Передача данных по телекоммуникационным сетям

Мы можем классифицировать категории каналов, которые используются в телекоммуникационных сетях для передачи данных. В основе классификации лежит принцип построения телекоммуникационных каналов между станциями коммутации. Передача данных через телекоммуникационную сеть может проходить по трем различным типам сетей:

1. Арендованные или выделенные линии. Стоимость арендованной линии определяется помесячной платой и зависит от длины и емкости линии.

2. Сеть с коммутацией линий или каналов, связанная с набором номера адресата: Стоимостькоммутационной услугизависит от времени поддержания соединения, скорости передачи данных и от расстояния.

3. Сеть с коммутацией пакетов. Стоимость часто фиксирована и зависит от скорости передачи данных через интерфейс между компьютером и сетью. Соглашения со службой провайдера могут определять и другие параметры, такие как объем переданных данных, максимальная скорость передачи и т.д..

Внутри категории сетей с коммутацией можно выделить две подкатегории: сети с коммутацией пакетов и сети с коммутацией каналов. Обе категории используются для передачи данных, Рис 8.7 показывает простейшие сети и принципы коммутации, которые они используют.

Коммутация каналов.Сети с коммутацией каналов обладают фиксированной полосой пропускания и очень малым временем задержки сигналов. Исходная технология передачи для них была связана с голосовой телефонией, видеотелефонией и видеоконференциями. Эта технология оказалась недостаточно гибкой для передачи данных, где требования к скорости передачи сильно варьируются в коротких интервалах времени. Однако некоторые старые поколения сети передачи данных до сих пор используют принцип коммутации каналов.

В основу коммутаций каналов залажен набор номера источником данных. Маршрутизация сообщения базируется на указании номера адресата, когда канал установлен. Соединение разрывают, когда сообщение состоялось, см. рис. 8.7. Во время обмена сообщениями объем данных, прошедших через коммутатор фиксируется не взирая на то, что данные могли быть и не использованы. В конце сообщения соединение разрывают. Телефонные сети, как и цифровые системы интегрального обслуживания (ЦСИО) используют в работе принцип коммутации каналов.

Коммутация пакетов.Сети с коммутацией пакетов специально предназначены для передачи данных. Источник данных разбивает сообщение на пакеты, содержащих указания для идентификации маршрута или пункта назначения. Пакеты маршрутизируются к пункту назначения узлами сети с коммутацией пакетов.

Главный недостаток технологии коммутации пакетов состоит в том, что она не позволяет достигать низких и постоянных времён задержки сигналов. Существуют два основных типа сетей с коммутацией пакетов: сеть виртуальных каналов и сеть передачи пакетов с постановкой на очередь в случае их накопления.

Рис. 8.7 Выделенные линии и сети с коммутацией каналов и пакетов

В случае виртуальных каналов виртуальное соединение устанавливается либо в начале передачи пакета, либо оно устанавливается постоянным для всего сообщения и пакеты сообщения передаются по тому же самому установленному маршруту.

Главное различие между использованием физических и виртуальных каналов состоит в том, что, если используются виртуальные каналы вместо физических, то много пользователей делят между собой всю емкость линии передачи и каналы между узлами сети. В определенный момент активные пользователи могут использовать всю доступную ёмкость, если другие пользователи не передают ничего. Полная адресная информация не нужна в пакетах, если соединение установлено. Тогда только короткий идентификатор включается в каждый пакет, чтобы определить виртуальный канал, к которому этот пакет предназначен.

Рис. 8.8. Передача данных в сетях с коммутацией каналов и пакетов

В случае передачи в сети с коммутацией пакетов по реальным каналам имеет место безкоммутаторная передача данных (дейтаграмм), в которой специальные устройства – маршрутизаторы выполняют операции изменения маршрутов дейтаграмм в соответствии с имеющимися в них адресами пункта назначения.

Эта лекция описывает основные операции телекоммуникационной сети

с помощью обычного телефона. Операции обычного телефона, которые являются легкими для понимания, используются для того, чтобы разъяснить, как телефонные связи создают сети. Посмотрите на абонента, сигнализирующего по абонентской линии телефонной сети. Тот же самый вид сигнализации требуется в современных телекоммуникационных сетях, типа ISDN и сотовой сети. Мы начинаем рассмотрение с этой простой услуги для того, чтобы заложить основы для понимания более сложных типов услуг.