen bir yörüngeye asılmış bir kolye gibi görünüyor. Böyle bir yörünge için bir açısal derece ~ 600 km'ye karşılık gelir. Büyük bir mesafe gibi görünebilir. Yörüngedeki uyduların yoğunluğu eşit değildir - Avrupa ve ABD'nin boylamında birçoğu vardır, ancak Pasifik Okyanusu'nda pek fazla değil, sadece orada gerekli değildir. Uydular sonsuz değildir, ömürleri genellikle 10 yılı geçmez, esas olarak ekipman arızaları nedeniyle başarısız olurlar, ancak yörüngedeki konumlarını stabilize edecek yakıt eksikliği nedeniyle. Başarısızlıktan sonra uydular yerlerinde kalır ve uzay enkazına dönüşür. Şimdi böyle birçok uydu var, zamanla daha da fazla olacak. Tabii ki, yörüngeye fırlamanın doğruluğunun zamanla daha yüksek olacağını ve insanların bunları 100 metrelik bir doğrulukla görüntülemeyi öğreneceğini varsayabiliriz. manevralar). Böylece insanlık tamamen ölü telekomünikasyon uydularından oluşan Satürn'ün yapay halkasına benzer bir şey yaratabilir. İşlerin bu noktaya ulaşması olası değildir, çünkü kırık uyduları kaldırmak veya geri yüklemek için bir yol bulunacaktır, ancak bu kaçınılmaz olarak bu tür iletişim sistemlerinin hizmet maliyetini önemli ölçüde artıracaktır.
Neyse ki, farklı frekans aralıkları kullanan uydular birbirleriyle rekabet etmiyor. Bu nedenle, farklı çalışma frekanslarına sahip birkaç uydu yörüngede aynı konumda olabilir. Uygulamada, yer-uydu uydusu sabit durmaz, ancak (Dünya'dan bakıldığında) şekil 8'in şekline sahip bir yörünge boyunca hareket eder. . Enerji sorunları nedeniyle, bir telekomünikasyon uydusu yüksek bir sinyal seviyesi sağlayamaz. Bu nedenle, toprak anteninin çapı büyük olmalı ve alıcı ekipmanın gürültü seviyesi düşük olmalıdır. Bu özellikle uydunun ufkun üzerindeki açısal konumunun düşük olduğu kuzey bölgeleri için önemlidir (enlemler için asıl sorun 70 0'dan fazladır) ve sinyal atmosferin oldukça kalın bir katmanından geçer ve belirgin şekilde zayıflar. Uydu kanalları 400-500 km'den daha fazla ayrılmış alanlar için uygun maliyetli olabilir (başka yol olmaması koşuluyla). Doğru uydu seçimi (boylamı) kanalın maliyetini önemli ölçüde azaltabilir.
Yersel uydular yerleştirme konumlarının sayısı sınırlıdır. Son zamanlarda, alçaktan uçan uyduların ( <1000 км; период обращения ~1 час ) Bu uydular eliptik yörüngelerde hareket eder ve her biri ayrı ayrı sabit bir kanalı garanti edemez, ancak toplamda bu sistem tam bir hizmet yelpazesi sağlar (uyduların her biri "hatırla ve ilet" modunda çalışır). Düşük irtifa nedeniyle, bu durumda yer istasyonları küçük antenlere ve düşük maliyete sahip olabilir.
Toprak terminalleri ile uydu kombinasyonunu çalıştırmanın birkaç yolu vardır. Kullanılabilir çoğullama frekans (FDM), zaman (TDM), CDMA (Kod Bölmeli Çoklu Erişim), ALOHA veya sorgu yöntemi.
Sorgu deseni yer istasyonlarının oluştuğunu varsayar. mantıksal halkaişaretleyici hareket eder. Bir yer istasyonu sadece bu işaretleyiciyi alarak bir uyduyu iletmeye başlayabilir.
Basit sistem Aloha (Norman Abramson’un 70'lerde Hawaii Üniversitesi’nden ekibi tarafından geliştirildi) her istasyonun istediği zaman yayın yapmaya başlamasını sağlıyor. Böyle bir plan kaçınılmaz olarak girişimlerin çarpışmasına yol açar. Bunun nedeni, verici tarafın sadece ~ 270 ms sonra çarpışmayı öğrenmesidir. Bir istasyonun bir paketinin son bitinin başka bir istasyonun ilk bitiyle çakışması yeterlidir, her iki paket de kaybolacak ve tekrar gönderilmeleri gerekecektir. Çarpışmadan sonra, istasyon sahte bir süre bekler ve aktarımı tekrar dener. Böyle bir erişim algoritması, uydu gibi pahalı kanallar için tamamen kabul edilemez olan% 18 seviyesinde kanal kullanım verimliliği sağlar. Bu nedenle, (1972'de Roberts tarafından önerilen) verimliliği iki katına çıkaran ALOHA sisteminin etki alanı sürümü daha sık kullanılır. Zaman çizelgesi, bir karenin iletim süresine karşılık gelen ayrık aralıklara bölünür.
Bu yöntemde, makine istediği zaman çerçeve gönderemez. Bir yer istasyonu (referans) periyodik olarak tüm katılımcılar tarafından senkronizasyon için kullanılan özel bir sinyal gönderir. Geçici alanın uzunluğu eşitse, o zaman numaraya sahip alan adı yukarıda belirtilen sinyale göre belirli bir zamanda başlar. Farklı istasyonların saatleri farklı çalıştığından, periyodik yeniden senkronizasyon gereklidir. Başka bir sorun, farklı istasyonlar için sinyal yayılma süresinin yayılmasıdır. Bu erişim algoritması için kanal kullanım katsayısı eşittir (doğal logaritmanın tabanı nerede). Çok büyük bir rakam değil, ama normal ALOHA algoritmasından iki kat daha yüksek.
Frekans Çoğullama Yöntemi (Fdm) en eski ve en yaygın kullanılanıdır. Her biri kendi benzersiz frekansıyla çalışan 500 64 kbit / s PCM kanalı (darbe kodu modülasyonu) almak için 36 Mbit / s bandına sahip tipik bir transponder kullanılabilir. Paraziti ortadan kaldırmak için, bitişik kanallar frekanstan birbirinden yeterli bir mesafede ayrılmalıdır. Ek olarak, iletilen sinyalin seviyesini kontrol etmek gerekir, çünkü çıkış gücü çok büyükse, bitişik kanalda girişim paraziti oluşabilir. İstasyon sayısı az ve sabitse, frekans kanalları sabit olarak dağıtılabilir. Ancak değişken sayıda terminal veya fark edilebilir yük dalgalanmaları ile, dinamik kaynak tahsisi.
Bu dağılımın mekanizmalarından birine denir SPADE, INTELSAT tabanlı iletişim sistemlerinin ilk versiyonlarında kullanılmıştır. SPADE sisteminin her transponderi 794 64 kbit / s simpleks PCM kanalı ve bir 128 kbit / s sinyal kanalı içerir. PCM kanalları tam çift yönlü iletişim sağlamak için çiftler halinde kullanılır. Bu durumda, yukarı akış ve aşağı akış kanallarının bant genişliği 50 Mbit / s'dir. Sinyal kanalı 1 msn (128 bit) 50 alana bölünür. Her alan, sayısı 50'yi geçmeyen yer istasyonlarından birine aittir. İstasyon iletim için hazır olduğunda, kullanılmayan bir kanalı rastgele seçer ve bu kanalın numarasını bir sonraki 128 bit alan adına yazar. İki veya daha fazla istasyon aynı kanalı işgal etmeye çalışırsa, bir çarpışma meydana gelir ve daha sonra yeniden denemek zorunda kalırlar.
Zaman çoğullama yöntemi FDM'ye benzer ve pratikte yaygın olarak kullanılır. Ayrıca alan adları için senkronizasyon gerektirir. Bu, ALOHA etki alanı sisteminde olduğu gibi, referans istasyonu kullanılarak yapılır. Yer istasyonlarına alan tahsisi merkezi olarak yapılabilir veya merkezi olmayan. Sistemi düşünün EYLEMLERİ İleri İletişim Teknolojileri Uydusu. Sistemde 110 Mbit / s'lik 4 bağımsız kanal (TDM) vardır (ikisi akış yukarı ve ikisi akış aşağı). Kanalların her biri, her biri 1728 geçici etki alanına sahip 1 milisaniye kare şeklinde yapılandırılmıştır. Tüm geçici etki alanları, 64 Kbit / s bant genişliğine sahip bir ses kanalı uygulamanızı sağlayan 64 bit veri alanı taşır. Uydunun radyasyon vektörünü hareket ettirmek için gereken süreyi en aza indirmek amacıyla geçici alanların yönetimi yer istasyonlarının coğrafi konumu hakkında bilgi içerir. Geçici alan yönetimi, yer istasyonlarından biri tarafından gerçekleştirilir ( Mcs - Ana Kontrol İstasyonu). ACTS üç aşamalı bir süreçtir. Her adım 1 ms sürer. İlk adımda, uydu çerçeveyi alır ve 1728 hücreli bir tamponda saklar. İkincisi - yerleşik bilgisayar her giriş kaydını çıkış arabelleğine kopyalar (muhtemelen başka bir anten için). Ve son olarak, çıkış kaydı yer istasyonuna iletilir.
Her bir yer istasyonunun başlangıç \u200b\u200bnoktasında, bir zaman alanı eşlenir. Örneğin başka bir telefon kanalı düzenlemek için ek bir alan adı edinmek için istasyon bir MCS isteği gönderir. Bu amaçlar için saniyede 13 talep kapasitesine sahip özel bir kontrol kanalı tahsis edilmiştir. TDM'de kaynak tahsis etmek için dinamik yöntemler vardır (Crowzer, Binder [Binder] ve Roberts yöntemleri).
CDMA (Kod Bölmeli Çoklu Erişim) yöntemi tamamen merkezi değildir. Diğer yöntemler gibi, kusurları da yoktur. Birincisi, istasyonlar arasında gürültü ve koordinasyon eksikliğindeki CDMA kanalı kapasitesi genellikle TDM durumundan daha düşüktür. İkinci olarak, sistem yüksek hızlı ve pahalı ekipman gerektirir.
Kablosuz teknoloji oldukça hızlı gelişiyor. Bu ağlar öncelikle mobil araçlar için uygundur. En umut verici proje, Ethernet için 802.3 ve Token Ring için 802.5 ile radyo ağları için aynı entegrasyon rolünü oynaması gereken IEEE 802.11'dir. 802.11 protokolü, 802.3'tekiyle aynı erişim ve çarpışma önleme algoritmasını kullanır, ancak burada bağlantı kablosu yerine radyo dalgaları kullanılır (Şekil 7.19.). Burada kullanılan modemler, tüm makineler ortak bir odada bulunuyorsa çekici olan kızılötesi aralıkta çalışabilir.
İncir. 7.19.
802.11 standardı, 4FSK / 2FSK modülasyonu kullanarak 2,4-2,4835 GHz frekansında çalıştığını varsayar
Ağ sınıflandırması.
Bölgesel yaygınlığa göre
PAN (Kişisel Alan Ağı) - aynı sahibine ait çeşitli cihazların etkileşimi için tasarlanmış kişisel bir ağ.
