Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Обозначения и сокращения

Введение

1. Сети передачи дискретных сообщений

1.1 Сети телеграфной связи

1.2 Сети факсимильной связи

1.3 Сети передачи данных

1.4 Компоненты сетей ПДС и их основные функции

1.5 Способы коммутации в сетях ПДС

2. Кодирование

2.1 Общие сведения о кодировании

2.2 Корректирующие коды

3. Расчёт сети SDH

3.1 Исходные данные

3.2 Расчет нагрузки на сегменты пути

3.3 Узловая нагрузка каналов Е1

3.4 Выбор требуемого уровня и числа мультиплексоров

Заключение

Список использованной литературы

Обозначения и сокращения

ПДС - передача дискретных сообщений;

SDH - Synchronous Digital Hierarchy;

STM - Synchronous Transport Module;

Сети ОП - сети общего пользования;

Сети АТ - сети абонентского телеграфирования;

ФЭП - фотоэлектрический преобразователь;

УПС - устройства преобразования сигналов;

РВС - региональные вычислительные сети;

ГВС - глобальные вычислительные сети;

WAN - широкополосные сети;

GAN - узкополосные сети;

АП - абонентский пункт;

ООД - оконечное оборудование данных;

АКД - аппаратура канала данных;

ЧРК - частотное разделение каналов;

ВРК - временное разделение каналов;

АПД - аппаратура передачи данных;

УЗО - устройство защиты от ошибок;

АУВ - автоматические устройства вызова;

АУО - автоматические устройства ответа;

КК - коммутация каналов;

КС - коммутация сообщений;

КП - коммутация пакетов;

ГК - гибридная коммутация.

Введение

Техника передачи дискретных сообщений играет все большую роль в жизни человеческого общества. Без нее немыслимо создание современных автоматизированных систем управления для различных отраслей народного хозяйства, в том числе и для отрасли «связь».

Под термином “информация” понимают различные сведения, которые поступают к получателю. Информация - это совокупность сведений о каком-нибудь явлении или объекте, увеличивающие наши знания об этом явлении или объекте и предназначена для передачи, распределения, преобразования, хранения или непосредственного использования. Это могут быть сведения о результатах измерения, наблюдения за каким-либо объектом и т.п.

Сообщение является формой представления информации. Одно и то же сведение может быть представлено в различной форме. Например, сведение о часе приезда вашего приятеля может быть передано по телефону или же в виде электронного сообщения. В первом случае мы имеем дело с информацией, представленной в непрерывном виде (непрерывное сообщение). Будем считать, что это сообщение вырабатывается некоторым источником - в данном случае источником непрерывных сообщений. Во втором случае - с информацией, представленной в дискретном виде (дискретное сообщение). Это сообщение вырабатывается источником дискретных сообщений.

Дискретное сообщение - это любой набор символов, который формируется источником (им может быть, например, человек). От источника сообщение переходит к передатчику, который преобразует его к виду, который уже можно передавать по каналу связи. Преобразованное сообщение называется сигналом.

Преобразование дискретного сообщения в сигнал обычно осуществляется в виде двух операций - кодирования и модуляции.

Кодирование - это процесс записи информации на языке несущей среды. Колебания, не являясь информационным сигналом, на определенной частоте могут переноситься из одной точки пространства в другую, но не передавать никаких данных до тех пор, пока информация не будет каким-либо способом в них закодирована. Перенесение информации на несущую среду предполагает модифицирование несущей среды и называется модуляцией.

Модуляция это процесс изменения параметров носителя информации.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) - это технология транспортных телекоммуникационных сетей. Стандарты SDH определяют характеристики цифровых сигналов, включая структуру фреймов (циклов), метод мультиплексирования, иерархию цифровых скоростей и кодовые шаблоны интерфейсов и т. д.

Сеть SDH, как и любая сеть, строиться из отдельных функциональных модулей ограниченного набора: мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминального оборудования.

1. Сети передачи дискретных сообщений

Сетью передачи дискретных сообщений (сетью ПДС) называется вторичная сеть электросвязи, обеспечивающая обмен телеграфными сообщениями, данными, факсимильной информацией и другими видами дискретных сообщений между пользователями.

Главной задачей сети ПДС является доставка сообщений в соответствии с адресом и качественными показателями на время и вероятность доставки при заданной верности передачи сообщений. В состав технических средств сети ПДС входят центры коммутации различного типа, концентраторы и мультиплексоры, разнообразные абонентские пункты. К сети ПДС могут подключаться различные вычислительные центры предприятий, учреждений, вычислительные центры коллективного пользования - для групп предприятий. Обмен дискретными сообщениями между компонентами сети производится через каналы связи.

