Klasifikacija omrežij.

Po teritorialni razporeditvi

PAN (Personal Area Network) - osebno omrežje, namenjeno interakciji razne naprave ki pripada istemu lastniku.

LAN (lokalno omrežje) - lokalna omrežja imajo zaprto infrastrukturo, preden dosežejo ponudnike storitev. Izraz »LAN« lahko opiše tako majhno pisarniško omrežje kot omrežje na ravni velike tovarne, ki pokriva več sto hektarjev. Tuji viri dajejo celo približno oceno polmera okoli šest milj (10 km). Lokalna omrežja so zaprta omrežja, dovoljen je le dostop do njih omejen krog uporabniki, za katere je delo v takem omrežju neposredno povezano z njihovimi poklicnimi dejavnostmi.

CAN (Campus Area Network) - združuje lokalna omrežja bližnjih zgradb.

MAN (Metropolitan Area Network) - mestna omrežja med institucijami v enem ali več mestih, ki povezujejo številna lokalna omrežja.

WAN (Wide Area Network) je globalno omrežje, ki pokriva velike geografske regije, vključno z lokalnimi omrežji ter drugimi telekomunikacijskimi omrežji in napravami. Primer WAN je paketno preklopno omrežje (Frame relay), prek katerega se lahko med seboj »pogovarjajo« različna računalniška omrežja. Globalna omrežja so odprti in osredotočeni na služenje vsem uporabnikom.

Izraz "omrežje podjetja" se v literaturi uporablja tudi za kombinacijo več omrežij, od katerih je vsako lahko zgrajeno na različnih tehničnih, programskih in informacijskih principih.

Po vrsti funkcionalne interakcije

Odjemalec-strežnik, mešano omrežje, omrežje enakovrednih, omrežje z več enakovrednimi

Po vrsti topologije omrežja

Pnevmatika, Prstan, Dvojni obroč, Zvezda, Satovje, Mreža, Drevo, Debelo drevo

Po vrsti prenosnega medija

Žično (telefonska žica, koaksialni kabel, sukani par, optični kabel)

Brezžično (prenašanje informacij prek radijskih valov v določenem frekvenčnem območju)

Po funkcionalnem namenu

Omrežja za shranjevanje, farme strežnikov, omrežja za nadzor procesov, omrežja SOHO, hišna omrežja

Po hitrosti prenosa

nizke hitrosti (do 10 Mbit/s), srednje hitrosti (do 100 Mbit/s), visoke hitrosti (nad 100 Mbit/s);

Če je potrebno vzdrževati stalno povezavo

Paketno omrežje, kot sta Fidonet in UUCP, spletno omrežje, kot sta internet in GSM

Komutirana omrežja

Eno najpomembnejših vprašanj v računalniških omrežjih je vprašanje preklapljanja. Koncept preklopa vključuje:

1. mehanizem distribucije poti za prenos podatkov

2. sinhrona uporaba komunikacijski kanal

Govorili bomo o enem od načinov reševanja problema preklapljanja, in sicer o omrežjih s komutacijo vezja. Vendar je treba opozoriti, da to ni edina pot reševanje problema v računalniških omrežjih. Toda pojdimo bližje bistvu vprašanja. Komutirana omrežja tvorijo skupen in nezlomljiv fizični odsek (kanal) komunikacije med končnimi vozlišči, skozi katerega prehajajo podatki z enako hitrostjo. Treba je opozoriti, da je enaka hitrost dosežena zaradi odsotnosti "postanka" na določenih odsekih, saj je pot znana vnaprej.

Vzpostavitev povezave z omrežja s komutiranim vezjem vedno začne prvi, saj brez priklopa ne moreš priti do želenega cilja. Ko je povezava vzpostavljena, lahko varno prenesete potrebne podatke. Oglejmo si prednosti komutiranih omrežij:

1. hitrost prenosa podatkov je vedno enaka

2. med prenosom podatkov na vozliščih ni zakasnitev, kar je pomembno za različne On-line dogodke (konference, komunikacije, video oddaje)

No, zdaj moram povedati nekaj besed o pomanjkljivostih:

1. Ni vedno mogoče vzpostaviti povezave, tj. včasih je omrežje lahko zasedeno

2. Podatkov ne moremo takoj prenesti brez predhodne vzpostavitve povezave, tj. čas je izgubljen

3. premalo učinkovita uporaba fizičnih komunikacijskih kanalov

Naj pojasnim zadnji minus: pri ustvarjanju fizičnega komunikacijskega kanala popolnoma zasedemo celotno linijo in ne pustimo možnosti, da bi se drugi povezali z njo.

Omrežja s komutacijo tokokrogov pa so razdeljena na 2 vrsti, ki uporabljajo različne tehnološke pristope:

1. Preklapljanje vezij na podlagi frekvenčnega multipleksiranja (FDM).

Shema dela je naslednja:

1. vsak uporabnik oddaja signal na vhode stikala

2. Vsi signali s pomočjo stikala zapolnijo pasove ΔF z metodo frekvenčne modulacije signala

2. Preklapljanje tokokroga na podlagi časovnega multipleksiranja (TDM)

Načelo preklop tokokroga ki temelji na časovnem multipleksiranju, je precej preprosta. Temelji na časovni delitvi, tj. Vsak komunikacijski kanal se servisira po vrsti, časovno obdobje za pošiljanje signala naročniku pa je strogo določeno.

3. Paketno preklapljanje
Ta preklopna tehnika je bila zasnovana posebej za učinkovit prenos računalniškega prometa. Prvi koraki k ustvarjanju računalniška omrežja ki temeljijo na tehnikah preklapljanja vezij, so pokazale, da ta vrsta preklapljanja ne omogoča doseganja visoke skupne prepustnosti omrežja. Običajne omrežne aplikacije ustvarjajo promet zelo občasno, z visoko stopnjo izbruha podatkovne hitrosti. Na primer, ko uporabnik dostopa do oddaljenega datotečnega strežnika, si najprej ogleda vsebino imenika tega strežnika, kar ima za posledico prenos majhne količine podatkov. Nato odpre zahtevano datoteko urejevalnik besedil, in ta operacija lahko povzroči precej veliko izmenjavo podatkov, še posebej, če datoteka vsebuje velike grafične vključke. Po prikazu nekaj strani datoteke uporabnik nekaj časa dela z njimi lokalno, kar ne zahteva nikakršnega omrežnega prenosa, nato pa strežniku vrne spremenjene kopije strani – spet ustvarja intenziven omrežni prenos.

Faktor valovitosti prometa posameznega uporabnika omrežja, ki je enak razmerju med povprečno intenzivnostjo izmenjave podatkov in največjo možno, lahko doseže 1:50 ali celo 1:100. Če za opisano sejo organiziramo preklapljanje kanalov med uporabnikovim računalnikom in strežnikom, potem bo kanal večino časa miroval. Hkrati bodo preklopne zmogljivosti omrežja dodeljene temu paru naročnikov in ne bodo na voljo drugim uporabnikom omrežja.

Ko pride do preklapljanja paketov, se vsa sporočila, ki jih prenese uporabnik, v izvornem vozlišču razdelijo na relativno majhne dele, imenovane paketi. Naj spomnimo, da je sporočilo logično zaključen podatek - zahteva za prenos datoteke, odgovor na to zahtevo, ki vsebuje celotno datoteko itd. Sporočila so lahko poljubno dolga, od nekaj bajtov do veliko megabajtov. Nasprotno, paketi imajo običajno lahko tudi spremenljivo dolžino, vendar v ozkih mejah, na primer od 46 do 1500 bajtov. Vsak paket je opremljen z glavo, ki določa informacije o naslovu, potrebne za dostavo paketa v ciljno vozlišče, kot tudi številko paketa, ki jo bo ciljno vozlišče uporabilo za sestavljanje sporočila (slika 3). Paketi se po omrežju prenašajo kot neodvisni informacijski bloki. Omrežna stikala sprejemajo pakete od končnih vozlišč in jih na podlagi informacij o naslovu prenašajo drug drugemu in na koncu do ciljnega vozlišča.

Paketna omrežna stikala se od stikal vezja razlikujejo po tem, da imajo notranji vmesni pomnilnik za začasno shranjevanje paketov, če so izhodna vrata stikala zasedena s prenosom drugega paketa v času prejema paketa (slika 3). V tem primeru ostane paket nekaj časa v čakalni vrsti paketov v vmesnem pomnilniku izhodnih vrat, in ko pride na vrsto, se prenese na naslednje stikalo. Ta shema prenosa podatkov vam omogoča, da izravnate pulziranje prometa na hrbteničnih povezavah med stikali in jih tako najbolj učinkovito uporabite za povečanje zmogljivosti omrežja kot celote.

Dejansko bi bilo za par naročnikov najučinkovitejše, če bi jim zagotovili izključno uporabo komutiranega komunikacijskega kanala, kot je storjeno v omrežjih s komutiranim vezjem. V tem primeru bi bil čas interakcije tega para naročnikov minimalen, saj bi se podatki prenašali od enega naročnika do drugega brez zamude. Naročnikov ne zanimajo izpadi kanala med premori prenosa, pomembno jim je, da hitro rešijo svojo težavo. Paketno komutirano omrežje upočasni proces interakcije med določenim parom naročnikov, saj lahko njihovi paketi čakajo v stikalih, medtem ko se drugi paketi, ki so prej prispeli na stikalo, prenašajo po hrbteničnih povezavah.

