Klasifikimi i rrjeteve.

Sipas përhapjes territoriale

PAN (Personal Area Network) është një rrjet personal i krijuar për ndërveprimin e pajisjeve të ndryshme që i përkasin të njëjtit pronar.

LAN (Rrjeti i zonës lokale) - rrjete lokale me një infrastrukturë të mbyllur përpara se të arrijnë ofruesit e shërbimeve. Termi "LAN" mund të përshkruajë një rrjet të vogël zyrash dhe një rrjet të madh të nivelit të impiantit që mbulon disa qindra hektarë. Burimet e huaja madje japin një vlerësim të afërt - rreth gjashtë milje (10 km) në rreze. Rrjetet lokale janë rrjete të tipit të mbyllur, qasja në to lejohet vetëm për një rreth të kufizuar përdoruesish, për të cilët puna në një rrjet të tillë lidhet drejtpërdrejt me aktivitetet e tyre profesionale.

CAN (Campus Area Network) - lidh rrjetet lokale të ndërtesave të vendosura afër.

MAN (Metropolitan Area Network) - rrjetet e zonave metropolitane ndërmjet institucioneve brenda një ose më shumë qyteteve, që lidhin shumë rrjete të zonës lokale.

WAN (Wide Area Network) është një rrjet global që mbulon rajone të mëdha gjeografike, duke përfshirë rrjetet lokale dhe rrjetet dhe pajisjet e tjera të telekomunikacionit. Një shembull i një WAN është një rrjet rele kornizë përmes të cilit rrjete të ndryshme kompjuterike mund të "bisedojnë" me njëri-tjetrin. Rrjetet globale janë të hapura dhe të fokusuara për t'i shërbyer çdo përdoruesi.

Termi "rrjet i korporatës" përdoret gjithashtu në literaturë për t'iu referuar ndërlidhjes së disa rrjeteve, secila prej të cilave mund të ndërtohet mbi parime të ndryshme teknike, softuerike dhe informacioni.

Sipas llojit të ndërveprimit funksional

Klient-Server, Rrjet i përzier, Rrjet Peer-to-Peer, Rrjet me shumë rang

Sipas llojit të topologjisë së rrjetit

Gomë, Unazë, Unazë dopio, Yll, Rrjetë, Rrjetë, Dru, Pemë e Majmë

Sipas llojit të mjetit të transmetimit

Me tel (tel telefoni, kabllo koaksiale, çift i përdredhur, kabllo me fibër optike)

Wireless (transmetimi i informacionit përmes valëve të radios në një gamë të caktuar frekuence)

Sipas qëllimit funksional

Rrjetet e zonës së ruajtjes, fermat e serverëve, rrjetet e kontrollit të procesit, rrjetet SOHO, rrjetet shtëpiake

Nga shpejtësia e marsheve

me shpejtësi të ulët (deri në 10 Mbps), me shpejtësi të mesme (deri në 100 Mbps), me shpejtësi të lartë (mbi 100 Mbps);

Sipas nevojës për të mbajtur një lidhje të përhershme

Rrjeti i paketave si Fidonet dhe UUCP, Rrjeti Online si Interneti dhe GSM

Rrjetet me ndërrim qarku

Një nga çështjet më të rëndësishme në rrjetet kompjuterike është çështja e komutimit. Koncepti i ndërrimit përfshin:

1.mekanizmi i shpërndarjes së rrugës gjatë transmetimit të të dhënave

2.Përdorimi sinkron i kanalit të komunikimit

Ne do të flasim për një nga mënyrat për të zgjidhur problemin e komutimit, domethënë, rrjetet me ndërprerje. Por duhet theksuar se kjo nuk është mënyra e vetme për të zgjidhur problemin në rrjetet kompjuterike. Por le të shkojmë në thelbin e çështjes. Rrjetet me ndërrim qarku ato formojnë ndërmjet nyjeve fundore një seksion (kanal) fizik të përbashkët dhe të pandashëm komunikimi nëpër të cilin të dhënat kalojnë me të njëjtën shpejtësi. Duhet theksuar se e njëjta shpejtësi arrihet për shkak të mungesës së “ndalimit” në seksione të caktuara, pasi itinerari dihet paraprakisht.

Krijimi i një lidhjeje në rrjetet me komutim qarku gjithmonë fillon së pari, sepse nuk mund të merrni një rrugë për në destinacionin e dëshiruar pa u lidhur. Dhe pasi të vendoset lidhja, mund të transferoni me siguri të dhënat e nevojshme. Le të hedhim një vështrim në përfitimet e rrjeteve me ndërprerje qarku:

1.shpejtësia e transferimit të të dhënave është gjithmonë e njëjtë

2. Nuk ka vonesa në nyjet gjatë transmetimit të të dhënave, gjë që është e rëndësishme për ngjarje të ndryshme on-line (konferenca, komunikim, transmetime video)

Epo, tani më duhet të them disa fjalë për mangësitë:

1.Nuk është gjithmonë e mundur të krijohet një lidhje, d.m.th. ndonjëherë rrjeti mund të jetë i zënë

2. nuk mund të transmetojmë menjëherë të dhëna pa vendosur më parë komunikimin, d.m.th. duke humbur kohe

3.përdorimi jo shumë efikas i kanaleve të komunikimit fizik

Më lejoni të shpjegoj minusin e fundit: kur krijojmë një kanal komunikimi fizik, ne zëmë plotësisht të gjithë linjën, duke mos lënë asnjë mundësi që të tjerët të lidhen me të.

Nga ana tjetër, rrjetet me ndërprerje qarku ndahen në 2 lloje, duke përdorur qasje të ndryshme teknologjike:

1. Ndërrimi i qarkut bazuar në shumëfishimin e ndarjes së frekuencës (FDM)

Skema e punës është si më poshtë:

1.Çdo përdorues transmeton një sinjal në hyrjet e ndërprerësit

2.Të gjitha sinjalet me një ndërprerës mbushin brezat ΔF me modulim të frekuencës së sinjalit

2. Ndërrimi i qarkut bazuar në multipleksimin e ndarjes së kohës (TDM)

Parimi ndërrimi i qarkut bazuar në multipleksimin kohor është mjaft i thjeshtë. Ai bazohet në ndarjen e kohës, d.m.th. Secili prej kanaleve të komunikimit shërbehet me radhë, dhe intervali kohor për dërgimin e një sinjali te një pajtimtar është i përcaktuar rreptësisht.

Ndërrimi i 3 paketave
Kjo teknikë e ndërrimit është projektuar posaçërisht për të transferuar në mënyrë efikase trafikun kompjuterik. Hapat e parë drejt krijimit të rrjeteve kompjuterike të bazuara në teknologjinë e komutimit të qarkut treguan se ky lloj komutimi nuk lejon arritjen e një brezi të lartë të përgjithshëm të rrjetit. Aplikacionet tipike të rrjetit gjenerojnë trafik shumë të pabarabartë, me shpejtësi të lartë të të dhënave. Për shembull, kur hyn në një server skedari të largët, përdoruesi fillimisht shfleton përmbajtjen e drejtorisë së atij serveri, i cili gjeneron një sasi të vogël të transferimit të të dhënave. Pastaj ai hap skedarin e kërkuar në një redaktues teksti dhe ky operacion mund të krijojë shkëmbim mjaft intensiv të të dhënave, veçanërisht nëse skedari përmban përfshirje grafike voluminoze. Pas shfaqjes së disa faqeve të skedarit, përdoruesi punon me to në nivel lokal për ca kohë, gjë që nuk kërkon fare transferim të të dhënave përmes rrjetit, dhe më pas i kthen kopjet e modifikuara të faqeve në server - dhe kjo përsëri gjeneron të dhëna intensive transferimi përmes rrjetit.

Raporti i valëzimit të trafikut të një përdoruesi individual të rrjetit, i barabartë me raportin e kursit mesatar të shkëmbimit të të dhënave me maksimumin e mundshëm, mund të arrijë 1:50 ose edhe 1:100. Nëse për seancën e përshkruar organizohet kalimi i kanalit midis kompjuterit të përdoruesit dhe serverit, atëherë shumicën e kohës kanali do të jetë i papunë. Në të njëjtën kohë, aftësitë komutuese të rrjetit do t'i caktohen këtij çifti abonentësh dhe do të jenë të paarritshme për përdoruesit e tjerë të rrjetit.

Me ndërrimin e paketave, të gjitha mesazhet e transmetuara nga përdoruesi ndahen në nyjen burimore në pjesë relativisht të vogla të quajtura pako. Kujtoni që një mesazh është një pjesë e të dhënave e përfunduar logjikisht - një kërkesë për të transferuar një skedar, një përgjigje ndaj kësaj kërkese që përmban të gjithë skedarin, etj. Mesazhet mund të jenë me gjatësi arbitrare, nga disa bajt në shumë megabajt. Përkundrazi, paketat zakonisht mund të kenë gjithashtu gjatësi të ndryshueshme, por brenda kufijve të ngushtë, për shembull, nga 46 në 1500 bajt. Çdo paketë furnizohet me një kokë që tregon informacionin e adresës së kërkuar për të dorëzuar paketën në nyjen e destinacionit, si dhe numrin e paketës që do të përdoret nga nyja e destinacionit për të mbledhur mesazhin (Figura 3). Paketat transportohen përmes rrjetit si blloqe të pavarura informacioni. Ndërprerësit e rrjetit marrin paketa nga nyjet fundore dhe, bazuar në informacionin e adresës, i transmetojnë ato njëri-tjetrit dhe përfundimisht në nyjen e destinacionit.

Komutuesit e rrjetit të paketave ndryshojnë nga ndërprerësit e kanaleve në atë që kanë një memorie të brendshme buferike për ruajtjen e përkohshme të paketave nëse porta e daljes së switch-it në momentin e marrjes së një pakete është e zënë duke transmetuar një paketë tjetër (Fig. 3). Në këtë rast, paketa është për disa kohë në radhën e paketave në memorien buferike të portës së daljes, dhe kur radha e arrin atë, ajo përcillet në ndërprerësin tjetër. Një skemë e tillë e transferimit të të dhënave lejon zbutjen e valëve të trafikut në lidhjet e shtyllës kurrizore midis ndërprerësve dhe kështu përdorimin më efikas të tyre për të rritur xhiron e rrjetit në tërësi.

Në të vërtetë, për një çift abonentësh, do të ishte më efikase t'u siguronte atyre një kanal komunikimi të ndërruar për përdorim të vetëm, siç bëhet në rrjetet me komutim qarku. Në këtë rast, koha e ndërveprimit të këtij çifti abonentësh do të ishte minimale, pasi të dhënat do të transferoheshin pa vonesë nga një pajtimtar te tjetri. Abonentët nuk janë të interesuar për kohën e ndërprerjes së kanalit gjatë pauzave të transmetimit; është e rëndësishme që ata ta zgjidhin problemin e tyre më shpejt. Një rrjet i ndërruar me paketa ngadalëson procesin e ndërveprimit të një çifti të caktuar abonentësh, pasi paketat e tyre mund të presin në ndërprerës ndërsa paketat e tjera që kanë ardhur në switch më herët transmetohen përgjatë lidhjeve kryesore.

Megjithatë, sasia totale e të dhënave kompjuterike të transmetuara nga rrjeti për njësi të kohës me teknikën e komutimit të paketave do të jetë më e lartë se sa me teknikën e komutimit të qarkut. Kjo për shkak se valëzimi i abonentëve individualë, në përputhje me ligjin e numrave të mëdhenj, shpërndahet me kalimin e kohës në mënyrë që majat e tyre të mos përkojnë. Prandaj, çelsat janë të ngarkuar vazhdimisht dhe në mënyrë të barabartë me punë, nëse numri i abonentëve që ata shërbejnë është vërtet i madh. Në fig. 4 tregon se trafiku nga nyjet fundore te çelsat shpërndahet shumë në mënyrë të pabarabartë me kalimin e kohës. Sidoqoftë, ndërprerësit në nivelin më të lartë në hierarki që shërbejnë lidhjet midis ndërprerësve të poshtëm janë më të ngarkuar në mënyrë të barabartë dhe rrjedha e paketave në lidhjet trunk që lidhin çelësat e sipërm ka pothuajse shfrytëzim maksimal. Buffering zbut valëzimin, kështu që raporti i valëzimit në kanalet e trungut është shumë më i ulët se në kanalet e aksesit të pajtimtarëve - mund të jetë 1:10 ose edhe 1:2.

Efikasiteti më i lartë i rrjeteve me komutim të paketave në krahasim me rrjetet me komutim qark (me gjerësi bande të barabartë të kanaleve të komunikimit) u provua në vitet '60 si eksperimentalisht ashtu edhe me ndihmën e modelimit simulues. Analogjia me sistemet operative të shumëprogramuara është e përshtatshme këtu. Çdo program individual në një sistem të tillë kërkon më shumë kohë për t'u ekzekutuar sesa në një sistem me një program, kur programit i ndahet gjithë koha e procesorit derisa të përfundojë. Megjithatë, numri total i programeve të ekzekutuara për njësi të kohës është më i madh në një sistem me shumë programe sesa në një sistem me një program.
Një rrjet i ndërruar me paketa ngadalëson ndërveprimin e një çifti të caktuar pajtimtarësh, por rrit gjerësinë e brezit të rrjetit në tërësi.

Vonesa e burimit të transmetimit:

· Koha për të transferuar titujt;

· Vonesat e shkaktuara nga intervalet ndërmjet transmetimit të çdo pakete të ardhshme.

Vonesat në çdo ndërprerës:

· Koha e buferimit të paketave;

Koha e ndërrimit, e cila përbëhet nga:

o koha e pritjes së paketës në radhë (ndryshore);

o koha e transferimit të paketave në portin e daljes.

Përfitimet e ndërrimit të paketave

1. Rrjedha e lartë e përgjithshme e rrjetit gjatë transmetimit të trafikut të vrullshëm.

2. Aftësia për të rishpërndarë në mënyrë dinamike gjerësinë e brezit të kanaleve të komunikimit fizik ndërmjet abonentëve në përputhje me nevojat reale të trafikut të tyre.

Disavantazhet e ndërrimit të paketave

1. Pasiguria e shpejtësisë së transferimit të të dhënave ndërmjet abonentëve të rrjetit, për faktin se vonesat në radhët buferike të ndërprerësve të rrjetit varen nga ngarkesa totale e rrjetit.

2. Vlera e ndryshueshme e vonesës së paketave të të dhënave, e cila mund të jetë mjaft e gjatë në momentet e bllokimit të menjëhershëm të rrjetit.