Сети ПДС могут быть классифицированы по следующим основным признакам:

- типу сообщений;

- категории абонентов;

- скорости передачи сообщений;

- структуре;

- размеру сети;

- способу коммутации;

- методу управления.

По типу сообщений сети ПДС делятся на сети телеграфной связи, сети факсимильной связи, и сети передачи данных.

По признаку категории абонентов различают сети общего пользования и внутриведомственные сети. Сети ПДС общего пользования предназначены для обслуживания широкого класса абонентов - населения, предприятий и учреждений. Ведомственные сети ПДС предназначены для определенного класса пользователей. Такие сети создаются министерствами, ведомствами, организациями или предприятиями.

По признаку скорости передачи сети ПДС делятся на три группы:

- низкоскоростные - в основном, телеграфные сети со скоростью передачи 50 бит/с и сети ПДС со скоростями передачи 50, 100 и 200 бит/с;

- среднескоростные - со скоростями передачи от 600 до 4800 бит/с.

- высокоскоростные - со скоростями передачи 9600 бит/с и выше. В современных цифровых системах передачи и коммутации скорость передачи может составлять сотни Мбит/с.

По структуре сети делятся на сети с иерархической и неиерархической структурой. На каждой ступени иерархии могут применяться различные типы структуры о которых будет сказано ниже.

По размеру сети в настоящее время сети ПДС можно разделить на две большие группы - глобальные сети, охватывающие территорию размером в сотни и тысячи квадратных километров, часто территорию страны или несколько стран мира и локальные сети, расположенные на ограниченной площади. Локальные сети располагаются, как правило, в пределах одного предприятия и занимают площадь не более нескольких квадратных километров.

Сеть ПДС представляет собой большую систему, управление которой должно обеспечить ее эффективное функционирование. Система управления сетью решает большой комплекс вопросов, включающий административное управление, техническую эксплуатацию, контроль потоков, их оптимальное распределение в сети и т. д. В зависимости от задач, решаемых сетью ПДС, требований, предъявляемых к сети, условий ее функционирования, система управления может быть построена по централизованному или децентрализованному принципам. Централизованный принцип предполагает наличие единых для всей сети центров управления, а именно: центра динамического управления, располагающегося, как правило, на одном из центров коммутации, центра технической эксплуатации и центра организационно-технического или административного управления. В сети с децентрализованным управлением система управления имеет распределенную структуру, включающую несколько уровней аналогичных центров, распределенных по всей сети ПДС.

1.1 Сети телеграфной связи

Телеграфная сеть страны состоит из следующих трех коммутируемых сетей:

- сети общего пользования (ОП), по которой передаются телеграммы, принятые в городских отделениях связи (ГОС), районных узлах связи (РУС) или непосредственно на телеграфных узлах, и доставляемые адресатам (учреждениям, предприятиям, частным лицам);

- сети абонентского телеграфирования (АТ), по которой передаются телеграммы или организуются телеграфные переговоры между установленными у абонентов этой сети оконечными абонентскими установками;

- сети международного абонентского телеграфирования “Телекс”, по которой передаются телеграммы или организуются телеграфные переговоры между оконечными установками абонентов этой сети, находящихся в нашей стране и за ее рубежом.

Кроме перечисленных, в состав телеграфной сети страны входит сеть некоммутируемых (арендованных) каналов.

Сеть общего пользования предусматривает организацию по всей стране отделений связи, куда отправители сдают телеграммы и которые обеспечивают доставку телеграмм непосредственно получателю. Телеграмма может быть адресована в любой населенный пункт страны, где имеется отделение или узел связи.

Телеграфная связь общего пользования не в полной мере удовлетворяет интересы предприятий и учреждений, нуждающихся в оперативной связи с получением незамедлительных обратных сообщений. Телеграммы, как правило, накапливаются, прежде чем курьер предприятия доставляет их в отделение связи. Процесс передачи и последующей доставки телеграмм адресату также требует определенного времени. Большое число телеграмм, доставляемых в отделение связи к концу рабочего дня от предприятий и учреждений, создает значительные пики нагрузки на сети ОП, что приводит к замедлению прохождения телеграмм от отправителя до адресата.

