Файл: Учебное пособие СанктПетербург 2014.pdf

63 ствляется с использованием переходных элементов, называемых шлюзами, которые располагаются на их границах.
Вторичные сети связи
Первичная сеть каналов и трактов АСП
Оптические транспортные сети
OTN-OTH (каналы OTH-1...OTH-3)
1928 – 1968 г.
Первичная сеть каналов и трактов
ПЦИ PDH на каналах E1-E5
Вторичные сети связи
1955 – 1985 г.
1985 – 201x г.
Gigabit Ethernet
Плезиохронная
цифровая иерархия
PDH каналы E1 – E5
Сети АТМ
(Широкополосные
ЦСИО)
Синхронная цифровая иерархия SDH каналы STM-1...STM-256
Сети цифрового интегрального
обслуживания IDSN (Узкополосные
ЦСИО)
Цифровые АТС
ВОЛС, РРЛ, ССС
Сети Frame Relay
Сети Х.25
Автоматически коммутируемые
транспортные сети ASON/ASTN
Сети следующего
поколения NGN
ВОЛС с спектральным уплотнением WDM
Настоящее время
Ведомственные сети
Телефонные сети
Телеграфные сети
Сети факсимильной связи
Сети передачи данных
Сети радио вещания
ЦАП-
АЦП
Модемы
Транс- мульти- плексоры
Ведомственные сети
Телефонные сети
Телеграфные сети
Сети факсимильной связи
Сети передачи данных
Сети телевизионного вещания
Сети радио вещания
Сети телевизионного вещания
Ведомственные сети
Ведомственные сети
Рис. 3.13. Этапы развития телекоммуникационных технологий
На первом этапе первичная сеть строилась на основе типовых каналов и трактов АСП.
Второй этап характеризовался созданием цифровых систем передачи на основе иерархии плезиохронных цифровых систем, которые образовывали первичную цифровую сеть. При этом на обоих этапах развития жестко закре- плялся соответствующий ресурс первичной сети в виде типовых каналов и трактов за соответствующими вторичными сетями. Такой подход, основан- ный на жестком закреплении ресурсов первичной сети за вторичными сетями связи, не позволял осуществлять динамическое перераспределение ресурсов первичной сети в условиях нестационарной нагрузи различных видов ин- формации, характеризовался использованием разнотипного каналообразую- щего и коммутационного оборудования и являлся неэффективным в эконо- мическом плане. Наличие взаимного существования АСП и ЦСП вызвало не- обходимость решения задачи сопряжения между собой аналоговых каналов

64 и трактов с цифровыми, что также приводило к дополнительному усложне- нию и повышению стоимости связи (модемы, АЦП-ЦАП, TMUX – транс- мультиплексоры).
Вторичные сети связи на этих этапах использовали, как правило, крос- совую коммутацию, традиционную коммутацию каналов аналоговых и циф- ровых, в телеграфных сетях связи применялась как коммутация каналов, так и коммутация сообщений, передача данных осуществлялась по некоммути- руемым и коммутируемым каналам связи, а также с использованием метода коммутации пакетов. Видео и телевизионная информация передавалась по выделенным для этих целей широкополосным аналоговым или высоко- скоростным цифровым трактам передачи АСП и ЦСП соответственно.
Третий этап развития телекоммуникационных систем связан с появлени- ем новых технологий передачи информации, как при построении первичной сети, так и использовании новых технологий интегрального типа для по- строения вторичных сетей.
На этом этапе вторичные сети обеспечивают в едином цифровом виде совместную передачу различных видов информации, осуществляя динамиче- ское перераспределение имеющегося ресурса между сообщениями различ- ных видов информации. При этом в рамках каждой технологии вторичной сети используется однотипное коммутационное оборудование.
Основу первичной сети третьего этапа составляют цифровые системы передачи плезиохронной и синхронной иерархий, которые обеспечивают функционирование всех вторичных сетей, использующих различные методы оперативной коммутации: быструю коммутацию каналов, быструю коммута- цию пакетов, коммутацию кадров, пакетов и ячеек.
В последнее время при развитии телекоммуникационных систем полу- чила развитие концепция сетей связи следующего/нового поколения NGN
(Next/New Generation Network). Концепция NGN предусматривает создание новой мультисервисной сети, при этом с ней осуществляется интеграция су- ществующих служб путем использования распределенной программной коммутации (soft-switches).
Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что современное развитие телекоммуникационных сетей связи происходит через интеграцию всех функциональных возможностей, заложенных в модели транспортных сетей.
Интеграция привела к созданию универсальных мультисервисных транс- портных платформ с электрическими и оптическими интерфейсами, с элек- трической и оптической коммутацией каналов и пакетов (кадров и ячеек), с предоставлением любых видов транспортных услуг, включая услуги авто- матически коммутируемых оптических сетей c сигнальными протоколами, основанными на обобщённом протоколе коммутации по меткам GMPLS
(Generalized Multi-Protocol Label Switching).
На рис. 3.14 представлена обобщенная архитектура транспортной плат- формы, в которой указаны возможные источники информационной нагрузки, протоколы согласования и транспортные технологии по информации из ра- боты [6, 19].