Vendar pa bo skupna količina računalniških podatkov, ki jih omrežje prenese na enoto časa s tehniko paketnega preklapljanja, večja kot pri tehniki preklapljanja vezij. To se zgodi zato, ker so valovi posameznih naročnikov v skladu z zakonom velikih števil časovno razporejeni tako, da njihovi vrhovi ne sovpadajo. Zato so stikala stalno in dokaj enakomerno obremenjena z delom, če je število naročnikov, ki jih oskrbujejo, res veliko. Na sl. Slika 4 prikazuje, da je promet, ki prihaja od končnih vozlišč do stikal, časovno porazdeljen zelo neenakomerno. Vendar pa so stikala na višji ravni v hierarhiji, da so storitvene povezave med stikali na nižji ravni bolj enakomerno obremenjene, pretok paketov na glavnih povezavah, ki povezujejo stikala na višji ravni, pa je pri skoraj največji izkoriščenosti. Medpomnjenje zgladi valovanje, zato je faktor valovanja na trank kanalih veliko nižji kot na kanalih za naročniški dostop – lahko je enak 1:10 ali celo 1:2.

Večja učinkovitost paketno komutiranih omrežij v primerjavi z vezno komutiranimi omrežji (z enako zmogljivostjo komunikacijskih kanalov) je bila dokazana v 60. letih prejšnjega stoletja tako eksperimentalno kot s simulacijskim modeliranjem. Tukaj je primerna analogija z multiprogramiranjem. operacijski sistemi. Vsak posamezen program v takem sistemu se izvaja dlje kot v enoprogramskem sistemu, kjer je programu dodeljen ves procesorski čas, dokler se njegovo izvajanje ne zaključi. Vendar pa je skupno število programov, izvedenih na časovno enoto, večje v večprogramskem sistemu kot v enoprogramskem sistemu.
Paketno komutirano omrežje upočasni proces interakcije med določenim parom naročnikov, vendar poveča prepustnost omrežja kot celote.

Zakasnitve na izvoru prenosa:

· čas za prenos glav;

· zamude, ki jih povzročajo intervali med prenosom vsakega naslednjega paketa.

Zamude pri vsakem stikalu:

· čas medpomnilnika paketov;

preklopni čas, ki je sestavljen iz:

o čas čakanja na paket v čakalni vrsti (vrednost spremenljivke);

o čas, ki je potreben, da se paket premakne do izhodnih vrat.

Prednosti paketnega preklapljanja

1. Visoka skupna prepustnost omrežja pri prenosu hitrega prometa.

2. Sposobnost dinamične prerazporeditve zmogljivosti fizičnih komunikacijskih kanalov med naročniki v skladu z dejanskimi potrebami njihovega prometa.

Slabosti paketnega preklapljanja

1. Negotovost v hitrosti prenosa podatkov med omrežnimi naročniki zaradi dejstva, da so zamude v medpomnilniških vrstah omrežnih stikal odvisne od celotne obremenitve omrežja.

2. Spremenljiva zakasnitev podatkovnih paketov, ki je lahko precej dolga v trenutkih trenutne prezasedenosti omrežja.

3. Možna izguba podatkov zaradi prepolnitve medpomnilnika.
Trenutno se aktivno razvijajo in izvajajo metode za premagovanje teh pomanjkljivosti, ki so še posebej pereče pri prometu, občutljivem na zamude, ki zahteva konstantno hitrost prenosa. Takšne metode se imenujejo metode kakovosti storitve (QoS).

Paketno komutirana omrežja, ki izvajajo metode kakovosti storitev, omogočajo hkraten prenos različnih vrst prometa, vključno s tako pomembnim, kot sta telefonski in računalniški promet. Zato danes metode paketne komutacije veljajo za najbolj obetavne za izgradnjo konvergenčnega omrežja, ki bo zagotavljalo celovite visokokakovostne storitve za naročnike vseh vrst. Vendar metod preklapljanja tokokrogov ni mogoče zanemariti. Danes ne delujejo uspešno le v tradicionalnih telefonskih omrežjih, temveč se pogosto uporabljajo za oblikovanje hitrih trajnih povezav v tako imenovanih primarnih (hrbteničnih) omrežjih tehnologij SDH in DWDM, ki se uporabljajo za ustvarjanje hrbteničnih fizičnih kanalov med telefonskimi oz. računalniška omrežna stikala. V prihodnosti je povsem možno, da se bodo pojavile nove tehnologije preklapljanja, ki bodo tako ali drugače združevale principe paketnega in kanalskega preklapljanja.

4.VPN Navidezno zasebno omrežje- virtualni zasebno omrežje) je posplošeno ime za tehnologije, ki omogočajo eno ali več omrežne povezave(logično omrežje) na vrhu drugega omrežja (kot je internet). Kljub temu, da komunikacije potekajo po omrežjih z nižjo neznano stopnjo zaupanja (na primer po javnih omrežjih), stopnja zaupanja v zgrajeno logično omrežje ni odvisna od stopnje zaupanja v jedrna omrežja zahvaljujoč uporabi kriptografskih orodij (šifriranje, avtentikacija, infrastruktura javnih ključev, pomeni zaščito pred ponavljanji in spremembami v sporočilih, ki se prenašajo po logičnem omrežju).

Odvisno od uporabljenih protokolov in namena lahko VPN zagotovi povezava treh vrste: vozlišče-vozlišče,vozlišče-omrežje in omrežje-omrežje. Običajno so VPN-ji nameščeni na ravneh, ki niso višje od ravni omrežja, saj uporaba kriptografije na teh ravneh omogoča nespremenjeno uporabo transportnih protokolov (kot sta TCP, UDP).

Uporabniki Microsoft Windows izraz VPN označuje eno od implementacij virtualno omrežje- PPTP, ki se pogosto uporablja ne za ustvarjanje zasebnih omrežij.

Najpogosteje je za ustvarjanje navideznega omrežja protokol PPP enkapsuliran v kakšen drug protokol - IP (to metodo uporablja implementacija PPTP - protokol za tuneliranje od točke do točke) ali Ethernet (PPPoE) (čeprav imata tudi razlike ). Tehnologija VPN v Zadnje čase uporabljajo ne le za ustvarjanje zasebnih omrežij sami, ampak tudi nekateri ponudniki "zadnje milje" v postsovjetskem prostoru za zagotavljanje dostopa do interneta.

Z ustrezno stopnjo izvedbe in uporabo posebne programske opreme lahko VPN omrežje zagotovi visoko stopnjo šifriranja posredovanih informacij. pri pravilna nastavitev VPN tehnologija vseh komponent zagotavlja anonimnost na internetu.

VPN je sestavljen iz dveh delov: "notranjega" (nadzorovanega) omrežja, ki jih je lahko več, in "zunanjega" omrežja, skozi katerega poteka enkapsulirana povezava (običajno internet). Možna je tudi povezava ločenega računalnika v virtualno omrežje. Povezava oddaljenega uporabnika z VPN poteka preko dostopovnega strežnika, ki je povezan tako z notranjim kot zunanjim (javnim) omrežjem. Ko se oddaljeni uporabnik poveže (ali pri vzpostavljanju povezave z drugim varnim omrežjem), zahteva strežnik za dostop identifikacijski postopek in nato postopek avtentikacije. Po uspešnem zaključku obeh procesov oddaljeni uporabnik ( oddaljeno omrežje) ima pooblastilo za delo v omrežju, kar pomeni, da pride do postopka avtorizacije. Rešitve VPN lahko razvrstimo glede na več glavnih parametrov:

[uredi]Glede na stopnjo varnosti uporabljenega okolja

Zaščiteno

Najpogostejša različica navideznih zasebnih omrežij. Z njegovo pomočjo je mogoče na podlagi nezanesljivega omrežja, običajno interneta, ustvariti zanesljivo in varno omrežje. Primeri varnih VPN so: IPSec, OpenVPN in PPTP.

Zaupanja vreden

Uporabljajo se v primerih, ko se prenosni medij lahko šteje za zanesljivega in je potrebno le rešiti problem ustvarjanja virtualnega podomrežja znotraj večje omrežje. Varnostna vprašanja postanejo nepomembna. Primeri takih rešitev VPN so: Multi-protocol label switching (MPLS) in L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) (natančneje, ti protokoli preložijo nalogo zagotavljanja varnosti na druge, npr. L2TP se običajno uporablja v povezavi z IPSec) .

[uredi]Po načinu izvedbe

V obliki posebne programske in strojne opreme

Izvedba omrežja VPN se izvaja s posebnim naborom programske in strojne opreme. Ta izvedba zagotavlja visokozmogljivo in praviloma visoko stopnjo varnosti.

Kot programska rešitev

Uporaba Osebni računalnik s posebnim programsko opremo, ki zagotavlja funkcionalnost VPN.

Integrirana rešitev

Funkcionalnost VPN zagotavlja kompleks, ki rešuje tudi probleme filtriranja omrežnega prometa, organiziranja požarni zid in zagotavljanje kakovosti storitev.

[uredi] Kot je bilo predvideno

Uporabljajo se za združevanje več porazdeljenih vej ene organizacije v enotno varno omrežje, ki izmenjuje podatke preko odprtih komunikacijskih kanalov.

Oddaljeni dostop VPN

Uporablja se za ustvarjanje varnega kanala med segmentom korporativno omrežje(centrala ali podružnica) in en sam uporabnik, ki se pri delu na domu povezuje z viri podjetja domači računalnik, poslovni prenosnik, pametni telefon ali internetni kiosk.

Uporablja se za omrežja, na katera se povezujejo »zunanji« uporabniki (na primer stranke ali stranke). Stopnja zaupanja do njih je veliko nižja kot do zaposlenih v podjetju, zato je treba zagotoviti posebne »linije« zaščite, ki slednjim preprečujejo ali omejujejo dostop do posebej dragocenih, zaupnih informacij.

Uporablja se za zagotavljanje dostopa do interneta s strani ponudnikov, običajno takrat, ko se prek enega fizičnega kanala poveže več uporabnikov.