Перечисленные недостатки системы ОП отсутствуют в системе абонентского телеграфирования (АТ), в основу которой положен принцип максимального приближения услуг телеграфа к предприятиям и учреждениям. Это достигается установкой оконечных телеграфных аппаратов непосредственно в предприятиях и учреждениях. Предприятие, имеющее такой аппарат, включенный через соединительную линию в коммутационные станции сети АТ, становится абонентом этой сети, которому предоставляются возможности:

- получения по немедленной системе соединения с любым другим абонентом этой сети и ведения с ним телеграфного переговора в режиме поочередной двухсторонней связи;

- передачи телеграмм другим абонентам сети АТ независимо от присутствия обслуживающего персонала у приемного аппарата;

- соединения со станционным аппаратом своего узла коммутации для передачи сообщения абонентам, не включенным в сеть АТ (например, абонентам сети ПС);

- прием информации, поступившей от абонента другой сети через местный узел коммутации.

1.2 Сети факсимильной связи

Область электросвязи, которая занимается передачей неподвижных изображений по каналам электрической связи, называется факсимильной связью. Принцип факсимильной передачи сообщений состоит в том, что передаваемое изображение - оригинал разбивается на элементарные площадки. Яркость этих площадок при отражении падающего на них светового потока преобразуется в электрические импульсы, которые в определенной последовательности передаются по каналу связи. На приеме эти электрические сигналы в той же последовательности преобразуются в соответствующие элементы изображения на каком - либо носителе записи. В результате получается копия изображения (факсимиле).

Процесс последовательного перемещения луча по оригиналу называется разверткой, в результате которой изображение разбивается на строки. Отражаемый от элементарных площадок световой поток попадает в фотоэлектрический преобразователь (ФЭП). Величина выходного электрического сигнала ФЭП зависит от силы входного светового сигнала. Узлы передающей аппаратуры, обеспечивающие развертку изображения и фотоэлектрическое преобразование, объединяются в группу анализирующих устройств. В приемном аппарате осуществляется обратное преобразование переданных электрических сигналов в той же последовательности, что и на передаче. Соответствующие электрические (или преобразованные световые) сигналы вызывают окрашивание элементарных площадок на поверхности носителя записи. В результате записанное построчно изображение является копией переданного изображения, т.е. оригинала. Совокупность устройств, осуществляющих эти преобразования, объединяется в группу синтезирующих устройств. Устройства преобразования сигналов на передаче и приеме УПСпер и УПСпр обеспечивают передачу электрических сигналов в канале связи с достаточно высокой скоростью передачи, до 14,4 Кбит/с по каналу тональной частоты, и высокой помехоустойчивостью.

К факсимильной связи относятся службы:

1. Телефакс - служба факсимильной связи, предназначенная для передачи неподвижных изображений по телефонной сети общего пользования, когда абонентские установки находятся непосредственно у абонентов;

2. Бюрофакс - служба факсимильной связи, предназначенная для передачи неподвижных изображений по сетям общего пользования с использованием мест общего доступа, например почтовое отделение связи;

3. Комфакс - служба факсимильной связи, предназначенная для передачи неподвижных изображений с промежуточным хранением информации на факс-сервере;

4. Датафакс - служба факсимильной связи, предназначенная для передачи неподвижных изображений по радиорелейным линиям связи.

1.3 Сети передачи данных

Сеть передачи данных - это сеть, по которой передается информация, предназначенная для обработки в ЭВМ или уже обработанная в ЭВМ.

Сети передачи данных классифицируются по нескольким признакам.

1. По территориальности.

- Локальные вычислительные сети (ЛВС или LAN) - это система распределенной обработки данных, которая охватывает территорию в пределах 10 километров. Таким образом, ЛВС строятся на территории организаций или какого-либо предприятия.

Существует достаточно много стандартов ЛВС. Например: Ethernet, Token Ring, ArcNet, FDDI, Gigabit Ethernet и т. д.

- Региональные вычислительные сети (РВС или MAN) - это сети, которые строятся на территории области, края или региона, объединяя между собой ЛВС. Особенностью РВС является отсутствие хранения информации внутри сети, т. е. эти сети осуществляют только транспортировку данных. Поэтому, региональные сети являются транспортными. Примерами региональных сетей являются: RosNet (Российская сеть), RosPac (Российская сеть с передачей пакетов), Infotel и т. д.

- Глобальные вычислительные сети (ГВС) - это сети которые строятся на территории одной страны или нескольких стран. ГВС бывают двух видов: широкополосные (WAN) и узкополосные (GAN). Примером ГВС является сеть Internet.

2. По среде передачи данных.

В качестве среды передачи сигнала в сетях передачи данных может использоваться: витая пара, коаксиальный кабель (тонкий и толстый), оптический кабель, радио эфир, инфракрасные сети.

3. По типу используемых каналов.