LAN (Yerel Alan Ağı) - servis sağlayıcılara ulaşmadan önce kapalı altyapıya sahip yerel alan ağları. “LAN” terimi, yüzlerce hektarı işgal eden küçük bir ofis ağını ve büyük bir tesis seviyesindeki bir ağı tanımlayabilir. Yabancı kaynaklar yakın bir tahmin bile veriyor - yarıçapta yaklaşık 10 mil (6 mil). Yerel ağlar kapalı ağlardır, bunlara erişime sadece böyle bir ağda çalışan profesyonel faaliyetleriyle doğrudan ilgili olan sınırlı bir kullanıcı çevresine izin verilir.
CAN (Kampüs Alan Ağı - kampüs ağı) - yakın konumdaki binaların yerel ağlarını birleştirir.
MAN (Metropoliten Alan Ağı) - bir veya daha fazla şehirdeki kurumlar arasında birçok yerel alan ağını birbirine bağlayan kentsel ağlar.
WAN (Geniş Alan Ağı), hem yerel alan ağlarını hem de diğer telekomünikasyon ağlarını ve cihazlarını içeren geniş coğrafi bölgeleri kapsayan küresel bir ağdır. WAN örneği, çeşitli bilgisayar ağlarının birbiriyle “konuşabileceği” bir paket röle ağıdır (Çerçeve rölesi). Global ağlar açıktır ve herhangi bir kullanıcıya hizmet etmeye odaklanmıştır.
"Kurumsal ağ" terimi, literatürde, her biri farklı teknik, yazılım ve bilgi ilkeleri üzerine inşa edilebilecek çeşitli ağların birliğini ifade etmek için de kullanılmaktadır.
İşlevsel etkileşim türüne göre
İstemci Sunucusu, Karışık Ağ, Eşler Arası Ağ, Çok Eşli Ağlar
Ağ topolojisinin türüne göre
Lastik, Ring, Çift Yüzük, Yıldız, Kafes
İletim ortamının türüne göre
Kablolu (telefon kablosu, koaksiyel kablo, bükümlü çift, fiber optik kablo)
Kablosuz (belirli bir frekans aralığında radyo dalgaları üzerinden bilgi ileterek)
Fonksiyonel amaca göre
Depolama Ağları, Sunucu Çiftlikleri, Proses Kontrol Ağları, SOHO Ağları, Ev Ağları
Dişli hızına göre
düşük hız (10 Mbit / s'ye kadar), orta hız (100 Mbit / s'ye kadar), yüksek hız (100 Mbit / s'den fazla);
Gerekirse sabit bir bağlantı sağlayın
Paket ağ, örneğin Fidonet ve UUCP, Çevrimiçi ağ, örneğin İnternet ve GSM
Devre anahtarlamalı ağlar
Bilgisayar ağlarındaki en önemli konulardan biri anahtarlama konusudur. Anahtarlama kavramı şunları içerir:
1. veri iletimi için rota dağıtım mekanizması
2. iletişim kanalının senkron kullanımı
Anahtarlama problemini çözmenin yollarından biri, yani devre anahtarlamalı ağlar hakkında konuşacağız. Ancak, bunun bilgisayar ağlarındaki sorunu çözmenin tek yolu olmadığı unutulmamalıdır. Ama konunun özüne daha yakından bakalım. Devre anahtarlamalı ağlar uç düğümler arasında verinin aynı hızda geçtiği ortak ve ayrılmaz bir fiziksel iletişim bölümü (kanal) oluşturur. Güzergahın önceden bilindiği için, ayrı bölümlerde bir "durma" olmaması nedeniyle aynı hızın elde edildiğine dikkat edilmelidir.
İletişim kuruluşu devre anahtarlamalı ağlar her zaman önce başlar, çünkü bağlanmadan istenen hedefe yol tarifi alamazsınız. Ve bağlantı kurulduktan sonra, gerekli verileri güvenli bir şekilde aktarabilirsiniz. Devre anahtarlamalı ağların faydalarına bir göz atalım:
1. veri aktarım hızı her zaman aynı
2. Veri aktarımı sırasında çeşitli On-line etkinlikler (konferanslar, iletişim, video yayınları) için önemli olan düğümlerde gecikme olmaz
Şimdi, eksiklikler hakkında birkaç kelime söylemeliyim:
1. bir bağlantı kurmak her zaman mümkün değildir, yani. bazen ağ meşgul olabilir
2. önce bir bağlantı kurmadan hemen veri aktaramayız, yani. zaman boşa
3. fiziksel iletişim kanallarının çok verimli kullanılmaması
Son eksi hakkında açıklayacağım: fiziksel bir iletişim kanalı oluştururken, tüm çizgiyi tamamen işgal ediyoruz ve başkalarının buna bağlanmasına izin vermiyoruz.
Buna karşılık, devre anahtarlamalı ağlar farklı teknolojik yaklaşımlar kullanılarak 2 türe ayrılır:
1. frekans çoğullama (FDM) dayalı kanal değiştirme
Çalışma şeması aşağıdaki gibidir:
1. her kullanıcı anahtar girişlerine bir sinyal gönderir
2. anahtar yardımıyla tüm sinyaller ΔF bantlarını sinyalin frekans modülasyonu yöntemiyle doldurur
2. zaman bölmeli çoğullamaya (TDM) dayalı kanal değiştirme
Prensip kanal değiştirme geçici olarak çoğullamaya dayalı oldukça basittir. Zaman bölünmesine dayanır, yani. iletişim kanallarının her birine dönüşümlü olarak servis yapılır ve aboneye bir sinyal gönderme süresi kesin olarak tanımlanır.
3. Paket Anahtarlama
Bu anahtarlama tekniği, bilgisayar trafiğinin verimli aktarımı için özel olarak tasarlanmıştır. Kanal anahtarlama teknolojisine dayalı bilgisayar ağları oluşturmaya yönelik ilk adımlar, bu tür anahtarlamanın yüksek toplam ağ bant genişliği elde etmesine izin vermediğini göstermiştir. Tipik ağ uygulamaları, yüksek düzeyde veri hızı dalgalanması ile çok dengesiz bir şekilde trafik oluşturur. Örneğin, uzak bir dosya sunucusuna erişirken, kullanıcı önce sunucu dizininin içeriğine bakar ve bu da az miktarda veri aktarımına neden olur. Daha sonra gerekli dosyayı bir metin düzenleyicide açar ve bu işlem, özellikle dosya hacimli grafik kapanımları içeriyorsa, oldukça yoğun bir veri alışverişi oluşturabilir. Dosyanın birkaç sayfasını görüntüledikten sonra, kullanıcı bir süre onlarla yerel olarak çalışır, bu da ağ üzerinden veri aktarımı gerektirmez ve ardından sayfaların değiştirilmiş kopyalarını sunucuya döndürür - ve bu yine ağ üzerinden yoğun veri aktarımı oluşturur.
Tek bir ağ kullanıcısının trafik dalgalanma katsayısı, ortalama veri alışverişi yoğunluğunun mümkün olan maksimum değere eşit olması, 1:50 hatta 1: 100'e ulaşabilir. Açıklanan oturum için kullanıcının bilgisayarı ve sunucu arasındaki devre anahtarlamasını organize ederse, çoğu zaman kanal boşta kalacaktır. Aynı zamanda, ağın anahtarlama özellikleri bu aboneye atanacak ve diğer ağ kullanıcılarına erişilemeyecek.
Paketler değiştirildiğinde kullanıcı tarafından iletilen tüm mesajlar kaynak düğümde paketler olarak adlandırılan nispeten küçük parçalara bölünür. Bir iletinin mantıksal olarak eksiksiz bir veri yığını olduğunu hatırlayın - bir dosya aktarma isteği, tüm dosyayı içeren bu isteğe yanıt, vb. Mesajlar, birkaç bayttan çok megabayta kadar herhangi bir uzunlukta olabilir. Aksine, paketler genellikle değişken bir uzunluğa sahip olabilir, ancak dar sınırlar içinde, örneğin 46 ila 1500 bayt arasında olabilir. Her pakette, paketi hedef düğüme iletmek için gereken adres bilgilerini ve hedef düğümün mesajı birleştirmek için kullanacağı paket sayısını belirten bir başlık bulunur (Şekil 3). Paketler ağ üzerinden bağımsız bilgi blokları olarak taşınır. Ağ anahtarları paketleri uç düğümlerden alır ve adres bilgilerine dayalı olarak ve nihayetinde hedef düğüme iletir.
Paket ağ anahtarları, anahtarın çıkış bağlantı noktası, paket alındığı sırada başka bir paket göndermekle meşgulse, paketlerin geçici olarak saklanması için dahili bir ara belleğe sahip olmaları nedeniyle kanal anahtarlarından farklıdır (Şekil 3). Bu durumda, paket bir süre çıkış kuyruğunun tampon belleğinde paket kuyruğundadır ve kuyruk ona ulaştığında bir sonraki anahtara iletilir. Böyle bir veri iletim şeması, anahtarlar arasındaki omurga iletişimindeki trafik dalgalanmasının düzeltilmesini ve böylece ağın bir bütün olarak verimini arttırmak için en etkili şekilde kullanılmasını mümkün kılar.
Gerçekten de, bir çift abone için, devre anahtarlamalı ağlarda olduğu gibi, sadece anahtarlı bir iletişim kanalının kullanılmasını sağlamak en etkili olacaktır. Bu durumda, veriler bir aboneden diğerine gecikmeksizin iletileceğinden, bu çift abonenin etkileşim süresi minimum olacaktır. Duraklatmalar sırasında kanal kapalı kalma süresi aboneleri ilgilendirmez, sorunlarını hızlı bir şekilde çözmeleri önemlidir. Paket anahtarlamalı bir ağ, belirli bir çift abonenin etkileşim sürecini yavaşlatır, çünkü paketler anahtarlarda beklenebilirken, daha önce anahtara gelen diğer paketler ana iletişim yoluyla iletilir.
Bununla birlikte, paket anahtarlama tekniği ile birim zaman başına ağ tarafından iletilen toplam bilgisayar verisi miktarı, kanal anahtarlama tekniğinden daha yüksek olacaktır. Bunun nedeni, çok sayıda kişinin yasalarına uygun olarak bireysel abonelerin titreşimlerinin zaman içinde dağılmasıdır, böylece zirveleri çakışmaz. Bu nedenle, hizmet verdikleri abone sayısı gerçekten fazla ise, anahtarlar sürekli ve adil bir şekilde işe yüklenir. İncirde. Şekil 4, uç düğümlerden anahtarlara gelen trafiğin zaman içinde çok dengesiz dağıldığını göstermektedir. Bununla birlikte, alt seviye anahtarları arasındaki bağlantılara hizmet eden üst seviye anahtarlar daha eşit yüklenir ve üst seviye anahtarları bağlayan ana kanallardaki paket akışı neredeyse maksimum kullanım oranına sahiptir. Arabelleğe alma dalgalanmaları düzeltir, bu nedenle gövde kanallarındaki dalgalanma katsayısı abone erişim kanallarından çok daha düşüktür - 1:10 veya hatta 1: 2'ye eşit olabilir.