3. Humbja e mundshme e të dhënave për shkak të tejmbushjeve të buferit.
Aktualisht, metodat janë duke u zhvilluar dhe zbatuar në mënyrë aktive për të kapërcyer këto disavantazhe, të cilat janë veçanërisht të mprehta për trafikun e ndjeshëm ndaj vonesave, i cili kërkon një shpejtësi konstante transmetimi. Teknika të tilla quhen teknika të cilësisë së shërbimit (QoS).

Rrjetet me komutim të paketave, në të cilat zbatohen metoda për sigurimin e cilësisë së shërbimit, lejojnë transmetimin e njëkohshëm të llojeve të ndryshme të trafikut, përfshirë ato të rëndësishme si telefoni dhe kompjuteri. Prandaj, metodat e kalimit të paketave sot konsiderohen si më premtueset për ndërtimin e një rrjeti të konvergjuar që do të ofrojë shërbime gjithëpërfshirëse me cilësi të lartë për abonentët e çdo lloji. Megjithatë, metodat e kalimit të qarkut nuk mund të zbriten gjithashtu. Sot, ato jo vetëm që punojnë me sukses në rrjetet telefonike tradicionale, por përdoren gjithashtu gjerësisht për të formuar lidhje të përhershme me shpejtësi të lartë në të ashtuquajturat rrjete primare (backbone) të teknologjive SDH dhe DWDM, të cilat përdoren për të krijuar kanale fizike të trungut midis ndërprerësve. të rrjeteve telefonike ose kompjuterike. Në të ardhmen, është mjaft e mundshme që të shfaqen teknologji të reja komutuese, në një formë ose në një tjetër duke kombinuar parimet e kalimit të paketave dhe kanaleve.

4.VPN (eng. Rrjeti privat virtual- rrjet privat virtual) është një emër i përgjithësuar për teknologjitë që lejojnë një ose më shumë lidhje rrjeti (rrjet logjik) të ofrohen përmes një rrjeti tjetër (për shembull, Interneti). Përkundër faktit se komunikimet kryhen përmes rrjeteve me një nivel besimi më pak të panjohur (për shembull, mbi rrjetet publike), niveli i besimit në rrjetin e ndërtuar logjik nuk varet nga niveli i besimit në rrjetet themelore për shkak të përdorimi i mjeteve të kriptografisë (kriptimi, vërtetimi, infrastruktura e çelësit publik, mjetet për të mbrojtur kundër përsëritjeve dhe ndryshimeve të mesazheve të transmetuara përmes rrjetit logjik).

Në varësi të protokolleve të përdorura dhe qëllimit, VPN mund të sigurojë lidhje të tre llojeve: nyje-nyje,nyje-rrjet dhe net-net... VPN-të zakonisht vendosen në nivele jo më të larta se niveli i rrjetit, pasi përdorimi i kriptografisë në këto nivele lejon përdorimin e protokolleve të transportit (si TCP, UDP) të pandryshuar.

Përdoruesit e Microsoft Windows shënojnë me termin VPN një nga implementimet e rrjetit virtual - PPTP, dhe shpesh përdoret jo për të krijuar rrjete private.

Më shpesh, për të krijuar një rrjet virtual, PPP inkapsulohet në ndonjë protokoll tjetër - IP (kjo metodë përdoret nga zbatimi PPTP - Protokolli i Tunelit Point-to-Point) ose Ethernet (PPPoE) (megjithëse ato gjithashtu kanë dallime). Teknologjia VPN kohët e fundit është përdorur jo vetëm për të krijuar vetë rrjete private, por edhe nga disa ofrues të "miljes së fundit" në hapësirën post-sovjetike për të ofruar akses në internet.

Me nivelin e duhur të zbatimit dhe përdorimin e softuerit special, një rrjet VPN mund të sigurojë një nivel të lartë të enkriptimit të informacionit të transmetuar. Me të gjithë komponentët të konfiguruar saktë, teknologjia VPN siguron anonimitet në ueb.

VPN përbëhet nga dy pjesë: një rrjet "i brendshëm" (i kontrolluar), nga i cili mund të ketë disa, dhe një rrjet "i jashtëm", ​​përmes të cilit kalon lidhja e kapsuluar (zakonisht interneti). Është gjithashtu e mundur të lidheni me një rrjet virtual të një kompjuteri të veçantë. Një përdorues i largët lidhet me një VPN përmes një serveri aksesi që është i lidhur me rrjetet e brendshme dhe të jashtme (publike). Kur lidhni një përdorues në distancë (ose kur krijoni një lidhje me një rrjet tjetër të sigurt), serveri i aksesit kërkon të kalojë procesin e identifikimit dhe më pas procesin e vërtetimit. Pas kalimit me sukses të të dy proceseve, përdoruesi në distancë (rrjeti i largët) fuqizohet të punojë në rrjet, domethënë ndodh procesi i autorizimit. Zgjidhjet VPN mund të klasifikohen sipas disa parametrave kryesorë:

[redakto] Sipas shkallës së sigurisë së mjedisit të përdorur

I mbrojtur

Versioni më i zakonshëm i rrjeteve private virtuale. Me ndihmën e tij, është e mundur të krijohet një rrjet i besueshëm dhe i sigurt bazuar në një rrjet jo të besueshëm, zakonisht në internet. Shembuj të VPN-ve të sigurta janë: IPSec, OpenVPN dhe PPTP.

Të besuarit

Ato përdoren në rastet kur mediumi i transmetimit mund të konsiderohet i besueshëm dhe është e nevojshme vetëm të zgjidhet problemi i krijimit të një nënrrjeti virtual brenda një rrjeti më të madh. Shqetësimet e sigurisë po bëhen të parëndësishme. Shembuj të zgjidhjeve të tilla VPN janë: Ndërrimi i etiketave me shumë protokolle (MPLS) dhe L2TP (Protokolli i tunelit të shtresës 2) (më saktë, këto protokolle zhvendosin detyrën e sigurimit të sigurisë tek të tjerët, për shembull L2TP, si rregull, përdoret së bashku. me IPSec).

[redakto] Me anë të zbatimit

Në formën e softuerit dhe harduerit të veçantë

Rrjeti VPN zbatohet duke përdorur një grup të veçantë softueri dhe hardueri. Ky zbatim siguron performancë të lartë dhe, si rregull, një shkallë të lartë sigurie.

Si një zgjidhje softuerike

Përdorni një kompjuter personal me softuer special për të ofruar funksionalitet VPN.

Zgjidhje e integruar

Funksionaliteti VPN ofron një kompleks që gjithashtu zgjidh problemet e filtrimit të trafikut të rrjetit, organizimit të një muri zjarri dhe sigurimit të cilësisë së shërbimit.

[redakto] Me takim

Ato përdoren për të kombinuar disa degë të shpërndara të një organizate në një rrjet të vetëm të sigurt, duke shkëmbyer të dhëna nëpërmjet kanaleve të hapura të komunikimit.

VPN me qasje në distancë

Ato përdoren për të krijuar një kanal të sigurt midis një segmenti të një rrjeti të korporatës (zyrë qendrore ose degë) dhe një përdoruesi të vetëm i cili, ndërsa punon nga shtëpia, lidhet me burimet e korporatës nga një kompjuter shtëpiak, laptop i korporatës, smartphone ose kioskë interneti.

Përdoret për rrjetet me të cilat lidhen përdoruesit "të jashtëm" (të tillë si klientët ose klientët). Niveli i besimit ndaj tyre është shumë më i ulët se sa tek punonjësit e kompanisë, prandaj është e nevojshme të sigurohen "linja" të veçanta mbrojtjeje, duke parandaluar ose kufizuar aksesin e këtyre të fundit në informacione veçanërisht të vlefshme, konfidenciale.

Përdoret për të siguruar akses në internet nga ofruesit, zakonisht nëse disa përdorues janë të lidhur nëpërmjet një kanali fizik.

Klient/Server VPN

Ai mbron të dhënat e transmetuara midis dy nyjeve (jo rrjeteve) në një rrjet të korporatës. E veçanta e këtij opsioni është se VPN ndërtohet midis nyjeve që janë, si rregull, në të njëjtin segment rrjeti, për shembull, midis një stacioni pune dhe një serveri. Kjo nevojë lind shumë shpesh në rastet kur duhet të krijohen disa rrjete logjike në një rrjet fizik. Për shembull, kur ju duhet të ndani trafikun midis departamentit të financave dhe departamentit të burimeve njerëzore, duke hyrë në serverë të vendosur në të njëjtin segment fizik. Ky opsion është i ngjashëm me teknologjinë VLAN, por në vend që të ndajë trafikun, ai përdor enkriptimin.

[redakto] Sipas llojit të protokollit

Ekzistojnë implementime të rrjeteve private virtuale për TCP / IP, IPX dhe AppleTalk. Por sot ka një tendencë drejt një kalimi të përgjithshëm në protokollin TCP / IP, dhe shumica dërrmuese e zgjidhjeve VPN e mbështesin atë. Adresimi në të zgjidhet më shpesh në përputhje me standardin RFC5735, nga diapazoni i rrjeteve private TCP / IP

[redakto] Nga shtresa e protokollit të rrjetit

Nga shtresa e protokollit të rrjetit bazuar në hartëzimin në shtresat e modelit të referencës së rrjetit ISO / OSI.

5. Modeli i referencës OSI, i quajtur ndonjëherë rafte OSI, është një hierarki rrjeti me 7 shtresa (Figura 1) e zhvilluar nga Organizata Ndërkombëtare e Standardizimit (ISO). Ky model përmban në thelb 2 modele të ndryshme:

Një model horizontal i bazuar në protokolle që ofron një mekanizëm për ndërveprimin e programeve dhe proceseve në makina të ndryshme

Një model vertikal i bazuar në shërbimet e ofruara nga shtresat ngjitur me njëra-tjetrën në të njëjtën makinë

Në modelin horizontal, të dy programet kërkojnë një protokoll të përbashkët për të shkëmbyer të dhëna. Në vertikale, shtresat ngjitur komunikojnë duke përdorur API.

Informacione të ngjashme.

Në rrjetet me komutim qarku, ekziston një lidhje nga skaji në fund midis njësive telefonike dhe terminaleve të thirrura gjatë gjithë kohës së transmetimit (Figura 3.3).

Oriz. 3.3. Këpucë me ndërrim qarku

Rruga lidhëse përbëhet nga një sërë seksionesh, të cilat në procesin e vendosjes së një lidhjeje përfshihen në seri njëri pas tjetrit. Është "transparente" në lidhje me kodet e përdorura nga terminali gjatë transmetimit të të dhënave dhe metodave të kontrollit. Koha e përhapjes së sinjalit të të dhënave përgjatë rrugës së lidhjes është konstante.

Në një sesion komunikimi, dallohen tri faza: vendosja e lidhjes, transmetimi i të dhënave dhe lirimi i lidhjes (shih Fig. 3.1 a). Procesi i krijimit të thirrjeve kontrollohet nga telefonuesi

terminali, i cili dërgon një sinjal zileje në nyjen e tij komutuese, merr një sinjal përgjigjeje nga nyja (një ftesë për të thirrur një numër) dhe më pas transmeton informacionin e adresës (karakteret e thirrjes) në nyje. Nyja komutuese përpunon këtë informacion, zë një nga kanalet në paketën që çon në nyjen tjetër komutuese dhe i transmeton kësaj të fundit karakteret e telefonimit të nevojshëm për vendosjen e mëtejshme të lidhjes. Në këtë mënyrë, një rrugë lidhëse formohet gradualisht përgjatë seksioneve deri në terminalin e thirrur. Pasi të përfundojë ky proces, sinjalet dërgohen nga rrjeti në terminalet telefonuese dhe të thirrura që lidhja është e hapur dhe gati për të dërguar të dhëna.

Nga kjo pikë e tutje, ecuria e transferimit të të dhënave përcaktohet nga terminali. Terminali (automatikisht ose me pjesëmarrjen e pajtimtarit) vendos për masat që duhen marrë për zbulimin dhe korrigjimin e gabimeve në transmetim. Masat mund të jenë të ndryshme në varësi të kushteve të veçanta të punës.

Shkëputja mund të inicohet nga secili prej dy terminaleve të lidhur me një sinjal të qartë. Në këtë sinjal, të gjitha nyjet komutuese që marrin pjesë në formimin e rrugës lidhëse shkëputin lidhjet.

Ndër rrjetet e transmetimit të të dhënave me komutim qarkor, dallohen dy lloje: rrjetet sinkrone dhe asinkrone.

3.3.1. RRJETA ASINKRONE ME NDRYSHIM KANAL

3.3.1.1. TIPARET DALLUESE TË RRJETAVE ASINKRONË

Në rrjetet asinkrone, nuk ka sinkronizim të përgjithshëm midis elementeve dhe nuk vendosen asnjë "ticks" të vetme për rrjetin. Pajisjet e veçanta ADF dhe komutuese kanë gjeneratorë të pavarur të orës.

Në fig. 3.4 tregon në mënyrë skematike strukturën e një rrjeti të tillë me njësi terminale, pajisje shumëkanalesh dhe nyje komutuese. Linjat e pajtimtarëve dhe kanalet e sistemeve shumëkanale përdoren për të lidhur instalimet e terminalit me nyjet komutuese. Nyjet ndërruese janë të ndërlidhura nga tufa kanalesh. Përpara nyjeve, trarët ndahen në kanale të veçanta.

Ndarja lejon një sasi të caktuar lirie në rrjet. Për shembull, kur transmetohen përmes linjave të komunikimit, mund të përdoren si frekuenca ashtu edhe ndarja kohore e kanaleve (shih seksionin 1.4.2), pajisjet për ndërrimin hapësinor dhe të përkohshëm të kanaleve mund të instalohen në nyjet e rrjetit (shih Vëllimi 1, Seksioni 3 gjithashtu). Një liri e tillë zgjedhjeje

Oriz. 3.4. Rrjeti asinkron me komutim qarku

Pajisjet e formimit dhe kalimit të kanaleve janë të nevojshme, veçanërisht kur organizohet komunikimi telegrafik dhe transmetimi i të dhënave përmes një rrjeti të përbashkët, kur, para së gjithash, duhet të përdoren pajisjet ekzistuese të rrjetit telegrafik, për shembull, sistemet e telegrafisë tonike (shih, Seksioni 1.4.2.2). Më pas, sipas mundësive teknike dhe ekonomike, pajisjet e specifikuara mund të plotësohen gradualisht ose të zëvendësohen me më të avancuara bazuar në zhvillimet e reja në fushën e teknologjisë së komunikimit.