Наложенные сети - это сеть, в которой для передачи данных используется коммутируемые и некоммутируемые каналы телефонной сети общего пользования. По типу используемых каналов сети подразделяются на: сети передачи данных; телеграфные линии; сети, использующие каналы радиорелейных линий связи; сети, использующие каналы спутниковой связи.

4. По назначению: информационные, транспортные сети, банковские сети, корпоративные сети, клиринговые сети и т.д.

5. По пропускной способности: низкоскоростные, среднескоростные сети, высокоскоростные сети.

6. По соотношению узлов в сети.

Одноранговые сети - это сети, в которых каждая рабочая станция может быть и клиентом и сервером.

Распределенная сеть - это сеть, в которой сервером называется машина, устройство или программа, которые обеспечивают сервис работы в сети, но не управляют ею. Примером распределенной сети является сеть Internet.

Сеть с централизованным управлением - это сеть, в которой есть центральный управляющий узел(сервер), который управляет доступом клиентов к ресурсам сети.

1.4 Компоненты сетей ПДС и их основные функции

Компонентами сетей ПДС являются: центры коммутации, концентраторы, мультиплексоры, абонентские пункты каналы и тракты.

1. Абонентские пункты

Основной функцией абонентского пункта (АП) является ввод сообщения от пользователя в сеть ПДС и вывод сообщений из сети к пользователю. Оборудование АП сети ПДС состоит из трех основных элементов- оконечного оборудования данных (ООД), аппаратура канала данных (АКД) и системы управления АП. В режиме передачи ООД преобразует сообщения, поступающие от пользователя в электрические сигналы. АКД преобразует сигналы, поступающие от ООД, таким образом, чтобы обеспечить их эффективную передачу по каналу связи. Примером ООД могут являться устройства ввода данных с перфоленты или с магнитного носителя (ленты, диска, барабана). В режиме приема АКД и ООД выполняют преобразования, обратные преобразованию на передаче.

2. Мультиплексоры

Одной из основных задач, возникающих при проектировании и эксплуатации сети ПДС, является повышение эффективности использования пропускной способности каналов ПДС. Имеется несколько путей решения этой задачи, среди которых важное место занимает применение систем уплотнения. Наиболее известными методами уплотнения, применяемым в сетях ПДС, являются методы частотного и временного разделения каналов (ЧРК и ВРК). При ЧРК каждому пользователю, имеющему доступ к уплотняемому каналу, выделяется определенная часть суммарного спектра частот. При ВРК высокоскоростной канал поочередно предоставляется каждому пользователю на определенный интервал времени, длительность которого жестко связана со скоростью передачи от абонента, числом абонентов, имеющих доступ к данному высокоскоростному каналу, и полосой пропускания разделяемого канала. Системы, реализующие описанные методы разделения, называются мультиплексорами.

3. Концентраторы

Концентратор отличается от мультиплексора более сложной структурой. В состав концентратора обязательно входит процессор для управления входящим потоком и блок памяти, предотвращающий потери случайно поступающих сообщений. Расширение функций, выполняемых концентратором по сравнению с мультиплексором приводит к необходимости обеспечения концентратора достаточно сложными программами. Широко распространены концентраторы, реализованные на базе мини-ЭВМ и микропроцессорной техники.

Развитое программное обеспечение позволяет передать концентратору часть функций, выполняемых обычно центром коммутации (согласование кодов, защита от ошибок, управление абонентским участком сети ПД и т. д. Вместе с тем, главной задачей концентратора остается повышение использования пропускной способности каналов ПДС на основе динамического распределения связных ресурсов. Применение концентраторов в сетях ПД позволяет увеличить число обслуживающих АП (ПЭВМ) или выбрать для связи с центром коммутации канал ПДС с меньшей пропускной способностью.

4. Каналы и тракты ПДС

Все элементы сети ПДС соединяются между собой каналами или трактами ПДС. Приведем основные определения.

Канал передачи первичной сети ЕАСС - совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу сигналов электросвязи или в определенной полосе частот, или с определенной скоростью передачи между двумя сетевыми станциями, двумя сетевыми узлами или между сетевой станцией и сетевым узлом ЕАСС.

Групповой тракт первичной сети ЕАСС - совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу сигналов электросвязи или в полосе частот, или со скоростью передачи нормализованной группы каналов. Групповому тракту присваиваются названия: первичный, вторичный, третичный и т. д.