Devre anahtarlamalı ağlara (iletişim kanallarının eşit bant genişliğine sahip) kıyasla paket anahtarlamalı ağların daha yüksek verimliliği, 60'larda hem deneysel olarak hem de simülasyon kullanılarak kanıtlanmıştır. Burada çok programlı işletim sistemleri ile bir benzeşim uygundur. Böyle bir sistemdeki her bir program, programın yürütülmesi tamamlanana kadar tüm işlemci süresine ayrıldığında, tek programlı bir sistemden daha uzun sürer. Ancak, çok programlı bir sistemde birim zaman başına yürütülen toplam program sayısı, tek programlı bir sistemden daha fazladır.
Paket anahtarlamalı bir ağ, belirli bir çift abonenin etkileşim sürecini yavaşlatır, ancak ağın bir bütün olarak verimini artırır.
Aktarım kaynağındaki gecikmeler:
· Başlıkların aktarılma zamanı;
· Sonraki her paketin iletimi arasındaki aralıklardan kaynaklanan gecikmeler.
Her bir anahtardaki gecikmeler:
· Paket tamponlama süresi;
· Şunlardan oluşan anahtarlama süresi:
o kuyrukta paket bekleme süresi (değişken);
o paketin çıkış bağlantı noktasına taşındığı zaman.
Paket anahtarlamanın avantajları
1. Titreşen trafiği iletirken yüksek toplam ağ bant genişliği.
2. Aboneler arasındaki fiziksel iletişim kanallarının bant genişliğini trafiklerinin gerçek ihtiyaçlarına göre dinamik olarak yeniden dağıtabilme.
Paket anahtarlamanın dezavantajları
1. Ağ anahtarı arabelleklerindeki kuyruklardaki gecikmelerin toplam ağ yüküne bağlı olması nedeniyle, ağ aboneleri arasındaki veri aktarım hızının belirsizliği.
2. Anlık ağ tıkanıklığı anlarında oldukça uzun olabilen veri paketlerinin gecikmesinin değişken bir değeri.
3. Arabellek taşması nedeniyle olası veri kaybı.
Şu anda, sabit bir iletim hızı gerektiren gecikmeye duyarlı trafik için özellikle akut olan bu eksikliklerin üstesinden gelmek için aktif olarak yöntemler geliştirilmektedir. Bu tür yöntemlere Hizmet Kalitesi (QoS) yöntemleri denir.
Hizmet kalitesini sağlama yöntemlerinin uygulandığı paket anahtarlamalı ağlar, telefon ve bilgisayar gibi önemli olanlar da dahil olmak üzere çeşitli trafik türlerini aynı anda iletebilir. Bu nedenle, paket anahtarlama yöntemleri bugün, her tür aboneye kapsamlı kaliteli hizmetler sağlayacak bir birleşik ağ oluşturmak için en umut verici olarak kabul edilmektedir. Ancak, kanal değiştirme yöntemleri iskonto edilemez. Bugün, sadece geleneksel telefon ağlarında başarılı bir şekilde çalışmakla kalmaz, aynı zamanda telefon ve bilgisayar ağ anahtarları arasında gövde fiziksel kanalları oluşturmak için kullanılan SDH ve DWDM teknolojilerinin birincil (omurga) ağlarında yüksek hızlı kalıcı bağlantılar oluşturmak için yaygın olarak kullanılırlar. Gelecekte, paket ve kanal anahtarlama ilkelerini birleştiren yeni anahtarlama teknolojilerinin ortaya çıkması mümkündür.
4.VPN (İngilizce Sanal özel ağ - sanal özel ağ) - başka bir ağda (örneğin, Internet) bir veya daha fazla ağ bağlantısına (mantıksal ağ) izin veren teknolojiler için genel bir ad. İletişimin bilinmeyen güven düzeyi daha düşük olan ağlarda (örneğin, genel ağlarda) yapılmasına rağmen, yapılandırılmış mantıksal ağdaki güven düzeyi, kriptografi (şifreleme, kimlik doğrulama, genel anahtar altyapısı, araçlar) nedeniyle çekirdek ağlardaki güven düzeyine bağlı değildir. mantıksal ağ üzerinden iletilen mesajların tekrarlarına ve değişikliklerine karşı korumak için).
Kullanılan protokollere ve hedefe bağlı olarak, bir VPN üç tür bağlantı sağlayabilir: düğüm düğüm,ağ düğümü ve ağ-şebeke. VPN'ler genellikle ağdan daha yüksek olmayan seviyelerde dağıtılır, çünkü bu seviyelerde şifreleme kullanımı, taşıma protokollerinin (TCP, UDP gibi) kullanımına izin verir.
Microsoft Windows kullanıcıları VPN terimi ile sanal ağ uygulamalarından biri olan PPTP'yi belirtir ve sıklıkla kullanılır değil özel ağlar oluşturmak için.
Çoğu zaman, PPP'nin kapsüllenmesi diğer bazı protokollerde (IP (bu yöntem PPTP uygulamasını kullanır - Noktadan Noktaya Tünel Protokolü) veya Ethernet (PPPoE) (farklılıkları olmasına rağmen) bir sanal ağ oluşturmak için kullanılır. VPN teknolojisi son zamanlarda sadece özel ağlar oluşturmak için değil, aynı zamanda Sovyet sonrası alanda bazı "son mil" sağlayıcıları tarafından Internet erişimi sağlamak için de kullanılmıştır.
Özel yazılımın uygun düzeyde uygulanması ve kullanılmasıyla, VPN iletilen bilgilerin yüksek düzeyde şifrelenmesini sağlayabilir. Tüm bileşenlerin doğru yapılandırılmasıyla VPN teknolojisi Web'de anonimlik sağlar.
Bir VPN iki bölümden oluşur: içinde birkaç tane olabilen bir “dahili” (kontrollü) ağ ve içinden kapsüllenmiş bir bağlantının geçtiği bir “harici” ağ (İnternet genellikle kullanılır). Sanal ağa ayrı bir bilgisayar bağlamak da mümkündür. Uzak kullanıcı VPN'ye, hem dahili hem de harici (genel) ağlara bağlı erişim sunucusu üzerinden bağlanır. Uzak bir kullanıcıyı bağlarken (veya başka bir güvenli ağla bağlantı kurarken), erişim sunucusu bir kimlik doğrulama işlemi ve ardından bir kimlik doğrulama işlemi gerektirir. Her iki işlemi başarıyla geçtikten sonra, uzak kullanıcıya (uzak ağ) ağ üzerinde çalışma ayrıcalıkları verilir, yani yetkilendirme işlemi gerçekleşir. VPN çözümleri birkaç temel parametreye göre sınıflandırılabilir:
Kullanılan çevrenin güvenlik derecesine göre
korumalı
Sanal özel ağların en yaygın çeşidi. Yardımı ile güvenilmez bir ağa, genellikle İnternet'e dayanan güvenilir ve güvenli bir ağ oluşturmak mümkündür. Güvenli VPN örnekleri şunlardır: IPSec, OpenVPN ve PPTP.
Güven
İletim ortamının güvenilir olarak kabul edilebildiği durumlarda kullanılır ve yalnızca daha büyük bir ağda sanal bir alt ağ oluşturma sorununu çözmek için gereklidir. Güvenlik sorunları önemsiz hale geliyor. Bu tür VPN çözümlerine örnekler: Çok protokollü etiket anahtarlama (MPLS) ve L2TP (Katman 2 Tünel Protokolü) (daha kesin olarak, bu protokoller güvenlik görevini başkalarına kaydırır, örneğin L2TP genellikle IPSec ile birlikte kullanılır).
Uygulama yöntemiyle
Özel donanım ve yazılım şeklinde
Bir VPN ağının uygulanması, özel bir yazılım ve donanım seti kullanılarak gerçekleştirilir. Böyle bir uygulama yüksek performans ve kural olarak yüksek derecede güvenlik sağlar.
Bir yazılım çözümü olarak
VPN işlevselliği sağlayan özel bir yazılıma sahip kişisel bir bilgisayar kullanın.
Entegre çözüm
VPN işlevselliği, ağ trafiğini filtreleme, güvenlik duvarı düzenleme ve hizmet kalitesini sağlama sorunlarını da çözen bir kompleks tarafından sağlanır.
[değiştir] Randevu alarak görüşme saatleri belirlenir.
Tek bir güvenli ağda birleştirmek için, aynı kuruluşun açık iletişim kanalları üzerinden veri alışverişi yapan birkaç dağıtılmış şubesi kullanılır.
Uzaktan Erişim VPN
Kurumsal bir ağ segmenti (merkez ofis veya şube) ile evde çalışırken, ev bilgisayarından, kurumsal dizüstü bilgisayardan, akıllı telefondan veya İnternet kioskundan kurumsal kaynaklara bağlanan tek bir kullanıcı arasında güvenli bir kanal oluşturmak için kullanılırlar.
"Harici" kullanıcıların bağlandığı ağlar için kullanılır (örneğin, müşteriler veya istemciler). Onlara duyulan güven, şirket çalışanlarına göre çok daha düşüktür; bu nedenle, ikincisinin özellikle değerli, gizli bilgilere erişimini engelleyen veya sınırlayan özel “koruma hatları” gereklidir.
Genellikle aynı fiziksel kanal üzerinden birden fazla kullanıcı bağlıysa, sağlayıcılar tarafından İnternet'e erişim sağlamak için kullanılır.
İstemci / Sunucu VPN'si
Şirket ağının iki ağı (ağlar değil) arasında iletilen verilerin korunmasını sağlar. Bu seçeneğin özelliği, bir VPN'nin kural olarak aynı ağ kesiminde, örneğin bir iş istasyonu ile bir sunucu arasında bulunan düğümler arasında oluşturulmuş olmasıdır. Böyle bir ihtiyaç, genellikle bir fiziksel ağda birkaç mantıksal ağ oluşturmanın gerekli olduğu durumlarda ortaya çıkar. Örneğin, trafiği finans departmanı ile aynı fiziksel segmentte bulunan sunuculara erişen personel departmanı arasında bölmek gerektiğinde. Bu seçenek VLAN teknolojisine benzer, ancak trafik ayrımı yerine şifrelemesi kullanılır.
Protokol türüne göre
TCP / IP, IPX ve AppleTalk altında sanal özel ağ uygulamaları vardır. Ancak bugün TCP / IP protokolüne evrensel bir geçiş eğilimi var ve VPN çözümlerinin büyük çoğunluğu bunu destekliyor. İçinde adresleme çoğunlukla Özel TCP / IP ağları aralığından RFC5735 standardına göre seçilir
Ağ protokolü seviyesine göre
Referans protokol modeli ISO / OSI seviyeleri ile karşılaştırmaya dayalı ağ protokolü seviyesine göre.
5. Bazen OSI yığını olarak da adlandırılan OSI referans modeli, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen 7 seviyeli bir ağ hiyerarşisidir (Şekil 1). Bu model aslında 2 farklı model içerir:
· Protokollere dayalı, çeşitli makinelerde program ve süreçlerin etkileşimi için bir mekanizma sağlayan yatay bir model
· Aynı makinede birbirine bitişik seviyeler tarafından sağlanan hizmetlere dayalı dikey bir model
Yatay bir modelde, iki program veri alışverişi için ortak bir protokol gerektirir. Dikeyde, bitişik katmanlar API'leri kullanarak iletişim kurar.
Benzer bilgiler.