Siç tregohet në fig. 3.4, rruga lidhëse ndërmjet njësive terminale thirrëse dhe të thirrura përbëhet nga disa seksione, të cilat lidhen në seri njëri pas tjetrit përmes nyjeve komutuese. Meqenëse çdo seksion i rrugës së transmetimit dhe çdo nyje komutuese kontribuon në shtrembërimin total të sinjalit të të dhënave të transmetuara, transmetimi dhe ndërrimi duhet të kryhen me sa më pak shtrembërim të jetë e mundur.

Kërkesa për një minimum të shtrembërimit është e rëndësishme kryesisht për sinjalet jo-izokrone që nuk mund të korrigjohen në parim. Sinjalet izokronike të të dhënave, në të kundërt, mund të korrigjohen në çdo seksion të rrugës së transmetimit dhe në çdo nyje komutuese. Në sistemet e ndarjes së kohës me kanale sinkrone ose kanale me formimin e cikleve të shenjave (shih seksionin 1.4.2.3), korrigjimi kryhet automatikisht. Në sistemet e ndarjes së frekuencës që lejojnë transmetimin me shpejtësi të ndryshueshme, domethënë janë "transparente" (shih 1.4.2.2), duhet të instalohen pajisje shtesë për korrigjimin. Megjithatë, për shkak të kostos së lartë, kjo zakonisht shmanget, kështu që në raste të tilla transmetimi dhe ndërrimi duhet gjithashtu të kryhen me sa më pak deformime.

3.3.1.2. SISTEMET E TRANSMETIMIT ME VRK NE RRJETA ASINKRONE ME KOMUTIM KANAL

Në një rrjet asinkron me komutim qarku, çdo sistem transmetimi i ndarjes kohore (TDM) ka kohën e vet, të pavarur nga koha e sistemeve të tjera. Si rezultat, frekuencat e orës së sistemeve me VDK janë të ndryshme, domethënë, rruga e lidhjes midis pajtimtarëve përbëhet nga seksione me ritme transmetimi jo saktësisht të njëjta.

Në sistemet me kanale sinkrone të ndarjes së kohës (shih seksionin 1.4.2.3), në të cilat çdo bit që vjen nga DTE i caktohet një bit në rrjedhën multicast, për shkak të ndryshimit në shpejtësinë e transmetimit, fenomenit të rrëshqitjes së sinjalit me bit që mungojnë ose shtohet e tepërt. Kjo do të thotë se një nga bitët nuk transmetohet më tej, pasi sistemi tjetër ka një shpejtësi transmetimi shumë të ulët, ose anasjelltas, disa nga bitët ritransmetohen, pasi sistemi tjetër ka një shpejtësi shumë të lartë (Fig. 3.5).

Oriz. 3.5. Biti rrëshqet në një rrjet asinkron me ndërprerje qarku

Prandaj, në sistemet me VDC që funksionojnë në rrjetet e ndërrimit të qarkut asinkron, është e nevojshme të përdoren metoda speciale të barazimit të shpejtësisë, në të cilat, për shkak të përjashtimit ose shtimit të biteve të përputhjes ("bosh") në çdo kanal të veçantë të të dhënave, që përputhen me arrihet shpejtësia e transmetimit nëpër kanalet e rrugës lidhëse. Me fjalë të tjera, nevojiten sisteme të ndarjes së kohës që kanë kanale me kanale përputhshmërie - mbushje (shih seksionin 1.4.2.3).

Dukuria e rrëshqitjes së bitit duhet të merret parasysh edhe në rastin e përdorimit të sistemeve të ndarjes së kohës me

kanalet me formimin e cikleve të shenjave (shih seksionin 1.4.2.3). Sisteme të tilla duhet të zbulojnë ciklet e shenjave dhe të eliminojnë mospërputhjet e shpejtësisë midis kanaleve të të dhënave duke shkurtuar ose zgjatur elementin e ndalimit.

Në sistemet e ndarjes së kohës me kanale "transparente" (shih seksionin 1.4.2.3), duke konvertuar sinjalet DTE në një sekuencë bit-i të transmetuar me kodim pozicional të kohës, problemi i rrëshqitjes së bitit nuk lind. Në të vërtetë, në këtë rast, sinjali pas çdo seksioni të transmetimit karakterizohet, në parim, nga marrëdhënie të pandryshueshme kohore dhe i njëjti transmetohet më tej. Natyrisht, në mënyrë që shtrembërimet që vijnë nga kodimi i përsëritur të mos jenë shumë të mëdha, gabimi i pashmangshëm gjatë kodimit duhet të mbetet në një nivel mjaft të ulët.

3.3.1.3. PAJISJET PER NDRYSHIM TE KANALIT TE KOHES NE RRJETA ASINKRONE

Nëse nyjet komutuese të rrjetit asinkron janë të lidhura me sisteme me TDC që kanë kanale mbushëse ose kanale me formimin e cikleve të shenjave, atëherë në pajisjet për ndërrimin e njëpasnjëshëm të kohës sipas biteve (shih Vëllimi 1, Seksioni 6.1.3.2), shtrembërime të të dhënave sinjalet janë të lejuara, që arrijnë në jo më shumë se gjysmën e intervalit njësi.

Kur përdorni sisteme të ndarjes së kohës me kanale "transparente" ose sisteme të ndarjes së frekuencës, shtrembërimet që lindin në procesin e ndërrimit serial të biteve duhet të jenë shumë të vogla, pasi ato përfshihen në shtrembërimin total. Megjithëse, në rastin e sinjaleve të të dhënave izokronike, një barazues mund të instalohet midis pajisjes komutuese dhe sistemit të transmetimit shumëkanalësh, ai do të duhej të kryente atë që përshkruhet në Sec. 3.3.1.2. përputhen me shpejtësitë dhe do të duhej të pajtoheshin me kostot përkatëse.

Në prani të kanaleve mbushëse dhe kanaleve me formimin e cikleve të nënshkruara, mund të përdoret ndërrimi i grupeve të biteve, i cili siguron një performancë më të lartë (shih seksionin 2. 1.1.1, shembulli 3, tabela 2.1).

3.3.1.4. STRUKTURA E RRJETIT ASINKRON ME NDRYSHIM KANAL

Struktura e një rrjeti asinkron me komutim qarku është paraqitur në Fig. 3.6, i cili përshkruan nivelin më të ulët të rrjetit - një pjesë e rrjetit nga pajtimtarët në nyjen komutuese. Ndërfaqet e pajtimtarëve formojnë kufirin midis DTE dhe rrjetit të transmetimit të të dhënave. Në lokacionet e abonentëve ka edhe pajisje lidhjeje

(PP), të cilat sigurojnë ndërfaqen midis DTE dhe rrjetit (shih seksionin 2.2.2). Në rastet kur DTE nuk kontrollon drejtpërdrejt proceset e vendosjes dhe shkëputjes së lidhjeve përmes qarqeve të të dhënave të ndërfaqes, në vend të PP, janë instaluar pajisje zileje (VP), që përmbajnë elementet e nevojshme për një kontroll të tillë (shih seksionin 2.2.1. ).

Oriz. 3.6. Struktura e një rrjeti asinkron me komutim qarku:

1 - nyjet e pajtimtarëve; 2 - pajisje lidhjeje ose pajisje zileje; 3 - linjat e pajtimtarëve; 4 - multipleksorë; 5 - përqendrues; 6 - linja lidhëse; 7 - nyja ndërruese

Nëpërmjet linjave të abonentëve, PP-të dhe VP-të lidhen me multiplekserët ose koncentratorët, të cilët zakonisht ndodhen në të njëjtin vend me pajisjet e stacionit komutues të rrjetit telefonik. Me ndihmën e multiplekserit, formohet një grup kanalesh, numri i të cilave është i barabartë me numrin e linjave të pajtimtarëve. Përkundrazi, përqendruesi mbledh dhe ngjesh ngarkesën e linjave të abonentëve, prandaj duhet të ketë më pak kanale në paketë sesa linjat e pajtimtarëve (shih seksionin 2.1.1.2).

Nyjet komutuese të rrjetit të transmetimit të të dhënave janë instaluar në lokacionet e stacioneve komutuese qendrore të rrjetit telefonik, dhe me një densitet të lartë të pajtimtarëve - në vendet e stacioneve kryesore komutuese të këtij rrjeti. Nyjet komutuese të nivelit të sipërm të rrjetit të transmetimit të të dhënave janë të ndërlidhura nga një sistem i gjerë linjash.

3.3.1.5. SINKRONIZIMI I TË DHËNAVE TË PAJISJEVE TERMINAL

Sipas rekomandimeve të CCITT në lidhje me ndërfaqet e pajtimtarëve të pajisjeve të transmetimit të të dhënave kur pajisjet terminale sinkrone janë të lidhura me një rrjet të transmetimit të të dhënave (shih seksionin 1.1.3), rrjeti duhet të sigurojë një sinjal orar për çdo DTE dhe sinkronizim të ndërsjellë midis elementeve ndërmjet transmetuesit dhe duke marrë DTE. Në rrjetet me ndërprerje asinkrone, ku nuk ka sinkronizim të orës së rrjetit të brendshëm, kjo kërkesë plotësohet duke instaluar gjeneratorë të orës sinkron në PP ose VP të atyre abonentëve që kanë një DTE sinkron. Këta gjeneratorë gjenerojnë orën e transmetimit dhe, pasi të vendoset lidhja, nxjerrin orën e marrjes nga sinjalet e të dhënave që vijnë nga ana e kundërt. Sinkroniteti i elementit i arritur në këtë mënyrë është individual për çdo lidhje dhe ruhet vetëm për aq kohë sa ekziston kjo lidhje.

3.3.1.6. PAVARËSIA E TRANSMETIMIT NGA SEKUENCA E BIT-VE NË RRJETET ASINKRONË

Transmetimi ndërmjet terminaleve sinkron duhet të jetë i pavarur nga lloji i sekuencës së biteve që transmetohet. Në rrjetet asinkrone, pavarësia e kërkuar mund të sigurohet duke përdorur gërshetat (shih seksionet 2.2.1.1, 2.2.2.2). Sipas kësaj metode, sinjalet që vijnë nga DTE përzihen (bitët e tyre janë të përzier) në fazën e transferimit të të dhënave në PP ose IP në anën transmetuese. Në PP ose VP në anën marrëse, sinjalet rikthehen në formën e tyre origjinale duke përdorur një deskrambler.

Përpara fillimit të transmetimit, AP ose VU ndez skrambelin dhe pas kohës që është e nevojshme që deskrambleri në anën e kundërt të fitojë sinkronizëm, dërgon një sinjal në DTE për të mundësuar transmetimin. Nga kjo pikë e tutje, scrambler siguron që sinjali i dërguar në nyjen komutuese të ketë një ndryshim simboli edhe kur DTE lëshon një sekuencë të gjatë simbolesh identike. Kjo parandalon mundësinë e shkëputjes aksidentale kundër dëshirës së pajtimtarëve, pasi një sekuencë e gjatë zerosh, e cila mund të ngatërrohet si një sinjal i qartë, nuk shfaqet.

Nëse vërtet duhet të shkëputni lidhjen, atëherë PP ose VI, të kontrolluara përmes bashkimit nga DTE, fikni gërvishtjen dhe dërgoni një sekuencë të gjatë zerosh në linjën e komunikimit. Nëse, gjatë një intervali të caktuar kohor, nyja komutuese ka marrë vetëm karakteret "0", duke ndjekur njëra-tjetrën, atëherë ajo shkëput lidhjen.

Transmetimi mund të bëhet i pavarur nga sekuenca e simboleve (biteve) në një mënyrë tjetër: në sekuencën e biteve të lëshuar nga DTE, sipas një rregulli të caktuar, duke përdorur PP ose VP, shtoni bit shtesë. Megjithatë, kjo metodë çon në një rritje të shpejtësisë së transmetimit (shih seksionin 3.3.2.5) dhe për këtë arsye kufizon lirinë në zgjedhjen e llojit të ATM-së në rrjetet asinkrone me komutim qarku.

Konsideroni shkëmbimet telefonike automatike dixhitale elektronike të prodhuara nga ndërmarrjet e Republikës së Bjellorusisë. Këto janë stacione të tilla si TsSF "Neman", EATS "F - 50/1000" (të dyja të prodhuara nga OJSC Svyazinvest), ATS "Beta" (prodhuar nga MPOVT).

Të gjithë stacionet e paraqitura më sipër kanë avantazhet tipike të centraleve telefonike automatike dixhitale (përmirësimi i cilësisë së transmetimit dhe komutimit, zgjerimi i gamës së shërbimeve të ofruara, reduktimi i sasisë së punës gjatë instalimit dhe mirëmbajtjes, etj.), por në krahasim me homologët e huaj ato kanë një avantazh të padiskutueshëm - çmimin. Kostoja e një numri është 2-4 herë më e vogël se në centralet e ngjashme telefonike automatike të importuara dhe nëse marrim parasysh uljen e ndjeshme të kostove të funksionimit gjatë 25 viteve të funksionimit, fitimi ekonomik do të jetë edhe më i prekshëm. Prandaj, nuk është për t'u habitur që preferenca për futjen e kapacitetit të pajtimtarëve në rrjetet lokale u jepet produkteve të prodhuesve pikërisht Bjellorusë. Kjo lehtësohet edhe nga fakti se Programi Shtetëror i Zëvendësimit të Importeve parashikon përdorimin e pajisjeve ekskluzivisht shtëpiake.

Karakteristikat kryesore teknike të shkëmbimeve dixhitale të prodhuara në Republikën e Bjellorusisë janë paraqitur në tabelën 2.1. Në të njëjtën kohë, duhet theksuar se DATS-të e huaja u ofrojnë abonentëve një gamë shumë më të gjerë shërbimesh. Një tjetër disavantazh i DATS, i prodhuar në republikën tonë, është kapaciteti i vogël (deri në 10,000 porte) i stacioneve të prodhuara. Prandaj, përfundimi vijon: për fat të keq, produktet e ndërmarrjeve bjelloruse nuk janë të përshtatshme për zgjidhjen e suksesshme të problemit të paraqitur në projektin tim të tezës.

Tabela 2.1 - Karakteristikat teknike të shkëmbimeve dixhitale të prodhuara në Republikën e Bjellorusisë

Lidhja;

Abonent

Emri i parametrit
Kapaciteti maksimal i abonentit, numra
Numri maksimal i SL-ve
Numri maksimal i thirrjeve në CNN
Trafiku maksimal në CNN (Earl)
Konsumi i energjisë për dhomë (W)
Numri i porteve në 1 bord

Pasqyrë e sistemeve komutuese të importuara

Sistemet e mëposhtme komutuese janë më të përshtatshmet për projektin tim të diplomimit: DX-200 nga Telenokia (Finlandë), SI 2000 nga Iskratel (Slloveni), AX-10 nga Ericsson (Suedi), EWSD nga Siemens (Gjermani) , S12 Alkatel nga "Alkatel". " (Gjermani).