Odjemalec/strežnik VPN

Zagotavlja zaščito za posredovane podatke med dvema vozliščema (ne omrežji) v omrežju podjetja. Posebnost te možnosti je, da je VPN zgrajen med vozlišči, ki se praviloma nahajajo v istem segmentu omrežja, na primer med delovna postaja in strežnik. Ta potreba se zelo pogosto pojavi v primerih, ko je treba na enem fizičnem omrežju ustvariti več logičnih omrežij. Na primer, ko je treba promet razdeliti med finančno in kadrovsko službo, ki dostopata do strežnikov, ki se nahajajo v istem fizičnem segmentu. Ta možnost je podobna tehnologiji VLAN, vendar je namesto ločevanja prometa šifrirana.

[uredi]Po vrsti protokola

Obstajajo izvedbe navideznih zasebnih omrežij za TCP/IP, IPX in AppleTalk. Toda danes obstaja težnja k splošnemu prehodu na protokol TCP/IP, ki ga podpira velika večina rešitev VPN. Naslavljanje v njem je najpogosteje izbrano v skladu s standardom RFC5735 iz nabora zasebnih omrežij TCP/IP.

[uredi]Po ravni omrežni protokol

Po sloju omrežnega protokola na podlagi primerjave s sloji referenčnega omrežnega modela ISO/OSI.

5. Referenčni model OSI, včasih imenovan sklad OSI, je 7-slojna omrežna hierarhija (slika 1), ki jo je razvila Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO). Ta model vsebuje v bistvu 2 razni modeli:

· horizontalni model, ki temelji na protokolih in zagotavlja mehanizem za interakcijo med programi in procesi na različnih strojih

· vertikalni model, ki temelji na storitvah, ki jih zagotavljajo sosednje plasti na istem stroju

IN horizontalni model Oba programa potrebujeta skupen protokol za izmenjavo podatkov. V navpičnem si sosednji nivoji izmenjujejo podatke z vmesniki API.

Povezane informacije.

Omejitve razdalje za radijske kanale navedejo dobavitelji ob predpostavki, da znotraj prvega Fresnelovega območja ni fizičnih motenj. Absolutno omejitev komunikacijskega dosega radijskih relejnih kanalov nalaga ukrivljenost zemlje, glej sl. 7.15. Pri frekvencah nad 100 MHz se valovi širijo premočrtno (slika 7.15.A) in se zato lahko fokusirajo. Za visoke frekvence (HF) in UHF zemlja absorbira valove, vendar je za HF značilen odboj od ionosfere (slika 7.15B) - to močno razširi območje oddajanja (včasih pride do več zaporednih odbojev), vendar je ta učinek nestabilen in močno odvisna od stanja ionosfere.

riž. 7.15.

Pri gradnji dolgih radiorelejnih kanalov je treba namestiti repetitorje. Če so antene nameščene na stolpih višine 100 m, je lahko razdalja med repetitorji 80-100 km. Cena antenskega kompleksa je običajno sorazmerna s kubikom premera antene.

Sevalni vzorec usmerjene antene je prikazan na sl. 7.16 (puščica označuje glavno smer sevanja). Ta diagram je treba upoštevati pri izbiri mesta namestitve antene, zlasti pri uporabi velike moči sevanja. V nasprotnem primeru lahko eden od žarkov sevanja pade na mesta stalnega prebivališča ljudi (na primer stanovanja). Glede na te okoliščine je priporočljivo, da načrtovanje tovrstnih kanalov zaupate strokovnjakom.

riž. 7.16.

4. oktobra 1957 je bil v ZSSR izstreljen prvi umetni zemeljski satelit, leta 1961 je Yu A. Gagarin poletel v vesolje, kmalu pa je bil v orbito izstreljen prvi telekomunikacijski satelit "Molniya" - tako se je začelo vesoljsko obdobje komunikacij. začelo. Prvi satelitski kanal za internet v Ruski federaciji (Moskva-Hamburg) je uporabljal geostacionarni satelit "Raduga" (1993). Standardna antena INTELSAT ima premer 30 m in žarkovni kot 0,01 0 . Satelitski kanali uporaba frekvenčna območja navedene v tabeli 7.6.

Tabela 7.6. Frekvenčni pasovi, ki se uporabljajo za satelitske telekomunikacije

Razpon	Povezava navzdol [GHz]	Navzgornja povezava (navzgornja povezava) [GHz]	Viri motenj
Z	3,7-4,2	5,925-6,425	Motnje tal
Ku	11,7-12,2	14,0-14,5	dež
Ka	17,7-21,7	27,5-30,5	dež

Prenos se vedno izvaja na višji frekvenci kot signal, prejet s satelita.

Območje še ni pregosto »naseljeno«, poleg tega so sateliti lahko za to območje oddaljeni 1 stopinjo drug od drugega. Občutljivost na motnje zaradi dežja se je mogoče izogniti z uporabo dveh zemeljskih sprejemnih postaj, ki sta dovolj narazen dolga razdalja(velikost orkanov je omejena). Satelit ima lahko veliko anten, usmerjenih v različne predele zemeljske površine. Velikost "osvetlitvenega" mesta takšne antene na tleh je lahko velika več sto kilometrov. Tipičen satelit ima 12-20 transponderjev (sprejemnikov), od katerih ima vsak pas 36-50 MHz, kar omogoča oblikovanje podatkovnega toka 50 Mbit/s. Dva transponderja lahko uporabljata različni polarizaciji signala, medtem ko delujeta na isti frekvenci. Takšna prepustnost zadostuje za sprejem 1600 visokokakovostnih telefonskih kanalov (32 kbit/s). Sodobni sateliti uporabljajo tehnologijo prenosa z ozko zaslonko VSAT(Priključki z zelo majhno zaslonko). Premer "izpostavljene" točke na zemeljski površini za te antene je približno 250 km. Ozemljitveni terminali uporabljajo antene s premerom 1 metra in izhodna moč približno 1 W. Hkrati ima kanal do satelita prepustnost 19,2 Kbit/s, od satelita pa več kot 512 Kbit/s. Takšni terminali ne morejo neposredno komunicirati med seboj prek telekomunikacijskega satelita. Za rešitev tega problema se uporabljajo vmesne zemeljske antene z visokim ojačenjem, kar znatno poveča zakasnitev (in poveča stroške sistema), glej sl. 7.17.

riž. 7.17.

Geostacionarni sateliti, ki lebdijo nad ekvatorjem na nadmorski višini približno 36.000 km, se uporabljajo za ustvarjanje trajnih telekomunikacijskih kanalov.

Teoretično bi lahko trije takšni sateliti zagotavljali komunikacijo s skoraj celotno naseljeno površino Zemlje (glej sliko 7.18).

riž. 7.18.

V resnici je geostacionarna orbita prenatrpana s sateliti različnih namenov in narodnosti. Običajno so sateliti označeni z geografsko dolžino krajev, nad katerimi visijo. Na trenutni stopnji tehnološkega razvoja ni pametno postavljati satelitov bližje kot 2 0 . Tako je danes nemogoče namestiti več kot 360/2=180 geostacionarnih satelitov.

Sistem geostacionarnih satelitov je videti kot ogrlica, nanizana v očesu nevidno orbito. Ena kotna stopinja za takšno orbito ustreza ~600 km. To se morda zdi ogromna razdalja. Gostota satelitov v orbiti je neenakomerna - na zemljepisni dolžini Evrope in ZDA jih je veliko, nad Tihim oceanom pa jih je malo, tam jih preprosto ne potrebujemo. Sateliti ne trajajo večno, njihova življenjska doba običajno ne presega 10 let, odpovejo predvsem ne zaradi okvar opreme, temveč zaradi pomanjkanja goriva za stabilizacijo položaja v orbiti. Po okvari sateliti ostanejo na mestu in se spremenijo v vesoljske odpadke. Takih satelitov je že veliko, sčasoma pa jih bo še več. Seveda lahko domnevamo, da bo natančnost izstrelitve v orbito sčasoma postala višja in ljudje se jih bodo naučili izstreljevati z natančnostjo 100 m, kar bo omogočilo namestitev 500-1000 satelitov v eno "nišo" (kar danes se zdi skoraj neverjetno, saj jim morate pustiti prostor za manevre). Človeštvo bi tako lahko ustvarilo nekaj podobnega umetnemu Saturnovemu obroču, ki bi bil v celoti sestavljen iz mrtvih telekomunikacijskih satelitov. Malo verjetno je, da bo prišlo do tega, saj bo najden način za odstranitev ali obnovitev nedelujočih satelitov, čeprav bo to neizogibno znatno povečalo stroške storitev takšnih komunikacijskih sistemov.

Na srečo sateliti, ki uporabljajo različne frekvenčne pasove, ne tekmujejo med seboj. Zaradi tega se lahko na istem položaju v orbiti nahaja več satelitov z različnimi delovnimi frekvencami. Geostacionarni satelit v praksi ne miruje, temveč se giblje po tirnici, ki (gledano z Zemlje) izgleda kot številka 8. Kotna velikost te osmice se mora prilegati delovni odprtini antene, sicer antena mora imeti servo pogon, ki omogoča samodejno sledenje satelitu. Telekomunikacijski satelit zaradi energetskih težav ne more zagotavljati visoke ravni signala. Zaradi tega mora imeti zemeljska antena velik premer in sprejemna oprema- nizka raven hrupa. To je še posebej pomembno za severne regije, kjer je kotni položaj satelita nad obzorjem nizek (resnična težava za zemljepisne širine nad 70 0), signal pa prehaja skozi precej debelo plast atmosfere in je opazno oslabljen. Satelitske povezave so lahko stroškovno učinkovite za območja, ki so oddaljena več kot 400–500 km (ob predpostavki, da ni drugih načinov). Prava izbira satelit (njegova zemljepisna dolžina) lahko znatno zmanjša stroške kanala.

