Ulaştırma ağlarının sınıflandırılması. Ulaşım ağı (TS) için teknolojilere genel bakış. Ulaştırma ağı için iletim sistemleri

Uzak kablosuz ağlar arasında kablolu iletişim kanalları oluşturan taşıma ağları bir kombinasyondur (Şekil 1.5):

– dijital elektriksel veya optik sinyallerin iletildiği kablolu iletişim hatları (bağlantılar);

– sinyalleri (çoklama/çözme dahil) anahtarlar aracılığıyla bir kablo hattından diğerine yeniden ileten ağ düğümleri (Şekil 1.5, 15 iletişim hattıyla birbirine bağlanan 9 anahtar içeren bir taşıma ağının yapısını gösterir).

Modern ulaşım ağları, ayrıntılı bilgileri ayrı bir bilgi alanı oluşturan ilgili teknik sistemlerdir. BWN ile ilgili bilgilerin daha sonra sunulmasıyla ilgili olarak bu ağların özelliklerinin kısa bir açıklaması aşağıdaki gibidir (Şekil 1.6).

1. Ağların hiyerarşik uygulama düzeyi, birincil ve üst üste binmiş ağlar olmak üzere iki türe ayrılmasının temelini oluşturur.

Birincil ağlar (iletim sistemi), elektrik sinyallerinin kaynaktan taşıma ağının uç düğümüne fiziksel olarak aktarılmasını sağlar. Birincil ağların önemli işlevlerinden biri, farklı kaynaklardan gelen sinyallerin çoğullanması/çözülmesidir. Modern ulaşım ağlarında kullanılan sinyalin dijital formu, zaman bölmeli çoğullamaya karşılık gelir (Zaman Bölmeli Çoğullama -

TDM). Çoklanmış sinyallerin senkronizasyon yöntemine göre ayırt etmek aşağıdaki birincil ağ türleri:

– Çoğullanmış sinyallerin senkronizeye yakın olduğu ancak tam olarak senkronize olmadığı Plesiochronous Digital Hiyerarşi (PDH) ağları; bu tür ağlar iletim hızı sağlar dijital 150 Mbps'ye kadar sinyaller;

- çoğullanmış sinyallerin senkronizasyonunun sağlandığı senkron dijital hiyerarşiye (Senkron Dijital Hiyerarşi - SDH) sahip ağlar - bu tür ağlar, 10 Gbit / s'ye kadar dijital sinyal iletim hızı sağlar.

Pirinç. 1.5. Ulaşım ağı yapısı

Her iki türden ağlardaki bilgi akışlarının aktarım hızlarının, modern BWN'lerin konuşlandırılması ihtiyaçlarını karşılayan bir ulaşım altyapısı oluşturmayı mümkün kıldığı açıktır.

Birincil ağlara dayalı bindirmeli ağlar, kablolu iletişim kanallarının oluşumunu ve giriş ve çıkış düğümleri arasında mesajların transferini sağlar. Yer paylaşımlı ağlar, kablolu sinyal aktarımı sağlamak için gerekli tüm kaynaklarla birincil ağları tamamlar. En yaygın bindirmeli ağ türleri şunlardır: – Kanallara 64 kbit/s'ye kadar bit hızları sağlamak için tasarlanmış Genel Anahtarlamalı Telefon Ağı (PSTN); bu tür kanallara temel dijital kanallar denir (Dijital Sinyal 0 - DS0 veya Taşıyıcı kanal - kanal);

- Birleşik Devletler'de 23 temel dijital kanal sağlamak üzere tasarlanmış entegre hizmetlere sahip dijital ağ (Integrated Services Digital Network) ve 30 - içinde Avrupa (toplam veri oranları sırasıyla 1.544 Mbps ve 2.048 Mbps'ye eşittir);

paket veri iletimini gerçekleştirmek için tasarlanmış anahtarlanmış veri ağı (Public Switched Data Network - PSDN); Böyle bir ağa bir örnek İnternet'tir.

Pirinç. 1.6. Ulaştırma ağlarının sınıflandırılması için kriterler

2. Mesaj iletim yöntemi. Mesaj iletim yöntemine göre, tüm ulaşım ağları iki kritere göre sınıflandırılır: mesajların zaman alanında sunum şekli ve bilgi alışverişi sürecinde abonelerin ara bağlantı yöntemi.