Sistemi elektronik i ndërrimit dixhital DX-200 Sistemi DX-200 është përdorur në mënyrë aktive në mbarë botën për shumë vite dhe gjatë kësaj kohe ka fituar respekt për punën e tij të besueshme dhe cilësore. Sistemi DX-200 karakterizohet nga ndarja kohore e kanaleve në fushën komutuese dhe një metodë dixhitale e transmetimit të informacionit bazuar në sistemin e transmetimit PCM-30/32. Kontrolli kryhet sipas programit të regjistruar duke përdorur pajisje kontrolli funksionale të shpërndara, të implementuara në mikroprocesorë. Sistemi është ndërtuar mbi baza modulare, si harduer ashtu edhe softuer. Të gjitha blloqet funksionale dhe softueri ndahen në module të pavarura. Modulet komunikojnë duke përdorur sinjale të standardizuara.

Sistemi DX-200 mund të përdoret si stacion bazë, stacion tranziti dhe koncentrues abonentësh.Stacioni bazë siguron vendosjen e lidhjeve terminale ndërmjet telefonave të abonentëve të rrjeteve lokale, si dhe aksesin në rrjetet zonale, në distanca të gjata dhe ato ndërkombëtare. . Stacionet janë krijuar gjithashtu për të funksionuar në rrjete të zonuara me nyje të mesazheve hyrëse dhe dalëse, si dhe në rrjete pa formim nyjesh. Në rrjete, mund të përdoret numërimi 5-, 6- dhe 7-shifror, si dhe numërimi i përzier.

Stacioni i tranzitit është i destinuar për ndërrimin e kanaleve, kalimin e ngarkesës transitore në centralin telefonik të qytetit dhe siguron organizimin e nyjeve të mesazhit hyrës, nyjeve të mesazhit dalës, nyjeve të mesazhit hyrës në distanca të gjata, nyjeve të linjat custom-trunk, nyjet e kombinuara që bashkojnë nyjet e mësipërme, nyjet e rrjeteve të zyrave.

Sistemi DX-200 ofron ndërveprim me stacionet ekzistuese në rrjete: centrale telefonike me hapa dekadë, koordinata, kuazi-elektronike automatike, si dhe me shërbime të veçanta informacioni të centralit telefonik të qytetit.

Një numër i llojeve shtesë të shërbimeve ofrohen për abonentët DX-200:

1) thirrja e shkurtuar;

3) thirrje e përsëritur pa telefonim të ri;

5) transferimi i thirrjes në rast të zënërisë së parapaguesit të thirrur në një aparat tjetër telefonik;

6) transferimi i një thirrjeje te një autoinformator ose operator telefonik;

7) përcaktimi i numrit të parapaguesit të thirrur.

Në sistemin DX-200, regjistrimi i bazuar në kohë i kostos së thirrjes kryhet gjatë thirrjeve dalëse, duke marrë parasysh kategorinë e pajtimtarëve.

Sistemi DX-200 përfshin dy lloje të centraleve telefonike automatike: DX-210 dhe DX-220. DX-210 përdoret kryesisht si një central telefonik automatik me kapacitet të ulët. Karakteristikat kryesore të sistemit DX-200 tregohen në tabelën 2.2.

Sistemi elektronik komutues dixhital SI 2000. Sistemi SI 2000 është menduar për servisimin e rrjeteve telefonike në zonat periferike dhe rurale. Koncepti i avancuar i rrjeteve SI 2000 është strategjia bazë. Në ndryshim nga zgjidhjet e tjera, ky koncept ofron përfitime ekonomike dhe fleksibilitet të pakrahasueshëm. Shumica e rrjeteve të komunikimit në shumë vende janë ende analoge dhe është pothuajse e pamundur të kryhet dixhitalizimi i menjëhershëm i të gjitha rrugëve të transmetimit. Përveç aftësive standarde, sistemi SI 2000 ka disa veçori të tjera specifike që shërbejnë për të optimizuar zgjidhjet që lidhen me krijimin e një rrjeti komunikimi dixhital.

Të gjitha centralet telefonike SI 2000 kanë komplete të integruara të linjës analoge. Kjo zgjidhje është më ekonomike për pajisjet ekzistuese të transmetimit analog.

Projektimi i një rrjeti të optimizuar periferik dhe rural kërkon ishuj dixhitalë. Aftësia e SI 2000 për të sinkronizuar nga rrjeti dixhital lejon dixhitalizimin e centraleve telefonike automatike vartëse dhe shtigjeve të transmetimit. Për të siguruar zhvillimin e qetë të rrjetit të komunikimit, nodalja SI 2000 do të kryejë ndërrimin dhe konvertimin nga analog në dixhital në tërësi. Nëse instalohet një central telefonik automatik dixhital kryesor, sinkronizimi SI 2000 do të kryhet prej tij pa ndonjë pajisje shtesë.

Një pajtimtar i sistemit SI 2000 ofron shërbimet e mëposhtme:

telefonimi i dekadës ose frekuencave;

pajtimtari ka një matës kontrolli;

vrojtim;

ndalimi i llojeve të caktuara të komunikimeve dalëse;

përcjellja e thirrjes;

Telefonimi i shkurtuar (telefonata direkte);

në pritje të konfigurimit

dhe shumë të tjerë me të gjithë mbështetjen e nevojshme për llogaritjen e vlerës së tyre.

Modulet në distancë në SI 2000 janë optimizuar sipas një koncepti të avancuar të rrjetit. Kur lind nevoja për kapacitete të mëdha, përdoren centrale telefonike automatike autonome të familjes SI 2000. Një central telefonik automatik automatik mund të shndërrohet në një modul të largët ose, anasjelltas, pa asnjë ndryshim në harduer.

Transmetimi në distanca të gjata në zonat rurale është më i shtrenjtë se në zonat urbane. Për të kursyer para në pajisjet e transmetimit, një pajisje degëzimi për shtegun PCM-30 është integruar si domosdoshmëri në sistemin SI 2000. Në një rrugë, rryma PCM mund të ndahet në një maksimum prej 15 stacionesh. Pajisjet e transmetimit të të dhënave mund të futin ose nxjerrin në dy rryma të dhënash me një shpejtësi prej 64 kilobit për sekondë.

Përparësitë kryesore të sistemit SI 2000 janë besueshmëria (më pak se 0.5 dështime për 100 linja në vit), thjeshtësia, shpërndarja dhe modulariteti dhe efikasiteti [7].

Karakteristikat kryesore të sistemit SI 2000 janë paraqitur në tabelën 2.2.

Sistemi komutues elektronik automatik AX-10 Sistemi komutues AX-10 mund të përdoret si një central telefonik automatik referues, si nyje të ndryshme komunikimi (përfshirë ato ndërkombëtare), si dhe centrale telefonike automatike qendrore, nodale dhe terminale me kapacitet të vogël në telefonat rurale. rrjetet...

Në varësi të variantit të përdorimit të propozuar, bëhet një dallim midis:

1) stacioni lokal AX;

2) stacioni i tranzitit;

3) një stacion komunikimi celular (celular) për të krijuar një rrjet komunikimi celular.

Kapaciteti maksimal i AX-10 i përdorur si një qendër telefonike automatike lokale është 200,000 linja pajtimtarësh me një kohëzgjatje mesatare të thirrjes prej 100 sekondash dhe një ngarkesë për linjë abonenti deri në 0,1 erlang.

Stacioni i tranzitit i tipit AX-10 është projektuar për deri në 2048 linja lidhëse dixhitale dhe lejon kalimin e ngarkesës transitore deri në 200 mijë linja abonentësh të lidhur me centralet telefonike automatike lokale. Ngarkesa e lejuar për kanal të linjës lidhëse dixhitale është vendosur në 0,8 Erlang.

Për konvertimin analog në dixhital, përdoret modulimi i kodit të pulsit me një shpejtësi transferimi informacioni prej 2048 kilobit për sekondë.

Shkëmbimi i sinjaleve të kontrollit me centralet telefonike automatike të koordinatave kryhet në bazë të sistemit të sinjalizimit R2 me anë të kodit multifrekuencor "2 nga 6".

Për komunikimin në distanca të gjata, përdoret kryesisht një sistem sinjalizimi me një frekuencë dhe përdoret gjithashtu një sistem sinjalizimi për kanalin e përbashkët të sinjalizimit nr. 7.

Nëpërmjet sistemit të funksionimit dhe mirëmbajtjes, monitorimit të vazhdueshëm dhe gjithëpërfshirës të rendit dhe rezultateve të vendosjes së lidhjeve, sigurohet kontrolli i ngarkesës hyrëse.

Shërbimet kryesore të ofruara për pajtimtarët:

1) thirrja e shkurtuar;

3) bërja e pyetjeve gjatë një bisede;

4) përcjellja e thirrjeve në telefon ose në autoinformator;

5) konferenca automatike;

6) vendosja e pritjes në rast të një abonenti të zënë me njoftim;

7) thirrja e parapaguesit me porosi;

8) thirrje shoqëruese;

9) kalimi në një pajisje tjetër kur është i zënë ose kur pajtimtari nuk përgjigjet;

10) kufizimi i komunikimeve dalëse;

11) përcaktimi i numrit të parapaguesit thirrës në prani të kërkesës nga parapaguesi thirrës;

12) zgjimi automatik.

Sistemi komutues mund të përdoret për planifikimin dhe projektimin e rrjeteve të komunikimit në zonat rurale. Kjo duhet të marrë parasysh distancat e gjata, densitetin e ulët të telefonit. Sistemi Rural AX-10 bazohet në të njëjtin harduer si rrjeti dixhital urban. Për më tepër, shpërndarja përfshin një multiplekser abonentësh në distancë, i cili lejon lidhjen deri në 128 linja abonentësh. Përdorimi i linjave kabllore të komunikimit dixhital ose linjave radiokomunikuese sigurohet për lidhjen e multipleksuesve të abonentëve në distancë me një central telefonik automatik referues. Janë zhvilluar variante për vendosjen e pajisjeve në kontejnerë të veçantë që përmbajnë pajisjet e nevojshme për t'u lidhur me rrjetin e furnizimit me energji elektrike për vënien në punë të menjëhershme.

Për abonentët e sektorit institucional, janë zhvilluar posaçërisht shërbime të tilla si Centrex dhe transmetimi i të dhënave përmes kanaleve të dedikuara posaçërisht. Me ndihmën e këtij shërbimi, disa nga abonentët e sistemit komutues bashkohen në grupe me numërim të mbyllur dhe një thirrje të përbashkët nga rrjeti telefonik në një numër të dedikuar. Në praktikë, centralet telefonike automatike të zyrës mund të krijohen në bazë të të njëjtave pajisje komutuese.

Sistemi komutues AX-10 është krijuar për t'u përdorur si stacion qendror i një rrjeti komunikimi celular të tipit NMT-450. Zhvillimi i një nënsistemi të veçantë për ndezjen e telefonisë celulare bëri të mundur organizimin e ndërfaqes së sistemit AX-10 me stacionet bazë celulare.

Karakteristikat kryesore të sistemit AX-10 tregohen në tabelën 2.2.

Sistemi elektronik i ndërprerjes automatike EWSD Sistemi EWSD ka fituar një reputacion të shkëlqyer në shumë vende të botës për besueshmërinë, efikasitetin e kostos dhe shumëllojshmërinë e shërbimeve.

Stacioni elektronik dixhital EWSD përdoret: duke përdorur një njësi dixhitale të largët për të optimizuar rrjetin e abonentëve ose për të futur shërbime të reja në zonë, si një central telefonik lokal, si një central telefonik transit, si një central urban dhe transit ndërqytetës, si një komutues. qendër për objektet e lëvizshme, si stacion rural, stacion me kapacitet të vogël, si stacion kontejnerësh, si sistem komutues, si qendër operimi dhe mirëmbajtjeje për një grup stacionesh, si nyje në një sistem sinjalizimi në të gjithë kanalin, në një rrjet shërbimi të integruar dixhital, për të ofruar shërbime të veçanta.

EWSD u ofron operatorëve shumë aftësi të favorshme, të cilat nga ana e tyre vijnë nga shkathtësia, fleksibiliteti dhe performanca e sistemit komutues. Karakteristikat kryesore karakteristike të EWSD përfshijnë: mbikëqyrjen e integruar, duke përfshirë mbikëqyrjen e punës, treguesin e gabimeve, procedurat e analizës së gabimeve dhe diagnostikimin e tyre, zbatimin në rrjetet ekzistuese, përzgjedhjen e rrugës, zgjedhjen e një rruge alternative, regjistrimin e faturimit të thirrjeve telefonike, matjen e ngarkesës, bazën e të dhënave. menaxhmenti dhe të tjerët.

Të gjitha sistemet standarde të alarmit mund të përdoren në EWSD. Sinjalizimi transmetohet gjithashtu nga sistemet standarde. Stacioni mund të funksionojë si me abonentët me telefonim dhjetëditor, ashtu edhe me abonentët me telefonim ton. Të gjitha metodat standarde përdoren për të regjistruar kontabilitetin e kostos.

Një pajtimtar analog mund të ofrohet me llojet e mëposhtme të shërbimeve:

1) thirrja e shkurtuar;

2) lidhje pa thirrur një numër (lidhje direkte);

3) lidhje pa vonesë kohore;

4) transferimi i një thirrjeje hyrëse në mungesë të një pajtimtari në shërbimin e pajtimtarëve që mungojnë;

5) një autoinformator me fraza të regjistruara paraprakisht;

7) ndalim i përkohshëm i komunikimeve në hyrje;

8) vendosja e një telefonate në pritje (nëse pajtimtari i thirrur është i zënë);

9) bërja e pyetjeve gjatë një bisede;

10) konferencat;

11) një shënim të printuar për kohëzgjatjen dhe koston e thirrjes;

12) zgjimi automatik;

13) abonent special;

14) thirrje prioritare

tjera.

Për abonentët e rrjetit dixhital të shërbimeve të integruara, llojet e mëposhtme të shërbimeve mund të ofrohen shtesë:

1) lidhjen e deri në tetë pajisje terminale në të njëjtën kohë;

2) ndryshimi i pajisjes terminale, zgjedhja e pajisjes terminale;

3) lëvizshmëria e terminalit;

4) treguesit e shërbimit;

5) ndryshimi i shërbimit në momentin e thirrjes;

6) punë me përdorimin e njëkohshëm të dy shërbimeve;

7) regjistrimi i kontabilitetit të kostos së një bisede për shërbime të caktuara;

8) thirrjet e paguara nga abonenti dhe të tjerët.