Število pozicij za postavitev geostacionarnih satelitov je omejeno. V zadnjem času se načrtuje uporaba tako imenovanih nizkoletečih satelitov za telekomunikacije ( <1000 км; период обращения ~1 час ). Ti sateliti se gibljejo po eliptičnih orbitah in vsak posamezno ne more zagotoviti stacionarnega kanala, skupaj pa ta sistem zagotavlja celotno paleto storitev (vsak od satelitov deluje v načinu "shrani in oddaj"). Zaradi nizke nadmorske višine imajo lahko zemeljske postaje v tem primeru majhne antene in nizke stroške.

Obstaja več načinov za upravljanje zbirke zemeljskih terminalov s satelitom. V tem primeru se lahko uporabi multipleksiranje po frekvenci (FDM), po času (TDM), CDMA (Code Division Multiple Access), ALOHA ali metodi poizvedbe.

Shema zahteve predvideva, da se oblikujejo zemeljske postaje logični obroč, po kateri se premika marker. Zemeljska postaja lahko začne oddajati na satelit šele po prejemu tega markerja.

Preprost sistem ALOHA(ki ga je razvila skupina Normana Abramsona na Univerzi na Havajih v 70-ih) omogoča vsaki postaji, da začne oddajati, kadar koli želi. Takšna shema neizogibno vodi do kolizij poskusov. To je deloma posledica dejstva, da oddajna stran izve za trk šele po ~270 ms. Dovolj je, da zadnji bit paketa ene postaje sovpada s prvim bitom druge postaje, oba paketa bosta izgubljena in ju bo treba ponovno poslati. Po trčenju postaja počaka nekaj psevdonaključnega časa in znova poskusi oddajanje. Ta algoritem dostopa zagotavlja 18-odstotno učinkovitost izkoriščenosti kanala, kar je popolnoma nesprejemljivo za tako drage kanale, kot so satelitski. Zaradi tega se pogosteje uporablja domenska različica sistema ALOHA, ki podvoji učinkovitost (leta 1972 jo je predlagal Roberts). Časovna lestvica je razdeljena na diskretne intervale, ki ustrezajo času prenosa enega okvira.

Pri tej metodi naprava ne more poslati okvirja, kadar koli želi. Ena zemeljska postaja (referenčna) periodično pošilja poseben signal, ki ga uporabljajo vsi udeleženci za sinhronizacijo. Če je dolžina časovne domene , se številka domene začne v časovnem trenutku glede na zgoraj omenjeni signal. Ker ure različnih postaj delujejo različno, je potrebna občasna ponovna sinhronizacija. Druga težava je širjenje časa širjenja signala za različne postaje. Izkaže se, da je faktor izkoriščenosti kanala za dani algoritem dostopa enak (kjer je osnova naravnega logaritma). Ni velika številka, a vseeno dvakrat višja od običajnega algoritma ALOHA.

Metoda frekvenčnega multipleksiranja (FDM) je najstarejši in najpogosteje uporabljen. Običajni 36 Mbps transponder se lahko uporablja za sprejem 500 64 kbps PCM (Pulse Code Modulation) kanalov, od katerih vsak deluje na edinstveni frekvenci. Za odpravo motenj morajo biti sosednji kanali med seboj dovolj frekvenčno razmaknjeni. Poleg tega je treba nadzorovati raven oddanega signala, saj lahko, če je izhodna moč previsoka, pride do interferenčnih motenj v sosednjem kanalu. Če je število postaj majhno in konstantno, se lahko frekvenčni kanali dodelijo trajno. Toda s spremenljivim številom terminalov ali opaznimi nihanji v obremenitvi morate preklopiti na dinamično dodeljevanje virov.

Eden od mehanizmov takšne distribucije se imenuje LOPITA, je bil uporabljen v prvih različicah komunikacijskih sistemov, ki temeljijo na INTELSAT-u. Vsak transponder sistema SPADE vsebuje 794 kanalov simplex PCM 64 kbit/s in en signalni kanal s pasovno širino 128 kbit/s. Kanali PCM se uporabljajo v parih za zagotavljanje polne dupleksne komunikacije. Hkrati imata kanal navzgor in navzdol pasovno širino 50 Mbit/s. Signalni kanal je razdeljen na 50 domen po 1 ms (128 bitov). Vsaka domena pripada eni izmed zemeljskih postaj, katerih število ne presega 50. Ko je postaja pripravljena za oddajanje, naključno izbere neuporabljen kanal in številko tega kanala zapiše v svojo naslednjo 128-bitno domeno. Če dve ali več postaj poskuša zasesti isti kanal, bo prišlo do kolizije in bodo prisiljene poskusiti znova pozneje.

Metoda časovnega multipleksiranja je podobna FDM in se v praksi precej uporablja. Tukaj je potrebna tudi sinhronizacija za domene. To se izvede, tako kot v domenskem sistemu ALOHA, z uporabo referenčne postaje. Dodelitev domen zemeljskim postajam se lahko izvede centralno oz decentralizirano. Razmislite o sistemu DEJANJA(Satelit napredne komunikacijske tehnologije). Sistem ima 4 neodvisne kanale (TDM) 110 Mbit/s (dva navzgor in dva navzdol). Vsak od kanalov je strukturiran v obliki 1-ms okvirjev, ki imajo 1728 časovnih domen. Vse začasne domene nosijo 64-bitno podatkovno polje, kar omogoča implementacijo govornega kanala s pasovno širino 64 Kbps. Upravljanje časovnih domen, da bi zmanjšali čas, potreben za premikanje vektorja sevanja satelita, zahteva poznavanje geografske lokacije zemeljskih postaj. Začasne domene upravlja ena od zemeljskih postaj ( MCS- glavna nadzorna postaja). Delovanje sistema ACTS poteka v treh korakih. Vsak korak traja 1 ms. V prvem koraku satelit prejme okvir in ga shrani v medpomnilnik s 1728 celicami. Drugič, vgrajeni računalnik kopira vsak vhodni zapis v izhodni medpomnilnik (po možnosti za drugo anteno). Končno se izhodni posnetek prenese na zemeljsko postajo.

V začetnem trenutku je vsaki zemeljski postaji dodeljena ena časovna domena. Za pridobitev dodatne domene, na primer za organizacijo drugega telefonskega kanala, postaja pošlje zahtevo MCS. Za te namene je dodeljen poseben nadzorni kanal z zmogljivostjo 13 zahtev na sekundo. V TDM obstajajo tudi dinamične metode za dodeljevanje virov (Crouserjeva, Binderjeva in Robertsova metoda).

Metoda CDMA (Code Division Multiple Access) je popolnoma decentralizirana. Tako kot druge metode tudi ta ni brez pomanjkljivosti. Prvič, zmogljivost kanala CDMA je v prisotnosti šuma in pomanjkanja koordinacije med postajami običajno nižja kot v primeru TDM. Drugič, sistem zahteva hitro in drago opremo.

Brezžična omrežna tehnologija se precej hitro razvija. Ta omrežja so primerna predvsem za mobilne naprave. Najbolj obetaven projekt se zdi IEEE 802.11, ki naj bi imel enako integracijsko vlogo za radijska omrežja kot 802.3 za omrežja Ethernet in 802.5 za Token Ring. Protokol 802.11 uporablja enak algoritem dostopa in preprečevanja kolizij kot 802.3, le da tukaj uporablja radijske valove namesto povezovalnega kabla (slika 7.19.). Tukaj uporabljeni modemi lahko delujejo tudi v infrardečem območju, kar je lahko privlačno, če so vsi stroji v skupnem prostoru.

riž. 7.19.

Standard 802.11 predvideva delovanje pri frekvenci 2,4–2,4835 GHz z uporabo modulacije 4FSK/2FSK

ZVEZNA AGENCIJA ZA KOMUNIKACIJE

Državna izobraževalna proračunska ustanova

visoka strokovna izobrazba

Moskovska tehnična univerza za komunikacije in informatiko

Katedra za komunikacijska omrežja in stikalne sisteme

Smernice

in kontrolne naloge

po disciplini

STIKALNI SISTEMI

za izredne študente 4. letnika

(smer 210700, profil - SS)

Moskva 2014

Načrt UMD za študijsko leto 2014/2015.

Smernice in kontrole

po disciplini

STIKALNI SISTEMI

Sestavila: Stepanova I.V., prof

Publikacija je stereotipna. Potrjeno na seji oddelka

Komunikacijska omrežja in stikalni sistemi

Recenzent Malikova E.E., izredni profesor

SPLOŠNA NAVODILA ZA TEČAJ

Disciplino "Switching Systems", drugi del, študirajo v drugem semestru četrtega letnika študenti dopisne fakultete specialnosti 210406 ​​​​in je nadaljevanje in nadaljnje poglabljanje podobne discipline, ki so jo študirali študenti v prejšnjem semestru.

V tem delu predmeta se obravnavajo principi izmenjave krmilnih informacij in interakcije med stikalnimi sistemi, osnove načrtovanja digitalnih stikalnih sistemov (DSS).

Predmet obsega predavanja, nalogo in laboratorijske vaje. Opravljen je izpit in zagovor predmetne naloge. Samostojno delo pri obvladovanju predmeta je sestavljeno iz preučevanja učbeniškega gradiva in učnih pripomočkov, priporočenih v navodilih, ter izdelave predmetne naloge.

Če študent naleti na težave pri preučevanju priporočene literature, se lahko za potreben nasvet obrne na Katedro za komunikacijska omrežja in stikalne sisteme. V ta namen je treba v pismu navesti naslov knjige, leto izdaje in strani, na katerih je predstavljeno nejasno gradivo. Predmet je treba študirati zaporedno, temo za temo, kot je priporočeno v smernicah. Ko se učite na ta način, morate preiti na naslednji del predmeta, potem ko odgovorite na vsa kontrolna vprašanja, ki so vprašanja na izpitnih poljih, in rešite priporočene naloge.

Razporeditev časa v študentskih urah za študij discipline "Stikalni sistemi", 2. del, je prikazana v tabeli 1.