65 iS
C
S
I
F
ib re c
h a
n n
e l
E
S
C
O
N
F
IC
O
N
H
D
T
V
Рис. 3.14. Обобщенная архитектура оптической мультисервисной транспортной платформы
Обозначения на рис. 3.14 [6, 19]:
 PDH, Plesiochronous Digital Hierarchy – плезиохронная цифровая ие- рархия (скорости 2, 8, 34 и 140 Мбит/с);
 N-ISDN, Narrowband Integrated Services Digital Network – узкополос- ная цифровая сеть с интеграцией служб (У-ЦСИС);
 IP, Internet Protocol – межсетевой протокол;
 IPX, Internet Packet eXchange – межсетевой обмен пакетами;
 MPLS, Multi-Protocol Label Switching – многопротокольная комму- тация по меткам;
 GMPLS, Generalised MPLS – протокол обобщенной коммутации по меткам;
 SANs, Storage Area Networks – сети хранения данных (серверы ус- луг, базы данных);
 iSCSI, internet Small Computer System Interface – протокол для уста- новления взаимодействия и управления системами хранения дан- ных, серверами и клиентами;
 HDTV, High-Definition Television – телевидение высокой четкости;
 ESCON, Enterprise Systems Connection – соединение систем учреж- дений (с базами данных, серверами);
 FICON, Fiber Connection – волоконное соединение для передачи данных;
 PPP, Point-to-Point Protocol – протокол «точка-точка»;

66
 RPR, Resilient Packet Ring – протокол пакетного кольца с самовос- становлением;
 HDLC, High-level Data Link Control – протокол управления каналом высокого уровня;
 GFP, Generic Framing Procedure – процедура формирования общего кадра.
Протоколы PPP, RPR, HDLC, GFP в транспортных сетях выполняют функции согласования информационных данных от источников нагрузки с транспортными структурами в интересах повышения эффективности ис- пользования ресурсов этих структур, например, виртуальных контейнеров высокого и низкого порядков в сети SDH или оптических каналов в сети
OTN, или физических ресурсов кадров передачи сети Ethernet [19].
Глава 3 основана на материале работ [4, 6, 8, 9, 10, 13, 18, 19, 47].

67
4 СЕТИ ФАКСИМИЛЬНОЙ, ТЕЛЕФОННОЙ И ТЕЛЕГРАФНОЙ
СВЯЗИ
4.1 Организация факсимильной связи
Факсимильная связь – передача по каналам связи изображений [20].
В факсимильной технике используется принцип развертки, т.е. раз-
ложение изображений на отдельные элементарные площадки (растровые
элементы) и последовательная во времени передача электрических сигналов,
пропорциональных яркости элементов разложения [20]. Функциональная схема простейшей факсимильной системы представлена на рис. 4.1 [20].
Рис. 4.1. Функциональная схема факсимильной системы
Система работает следующим образом. В процессе движения развер- тывающего элемента изображение разбивается на строки. Отраженный све- товой поток попадает на фотоэлектрический преобразователь, выходной электрический сигнал которого повторяет форму входного светового сигна- ла. Узлы передающей аппаратуры, обеспечивающие развертку изображения и фотоэлектрическое преобразование, называются анализирующим устрой- ством.
В приемном аппарате электрические и преобразованные световые сиг- налы вызывают окрашивание элементарных площадок на поверхности носи- теля записи. В результате записанное построчно изображение является копи- ей переданного. Совокупность узлов, осуществляющих данные преобразова- ния, называется синтезирующим устройством.
Факсимильная аппаратура по назначению классифицируется на пять типов [20]:
1) передача-прием газет в пункты децентрализованного печатания;
2) передача-прием фотофаксимильной информации;
3) передача-прием метеорологических карт;
4) передача-прием факсимильной документальной информации;
5) переприем факсимильной информации, представленной в цифровой форме.