Karakteristikat kryesore të sistemit EWSD janë paraqitur në Tabelën 2.2.

Sistem komutues elektronik automatik Alkatel S12. Gjatë zhvillimit të sistemit, shumë vëmendje iu kushtua problemeve të ekonomisë në prodhim dhe funksionim. Efikasiteti i prodhimit sigurohet nga një shkallë e lartë e standardizimit të pajisjeve.

Karakteristika kryesore funksionale e stacionit Alkatel S12 është një strukturë e decentralizuar e bazuar në menaxhimin plotësisht të shpërndarë si të funksioneve të përpunimit të informacionit ashtu edhe të proceseve të ndërrimit direkt.

Kombinuar me harduerin dhe softuerin modular, kontrolli i shpërndarë ofron:

1) besueshmëri e lartë e pajisjeve;

2) mundësia e ndërtimit të një stacioni në një gamë të gjerë kapacitetesh;

3) fleksibilitet në zgjerimin e planifikuar të kapacitetit të sistemit sipas kërkesave të klientit;

4) rezistenca ndaj ndryshimeve në kërkesat e sistemit në të ardhmen, pasi aplikacionet e reja do të shoqërohen vetëm me shtimin e moduleve të reja harduerike ose softuerike në stacion pa ndryshuar parimet arkitekturore dhe harduerin dhe softuerin bazë;

5) thjeshtimi i softuerit.

Arkitektura modulare e stacionit siguron zbatimin fleksibël të zgjidhjeve të reja teknologjike dhe ofrimin e shërbimeve të reja në terren pa ndërprerje në funksionim. Zgjidhjet e reja teknologjike dhe versionet e softuerit janë zbatuar në rrjetet e vendeve të ndryshme, duke e sjellë Alkatel S12 në nivelin e përsosur të përputhshmërisë me kërkesat për karakteristikat funksionale dhe teknike dhe operacionale, si dhe duke siguruar kalimin e tij të mëtejshëm evolucionar në një të integruar dixhital me brez të ngushtë dhe me brez të gjerë. rrjeti i shërbimit.

Pajisjet e stacionit Alkatel S12 janë të destinuara për përdorim në rrjetet me qëllime të përgjithshme dhe të veçanta, duke mbuluar gamën e aplikacioneve nga njësitë e vogla të abonentëve në distancë deri tek stacionet e mëdha urbane dhe ndërqytetëse. Opsionet kryesore të konfigurimit të harduerit janë:

1) centrale telefonike automatike të qytetit me kapacitet të vogël (nga 256 në 5376 linja abonente);

2) centrale telefonike automatike të qytetit me kapacitet të mesëm dhe të madh (deri në 100.000 linja abonentësh);

3) nyjet e ndërrimit të tranzitit (deri në 60,000 linja lidhëse);

4) përqendruesit në distancë të abonentëve (deri në 976 linja abonentësh).

Stacioni "Alkatel S12" u siguron abonentëve llojet e mëposhtme të komunikimit:

1) intercom automatik midis të gjithë abonentëve të stacionit;

2) komunikim lokal automatik hyrës dhe dalës me abonentët e stacioneve të tjera;

3) komunikimi transit ndërmjet linjave hyrëse dhe dalëse;

4) komunikim automatik brenda një grupi të caktuar abonentësh;

5) komunikim automatik në dalje në shërbimet e referencës;

6) komutim gjysmë i përhershëm.

Abonentët e Alkatel S12 pajisen me llojet e mëposhtme të shërbimeve telefonike shtesë:

1) përcjellja e një thirrjeje hyrëse në një pajisje tjetër;

2) përcjellja e thirrjeve nëse pajtimtari është i zënë;

3) përcjellja e një thirrjeje hyrëse te një autoinformator ose operator;

4) një thirrje shoqëruese me fjalëkalim në pajisjen nga e cila janë porositur shërbimet;

5) alarm kërkimi;

6) vendosja e pritjes për lëshimin e pajtimtarit të thirrur (duke pritur me një thirrje mbrapa);

7) thirrje e përsëritur pa thirrur një numër;

8) lidhje me abonentin me porosi paraprake;

9) thirrje konferencash dhe të tjera.

Karakteristikat kryesore të sistemit "Alkatel S12" janë paraqitur në tabelën 2.2.

Tabela 2.2 - Karakteristikat kryesore të sistemeve komutuese të importuara

Siç shihet nga sa më sipër, parametrat e sistemeve komutuese të importuara janë afër njëri-tjetrit dhe në këtë rast kostoja ka një rëndësi vendimtare. Pikërisht me këtë kriter kam zgjedhur sistemin komutues AX-10, si më të mirën për nga “cilësia-çmimi”.

Oriz. 3.3. Marrëdhënia ndërmjet intervaleve kohore dhe kornizave

3.2. Vendosja e kanaleve logjike në kanalet fizike

Dihet që kanalet logjike formohen duke përdorur kanale fizike. Metoda e vendosjes së kanaleve logjike në kanalet fizike quhet "hartë" - hartëzimi.

Megjithëse shumica e kanaleve logjike zënë vetëm një slot kohor, disa kanale logjike mund të zënë më shumë se 1 TS. Në këtë rast, informacioni logjik i kanalit transmetohet në të njëjtën kohë të kanalit fizik në kornizat e njëpasnjëshme TDMA.

Meqenëse kanalet logjike janë të shkurtra, kanalet e shumta logjike mund të zënë të njëjtin kanal fizik, gjë që lejon përdorimin më efikas të sloteve kohore.

Në fig. 3.4. rasti tregohet kur një slot shtesë kohore është i zënë nga DCCH në një bartës të qelizës për shkak të ngarkesës së lartë.

Oriz. 3.4. Vendosja e kanaleve logjike në kanalet fizike

3.2.1. Transportuesi "0", intervali kohor "0"

Vendi zero në bartësin zero në një qelizë është gjithmonë i rezervuar për sinjalizimin. Kështu, kur MS ka përcaktuar se transportuesi është transportuesi BCCH, ai e di se ku dhe si ta lexojë informacionin.

Në drejtim të transmetimit nga BTS në MS (downlink), informacioni BCH dhe CCCH transmetohet. Kanali i vetëm në të cilin informacioni transmetohet vetëm në drejtimin nga MS në BTS (lidhja lart) është kanali RACH. Kanali për transmetimin e informacionit RACH është gjithmonë i lirë, kështu që MS mund të hyjë në rrjet në çdo kohë.

3.2.2. Transportuesi "0", intervali kohor "1"

Në mënyrë tipike, koha e parë ("1") në bartësin zero në një qelizë është gjithashtu gjithmonë e rezervuar për qëllime sinjalizimi. Përjashtimet e vetme janë qelizat që përjetojnë trafik të lartë ose të ulët.

Siç shihet nga Fig. 3.4, nëse trafiku në qelizë është i madh, atëherë kanali i tretë fizik mund të zërë për vendosjen e lidhjes duke përdorur DCCH. Ky kanal mund të jetë çdo vend i caktuar, duke përjashtuar slotet kohore "0" dhe "1" në operatorin "0".

E njëjta gjë ndodh kur ngarkesa në qelizë është e ulët. Në këtë rast, është e mundur që të zënë slot kohorë "0" në bartësin "0" për të transmetuar / marrë të gjitha informacionet e sinjalizimit: BCH, CCCH dhe DCCH. Kështu, kanali fizik "1" mund të lëshohet për trafik.

Tetë kanale SDCCH dhe 4 kanale SACCH mund të ndajnë të njëjtin kanal fizik. Kjo do të thotë se 8 lidhje mund të krijohen njëkohësisht në një kanal fizik.

3.2.3. Transportuesi "0", periudha kohore nga e dyta në të shtatën dhe të gjitha sferat e tjera kohore të operatorëve të tjerë në të njëjtën qelizë

Të gjitha intervalet e tjera, përveç intervaleve të sinjalizimit "0" dhe "1", përdoren në qeli për trafik, domethënë për transmetimin e zërit ose të të dhënave. Në këtë rast, përdoret kanali logjik TCH.

Për më tepër, MS gjatë një bisede transmeton rezultatet e matjeve të nivelit të sinjalit, cilësisë, vonesës kohore. Për këtë qëllim, përdoret kanali SACCH, duke zënë një slot TCH në të njëjtën kohë.

3.3. Shembull i trajtimit të një thirrjeje hyrëse në MS

Oriz. 3.5 tregon skematikisht mirëmbajtjen hyrëse duke thirrur në MS dhe duke përdorur kanale të ndryshme kontrolli.

Oriz. 3.5. Thirrni në MS

MSC / VLR ka informacion se në cilin LA ndodhet MS. Mesazhi i sinjalizimit të faqes dërgohet nga BSC që kontrollon LA.

1. BSC shpërndan mesazhin e ziles në të gjitha stacionet bazë në LA-në e kërkuar. Stacionet bazë transmetojnë mesazhe zileje përmes ajrit duke përdorur kanalin PCH.

2. Kur MS zbulon PCH identifikues, ai bën një kërkesë për të caktuar një kanal kontrolli nëpërmjet RACH.

3. BSC përdor AGCH për të informuar MS se cilat SDCCH dhe SACCH mund të përdorë.

4. SDCCH dhe SACCH përdoren për të krijuar një lidhje. Kanali TCH është i zënë dhe kanali SDCCH lëshohet.

5. MS dhe BTS kalojnë në frekuencën TCH dhe slotin kohor të caktuar për këtë kanal. Nëse pajtimtari përgjigjet, lidhja vendoset. Gjatë bisedës, lidhja me radio monitorohet nga informacioni i transmetuar dhe marrë nga MS në kanalin SACCH.

Kapitulli 4 - Shërbimi i Radios së Përgjithshme të Paketave GPRS

GPRS ndan një burim të përbashkët fizik të ndërfaqes së radios me burimet ekzistuese të ndërrimit të qarkut GSM. Shërbimi GPRS mund të shihet si i mbivendosur në rrjetin GSM. Kjo lejon që i njëjti mjedis fizik në qeliza të përdoret si për të dhënat e ndërrimit të zërit, ashtu edhe për të dhënat e ndërrimit të paketave. Burimet GPRS mund të ndahen në mënyrë dinamike për transferimin e të dhënave gjatë periudhave kur nuk ka sesion transferimi të të dhënave me ndërprerje qarku.

Për GPRS, ai do të përdorë të njëjtat kanale fizike, por efikasiteti i përdorimit të tyre është shumë më i lartë në krahasim me qarkun tradicional të ndërprerjes GSM, pasi disa përdorues GPRS mund të përdorin një kanal. Kjo lejon rritjen e përdorimit të kanalit. Për më tepër, GPRS përdor burime vetëm gjatë periudhës së transmetimit dhe marrjes së të dhënave.

4.1 Arkitektura e rrjetit GPRS

Figura më poshtë tregon strukturën e sistemit GPRS. Meqenëse GPRS është një shërbim i ri GSM, ai përdor infrastrukturën ekzistuese GSM me disa modifikime. Zgjidhja për sistemin GPRS u krijua në atë mënyrë që të ishte e mundur të zbatohej shpejt GPRS në rrjet me një kosto të ulët.

Për të zbatuar GPRS, është e nevojshme të përmirësohet softueri i elementeve të rrjeteve ekzistuese GSM, me përjashtim të BSC, i cili kërkon një përmirësim të harduerit (shih Fig. 4.1). Dy nyje të reja shfaqen në rrjetin GSM: Nyja e Mbështetjes së Shërbimit GPRS (SGSN) dhe Nyja e Mbështetjes së Gateway GPRS (GGSN). Këto dy nyje mund të zbatohen fizikisht si një nyje harduerike. Një zbatim fleksibël i GPRS është i mundur, së pari është e mundur, për shembull, të zbatohet një nyje e centralizuar GPRS, e cila mund të jetë një kombinim i nyjeve SGSN dhe GGSN. Në fazën tjetër, ato mund të ndahen në SGSN dhe GGSN të dedikuara.

Më poshtë përshkruan se si implementimi i sistemit GPRS ndikon në nyjet GSM dhe cilat terminale GPRS ekzistojnë në rrjet.

Oriz. 4.1 Arkitektura e rrjetit GPRS (tregohen BSS, CSS dhe PSS)

Ndërfaqja midis SSGN dhe BSC po mbështet ndërfaqen e hapur Gb të përcaktuar në standardin ETSI. Kjo ndërfaqe lejon operatorin të punojë me një konfigurim me shumë shitës.

4.2 Sistemi i stacionit bazë (BSS)

Sistemi GPRS komunikon përmes ajrit me MS, duke transmetuar dhe marrë sinjale radio përmes sistemit BSS. BSS menaxhon transmetimin dhe marrjen e sinjaleve radio për të gjitha llojet e mesazheve: zë dhe të dhëna, të transmetuara në modalitetin e ndërrimit të qarkut dhe modalitetin e ndërrimit të paketave. Kur zbatoni GPRS për stacionet bazë BTS, nevojiten softuer shtesë dhe blloqe harduerike shtesë.

BSS përdoret për të ndarë të dhënat e ndërrimit të qarkut dhe të komutimit të paketave, pasi vetëm mesazhet me komutim qarku përcillen te MSC. Paketat ridrejtohen në nyjet e reja të ndërrimit të paketave GPRS.

Sistemi i ndërrimit të qarkut (CSS)

CSS është një sistem tradicional SS i rrjetit GSM që përfshin nyjet e diskutuara më parë (shih Kapitullin 1, Seksioni 1.7: "Përshkrimi i Komponentëve të Rrjetit GSM").

Zbatimi i GPRS kërkon një përmirësim të softuerit MSC, i cili lejon procedura të kombinuara GSM/GPRS, për shembull, të kombinuara MS (Bashngjit): Procedura e lidhjes IMSI / GPRS.

Futja e GPRS nuk ndikon në GMSC, pasi kjo qendër është e përfshirë në vendosjen e një lidhjeje me pajtimtarët e rrjetit GSM nga abonentët e rrjetit fiks PSTN.