BIBLIOGRAFIJA

Glavni

1. Goldstein B.S. Preklopni sistemi. – SPb.: BHV – Sankt Peterburg, 2003. – 318 str.: ilustr.

2. Lagutin V. S., Popova A. G., Stepanova I. V. Sistemi preklapljanja digitalnih kanalov v telekomunikacijskih omrežjih. – M., 2008. - 214 str.

Dodatno

3.Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Uporabniški podsistem telefonije za signalizacijo po skupnem kanalu. – M. “Radio in komunikacije”, 1998.–58 str.

4. Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Razvoj inteligentnih storitev v konvergenčnih omrežjih. – M., 2008. – 120-ih.

SEZNAM LABORATORIJSKIH DEL

1. Signalizacija 2ВСК in R 1.5, scenarij izmenjave signalov med dvema avtomatskima telefonskima centralama.

2.Upravljanje naročniških podatkov na digitalni PBX. Analiza nujnih sporočil digitalne avtomatske telefonske centrale.

METODOLOŠKA NAVODILA ZA PODROČJA TEČAJA

Značilnosti gradnje digitalnih stikalnih sistemov

Treba je preučiti značilnosti gradnje sistemov za preklop tokokrogov na primeru digitalne PBX tipa EWSD. Upoštevajte značilnosti in funkcije digitalnih naročniških dostopovnih enot DLU, izvajanje oddaljenega naročniškega dostopa. Preglejte značilnosti in funkcije skupine linij LTG. Preučite konstrukcijo preklopnega polja in tipičen postopek vzpostavljanja povezave.

Digitalni preklopni sistem EWSD (Digital Electronic Switching System) je razvil Siemens kot univerzalni preklopni sistem za javna telefonska omrežja. Kapaciteta preklopnega polja sistema EWSD je 25200 Erlang. Število servisiranih klicev v CHNN lahko doseže 1 milijon klicev. Sistem EWSD, če se uporablja kot PBX, vam omogoča povezavo do 250 tisoč naročniških linij. Komunikacijski center, ki temelji na tem sistemu, omogoča preklapljanje do 60 tisoč povezovalnih linij. Kontejnerske telefonske centrale omogočajo povezovanje od nekaj sto do 6000 oddaljenih naročnikov. Stikalni centri se proizvajajo za celična komunikacijska omrežja in za organizacijo mednarodnih komunikacij. Obstaja veliko možnosti za organiziranje poti druge izbire: do sedem poti neposredne izbire in ena pot zadnje izbire. Dodelite lahko do 127 tarifnih con. V enem dnevu se lahko tarifa spremeni do osemkrat. Oprema za ustvarjanje zagotavlja visoko stopnjo stabilnosti generiranih frekvenčnih sekvenc:

v pleziohronskem načinu – 1 10 -9, v sinhronem načinu –1 10 -11.

Sistem EWSD je zasnovan za uporabo napajalnikov -60V ali -48V. Temperaturne spremembe so dovoljene v območju 5-40 ° C z vlažnostjo 10-80%.

Strojna oprema EWSD je razdeljena na pet glavnih podsistemov (glej sliko 1): digitalna naročniška enota (DLU); linearna skupina (LTG); stikalno polje (SN); nadzor omrežja skupnega kanala (CCNC); koordinacijski procesor (CP). Vsak podsistem ima vsaj en mikroprocesor, imenovan GP. Uporabljajo se signalizacijski sistemi R1.5 (tuja verzija R2) preko skupnega signalizacijskega kanala št. 7 SS7 in EDSS1. Digitalne naročniške enote DLU služijo: analogne naročniške linije; naročniški vodi uporabnikov digitalnih omrežij z integracijo storitev (ISDN); analogne institucionalne postaje (PBX); digitalna PBX. Bloki DLU omogočajo vklop analognih in digitalnih telefonskih aparatov ter multifunkcijskih ISDN terminalov. Uporabnikom ISDN so na voljo kanali (2B+D), kjer je B = 64 kbit/s - standardni kanal opreme PCM30/32, D-kanalni prenos signalizacije s hitrostjo 16 kbit/s. Za prenos informacij med EWSD in drugimi stikalnimi sistemi se uporabljajo primarni digitalni magistralni vodi (DSL, angleško PDC) - (30V + 1D + sinhronizacija) s prenosno hitrostjo 2048 kbit/s (oz. s hitrostjo 1544 kbit/s v ZDA).

Slika 1. Blokovna shema preklopnega sistema EWSD

Uporabite lahko lokalni ali oddaljeni način delovanja DLU. Oddaljene enote DLU so nameščene na mestih, kjer so naročniki zgoščeni. Hkrati se zmanjšujejo dolžine naročniških vodov, koncentracija prometa na digitalnih povezovalnih vodih, kar vodi do znižanja stroškov organizacije distribucijskega omrežja in izboljšanja kakovosti prenosa.

V zvezi z naročniškimi linijami veljata za sprejemljiva upornost zanke do 2 kOhm in izolacijska upornost do 20 kOhm. Preklopni sistem lahko sprejme klicne impulze iz vrtljivega klicalnika, ki prihajajo s hitrostjo 5-22 impulzov/s. Signali za frekvenčno klicanje so sprejeti v skladu s priporočilom CCITT REC.Q.23.

Visoko stopnjo zanesljivosti zagotavljajo: povezava vsakega DLU z dvema LTG; podvajanje vseh enot DLU z delitvijo obremenitve; stalno izvaja teste samokontrole. Za prenos nadzornih informacij med DLU in skupinami linij LTG se na časovnem kanalu številka 16 uporablja signalizacija skupnega kanala (CCS).

Glavni elementi DLU so (slika 2):

naročniški moduli (SLM) tipa SLMA za povezavo analognih naročniških vodov in tipa SLMD za povezavo naročniških vodov ISDN;

dva digitalna vmesnika (DIUD) za povezavo digitalnih prenosnih sistemov (PDC) v vodne skupine;

dve krmilni enoti (DLUC), ki nadzorujeta notranje sekvence DLU, distribucijo ali koncentracijo signalnih tokov v in iz naročniških sklopov. Da bi zagotovili zanesljivost in povečali prepustnost, DLU vsebuje dva krmilnika DLUC. Delujejo neodvisno drug od drugega v načinu delitve nalog. Če prvi DLUC odpove, lahko drugi prevzame nadzor nad vsemi nalogami;

dve krmilni omrežji za prenos nadzornih informacij med moduli naročniške linije in krmilnimi napravami;

testna enota (TU) za testiranje telefonov, naročniških vodov in magistralnih vodov.

Značilnosti DLU se spreminjajo pri prehodu iz ene modifikacije v drugo. Opcija DLUB na primer omogoča uporabo modulov analognega in digitalnega naročniškega kompleta s 16 kompleti v vsakem modulu. Ena naročniška enota DLUB lahko poveže do 880 analognih naročniških linij, na LTG pa se poveže s 60 PCM kanali (4096 Kbps). V tem primeru bi morale biti izgube zaradi pomanjkanja kanalov praktično nič. Da bi izpolnili ta pogoj, prepustnost enega DLUB ne sme preseči 100 Erl. Če se izkaže, da je povprečna obremenitev na modul večja od 100 Erl, je treba zmanjšati število naročniških linij, vključenih v en DLUB. Do 6 DLUB-jev je mogoče združiti v enoto za daljinsko upravljanje (RCU).

V tabeli 1 so predstavljene tehnične značilnosti digitalne naročniške enote sodobnejše modifikacije DLUG.

Tabela 1. Tehnične značilnosti digitalne naročniške enote DLUG

Z ločenimi linijami se lahko povežejo telefonske govorilnice na kovance, analogne institucionalno-industrijske avtomatske telefonske centrale РВХ (Private Automatic Branch Exchange) in digitalne РВХ majhne in srednje zmogljivosti.

Navajamo nekaj najpomembnejših funkcij modula naročniškega kompleta SLMA za priključitev analognih naročniških vodov:

spremljanje linije za zaznavanje novih klicev;

DC napajalnik z nastavljivimi vrednostmi toka;

analogno-digitalni in digitalno-analogni pretvorniki;

simetrična povezava signalov zvonjenja;

spremljanje kratkih stikov zanke in kratkih stikov z zemljo;

sprejemanje impulzov za desetdnevno izbiranje in frekvenčno izbiranje;

spreminjanje polarnosti napajanja (obračanje polarnosti žic za telefonske govorilnice);

povezava linearne strani in strani naročniškega kompleta na večpozicijsko testno stikalo, prenapetostna zaščita;

DC ločevanje govornih signalov;

pretvorbo dvožične komunikacijske linije v štirižično.

Do funkcijskih blokov, opremljenih z lastnimi mikroprocesorji, se dostopa prek krmilnega omrežja DLU. Bloki se ciklično preverjajo glede pripravljenosti za prenos sporočil in se do njih neposredno dostopa za prenos ukazov in podatkov. DLUC izvaja tudi programe testiranja in spremljanja za odkrivanje napak.

Obstajajo naslednji sistemi vodil DLU: krmilna vodila; vodila 4096 kbit/s; pnevmatike za zaznavanje trka; vodila za prenos signalov zvonjenja in tarifnih impulzov. Signali, ki se prenašajo po vodilih, so sinhronizirani z urnimi impulzi. Nadzorna vodila prenašajo kontrolne informacije s hitrostjo prenosa 187,5 kbit/s; z efektivno podatkovno hitrostjo približno 136 kbit/s.

Vodila 4096 kbit/s prenašajo govor/podatke v module naročniške linije SLM in iz njih. Vsak avtobus ima 64 kanalov v obe smeri.