68
Наличие в спектре факсимильного сигнала постоянной составляющей и низких частот не позволяет непосредственно передавать его по каналам ТЧ.
Перенос спектра частот факсимильного сигнала в область более высоких частот, совпадающую с полосой пропускания канала ТЧ, производится в процессе модуляции.
Современные факсимильные аппараты третей и четвертой групп явля- ются цифровыми. В аппаратах этих групп применяются устройства плоско- стной развертки с электронными анализирующими устройствами на прибо- рах с зарядовой связью (ПЗС). Обычно используются однострочные линейки
ПЗС на 2048 элементов [20]. Запись изображения производится многоэлек- тродными головками на электростатическую или электротермическую бума- гу.
Факсимильное сообщение обладает большой избыточностью. Для со- кращения этой избыточности используется кодирование источника с использованием различных кодов, например модифицированного кода
Хаффмана.
В соответствии с рекомендацией МСЭ различают следующие виды
систем документальной факсимильной связи [20]:
1) построенные по абонентскому принципу Телефакс (передача сигна-
лов по телефонной сети общего пользования) и Датафакс (передача
сигналов по сетям передачи данных);
2) построенные по клиентскому принципу Бюрофакс.
При абонентском принципе построения терминальные устройства, включенные в сеть электросвязи, устанавливаются непосредственно у абонентов, они подключаются к телефонным аппаратам.
В случае клиентского принципа обслуживания групповые терминаль- ные факсимильные устройства устанавливаются непосредственно в город- ских отделениях связи и в районных узлах связи. Сбор оригиналов, изобра- жения которых следует передать, осуществляется через почтовые ящики, как в традиционной почте. Данный вид факсимильной электросвязи получил раз- витие для передачи фототелеграмм.
Во всех названных системах факсимильная информация кодируется в передатчике и по каналам связи передается в цифровой форме.
Рост объема передаваемой пользователями информации вызывает не- обходимость в использовании не только простых автономных телефаксов, выполняющих строго определенное число функций, но и более совершенных систем, которые позволяют автоматизировать процесс приема, обработки и рассылки факсимильных сообщений.
Реализация таких систем возможна только на основе ПК с добавлением к ним специальной факсимильной платы. Это позволяет подключить теле- фонную линию непосредственно к компьютеру.
Применение ПК для управления работой факсимильных плат позволяет реализовать множество полезных приложений. Наибольшее распространение получили такие приложения (службы) как факс-сервер, факс по запросу и факс-рассылка.

69
Внедрение факсимильной передачи позволило существенно сократить, а в ряде случаев полностью устранить разрыв во времени между выходом центральных газет в Москве и другими пунктами страны. В настоящее время в России создана разветвленная сеть передачи факсов по кабельным, РРЛ и спутниковым линиям связи. Наибольшее распространение получил ком- плекс аналогового оборудования факсимильной передачи «Газета-2».
В аппаратуре «Газета-2» сигналы по наземным линиям связи переда- ются по стандартным вторичным групповым трактам путем АМ несущей частоты 500 кГц с частичным подавлением одной боковой полосы частот.
В результате несимметричного ограничения боковых полос по вторич- ному тракту удается передать сигналы изображения с максимальной часто- той 180 кГц. Скорость передачи в этом случае достигает 3000 строк/мин.
Объектом передачи служит специально подготовленный оттиск газетной по- лосы размером 558×392 мм.
Современное факсимильное оборудование принимает и передаёт изо-
бражения по стандартным модемным протоколам (таблица 4.1).
Таблица 4.1.