Klasifikacija mreža.

Po teritorijalnom rasporedu

PAN (Personal Area Network) - osobna mreža namijenjena interakciji razne uređaje koji pripadaju istom vlasniku.

LAN (Lokalna mreža) - lokalne mreže imaju zatvorenu infrastrukturu prije nego što dođu do pružatelja usluga. Pojam “LAN” može opisati i malu uredsku mrežu i mrežu na razini velike tvornice koja pokriva nekoliko stotina hektara. Strani izvori čak daju blisku procjenu radijusa od oko šest milja (10 km). Lokalne mreže su zatvorene mreže, dopušten je samo pristup njima ograničeni krug korisnici kojima je rad u takvoj mreži izravno povezan s njihovim profesionalnim aktivnostima.

CAN (Campus Area Network) - ujedinjuje lokalne mreže obližnjih zgrada.

MAN (Metropolitan Area Network) - urbane mreže između institucija unutar jednog ili više gradova, koje povezuju mnoge lokalne mreže.

WAN (Wide Area Network) je globalna mreža koja pokriva velike geografske regije, uključujući lokalne mreže i druge telekomunikacijske mreže i uređaje. Primjer WAN-a je mreža za komutaciju paketa (Frame relay), preko koje različite računalne mreže mogu "razgovarati" jedna s drugom. Globalne mreže su otvoreni i usmjereni na pružanje usluga svim korisnicima.

Izraz "mreža poduzeća" također se koristi u literaturi za označavanje kombinacije nekoliko mreža, od kojih svaka može biti izgrađena na različitim tehničkim, softverskim i informacijskim principima.

Po vrsti funkcionalne interakcije

Klijent-poslužitelj, Mješovita mreža, Peer-to-peer mreža, Multi-peer mreža

Prema vrsti topologije mreže

Guma, Prsten, Dupli prsten, Zvijezda, Saće, Rešetka, Drvo, Debelo drvo

Prema vrsti prijenosnog medija

Ožičeno (telefonska žica, koaksijalni kabel, upletena parica, optički kabel)

Bežično (prijenos informacija putem radio valova u određenom frekvencijskom rasponu)

Po funkcionalnoj namjeni

Mreže za pohranu podataka, farme poslužitelja, mreže za kontrolu procesa, SOHO mreže, kućne mreže

Po brzini prijenosa

male brzine (do 10 Mbit/s), srednje brzine (do 100 Mbit/s), velike brzine (preko 100 Mbit/s);

Ako je potrebno održavati stalnu vezu

Paketna mreža kao što su Fidonet i UUCP, Online mreža kao što su Internet i GSM

Mreže s komutacijom krugova

Jedno od najvažnijih pitanja u računalnim mrežama je pitanje komutacije. Koncept prebacivanja uključuje:

1. mehanizam distribucije rute za prijenos podataka

2. sinkrona uporaba komunikacijski kanal

Govorit ćemo o jednom od načina rješavanja problema komutacije, naime o mrežama s komutacijom krugova. Ali treba napomenuti da to nije jedini način rješavanje problema u računalnim mrežama. No, prijeđimo bliže suštini problema. Mreže s komutacijom krugovačine zajednički i neraskidivi fizički dio (kanal) komunikacije između krajnjih čvorova, kroz koji podaci prolaze istom brzinom. Treba napomenuti da se ista brzina postiže zbog nepostojanja "stajanja" na određenim dionicama, budući da je ruta unaprijed poznata.

Uspostavljanje veze s mreže s komutacijom krugova uvijek počinje prvi, jer ne možete doći do željenog cilja bez spajanja. A nakon što se veza uspostavi, možete sigurno prenijeti potrebne podatke. Pogledajmo prednosti mreža s komutiranim krugom:

1. brzina prijenosa podataka je uvijek ista

2. nema kašnjenja na čvorovima tijekom prijenosa podataka, što je važno za razne On-line događaje (konferencije, komunikacija, video prijenosi)

Pa, sada moram reći nekoliko riječi o nedostacima:

1. Nije uvijek moguće uspostaviti vezu, tj. ponekad mreža može biti zauzeta

2. Ne možemo odmah prenijeti podatke bez prethodnog uspostavljanja veze, tj. vrijeme je izgubljeno

3. ne baš učinkovito korištenje fizičkih komunikacijskih kanala

Dopustite mi da objasnim posljednji minus: kada stvaramo fizički komunikacijski kanal, u potpunosti zauzimamo cijelu liniju, ne ostavljajući priliku drugima da se na nju povežu.

Zauzvrat, mreže s komutiranim krugom podijeljene su u 2 vrste, koristeći različite tehnološke pristupe:

1. Komutacija sklopova temeljena na frekvencijskom multipleksiranju (FDM).

Shema rada je sljedeća:

1. svaki korisnik odašilje signal na ulaze prekidača

2. Svi signali uz pomoć sklopke ispunjavaju ΔF pojaseve koristeći metodu frekvencijske modulacije signala

2. Prebacivanje strujnog kruga na temelju vremenskog multipleksiranja (TDM)

Načelo sklopni krug temeljen na vremenskom multipleksiranju je prilično jednostavan. Temelji se na vremenskoj podjeli, tj. Svaki komunikacijski kanal servisira se naizmjenično, a vremensko razdoblje za slanje signala pretplatniku je strogo definirano.

3. Prespajanje paketa
Ova tehnika prebacivanja posebno je dizajnirana za učinkovit prijenos računalnog prometa. Prvi koraci prema stvaranju računalne mreže na temelju tehnika komutacije krugova pokazali su da ova vrsta komutacije ne dopušta postizanje visoke ukupne propusnosti mreže. Tipične mrežne aplikacije generiraju promet vrlo sporadično, s visokom razinom brzog prijenosa podataka. Na primjer, prilikom pristupa udaljenom datotečnom poslužitelju, korisnik najprije pregledava sadržaj direktorija tog poslužitelja, što rezultira prijenosom male količine podataka. Zatim otvara potrebnu datoteku uređivač teksta, a ova operacija može stvoriti dosta razmjene podataka, osobito ako datoteka sadrži velike grafičke inkluzije. Nakon što prikaže nekoliko stranica datoteke, korisnik neko vrijeme radi s njima lokalno, što ne zahtijeva nikakav mrežni prijenos, a zatim vraća izmijenjene kopije stranica na poslužitelj - ponovno stvarajući intenzivan mrežni prijenos.

Faktor valovitosti prometa pojedinog korisnika mreže, jednak omjeru prosječnog intenziteta razmjene podataka prema maksimalnom mogućem, može doseći 1:50 ili čak 1:100. Ako za opisanu sesiju organiziramo prebacivanje kanala između korisničkog računala i poslužitelja, tada će većinu vremena kanal biti u stanju mirovanja. U isto vrijeme, komutacijske mogućnosti mreže bit će dodijeljene ovom paru pretplatnika i neće biti dostupne drugim korisnicima mreže.

Kada dođe do prebacivanja paketa, sve poruke koje prenosi korisnik razgrađuju se na izvorišnom čvoru u relativno male dijelove koji se nazivaju paketi. Podsjetimo, poruka je logički dovršen podatak - zahtjev za prijenos datoteke, odgovor na taj zahtjev koji sadrži cijelu datoteku itd. Poruke mogu biti bilo koje duljine, od nekoliko bajtova do mnogo megabajta. Naprotiv, paketi obično mogu imati i promjenjivu duljinu, ali unutar uskih granica, na primjer od 46 do 1500 bajtova. Svaki paket ima zaglavlje koje navodi informacije o adresi potrebne za isporuku paketa do odredišnog čvora, kao i broj paketa koji će koristiti odredišni čvor za sastavljanje poruke (Slika 3). Paketi se prenose mrežom kao neovisni informacijski blokovi. Mrežni preklopnici primaju pakete od krajnjih čvorova i, na temelju informacija o adresi, prenose ih jedni drugima, te u konačnici do odredišnog čvora.

Paketni mrežni preklopnici razlikuju se od sklopnih sklopki po tome što imaju unutarnju međuspremnik za privremenu pohranu paketa ako je izlazni port preklopnika zauzet odašiljanjem drugog paketa u trenutku kada je paket primljen (Sl. 3). U tom slučaju paket neko vrijeme ostaje u redu čekanja paketa u međuspremniku izlaznog porta, a kada dođe na red do njega, prenosi se na sljedeći preklopnik. Ova shema prijenosa podataka omogućuje vam da izgladite pulsiranje prometa na glavnim vezama između preklopnika i time ih najučinkovitije koristite za povećanje kapaciteta mreže u cjelini.

Doista, za par pretplatnika, najučinkovitije bi bilo da im se omogući samo korištenje komutiranih komunikacijskih kanala, kao što se radi u mrežama s komutacijom krugova. U tom bi slučaju vrijeme interakcije ovog para pretplatnika bilo minimalno, jer bi se podaci prenosili od jednog do drugog pretplatnika bez odgode. Pretplatnike ne zanima zastoj kanala tijekom pauza prijenosa, važno im je da brzo riješe svoj problem. Paketno komutirana mreža usporava proces interakcije između određenog para pretplatnika, budući da njihovi paketi mogu čekati u komutatoru dok se drugi paketi koji su ranije stigli na komutator prenose duž okosnice veze.