В состав канала ПДС входят физическая среда передачи и различные промежуточные устройства, выполняющие, в основном, функцию усиления сигналов. АКД представляет собой либо аппаратуру вторичного уплотнения (для телеграфных сетей), либо аппаратуру передачи данных (АПД), в состав которой входят: устройство преобразования сигнала (УПС), устройство защиты от ошибок (УЗО), автоматические устройства вызова и ответа (АУВ и АУО) и контрольно-измерительные устройства (КИУ).

В качестве физической среды для ПДС используются симметричные и коаксиальные кабели, каналы радиосвязи, включая каналы радиосвязи через искусственные спутники земли, радиорелейные и тропосферные линии, волноводы и волоконно-оптические линии связи.

5. Центры коммутации

Основной задачей центра коммутации является распределение сообщений по сети в соответствии с адресами. Он включает в себя коммутационную систему, систему управления и периферийные устройства (абонентские и канальные комплекты). В сетях с иерархической структурой - например в телеграфных сетях и в сетях ПД общего пользования обычно имеются три типа центров - низовые, зоновые и магистральные.

В настоящее время разработано большое число различных типов центров коммутации, отличающихся элементной базой, принципами установления соединений и методами управления. Однако общей тенденцией для всех способов коммутации в настоящее время является переход к проектированию и внедрению систем электронной цифровой коммутации с программным управлением.

1.5 Способы коммутации в сетях ПДС

Для передачи сообщения через сеть ПДС могут быть установлены соединения двух видов - долговременные и оперативные. В соответствии с этим различают два вида сетей ПДС - с долговременной и оперативной коммутацией.

Долговременной или кроссовой коммутацией называется такой способ коммутации при котором между двумя точками сети устанавливается постоянное прямое соединение, длительность которого может измеряться часами, сутками или большим интервалом времени. Каналы, участвующие в организации таких соединений, называются выделенными.

В основном, в сетях ПДС используется оперативная коммутация, при которой между двумя точками сети организуется временное соединение. Различают следующие виды оперативной коммутации - коммутация каналов (КК), коммутация сообщений (КС), пакетную коммутацию (ПК) и гибридную коммутацию (ГК).

Приведем определения основных способов коммутации.

Коммутацией каналов называется способ коммутации, при котором с помощью центров коммутации обеспечивается соединение каналов сети ПДС для образования телеграфного, факсимильного канала или канала передачи данных между любой парой оконечных пунктов этой сети.

Коммутацией сообщений называется способ коммутации, при котором в каждом центре коммутации, обслуживающим данное сообщение, производится прием сообщений, его накопление и последующая передача по предписанному адресу. В результате сообщение от одного оконечного пункта сети доставляется к любому другому оконечному пункту.

Пакетной коммутацией называются такие способы коммутации, при котором сообщение в исходящем центре коммутации делится на фрагменты (части) определенного размера (пакеты, кадры, ячейки), которые затем передаются через сеть путем последовательного переприема в центрах коммутации, пока не достигнут центра коммутации, в который включен оконечный пункт - получатель сообщения. В этом центре коммутации отдельные фрагменты собираются в сообщение, которое выдается получателю.

Гибридная (комбинированная) коммутация - это такой способ, при котором в пределах узла или сети используются одновременно несколько способов коммутации. В системах ГК существует возможность одновременно осуществлять два или все три приведенных выше способа коммутации. Однако ввиду сложности реализации на практике применяют их попарно, например, КК и КП, КК и КС, КС и КП. Естественно, что при оборудовании ЦК на два способа коммутации сложность его возрастает, что в целом ведет к ухудшению экономических показателей сети ПДС. Однако удачное сочетание двух видов коммутации часто позволяет эффективное использование каналов (трактов) ПДС и другое связное оборудование. Качественное сравнение основных методов коммутации приведено в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение основных методов коммутации

№ п/п	Основные характеристики сетей с коммутацией каналов	Основные характеристики сетей с коммутацией сообщений	Основные характеристики сетей с коммутацией пакетов
1.	Реализуется на базе временного прямого электрического соединения.	Отсутствует прямое электрическое соединение.	Отсутствует прямое электрическое соединение.
2.	Отсутствует накопление сообщений.	Сообщения накапливаются во внешнем ЗУ.	Накапливаются небольшие части сообщений в оперативном ЗУ.
3.	Возможен обмен в реальном времени, возможен диалог.	Диалог невозможен.	Диалог возможен.
4.	Тракт организуется на время длительности соединения.	Тракт устанавливается для каждого сообщения.	Тракт устанавливается для каждого пакета или на время сеанса
5.	Основная задержка - при установлении соединения.	Основная задержка - при передаче.	Небольшие задержки при установлении соединения и передаче.
6.	Сеть работает как система с отказами.	Сеть работает как система с ожиданием.	Сеть работает как система с ожиданием.
7.	При перегрузке имеют место отказы.	При перегрузке возрастают задержки	При перегрузке возникают меньшие задержки в доставке
8.	Защита сообщений выполняется пользователем.	Основные функции защиты реализуются в сети.	Основные функции защиты реализуются в сети.
9.	Невозможны преобразования скор., кодов, форматов.	Возможны преобразования форматов, скорости, кодов.	Возможны преобразования скоростей, форматов, кодов.
10.	Экономичная сеть при низких нагр.	Экономичная сеть при средних нагр.	Экономичная сеть при больших нагрузках