HLR është një bazë të dhënash që përmban të gjitha të dhënat e pajtimtarëve, duke përfshirë të dhënat që lidhen me abonimin e shërbimit GPRS. Kështu, HLR ruan të dhëna si për shërbimin e ndërrimit të qarkut ashtu edhe për shërbimin e ndërrimit të paketave. Ky informacion përfshin, për shembull, lejen / ndalimin e përdorimit të shërbimeve GPRS për pajtimtarin, Emrin e Pikës së Aksesit (APN) të Ofruesit të Shërbimit të Internetit (ISP), si dhe një tregues nëse adresat IP i janë caktuar MS. .. . Ky informacion ruhet në HLR si një abonim i kontekstit PDP. HLR mund të ruajë deri në 5 kontekste PDP për çdo pajtimtar. Informacioni i ruajtur në HLR arrihet nga SGSN. Kur jeni në roaming, informacioni mund të kërkohet nga një HLR që nuk është e lidhur me SGSN-në ​​e vet.

Që HLR të funksionojë në rrjetin GPRS, softueri i tij duhet të përditësohet.

4.3.1 Qendra e vërtetimit (AUC)

AUC nuk kërkon ndonjë përmirësim kur punon me GPRS. Një veti e re nga pikëpamja e AUC në rrjetin GPRS është vetëm një algoritëm i ri kriptimi, i cili për GPRS është përcaktuar si A5.

Shërbimi i mesazheve të shkurtra - MSC i ndërveprueshëm (SMS-IW-MSC) i lejon MS-të me funksionalitet GPRS të dërgojnë dhe marrin SMS përmes kanaleve radio GPRS. SMS-IW-MSC nuk ndryshon kur zbatohet GPRS.

4.3.2 Sistemi i ndërrimit të paketave (PSS)

PSS është një sistem i ri i krijuar posaçërisht për GPRS. Ky sistem bazohet në Protokollet e Internetit (IP). Ai përfshin nyjet e reja të ndërrimit të paketave, të njohura përgjithësisht si GSN (Nyjet mbështetëse GPRS). Aktualisht ekzistojnë dy lloje të nyjeve GPRS: Nyja e Mbështetjes së Shërbimit GPRS (SGSN) dhe Nyja e Mbështetjes së Gateway GPRS (GGSN). Ndërfaqet SGSN e lidhin atë me nyjet standarde GSM si MSC / BSC, dhe ndërfaqet GGSN e lidhin këtë nyje me rrjetet e jashtme të të dhënave të paketave si interneti ose Interneti i korporatës.

4.3.3 Terminalet GGSN

Ekzistojnë tre klasa të MS që mund të punojnë me GPRS.

Klasa A: Klasa A MS mbështet GPRS dhe shërbime të tjera GSM në të njëjtën kohë. Kjo do të thotë që MS kryen njëkohësisht funksionet e bashkëngjitjes, aktivizimit, monitorimit, transferimit të informacionit, etj. si për transmetimin e të dhënave zanore ashtu edhe për paketat. Një klasë A MS mund të trajtojë njëkohësisht një thirrje për shërbimin zanor dhe të marrë të dhëna pakete.

Klasa B: Klasa B MS monitoron kanalet GSM dhe GPRS në të njëjtën kohë, por mund të marrë/transmetojë informacione ose të shërbimeve me komutim qarku ose të ndërrimit të paketave në çdo kohë të caktuar.

Klasa C: Klasa C MS mbështet vetëm operacione jo të njëkohshme, si p.sh. bashkëngjitja. Nëse një MS e kësaj klase mbështet të dyja shërbimet GSM dhe GPRS, ai mund të marrë telefonata vetëm nga shërbimi i paracaktuar ose i caktuar nga operatori. Shërbimet e pacaktuara ose të pazgjedhura nuk ofrohen.

4.3.4 Objekte të tjera

Porta e Faturimit (BGw).

BGw lehtëson zbatimin e GPRS në rrjetet celulare duke zbatuar funksione që thjeshtojnë menaxhimin e faturimit për GPRS në një sistem faturimi. Në veçanti, funksioni i Përpunimit të Avancuar është shumë i dobishëm - përpunimi i avancuar i informacionit të faturimit.

Kriteret e tarifimit për përdorimin e shërbimeve GPRS janë thelbësisht të ndryshme nga ato për shërbimet me komutim qarku. Në veçanti, ato bazohen në sasinë e informacionit të transmetuar/marr, jo në kohën e zënies së kanalit. Një seancë GPRS mund të jetë aktive për një periudhë mjaft të gjatë kohore, ndërsa transmetimi real i të dhënave kryhet në periudha të shkurtra kohore kur ka burime radio falas. Në këtë rast, koha e zënies së burimeve radio është një kriter i parëndësishëm për llogaritjen e normës në krahasim me sasinë e të dhënave.

Informacioni i faturimit mund të merret nga SGSN dhe GGSN duke përdorur ndërfaqe të ndryshme nga ndërfaqet MSC dhe lloji i ri i CDR-ve krijohen për këtë informacion. Disa nga llojet më të reja të CDR-ve janë:

· S-CDR të lidhura me përdorimin e rrjetit radio dhe të transmetuara nga SGSN.

· G-CDR të lidhura me përdorimin e rrjeteve të jashtme të të dhënave dhe të transmetuara nga GGSN.

· CDR-të e lidhura me përdorimin e një shërbimi të mesazheve të shkurtra bazuar në GPRS.

Gjatë një sesioni GPRS mund të gjenerohen disa S-CDR dhe G-CDR.

BGw lejon faturimin për shërbimet e të dhënave me ndikim minimal në sistemet ekzistuese të faturimit. BGw ose mund t'i transformojë të dhënat në një format që njihet nga sistemi ekzistues i faturimit, ose mund të përdoret për të krijuar një aplikacion të ri faturimi të përshtatur posaçërisht për tarifimin për vëllim. Kjo ju lejon të zbatoni shërbimet e të dhënave shumë shpejt dhe të paguani për përdorimin e shërbimeve menjëherë, në kohë reale.

Nyjet mbështetëse GPRS

Nyjet mbështetëse GPRS janë SGSN dhe GGSN, secila prej të cilave kryen funksione specifike brenda rrjetit GPRS. Këto funksione specifike individuale janë përshkruar më poshtë.

Nyja mbështetëse e shërbimit GPRS (SGSN)

SGSN ndodhet në rrjetin GPRS siç tregohet në Fig. 4.2. Kjo nyje ndërvepron me BSC, MSC / VLR, SMS-G dhe HLR. Kjo nyje lidhet me rrjetin e shtyllës kurrizore për të komunikuar me GGSN dhe SGSN të tjera.

Oriz. 4.2 Ndërfaqet SGSN

SGSN u shërben të gjithë abonentëve GPRS që ndodhen fizikisht brenda zonës së shërbimit gjeografik të SGSN. SGSN kryen funksione në GPRS të ngjashme me ato të kryera nga MSC në rrjetin GSM. Kjo do të thotë, kjo nyje menaxhon funksionet e lidhjes, shkëputjes së MS, përditësimit të informacionit të vendndodhjes, etj. Abonentët GPRS mund të shërbehen nga çdo SGSN në rrjet në varësi të vendndodhjes së tyre.

Funksionet SGSN.

Si pjesë e rrjetit GPRS, SGSN kryen funksionet e mëposhtme. Menaxhimi i Lëvizshmërisë (MM). SGSN zbaton funksionet e protokollit MM në MS dhe mbi ndërfaqet e rrjetit. Procedurat MM të mbështetura në këtë ndërfaqe janë lidhja IMSI si për thirrjet GPRS ashtu edhe për thirrjet me ndërrim qarku, përditësimi i zonës së rrugëtimit, përditësimi i zonës së rrugës së kombinuar dhe zonës së vendndodhjes, paging.

Protokolli MM lejon rrjetin të mbështesë pajtimtarët në roaming. MM lejon MS të lëvizë nga një qelizë në tjetrën, të lëvizë nga një zonë e rrugëtimit SGSN në tjetrën, të lëvizë midis SGSN-ve brenda rrjetit GPRS.

Zona e vendndodhjes (LA) nuk përdoret në GPRS. Analogu i këtij koncepti në GPRS është Zona e Rrugës (RA). Një RA përbëhet nga një ose më shumë qeliza. Në zbatimin e parë, RA ishte ekuivalente me LA.

MM lejon abonentët të transmetojnë dhe marrin të dhëna gjatë lëvizjes brenda rrjetit të tyre PLMN, si dhe kur lëvizin në një rrjet tjetër PLMN. SGSN mbështet ndërfaqen standarde Gs drejt MSC / VLR për klasat MS A dhe B, e cila lejon që të kryhen procedurat e mëposhtme:

- Lidhja / shkyçja e kombinuarGPRS/ IMSI... Procedura "IMSI attach" kryhet nëpërmjet SGSN. Kjo ju lejon të kombinoni / kombinoni veprime dhe kështu të kurseni burimet e radios. Këto veprime varen nga klasa MS.

- Faqezim të kombinuar... Nëse MS është regjistruar si një terminal IMSI / GPRS në të njëjtën kohë (funksionimi në modalitetin I), MSC / VLR paguhet përmes SGSN. Rrjeti gjithashtu mund të koordinojë ofrimin e shërbimeve me komutim qarkor ose me komutim të paketave. Koordinimi i paging do të thotë që rrjeti transmeton mesazhe paging për shërbimet e ndërrimit të qarkut në të njëjtat kanale që përdoren për shërbimet e ndërrimit të paketave, domethënë një kanal paging GPRS ose një kanal trafiku GPRS.

- Përditësimi i kombinuar i vendndodhjes(Zonat e vendndodhjes LA ose zonat e drejtimit RA) për shërbimet e ndërrimit të qarkut GSM dhe shërbimet e ndërrimit të paketave GPRS. MS kryen funksionet e përditësimit të pozicionit veçmas, duke transmetuar informacion në lidhje me një LA të re në MSC dhe një RA të re në SGSN. Në ndërfaqen Gs, si MSC ashtu edhe SGSN mund të shkëmbejnë informacion në lidhje me përditësimin e vendndodhjes së pajtimtarit, duke lejuar kështu njëri-tjetrin të përditësohen. Kjo kursen në funksionet e sinjalizimit të radios.

Menaxhimi i sesionit (SM)

Procedurat SM përfshijnë aktivizimin e kontekstit të protokollit të të dhënave të paketës (PDP), çaktivizimin e atij konteksti dhe modifikimin e tij.

Konteksti PDP përdoret për të krijuar dhe lëshuar një lidhje virtuale të të dhënave midis një terminali të lidhur me MS dhe GGSN.

Më pas SGSN ruan të dhënat, të cilat përfshijnë:

ID e kontekstit PDP - Një indeks që përdoret për t'iu referuar një konteksti specifik PDP.

Lloji PDP. Është një lloj konteksti PDP. IPv4 aktualisht mbështetet.

Adresa e PDP-së. Kjo është adresa e terminalit celular. Kjo është ose një adresë IPv4, nëse pajtimtari e specifikon atë kur lidh një kontratë për ofrimin e shërbimeve të të dhënave të paketës, ose është një grup bosh kur përdor një mënyrë dinamike të caktimit të adresës.

Emri i pikës së hyrjes (APN). Ky është identifikuesi i rrjetit të rrjetit të jashtëm, për shembull: wap. *****

Cilësia e përcaktuar e shërbimit (QoS). Ky është një profil QoSu në të cilin një pajtimtar mund të abonohet.

Konteksti PDP duhet të jetë aktiv në SGSN përpara se çdo Njësi e të Dhënave të Paketave (PDU) të mund të dërgohet në MS ose të merret nga MS.

Kur SGSN merr një kërkesë për të zgjuar kontekstin PDP, ai kërkon funksionin e kontrollit të grantit. Kjo veçori kufizon numrin e regjistrimeve brenda një SGSN dhe kontrollon cilësinë brenda secilës zonë. Më pas SGSN kontrollon nëse pajtimtari i lejohet aksesi në një ISP specifik ose rrjet të dhënash të korporatës.

Bileta

Ky funksion i siguron operatorit informacion të mjaftueshëm për aktivitetet e pajtimtarit dhe lejon faturimin bazuar në sasinë e informacionit të transferuar (vëllimi i të dhënave të transmetuara, SMS), si dhe kohëzgjatja e transmetimit të të dhënave (koha e aktivizimit/regjistrimit, kohëzgjatja e gjendjes aktive të kontekstit të PDP).

Aftësitë e karikimit GPRS janë plotësisht në përputhje me specifikimet ETSI për S-CDR (SGSN), G-CDR (GGSN) dhe SMS CDR.

CDR përmban të gjitha fushat e kërkuara dhe fushat e mëposhtme opsionale:

S-CDR: Shenja e klasës MS, informacioni i zonës së rrugëtimit RA, kodi i zonës, ID-ja e celularit, informacioni i ndryshimit të SGSN gjatë një seance, informacioni diagnostikues, numri i sekuencës së raportit, ID-ja e nyjës.

G-CDR: flamuri dinamik i adresës, informacioni diagnostik, numri i sekuencës në raport, ID e nyjes.

Të gjitha CDR-të kanë ID në mënyrë që të jetë e mundur të renditen të gjitha CDR-të që i përkasin të njëjtit sesion MM dhe të lidhura me seancat përkatëse PDP, gjë që është e rëndësishme nga pikëpamja e faturimit. Kjo vlen për të gjitha CDR-të nga të gjitha nyjet GPRS.

CDR-të në nyjet GPRS fillimisht vendosen në buferin e përkohshëm të ruajtjes, në të cilin ruhen për rreth 15 minuta, pastaj shkruhen në hard disk. Kapaciteti i diskut të ruajtjes së të dhënave të faturimit llogaritet përafërsisht për të ruajtur të dhënat e faturimit ekuivalente me 72 orë.

Operatori mund të konfigurojë parametrat e mëposhtëm:

Destinacioni (për shembull, sistemi i faturimit);

Hapësira maksimale në disk për ruajtjen e CDR-ve;

Koha maksimale e ruajtjes së CDR;

Kohëmatësi i buferimit në memorien me akses të rastësishëm (RAM);

Sasia e buferimit në memorien me akses të rastësishëm (RAM);

Metoda e nxjerrjes së të dhënave.

Zgjedhja e GGSN

SGSN zgjedh GGSN (përfshirë serverin e aksesit) bazuar në Protokollin e të Dhënave të Paketave (PDP), Emrin e Pikës së Aksesit (APN) dhe të dhënat e konfigurimit. Ai përdor një Server Domain Name në rrjetin bazë për të vendosur identitetin e SGSN që shërben APN-në e kërkuar. Më pas SGSN ngre një tunel duke përdorur GPRS Tunneling Protocol (GTP) për të përgatitur GGSN për përpunim të mëtejshëm.