Devre anahtarlamalı ağlar, ne tür çoğullama kullandıklarına bakılmaksızın birkaç önemli ortak özelliğe sahiptir.
Dinamik anahtarlamalı ağlar, aboneler arasında bağlantı kurmak için bir ön prosedür gerektirir. Bunu yapmak için, aranan tarafın adresi, anahtarlardan geçen ve daha sonra veri aktarımı için yapılandıran ağa iletilir. Bağlantı isteği bir anahtardan diğerine yönlendirilir ve sonunda aranan tarafa ulaşır. İstenen çıkış kanalının kapasitesi zaten tükenmişse ağ bir bağlantı kurmayı reddedebilir. Bir FDM anahtarı için, çıkış kanalı kapasitesi bu kanalın frekans bantlarının sayısına eşittir ve bir TDM anahtarı için, kanal çalışma döngüsünün bölündüğü zaman aralığı sayısına eşittir. Şebeke ayrıca, talep edilen abone başka biriyle zaten bir bağlantı kurmuşsa bağlanmayı reddeder. İlk durumda, anahtarın meşgul olduğunu ve ikincisinde - abone olduğunu söylüyorlar. Bağlantı hatası olasılığı kanal değiştirme yönteminin bir dezavantajıdır.
Bağlantı kurulabilirse, FDM ağlarında sabit bir frekans bandı veya TDM ağlarında sabit bir bant genişliği tahsis edilir. Bu değerler bağlantı süresi boyunca değişmeden kalır. Bağlantı kurulduktan sonra garantili ağ bant genişliği, ses, görüntü veya gerçek zamanlı varlık yönetimi gibi uygulamalar için gerekli olan önemli bir özelliktir. Bununla birlikte, devre anahtarlamalı bir ağ abonesinin talebi üzerine kanal kapasitesini dinamik olarak değiştiremezler, bu da onları titreşimli trafik koşullarında etkisiz hale getirir.
Devre anahtarlamalı ağların bir dezavantajı, farklı hızlarda çalışan kullanıcı ekipmanlarının kullanılamamasıdır. Kompozit kanalın tek tek parçaları aynı hızda çalışır, çünkü devre anahtarlamalı ağlar kullanıcı verilerini arabelleğe almaz.
Devre anahtarlamalı ağlar, anahtarlama birimi tek bir bayt veya veri paketi değil, iki abone arasında uzun vadeli bir senkron veri akışı olduğunda sabit hızlı veri akışlarını değiştirmek için çok uygundur. Bu tür devre anahtarlamalı ağ akışları için, akışın her bitinin zaman konumunu ağ anahtarlarındaki hedef adresi olarak kullanarak ağ üzerinden veri yönlendirmek için minimum havai bilgi eklenir.
FDM, TDM ve WDM teknolojilerine dayalı dubleks işlemi sağlama
Olası veri iletiminin yönüne bağlı olarak, bir iletişim hattı üzerinden veri iletim yöntemleri aşağıdaki tiplere ayrılır:
o simpleks - iletim bir iletişim hattı üzerinden sadece bir yönde gerçekleştirilir;
o yarım dubleks - iletim her iki yönde, ancak dönüşümlü olarak zaman içinde gerçekleştirilir. Böyle bir iletimin bir örneği Ethernet teknolojisidir;
o dubleks - iletim aynı anda iki yönde gerçekleştirilir.
Dubleks modu, bir kanalı çalıştırmanın en çok yönlü ve verimli yoludur. Dubleks modunu organize etmenin en basit seçeneği, kabloda her biri tek yönlü modda çalışan iki bağımsız fiziksel kanal (iki çift iletken veya iki optik fiber) kullanmaktır, yani verileri bir yönde iletir. Hızlı Ethernet veya ATM gibi birçok ağ teknolojisinde dubleks çalışma modunun uygulanmasının altında yatan bu fikirdir.
Bazen böyle basit bir çözüm mevcut değildir veya etkisizdir. Çoğu zaman bu, dubleks veri alışverişi için sadece bir fiziksel kanalın olduğu ve ikincisinin organizasyonunun yüksek maliyetlerle ilişkili olduğu durumlarda olur. Örneğin, telefon şebekesi üzerinden modem kullanarak veri alışverişi yaparken, kullanıcının iki kablolu bir hat olan PBX ile yalnızca bir fiziksel iletişim kanalı vardır ve ikinci bir kablo satın almak pek tavsiye edilmez. Bu gibi durumlarda, dubleks çalışma modu, kanalın FDM veya TDM tekniği kullanılarak iki mantıksal alt kanala bölünmesi temelinde düzenlenir.
İki telli bir hat üzerinde dupleks işlemi düzenlemek için modemler FDM tekniğini kullanır. Frekans modülasyonu kullanan modemler dört frekansta çalışır: iki frekans - üniteleri ve sıfırları bir yönde kodlamak için ve diğer iki frekans - ters yönde veri iletimi için.
Dijital kodlamada, iki telli bir hattaki dubleks modu TDM tekniği kullanılarak düzenlenir. Bazı zaman dilimleri bir yönde veri iletmek için kullanılırken, bazıları diğer yönde iletim için kullanılır. Genellikle zıt yönlerin zaman aralıkları değişir, bu nedenle bu yönteme bazen “ping pong” transferi denir. TDM hattı ayırma, örneğin iki telli abone terminallerinde servis entegrasyonlu (ISDN) dijital ağlar için tipiktir.
Fiber optik kablolarda, bir optik fiber kullanıldığında, bir dubleks çalışma modunu düzenlemek için, veriler bir dalga boyunda bir ışık demeti kullanılarak ve farklı bir dalga boyunun tersinde - bir yönde iletilir. Bu teknik FDM yöntemine aittir, ancak optik kablolar için Dalga Bölümü Çoğullama (WDM) olarak adlandırılır. WDM, genellikle 2 ila 16 kanal kullanarak, veri aktarım hızını bir yönde arttırmak için de kullanılır.
Paket değiştirme
Paket Anahtarlama İlkeleri
Paket anahtarlama, bilgisayar trafiğinin verimli aktarımı için özel olarak geliştirilmiş bir abone anahtarlama tekniğidir. Kanal anahtarlama tekniklerine dayalı ilk bilgisayar ağlarının oluşturulmasına ilişkin deneyler, bu tür anahtarlamanın yüksek toplam ağ bant genişliği elde etmesine izin vermediğini göstermiştir. Sorunun özü, tipik ağ uygulamalarının oluşturduğu trafiğin titreşimli doğasında yatmaktadır. Örneğin, uzak bir dosya sunucusuna erişirken, kullanıcı önce sunucu dizininin içeriğine bakar ve bu da az miktarda veri aktarımına neden olur. Daha sonra gerekli dosyayı bir metin düzenleyicide açar ve bu işlem, özellikle dosya hacimli grafik kapanımları içeriyorsa, oldukça yoğun bir veri alışverişi oluşturabilir. Dosyanın birkaç sayfasını görüntüledikten sonra, kullanıcı bir süre onlarla yerel olarak çalışır, bu da ağ üzerinden veri aktarımı gerektirmez ve ardından sayfaların değiştirilmiş kopyalarını sunucuya döndürür - ve bu yine ağ üzerinden yoğun veri aktarımı oluşturur.
Tek bir ağ kullanıcısının trafik dalgalanma katsayısı, ortalama veri değişim yoğunluğunun mümkün olan maksimum değere oranına eşit, 1:50 veya 1: 100 olabilir. Açıklanan oturum için kullanıcının bilgisayarı ve sunucu arasındaki devre anahtarlamasını organize ederse, çoğu zaman kanal boşta kalacaktır. Aynı zamanda, ağın anahtarlama yetenekleri kullanılacaktır - anahtarların zaman aralıklarının veya frekans bantlarının bir kısmı işgal edilecek ve diğer ağ kullanıcıları tarafından erişilemeyecektir.
Paketler değiştirildiğinde, ağ kullanıcısı tarafından iletilen tüm mesajlar kaynak düğümde paketler olarak adlandırılan nispeten küçük parçalara bölünür. Bir iletinin mantıksal olarak eksiksiz bir veri yığını olduğunu hatırlayın - bir dosya aktarma isteği, tüm dosyayı içeren bu isteğe bir yanıt, vb. Mesajlar, birkaç bayttan çok megabayta kadar keyfi uzunlukta olabilir. Aksine, paketler genellikle değişken bir uzunluğa sahip olabilir, ancak dar sınırlar içinde, örneğin 46 ila 1500 bayt arasında olabilir. Her pakette, paketin hedef düğüme verilmesi için gereken adres bilgilerinin yanı sıra, mesajı hedeflemek için hedef düğüm tarafından kullanılacak paket sayısını gösteren bir başlık bulunur (Şekil 2.29). Paketler ağ üzerinde bağımsız bilgi blokları olarak taşınır. Ağ anahtarları paketleri uç düğümlerden alır ve adres bilgilerine dayalı olarak ve nihayetinde hedef düğüme iletir.
İncir. 2.29. Mesaj bölme
Paket ağ anahtarları, anahtarın çıkış bağlantı noktası, paket alındığı sırada başka bir paket göndermekle meşgulse, paketlerin geçici olarak saklanması için dahili bir ara belleğe sahip olmalarından dolayı kanal anahtarlarından farklıdır (Şekil 2.30). Bu durumda, paket çıkış bağlantı noktasının ara belleğinde bir süre paket kuyruğundadır ve kuyruk ona ulaştığında bir sonraki anahtara iletilir. Böyle bir veri iletim şeması, anahtarlar arasındaki bagaj bağlantılarındaki trafik dalgalanmalarının düzeltilmesini ve böylece ağın bir bütün olarak verimini arttırmak için bunları en verimli şekilde kullanmayı mümkün kılar.
İncir. 2.30. Paket anahtarlamalı bir ağda trafik dalgalanmasını yumuşatma
Gerçekten de, bir çift abone için, devre anahtarlamalı ağlarda olduğu gibi, sadece anahtarlı bir iletişim kanalının kullanılmasını sağlamak en etkili olacaktır. Bu yöntemle, veriler bir aboneden diğerine gecikmeksizin iletileceğinden, bu çift abonenin etkileşim süresi minimum olacaktır. Duraklamalar sırasında kanal kapalı kalma süresi aboneleri ilgilendirmez, kendi sorunlarını hızlı bir şekilde çözmeleri önemlidir. Paket anahtarlamalı bir ağ, belirli bir çift abonenin etkileşim sürecini yavaşlatır, çünkü paketler anahtarlarda beklenebilirken, daha önce anahtara gelen diğer paketler ana iletişim yoluyla iletilir.
Bununla birlikte, paket anahtarlama tekniğiyle birim zaman başına ağ tarafından iletilen toplam bilgisayar verisi miktarı, kanal anahtarlama tekniğinden daha yüksek olacaktır. Çünkü bireysel abonelerin çok sayıda yasaya göre titreşimleri zaman içinde dağıtılmaktadır. Bu nedenle, hizmet verdikleri abone sayısı gerçekten fazla ise, anahtarlar sürekli ve adil bir şekilde işe yüklenir. İncirde. 2.30 uç düğümlerden anahtarlara gelen trafiğin zaman içinde çok dengesiz dağıldığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, alt seviye anahtarları arasındaki bağlantılara hizmet eden üst seviye anahtarlar daha eşit yüklenir ve üst seviye anahtarları bağlayan ana kanallardaki paket akışı neredeyse maksimum kullanım oranına sahiptir.