Međutim, ukupna količina računalnih podataka koju mreža prenosi po jedinici vremena korištenjem tehnike komutacije paketa bit će veća nego korištenjem tehnike komutacije krugova. To se događa jer su valovi pojedinih pretplatnika, u skladu sa zakonom velikih brojeva, raspoređeni u vremenu tako da se njihovi vrhovi ne poklapaju. Stoga su preklopnici stalno i prilično ravnomjerno opterećeni poslom ako je broj pretplatnika koje opslužuju stvarno velik. Na sl. Slika 4 pokazuje da je promet koji dolazi od krajnjih čvorova do preklopnika vrlo neravnomjerno raspoređen tijekom vremena. Međutim, preklopnici više razine u hijerarhiji koji uslužuju veze između preklopnika niže razine su ravnomjernije opterećeni, a protok paketa na glavnim vezama koje povezuju preklopnike više razine gotovo je maksimalno iskorišten. Međuspremnik izglađuje valovitost, tako da je faktor valovitosti na glavnim kanalima mnogo manji nego na pretplatničkim pristupnim kanalima - može biti jednak 1:10 ili čak 1:2.

Veća učinkovitost paketno komutiranih mreža u usporedbi s mrežama s komutacijom krugova (s jednakim kapacitetom komunikacijskog kanala) dokazana je 60-ih godina eksperimentalno i korištenjem simulacijskog modeliranja. Ovdje je prikladna analogija s multiprogramiranjem. operativni sustavi. Svakom pojedinačnom programu u takvom sustavu potrebno je više vremena da se izvrši nego u sustavu s jednim programom, gdje je programu dodijeljeno svo procesorsko vrijeme dok se ne završi njegovo izvršenje. Međutim, ukupan broj programa koji se izvode po jedinici vremena veći je u sustavu s više programa nego u sustavu s jednim programom.
Paketno komutirana mreža usporava proces interakcije između određenog para pretplatnika, ali povećava propusnost mreže kao cjeline.

Kašnjenja na izvoru prijenosa:

· vrijeme za prijenos zaglavlja;

· kašnjenja uzrokovana intervalima između prijenosa svakog sljedećeg paketa.

Kašnjenja u svakom prekidaču:

· vrijeme međuspremnika paketa;

vrijeme prebacivanja, koje se sastoji od:

o vrijeme čekanja paketa u redu čekanja (vrijednost varijable);

o vrijeme koje je potrebno paketu da pređe na izlazni port.

Prednosti komutacije paketa

1. Visoka ukupna propusnost mreže pri prijenosu brzog prometa.

2. Mogućnost dinamičke preraspodjele kapaciteta fizičkih komunikacijskih kanala između pretplatnika u skladu sa stvarnim potrebama njihovog prometa.

Nedostaci komutacije paketa

1. Nesigurnost u brzini prijenosa podataka između mrežnih pretplatnika, zbog činjenice da kašnjenja u redovima međuspremnika mrežnih preklopnika ovise o ukupnom opterećenju mreže.

2. Promjenjivo kašnjenje paketa podataka, koje može biti prilično dugo u trenucima trenutnog zagušenja mreže.

3. Mogući gubitak podataka zbog prekoračenja međuspremnika.
Trenutno se aktivno razvijaju i implementiraju metode za prevladavanje ovih nedostataka, koji su posebno akutni za promet osjetljiv na kašnjenje koji zahtijeva konstantnu brzinu prijenosa. Takve metode nazivaju se metode kvalitete usluge (QoS).

Paketno komutirane mreže, koje implementiraju metode kvalitete usluge, omogućuju istovremeni prijenos različitih vrsta prometa, uključujući tako važne kao što su telefonski i računalni promet. Stoga se metode komutacije paketa danas smatraju najperspektivnijima za izgradnju konvergentne mreže koja će pružiti sveobuhvatne usluge visoke kvalitete za pretplatnike bilo koje vrste. Međutim, metode preklapanja krugova ne mogu se zanemariti. Danas ne samo da uspješno rade u tradicionalnim telefonskim mrežama, već se naširoko koriste za formiranje trajnih veza velike brzine u takozvanim primarnim (okosnicama) mreža SDH i DWDM tehnologija, koje se koriste za stvaranje okosnica fizičkih kanala između telefonskih ili sklopke računalne mreže. U budućnosti je sasvim moguće da će se pojaviti nove komutacijske tehnologije, koje će u ovom ili onom obliku kombinirati principe paketne i kanalne komutacije.

4.VPN Virtualna privatna mreža- virtualan privatne mreže) je općeniti naziv za tehnologije koje omogućuju jednu ili više mrežne veze(logička mreža) na vrhu druge mreže (kao što je Internet). Unatoč činjenici da se komunikacije odvijaju preko mreža s nižom nepoznatom razinom povjerenja (primjerice, preko javnih mreža), razina povjerenja u izgrađenu logičku mrežu ne ovisi o razini povjerenja u jezgrene mreže zahvaljujući korištenju kriptografskih alata (enkripcija, autentifikacija, infrastruktura javnih ključeva, znači zaštititi od ponavljanja i promjena u porukama koje se prenose preko logičke mreže).

Ovisno o korištenim protokolima i namjeni, VPN može pružiti veza troje vrste: čvor-čvor,čvor-mreža I mreža-mreža. Tipično, VPN-ovi se postavljaju na razinama koje nisu više od razine mreže, budući da korištenje kriptografije na tim razinama omogućuje nepromijenjenu upotrebu prijenosnih protokola (kao što su TCP, UDP).

Korisnici Microsoft Windows pojam VPN označava jednu od implementacija virtualna mreža- PPTP, koji se često koristi Ne za stvaranje privatnih mreža.

Najčešće se za stvaranje virtualne mreže PPP protokol enkapsulira u neki drugi protokol - IP (ovu metodu koristi implementacija PPTP - Point-to-Point Tunneling Protocol) ili Ethernet (PPPoE) (iako i oni imaju razlike ). VPN tehnologija u U zadnje vrijeme koriste se ne samo za stvaranje samih privatnih mreža, već i od strane nekih pružatelja usluga "zadnje milje" u postsovjetskom prostoru za pružanje pristupa internetu.

Uz odgovarajuću razinu implementacije i korištenje posebnog softvera, VPN mreža može pružiti visoku razinu enkripcije prenesenih informacija. Na ispravna postavka VPN tehnologija svih komponenti osigurava anonimnost na internetu.

VPN se sastoji od dva dijela: "unutarnje" (kontrolirane) mreže, kojih može biti nekoliko, i "vanjske" mreže kroz koju prolazi enkapsulirana veza (obično Internet). Također je moguće spojiti zasebno računalo na virtualnu mrežu. Povezivanje udaljenog korisnika s VPN-om ostvaruje se putem pristupnog poslužitelja koji je povezan na unutarnju i vanjsku (javnu) mrežu. Kada se udaljeni korisnik spoji (ili kada uspostavlja vezu s drugom sigurnom mrežom), pristupni poslužitelj zahtijeva postupak identifikacije, a zatim postupak provjere autentičnosti. Nakon uspješnog završetka oba procesa, udaljeni korisnik ( udaljena mreža) ima ovlaštenje za rad na mreži, odnosno dolazi do procesa autorizacije. VPN rješenja mogu se klasificirati prema nekoliko glavnih parametara:

[uredi]Prema stupnju sigurnosti korištenog okruženja

Zaštićen

Najčešća verzija virtualnih privatnih mreža. Uz njegovu pomoć moguće je stvoriti pouzdanu i sigurnu mrežu temeljenu na nepouzdanoj mreži, obično Internetu. Primjeri sigurnih VPN-ova su: IPSec, OpenVPN i PPTP.

Pouzdan

Koriste se u slučajevima kada se prijenosni medij može smatrati pouzdanim i potrebno je samo riješiti problem stvaranja virtualne podmreže unutar veću mrežu. Sigurnosna pitanja postaju nevažna. Primjeri takvih VPN rješenja su: Multi-protocol label switching (MPLS) i L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) (točnije, ovi protokoli prebacuju zadatak osiguravanja sigurnosti na druge, npr. L2TP se obično koristi u kombinaciji s IPSec) .

[uredi]Po načinu provedbe

U obliku posebnog softvera i hardvera

Implementacija VPN mreže provodi se pomoću posebnog skupa softvera i hardvera. Ova implementacija osigurava visoke performanse te u pravilu visok stupanj sigurnosti.

Kao programsko rješenje

Koristiti Osobno računalo s posebnim softver, pružajući VPN funkcionalnost.

Integrirano rješenje

VPN funkcionalnost osigurava kompleks koji također rješava probleme filtriranja mrežnog prometa, organiziranja vatrozid i osiguranje kvalitete usluge.

[uredi]Kao što je zamišljeno

Koriste se za spajanje nekoliko distribuiranih podružnica jedne organizacije u jedinstvenu sigurnu mrežu, razmjenjujući podatke otvorenim komunikacijskim kanalima.

VPN s udaljenim pristupom

Koristi se za stvaranje sigurnog kanala između segmenta korporativna mreža(centralni ured ili poslovnica) i jednog korisnika koji se, radeći kod kuće, povezuje s korporativnim resursima kućno računalo, korporativno prijenosno računalo, pametni telefon ili internetski kiosk.

Koristi se za mreže na koje se povezuju "vanjski" korisnici (na primjer, kupci ili klijenti). Razina povjerenja u njih znatno je niža nego u zaposlenike tvrtke, pa je potrebno osigurati posebne „linije“ zaštite koje onemogućuju ili ograničavaju pristup potonjih posebno vrijednim, povjerljivim informacijama.

Koristi se za pružanje pristupa Internetu od strane provajdera, obično kada se više korisnika povezuje preko jednog fizičkog kanala.

Klijent/poslužitelj VPN

Pruža zaštitu za podatke koji se prenose između dva čvora (ne mreže) korporativne mreže. Posebnost ove opcije je da se VPN gradi između čvorova koji se u pravilu nalaze u istom segmentu mreže, na primjer, između radna stanica i poslužitelj. Ova potreba se vrlo često javlja u slučajevima kada je potrebno napraviti nekoliko logičkih mreža na jednoj fizičkoj mreži. Na primjer, kada je potrebno podijeliti promet između financijskog odjela i odjela ljudskih resursa koji pristupaju poslužiteljima koji se nalaze u istom fizičkom segmentu. Ova je opcija slična VLAN tehnologiji, ali umjesto odvajanja prometa, kriptirana je.