DIV_ADBLOCK192 ">

Më poshtë është një shembull i dërgimit të suksesshëm të një mesazhi SMS përmes kanaleve radio GPRS:

SMS-C përcakton se është e nevojshme të përcillet mesazhi te MS. SMS-C e përcjell këtë mesazh te SMS-GMSC. SMS-GMSC verifikon adresën e destinacionit dhe kërkon informacionin e rrugëzimit nga HLR për dërgimin e SMS. HLR transmeton mesazhin që rezulton, i cili mund të përfshijë informacion në lidhje me SGSN në të cilin ndodhet aktualisht MS, informacion rreth MSC, ose informacion për të dy nyjet. Nëse mesazhi që rezulton nuk përmban një SGSN, do të thotë që HLR është i vetëdijshëm se MS është jashtë rrezes së SGSN dhe nuk është i disponueshëm përmes atij SGSN. Nëse mesazhi që rezulton përmban numrin MSC, mesazhi SMS do të dërgohet në mënyrën tradicionale përmes rrjetit GSM. Nëse mesazhi që rezulton përmban një numër SGSN, SMS-GMSC do ta përcjellë SMS-në te SGSN. SGSN do të dërgojë SMS në MS dhe do të dërgojë mesazh në dërgimin e suksesshëm të mesazhit në SMS-C.

4.6 Gateway GPRS Node Support (GGSN)

GGSN ofron një ndërfaqe drejt rrjetit të jashtëm të të dhënave të paketës IP. GGSN ofron funksione aksesi për pajisje të jashtme si ruterat ISP dhe serverët RADIUS që ofrojnë funksione sigurie. Nga pikëpamja e rrjetit të jashtëm IP, GGSN vepron si një ruter për adresat IP të të gjithë pajtimtarëve të shërbyer nga rrjeti GPRS. Drejtimi i paketave në SGSN-në ​​e duhur dhe konvertimi i protokollit trajtohen gjithashtu nga GGSN.

4.7 Funksionet GGSN

GGSN kryen funksionet e mëposhtme brenda rrjetit GSPR:

- Lidhje rrjetiIP... GGSN mbështet lidhjet me rrjetet IP të jashtme duke përdorur një server aksesi. Serveri i aksesit përdor një server RADIUS për të caktuar adresat IP dinamike.

- Sigurimi i sigurisë së transmetimit të të dhënave mbi protokollIP. Ky funksion siguron transmetim të sigurt midis SGSN dhe GGSN (ndërfaqja Gi). Ky funksion është i nevojshëm kur lidhni pajtimtarët GPRS përmes rrjetit të tyre të korporatës (VPN). Ai gjithashtu rrit sigurinë e menaxhimit të trafikut midis nyjeve GPRS dhe sistemeve të kontrollit. Karakteristikat e sigurisë së Protokollit të Internetit (IP) lejojnë që të gjitha të dhënat e transmetuara të kodohen. Kjo mbron nga aksesi i paligjshëm dhe siguron garanci për konfidencialitetin e transmetimit të paketave të të dhënave, integritetin e të dhënave dhe vërtetimin e burimit të të dhënave. Mekanizmat e sigurisë bazohen në filtrimin, vërtetimin dhe enkriptimin në nivel IP. Për të ofruar një shkallë më të lartë sigurie për transmetimin përmes rrjetit bazë IP, ky funksion është i integruar në ruter si në SGSN ashtu edhe në GGSN (si dhe pajisjet e portës që veprojnë në kufijtë e rrjetit). Kjo zgjidhje përdor Opv4 IPSEC Authentication Header duke përdorur MD5 dhe Ngarkesa e Sigurisë së Enkapsuluar (ESP), e cila përdor modalitetin Amerikan të Shifrimit të Bllokut me Zinxhirë Standarde të Kriptimit të të Dhënave (DES-CBC). Sistemi është gjithashtu gati për futjen e algoritmeve të reja të kriptimit (për shembull, protokolli asimetrik i vërtetimit me çelësa publikë, etj.)

- Drejtimi. Drejtimi është një funksion i SGSN.

- Menaxhimi i sesionit. GGSN mbështet procedurat e kontrollit të sesionit (d.m.th. aktivizimi, çaktivizimi dhe modifikimi i një konteksti PDP). Menaxhimi i sesionit përshkruhet në seksionin "Funksionet SGSN. Menaxhimi i sesionit".

- Mbështet funksionin e karikimit. GGSN gjeneron gjithashtu një CDR për çdo MS të shërbyer. CDR përmban një skedar regjistri të stampuar me kohë për procedurat e menaxhimit të sesioneve në rastin e një regjimi tarifimi të bazuar në kohë dhe një skedar të bazuar në sasinë e informacionit të transferuar.

4.8 Kanalet logjike

Ekzistojnë rreth 10 lloje të kanaleve logjike të përcaktuara në sistemin GSM. Këto kanale përdoren për të transmetuar lloje të ndryshme informacioni. Për shembull, kanali i pagingut PCH përdoret për të transmetuar mesazhin e ziles dhe informacioni i sistemit transmetohet në kanalin e kontrollit të transmetimit BCCH. Për GPRS është përcaktuar një grup i ri kanalesh logjike. Shumica e tyre kanë emra të ngjashëm dhe që korrespondojnë me emrat e kanaleve në GSM. Prania e shkronjës "P" në emrin e shkurtuar të kanalit logjik, që do të thotë "Paketë" dhe qëndron përpara të gjitha shkronjave të tjera, tregon që ky është një kanal GPRS. Kështu, për shembull, kanali i paging në GPRS quhet PPCH - Packet Paging Channel.

Kanali i ri logjik i sistemit GPRS është PTCCH (Packet Timing advance Control Channel). Ky është kanali i njoftimit për vonesën kohore TA dhe kërkohet për të rregulluar këtë parametër. Në sistemin GSM, informacioni në lidhje me këtë parametër transmetohet përmes kanalit SACCH.

Grupet e qarkut me komutim të paketave (PS) mund të caktohen për të mbështetur GPRS. Kanalet e caktuara për GPRS për të shërbyer trafikun me origjinë nga një domen me ndërrim qarku (CSD) quhen PDCH. Këto PDCH do t'i përkasin domenit të ndërrimit të paketave (PSD). Për caktimin PDCH, përdoret një strukturë kornizë me shumë slot dhe një TCH i aftë për të mbështetur PS.

Në një qelizë, PDCH-të do të bashkëjetojnë me kanalet e trafikut CS. Përgjegjëse për caktimin e PDCH-ve është PCU Njësia e Kontrollit të Paketave.

Në PSD, PS të shumta mund të ndajnë të njëjtën PDCH. Një lidhje PS përkufizohet si një rrjedhë e bllokut kohor (TBF) që dërgohet në të dy drejtimet: lidhjen lart dhe zbritjen. Një MS mund të ketë dy TBF në të njëjtën kohë, njëra prej të cilave përdoret në drejtimin uplink dhe tjetra në drejtimin downlink.

Kur caktohen TBF, një ose më shumë PDCH rezervohen për MS. PDCH-të janë të vendosura në një koleksion PDCH të quajtur PSET dhe vetëm një PDCH në të njëjtin PSET mund të përdoret për një MS. Përpara rezervimit të kanalit, sistemi duhet të sigurojë që ka një ose më shumë PDCH falas në PSD.

4.9 Caktimi i kanaleve në sistemin GPRS

Kanali PBCCH, si kanali GSM BCCH, është një kanal kontrolli transmetimi dhe përdoret vetëm në sistemin e informacionit të të dhënave të paketave. Nëse operatori nuk cakton kanale PBCCH në sistem, sistemi i informacionit të të dhënave të paketës përdor kanalin BCCH për qëllimet e veta.

Ky kanal përbëhet nga kanale logjike të përdorura për sinjalizimin e përgjithshëm të kontrollit të kërkuar për transmetimin e të dhënave të paketave.

Ky kanal paging përdoret vetëm në drejtimin e lidhjes zbritëse. Përdoret për të transmetuar sinjalin e ziles në MS përpara fillimit të transmetimit të paketave. PPCH mund të përdoret në një grup kanalesh paging për të dy mënyrat e ndërrimit të paketave dhe qarkut. Përdorimi i kanalit PPCH për modalitetin e ndërrimit të qarkut është i mundur vetëm për terminalet GPRS të klasave A dhe B në një rrjet me modalitetin e funksionimit I.

PRACH - Kanali i aksesit të rastësishëm të paketave, i përdorur vetëm në drejtimin e lidhjes lart. PRACH përdoret nga MS për të inicuar transmetimin e lidhjes së sipërme për transmetimin e të dhënave ose sinjalizimit.

PAGCH - Kanali i Grantit të Aksesit të Paketave përdoret vetëm në drejtimin e lidhjes zbritëse në fazën e krijimit të lidhjes për të përcjellë informacion në lidhje me caktimin e burimit. Ai transmetohet në MS përpara fillimit të transmetimit të paketave.

PNCH - Kanali i njoftimit të paketave përdoret vetëm në drejtimin e lidhjes zbritëse. Ky kanal përdoret për të dërguar njoftim PTM-M (Point-to-Multipoin - Multicast) te grupi MS përpara transmetimit të paketës PTM-M. Për të monitoruar PNCH, duhet të caktohet DRX. Shërbimet DRX nuk janë të specifikuara për fazën 1 të GPRS.

PACCH - Kanali i kontrollit të lidhur me paketën mbart informacion sinjalizues të lidhur me një MS specifike. Informacioni i sinjalizimit përfshin, për shembull, njohjet dhe informacionin e kontrollit të fuqisë dalëse të terminalit. PACCH gjithashtu mbart mesazhe për caktimin ose ricaktimin e burimeve. Ky kanal ndan burimet me PDTCH-të e caktuara për një MS specifike. Përveç kësaj, një mesazh paging mund të dërgohet përmes këtij kanali te një MS në një gjendje të lidhur me CS që MS është përfshirë në modalitetin e transferimit të paketave.

PTCCH / U - Kanali i kontrollit të avancimit të kohës së paketës përdoret vetëm në drejtimin e lidhjes lart. Ky kanal përdoret për të transmetuar një shpërthim të aksesit të rastësishëm për të vlerësuar vonesën kohore të një MS në modalitetin e paketave.

PTCCH / D - Kanali i kontrollit të avancimit të kohës së paketës përdoret vetëm në drejtimin e lidhjes zbritëse. Ky kanal përdoret për të transmetuar informacione rreth përditësimit të avancimit të kohës për shumë MS. Një PTCCH/D ndahet me shumë PTCCH/U.

Ky kanal mbart pako të dhënash. Nëse sistemi funksionon në modalitetin PTM-M, ai caktohet përkohësisht në një MS në grup. Nëse sistemi funksionon në modalitetin me shumë slot, një MS mund të përdorë shumë PDTCH paralelisht për një seancë pakete. Të gjitha kanalet e trafikut të paketave janë me dy drejtime, duke bërë dallimin midis PDTCH / U për transmetimin e lidhjes lart dhe PDTCH / D për transmetimin e lidhjes së poshtme.

Kapitulli 5 - Sistemi komutues

Prezantimi

Sistemi komutues i radio komunikimit celular është paraqitur në Fig. 5.1

676 "style =" width: 506.9pt; border-collapse: collapse; border: asnjë ">

5.2. Qendra e ndërrimit celular / Regjistrimi i vizitorëve (MSC / VLR)

5.2.1 Funksionet MSC

MSC është nyja kryesore në sistemin GSM. Kjo nyje menaxhon të gjitha funksionet për trajtimin e thirrjeve hyrëse dhe dalëse ndërmjet MS-ve. Funksionet kryesore të kësaj nyje janë.

Kufijtë e distancës për lidhjet radio sigurohen nga shitësit me supozimin se nuk ka ndërhyrje fizike brenda zonës së parë Fresnel. Kufizimi absolut në diapazonin e komunikimit të kanaleve të radioreleit imponohet nga lakimi i tokës, shih fig. 7.15. Për frekuencat mbi 100 MHz, valët përhapen në një vijë të drejtë (Fig. 7.15.A) dhe, për rrjedhojë, mund të fokusohen. Për frekuencat e larta (HF) dhe UHF, toka thith valët, por HF karakterizohet nga reflektimi nga jonosfera (Fig. 7.15B) - kjo zgjeron shumë zonën e transmetimit (nganjëherë kryhen disa reflektime të njëpasnjëshme), por ky efekt është e paqëndrueshme dhe varet fuqishëm nga gjendja e jonosferës.

Oriz. 7.15.

Kur ndërtoni kanale të gjata radio-rele, duhet të instalohen përsëritës. Nëse antenat vendosen në kulla me lartësi 100 m, distanca midis përsëritësve mund të jetë 80-100 km. Kostoja e kompleksit të antenës është zakonisht proporcionale me kubin e diametrit të antenës.

Modeli i rrezatimit të një antene të drejtuar është paraqitur në Fig. 7.16 (shigjeta shënon drejtimin kryesor të rrezatimit). Ky diagram duhet të merret parasysh kur zgjidhni vendin e instalimit të antenës, veçanërisht kur përdorni një fuqi të lartë rrezatimi. Përndryshe, një nga lobet e rrezatimit mund të bjerë në vendet e banimit të përhershëm të njerëzve (për shembull, strehimi). Nisur nga këto rrethana, këshillohet që projektimi i kanaleve të tilla t'i besohet profesionistëve.

Oriz. 7.16.

Më 4 tetor 1957, sateliti i parë artificial i tokës u lëshua në BRSS, në 1961 Yu. A. Gagarin fluturoi në hapësirë, dhe së shpejti sateliti i parë i telekomunikacionit "Molniya" u hodh në orbitë - ky ishte fillimi i epokës së hapësirës. të komunikimeve. Kanali i parë satelitor në Federatën Ruse për internetin (Moskë-Hamburg) përdori satelitin gjeostacionar "Raduga" (1993). Antena standarde INTELSAT ka një diametër prej 30 m dhe një kënd rrezatimi prej 0,01 0. Kanalet satelitore përdorin brezat e frekuencave të renditura në tabelën 7.6.

Tabela 7.6. Brezat e frekuencës që përdoren për telekomunikimet satelitore

Gama	Lidhja zbritëse [GHz]	Lidhja lart [GHz]	Burimet e ndërhyrjeve
ME	3,7-4,2	5,925-6,425	Ndërhyrje në tokë
Ku	11,7-12,2	14,0-14,5	Shiu
Ka	17,7-21,7	27,5-30,5	Shiu

Transmetimi kryhet gjithmonë me një frekuencë më të lartë se marrja e sinjalit nga sateliti.