Devre anahtarlamalı ağlara (iletişim kanallarının eşit bant genişliğine sahip) kıyasla paket anahtarlamalı ağların daha yüksek verimliliği, 60'larda hem deneysel olarak hem de simülasyon kullanılarak kanıtlanmıştır. Burada çok programlı işletim sistemleri ile bir benzeşim uygundur. Böyle bir sistemdeki her bir program, programın yürütülmesi tamamlanana kadar tüm işlemci süresine tahsis edildiğinde, tek programlı bir sistemden daha uzun sürer. Ancak, çok programlı bir sistemde birim zaman başına yürütülen toplam program sayısı, tek programlı bir sistemden daha fazladır.
FEDERAL İLETİŞİM AJANSI
Devlet eğitim bütçe kurumu
yüksek mesleki eğitim
Moskova İletişim ve Bilişim Teknik Üniversitesi
İletişim Ağları ve Anahtarlama Sistemleri Bölümü
Kuralları
ve kontrol görevleri
disipline göre
ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ
4 dersin yarı zamanlı öğrencileri için
(210700 yönü, profil - SS)
Moskova 2014
2014/2015 akademik yılı için UDM Planı
Metodik talimatlar ve kontrol
disipline göre
ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ
Derleyen Stepanova I.V., profesör
Yayın basmakalıp. Bölüm toplantısında onaylandı
İletişim ağları ve anahtarlama sistemleri
Hakem Malikova E.E., Doçent
GENEL KURS KILAVUZLARI
"Anahtarlama Sistemleri" bölüm iki disiplini, dördüncü yılın ikinci yarısında uzman 210406 \u200b\u200byazışma öğrencileri tarafından incelenmiştir ve bir önceki dönemde öğrenciler tarafından incelenen benzer bir disiplinin devamı ve derinleşmesidir.
Dersin bu bölümünde kontrol bilgilerinin değişimi ve anahtarlama sistemleri arasındaki etkileşim, dijital anahtarlama sistemlerinin (CSK) tasarımının temelleri tartışılmaktadır.
Derste dersler verilir, bir ders projesi ve laboratuvar çalışması yapılır. Sınav yapılır ve ders projesi savunulur. Dersin gelişimi üzerine bağımsız çalışma, ders kitabı materyallerinin ve kılavuzlarda önerilen ders yardımcılarının ve ders projesinin uygulanmasının incelenmesinden oluşur.
Bir öğrenci önerilen literatürü incelemekte zorlanıyorsa, gerekli tavsiyeyi almak için iletişim ağları ve anahtarlama sistemleri departmanı ile iletişime geçebilirsiniz. Bunu yapmak için mektupta kitabın adı, yayın yılı ve belirsiz materyallerin sunulduğu sayfa belirtilmelidir. Kurs, kılavuzlarda önerildiği gibi konuya göre sıralı olarak incelenmelidir. Böyle bir çalışma ile, sınav biletleri soruları ve önerilen sorunları çözmek tüm kontrol soruları cevapladıktan sonra kursun bir sonraki bölümü devam etmelidir.
“Anahtarlama Sistemleri”, bölüm 2 disiplinini incelemek için öğrencinin saatlerindeki zaman dağılımı tablo 1'de gösterilmiştir.
KAYNAKÇA
Ana
1. Goldstein B.S. Anahtarlama sistemleri. - SPb .: BHV - St.Petersburg, 2003. - 318 p .: Ill.
2. Lagutin V. S., Popova A. G., Stepanova I. V. Telekomünikasyon iletişim ağlarında dijital kanal anahtarlama sistemleri. - M., 2008. - 214s.
Ek
3.Lutinutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Ortak bir kanalda sinyalizasyon için telefon kullanıcı alt sistemi. - M. "Radyo ve İletişim", 1998. - 58 s.
4. Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Birleşik ağlarda akıllı hizmetlerin evrimi. - M., 2008. - 120'ler.
LABORATUVAR İŞLERİ LİSTESİ
1. Alarm 2VSK ve R 1,5, iki değişim arasında sinyal alışverişi için bir senaryo.
2. Dijital telefon santralinde abone verilerinin yönetimi. Dijital telefon santralinin alarm mesajlarının analizi.
DERS KILAVUZU
Dijital kanal anahtarlama sistemlerinin yapım özellikleri
EWSD tipinde bir dijital telefon santralinin bir örneğini kullanarak kanal anahtarlama sistemlerinin oluşturulmasının özelliklerini incelemek gerekir. Dijital DLU abone erişim birimlerinin özelliklerini ve işlevlerini, uzaktan abone erişiminin uygulanmasını düşünün. Doğrusal LTG grubunun özelliklerini ve işlevlerini düşünün. Anahtarlama alanının yapımını ve tipik bir bağlantı kurma sürecini incelemek.
Dijital Anahtarlama Sistemi EWSD (Dijital Elektronik Anahtarlama Sistemi), Siemens tarafından halka açık telefon şebekeleri için evrensel bir kanal anahtarlama sistemi olarak geliştirilmiştir. EWSD sisteminin anahtarlama alanının bant genişliği 25.200 Erlang'dır. NNN'de sunulan arama sayısı 1 milyon aramaya ulaşabilir. Telefon santrali olarak kullanıldığında, EWSD sistemi 250 bine kadar abone hattını bağlamanızı sağlar. Bu sisteme dayanan bir iletişim merkezi, 60 bin ana hat arasında geçiş yapmanızı sağlar. Konteynırlı telefon santralleri birkaç yüz ila 6.000 uzak aboneye bağlanmaya izin verir. Hücresel iletişim ağları ve uluslararası iletişim organizasyonu için anahtarlama merkezleri vardır. İkinci seçimin yollarını düzenlemek için geniş olasılıklar vardır: en fazla yedi doğrudan seçim yolu artı son seçimin bir yolu. 127 adede kadar tarife bölgesi tahsis edilebilir. Bir gün içinde tarife sekiz kata kadar değiştirilebilir. Jeneratör ekipmanı, üretilen frekans dizilerinin yüksek derecede kararlılığını sağlar:
plesiochronous modunda - 1 10-9, senkron modunda –1 10-11.
EWSD sistemi -60V veya -48V güç kaynakları kullanacak şekilde tasarlanmıştır. % 10-80 nemde 5-40 ° C aralığındaki sıcaklığı değiştirmeye izin verilir.
EWSD donanımı beş ana alt sisteme ayrılmıştır (bkz. Şekil 1): dijital abone ünitesi (DLU); doğrusal grup (LTG); anahtarlama alanı (SN); ortak kanal sinyalizasyon ağ kontrol cihazı (CCNC); koordinasyon işlemcisi. Her alt sistemde en az bir adet mikroişlemci ve GP adı verilir. Alarm sistemleri R1.5 (yabancı versiyon R2), ortak bir SS7 ve EDSS1 alarm kanalı aracılığıyla kullanılır. DLU Dijital Abone Birimleri hizmet: analog abone hatları; hizmet entegrasyonu (ISDN) olan dijital ağ kullanıcılarının abone hatları; analog ofis trafo merkezleri (PABX); dijital PBX. DLU'lar analog ve dijital telefonları, çok işlevli ISDN terminallerini açma yeteneği sağlar. ISDN kullanıcılarına kanallar (2B + D) sağlanır; burada B \u003d 64 kbit / s - standart bir PCM30 / 32 ekipman kanalı, D-kanal sinyal iletimi 16 kbit / s hızında. EWSD ile diğer anahtarlama sistemleri arasında bilgi aktarımı için, 2048 kbit / s iletim hızında (veya ABD'de 1544 kbit / s hızında) birincil dijital ana hatlar (DSL, İngilizce PDC) kullanılır (30V + 1D + senkronizasyon).
 |
Şekil 1. EWSD anahtarlama sisteminin blok şeması
Yerel veya uzak DLU işlemi kullanılabilir. Uzak DLU'lar abonelerin yoğunlaştığı yerlere kurulur. Aynı zamanda, abone hatlarının uzunluğu azaltılır ve dijital ana hatlardaki trafik yoğunlaşır, bu da bir dağıtım ağının organize edilmesinin maliyetinde bir azalmaya yol açar ve iletim kalitesini artırır.
Abone hatları için, 2 kOhm'a kadar döngü direnci ve 20 kOhm'a kadar yalıtım direnci kabul edilebilir. Anahtarlama sistemi, 5-22 imp / s hızında gelen disk çeviriciden arama atımlarını kabul edebilir. Frekans arama sinyalleri CCITT REC.Q.23 uyarınca alınır.
Yüksek düzeyde güvenilirlik sağlanır: her bir DLU'nun iki LTG'ye bağlanması; tüm DLU'ların yük paylaşımı ile çoğaltılması; sürekli yapılan kendi kendine test testleri. DLU ve LTG hat grupları arasında kontrol bilgilerini iletmek için, zaman kanalı numarası 16'da ortak kanal sinyallemesi (CCS) kullanılır.
DLU'nun ana unsurları (Şekil 2):
analog abone hatlarını bağlamak için abone hattı modülleri (SLM) tipi SLMA ve ISDN abone hatlarını bağlamak için SLMD tipi;
dijital iletim sistemlerini (PDC) doğrusal gruplara bağlamak için iki dijital arayüz (DIUD);
dahili DLU sekanslarını kontrol eden, abone setlerine giden ve giden sinyal akışlarını dağıtan veya konsantre eden iki kontrol cihazı (DLUC). Güvenilirliği sağlamak ve verimliliği artırmak için DLU iki DLUC denetleyicisi içerir. Görev ayırma modunda birbirlerinden bağımsız çalışırlar. İlk DLUC başarısız olursa, ikincisi tüm görevlerin kontrolünü ele geçirebilir;
abone hattı modülleri ve kontrol cihazları arasında kontrol bilgilerinin iletilmesi için iki kontrol ağı;
telefonları, aboneleri ve ana hatları test etmek için Test Ünitesi (TU).
DLU'ların özellikleri bir modifikasyondan diğerine değişir. Örneğin, DLUB seçeneği, her modülde 16 setli analog ve dijital abone setleri modüllerinin kullanılmasını sağlar. Ayrı bir DLUB abone birimine 880 adede kadar analog abone hattı bağlanabilir ve 60 PCM kanalı (4096 Kbps) kullanılarak LTG'ye bağlanır. Ayrıca, kanal eksikliğinden kaynaklanan kayıplar pratik olarak sıfıra eşit olmalıdır. Bu koşulu yerine getirmek için, bir DLUB'un verimi 100 Earl'ü geçmemelidir. Bir modüldeki ortalama yükün 100 Earl'den fazla olduğu ortaya çıkarsa, bir DLUB'a dahil olan abone hattı sayısı azaltılmalıdır. Bir uzaktan kumanda ünitesinde (RCU) 6 adede kadar DLUB birleştirilebilir.
Tablo 1, daha modern bir DLUG modifikasyonuna sahip bir dijital abone biriminin teknik özelliklerini göstermektedir.