[uredi]Prema vrsti protokola

Postoje implementacije virtualnih privatnih mreža za TCP/IP, IPX i AppleTalk. Ali danas postoji tendencija prema općem prijelazu na TCP/IP protokol, a velika većina VPN rješenja ga podržava. Adresiranje u njemu najčešće je odabrano prema standardu RFC5735, iz niza TCP/IP privatnih mreža

[uredi]Po razini mrežni protokol

Po sloju mrežnog protokola na temelju usporedbe sa slojevima ISO/OSI referentnog mrežnog modela.

5. Referentni model OSI, koji se ponekad naziva i OSI stog, je 7-slojna mrežna hijerarhija (Slika 1) koju je razvila Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO). Ovaj model u biti sadrži 2 razni modeli:

· horizontalni model temeljen na protokolima, koji osigurava mehanizam za interakciju između programa i procesa na različitim strojevima

· vertikalni model temeljen na uslugama koje pružaju susjedni slojevi jedni drugima na istom stroju

U horizontalni model dva programa zahtijevaju zajednički protokol za razmjenu podataka. U okomitom, susjedne razine razmjenjuju podatke pomoću API sučelja.

Povezane informacije.

Ograničenja udaljenosti za radio kanale daju dobavljači pod pretpostavkom da nema fizičkih smetnji unutar prve Fresnelove zone. Apsolutno ograničenje na komunikacijski domet radiorelejnih kanala nametnuto je zakrivljenošću zemlje, vidi sl. 7.15. Za frekvencije iznad 100 MHz, valovi se šire pravocrtno (slika 7.15.A) i stoga se mogu fokusirati. Za visoke frekvencije (HF) i UHF, zemlja apsorbira valove, ali HF karakterizira refleksija od ionosfere (sl. 7.15B) - to uvelike proširuje područje emitiranja (ponekad se javlja nekoliko uzastopnih refleksija), ali ovaj učinak je nestabilan i jako ovisi o stanju ionosfere.

Riža. 7.15.

Kod izgradnje dugih radiorelejnih kanala potrebno je ugraditi repetitore. Ako su antene postavljene na stupove visine 100 m, udaljenost između repetitora može biti 80-100 km. Trošak antenskog kompleksa obično je proporcionalan kubu promjera antene.

Dijagram zračenja usmjerene antene prikazan je na sl. 7.16 (strelica označava glavni smjer zračenja). Ovaj dijagram treba uzeti u obzir pri odabiru mjesta postavljanja antene, osobito pri korištenju velike snage zračenja. Inače, jedan od režnjeva zračenja može pasti na mjesta stalnog boravka ljudi (na primjer, stanovanje). S obzirom na ove okolnosti, preporučljivo je dizajn ove vrste kanala povjeriti profesionalcima.

Riža. 7.16.

Dana 4. listopada 1957. u SSSR-u je lansiran prvi umjetni satelit Zemlje, 1961. u svemir je poletio Ju. A. Gagarin, a ubrzo je u orbitu lansiran i prvi telekomunikacijski satelit "Molnija" - tako počinje svemirska era komunikacija. počeo. Prvi satelitski kanal za Internet u Ruskoj Federaciji (Moskva-Hamburg) koristio je geostacionarni satelit "Raduga" (1993.). Standardna INTELSAT antena ima promjer 30 m i kut snopa 0,01 0 . Satelitski kanali koristiti frekvencijski rasponi navedeni u tablici 7.6.

Tablica 7.6. Frekvencijski pojasi koji se koriste za satelitske telekomunikacije

Raspon	Silazna veza [GHz]	Uzlazna veza (uzlazna veza) [GHz]	Izvori smetnji
S	3,7-4,2	5,925-6,425	Smetnje na tlu
Ku	11,7-12,2	14,0-14,5	Kiša
Ka	17,7-21,7	27,5-30,5	Kiša

Prijenos se uvijek odvija na višoj frekvenciji od signala primljenog sa satelita.

Raspon još nije pregusto "naseljen", osim toga, za ovaj raspon sateliti mogu biti udaljeni jedan od drugoga 1 stupanj. Osjetljivost na smetnje od kiše može se zaobići korištenjem dviju zemaljskih prijemnih stanica dovoljno udaljenih velika udaljenost(veličina uragana je ograničena). Satelit može imati mnogo antena usmjerenih prema različitim dijelovima zemljine površine. Veličina točke "izlaganja" takve antene na tlu može biti velika nekoliko stotina kilometara. Tipičan satelit ima 12-20 transpondera (prijemnika), od kojih svaki ima pojas od 36-50 MHz, što omogućuje formiranje toka podataka od 50 Mbit/s. Dva transpondera mogu koristiti različite polarizacije signala dok rade na istoj frekvenciji. Takav propusnost dovoljan za prijem 1600 visokokvalitetnih telefonskih kanala (32 kbit/s). Moderni sateliti koriste tehnologiju prijenosa s uskim otvorom blende VSAT(Vrlo mali otvor blende). Promjer točke "izlaganja" na zemljinoj površini za ove antene je približno 250 km. Prizemni terminali koriste antene promjera 1 metar i izlazna snaga oko 1 W. Istodobno, kanal prema satelitu ima propusnost od 19,2 Kbit/s, a od satelita - više od 512 Kbit/s. Takvi terminali ne mogu međusobno izravno komunicirati putem telekomunikacijskog satelita. Da bi se riješio ovaj problem, koriste se međuzemaljske antene s velikim pojačanjem, što značajno povećava kašnjenje (i povećava cijenu sustava), vidi sl. 7.17.

Riža. 7.17.

Geostacionarni sateliti koji lebde iznad ekvatora na visini od oko 36 000 km koriste se za stvaranje stalnih telekomunikacijskih kanala.

Teoretski, tri takva satelita mogla bi osigurati komunikaciju s gotovo cijelom naseljenom površinom Zemlje (vidi sl. 7.18).

Riža. 7.18.

U stvarnosti je geostacionarna orbita prenatrpana satelitima raznih namjena i nacionalnosti. Sateliti su obično označeni geografskom dužinom mjesta nad kojim se nalaze. Na sadašnjoj razini razvoja tehnologije, nije mudro postavljati satelite bliže od 2 0 . Dakle, danas je nemoguće postaviti više od 360/2=180 geostacionarnih satelita.

Sustav geostacionarnih satelita izgleda poput ogrlice nanizane u orbitu nevidljivu oku. Jedan kutni stupanj za takvu orbitu odgovara ~600 km. Ovo se može činiti kao velika udaljenost. Gustoća satelita u orbiti je neujednačena - ima ih mnogo na geografskoj dužini Europe i SAD-a, ali malo iznad Tihog oceana, tamo jednostavno nisu potrebni. Sateliti ne traju vječno, njihov životni vijek obično ne prelazi 10 godina, kvare uglavnom ne zbog kvarova opreme, već zbog nedostatka goriva za stabilizaciju položaja u orbiti. Nakon kvara, sateliti ostaju na mjestu, pretvarajući se u svemirski otpad. Takvih satelita već ima mnogo, a s vremenom će ih biti još više. Naravno, možemo pretpostaviti da će točnost lansiranja u orbitu s vremenom postati sve veća i ljudi će ih naučiti lansirati s točnošću od 100 m. To će omogućiti postavljanje 500-1000 satelita u jednu “nišu” (što danas izgleda gotovo nevjerojatno, jer im treba ostaviti prostora za manevre). Čovječanstvo bi tako moglo stvoriti nešto slično umjetnom prstenu Saturna, koji bi se u potpunosti sastojao od mrtvih telekomunikacijskih satelita. Malo je vjerojatno da će doći do ovoga, jer će se naći način da se neispravni sateliti uklone ili vrate, iako će to neminovno značajno povećati troškove usluga takvih komunikacijskih sustava.

Srećom, sateliti koji koriste različite frekvencijske pojase ne natječu se jedni s drugima. Zbog toga se nekoliko satelita s različitim radnim frekvencijama može nalaziti na istoj poziciji u orbiti. U praksi geostacionarni satelit ne miruje, već se kreće putanjom koja (promatrano sa Zemlje) izgleda kao brojka 8. Kutna veličina te osmice mora stati u radni otvor antene, inače antena mora imati servo pogon koji osigurava automatsko praćenje satelita . Zbog energetskih problema, telekomunikacijski satelit ne može osigurati visoku razinu signala. Iz tog razloga zemaljska antena mora imati veliki promjer, i prijemna oprema- niska razina buke. Ovo je posebno važno za sjeverne krajeve, gdje je kutni položaj satelita iznad horizonta nizak (pravi problem za geografske širine veće od 70 0), a signal prolazi kroz prilično debeo sloj atmosfere i primjetno je prigušen. Satelitske veze mogu biti isplative za područja udaljena više od 400-500 km (pod pretpostavkom da ne postoje drugi načini). Pravi izbor satelit (njegova zemljopisna dužina) može značajno smanjiti troškove kanala.

Broj pozicija za postavljanje geostacionarnih satelita je ograničen. Nedavno se za telekomunikacije planiraju koristiti tzv. niskoleteći sateliti ( <1000 км; период обращения ~1 час ). Ti se sateliti kreću u eliptičnim orbitama i svaki od njih pojedinačno ne može jamčiti stacionarni kanal, ali zajedno ovaj sustav pruža cijeli niz usluga (svaki od satelita radi u načinu rada “pohrani i odašilji”). Zbog niske nadmorske visine, zemaljske postaje u ovom slučaju mogu imati male antene i nisku cijenu.