2. Кодирование

2.1 Общие сведения о кодировании

связь сеть дискретный сообщение

Кодирование - преобразование дискретного сообщения в дискретный сигнал, осуществляемое по определенному правилу. Обратный процесс - декодирование - это восстановление дискретного сообщения по сигналу на выходе дискретного канала, осуществляемое с учетом правила кодирования.

Кодовая последовательность (комбинация) - представление дискретного сигнала.

Код - совокупность условных сигналов, обозначающих дискретные сообщения. Основными характеристиками кода являются:

- основание кода;

- длина кода;

- способ кодирования;

- способы формирования алфавита кода;

- способы передачи элементарных сигналов.

Основание кода - это число букв в алфавите кода.

Длиной кода называется число элементарных сигналов в одной кодовой комбинации. По длине коды делятся на коды постоянной длины (равномерные) и коды переменной длины (неравномерные).

Под способом кодирования понимается закон, согласно которому из элементов образуются кодовые комбинации.

Кодирование нашло широкое применение в современных системах ПДС при защите передаваемой информации от помех.

2.2 Корректирующие коды

Образование ошибок при передаче n-разрядной кодовой комбинации, происходит за счет того, что под влиянием помех некоторые символы передаются искаженными, т.е. «1» - передаются нулями, или наоборот «0» - передаются «1».

С целью обнаружения ошибок в коде, имеющем блочную структуру, для передачи используют не все N=2ⁿ возможных кодовых комбинаций, а лишь часть из них 2^k, называемых разрешенными, т.е. 2ⁿ >2^k.

Остальные (2^k-2ⁿ) комбинаций называют запрещенными и служат для обнаружения ошибок. Появление на приемной стороне запрещенной комбинации является признаком ошибки.

Если искажения одной разрешенной кодовой комбинации приводят к появлению другой разрешенной кодовой комбинации, то ошибка не обнаруживается.

Обозначим через В_it множество запрещенных комбинаций, а через A_i множество разрешенных кодовых комбинации.

Тогда механизм искажения разрешенных кодовых комбинаций можно представить следующим выражением:

где e_t - (векторы) сочетание всех возможных ошибочных комбинаций;

t - число единиц в ошибочной комбинации (кратность ошибки);

i - номер разрешенной комбинации.

Рассмотрим следующий пример, построение корректирующего кода, исправляющего ошибки. Пусть при передаче используются следующие 4 разрешенные комбинации

А₁,=01010, А₂=01101, А₃=10010, А₄=11001.

Допустим, что эти комбинации подвергаются воздействию ошибок. Все возможные ошибочные комбинации B_i сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Ошибочные комбинации

t	et	А1, 01010	A2, 01101	A3, 10010	A4, 11001
1	00001 00010 00100 01000 10000	01011 01000 01110 00010 11010	01100 01111 01001 00101 11101	10011 10000 10110 11010 00010	11000 11011 11101 10001 01001
2	00011 00101 01001 10001 00110 01010 10010 01100 10100 11000	01001 01111 00011 11011 01100 00000 11000 00110 11110 10010	01110 01000 00100 11100 01011 00111 11111 00001 11001 10101	10001 10111 11011 00011 10100 11000 00000 11110 00110 01010	11010 11100 10000 01000 11111 10011 01011 10101 01101 00001
3	00111 01011 10011 01101 10101 11001 01110 10110	01101 00001 11001 00111 11111 10011 00100 11100	01010 00110 11110 00000 11000 10100 00011 11011	10101 11001 00001 11111 00111 01011 11100 00100	11110 10010 01010 10100 01100 00000 10111 01111
	11010 11100	10000 10110	10111 10001	01000 01110	00011 0010
4	01111 10111 11011 11101 11110	00101 11101 10001 10111 10100	00010 11010 10110 10000 10011	11101 00101 01001 01111 01100	10110 01110 00010 00100 00111
5	11111	10101	10010	01101	00110
		M1	M2	M3	M4

Из таблицы 2 видно, что под воздействием ошибок различной кратности появляются запрещенные комбинации, среди которых имеются и одинаковые в разных столбцах, чтобы сохранить однозначность соответствия между М_i (множество) и A_i эти комбинации следует устранить.