Tablo 1. DLUG dijital abone biriminin teknik özellikleri
Ayrı hatlar kullanılarak, bozuk parayla çalışan ankesörlü telefonlar, analog ofis üretimli otomatik telefon santralleri PBX (Özel Otomatik Şube Değişimi) ve küçük ve orta kapasiteli dijital PBX bağlanabilir.
Analog abone hatlarını bağlamak için SLMA abone kiti modülünün en önemli işlevlerinden bazılarını listeliyoruz:
yeni çağrıları tespit etmek için hat izleme;
ayarlanabilir akım değerlerine sahip DC gerilimi;
analogdan dijitale ve dijitalden analoga dönüştürücüler;
zil sinyallerinin simetrik bağlantısı;
bir döngünün kısa devrelerinin ve toprağa kısa devrelerin kontrolü;
on günlük arama ve frekanslı arama impulslarının alınması;
kutupların ters çevrilmesi (ankesörlü telefonlar için tellerin kutuplarının ters çevrilmesi);
doğrusal tarafın ve abone kitinin yanlarının çok konumlu test anahtarına bağlanması, aşırı gerilim koruması;
konuşma sinyallerinin doğru akımla ayrıştırılması;
iki telli bir iletişim hattının dört telli bir hatta dönüştürülmesi.
Kendi mikroişlemcileri ile donatılmış fonksiyon bloklarına DLU kontrol ağı üzerinden erişilir. Bloklar, mesaj göndermeye hazır olmaları için döngüsel olarak yoklanır, komut ve veri iletimi için doğrudan erişilebilir. DLUC ayrıca hata tanıma için test ve gözetim programları çalıştırır.
Aşağıdaki DLU veri yolu sistemleri şunlardır: kontrol veriyolları; 4096 kbit / s veri yolu; çarpışma tespit otobüsleri; zil sinyallerinin ve tarife darbelerinin veri yolu iletimi. Otobüsler üzerinden iletilen sinyaller saat darbeleri ile senkronize edilir. Kontrol otobüsleri kontrol bilgilerini 187.5 kbit / s aktarım hızında iletir; ve etkin veri hızı yaklaşık 136 kbit / s'dir.
4096 kbit / s veriyolu, sesi / verileri SLM abone hattı modüllerine aktarır veya bunun tersi de geçerlidir. Her otobüsün her iki yönde 64 kanalı vardır.
Her kanal 64 kbit / s iletim hızında çalışır (64 x 64 kbit / s \u003d 4096 kbit / s). 4096 kbit / s veri yolu kanallarının PDC kanallarına tahsisi sabitlenir ve DIUD ile belirlenir (bkz. Şekil 3). B, F veya G tipi doğrusal gruplara (sırasıyla, LTGB, LTGF veya LTGG) doğrusal gruplara DLU bağlantısı 2048 kbit / s çoğul hatlarında gerçekleştirilir. Bir DLU iki LTGB, iki LTGF (B) veya iki LTGG'ye bağlanabilir.
Hat / Bagaj Grubu (LTG)düğümün dijital ortamı ile dijital anahtarlama alanı SN arasındaki arayüzü oluşturur (Şekil 4). LTG grupları merkezi olmayan yönetim işlevlerini yerine getirir ve CP koordinasyon işlemcisini rutin işlerden kurtarır. LTG ve çoğaltılan anahtarlama alanı arasındaki bağlantılar ikincil bir dijital iletişim hattı (SDC) üzerinden yapılır. LTG grubundan SN alanına ve ters yönde SDC bit hızı 8192 kbit / s'dir (8 Mbit / s kısaltılmıştır).
Şek. 3. Çoklama, Çoğullama ve
kontrol bilgilerinin DLUC'a aktarılması
Şekil 4. Farklı LTG Erişim Seçenekleri
Bu 8 Mbit / s çoğullamalı sistemlerin her biri, yararlı bilgileri aktarmak için her biri 64 kbit / s hıza sahip 127 zaman aralığına sahiptir ve mesajları iletmek için 64 kbit / s hıza sahip bir zaman dilimi kullanılır. LTG grubu, aktif anahtarlama alan ünitesinden ilgili aboneye ses bilgisi atayarak, anahtarlama alanının (SN0 ve SN1) her iki tarafından ses bilgisi gönderir ve alır. SN alanının diğer tarafı aktif değildir. Bir arıza meydana gelirse, kullanıcı bilgilerinin aktarımı ve alımı derhal başlar. LTG'nin güç kaynağı voltajı + 5V'dir.
LTG'de aşağıdaki çağrı işleme işlevleri uygulanır:
gelen sinyallerin alınması ve yorumlanması
abone hatları;
sinyalizasyon bilgilerinin iletilmesi;
akustik tonların iletimi;
koordinasyon işlemcisine (SR) mesaj gönderme ve alma;
grup işlemcilere (GP) rapor gönderme ve
diğer LTG'nin grup işlemcileri (bakınız Şekil 1);
ortak bir kanal (CCNC) üzerinden bir sinyalleşme ağ denetleyicisine / sinyalinden gelen istekleri iletmek ve almak;
dLU'ya giren sinyallerin yönetimi;
hatlardaki durumların, çoğaltılmış bir anahtarlama alanı SN ile standart 8 Mbit / s arayüzünün durumlarıyla koordinasyonu;
kullanıcı bilgilerinin aktarılması için bağlantıların kurulması.
Çeşitli hat türleri ve sinyalizasyon yöntemlerini uygulamak için çeşitli LTG tipleri kullanılır. Bir grup işlemcide (CP) donanım bloklarının ve belirli uygulama programlarının uygulanmasında farklılık gösterirler. LTG blokları, kullanımları ve yetenekleri bakımından farklı olan çok sayıda modifikasyona sahiptir. Örneğin, B fonksiyonunun LTG bloğu bağlanmak için kullanılır: PCM30 (PCM30 / 32) formunun 4 adede kadar birincil dijital iletişim hattı 2048 kbit / s iletim hızıyla; yerel DLU erişimi için 4096 kbit / s iletim hızına kadar 2'ye kadar dijital iletişim hattı.
İşlev C LTG bloğu, 2048 kbit / s hıza kadar 4 adede kadar birincil dijital iletişim hattını bağlamak için kullanılır.
LTG'nin (B veya C) amacına bağlı olarak, LTG'nin fonksiyonel tasarımında, örneğin çok çekirdekli işlemcinin yazılımında farklılıklar vardır. Bir istisna, evrensel olan modern LTGN modülleridir ve işlevsel amaçlarını değiştirmek için, bunları farklı bir yük ile programlı olarak “yeniden oluşturmak” gerekir (bakınız Tablo 2 ve Şekil 4).
Tablo 2. Doğrusal Grup N (LTGN) Özellikleri
Şekil 5'te gösterildiği gibi, standart 2 Mbit / s arayüzlerine (RSMZ0) ek olarak, EWSD sistemi fiber optik hatlarda STM-1 tipi SDH senkron dijital hiyerarşi ağının çoklayıcıları ile daha yüksek bir aktarım hızına (155 Mbit / s) sahip bir harici sistem arayüzü sağlar. iletişim. LTGM kabinine monte edilmiş bir N tipi terminal çoklayıcı (senkron çift terminal çoklayıcı, SMT1D-N) kullanılır.
SMT1D-N çoklayıcı, 1xSTM1 arabirimi (60xRSMZ0) ile temel bir yapılandırma veya 2xSTM1 arabirimleri (120xRSMZ0) ile tam bir yapılandırma olarak sunulabilir.
Şekil 5. SMT1 D-N'yi ağa bağlama
SN anahtarlama alanı EWSD anahtarlama sistemleri LTG, CP ve CCNC alt sistemlerini birbirine bağlar. Ana görevi LTG grupları arasında bağlantı kurmaktır. Her bağlantı aynı anda SN0 ve SN1 anahtarlama alanının her iki yarısı (düzlemleri) aracılığıyla kurulur, böylece alanın kenarlarından birinin arızalanması durumunda her zaman bir yedek bağlantı olur. EWSD tipi anahtarlama sistemleri iki tip anahtarlama alanı kullanabilir: SN ve SN (B). Anahtarlama alanı tipi SN (B) yeni bir gelişmedir ve daha küçük boyutu, daha yüksek kullanılabilirliği, daha düşük güç tüketimi ile ayırt edilir. SN ve SN (B) düzenlemek için çeşitli seçenekler vardır:
504 doğrusal grup için anahtarlama alanı (SN: 504 LTG);
1260 doğrusal grup için anahtarlama alanı (SN: 1260 LTG);
252 doğrusal grup için anahtarlama alanı (SN: 252 LTG);
63 doğrusal grup için anahtarlama alanı (SN: 63 LTG).
Anahtarlama alanının ana işlevleri şunlardır:
kanal değiştirme; mesaj değiştirme; rezerve etme.
Anahtarlama alanı, 64 kbit / s aktarım hızına sahip kanalların ve bağlantıların anahtarlanmasını gerçekleştirir (bkz. Şekil 6). Her bağlantı için iki bağlantı yolu gereklidir (örneğin, arayan tarafın aranan tarafa ve aranan taraftan arayan tarafa). Koordinasyon işlemcisi, depolama cihazında mevcut olarak bağlantı yollarının doluluk durumuna ilişkin olarak saklanan bilgilere dayanarak anahtarlama alanı boyunca serbest yollar arar. Bağlantı yolu değişimi, anahtarlama grubunun kontrol cihazları tarafından yapılır.
Her bir anahtarlama alanının, bir anahtarlama grubu kontrol cihazı (SGC) ve SGC ile mesaj tampon birimi MBU: SGC arasındaki bir arayüz modülünden oluşan kendi kontrol cihazı vardır. Minimum 63 LTG kademe kapasitesiyle, anahtarlama grubunun bir SGC'si bağlantı yolu anahtarlamasında yer alır, ancak 504, 252 veya 126 LTG kademeli kapasiteler için iki veya üç SGC kullanılır. Abonelerin aynı TS geçici anahtarlama grubuna bağlı olup olmadıklarına bağlıdır. Bağlantı kurma komutları, CP işlemci tarafından ilgili her GP anahtarlama grubuna verilir.
Aboneler tarafından çevirerek tanımlanan bağlantılara ek olarak, anahtarlama alanı doğrusal gruplar ve koordinasyon işlemcisi CP arasındaki bağlantıları başlatır. Bu bağlantılar, kontrol bilgilerini değiştirmek için kullanılır ve yarı kalıcı çevirmeli bağlantılar olarak adlandırılır. Bu bağlantılar sayesinde mesajlar koordinasyon işlemci ünitesinin kaynak maliyeti olmadan doğrusal gruplar arasında değiş tokuş edilir. Anahtarsız (çivilenmiş) bağlantılar ve ortak bir kanalda sinyalizasyon için bağlantılar da yarı kalıcı bağlantılar prensibi üzerine kurulmuştur.
EWSD sistemindeki anahtarlama alanı tam kullanılabilirlik ile karakterize edilir. Bu, anahtarlama alanına dahil edilen devre boyunca iletilen her 8-bit kod sözcüğünün anahtarlama alanından gelen devre boyunca başka herhangi bir zaman aralığında aktarılabileceği anlamına gelir. 8192 kbit / s iletim hızına sahip tüm gövdelerde, her biri 64 kbit / s iletim kapasitesine sahip 128 kanal bulunur (128x64 \u003d 8192 kbit / s). SN: 504 LTG, SN: 252 LTG, SN: 126 LTG kapasiteli anahtarlama alanının adımları aşağıdaki yapıya sahiptir:
geçici geçişin bir aşaması, gelen (TSI);
mekansal anahtarlamanın üç aşaması (SSM);
geçici geçişin bir adımı, giden (TSO).