Postoji nekoliko načina upravljanja skupom zemaljskih terminala sa satelitom. U ovom slučaju može se koristiti multipleksiranje po frekvenciji (FDM), po vremenu (TDM), CDMA (višestruki pristup kodne podjele), ALOHA ili metodi upita.

Shema zahtjeva pretpostavlja formiranje zemaljskih postaja logički prsten, po kojem se marker kreće. Zemaljska stanica može započeti emitiranje prema satelitu tek nakon što primi ovaj marker.

Jednostavan sustav ALOHA(razvila grupa Normana Abramsona na Sveučilištu Hawaii 70-ih) omogućuje svakoj postaji da počne emitirati kad god želi. Takva shema neizbježno dovodi do kolizije pokušaja. To je djelomično zbog činjenice da odašiljačka strana doznaje za sudar tek nakon ~270 ms. Dovoljno je da se zadnji bit paketa s jedne stanice poklopi s prvim bitom druge stanice, oba će paketa biti izgubljena i morat će se ponovno poslati. Nakon sudara, postaja čeka neko pseudo-slučajno vrijeme i ponovno pokušava poslati prijenos. Ovaj pristupni algoritam osigurava učinkovitost iskorištenja kanala od 18%, što je potpuno neprihvatljivo za tako skupe kanale kao što su satelitski. Zbog toga se češće koristi domenska verzija sustava ALOHA koja udvostručuje učinkovitost (predložio 1972. godine Roberts). Vremenska skala je podijeljena na diskretne intervale koji odgovaraju vremenu prijenosa jednog okvira.

U ovoj metodi stroj ne može poslati okvir kad god želi. Jedna zemaljska stanica (referentna) periodički šalje poseban signal koji koriste svi sudionici za sinkronizaciju. Ako je duljina vremenske domene , tada broj domene počinje u trenutku u odnosu na gore spomenuti signal. Budući da satovi različitih postaja rade različito, potrebna je povremena ponovna sinkronizacija. Drugi problem je širenje vremena propagacije signala za različite postaje. Faktor iskorištenja kanala za dati algoritam pristupa je jednak (gdje je baza prirodnog logaritma). Nije velika brojka, ali još uvijek dvostruko veća od uobičajenog ALOHA algoritma.

Metoda frekvencijskog multipleksiranja (FDM) je najstariji i najčešće korišten. Tipični transponder od 36 Mbps može se koristiti za primanje 500 PCM (Pulse Code Modulation) kanala od 64 kbps, od kojih svaki radi na jedinstvenoj frekvenciji. Kako bi se uklonile smetnje, susjedni kanali moraju biti razmaknuti na dovoljnoj frekvencijskoj udaljenosti jedan od drugog. Osim toga, potrebno je kontrolirati razinu emitiranog signala, jer ako je izlazna snaga previsoka, mogu se pojaviti smetnje u susjednom kanalu. Ako je broj postaja malen i stalan, frekvencijski kanali mogu se trajno dodijeliti. Ali s promjenjivim brojem terminala ili primjetnim fluktuacijama u opterećenju, morate se prebaciti na dinamički alokacija resursa.

Jedan od mehanizama takve distribucije tzv PIK, korišten je u prvim verzijama komunikacijskih sustava baziranih na INTELSAT-u. Svaki transponder SPADE sustava sadrži 794 simplex PCM kanala od 64 kbit/s i jedan signalni kanal s propusnošću od 128 kbit/s. PCM kanali se koriste u parovima za pružanje pune dupleksne komunikacije. Istodobno, uzvodni i nizvodni kanali imaju propusnost od 50 Mbit/s. Kanal signala podijeljen je u 50 domena od 1 ms (128 bita). Svaka domena pripada jednoj od zemaljskih stanica, čiji broj ne prelazi 50. Kada je stanica spremna za odašiljanje, ona nasumično odabire neiskorišteni kanal i bilježi broj tog kanala u svojoj sljedećoj 128-bitnoj domeni. Ako dvije ili više postaja pokušaju zauzeti isti kanal, doći će do kolizije i one će biti prisiljene pokušati ponovno kasnije.

Metoda vremenskog multipleksiranja slična je FDM-u i prilično se široko koristi u praksi. Ovdje je također neophodna sinkronizacija za domene. To se radi, kao iu sustavu domene ALOHA, pomoću referentne stanice. Dodjela domene zemaljskim stanicama može se izvršiti centralno ili decentralizirana. Razmotrite sustav DJELA(Satelit napredne komunikacijske tehnologije). Sustav ima 4 nezavisna kanala (TDM) od 110 Mbit/s (dva uzvodna i dva silazna). Svaki od kanala strukturiran je u obliku okvira od 1 ms, koji imaju 1728 vremenskih domena. Sve privremene domene nose 64-bitno podatkovno polje, što omogućuje implementaciju glasovnog kanala s propusnošću od 64 Kbps. Upravljanje vremenskim domenama kako bi se minimiziralo vrijeme potrebno za pomicanje vektora zračenja satelita zahtijeva poznavanje geografskog položaja zemaljskih postaja. Privremenim domenama upravlja jedna od zemaljskih stanica ( MCS- Glavna kontrolna stanica). Rad ACTS sustava sastoji se od tri koraka. Svaki korak traje 1 ms. U prvom koraku satelit prima okvir i pohranjuje ga u međuspremnik od 1728 ćelija. Na drugom, putno računalo kopira svaki ulazni zapis u izlazni međuspremnik (moguće za drugu antenu). Na kraju, izlazna snimka se prenosi na zemaljsku stanicu.

U početnom trenutku, svakoj zemaljskoj stanici je dodijeljena jedna vremenska domena. Za dobivanje dodatne domene, na primjer, za organiziranje drugog telefonskog kanala, stanica šalje MCS zahtjev. U te svrhe dodijeljen je poseban kontrolni kanal kapaciteta 13 zahtjeva u sekundi. Postoje i dinamičke metode za dodjelu resursa u TDM-u (Crouser, Binder i Roberts metode).

CDMA (Code Division Multiple Access) metoda je potpuno decentralizirana. Kao i druge metode, nije bez nedostataka. Prvo, kapacitet CDMA kanala u prisutnosti šuma i nedostatka koordinacije između stanica obično je manji nego u slučaju TDM-a. Drugo, sustav zahtijeva brzu i skupu opremu.

Tehnologija bežične mreže razvija se prilično brzo. Ove mreže prvenstveno su prikladne za mobilne uređaje. Čini se da projekt koji najviše obećava je IEEE 802.11, koji bi trebao imati istu integrirajuću ulogu za radio mreže kao 802.3 za Ethernet mreže i 802.5 za Token Ring. Protokol 802.11 koristi isti algoritam za pristup i suzbijanje kolizije kao i 802.3, ali ovdje koristi radio valove umjesto spojnog kabela (slika 7.19.). Modemi koji se ovdje koriste također mogu raditi u infracrvenom rasponu, što može biti privlačno ako su svi strojevi smješteni u zajedničkoj prostoriji.

Riža. 7.19.

Standard 802.11 pretpostavlja rad na frekvenciji od 2,4-2,4835 GHz korištenjem 4FSK/2FSK modulacije

FEDERALNA AGENCIJA ZA KOMUNIKACIJE

Državna obrazovna proračunska ustanova

visoko stručno obrazovanje

Moskovsko tehničko sveučilište za komunikacije i informatiku

Zavod za komunikacijske mreže i komutacijske sustave

Smjernice

i kontrolnih zadataka

po disciplini

PREKLOPNI SUSTAVI

za izvanredne studente 4. godine

(smjer 210700, profil - SS)

Moskva 2014

Plan UMD-a za akademsku godinu 2014./2015.

Smjernice i kontrole

po disciplini

PREKLOPNI SUSTAVI

Sastavio: Stepanova I.V., prof

Publikacija je stereotipna. Odobreno na sjednici odjela

Komunikacijske mreže i komutacijski sustavi

Recenzent Malikova E.E., izvanredni profesor

OPĆE SMJERNICE ZA TEČAJ

Disciplina “Sklopni sustavi”, drugi dio, studiraju u drugom semestru četvrte godine studenti dopisnog fakulteta specijalnosti 210406 ​​​​i predstavlja nastavak i daljnje produbljivanje slične discipline koju su studirali studenti u prethodnom semestru.

U ovom dijelu predmeta razmatraju se principi razmjene upravljačkih informacija i interakcije između sklopnih sustava, osnove projektiranja digitalnih sklopnih sustava (DSS).

Kolegij uključuje predavanja, nastavni projekt i laboratorijske vježbe. Polaže se ispit i brani kolegijni projekt. Samostalni rad na svladavanju kolegija sastoji se od proučavanja udžbeničkog materijala i nastavnih sredstava preporučenih u smjernicama te izrade kolegijnog projekta.

Ukoliko student naiđe na poteškoće prilikom proučavanja preporučene literature, tada se može obratiti Zavodu za komunikacijske mreže i komutacijske sustave za potrebne savjete. Da biste to učinili, pismo mora navesti naslov knjige, godinu izdanja i stranice na kojima je prikazan nejasni materijal. Tečaj treba proučavati uzastopno, temu po temu, kako je preporučeno u smjernicama. Kada učite na ovaj način, trebate prijeći na sljedeći dio kolegija nakon što odgovorite na sva kontrolna pitanja koja su pitanja na ispitnim listićima i riješite preporučene zadatke.

Raspodjela vremena u satima studenata za izučavanje discipline „Sklopni sustavi“, dio 2, prikazana je u tablici 1.