Zamandaki gösterim şekline göre mesaj sürekli (devre modu) veya paket (paket modu) olabilir. Sürekli form, iletişim oturumu boyunca mesajın bölünmezliği ile karakterize edilirken, paket formu, aksine, her biri ayrı ayrı iletilen parçalara bölünmesi ile karakterize edilir (mesajın bütünlüğünün daha sonra restorasyonu ile) alıcı düğüm tarafından uygun sırayla tüm parçaların birleştirilmesi). Mesajın sürekliliği, kapalı bir elektrik iletişim hattının (devre) taşıma ağının kaynak ve hedef düğümleri arasında kurulmasına eşdeğerdir,

İngilizce terimin kökenini açıklayan atamalar nepp sarsıntılı şanzıman. Bir mesajın paketlenmesi iki yollar paket iletimi - ya tek bir elektrik hattı üzerinden, değişmemiş mesajın tüm paketleri için veya bu durumda datagram (datagram) olarak adlandırılan taşıma ağı tarafından her paketin bağımsız iletimi ile.

Mesaj aktarımı sırasında abonelerin ara bağlantı şekli, iletişim kuran taraflar arasında mesaj alışverişi konusunda bir ön anlaşmanın varlığı / yokluğu ile belirlenir. İki tür abone bağlantısı vardır:

- iletişim oturumu boyunca değişmeyen bir yol boyunca mesajların taşınmasına karşılık gelen bağlantı yönelimli iletişim - bir yolun oluşturulması, bir mesajın iletiminden önce gelir (örneğin, 'bağlantı düğümleri 1 - 4 - 5 - Şekil 1.5'te 9);

- mesajların ağ tarafından taşınmasının, ilk önce iletim yolunu belirlemeden gerçekleştirildiği bağlantısız iletişim (bağlantısız odaklı); mesajın farklı paketlerini / parçalarını farklı şekillerde geçirme olasılığını ifade eder (örneğin, Şekil 1.5'te gösterilen ağda, 1-9 düğümleri arasında bir mesaj iletirken, bir paket 4-5 düğümlerinden iletilebilir, diğeri 7-8 düğümleri aracılığıyla, üçüncü - düğümler 2-3 aracılığıyla).

Bağlantısız aktarım yalnızca paket (datagram) biçiminde olabilir; mesajların sürekli iletimi - yalnızca ulaşım ağında bir bağlantı kurulduğunda; toplu mesaj biçimi, bir bağlantı kurma olasılığını ima edebilir, ancak onsuz gerçekleştirilebilir. Bağlantı yönelimli paket iletiminin bir örneği, IP paketlerinin PSTN ve ISDN ağları üzerinden iletilmesidir.

3. Bir taşıma ağının iletişim kanalları, genellikle hattın uç düğümleri ile kanalların çıktısı arasındaki bağlantının uygulanma biçimine göre sınıflandırılır.

Düğümler arasındaki bağlantının uygulanması hem "fiziksel" hem de sanal olabilir.

Fiziksel bağlantı, "noktadan noktaya" tipte bir dizi düğümler arası hat ve bunları gelen düğümler arası hatta sabit bir anahtarlama yönü ile bağlayan anahtarlar içeren bir bileşik hat oluşturularak gerçekleştirilir. . Örneğin, Şekil 3 ve 7'deki düğümlerin fiziksel bağlantısı. 1.5, 3, 5, 6, 7 düğümlerini ve üç düğümler arası segmenti içeren bir bileşik çizgi oluşturularak oluşturulur. PSTN ve ISDN ağları, bağlantının fiziksel uygulamasıyla (devre modu) tipik bir taşıma ağları örneği olarak hizmet edebilir.

Bağlantının sanal uygulaması, mesajların taşıma ağında değişmeyen bir rotayla (yani değişmeyen bir düğüm ve ana hat listesiyle) toplu iletiminden oluşur. Güzergahın sürekliliği, ağ anahtarlarında paket iletiminin (paket anahtarlama) yönünün hatırlanmasıyla sağlanır. Ezberleme, yalnızca anahtarlamalı sanal kanal (anahtarlanmış sanal devre) kavramına karşılık gelen mesaj iletimi süresi boyunca veya kalıcı bir sanal kanal kavramına (kalıcı sanal kanal) karşılık gelen uzun bir süre için gerçekleştirilir. ).