Vsak kanal deluje s hitrostjo prenosa 64 kbit/s (64 x 64 kbit/s = 4096 kbit/s). Dodelitev kanalov vodila 4096 kbit/s kanalom PDC je fiksna in določena prek DIUD (glejte sliko 3). Povezava DLU s skupinami vodov tipa B, F ali G (tip LTGB, LTGF oziroma LTGG) se izvaja preko 2048 kbit/s multipleksnih vodov. DLU se lahko poveže z dvema LTGB, dvema LTGF (B) ali dvema LTGG.

Line/Trunk Groupe (LTG) tvori vmesnik med digitalnim okoljem vozlišča in digitalnim preklopnim poljem SN (slika 4). LTG izvajajo decentralizirane nadzorne funkcije in razbremenijo koordinacijski procesor CP rutinskega dela. Povezave med LTG in redundantnim preklopnim poljem so izvedene preko sekundarne digitalne povezave (SDC). Hitrost prenosa SDC od LTG do SN polja in v obratni smeri je 8192 kbit/s (okrajšano 8 Mbit/s).

Slika 3. Multipleksiranje, demultipleksiranje in

prenos nadzornih informacij v DLUC

Slika 4. Različne možnosti za dostop do LTG

Vsak od teh 8 Mbit/s multipleksnih sistemov ima 127 časovnih rež pri 64 kbit/s vsaka za prenos informacij o koristnem tovoru, ena časovna reža pri 64 kbit/s pa se uporablja za prenos sporočil. LTG oddaja in sprejema govorne informacije preko obeh strani preklopnega polja (SN0 in SN1), pri čemer glasovne informacije iz aktivnega bloka preklopnega polja dodeli ustreznemu naročniku. Druga stran polja SN se šteje za neaktivno. Če pride do okvare, se prek nje takoj začne prenos in sprejem uporabniških informacij. Napajalna napetost LTG je +5V.

LTG izvaja naslednje funkcije obdelave klicev:

sprejem in interpretacija signalov, ki prihajajo prek povezovanja in
naročniške linije;

prenos signalnih informacij;

prenos akustičnih tonov;

prenos in sprejem sporočil v/iz koordinacijskega procesorja (CP);

pošiljanje poročil skupinskim procesorjem (GP) in prejemanje poročil od
skupinski procesorji drugih LTG (glej sliko 1);

prenos in sprejem zahtev do/od krmilnika signalizacijskega omrežja po skupnem kanalu (CCNC);

nadzor alarmov, ki vstopajo v DLU;

usklajevanje stanj na linijah s stanji standardnega vmesnika 8 Mbit/s s podvojenim preklopnim poljem SN;

vzpostavljanje povezav za prenos uporabniških informacij.

Več vrst LTG se uporablja za izvedbo različnih vrst linij in načinov signalizacije. Razlikujejo se po izvedbi strojnih blokov in specifičnih aplikacijskih programov v skupinskem procesorju (CP). Bloki LTG imajo veliko število modifikacij, ki se razlikujejo po uporabi in zmogljivostih. Na primer, blok LTG funkcije B se uporablja za povezavo: do 4 primarnih digitalnih komunikacijskih linij tipa PCM30 (PCM30/32) s prenosnimi hitrostmi 2048 kbit/s; do 2 digitalni komunikacijski liniji s hitrostjo prenosa 4096 kbit/s za lokalni DLU dostop.

LTG funkcijski blok C se uporablja za povezavo do 4 primarnih digitalnih komunikacijskih linij s hitrostjo 2048 kbit/s.

Glede na namen LTG (B ali C) obstajajo razlike v funkcionalni zasnovi LTG, na primer v programski opremi skupinskega procesorja. Izjema so sodobni moduli LTGN, ki so univerzalni in jih je za spremembo funkcionalnega namena potrebno programsko »ponovno ustvariti« z drugačno obremenitvijo (glej tabelo 2 in sliko 4).

Tabela 2. Specifikacije skupine linij N (LTGN).

Kot je prikazano na sliki 5, sistem EWSD poleg standardnih vmesnikov 2 Mbit/s (RSMZ0) zagotavlja zunanji sistemski vmesnik z višjo hitrostjo prenosa (155 Mbit/s) z multiplekserji tipa STM-1 sinhronega SDH. digitalno hierarhično omrežje na komunikacijskih linijah z optičnimi vlakni. Uporablja se zaključni multiplekser tipa N (sinhroni dvojni zaključni multiplekser, SMT1D-N), ki je nameščen na omari LTGM.

Multiplekser SMT1D-N je lahko predstavljen v obliki osnovne konfiguracije z vmesnikom 1xSTM1 (60xРSMЗ0) ali v obliki polne konfiguracije z vmesnikoma 2xSTM1 (120xРSMЗ0).

Slika 5. Povezovanje SMT1 D-N z omrežjem

Preklopno polje SN Stikalni sistemi EWSD med seboj povezujejo podsisteme LTG, CP in CCNC. Njegova glavna naloga je vzpostavljanje povezav med skupinami LTG. Vsaka povezava je hkrati vzpostavljena preko obeh polovic (ravnin) stikalnega polja SN0 in SN1, tako da v primeru izpada ene strani polja vedno obstaja rezervna povezava. V stikalnih sistemih tipa EWSD se lahko uporabljata dve vrsti stikalnega polja: SN in SN(B). Preklopno polje tipa SN(B) je nov razvoj in ga odlikujejo manjše dimenzije, večja razpoložljivost in zmanjšana poraba energije. Obstajajo različne možnosti organizacije SN in SN(B):

preklopno polje za skupine linij 504 (SN:504 LTG);

preklopno polje za skupine linij 1260 (SN: 1260 LTG);

preklopno polje za 252 linijskih skupin (SN:252 LTG);

stikalno polje za 63 linijskih skupin (SN:63 LTG).

Glavne funkcije preklopnega polja so:

preklapljanje tokokroga; preklapljanje sporočil; prehod na rezervo.

Preklopno polje preklaplja kanale in povezave s hitrostjo prenosa 64 kbit/s (glej sliko 6). Vsaka povezava zahteva dve povezovalni poti (na primer klicatelj do klicatelja in klicanec do klicatelja). Koordinacijski procesor išče proste poti skozi preklopno polje na podlagi informacij o zasedenosti povezovalnih poti, ki so trenutno shranjene v pomnilniku. Preklapljanje povezovalnih poti se izvaja s krmilnimi napravami stikalne skupine.

Vsako stikalno polje ima svojo krmilno enoto, sestavljeno iz krmilne enote stikalne skupine (SGC) in vmesniškega modula med SGC in enoto medpomnilnika sporočil MBU:SGC. Pri minimalni stopenjski zmogljivosti 63 LTG je en SGC stikalne skupine vključen v preklop povezovalne poti, pri stopenjskih zmogljivostih 504, 252 ali 126 LTG pa se uporabljajo dva ali trije SGC. To je odvisno od tega, ali so naročniki povezani v isto skupino TS ali ne. Ukaze za vzpostavitev povezave vsakemu sodelujočemu GP preklopne skupine izda procesor CP.

Poleg povezav, ki jih naročnik določi z vnosom številke, preklopno polje preklaplja povezave med skupinami linij in CP koordinacijskim procesorjem. Te povezave se uporabljajo za izmenjavo nadzornih informacij in se imenujejo poltrajne klicne povezave. Zahvaljujoč tem povezavam se sporočila izmenjujejo med linijskimi skupinami brez porabe sredstev enote koordinacijskega procesorja. Na principu poltrajnih povezav so vzpostavljene tudi zakoličene povezave in povezave za signalizacijo po skupnem kanalu.

Preklopno polje v sistemu EWSD odlikuje popolna dostopnost. To pomeni, da se vsaka 8-bitna kodna beseda, poslana po hrbtenici, ki vstopa v preklopno polje, lahko prenese v kateri koli drugi časovni reži na hrbtenici, ki izhaja iz preklopnega polja. Vse avtoceste s prenosno hitrostjo 8192 kbit/s imajo 128 kanalov s prenosno zmogljivostjo po 64 kbit/s (128x64 = 8192 kbit/s). Stikalne poljske stopnje z zmogljivostmi SN:504 LTG, SN:252 LTG, SN:126 LTG imajo naslednjo zgradbo:

enkratna preklopna stopnja vhoda (TSI);

tri stopnje prostorskega preklopa (SSM);

enkratna preklopna odhodna stopnja (TSO).

Male in srednje postaje (SN:63LTG) vključujejo:

stopnja vhoda z enkratnim preklopom (TSI);

eno prostorsko preklopno (SS) stopnjo;

eno odhodno časovno preklopno stopnjo (TSO).

Slika 6. Primer vzpostavitve povezave v stikalnem polju SN

Koordinacijski procesor 113 (CP113 ali CP113C) je multiprocesor, katerega zmogljivost stopenjsko narašča.V multiprocesorju CP113C delujeta dva ali več enakih procesorjev vzporedno z delitvijo obremenitve. Glavni funkcijski bloki multiprocesorja so: glavni procesor (MAP) za obdelavo klicev, delovanje in vzdrževanje; procesor za obdelavo klicev (CAP), zasnovan za obdelavo klicev; skupno shranjevanje (CMY); vhodno/izhodni krmilnik (IOC); vhodno/izhodni procesor (IOP). Vsak procesor VAP, CAP in IOP vsebuje eno programsko izvršilno enoto (PEX). Odvisno od tega, ali bodo implementirani kot procesorji VAP, procesorji CAP ali krmilniki I0C, se aktivirajo posebne funkcije strojne opreme.