BIBLIOGRAFIJA

Glavni

1. Goldstein B.S. Preklopni sustavi. – SPb.:BHV – St. Petersburg, 2003. – 318 str.: ilustr.

2. Lagutin V. S., Popova A. G., Stepanova I. V. Sustavi komutacije digitalnih kanala u telekomunikacijskim mrežama. – M., 2008. - 214 str.

Dodatni

3.Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Telefonski korisnički podsustav za signalizaciju preko zajedničkog kanala. – M. “Radio i veze”, 1998.–58 str.

4. Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Evolucija inteligentnih usluga u konvergiranim mrežama. – M., 2008. – 120-ih.

POPIS LABORATORIJSKIH RADOVA

1. Signalizacija 2VSK i R 1.5, scenarij razmjene signala između dvije automatske telefonske centrale.

2.Upravljanje pretplatničkim podacima na digitalnoj telefonskoj centrali. Analiza hitnih poruka digitalne automatske telefonske centrale.

METODIČKE UPUTE ZA NASTAVNE SEKCIJE

Značajke izgradnje digitalnih komutacijskih sustava

Potrebno je proučiti značajke izgradnje sklopnih sustava na primjeru digitalne PBX tipa EWSD. Razmotrite karakteristike i funkcije digitalnih pretplatničkih pristupnih jedinica DLU, implementaciju daljinskog pretplatničkog pristupa. Pregledajte karakteristike i funkcije grupe vodova LTG. Proučite konstrukciju sklopnog polja i tipičan proces uspostavljanja veze.

Digitalni komutacijski sustav EWSD (Digital Electronic Switching System) razvio je Siemens kao univerzalni komutacijski sustav za javne telefonske mreže. Kapacitet sklopnog polja EWSD sustava je 25200 Erlang. Broj servisiranih poziva u CHNN-u može doseći 1 milijun poziva. Sustav EWSD, kada se koristi kao PBX, omogućuje vam povezivanje do 250 tisuća pretplatničkih linija. Komunikacijski centar temeljen na ovom sustavu omogućuje prebacivanje do 60 tisuća spojnih linija. Kontejnerske telefonske centrale omogućuju povezivanje od nekoliko stotina do 6000 udaljenih pretplatnika. Komutacijski centri proizvode se za mobilne komunikacijske mreže i za organiziranje međunarodnih komunikacija. Postoji dovoljno mogućnosti organiziranja staza drugog izbora: do sedam staza izravnog izbora plus jedna staza posljednjeg izbora. Može se dodijeliti do 127 tarifnih zona. Tijekom jednog dana tarifa se može promijeniti do osam puta. Oprema za generiranje osigurava visok stupanj stabilnosti generiranih frekvencijskih sekvenci:

u plesiokronom načinu rada – 1 10 -9, u sinkronom načinu rada –1 10 -11.

Sustav EWSD dizajniran je za korištenje izvora napajanja -60V ili -48V. Dopuštene su promjene temperature u rasponu od 5-40 ° C s vlagom od 10-80%.

EWSD hardver je podijeljen u pet glavnih podsustava (vidi sliku 1): digitalna pretplatnička jedinica (DLU); linearna grupa (LTG); sklopno polje (SN); kontrola mreže zajedničkih kanala (CCNC); koordinacijski procesor (CP). Svaki podsustav ima najmanje jedan mikroprocesor, označen kao GP. Koriste se sustavi signalizacije R1.5 (strana verzija R2) preko zajedničkog signalnog kanala br. 7 SS7 i EDSS1. Digitalne pretplatničke jedinice DLU opslužuju: analogne pretplatničke linije; pretplatničke linije korisnika digitalnih mreža s integracijom usluga (ISDN); analogne institucionalne podstanice (PBX); digitalna PBX. DLU blokovi omogućuju uključivanje analognih i digitalnih telefonskih aparata i višenamjenskih ISDN terminala. Korisnicima ISDN-a omogućeni su kanali (2B+D), gdje je B = 64 kbit/s - standardni kanal PCM30/32 opreme, D-kanalni prijenos signalizacije brzinom od 16 kbit/s. Za prijenos informacija između EWSD i drugih komutacijskih sustava koriste se primarne digitalne magistralne linije (DSL, engleski PDC) - (30V + 1D + sinkronizacija) pri brzini prijenosa od 2048 kbit/s (ili pri brzini od 1544 kbit/s u sad).

Sl. 1. Blok dijagram sklopnog sustava EWSD

Može se koristiti lokalni ili udaljeni način rada DLU. Udaljene DLU jedinice instalirane su na mjestima gdje su pretplatnici koncentrirani. Istodobno se smanjuje duljina pretplatničkih linija, te koncentrira promet na digitalnim spojnim vodovima, što dovodi do smanjenja troškova organizacije distribucijske mreže i poboljšava kvalitetu prijenosa.

U odnosu na pretplatničke vodove prihvatljivim se smatra otpor petlje do 2 kOhm i izolacijski otpor do 20 kOhm. Preklopni sustav može prihvatiti impulse biranja s rotirajućeg brojčanika koji stižu brzinom od 5-22 impulsa/s. Signali za frekvencijsko biranje primaju se u skladu s CCITT preporukom REC.Q.23.

Visoka razina pouzdanosti osigurana je: povezivanjem svakog DLU-a s dva LTG-a; dupliciranje svih DLU jedinica s dijeljenjem opterećenja; kontinuirano provodi testove samokontrole. Za prijenos kontrolnih informacija između DLU-ova i LTG grupa linija, signalizacija zajedničkog kanala (CCS) koristi se na vremenskom kanalu broj 16.

Glavni elementi DLU-a su (slika 2):

moduli pretplatničkih linija (SLM) tipa SLMA za povezivanje analognih pretplatničkih vodova i tipa SLMD za povezivanje ISDN pretplatničkih vodova;

dva digitalna sučelja (DIUD) za povezivanje digitalnih prijenosnih sustava (PDC) na linijske grupe;

dvije kontrolne jedinice (DLUC) koje kontroliraju unutarnje DLU sekvence, distribuirajući ili koncentrirajući protok signala prema i od pretplatničkih skupova. Kako bi se osigurala pouzdanost i povećala propusnost, DLU sadrži dva DLUC kontrolera. Oni rade neovisno jedan o drugom u načinu dijeljenja zadataka. Ako prvi DLUC zakaže, drugi može preuzeti kontrolu nad svim zadacima;

dvije kontrolne mreže za prijenos kontrolnih informacija između modula pretplatničke linije i kontrolnih uređaja;

ispitna jedinica (TU) za ispitivanje telefona, pretplatničkih linija i magistralnih linija.

Karakteristike DLU-a mijenjaju se pri prelasku s jedne modifikacije na drugu. Na primjer, opcija DLUB omogućuje korištenje analognih i digitalnih modula pretplatničkog kompleta sa 16 kompleta u svakom modulu. Jedna DLUB pretplatnička jedinica može spojiti do 880 analognih pretplatničkih linija, a povezuje se na LTG koristeći 60 PCM kanala (4096 Kbps). U ovom slučaju, gubici zbog nedostatka kanala trebali bi biti praktički nula. Da bi se zadovoljio ovaj uvjet, propusnost jednog DLUB-a ne bi trebala premašiti 100 Erl. Ako se pokaže da je prosječno opterećenje po modulu veće od 100 Erl, tada treba smanjiti broj pretplatničkih linija uključenih u jedan DLUB. Do 6 DLUB-ova može se kombinirati u jedinicu za daljinsko upravljanje (RCU).

U tablici 1 prikazane su tehničke karakteristike digitalne pretplatničke jedinice modernije modifikacije DLUG-a.

Tablica 1. Tehničke karakteristike DLUG digitalne pretplatničke jedinice

Odvojenim linijama mogu se povezati govornice na žetone, analogne institucionalno-industrijske automatske telefonske centrale RVH (Private Automatic Branch Exchange) i digitalne RVH malog i srednjeg kapaciteta.

Navodimo neke od najvažnijih funkcija modula SLMA pretplatničkog kompleta za povezivanje analognih pretplatničkih linija:

praćenje linije za otkrivanje novih poziva;

DC napajanje s podesivim vrijednostima struje;

analogno-digitalni i digitalno-analogni pretvarači;

simetrično povezivanje signala zvona;

praćenje kratkih spojeva u petlji i kratkih spojeva na masu;

primanje impulsa za desetodnevno biranje i frekvencijsko biranje;

promjena polariteta napajanja (okretanje polariteta žica za govornice);

priključak linearne strane i pretplatničke strane na višepoložajnu ispitnu sklopku, zaštita od prenapona;

DC odvajanje govornih signala;

pretvaranje dvožilne komunikacijske linije u četverožičnu.

Funkcijskim blokovima opremljenim vlastitim mikroprocesorima pristupa se putem DLU upravljačke mreže. Blokovi se ciklički ispituju radi spremnosti za prijenos poruka i izravno im se pristupa radi prijenosa naredbi i podataka. DLUC također provodi programe testiranja i nadzora kako bi identificirao pogreške.

Postoje sljedeći sustavi DLU sabirnica: upravljačke sabirnice; sabirnice 4096 kbit/s; gume za detekciju sudara; sabirnice za prijenos signala zvona i tarifnih impulsa. Signali koji se prenose duž sabirnica sinkroniziraju se taktnim impulsima. Kontrolne sabirnice prenose kontrolne informacije brzinom prijenosa od 187,5 kbit/s; s efektivnom brzinom prijenosa podataka od približno 136 kbit/s.

Sabirnice od 4096 kbit/s prenose govor/podatke do i od SLM modula pretplatničke linije. Svaki autobus ima 64 kanala u oba smjera.