Küçük ve orta istasyonların yapısı (SN: 63LTG) şunları içerir:
geçici geçişin (TSI) bir adımı;
mekansal anahtarlamanın bir adımı (SS);
bir giden geçici anahtarlama kademesi (TSO).
Şekil 6. SN Anahtarlama Alanında Bağlantı Kurulumu Örneği
Koordinasyon işlemcisi 113 (CP113 veya CP113C) Kapasitesi adım adım arttırılan bir çok işlemcidir CP113C çok işlemcisinde, iki veya daha fazla özdeş işlemci yük paylaşımına paralel olarak çalışır. Çok işlemcinin ana fonksiyonel blokları şunlardır: çağrı işleme, çalıştırma ve bakım için ana işlemci (VAR); çağrıları işlemek için çağrı işleme işlemcisi (CAP); paylaşılan depolama aygıtı (CMY); giriş / çıkış denetleyicisi (IOC); giriş / çıkış işlemcisi (IOR). Her BAP, CAP ve IOP işlemcisi bir program yürütme modülü (PEX) içerir. BAP işlemcileri, CAP işlemcileri veya I0C denetleyicileri olarak uygulanmaları gerekip gerekmediğine bağlı olarak, belirli donanım işlevleri etkinleştirilir.
BAP, CAP ve IOC'nin ana teknik verilerini listeliyoruz. İşlemci tipi MC68040, saat frekansı 25MHz, adres genişliği 32 bit ve veri uzunluğu 32 bit, kelime kapasitesi 32 bit veri. Yerel bellek verileri: uzantı - maksimum 64 MB (DRAM 16M bitlerine göre); 16 MB uzantı adımı. EPROM flash verileri: 4 MB uzantı. CP koordinasyon işlemcisi aşağıdaki işlevleri yerine getirir: çağrı işleme (sayı basamak analizi, yönlendirme kontrolü, servis alanı seçimi, anahtarlama yolu seçimi, çağrı maliyeti muhasebesi, trafik veri yönetimi, ağ yönetimi); işletme ve bakım - harici depolama cihazlarına (EM) giriş ve çıkış, işletme ve bakım terminali (OMT) ile iletişim, bir veri aktarım işlemcisi (DCP) ile iletişim. on üç
Harici bir alarm, örneğin yangın bilgileri gibi SYP panelinde görüntülenir (bkz. Şekil 1). EM harici bellek, telefon faturalandırması ve trafik değişiklikleri üzerindeki verilerin otomatik olarak geri yüklenmesi için tüm uygulama programları sistemi olan SR'de kalıcı olarak saklanmaması gereken programları ve verileri depolamak için kullanılır.
Yazılım (yazılım), EWSD alt sistemlerine karşılık gelen belirli görevlerin performansına odaklanır. İşletim sistemi (OS) donanıma yakın olan ve genellikle tüm anahtarlama sistemleri için aynı olan programlardan oluşur.
Maksimum CP çağrı işleme kapasitesi, maksimum yükte saatte 2.700.000 çağrıdan fazladır. CP sisteminin özellikleri EWSD: depolama kapasitesi - 64 MB'a kadar; adresleme kapasitesi - 4 GB'a kadar; manyetik bant - her biri 80 MB olan 4 cihaza kadar; manyetik disk - her biri 337 MB olan 4 cihaza kadar.
Message Buffer'ın (MB) amacı mesajlaşmayı yönetmektir:
cP113 koordinasyon işlemcisi ve LTG grupları arasında;
cP113 ile anahtarlama grubu kontrolörleri SGCB arasında) anahtarlama alanı;
lTG grupları arasında;
lTG grupları ve ortak bir CCNC üzerinden sinyalleme ağ denetleyicisi arasında.
Aşağıdaki bilgi türleri MV yoluyla iletilebilir:
mesajlar DLU, LTG ve SN'den CP113 koordinasyon işlemcisine gönderilir;
raporlar bir LTG'den diğerine gönderilir (raporlar CP113 aracılığıyla yönlendirilir, ancak işlenmez);
talimatlar CCNC'den LTG'ye ve LTG'den CCNC'ye gönderilir, CP113 üzerinden yönlendirilir, ancak işlenmez;
komutları CP113'ten LTG ve SN'ye gönderilir. MV, bilgiyi ikincil bir dijital akış (SDC) üzerinden aktarımına dönüştürür ve LTG ve SGC'ye gönderir.
Kapasite seviyesine bağlı olarak, çoğaltılan cihaz MV'si dört adede kadar mesaj tamponu (MBG) grubu içerebilir. Bu özellik artıklık ile ağ düğümünde uygulanır, yani MB0 grubu MBG00 ... MBG03 gruplarını ve MB1 grubu MBG10 ... MBG13 gruplarını içerir.
7 numaralı sistemde ortak kanal alarmlı EWSD anahtarlama sistemleri ortak bir kanal CCNC üzerinden alarm ağ kontrol cihazı. CCNC'ye analog veya dijital iletişim hatları üzerinden 254'e kadar sinyal bağlantısı bağlanabilir.
CCNC cihazı anahtarlama alanına 8 Mbps iletim hızına sahip paketlenmiş hatlar üzerinden bağlanır. CCNC ile anahtarlama alanının her düzlemi arasında, her iletim yönü için 254 kanal vardır (254 çift kanal).
Sinyalleme verileri kanallar yoluyla her iki SN düzlemi üzerinden 64 kbit / s hızında doğrusal gruplara ve doğrusal gruplardan iletilir. Analog sinyal yolları CCNC'ye modemler aracılığıyla bağlanır. CCNC şunlardan oluşur: her biri 8 sinyal yoluna sahip maksimum 32 grup (32 SILT grubu); bir çoğaltılmış ortak kanal sinyalizasyon sistemi işlemcisi (CCNP).
test soruları
1. Hangi blokta analogdan dijitale dönüşüm yapılır?
2. DLUB'a maksimum kaç analog abone satırı dahil edilebilir? Bu ünite hangi bant genişliği için tasarlanmıştır?
3. DLU ve LTG arasında, LTG ve SN arasında bilgi hangi hızda iletilir?
4. Anahtarlama alanının ana işlevlerini listeleyin. Aboneler arasındaki bağlantı hangi hızda gerçekleşir?
5. EWSD sisteminin anahtarlama alanını düzenleme seçeneklerini listeleyin.
6. Anahtarlama alanı ile anahtarlamanın ana aşamalarını listeleyin.
7. Konuşma yolunun EWSD anahtarlama sisteminin anahtarlama alanından geçtiğini düşünün.
8. LTG bloklarında hangi çağrı işleme işlevleri uygulanmaktadır?
9. MV tarafı hangi işlevleri yerine getirir?
© 2015-2019 web sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Oluşturma Tarihi: 2017-06-11
Çağıran ve çağrılan terminal birimleri arasındaki devre anahtarlamalı ağlarda, tüm iletim süresi boyunca uçtan uca bir bağlantı vardır (Şekil 3.3).
İncir. 3.3. Kanal Anahtarı
Bağlantı yolu, bir bağlantı kurma sürecinde art arda ardışık olarak bağlanan birkaç bölümden oluşur. Terminal kurulumlarında veri iletimi ve kontrol yöntemleri için kullanılan kodlara göre “şeffaftır”. Veri sinyalinin bağlantı yolu boyunca yayılma süresi sabittir.
Bir iletişim oturumunda üç aşama ayırt edilir: bağlantı kurmak, veri iletmek ve bağlantıyı kesmek (bkz. Şekil 3.1 a). Bağlantı işlemi arayan tarafından kontrol edilir
anahtarlama birimine bir çağrı sinyali gönderen terminal birimi, düğümden bir yanıt sinyali (numarayı aramak için davet) alır ve daha sonra adres bilgisini (arama işaretleri) düğüme iletir. Anahtarlama düğümü bu bilgiyi işler, demet içindeki bir sonraki anahtarlama düğümüne giden kanallardan birini işgal eder ve daha sonraki bağlantıların kurulması için gerekli olan arama işaretlerini sonrakine iletir. Bu şekilde, çağrılan terminal birimine kadar olan bölümlerde kademeli olarak bir bağlantı yolu oluşturulur. Bu işlemi tamamladıktan sonra, ağdan aramaya sinyal gönderilir ve bağlantının açık olduğunu ve veri aktarmaya hazır olduğunu bildiren terminal ayarları denir.
Bu andan itibaren, veri aktarımının ilerlemesi terminal kurulumu tarafından belirlenir. Son kurulumda (otomatik olarak veya abonenin katılımıyla), iletim hatalarını tespit etmek ve düzeltmek için alınması gereken önlemlere karar verilir. Önlemler, belirli çalışma koşullarına bağlı olarak değişebilir.
Bağlantı kesme, bir kapatma sinyali kullanılarak birbirine bağlı iki terminal ünitesinden biri ile başlatılabilir. Bu sinyalde, bağlantı yolunun oluşumunda yer alan tüm anahtarlama düğümleri bağlantıyı keser.
Devre anahtarlamalı veri ağları arasında iki tür vardır: senkron ve asenkron ağlar.
3.3.1. KANAL ANAHTARLAMALI ASENKRONİK AĞLAR
3.3.1.1. ASENKRON AĞLARIN DİSTİNTİF İŞARETLERİ
Eşzamansız ağlarda, öğelerle genel bir eşitleme yoktur ve ağ için tekdüze bir “saat” ayarlanmamıştır. Ayrı ADF'ler ve anahtarlama cihazları birbirinden bağımsız, saat jeneratörlerinden bağımsızdır.
İncirde. 3.4, terminal kurulumları, çok kanallı ekipman ve anahtarlama düğümleri ile böyle bir ağın yapısını şematik olarak göstermektedir. Terminal kurulumlarının anahtarlama düğümleri ile iletişimi için abone hatları ve çok kanallı sistem kanalları kullanılır. Anahtarlama düğümleri kanal demetleri ile birbirine bağlanır. Düğümlerin önünde, kirişler ayrı kanallara ayrılır.
Bölme, ağ oluşturmada biraz özgürlük sağlar. Örneğin, iletişim hatları üzerinden iletim yaparken, kanalların hem frekans hem de zaman bölümlü sistemleri kullanılabilir (bkz. Bölüm 1.4.2), kanalların hem uzamsal hem de zamansal anahtarlama ekipmanı ağ düğümlerine monte edilebilir (bkz. Cilt 1, Bölüm 6.1.3 ve ayrıca). Böyle bir seçim özgürlüğü
İncir. 3.4. Devre anahtarlamalı asenkron ağ
Kanal oluşturma ve anahtarlama ekipmanı, özellikle, telgraf iletişimi ve veri iletimini ortak bir ağ üzerinden düzenlerken, mevcut telgraf ağ ekipmanı, örneğin ses telgraf sistemleri ilk etapta kullanıldığında gereklidir (bkz. Bölüm 1.4.2.2). Daha sonra, belirtilen ekipmanın teknik ve ekonomik yetenekleri, iletişim teknolojisi alanındaki yeni gelişmelere dayanarak kademeli olarak desteklenebilir veya daha ileri ile değiştirilebilir.
