Файл: Методические рекомендации (материалы) для студентов дисциплины (модуля).docx
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 156
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство связи
Бурятский филиал федерального государственного образовательного бюджетного учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» в г. Улан-Удэ
Факультет Телекоммуникаций
Кафедра Телекоммуникационных систем
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (МАТЕРИАЛЫ) ДЛЯ СТУДЕНТОВ
дисциплины (модуля)
«_____Технология монтажа и обслуживания телекоммуникационных систем с коммутацией каналов_____»
название дисциплины (модуля)
Форма обучения: очная
Квалификация: техник
Специальность/Направление: 11.02.11 «Сети связи и системы коммутации»
Курс: 2
Улан-Удэ
2014 г
Лабораторная работа №1
Тема: «Установление физического соединения между вызывающим и вызываемым абонентом»
Цель работы: Изучить процесс установления соединения на примере ЦАТС EWSD.
Литература:
-
В.В. Величко, Г.П. Катунин., В.П. Шувалов.-М: Горячая линия-Телеком, 2009-712с.:ил -
Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов.-Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии. Том 1.-М.: Горячая линия - Телеком, 2003.-647с.:ил -
Баркун М.А., Ходасевич О.Р. Цифровые системы синхронной коммутации.-М.: Эко-Трендз, 2001.-187с
Порядок выполнения работы:
-
Рассмотрим соединение между аналоговыми абонентами на примере ЦАТС EWSD. -
Изучить структурную схему станции и назначение блоков.
Содержание отчета:
-
Цель работы. -
Краткое содержание теории. -
Структурная схема. -
Выводы.
Теоретическая часть
Рассмотрим соединение между аналоговыми абонентами на примере ЦАТС EWSD.EWSD фирмы Сименс – это мощная и гибкая цифровая электронная коммутационная система для сетей связи общего пользования. Она удовлетворяет всем текущим требованиям и оборудована так, чтобы удовлетворять требования будущего.
EWSD – это уникальная система на все случаи применения с точки зрения размеров телефонных станций, их производительности, диапазона предоставляемых услуг и окружающей сеть среды. Она в равной мере может использоваться как небольшая сельская телефонная станция минимальной емкости, так и большая местная или транзитная станция максимальной емкости. Ее модульность и прозрачность ее аппаратного и программного обеспечения позволяют EWSD приспосабливаться к любой окружающей сеть среде. Одним из факторов, способствующих ее гибкости, является использование распределенных процессоров с функциями локального управления. Координационный процессор занимается общими функциями.
На основе EWSD возможна реализация цифровой сети интегрального обслуживания (ЦСИО), которая надежно и экономично в соответствии с потребностями пользователя позволяет одновременно осуществлять коммутацию и передачу телефонных вызовов, данных, текстов и изображений.
Алгоритм установления соединения в телефонной сети. Любая станция должна уметь интерпретировать поступающие линейные и адресные сигналы и генерировать необходимые сигналы для взаимодействия с другими элементами сети. Процесс обработки вызовов включает следующие операции:
1) Обнаружение изменения состояния любой абонентской или соединительной линии. Изменение состояния может быть связано с сигналами адресной информации или линейными. Адресные сигналы могут передаваться импульсами постоянного тока, тональными сигналами набора номера или многочастотными сигналами;
2) Генерирование выходных сигналов. С помощью этих сигналов абоненты оперативно оповещаются о процессе соединения или разъединения и обеспечивается взаимодействие при межстанционной связи;
3) выбор пути (маршрута) через коммутационное поле станции;
4) установление разговорного тракта в коммутационном поле и его разъединение.
Обычная последовательность процессов на станции (независимо от типа – электромеханическая, электронная, цифровая) при успешном соединении такова:
а) обнаружение запроса ресурсов станции от абонента или соединительной линии (канала);
б) поиск требуемых ресурсов (например, приёмника цифр набора номера);
в) оповещение абонента о предоставлении ресурсов (например, информационным сигналом «ответ станции»);
г) приём и накопление цифр номера, прекращение передачи сигнала «ответ станции»;
д) передача линейных и адресных сигналов в соединительную линию или канал межстанционной связи;
е) установление разговорного тракта в коммутационном поле станции;
ж) определение состояния линии вызываемого абонента;
з) генерирование посылки вызова (ПВ), если линия свободна;
и) генерирование сигнала «контроль посылки вызова» (КПВ);
к) обнаружение ответа вызываемого абонента, прекращение ПВ и КПВ.