Anahtarlı kanallar, mesaj kaynağının talebi üzerine otomatik olarak oluşturulur, kalıcı kanallar ağ yöneticisi tarafından oluşturulur. PSDN'ler sanal ağlara örnektir.

Kanal kapasitesinin belirli bir süre boyunca bilgi aktarma yeteneği anlamına gelen kanal kapasitesi, kullanılan kablo hatlarının türü ve anahtarlardaki sinyal çoğullamanın özellikleri ile belirlenir. Modern taşıma ağları, iki tür kılavuz ortamlı (kablolu bakır ve fiber optik) kablolar ve yukarıda belirtilen iki çoğullama yöntemi - plesiokron (PDH) ve senkron (SDH) kullanır. Tipik (ancak zorunlu değildir), PDH kullanan bakır tellerin ve SDH kullanan fiber optiklerin bir kombinasyonudur. İlk kombinasyon, 150 Mbps'ye kadar bir verime karşılık gelir, ikincisi - 10 Gbps'ye kadar. Senkron çoğullama teknolojisi, ikincisinin plesiochronous çoğullama üzerinden “eklenmesine” izin verir: böylece, plesiochronous dijital akışları olan daha düşük hızlı hatlar, senkronize akışlarla daha yüksek hızlı hatlara bağlanabilir.

Plesiokron ağ teknolojisinin dijital akışları, standartların üç versiyonunda standartlaştırılmıştır: Avrupa (Ex), Amerikan (Tx) ve Japonca (Jx). Genel ilkelere rağmen, her biri hiyerarşilerin farklı seviyelerinde farklı çoğullama faktörleri kullanır. Standartların her biri, dijital hiyerarşinin birkaç seviyesini kapsar ve arayüzün teknik özelliklerini ve ilgili veri aktarım hızını tanımlayan birkaç sembole sahiptir:

– E0, El, E2, E3, E4, E5 sembolleri ile gösterilen, sağlanan veri hızlarının değerlerine uygun olarak Ex standartları;

- Tl, T2, T3, T4 ve T5 ile gösterilen Tx standartları (ABD, Japonya ve Kore'de benimsenmiştir);

- Jl, J2, J3, J4, J5 ile gösterilen Jx standartları, ancak başka bir atama daha yaygın olmasına rağmen: DS1, DS2, DS3, DS4, DS5, standartların Japonca ve Amerikan versiyonlarının uyumlaştırılmasının bir sonucu olarak ortaya çıktı özelliklerinin yakınlığından dolayı (gerçek benzerlik ilk iki hiyerarşik seviye için gerçekleşir).

Her iki standardın da temel dijital akışları - E0 ve DS0 - aynı veri hızlarına karşılık gelir - 64 kbps. E- ve T-versiyonlarının dijital akış hızlarının hiyerarşisi Tablo'da verilmiştir. 1.1. Uygulamada, dijital hatlar El, T1 ve E3, TK,

Senkron birincil taşıma ağları ve SONET (Synchronous Opti) için uluslararası standartlara uygun SDH sistemleri< Network), отвечающие стандартам США, обеспечивают мультиплексирован цифровых потоков со скоростями порядка сотен и тысяч Мбит/с, что на один-j порядка превышает значения скоростей в плезиохронных системах. Частичн перекрытие стандартизированных значений скорости цифровых потоков дв разновидностей соответствует верхним иерархическим уровням PDH и нижн иерархическим уровням SDH. Базовому значению STM-0 скорости синхроны транспортных систем (Synchronous Transport Mode – STM) соответствует ci рость битового потока 48,96 Мбит/с. Сведения о скоростях передачи данн более высоких уровней (STM-x) представлены в табл. 1.2.

Fiber optik kablolar, STM-64 standardına uygun (hız hiyerarşisinin 5. seviyesi) 10 Gb/sn'ye varan hızlarda bilgi noroi iletimi sağlar. Yük aktarım hızlarındaki (paylo; ve hatlardaki toplam akış hızı (hat hızı) arasındaki fark, çeşitli faydalı yük bilgilerine senkron iletim sağlayan servis mesajları ile eşlik etme ihtiyacı nedeniyle "ekstra] ile ilişkilendirilir)