Naj naštejemo glavne tehnične podatke VAR, CAP in IOC. Tip procesorja - MC68040, taktna frekvenca -25 MHz, širina naslova 32 bitov in širina podatkov 32 bitov, širina besede - 32 bitov podatkov. Lokalni pomnilniški podatki: razširitev - največ 64 MB (na osnovi 16M bitnega DRAM-a); razširitvena stopnja 16 MB. Flash EPROM podatkov: 4 MB razširitev. Koordinacijski procesor CP opravlja naslednje funkcije: obdelava klica (analiza številk številke, kontrola usmerjanja, izbira servisnega območja, izbira poti v preklopnem polju, obračunavanje stroškov klica, upravljanje prometnih podatkov, upravljanje omrežja); delovanje in vzdrževanje - vnos in izhod iz zunanjih pomnilniških naprav (EM), komunikacija s terminalom za obratovanje in vzdrževanje (OMT), komunikacija s procesorjem za prenos podatkov (DCP). 13

Plošča SYP (glej sliko 1) prikazuje zunanje alarme, na primer informacije o požaru. Zunanji pomnilnik EM se uporablja za shranjevanje programov in podatkov, ki jih ni treba trajno shranjevati v CP, celotnega sistema aplikacijskih programov za samodejno obnavljanje podatkov o tarifiranju telefonskih klicev in spremembah prometa.

Programska oprema je osredotočena na izvajanje specifičnih nalog, ki ustrezajo podsistemom EWSD. Operacijski sistem (OS) je sestavljen iz programov, ki so blizu strojni opremi in so običajno enaki za vse stikalne sisteme.

Največja zmogljivost obdelave klicev SR je več kot 2.700.000 klicev na konico. Značilnosti sistema CP EWSD: zmogljivost shranjevanja - do 64 MB; zmogljivost naslavljanja - do 4 GB; magnetni trak - do 4 naprave, vsaka po 80 MB; magnetni disk - do 4 naprave, vsaka po 337 MB.

Naloga medpomnilnika sporočil (MB) je nadzor izmenjave sporočil:

med koordinacijskim procesorjem CP113 in skupinami LTG;

med CP113 in krmilniki stikalne skupine SGCB) stikalno polje;

med skupinami LTG;

med LTG in krmilnikom signalizacijskega omrežja prek skupnega kanala CCNC.

Naslednje vrste informacij se lahko prenašajo prek MV:

sporočila se pošiljajo iz DLU, LTG in SN v koordinacijski procesor CP113;

poročila se pošiljajo od enega LTG do drugega (poročila so usmerjena prek CP113, vendar jih ta ne obdeluje);

navodila so poslana od CCNC do LTG in od LTG do CCNC, so usmerjena skozi CP113, vendar jih ta ne obdela;

ukazi so poslani iz CP113 v LTG in SN. MV pretvori informacije za prenos prek sekundarnega digitalnega toka (SDC) in jih pošlje LTG in SGC.

Odvisno od stopnje zmogljivosti lahko podvojena naprava MB vsebuje do štiri skupine medpomnilnika sporočil (MBG). Ta funkcija je implementirana v omrežnem vozlišču z redundanco, kar pomeni, da MB0 vključuje skupine MBG00...MBG03, MB1 pa skupine MBG10...MBG13.

Opremljeni so EWSD preklopni sistemi s signalizacijo po skupnem kanalu na sistemu št. 7 krmilna naprava signalizacijskega omrežja preko skupnega kanala CCNC. Na CCNC napravo lahko preko analognih ali digitalnih komunikacijskih linij povežemo do 254 signalizacijskih povezav.

Naprava CCNC je na stikalno polje povezana preko stisnjenih vodov s prenosno hitrostjo 8 Mbit/s. Med CCNC in vsako ravnino preklopnega polja je 254 kanalov za vsako smer prenosa (254 parov kanalov).

Kanali prenašajo signalne podatke prek obeh ravnin SN do in iz linijskih skupin pri 64 kbit/s. Analogne signalne poti so povezane s CCNC prek modemov. CCNC je sestavljen iz: največ 32 skupin z 8 terminali signalne poti vsaka (32 skupin SILT); en redundantni procesor skupnega kanala (CCNP).

Kontrolna vprašanja

1. V katerem bloku se izvaja analogno-digitalna pretvorba?

2. Koliko analognih naročniških priključkov je lahko vključenih v DLUB? Za kakšno zmogljivost je zasnovan ta blok?

3. S kakšno hitrostjo se informacije prenašajo med DLU in LTG, med LTG in SN?

4. Naštejte glavne funkcije preklopnega polja. S kakšno hitrostjo se izvaja povezava med naročniki.

5. Naštejte možnosti za organizacijo preklopnega polja sistema EWSD.

6. Naštejte glavne faze preklopa s preklopnim poljem.

7. Upoštevajte prehod poti pogovora skozi preklopno polje preklopnega sistema EWSD.

8. Katere funkcije obdelave klicev so implementirane v blokih LTG?

9. Katere funkcije izvaja MV stran?

©2015-2019 stran
Vse pravice pripadajo njihovim avtorjem. To spletno mesto ne zahteva avtorstva, vendar omogoča brezplačno uporabo.
Datum nastanka strani: 2017-06-11

Omrežja s komutacijo tokokrogov imajo več pomembnih skupnih lastnosti, ne glede na vrsto multipleksiranja, ki ga uporabljajo.

Omrežja z dinamičnim preklopom zahtevajo predhodni postopek za vzpostavitev povezave med naročniki. V ta namen se naslov klicanega naročnika prenese v omrežje, ki gre skozi stikala in jih konfigurira za nadaljnji prenos podatkov. Zahteva za povezavo je preusmerjena od enega stikala do drugega in na koncu doseže klicanega. Omrežje lahko zavrne vzpostavitev povezave, če je zmogljivost zahtevanega izhodnega kanala že izčrpana. Za stikalo FDM je zmogljivost izhodnega kanala enaka številu frekvenčnih pasov tega kanala, za stikalo TDM pa številu časovnih rež, na katere je razdeljen delovni cikel kanala. Omrežje tudi zavrne povezavo, če je zahtevani naročnik že vzpostavil povezavo z nekom drugim. V prvem primeru pravijo, da je stikalo zasedeno, v drugem pa naročnik. Možnost izpada povezave je slabost metode preklopa vezja.

Če je povezavo mogoče vzpostaviti, ji je dodeljen fiksni frekvenčni pas v omrežjih FDM ali fiksna pasovna širina v omrežjih TDM. Te vrednosti ostanejo nespremenjene v celotnem obdobju povezave. Zagotovljena prepustnost omrežja, ko je povezava vzpostavljena, je pomembna lastnost, potrebna za aplikacije, kot so glas, video ali nadzor objektov v realnem času. Vendar pa omrežja s komutacijo vezja ne morejo dinamično spremeniti zmogljivosti kanala na zahtevo naročnika, zaradi česar so neučinkovita v razmerah hitrega prometa.

Pomanjkljivost omrežij s komutacijo tokokrogov je nezmožnost uporabe uporabniške opreme, ki deluje pri različnih hitrostih. Posamezni deli sestavljenega vezja delujejo z enako hitrostjo, ker omrežja s komutacijo vezja ne hranijo uporabniških podatkov.

Omrežja s komutacijo tokov so zelo primerna za preklapljanje podatkovnih tokov s konstantno hitrostjo, kjer enota preklapljanja ni en bajt ali podatkovni paket, temveč dolgoročni sinhroni podatkovni tok med dvema naročnikoma. Za takšne tokove omrežja s komutacijo vezja dodajo minimalne stroške za usmerjanje podatkov skozi omrežje, pri čemer uporabljajo časovni položaj vsakega bita toka kot njegov ciljni naslov v omrežnih stikalih.

Zagotavljanje dupleksnega delovanja na osnovi tehnologij FDM, TDM in WDM

Glede na smer možnega prenosa podatkov se načini prenosa podatkov po komunikacijski liniji delijo na naslednje vrste:

o simpleks - prenos se izvaja po komunikacijski liniji samo v eno smer;

o half-duplex - prenos se izvaja v obe smeri, vendar izmenično v času. Primer takega prenosa je tehnologija Ethernet;

o duplex - prenos se izvaja istočasno v dveh smereh.

Dvostranski način je najbolj vsestranski in produktiven način delovanja kanala. Najenostavnejša možnost za organizacijo dupleksnega načina je uporaba dveh neodvisnih fizičnih kanalov (dva para prevodnikov ali dveh optičnih vlaken) v kablu, od katerih vsak deluje v preprostem načinu, to je prenos podatkov v eno smer. Prav ta ideja je osnova implementacije dupleksnega načina delovanja v številnih omrežnih tehnologijah, kot sta Fast Ethernet ali ATM.

Včasih tako preprosta rešitev ni na voljo ali ni učinkovita. Najpogosteje se to zgodi v primerih, ko obstaja le en fizični kanal za dupleksno izmenjavo podatkov, organizacija drugega pa je povezana z visokimi stroški. Na primer, pri izmenjavi podatkov z modemi prek telefonskega omrežja ima uporabnik samo en fizični komunikacijski kanal s PBX - dvožično linijo, zato ni priporočljivo kupiti drugega. V takih primerih je dupleksni način delovanja organiziran na podlagi razdelitve kanala na dva logična podkanala s tehnologijo FDM ali TDM.

Modemi uporabljajo tehnologijo FDM za organiziranje dupleksnega delovanja na dvožilni liniji. Modemi s frekvenčno modulacijo delujejo na štirih frekvencah: dve frekvenci za kodiranje enic in ničel v eni smeri, preostali dve frekvenci pa za prenos podatkov v nasprotni smeri.

Z digitalnim kodiranjem je dupleksni način na dvožilni liniji organiziran s tehnologijo TDM. Nekateri časovni reži se uporabljajo za prenos podatkov v eno smer, nekateri pa za prenos podatkov v drugo smer. Običajno se časovni reži v nasprotnih smereh izmenjujejo, zato ta način včasih imenujemo »ping-pong« prenos. Delitev linij TDM je značilna na primer za digitalna omrežja z integriranimi storitvami (ISDN) na naročniških dvožilnih koncih.