Gama nuk është ende "e populluar" shumë e dendur, përveç kësaj, për këtë varg satelitët mund të jenë 1 shkallë larg njëri-tjetrit. Ndjeshmëria ndaj rrëmujës së shiut mund të anashkalohet duke përdorur dy stacione pritëse tokësore të vendosura shumë larg njëri-tjetrit (uraganet janë të kufizuara në madhësi). Një satelit mund të ketë shumë antena të drejtuara në rajone të ndryshme të sipërfaqes së tokës. Madhësia e pikës "fletëzuese" të një antene të tillë në tokë mund të jetë disa qindra kilometra në madhësi. Një satelit i zakonshëm ka 12-20 transponderë (transmetues), secili prej të cilëve ka një gjerësi brezi prej 36-50 MHz, gjë që bën të mundur formimin e një rryme të dhënash prej 50 Mbit / s. Dy transponderë mund të përdorin polarizime të ndryshme sinjalesh ndërsa funksionojnë në të njëjtën frekuencë. Të tillë xhiros mjafton për të marrë 1600 kanale telefonike me cilësi të lartë (32 kbps). Satelitët modernë përdorin teknologjinë e transmetimit me hapje të ngushtë VSAT(Terminale me hapje shumë të vogël). Për këto antena, diametri i pikës "flakëruese" në sipërfaqen e tokës është afërsisht 250 km. Terminalet tokësore përdorin antena me një diametër prej 1 metër dhe një fuqi dalëse prej rreth 1 W. Në të njëjtën kohë, kanali në satelit ka një gjerësi bande prej 19.2 Kbps, dhe nga sateliti - më shumë se 512 Kbps. Direkt terminale të tillë nuk mund të punojnë me njëri-tjetrin nëpërmjet një sateliti telekomunikues. Për të zgjidhur këtë problem, përdoren antena tokësore të ndërmjetme me fitim të lartë, gjë që rrit ndjeshëm vonesën (dhe rrit koston e sistemit), shih Fig. 7.17.

Oriz. 7.17.

Për të krijuar kanale të përhershme telekomunikuese, përdoren satelitë gjeostacionarë, të varur mbi ekuator në një lartësi prej rreth 36,000 km.

Teorikisht, tre satelitë të tillë mund të sigurojnë komunikim për pothuajse të gjithë sipërfaqen e banuar të Tokës (shih Fig. 7.18).

Oriz. 7.18.

Në realitet, orbita gjeostacionare është e tejmbushur me satelitë të qëllimeve dhe kombësive të ndryshme. Zakonisht satelitët shënohen me gjatësinë gjeografike të vendeve mbi të cilat varen. Në nivelin aktual të zhvillimit të teknologjisë, është e paarsyeshme vendosja e satelitëve më afër se 2 0. Kështu, sot është e pamundur të vendosen më shumë se 360/2 = 180 satelitë gjeostacionarë.

Sistemi i satelitëve gjeostacionarë duket si një gjerdan i lidhur në një orbitë të padukshme. Një shkallë këndore për një orbitë të tillë korrespondon me ~ 600 km. Mund të duket se kjo është një distancë e madhe. Dendësia e satelitëve në orbitë është e pabarabartë - ka shumë prej tyre në gjatësinë e Evropës dhe Shteteve të Bashkuara, dhe ka pak mbi Oqeanin Paqësor, ata thjesht nuk janë të nevojshëm atje. Satelitët nuk zgjasin përgjithmonë, jetëgjatësia e tyre zakonisht nuk i kalon 10 vjet, ata dështojnë kryesisht jo për shkak të dështimeve të pajisjeve, por për shkak të mungesës së karburantit për të stabilizuar pozicionin e tyre në orbitë. Pas dështimit, satelitët mbeten në vend, duke u kthyer në mbeturina hapësinore. Tashmë ka shumë satelitë të tillë, dhe me kalimin e kohës do të ketë edhe më shumë prej tyre. Sigurisht, mund të supozohet se saktësia e lëshimit në orbitë do të bëhet më e lartë me kalimin e kohës dhe njerëzit do të mësojnë t'i lëshojnë ato me një saktësi prej 100 m. Kjo do të lejojë vendosjen e 500-1000 satelitëve në një manovra "niche"). Njerëzimi mund të krijojë kështu diçka të ngjashme me një unazë artificiale të Saturnit, e përbërë tërësisht nga satelitë të vdekur të telekomunikacionit. Nuk ka gjasa që të arrihet deri këtu, pasi do të gjendet një mënyrë për të hequr ose rivendosur satelitët jofunksionalë, megjithëse në mënyrë të pashmangshme kjo do të rrisë ndjeshëm koston e shërbimeve të sistemeve të tilla të komunikimit.

Për fat të mirë, satelitët që përdorin breza të ndryshëm frekuencash nuk konkurrojnë me njëri-tjetrin. Për këtë arsye, disa satelitë me frekuenca të ndryshme funksionimi mund të jenë në të njëjtin pozicion në orbitë. Në praktikë, një satelit gjeostacionar nuk qëndron ende, por lëviz përgjatë një trajektoreje që (kur shikohet nga Toka) ka formën e një numri 8. Madhësia këndore e kësaj figure tetë duhet të përshtatet në hapjen e punës të antenës, përndryshe antena duhet të ketë një servo drive që siguron gjurmimin automatik të satelitit ... Për shkak të problemeve të energjisë, një satelit telekomunikues nuk mund të sigurojë një nivel të lartë sinjali. Për këtë arsye, antena tokësore duhet të ketë një diametër të madh dhe pajisjet marrëse duhet të kenë një nivel të ulët zhurme. Kjo është veçanërisht e rëndësishme për rajonet veriore, në të cilat pozicioni këndor i satelitit mbi horizont nuk është i lartë (një problem real për gjerësitë mbi 70 0), dhe sinjali kalon nëpër një shtresë mjaft të trashë të atmosferës dhe dobësohet dukshëm. . Lidhjet satelitore mund të jenë me kosto efektive për zonat më shumë se 400-500 km larg njëra-tjetrës (duke supozuar se nuk ekzistojnë mjete të tjera). Zgjedhja e saktë e satelitit (gjatësia e tij) mund të zvogëlojë ndjeshëm koston e kanalit.

Numri i pozicioneve për vendosjen e satelitëve gjeostacionarë është i kufizuar. Kohët e fundit, është planifikuar të përdoren të ashtuquajturit satelitë me fluturim të ulët për telekomunikacion ( <1000 км; период обращения ~1 час ). Këta satelitë lëvizin në orbita eliptike dhe secili prej tyre individualisht nuk mund të garantojë një kanal të palëvizshëm, por në total, ky sistem ofron të gjithë gamën e shërbimeve (secili prej satelitëve funksionon në modalitetin "kujto dhe transmeto"). Për shkak të lartësisë së ulët të fluturimit, stacionet tokësore në këtë rast mund të kenë antena të vogla dhe kosto të ulët.

Ka disa mënyra në të cilat një sërë terminalesh tokësore funksionojnë me një satelit. Në këtë rast, mund të përdoret multipleksimi frekuenca (FDM), koha (TDM), CDMA (Code Division Multiple Access), ALOHA ose metoda e pyetjes.

Modeli i kërkesës supozon se formohen stacionet tokësore unazë logjike përgjatë së cilës lëviz shënuesi. Stacioni tokësor mund të fillojë transmetimin në satelit vetëm pasi të marrë këtë shënues.

Sistemi i thjeshtë ALOHA(i zhvilluar nga grupi i Norman Abramson në Universitetin e Hawait në vitet 1970) lejon çdo stacion të fillojë transmetimin sa herë që dëshiron. Një skemë e tillë çon në mënyrë të pashmangshme në përplasje përpjekjesh. Kjo është pjesërisht për shkak të faktit se pala transmetuese mëson për përplasjen vetëm pas ~ 270 msec. Mjafton që biti i fundit i paketës së një stacioni të përkojë me bitin e parë të stacionit tjetër, të dyja paketat do të humbasin dhe ato do të duhet të dërgohen përsëri. Pas përplasjes, stacioni pret për një kohë pseudo të rastësishme dhe riprovon transmetimin përsëri. Një algoritëm i tillë aksesi siguron një efikasitet të përdorimit të kanalit në nivelin 18%, gjë që është plotësisht e papranueshme për kanale kaq të shtrenjta si sateliti. Për këtë arsye, përdoret më shpesh versioni i domenit të sistemit ALOHA, i cili dyfishon efikasitetin (propozuar në 1972 nga Roberts). Afati kohor ndahet në intervale diskrete që korrespondojnë me kohën e transmetimit të një kornize.

Në këtë metodë, makina nuk mund të dërgojë një kornizë kur dëshiron. Një stacion tokësor (referencë) dërgon në mënyrë periodike një sinjal të veçantë që përdoret nga të gjithë pjesëmarrësit për sinkronizim. Nëse gjatësia e domenit të kohës është e barabartë, atëherë domeni i numëruar fillon në një moment në kohë në lidhje me sinjalin e mësipërm. Meqenëse orët e stacioneve të ndryshme funksionojnë ndryshe, risinkronizimi periodik është i nevojshëm. Një problem tjetër është përhapja e kohës së përhapjes së sinjalit për stacione të ndryshme. Faktori i përdorimit të kanalit për këtë algoritëm aksesi rezulton të jetë (ku është baza e logaritmit natyror). Një shifër jo shumë e madhe, por gjithsesi dy herë më e lartë se për algoritmin e zakonshëm ALOHA.

Metoda e shumëfishimit të frekuencës (FDM) është më i vjetri dhe më i përdoruri. Një transponder tipik 36 Mbps mund të përdoret për të gjeneruar 500 kanale PCM (Pulse Code Modulation) 64 kbps, secila prej të cilave funksionon në frekuencën e vet unike. Për të eliminuar interferencat, kanalet ngjitur duhet të jenë të ndara në frekuencë në një distancë të mjaftueshme nga njëri-tjetri. Përveç kësaj, është e nevojshme të kontrollohet niveli i sinjalit të transmetuar, pasi nëse fuqia e daljes është shumë e lartë, ndërhyrja mund të ndodhë në kanalin ngjitur. Nëse numri i stacioneve është i vogël dhe konstant, kanalet e frekuencës mund të ndahen përgjithmonë. Por me një numër të ndryshueshëm terminalesh ose me një luhatje të dukshme në ngarkesë, duhet të kaloni në një dinamikë Alokimi i burimeve.

Një nga mekanizmat e kësaj shpërndarjeje quhet SPADË, është përdorur në versionet e para të sistemeve të komunikimit të bazuara në INTELSAT. Çdo transponder SPADE përmban 794 kanale PCM simplex 64 kbps dhe një kanal sinjalizimi 128 kbps. Kanalet PCM përdoren në çifte për të siguruar komunikim të plotë dupleks. Në këtë rast, kanalet në rrjedhën e sipërme dhe të poshtme kanë një gjerësi bande prej 50 Mbit / s. Kanali i sinjalizimit është i ndarë në 50 domene prej 1 ms (128 bit). Çdo domen i përket një prej stacioneve tokësore, numri i të cilëve nuk i kalon 50. Kur stacioni është gati për të transmetuar, ai zgjedh rastësisht një kanal të papërdorur dhe shkruan numrin e këtij kanali në domenin e tij të ardhshëm 128-bit. Nëse dy ose më shumë stacione përpiqen të zënë të njëjtin kanal, ndodh një përplasje dhe ata do të duhet të provojnë përsëri më vonë.

Metoda e multipleksimit të kohës është e ngjashme me FDM dhe përdoret gjerësisht në praktikë. Sinkronizimi për domenet kërkohet gjithashtu këtu. Kjo bëhet, si në sistemin e domenit ALOHA, duke përdorur një stacion referimi. Caktimi i domeneve në stacionet tokësore mund të bëhet në mënyrë qendrore ose të decentralizuara... Konsideroni sistemin AKTET(Satellite e teknologjisë së avancuar të komunikimit). Sistemi ka 4 kanale të pavarura (TDM) prej 110 Mbit / s (dy lidhje lart dhe dy lidhje zbritëse). Secili prej kanaleve është i strukturuar si korniza 1 milisekonda, secili me 1728 domene kohore. Të gjitha domenet e përkohshme kanë një fushë të dhënash 64-bit, e cila bën të mundur zbatimin e një kanali zanor me një gjerësi bande 64 Kbps. Kontrolli i fushës së kohës për të minimizuar kohën për të lëvizur vektorin e rrezatimit satelitor kërkon njohuri për vendndodhjen gjeografike të stacioneve tokësore. Domenet e kohës kontrollohen nga një prej stacioneve tokësore ( MCS- Stacioni kryesor i kontrollit). Funksionimi i sistemit ACTS është një proces me tre hapa. Çdo hap merr 1 ms. Në hapin e parë, sateliti merr një kornizë dhe e ruan atë në një tampon me qeliza 1728. Në të dytin, kompjuteri në bord kopjon çdo rekord hyrës në buferin e daljes (ndoshta për një antenë të ndryshme). Së fundi, rekordi i daljes transmetohet në stacionin tokësor.

Në momentin fillestar, secilit stacion tokësor i caktohet një fushë kohore. Për të marrë një domen shtesë, për shembull, për të organizuar një kanal tjetër telefonik, stacioni dërgon një kërkesë MCS. Për këto qëllime, është ndarë një kanal i veçantë kontrolli me një kapacitet prej 13 kërkesash në sekondë. Ekzistojnë gjithashtu metoda dinamike të alokimit të burimeve në TDM (metodat e Crowser, Binder dhe Roberts).

Metoda CDMA (Code Division Multiple Access) është plotësisht e decentralizuar. Ashtu si metodat e tjera, ajo nuk është pa të meta. Së pari, kapaciteti i një kanali CDMA në prani të zhurmës dhe mungesës së koordinimit ndërmjet stacioneve është zakonisht më i ulët se në rastin e TDM. Së dyti, sistemi kërkon pajisje të shpejta dhe të shtrenjta.

Teknologjia e rrjeteve pa tela po zhvillohet mjaft shpejt. Këto rrjete janë kryesisht të përshtatshme për automjetet e lëvizshme. Projekti më premtues duket të jetë IEEE 802.11, i cili duhet të luajë të njëjtin rol integrues për rrjetet radio si 802.3 për Ethernet dhe 802.5 për Token Ring. 802.11 përdor të njëjtin algoritëm për zbutjen e aksesit dhe përplasjes si 802.3, por përdor valët e radios në vend të një kablli patch (Figura 7.19). Modemët e përdorur këtu mund të punojnë edhe në rrezen infra të kuqe, e cila është tërheqëse nëse të gjitha makinat janë të vendosura në një dhomë të përbashkët.

Oriz. 7.19.

Standardi 802.11 supozon funksionimin në një frekuencë prej 2.4-2.4835 GHz duke përdorur modulimin 4FSK / 2FSK