Svaki kanal radi brzinom prijenosa od 64 kbit/s (64 x 64 kbit/s = 4096 kbit/s). Dodjeljivanje kanala sabirnice od 4096 kbit/s PDC kanalima je fiksno i određeno putem DIUD-a (vidi sliku 3). DLU veza s grupama linija tipa B, F ili G (tipovi LTGB, LTGF ili LTGG, respektivno) ostvaruje se preko 2048 kbit/s multipleks linija. DLU se može spojiti na dva LTGB-a, dva LTGF-a (B) ili dva LTGG-a.

Line/Trunk Groupe (LTG) tvori sučelje između digitalnog okruženja čvora i digitalnog sklopnog polja SN (slika 4). LTG-ovi obavljaju decentralizirane kontrolne funkcije i oslobađaju CP koordinacijski procesor od rutinskog rada. Veze između LTG-a i redundantnog sklopnog polja ostvaruju se preko sekundarne digitalne veze (SDC). SDC brzina prijenosa od LTG do SN polja i u obrnutom smjeru je 8192 kbit/s (skraćeno 8 Mbit/s).

sl.3. Multipleksiranje, demultipleksiranje i

prijenos kontrolnih informacija u DLUC

sl.4. Razne opcije za pristup LTG-u

Svaki od ovih 8 Mbit/s multipleksnih sustava ima 127 vremenskih odsječaka od 64 kbit/s svaki za prijenos korisnih podataka, a jedan vremenski odsječak od 64 kbit/s koristi se za prijenos poruka. LTG odašilje i prima glasovne informacije kroz obje strane komutacijskog polja (SN0 i SN1), dodjeljujući glasovne informacije iz aktivnog bloka komutacijskog polja odgovarajućem pretplatniku. Druga strana SN polja smatra se neaktivnom. Ako dođe do kvara, preko njega odmah počinje prijenos i primanje korisničkih informacija. Napon napajanja LTG je +5V.

LTG implementira sljedeće funkcije obrade poziva:

prijem i interpretacija signala koji stižu putem povezivanja i
pretplatničke linije;

prijenos signalnih informacija;

prijenos akustičnih tonova;

prijenos i primanje poruka do/od koordinacijskog procesora (CP);

prijenos izvješća grupnim procesorima (GP) i primanje izvješća od
grupni procesori drugih LTG-ova (vidi sliku 1);

prijenos i primanje zahtjeva do/od kontrolera signalne mreže preko zajedničkog kanala (CCNC);

kontrola alarma koji ulaze u DLU;

koordinacija stanja na linijama sa stanjima standardnog 8 Mbit/s sučelja s dupliciranim sklopnim poljem SN;

uspostavljanje veza za prijenos korisničkih informacija.

Nekoliko vrsta LTG-a koristi se za implementaciju različitih vrsta vodova i metoda signalizacije. Razlikuju se u implementaciji hardverskih blokova i specifičnih aplikacijskih programa u grupnom procesoru (CP). LTG blokovi imaju veliki broj modifikacija, različite u upotrebi i mogućnostima. Na primjer, LTG blok funkcije B koristi se za povezivanje: do 4 primarne digitalne komunikacijske linije tipa PCM30 (PCM30/32) s brzinama prijenosa od 2048 kbit/s; do 2 digitalne komunikacijske linije brzine prijenosa od 4096 kbit/s za lokalni DLU pristup.

LTG funkcijski blok C koristi se za povezivanje do 4 primarne digitalne komunikacijske linije brzine 2048 kbit/s.

Ovisno o namjeni LTG-a (B ili C), postoje razlike u funkcionalnom dizajnu LTG-a, npr. u softveru skupnog procesora. Izuzetak su suvremeni LTGN moduli koji su univerzalni, a za promjenu njihove funkcionalne namjene potrebno ih je programski „ponovno izraditi” s drugačijim opterećenjem (vidi tablicu 2 i sliku 4).

Tablica 2. Specifikacije grupe linija N (LTGN).

Kao što je prikazano na slici 5, uz standardna sučelja od 2 Mbit/s (RSMZ0), EWSD sustav pruža sučelje vanjskog sustava s većom brzinom prijenosa (155 Mbit/s) s multiplekserima tipa STM-1 SDH sinkronog digital hierarchy mreža na svjetlovodnim linijama communications. Koristi se završni multiplekser tipa N (sinkroni dvostruki završni multiplekser, SMT1D-N) instaliran na LTGM ormar.

Multiplekser SMT1D-N može se predstaviti u obliku osnovne konfiguracije s 1xSTM1 sučeljem (60xRSMZ0) ili u obliku pune konfiguracije s 2xSTM1 sučelja (120xRSMZ0).

sl.5. Spajanje SMT1 D-N na mrežu

Preklopno polje SN EWSD komutacijski sustavi međusobno povezuju LTG, CP i CCNC podsustave. Njegova glavna zadaća je uspostavljanje veza između LTG grupa. Svaka veza se istovremeno ostvaruje kroz obje polovice (ravnine) sklopnog polja SN0 i SN1, tako da u slučaju ispada jedne strane polja uvijek postoji rezervna veza. U sklopnim sustavima tipa EWSD mogu se koristiti dvije vrste sklopnog polja: SN i SN(B). Uklopno polje tipa SN(B) je novi razvoj i karakteriziraju ga manje dimenzije, veća raspoloživost i smanjena potrošnja energije. Postoje različite mogućnosti organiziranja SN i SN(B):

sklopno polje za 504 grupe linija (SN:504 LTG);

sklopno polje za 1260 grupa linija (SN: 1260 LTG);

sklopno polje za 252 grupe vodova (SN:252 LTG);

uklopno polje za 63 grupe linija (SN:63 LTG).

Glavne funkcije sklopnog polja su:

sklopni krug; prebacivanje poruka; prebacivanje u rezervu.

Preklopno polje prebacuje kanale i veze brzinom prijenosa od 64 kbit/s (vidi sliku 6). Svaka veza zahtijeva dva povezujuća puta (na primjer, pozivatelj prema pozivatelju i pozivatelj prema pozivatelju). Koordinacijski procesor traži slobodne staze kroz preklopno polje na temelju podataka o zauzetosti spojnih staza trenutno pohranjenih u uređaju za pohranu. Preklapanje spojnih putova provodi se upravljačkim uređajima sklopne skupine.

Svako preklopno polje ima vlastitu upravljačku jedinicu, koja se sastoji od upravljačke jedinice preklopne grupe (SGC) i modula sučelja između SGC-ova i jedinice međuspremnika poruka MBU:SGC. S minimalnim kapacitetom stupnja od 63 LTG, jedan SGC grupe prekidača uključen je u komutaciju spojnog puta, međutim, s kapacitetom stupnja od 504, 252 ili 126 LTG, koriste se dva ili tri SGC-a. To ovisi o tome jesu li pretplatnici spojeni na istu TS grupu ili ne. Naredbe za uspostavu veze izdaju se svakom sudjelujućem GP-u komutacijske grupe od strane CP procesora.

Osim veza koje pretplatnici određuju biranjem broja, preklopno polje prebacuje veze između grupa linija i CP koordinacijskog procesora. Ove se veze koriste za razmjenu kontrolnih informacija i nazivaju se polutrajne dial-up veze. Zahvaljujući ovim vezama, poruke se razmjenjuju između grupa linija bez trošenja resursa jedinice koordinacionog procesora. Nailed-up veze i veze za signalizaciju preko zajedničkog kanala također se uspostavljaju na principu polutrajnih veza.

Uklopno polje u EWSD sustavu odlikuje se potpunom dostupnošću. To znači da se svaka 8-bitna kodna riječ koja se prenosi okosnicom koja ulazi u preklopno polje može prenijeti u bilo kojem drugom vremenskom odsječku na okosnici koja proizlazi iz preklopnog polja. Sve autoceste s brzinom prijenosa od 8192 kbit/s imaju 128 kanala s kapacitetom prijenosa od po 64 kbit/s (128x64 = 8192 kbit/s). Uklopni stupnjevi polja kapaciteta SN:504 LTG, SN:252 LTG, SN:126 LTG imaju sljedeću strukturu:

jednokratni dolazni stupanj prekapčanja (TSI);

tri stupnja prostornog prebacivanja (SSM);

jednokratni odlazni stupanj prekapčanja (TSO).

Male i srednje stanice (SN:63LTG) uključuju:

jednokratni ulazni stupanj (TSI);

jedan prostorni sklopni (SS) stupanj;

jedan odlazni vremenski sklopni stupanj (TSO).

sl.6. Primjer uspostave veze u sklopnom polju SN

Koordinacijski procesor 113 (CP113 ili CP113C) je multiprocesor čiji se kapacitet povećava u fazama.Kod multiprocesora CP113C paralelno rade dva ili više identičnih procesora uz raspodjelu opterećenja. Glavni funkcionalni blokovi multiprocesora su: glavni procesor (MAP) za obradu poziva, rad i održavanje; procesor za obradu poziva (CAP), dizajniran za obradu poziva; dijeljena pohrana (CMY); ulazno/izlazni kontroler (IOC); ulazno/izlazni procesor (IOP). Svaki VAP, CAP i IOP procesor sadrži jednu programsku izvršnu jedinicu (PEX). Ovisno o tome hoće li se implementirati kao VAP procesori, CAP procesori ili I0C kontroleri, aktiviraju se specifične hardverske funkcije.