Для этого начинаем просмотр таблицы 2 с верхней строки левого столбца и все повторяющиеся комбинации вычеркнем. В результате получим таблицу 3.

Таблица 3. Неповторяющиеся запрещенные комбинации

t	et	А1, 01010	A2, 01101	A3, 10010	A4, 11001
1	00001 00010 00100 01000	01011 01000 01110 00010	01100 01111 01001 00101	10011 10000 10110 11010	11000 11011 11101 10001
2	00101 01001 00110 01010 01100	- 00011 - 00000 00110	- 00100 - 00111 00001	10111 - 10100 - 11110	11100 - 11111 - 10101
		M1	M2	M3	M4

Из таблицы 3 видно, что осталось 16 комбинаций с одиночной ошибкой и 12 комбинаций с двойной. Построенный таким образом корректирующий код позволяет по этим запрещенным комбинациям обнаружить и исправить все одиночные ошибки и 12 двойных ошибок, т.е. восстанавливать правильную комбинацию А_i. Например, появление запрещенной комбинации 10011 подмножества М₃ дает возможность восстановить разрешенную комбинацию А₃ 10010, приписанную к этому подмножеству, т.е. для этого складываются по модулю 2 комбинации 10011 и 00001.

3. Расчёт сети SDH

3.1 Исходные данные

В районе построено 5 цифровых АТС. Предполагается использовать технологию SDH, связав все станции в единую сеть.

Основные исходные данные для проектирования заключены в структуре сетевого трафика между отдельными станциями, представленной в таблице 3, где число до дроби соответствует числу основных каналов по 2 Мбит/с, а после дроби - резервных. Топология сети SDH показана на рис. 1.

Таблица 4. Сетевой межстанционный трафик

	A	B	C	D	E
A		10/4	8/8	4/1	8/8
B	10/4		167/40	115/25	0
C	8/8	167/40		68/20	21/21
D	4/1	115/25	68/20		4/2
E	8/8	0	21/21	4/2

Рисунок 1. Схема простой ячеистой топологии SDH

Требуется:

- выбрать направления основного и резервного путей между отдельными станциями;

- рассчитать нагрузки сегментов сети и ее узлов;

- выбрать требуемый уровень и число мультиплексоров.

3.2 Расчет нагрузки на сегменты пути

Проводим расчёт нагрузки на основные и резервные пути.

1. Нагрузка на основные пути. Выбираем основные пути, соединяющие каждые два узла (каналов Е1):

– для узла A:

A - 10 - B;

А - 8 - С;

A - 4 - C -4 - D;

A - 8 - C - 8 - E;

– для узла B:

B - 167 - C;

B - 115 - C - 115 - D;

B - 0 - C - 0 - E;

– для узла C:

C - 68 - D;

C - 21 - E.

– для узла D:

D - 4 - E;

Суммарная нагрузка основных путей на сегменты (каналов Е1):

A - B: 10

A - С: 8+4+8=20

B - C: 167+115+0=282

С - D: 4+115+68=187

C - E: 8+0+21=29

D - E: 4

2. Нагрузка на резервные пути. Выбираем резервные пути, соединяющие каждые два узла (каналов Е1):

- для узла A:

A - 4 - C - 4 - B;

А - 8 - B - 8 -С;

A - 1 - B - 1 - C - 1 - E - 1 - D;

A - 8 - B - 8 - C - 8 - D - 8 -E.

- для узла B:

B - 40 - A - 40 - C;

B - 25 - A - 25 - C -25 - E -25 -D;

B - 0 - A - 0 - C - 0 - D - 0 - E.

- для узла C:

C - 20 - E - 20 - D;

C - 21 - D - 21 - E.

- для узла D:

D - 2 - C - 2 - E.

Суммарная нагрузка резервных путей на сегменты (каналов Е1):

A - B: 8+1+8+40+25+0=82;

A - C: 4+40+25+0=69;

B - C: 4+8+1+8=21;

C - D: 8+0+21+2=31;

C - E: 1+25+20+2=48;

D - E: 1+8+25+0+20+21=75.

3.3 Узловая нагрузка каналов Е1

Нагрузка на каждый узел сети высчитывается как сумма нагрузки на те сегменты, с которыми данный узел соединен.