На рисунке показана схема установления соединения.
Установление соединения начинается, когда вызывающий абонент (абонент А) поднимет трубку или нажимает на кнопку.
Лабораторная работа №2
Тема: «Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования FDM»
Цель работы: Изучить технику частотного мультиплексирования FDM и работу коммутаторов на данной технике.
Литература:
-
Б.С. Гольдштейн Системы коммутации. СПб.: БхВ-Санкт-Петербург, 2003-318с.:ил -
А.Н. Берлин Коммутация в системах и сетях связи.М.:Эко-Трендз, 2006.-344с.: ил -
А.Т. Гургенидзе, В.И. Кореш Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа.-СПб.: Наука и Техника, 2003.-400с.:ил
Порядок выполнения работы:
-
Ознакомиться с техникой частотного мультиплексирования FDM. -
Изучить уровни иерархии уплотненных каналов. -
Рассмотреть способы коммутации.
Содержание отчета:
-
Цель работы. -
Краткое содержание теории. -
Выводы.
Теоретическая часть
Техника частотного мультиплексирования каналов (FDM) была разработана для телефонных сетей, но применяется она и для других видов сетей, например сетей кабельного телевидения. Рассмотрим особенности этого вида мультиплексирования на примере телефонной сети.
Речевые сигналы имеют спектр шириной примерно в 10 000 Гц, однако основные гармоники укладываются, как уже говорилось, в диапазон от 300 до 3400 Гц. Поэтому для качественной передачи речи достаточно образовать между двумя собеседниками канал с полосой пропускания в 3100 Гц, который и используется в телефонных сетях для соединения двух абонентов. В то же время полоса пропускания кабельных систем с промежуточными усилителями, соединяющих телефонные коммутаторы между собой, обычно составляет сотни килогерц, а иногда и сотни мегагерц. Однако непосредственно передавать сигналы нескольких абонентских каналов по широкополосному каналу невозможно, так как все они работают в одном и том же диапазоне частот и сигналы разных абонентов смешаются между собой так, что разделить их будет невозможно.
Для разделения абонентских каналов характерна техника модуляции высокочастотного несущего синусоидального сигнала низкочастотным речевым сигналом. Эта техника подобна технике аналоговой модуляции при передаче дискретных сигналов модемами, только вместо дискретного исходного сигнала используются непрерывные сигналы, порождаемые звуковыми колебаниями. В результате спектр модулированного сигнала переносится в другой диапазон, который симметрично располагается относительно несущей частоты и имеет ширину, приблизительно совпадающую с шириной модулирующего сигнала.
На входы FDM-коммутатора поступают исходные сигналы от абонентов телефонной сети. Коммутатор выполняет перенос частоты каждого канала в свой диапазон частот. Обычно высокочастотный диапазон делится на полосы, которые отводятся для передачи данных абонентских каналов. Чтобы низкочастотные составляющие сигналов разных каналов не смешивались между собой, полосы делают шириной в 4 кГц, а не в 3,1 кГц, оставляя между ними страховой промежуток в 900 Гц. В канале между двумя FDM-коммутаторами одновременно передаются сигналы всех абонентских каналов, но каждый из них занимает свою полосу частот.Такой канал называется уплотненным. Выходной FDM-коммутатор выделяет модулированные сигналы каждой несущей частоты и передает их на соответствующий выходной канал, к которому непосредственно подключен абонентский телефон. В сетях на основе FDM-коммутации принято несколько уровней иерархии уплотненных каналов. Первый уровень уплотнения образуют 12 абонентских каналов, которые составляют
базовую группу каналов, занимающую полосу частот шириной в 48 кГц с границами
от 60 до 108 кГц. Второй уровень уплотнения образуют 5 базовых групп, которые составляют супергруппу, с полосой частот шириной в 240 кГц и границами от 312 до 552 кГц. Супергруппа передает данные 60 абонентских каналов тональной частоты. Десять супергрупп образуют главную группу, которая используется для связи между коммутаторами на больших расстояниях. Главная группа передает данные 600 абонентов одновременно и требует от канала связи полосу пропускания шириной не менее 2520 кГц с границами от 564 до 3084 кГц. Коммутаторы FDM могут выполнять как динамическую, так и постоянную коммутацию. При динамической коммутации один абонент инициирует соединение с другим абонентом, посылая в сеть номер вызываемого абонента. Коммутатор динамически выделяет данному абоненту одну из свободных полос своего уплотненного канала. При постоянной коммутации за абонентом полоса в 4 кГц закрепляется на длительный срок путем настройки коммутатора по отдельному входу недоступному пользователям.Принцип коммутации на основе разделения частот остается неизменным и в сетях другого вида, меняются только границы полос, выделяемых отдельному абонентскому каналу, а также количество низкоскоростных каналов в уплотненном высокоскоростном.