Pri kablih z optičnimi vlakni, ko se eno optično vlakno uporablja za organizacijo dupleksnega načina delovanja, se podatki prenašajo v eni smeri s svetlobnim žarkom ene valovne dolžine in v nasprotni smeri z uporabo druge valovne dolžine. Ta tehnika spada v metodo FDM, pri optičnih kablih pa se imenuje multipleksiranje z delitvijo valovnih dolžin (WDM). WDM se uporablja tudi za povečanje hitrosti prenosa podatkov v eno smer, običajno z uporabo od 2 do 16 kanalov.

Paketno preklapljanje

Načela paketnega preklapljanja

Paketno preklapljanje je tehnika preklapljanja naročnikov, ki je bila zasnovana posebej za učinkovit prenos računalniškega prometa. Poskusi za ustvarjanje prvih računalniških omrežij, ki temeljijo na tehnologiji preklapljanja vezij, so pokazali, da ta vrsta preklapljanja ne omogoča doseganja visoke skupne prepustnosti omrežja. Bistvo težave je v nenadni naravi prometa, ki ga ustvarjajo tipične omrežne aplikacije. Na primer, ko uporabnik dostopa do oddaljenega datotečnega strežnika, si najprej ogleda vsebino imenika tega strežnika, kar ima za posledico prenos majhne količine podatkov. Nato odpre želeno datoteko v urejevalniku besedil, operacija, ki lahko povzroči precej veliko izmenjavo podatkov, zlasti če datoteka vsebuje veliko grafiko. Po prikazu nekaj strani datoteke uporabnik nekaj časa dela z njimi lokalno, kar ne zahteva nikakršnega omrežnega prenosa, nato pa strežniku vrne spremenjene kopije strani – spet ustvarja intenziven omrežni prenos.

Faktor valovitosti prometa posameznega uporabnika omrežja, ki je enak razmerju med povprečno intenzivnostjo izmenjave podatkov in največjo možno, je lahko 1:50 ali 1:100. Če za opisano sejo organiziramo preklapljanje kanalov med uporabnikovim računalnikom in strežnikom, potem bo kanal večino časa miroval. Hkrati bodo uporabljene preklopne zmožnosti omrežja - del časovnih rež oziroma frekvenčnih pasov stikal bo zaseden in nedosegljiv drugim uporabnikom omrežja.

Ko pride do preklapljanja paketov, se vsa sporočila, ki jih pošlje uporabnik omrežja, v izvornem vozlišču razdelijo na relativno majhne dele, imenovane paketi. Naj spomnimo, da je sporočilo logično zaključen podatek - zahteva za prenos datoteke, odgovor na to zahtevo, ki vsebuje celotno datoteko itd. Sporočila so lahko poljubno dolga, od nekaj bajtov do veliko megabajtov. Nasprotno, paketi imajo običajno lahko tudi spremenljivo dolžino, vendar v ozkih mejah, na primer od 46 do 1500 bajtov. Vsak paket je opremljen z glavo, ki določa informacije o naslovu, potrebne za dostavo paketa v ciljno vozlišče, kot tudi številko paketa, ki jo bo ciljno vozlišče uporabilo za sestavljanje sporočila (slika 2.29). Paketi se v omrežju prenašajo kot neodvisni informacijski bloki. Omrežna stikala sprejemajo pakete od končnih vozlišč in jih na podlagi informacij o naslovu prenašajo drug drugemu in na koncu do ciljnega vozlišča.

riž. 2.29. Razdelitev sporočila v pakete

Paketna omrežna stikala se od stikal vezja razlikujejo po tem, da imajo notranji vmesni pomnilnik za začasno shranjevanje paketov, če so izhodna vrata stikala v času prejema paketa zasedena s prenosom drugega paketa (slika 2.30). V tem primeru ostane paket nekaj časa v čakalni vrsti paketov v vmesnem pomnilniku izhodnih vrat, in ko pride na vrsto, se prenese na naslednje stikalo. Ta shema prenosa podatkov vam omogoča, da izravnate prometne valove na hrbteničnih povezavah med stikali in jih tako uporabite na najučinkovitejši način za povečanje prepustnosti omrežja kot celote.

riž. 2.30. Glajenje hitrega prometa v paketno komutiranem omrežju

Dejansko bi bilo za par naročnikov najučinkovitejše, če bi jim zagotovili izključno uporabo komutiranega komunikacijskega kanala, kot je storjeno v omrežjih s komutiranim vezjem. S to metodo bi bil čas interakcije tega para naročnikov minimalen, saj bi se podatki prenašali od enega naročnika do drugega brez zamude. Naročnikov ne zanimajo izpadi kanala med premori prenosa, pomembno jim je, da hitro rešijo svojo težavo. Paketno komutirano omrežje upočasni proces interakcije med določenim parom naročnikov, saj lahko njihovi paketi čakajo v stikalih, medtem ko se drugi paketi, ki so prej prispeli na stikalo, prenašajo po hrbteničnih povezavah.

Vendar pa bo skupna količina računalniških podatkov, ki jih omrežje prenese na enoto časa s tehniko paketnega preklapljanja, večja kot pri tehniki preklapljanja vezij. To se zgodi zato, ker so pulzacije posameznih naročnikov v skladu z zakonom velikih števil porazdeljene skozi čas. Zato so stikala stalno in dokaj enakomerno obremenjena z delom, če je število naročnikov, ki jih oskrbujejo, res veliko. Na sl. Slika 2.30 prikazuje, da je promet, ki prihaja od končnih vozlišč do stikal, zelo neenakomerno porazdeljen v času. Vendar pa so stikala na višji ravni v hierarhiji, da so storitvene povezave med stikali na nižji ravni bolj enakomerno obremenjene, pretok paketov na glavnih povezavah, ki povezujejo stikala na višji ravni, pa je pri skoraj največji izkoriščenosti.

Večja učinkovitost paketno komutiranih omrežij v primerjavi z vezno komutiranimi omrežji (z enako zmogljivostjo komunikacijskih kanalov) je bila dokazana v 60. letih prejšnjega stoletja tako eksperimentalno kot s simulacijskim modeliranjem. Tu je primerna analogija z večprogramskimi operacijskimi sistemi. Vsak posamezen program v takem sistemu se izvaja dlje kot v enoprogramskem sistemu, kjer je programu dodeljen ves procesorski čas, dokler ne dokonča svoje izvedbe. Vendar pa je skupno število programov, izvedenih na časovno enoto, večje v večprogramskem sistemu kot v enoprogramskem sistemu.

Prostrane komunikacije, ki temeljijo na komutiranih omrežjih

Zakupljeni vodi predstavljajo najzanesljivejši način povezovanja lokalnih omrežij prek globalnih komunikacijskih kanalov, saj je vsa zmogljivost takega voda vedno na razpolago medsebojno povezanim omrežjem. Je pa to tudi najdražja vrsta globalnih povezav - če obstaja N oddaljenih lokalnih omrežij, ki med seboj intenzivno izmenjujejo podatke, morate imeti Nx(N-l)/2 zakupljenih vodov. Za znižanje stroškov globalnega transporta se uporabljajo dinamično preklapljani kanali, katerih stroški so razdeljeni med številne naročnike teh kanalov.

Storitve telefonskega omrežja so najcenejše, saj njihove preklope plačuje veliko število naročnikov, ki uporabljajo telefonske storitve, in ne le naročniki, ki združujejo lokalna omrežja.

Telefonska omrežja se glede na način multipleksiranja naročniških in trank kanalov delijo na analogna in digitalna. Natančneje, digitalna so omrežja, v katerih so informacije na naročnikovih straneh predstavljene v digitalni obliki in v katerih se uporabljajo metode digitalnega multipleksiranja in preklapljanja, analogna pa so omrežja, ki podatke od naročnikov sprejemajo v analogni obliki, torej iz klasičnih analognih telefonov, in Multipleksiranje in preklapljanje se izvaja tako z analogno kot z digitalno metodo. V zadnjih letih poteka dokaj intenziven proces zamenjave stikal telefonskega omrežja z digitalnimi stikali, ki delujejo na osnovi tehnologije TDM. Vendar pa bo takšno omrežje še vedno ostalo analogno telefonsko omrežje, tudi če vsa stikala delujejo s tehnologijo TDM in obdelujejo podatke v digitalni obliki, če njegov naročnik ostane analogen in se analogno-digitalna pretvorba izvaja v omrežju PBX najbližje naročnik. Nova modemska tehnologija V.90 je znala izkoristiti dejstvo, da obstaja veliko število omrežij, v katerih je večina stikal digitalnih.

Telefonska omrežja z digitalnimi naročniškimi zaključki vključujejo tako imenovane storitve Switched 56 (56 Kbit/s komutiranih kanalov) in digitalna omrežja z integriranimi storitvami ISDN (Intergrated Services Digital Network). Storitve Switched 56 so se pojavile v številnih zahodnih državah kot rezultat zagotavljanja digitalnega zaključevanja končnim naročnikom, združljivega s standardi linije T1. Ta tehnologija ni postala mednarodni standard, danes pa jo nadomešča tehnologija ISDN, ki ima tak status.

Omrežja ISDN niso zasnovana le za prenos govora, temveč tudi računalniških podatkov, tudi prek paketnega preklapljanja, zaradi česar se imenujejo omrežja z integriranimi storitvami. Vendar pa glavni način delovanja omrežij ISDN ostaja preklapljanje tokokrogov, storitev paketnega preklopa pa ima po sodobnih standardih prenizko hitrost - običajno do 9600 bps. Zato bo tehnologija ISDN obravnavana v tem razdelku o omrežjih s komutiranim krogom. Nova generacija omrežij z integriranimi storitvami, imenovana B-ISDN (iz broadband), v celoti temelji na tehnologiji paketnega preklapljanja (natančneje celice tehnologije ATM), zato bomo o tej tehnologiji govorili v poglavju o omrežjih s paketnim preklapljanjem.