Базова Телекомунікаційна Мережа

Основна мета роботи телекомунікаційної мережі полягає в тому, щоб передати інформацію в будь-якій формі від одного до іншого користувачеві мережі. Ці користувачі громадської мережі, наприклад, телефонної мережі, називаються абонентами. Абонентська інформація може прийняти багато форм, типу мовлення, зображення або даних, і абоненти можуть використовувати різні технології мережі доступу для того, щоб отримати доступ до мережі, наприклад, від стаціонарних або мобільних телефонів. Можна бачити, що телекомунікаційна мережа складається з багатьох різних мереж, що забезпечують різні послуги, типу передачі даних, обслуговування стаціонарних або мобільних телефонів. Далі ми розглянемо основні функції, які необхідні для всіх мереж незалежно від того, які служби вони забезпечують.

Три технології необхідні для комунікації через мережу: (1) передача, (2) комутація та (3) сигналізація. Кожна з цих технологій вимагає фахівців для їх розробки, експлуатації та обслуговування.

Передача. Передача – процес транспортування інформації між кінцевими пунктами системи або мережі. Системи передачі використовують чотири основних середовища для передачі інформації від одного пункту до іншого:

1. Мідні кабелі, типу використовуваних в ЛВС і телефонних абонентських лініях;

2. Оптоволоконні кабелі, типу використовуваних для високошвидкісної передачі даних в телекомунікаційних мережах;

3. Радіодіапазон вільного простору, типу використовуваного для мобільних телефонів і супутникового зв'язку;

4. Оптичний діапазон вільного простору, типу діапазону, використовуваного для контролю інфрачервоних віддалених випромінювань.

В телекомунікаційної мережі, системи передачі взаємодіють з АТС і, разом узяті, називаються мережею передачі або транспортною мережею. Зауважимо, що число мовних каналів (яке є одним із заходів ємності лінії передачі), необхідне для взаємодії АТС, набагато менше числа абонентів, тому що тільки маленька частина їх, зв'язуються між собою в один і той же самий час.

Комутація. В принципі, всі телефони можна з'єднати один з одним кабелями, як це було в дуже ранньому періоді розвитку телефонії. Однак, у міру того як число телефонів росло, операторами було відмічено, що для економії проводів краще перемикати в комутаторі абонентські лінії між собою. Тоді всього кілька пар проводів стають необхідними між комутаторами, тому що число одночасно триваючих з'єднань абонентів завжди набагато менше числа телефонів, див. рис. 9.1.

Рис. 9.1. Базова телекомунікаційна мережа

Перші телефонні станції не були автоматичними, перемикання проводилися вручну, використовуючи розподільний щит – комутатор.

Строунджер розробив перший автоматичний комутатор (АТС) в 1887 році. В ті часи, телефонний користувач управляв перемиканням за допомогою електричних імпульсів, вироблюваних набірним диском. Протягом багатьох десятиліть АТС були комплексом електромеханічних реле, але протягом останніх декількох десятиліть вони були розвинені в керовані програмним забезпеченням цифрові АТС. Сучасні АТС зазвичай мають дуже велику ємність – десятки тисяч абонентів і тисячі з них можуть брати участь у з'єднаннях, що продовжуються в один і той же час.

Сигналізація. Сигналізація – механізм, який дозволяє комутувати об'єкти мережі (клієнти та АТС мережі), щоб встановити, підтримати і закінчити з'єднання їх між собою в мережі. Сигналізація виконується за допомогою певних сигналів або повідомлень, які вказують клієнтові на іншому кінці, що потрібно від нього для встановлення або переривання цього з'єднання.

Деякі приклади сигналізації на абонентських лініях наступні:

• Умова піднімання трубки: контролер АТС зауважує, що абонент підняв телефонну трубку (створюється ланцюг проходження постійного струму) і посилає довгий гудок абоненту.

• Набір номера: абонент набирає цифри набірного диска, і вони передаються на АТС.

• Умова опускання трубки: контролер АТС зауважує, що абонент закінчив розмова (ланцюг проходження постійного струму розривається), знімає з'єднання і зупиняє відстеження.

Сигналізація, природно, необхідна також і між АТС, тому що більшість сполук проходить через більш ніж одну АТС. Багато різних систем сигналізації використовується для взаємозв'язку між АТС. Сигналізація є надзвичайно складним процесом в телекомунікаційній мережі. Уявіть, наприклад, іноземного абонента GSM, що включає свій телефон в Гонконзі. Приблизно через 10 секунд він вже в змозі отримувати виклики, направлені до нього. Інформацію, для виконання цієї функції, перенесуть сотні сигналізують повідомлень між АТС у міжнародній і національній мережі. У наступній секції, ми поділимо глобальну телекомунікаційну мережу на три спрощених рівня, щоб роз'яснювати їх структуру і технології, які використовуються, щоб здійснити необхідні функції.