Лабораторная работа №3
Тема: «Коммутация каналов на основе разделения времени ТDM»
Цель работы: Изучить технику мультиплексирования с разделением по времени.
Литература:
-
Е.Б. Алексеев,Н.В. Гордиенко, В.В. Крухмалев, и др. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей.-М: Горячаялиния-телеком,2008.-392с. -
Аваков Р.А, Шилов О.С., Исаев В.И. Основы автоматической коммутации. Учебник для вузов.- М.: Радио и связь, 1981.-288с.; ил -
В.Г. Лазарев Основы построения цифровой сети интегрального обслуживания. Узкополосные ЦСИО.-М.:МИС, 1990г
Порядок выполнения работы:
-
Изучить технику мультиплексирования TDM. -
Ознакомиться с аппаратурой TDM сетей и их работу. -
Изучить режимы работы TDM сетей.
Содержание отчета:
-
Цель работы. -
Краткое содержание теории. -
Выводы.
Теоретическая часть
При переходе к цифровой форме представления голоса была разработана новая техника мультиплексирования, ориентирующаяся на дискретный характер передаваемых данных. Эта техника носит название мультиплексирования с разделением времени (TimeDivisionMultiplexing, TDM). Реже используется и другое ее название - техника синхронного режима передачи (SynchronousTransferMode, STM).
Аппаратура TDM-сетей - мультиплексоры, коммутаторы, демультиплексоры - работают в режиме разделения времени, поочередно обслуживая в течение цикла своей работы все абонентские каналы. Цикл работы оборудования TDM равен 125 мкс, что соответствует периоду следования замеров голоса в цифровом абонентском канале. Это значит, что мультиплексор или коммутатор успевает вовремя обслужить любой абонентский канал и передать его очередной замер далее по сети. Каждому соединению выделяется один квант времени цикла работы аппаратуры, называемый также тайм-слотом. Длительность тайм-слота зависит от числа абонентских каналов, обслуживаемых мультиплексором TDM или коммутатором.
Мультиплексор принимает информацию по N входным каналам от конечных абонентов, каждый из которых передает данные по абонентскому каналу со скоростью 64 Кбит/с - 1 байт каждые 125 мкс. В каждом цикле мультиплексор выполняет следующие действия:
-
прием от каждого канала очередного байта данных; -
составление из принятых байтов уплотненного кадра, называемого также обоймой; -
передача уплотненного кадра на выходной канал с битовой скоростью, равной Nx64 Кбит/с.
Порядок байт в обойме соответствует номеру входного канала, от которого этот байт получен. Количество обслуживаемых мультиплексором абонентских каналов зависит от его быстродействия.
Например, мультиплексор Т1, представляющий собой первый промышленный мультиплексор, работавший по технологии TDM, поддерживает 24 входных абонентских канала, создавая на выходе обоймы стандарта Т1, передаваемые с битовой скоростью 1,544 Мбит/с.
Демультиплексор выполняет обратную задачу - он разбирает байты уплотненного кадра и распределяет их по своим нескольким выходным каналам, при этом он считает, что порядковый номер байта в обойме соответствует номеру выходного сигнала.Коммутатор принимает уплотненный кадр по скоростному каналу от мультиплексора и записывает каждый байт из него в отдельную ячейку своей буферной памяти, причем в том порядке, в котором эти байты были упакованы в уплотненный кадр. Для выполнения операции коммутации байты извлекаются из буферной памяти не в порядке поступления, а в таком порядке, который соответствует поддерживаемым в сети соединениям абонентов. Так, например, если первый абонент левой части сети должен соединиться со вторым абонентом в правой части сети, то байт, записанный в первую ячейку буферной памяти, будет извлекаться из нее вторым. "Перемешивая" нужным образом байты в обойме, коммутатор обеспечивает соединение конечных абонентов в сети.