Узел A: (10+20)+(82+69)=181(к), скорость - 362 Мбит/с;

Узел B: (10+282)+(82+21)=395(к), скорость - 790 Мбит/с;

Узел C: (20+282+187+29)+(69+21+31+48)=687(к), скорость - 1374 Мбит/с;

Узел D: (187+4)+(31+75)=297(к), скорость - 594 Мбит/с;

Узел E: (29+4)+(48+75)=156(к), скорость - 312 Мбит/с.

Результирующая величина справедлива для режима полноценного резервирования, при котором выход из строя какого-либо соединительного пути и последующий переход на резервный путь не оказывает какого-либо влияния на работу других узлов (соответственно, при нормальном функционировании основных путей резервные каналы просто бездействуют).

3.4 Выбор требуемого уровня и числа мультиплексоров

Система SDH обеспечивает стандартные уровни информационных структур, то есть набор стандартных скоростей.

Базовый уровень скорости - STM-1 155,52 Мбит/с. Цифровые скорости более высоких уровней определяются умножением скорости потока STM-1, соответственно, на 4, 16, 64...: 622 Мбит/с (STM-4), 2,5 Гбит/с (STM-16), 10 Гбит/с (STM-64) и 40 Гбит/с (STM-256).

Рассчитав нагрузку на узлах сети, можно судить о том, мультиплексоры какого уровня иерархии SDH необходимо установить в каждом из них.

Требования трёх узлов (A, D, E) могут быть обеспечены коммутатором/ мультиплексором ECI STM-4. Остальные узлы (B и C) требуют большей канальной емкости и должны быть оборудованы коммутатором ECI STM-16.

Заключение

В результате выполнения курсовой работы я получила теоретические знания по теме «Сети передачи дискретных сообщений», практические навыки по расчету и построению корректирующих кодов, методов и алгоритмов эффективного кодирования.

Был построен корректирующий код, исправляющий ошибки. Построенный корректирующий код позволяет по этим запрещенным комбинациям обнаружить и исправить все одиночные ошибки и 12 двойных ошибок, т.е. восстанавливать правильную комбинацию А_i.

Также расчитали сеть SDH.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) - это система передачи данных, основанная на синхронизации по времени передающего и принимающего устройства. Стандарты сетей SDH определяют характеристики цифровых сигналов. Сети SDH целесообразно использовать в качестве транспортных сетей, связывающих локальные сети передачи данных. Роль сетей SDH растет с развитием технологии ATM, которая становится связующим звеном между локальными компьютерными сетями и глобальными транспортными сетями SDH.

В данной курсовой работе мы связали 5 цифровых АТС в единую сеть. Построенная сеть SDH имеет следующие характеристики:

– архитектура - "ячеистая";

– нагрузка на сегменты - от 4 до 282 каналов 2 Мбит/с;

– нагрузка на узлы - от 156 до 687 каналов 2 Мбит/с;

– задействованные уровни иерархии SDH - до STM-16.

Список использованной литературы

1 Шувалов В. П. и др. Передача дискретных сообщений. М.: Радио и связь, 1990. - 462 с.

2 Зюко А.Г. и др. Теория передачи сигналов. М.: Радио и связь, 1986. - 312 с.

3 Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов. М.: Радио и связь, 1991. - 280 с.

4 Гольдштейн А.Б. Softswitch. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2006. - 368с.

5 Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 1989. - 544 с.

6 Абдуллаев Д.А., Арипов М.Н. Передача дискретных сообщений в задачах и упражнениях. - М.: Радио и связь, 1985. - 128 с.

7 Тутевич В.Н. Телемеханика. - М.: Высш. шк., 1985. - 423 с.

8 Слепов Н.Н., Синхронные цифровые сети SDH, Эко-Трендз, Москва, 1999.

9 Фокин В.Г., Аппаратура систем синхронной цифровой иерархии, Новосибирск, 2001.

10 Бакланов И.Г. Технологии измерений первичной сети, часть1,2. М.: Эко-Трендз, 2000.

11 Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы. Технологи, протоколы. В.Г.- СПБ.: Питер, 2004. - 864с.

12 Новиков К. А. IP Multimedia Subsystem: когда 2+2=10. Глава 5.2.1

13 Фрагмент главы «Опыт миграции к IMS» книги «IP Multimedia Subsystem».

14 Мордухович Л.Г. Радиорелейные линии связи: Курсовое и дипломное проектирование. М. : Радио и связь, 1989.

15 Немировский А.С. и др. Радиорелейные и спутниковые системы передачи.- М.: Радио и связь, 1986.

Размещено на Allbest.ru