Nabrojimo glavne tehničke podatke VAR-a, CAP-a i IOC-a. Tip procesora - MC68040, frekvencija takta -25 MHz, širina adrese 32 bita i širina podataka 32 bita, širina riječi - 32 bita podataka. Podaci o lokalnoj memoriji: proširenje - maksimalno 64 MB (na temelju 16M bitnog DRAM-a); stupanj proširenja 16 MB. Flash EPROM podaci: 4 MB proširenje. CP koordinacijski procesor obavlja sljedeće funkcije: obrada poziva (analiza znamenki broja, kontrola usmjeravanja, odabir područja usluge, odabir putanje u komutacijskom polju, obračun troškova poziva, upravljanje prometnim podacima, upravljanje mrežom); rad i održavanje - ulaz i izlaz iz vanjskih uređaja za pohranu (EM), komunikacija s terminalom za rad i održavanje (OMT), komunikacija s procesorom prijenosa podataka (DCP). 13

Ploča SYP (vidi sliku 1) prikazuje vanjske alarme, na primjer, informacije o požaru. Vanjska memorija EM služi za pohranu programa i podataka koje nije potrebno trajno pohraniti u CP, cjelokupni sustav aplikativnih programa za automatski oporavak podataka o tarifiranju telefonskih poziva i promjenama prometa.

Softver je usmjeren na obavljanje specifičnih zadataka koji odgovaraju podsustavima EWSD. Operativni sustav (OS) sastoji se od programa koji su bliski hardveru i obično su isti za sve komutacijske sustave.

Maksimalni kapacitet obrade poziva SR-a je preko 2.700.000 poziva po vršnom satu. Karakteristike CP sustava EWSD: kapacitet pohrane - do 64 MB; kapacitet adresiranja - do 4 GB; magnetska traka - do 4 uređaja, svaki od 80 MB; magnetski disk - do 4 uređaja, 337 MB svaki.

Posao međuspremnika poruka (MB) je kontrolirati razmjenu poruka:

između koordinacijskog procesora CP113 i LTG grupa;

između CP113 i kontrolera sklopne skupine SGCB) sklopno polje;

između LTG grupa;

između LTG-ova i kontrolera signalne mreže preko zajedničkog CCNC kanala.

Sljedeće vrste informacija mogu se prenositi putem MV-a:

poruke se šalju iz DLU, LTG i SN u koordinacijski procesor CP113;

izvješća se šalju s jednog LTG-a na drugi (izvješća se usmjeravaju kroz CP113, ali ih on ne obrađuje);

upute se šalju od CCNC-a do LTG-a i od LTG-a do CCNC-a, usmjeravaju se kroz CP113, ali ih on ne obrađuje;

naredbe se šalju s CP113 na LTG i SN. MV pretvara informacije za prijenos putem sekundarnog digitalnog toka (SDC) i šalje ih LTG-u i SGC-u.

Ovisno o stupnju kapaciteta, duplicirani MB uređaj može sadržavati do četiri grupe međuspremnika poruka (MBG). Ova značajka implementirana je u mrežnom čvoru s redundancijom, odnosno MB0 uključuje grupe MBG00...MBG03, a MB1 uključuje grupe MBG10...MBG13.

Opremljeni su EWSD sklopni sustavi sa signalizacijom preko zajedničkog kanala na sustavu br. 7 upravljački uređaj signalne mreže preko zajedničkog CCNC kanala. Na CCNC uređaj moguće je povezati do 254 signalne veze putem analognih ili digitalnih komunikacijskih linija.

CCNC uređaj je spojen na rasklopno polje komprimiranim vodovima brzine prijenosa od 8 Mbit/s. Između CCNC-a i svake ravnine preklopnog polja postoje 254 kanala za svaki smjer prijenosa (254 para kanala).

Kanali prenose signalne podatke preko obje SN ravnine do i od linija linija pri 64 kbit/s. Putovi analognog signala povezani su na CCNC preko modema. CCNC se sastoji od: maksimalno 32 grupe sa po 8 terminala puta signala (32 SILT grupe); jedan redundantni procesor zajedničkog kanala (CCNP).

Kontrolna pitanja

1.U kojem bloku se vrši analogno-digitalna pretvorba?

2. Koliko analognih pretplatničkih linija može biti uključeno u DLUB? Za koji je kapacitet projektiran ovaj blok?

3. Kojom brzinom se prenose informacije između DLU i LTG, između LTG i SN?

4. Nabrojati glavne funkcije sklopnog polja. Kojom se brzinom uspostavlja veza između pretplatnika.

5. Navedite mogućnosti organizacije sklopnog polja EWSD sustava.

6. Navedite glavne faze komutacije sa sklopnim poljem.

7. Razmotrite prolaz putanje razgovora kroz sklopno polje EWSD sklopnog sustava.

8. Koje su funkcije obrade poziva implementirane u LTG blokovima?

9. Koje funkcije ima SN strana?

©2015-2019 stranica
Sva prava pripadaju njihovim autorima. Ova stranica ne polaže pravo na autorstvo, ali omogućuje besplatnu upotrebu.
Datum izrade stranice: 2017-06-11

Mreže s komutacijom krugova imaju nekoliko važnih zajedničkih svojstava, bez obzira na vrstu multipleksiranja koju koriste.

Mreže s dinamičkim prebacivanjem zahtijevaju prethodni postupak za uspostavljanje veze između pretplatnika. Da biste to učinili, adresa pozvanog pretplatnika prenosi se u mrežu, koja prolazi kroz sklopke i konfigurira ih za naknadni prijenos podataka. Zahtjev za povezivanjem usmjerava se od jednog preklopnika do drugog i na kraju dolazi do pozvane strane. Mreža može odbiti uspostaviti vezu ako je kapacitet traženog izlaznog kanala već potrošen. Za FDM sklopku, kapacitet izlaznog kanala jednak je broju frekvencijskih pojaseva ovog kanala, a za TDM sklopku - broju vremenskih odsječaka na koje je radni ciklus kanala podijeljen. Mreža također odbija vezu ako je traženi pretplatnik već uspostavio vezu s nekim drugim. U prvom slučaju kažu da je prekidač zauzet, au drugom - pretplatnik. Mogućnost kvara veze je nedostatak metode sklopnog kruga.

Ako se veza može uspostaviti, tada joj se dodjeljuje fiksni frekvencijski pojas u FDM mrežama ili fiksna propusnost u TDM mrežama. Ove vrijednosti ostaju nepromijenjene tijekom razdoblja povezivanja. Zajamčena propusnost mreže nakon uspostavljanja veze važno je svojstvo potrebno za aplikacije kao što su glasovna, video ili kontrola objekata u stvarnom vremenu. Međutim, mreže s komutacijom krugova ne mogu dinamički mijenjati kapacitet kanala na zahtjev pretplatnika, što ih čini neučinkovitima u uvjetima burstog prometa.

Nedostatak mreža s komutacijom krugova je nemogućnost korištenja korisničke opreme koja radi različitim brzinama. Pojedinačni dijelovi kompozitnog kruga rade istom brzinom jer mreže s komutiranim krugom ne spremaju korisničke podatke u međuspremnik.

Mreže s komutacijom krugova su prikladne za komutaciju tokova podataka konstantne brzine, gdje jedinica komutacije nije jedan bajt ili paket podataka, već dugoročni sinkroni tok podataka između dva pretplatnika. Za takve tokove, mreže s komutiranim krugovima dodaju minimum opterećenja za usmjeravanje podataka kroz mrežu, koristeći vremensku poziciju svakog bita protoka kao njegovu odredišnu adresu u mrežnim preklopnicima.

Omogućuje duplex rad temeljen na FDM, TDM i WDM tehnologijama

Ovisno o smjeru mogućeg prijenosa podataka, metode prijenosa podataka putem komunikacijske linije dijele se na sljedeće vrste:

o simplex - prijenos se odvija komunikacijskom linijom samo u jednom smjeru;

o half-duplex - prijenos se odvija u oba smjera, ali naizmjenično u vremenu. Primjer takvog prijenosa je Ethernet tehnologija;

o duplex - prijenos se odvija istovremeno u dva smjera.

Duplex način je najsvestraniji i najproduktivniji način rada kanala. Najjednostavnija opcija za organiziranje duplex načina je korištenje dva neovisna fizička kanala (dva para vodiča ili dva optička vlakna) u kabelu, od kojih svaki radi u simplex načinu rada, odnosno prenosi podatke u jednom smjeru. Upravo je ta ideja temelj implementacije dupleksnog načina rada u mnogim mrežnim tehnologijama, kao što su Fast Ethernet ili ATM.

Ponekad tako jednostavno rješenje nije dostupno ili učinkovito. Najčešće se to događa u slučajevima kada postoji samo jedan fizički kanal za dvostruku razmjenu podataka, a organiziranje drugog povezano je s visokim troškovima. Na primjer, prilikom razmjene podataka pomoću modema putem telefonske mreže, korisnik ima samo jedan fizički komunikacijski kanal s PBX-om - dvožilnu liniju, a kupnja drugog jedva da je preporučljiva. U takvim slučajevima dvostruki način rada organiziran je na temelju dijeljenja kanala na dva logička podkanala pomoću FDM ili TDM tehnologije.

Modemi koriste FDM tehnologiju za organiziranje dupleksnog rada na dvožilnoj liniji. Modemi s frekvencijskom modulacijom rade na četiri frekvencije: dvije frekvencije za kodiranje jedinica i nula u jednom smjeru, a preostale dvije frekvencije za prijenos podataka u suprotnom smjeru.

S digitalnim kodiranjem, dvostruki način rada na dvožilnoj liniji organiziran je pomoću TDM tehnologije. Neki vremenski odsječci koriste se za prijenos podataka u jednom smjeru, a neki se koriste za prijenos podataka u drugom smjeru. Tipično se vremenski odsječci u suprotnim smjerovima izmjenjuju, zbog čega se ova metoda ponekad naziva "ping-pong" prijenos. TDM podjela linija tipična je, na primjer, za digitalne mreže s integriranim uslugama (ISDN) na dvožilnim krajevima pretplatnika.