Şek. Şekil 3.4'te, çağrı yapan ve çağrılan terminal birimleri arasındaki bağlantı yolu, anahtarlama düğümleri boyunca sırayla bağlanan birkaç bölümden oluşmaktadır. İletim yolunun her bir bölümü ve her bir anahtarlama düğümü, iletilen veri sinyalinin toplam bozulmasına paylarını kattığından, iletim ve anahtarlama mümkün olduğunca az bozulma ile gerçekleştirilmelidir.
Minimum bozulma gereksinimi, prensip olarak düzeltmeye uygun olmayan eşzamanlı olmayan sinyaller için önemlidir. Aksine veri sinyalleri, aksine, iletim yolunun her bir bölümünde ve her bir anahtarlama düğümünde ayarlanabilir. Eşzamanlı kanallara veya işaret döngüleri oluşturan kanallara sahip zaman bölme sistemlerinde (bkz. Bölüm 1.4.2.3), düzeltme otomatik olarak gerçekleştirilir. Değişken hızda iletime izin veren frekans ayırma sistemlerinde, yani saydamdır (bkz. 1.4.2.2), düzeltme için ek cihazlar kurulmalıdır. Bununla birlikte, yüksek maliyetler nedeniyle, bu genellikle terk edilir, bunun sonucunda bu gibi durumlarda iletim ve anahtarlama da mümkün olduğunca az bozulma ile gerçekleştirilmelidir.
3.3.1.2. KANALLARIN DEVREYE ALINMASI ASENKRON AĞLARDA WRC İLE İLETİM SİSTEMLERİ
Devre anahtarlamalı bir asenkron ağda, her zaman bölüm iletim sisteminin (WRC) diğer sistemlerin senkronizasyonundan bağımsız olarak kendi senkronizasyonu vardır. Bunun bir sonucu olarak, VRK'lı sistemlerin saat frekansları farklıdır, yani aboneler arasındaki bağlantı yolu, aynı iletim hızlarına sahip olmayan bölümlerden oluşur.
OOD'dan gelen her bitin, iletim hızlarındaki farktan ötürü, grup akışında bir bit atandığı senkron kanalların zaman bölümlü sistemlerde (bkz. Bölüm 1.4.2.3), bitlerin düşmesi veya eklenmesi ile sinyal kayması olgusu gereksiz. Bu, bir sonraki sistemin çok düşük bir iletim hızına sahip olduğu veya bir sonraki sistemin çok yüksek bir hıza sahip olduğu için bitlerden herhangi birinin tekrar iletildiği için, bitlerden birinin daha fazla iletilmediği anlamına gelir (Şekil 3.5).
İncir. 3.5. Devre anahtarlamalı asenkron ağda bit kayması
Bu nedenle, WRC'nin eşzamansız devre anahtarlamalı ağlarda çalışan sistemlerde, her bir veri kanalında eşleşen (“boş”) bitleri ortadan kaldırarak veya ekleyerek bağlantı yolunun kanalları üzerinden iletim hızı ile anlaşmaya varılan özel hız eşitleme yöntemleri uygulamak gerekir. Başka bir deyişle, hız eşleştirme kanallarına (personel kanallarına) sahip zaman bölümlü sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır (bkz. Bölüm 1.4.2.3).
Biraz kayma olgusu, zaman bölmeli sistemlerin olması durumunda da dikkate alınmalıdır.
işaret döngüleri oluşturan kanallar (bkz. bölüm 1.4.2.3). Bu tür sistemler işaret döngülerini tanımlamalı ve durdurma elemanını kısaltarak veya uzatarak veri kanalları arasındaki hız farklarını ortadan kaldırmalıdır.
OOD sinyallerini konum-zaman kodlaması ile iletilen bir bit dizisine dönüştüren “şeffaf” kanallara sahip zaman bölme sistemlerinde (bkz. Bölüm 1.4.2.3), bit kayması sorunu oluşmaz. Gerçekten de, bu durumda, her bir iletim bölümünden sonraki sinyal, prensip olarak, değişmeyen zaman ilişkileri ile karakterize edilir ve aynı şekilde iletilir. Elbette, tekrarlanan kodlamadan kaynaklanan çarpıklıklar çok büyük olmamak için, kodlama sırasında kaçınılmaz olan hata yeterince düşük bir seviyede kalmalıdır.
3.3.1.3. ASENKRON AĞLARDA KANALLARIN GEÇİCİ ANAHTARLAMASI EKİPMANLARI
VRK'lı sistemler, senkronize olmayan ağın anahtarlama düğümlerine bağlanırsa, işaretleme döngülerinin oluşumuna sahip doldurma kanallarına veya kanallara sahipse, daha sonra bitlerle sıralı geçici geçiş cihazlarında (bkz. Hacim 1, bölüm 6.1.3.2), veri sinyalleri yarıdan fazla bozulmayabilir birim aralığı.
“Şeffaf” kanallı zaman bölme sistemleri veya kanallar için frekans ayırma sistemleri kullanılırken, bitlerin seri olarak değiştirilmesinde ortaya çıkan bozulmalar, toplam bozulmaya dahil oldukları için çok küçük olmalıdır. Eşzamanlı veri sinyalleri söz konusu olduğunda, anahtarlama ekipmanı ve çok kanallı iletim sistemi arasına bir düzeltici kurulabilse de, Sec. 3.3.1.2. hızların koordinasyonu ve ilgili maliyetlerle uzlaştırılması gerekecektir.
Doldurma kanalları ve sembolik döngüler oluşturan kanalların varlığında, daha yüksek performans sağlayan bit gruplarının değiştirilmesi uygulanabilir (bkz. Bölüm 2. 1.1.1, örnek 3, tablo 2.1).
3.3.1.4. KANAL ANAHTARLAMALI ASİNKRON AĞ YAPISI
Devre anahtarlamalı bir asenkron ağın yapısı Şek. 3.6, burada ağın alt seviyesi gösterilir - ağın abonelerden anahtarlama düğümüne bir kısmı. Abone bağlantıları OOD ile veri ağı arasındaki sınırı oluşturur. Abonelerin bulunduğu yerlerde bağlantı cihazları da var
(PP), OOD ve ağ arasında bir arayüz sağlar (bkz. Bölüm 2.2.2). OOD'un bağlantı kurma ve bağlantı kesme işlemlerini bağlantı veri devreleri üzerinden doğrudan kontrol etmediği durumlarda, PCB yerine bu kontrol için gerekli elemanları içeren çağrı cihazları (VP) kurulur (bkz. Bölüm 2.2.1).
İncir. 3.6. Bir asenkron devre anahtarlamalı ağın yapısı:
1 - abone eklemleri; 2 - cihazları bağlamak veya cihazları aramak; 3 - abone hatları; 4 - çoklayıcılar; 5 - göbekler; 6 - bağlantı hatları; 7 - anahtarlama düğümü
Abone hatları aracılığıyla, PP ve VP, genellikle telefon santral anahtarlama istasyonunun ekipmanı ile aynı yerde bulunan çoklayıcılara veya hub'lara bağlanır. Bir çoklayıcı kullanılarak, sayısı abone hattı sayısına eşit olan bir kanal demeti oluşturulur. Aksine bir yoğunlaştırıcı abone hatlarının yükünü toplar ve sıkıştırır, bu nedenle demetin abone hatlarından daha az kanala sahip olması gerekir (bkz. Bölüm 2.1.1.2).
Veri iletim ağının anahtarlama düğümleri, telefon ağının merkezi anahtarlama istasyonlarının konumlarına ve bu ağın ana anahtarlama istasyonlarının yerlerine yüksek bir abone yoğunluğuna kurulur. Veri ağının üst seviyesindeki anahtarlama düğümleri kapsamlı bir hat sistemi ile birbirine bağlanır.
3.3.1.5. SENKRONİZASYON VERİ TERMİNAL EKİPMANLARI
Veri iletim ağına senkron terminal ekipmanı bağlanırken veri iletim ekipmanının abone bağlantılarına ilişkin CCITT Tavsiyelerine göre (bkz. Bölüm 1.1.3), ağ, her DLC için bir saat saati sinyali ve DLC'ler arasındaki elemanlar arasında karşılıklı senkronizasyon sağlamalıdır. Dahili ağ çapında saat senkronizasyonu olmayan devre anahtarlamalı asenkron ağlarda, bu gereksinim, senkronize OOD, senkron saat jeneratörleri olan abonelerin yazılımın veya hava alanının abonelerine kurularak yerine getirilir. Bu jeneratörler saat iletim sinyalleri üretir ve bağlantı kurulduktan sonra karşı taraftan gelen veri sinyallerinden saat senkronizasyon sinyallerini alır. Bu şekilde elemanlar tarafından elde edilen senkronizasyon her bağlantı için ayrıdır ve sadece bağlantının mevcut olduğu süre boyunca kalır.
3.3.1.6. ASENKRON AĞLARDA BİT SIRASI İLE İLETİM BAĞIMSIZLIĞI
Senkron terminal ayarları arasındaki iletim, iletilen bit dizisinin tipine bağlı olmamalıdır. Asenkron ağlarda, gerekli bağımsızlık, karıştırıcılar kullanılarak elde edilebilir (bkz. Bölüm 2.2.1.1, 2.2.2.2). Bu yönteme göre, OOD'den alınan sinyaller, verici taraftaki verici veya verici içindeki veri aktarım aşamasında (bitleri karıştırılır) karıştırılır. Alıcı taraftaki PP veya VP'de, sinyaller bir kireç çözücü kullanılarak orijinal formlarına geri yüklenir.
Şanzımana başlamadan önce, PP veya VP sinyal karıştırıcıyı açar ve karşı taraftaki şifre çözücünün senkronizasyona girmesi gereken süreden sonra sona erer, OOD'ye iletime izin veren bir sinyal gönderir. Bu andan itibaren, karıştırıcı, OOD'un uzun bir özdeş sembol dizisi ürettiği durumlarda bile anahtarlama ünitesine gönderilen bir sembol değişim sinyalinin varlığını sağlar. Bu, bir kapatma sinyali ile karıştırılabilecek uzun bir sıfır sırası görünmediğinden, abonelerin isteklerine karşı yanlışlıkla bağlantı kesme olasılığını önler.
Bağlantıyı gerçekten kesmeniz gerekiyorsa, OOD ile bağlantı yoluyla kontrol edilen PP veya VP, karıştırıcıyı kapatın ve iletişim hattına uzun bir sıfır sırası gönderin. Belirli bir zaman aralığında anahtarlama düğümü birbirini takip eden sadece “0” karakterlerini alırsa, bağlantıyı keser.
İletim, karakter dizisinden (bit) başka bir şekilde bağımsız olarak yapılabilir: OOD tarafından verilen bit dizisinde, belirli bir kurala göre, PP veya VP'nin yardımıyla ek bitler girin. Bununla birlikte, bu yöntem iletim hızında bir artışa yol açar (bkz. Bölüm 3.3.2.5) ve bu nedenle, asenkron devre anahtarlamalı ağlarda, ADF tipini seçme özgürlüğünü sınırlar.