U optičkim kabelima, kada se jedno optičko vlakno koristi za organiziranje dupleksnog načina rada, podaci se prenose u jednom smjeru pomoću svjetlosnog snopa jedne valne duljine, au suprotnom smjeru pomoću različite valne duljine. Ova tehnika spada u FDM metodu, ali za optičke kabele naziva se multipleksiranje valnih duljina (WDM). WDM se također koristi za povećanje brzine prijenosa podataka u jednom smjeru, obično koristeći od 2 do 16 kanala.

Zamjena paketa

Načela komutacije paketa

Komutacija paketa je tehnika komutacije pretplatnika koja je posebno dizajnirana za učinkovit prijenos računalnog prometa. Eksperimenti za stvaranje prvih računalnih mreža temeljenih na tehnologiji komutacije krugova pokazali su da ova vrsta komutacije ne dopušta postizanje visoke ukupne mrežne propusnosti. Srž problema leži u brzoj prirodi prometa koji generiraju tipične mrežne aplikacije. Na primjer, prilikom pristupa udaljenom datotečnom poslužitelju, korisnik najprije pregledava sadržaj direktorija tog poslužitelja, što rezultira prijenosom male količine podataka. Zatim otvara željenu datoteku u uređivaču teksta, što je operacija koja može stvoriti dosta razmjene podataka, osobito ako datoteka sadrži veliku grafiku. Nakon što prikaže nekoliko stranica datoteke, korisnik neko vrijeme radi s njima lokalno, što ne zahtijeva nikakav mrežni prijenos, a zatim vraća izmijenjene kopije stranica na poslužitelj - ponovno stvarajući intenzivan mrežni prijenos.

Faktor valovitosti prometa pojedinog korisnika mreže, jednak omjeru prosječnog intenziteta razmjene podataka prema maksimalnom mogućem, može biti 1:50 ili 1:100. Ako za opisanu sesiju organiziramo prebacivanje kanala između korisničkog računala i poslužitelja, tada će većinu vremena kanal biti u stanju mirovanja. Pritom će se koristiti komutacijske mogućnosti mreže - dio vremenskih odsječaka ili frekvencijskih pojaseva komutatora bit će zauzet i nedostupan drugim korisnicima mreže.

Kada dođe do prebacivanja paketa, sve poruke koje šalje korisnik mreže razbijaju se na izvornom čvoru u relativno male dijelove koji se nazivaju paketi. Podsjetimo, poruka je logički dovršen podatak - zahtjev za prijenos datoteke, odgovor na taj zahtjev koji sadrži cijelu datoteku itd. Poruke mogu biti proizvoljne duljine, od nekoliko bajtova do mnogo megabajta. Naprotiv, paketi obično mogu imati i promjenjivu duljinu, ali unutar uskih granica, na primjer od 46 do 1500 bajtova. Svaki paket ima zaglavlje koje navodi informacije o adresi potrebne za isporuku paketa do odredišnog čvora, kao i broj paketa koji će koristiti odredišni čvor za sastavljanje poruke (Slika 2.29). Paketi se prenose u mreži kao neovisni informacijski blokovi. Mrežni preklopnici primaju pakete od krajnjih čvorova i, na temelju informacija o adresi, prenose ih jedni drugima, te u konačnici do odredišnog čvora.

Riža. 2.29. Dijeljenje poruke u pakete

Paketni mrežni preklopnici se razlikuju od sklopovskih preklopnika po tome što imaju unutarnju međuspremnicu za privremenu pohranu paketa ako je izlazni port preklopnika zauzet odašiljanjem drugog paketa u trenutku kada je paket primljen (Sl. 2.30). U tom slučaju paket neko vrijeme ostaje u redu čekanja paketa u međuspremniku izlaznog porta, a kada dođe na red do njega, prenosi se na sljedeći preklopnik. Ova shema prijenosa podataka omogućuje vam da izgladite prometne valove na glavnim vezama između preklopnika i time ih koristite na najučinkovitiji način za povećanje propusnosti mreže kao cjeline.

Riža. 2.30. Izglađivanje burst prometa u paketno komutiranoj mreži

Doista, za par pretplatnika, najučinkovitije bi bilo da im se omogući samo korištenje komutiranih komunikacijskih kanala, kao što se radi u mrežama s komutacijom krugova. Ovom metodom vrijeme interakcije ovog para pretplatnika bilo bi minimalno, budući da bi se podaci prenosili od jednog do drugog pretplatnika bez kašnjenja. Pretplatnike ne zanima zastoj kanala tijekom pauza prijenosa, važno im je da brzo riješe vlastiti problem. Paketno komutirana mreža usporava proces interakcije između određenog para pretplatnika, budući da njihovi paketi mogu čekati u komutatoru dok se drugi paketi koji su ranije stigli na komutator prenose duž okosnice veze.

Međutim, ukupna količina računalnih podataka koju mreža prenosi po jedinici vremena korištenjem tehnike komutacije paketa bit će veća nego korištenjem tehnike komutacije krugova. To se događa jer su pulsacije pojedinih pretplatnika, u skladu sa zakonom velikih brojeva, raspoređene u vremenu. Stoga su preklopnici stalno i prilično ravnomjerno opterećeni poslom ako je broj pretplatnika koje opslužuju stvarno velik. Na sl. Slika 2.30 pokazuje da je promet koji dolazi od krajnjih čvorova do preklopnika vrlo neravnomjerno raspoređen kroz vrijeme. Međutim, preklopnici više razine u hijerarhiji koji uslužuju veze između preklopnika niže razine su ravnomjernije opterećeni, a protok paketa na glavnim vezama koje povezuju preklopnike više razine gotovo je maksimalno iskorišten.

Veća učinkovitost paketno komutiranih mreža u usporedbi s mrežama s komutacijom krugova (s jednakim kapacitetom komunikacijskog kanala) dokazana je 60-ih godina eksperimentalno i korištenjem simulacijskog modeliranja. Ovdje je prikladna analogija s višeprogramskim operacijskim sustavima. Svakom pojedinačnom programu u takvom sustavu potrebno je više vremena da se izvrši nego u sustavu s jednim programom, gdje je programu dodijeljeno sve procesorsko vrijeme dok ne završi svoje izvršenje. Međutim, ukupan broj programa koji se izvode po jedinici vremena veći je u sustavu s više programa nego u sustavu s jednim programom.

Komunikacije širokog područja temeljene na mrežama s komutiranim krugom

Iznajmljeni vodovi predstavljaju najpouzdaniji način povezivanja lokalnih mreža globalnim komunikacijskim kanalima, budući da je cjelokupni kapacitet takvog voda uvijek na raspolaganju mrežama koje međusobno djeluju. No, ovo je ujedno i najskuplji tip globalnog povezivanja - ako postoji N udaljenih lokalnih mreža koje međusobno intenzivno razmjenjuju podatke, potrebno je imati Nx(N-l)/2 iznajmljenih linija. Kako bi se smanjio trošak globalnog transporta, koriste se kanali s dinamičkom promjenom, čiji se trošak dijeli među mnogim pretplatnicima tih kanala.

Usluge telefonske mreže su najjeftinije, jer njihove preklopnike plaća veliki broj pretplatnika korisnika telefonskih usluga, a ne samo pretplatnici koji spajaju svoje lokalne mreže.

Telefonske mreže dijele se na analogne i digitalne ovisno o načinu multipleksiranja pretplatničkih i magistralnih kanala. Točnije, digitalne su mreže u kojima se informacije na pretplatničkim stranama prezentiraju u digitalnom obliku i u kojima se koriste metode digitalnog multipleksiranja i komutacije, a analogne su mreže koje primaju podatke od pretplatnika u analognom obliku, odnosno s klasičnih analognih telefona, a Multipleksiranje i komutacija se provode analognom i digitalnom metodom. Posljednjih godina u tijeku je prilično intenzivan proces zamjene telefonskih mrežnih sklopki digitalnim sklopkama koje rade na temelju TDM tehnologije. Međutim, takva će mreža i dalje ostati analogna telefonska mreža, čak i ako svi preklopnici rade koristeći TDM tehnologiju, obrađujući podatke u digitalnom obliku, ako njezini pretplatnici ostanu analogni, a analogno-digitalna pretvorba se izvodi na PBX mreži najbližoj pretplatnik. Nova modemska tehnologija V.90 uspjela je iskoristiti činjenicu da postoji velik broj mreža u kojima je većina preklopnika digitalna.

Telefonske mreže s digitalnim pretplatničkim završecima uključuju tzv. Switched 56 usluge (56 Kbit/s komutirani kanali) i digitalne mreže s integriranim ISDN uslugama (Integrated Services Digital Network). Komutirane 56 usluge pojavile su se u brojnim zapadnim zemljama kao rezultat pružanja krajnjim pretplatnicima digitalnog terminiranja kompatibilnog sa standardima linije T1. Ova tehnologija nije postala međunarodni standard, a danas ju je zamijenila ISDN tehnologija koja ima takav status.

ISDN mreže dizajnirane su ne samo za prijenos glasa, već i računalnih podataka, uključujući i paketnu komutaciju, zbog čega se nazivaju mrežama s integriranim uslugama. Međutim, glavni način rada ISDN mreža ostaje komutacija krugova, a usluga komutacije paketa ima prenisku brzinu prema suvremenim standardima - obično do 9600 bps. Stoga će se o ISDN tehnologiji raspravljati u ovom odjeljku o mrežama s komutiranim krugovima. Nova generacija mreža s integriranim uslugama, nazvana B-ISDN (od broadband), u potpunosti se temelji na tehnologiji komutacije paketa (točnije ćelije ATM tehnologije), pa će o ovoj tehnologiji biti riječi u dijelu o mrežama komutacije paketa.