Лекции - Сети связи и системы коммутации. Сети связи и системы коммутации

• Название: Сети связи и системы коммутации
• Дата: 05.05.2022
• Размер: 5.1 Mb.
• Имя файла: Лекции - Сети связи и системы коммутации.doc
• Тип: Учебное пособие; #513034
• страница: 1 из 18

Федеральное агентство связи

ГОУ ВПО «Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

Уральский технический институт связи и информатики (филиал)

Букрина Е.В.


СЕТИ СВЯЗИ И СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ

Учебное пособие

Рекомендовано УМО по образованию в области телекоммуникаций в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, по специальностям 080502 – Экономика и управление на предприятии (по отраслям) и

210406 – Сети связи и системы коммутации

направления Телекоммуникации

Екатеринбург

2007

УДК 621.39

ББК 32.88-01


Рецензенты: д.т.н., профессор кафедры «Связь» ГОУ ВПО УРГУПС Неволин Д.Г.; начальник отдела технического развития департамента технического развития и систем управления ОАО «Уралсвязьинформ» Первушина М.В.
Букрина Е.В.

Сети связи и системы коммутации: Учебное пособие / Е.В. Букрина. - Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2007. – 186с.
Учебное пособие предназначено для изучения дисциплины «Сети связи и системы коммутации» для специальностей 080502 «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)» и 210406 «Сети связи и системы коммутации». В учебном пособии излагаются теоретические основы построения телекоммуникационных сетей, этапы и тенденции их развития. Рассмотрены основы автоматической коммутации, принципы построения аналоговых и современных цифровых систем коммутации. Представлен материал по системам сигнализации, способам организации аналогового и цифрового абонентского доступа, основам теории телетрафика и документальной электросвязи.


УДК 621.39

ББК 32.88-01

Кафедра автоматической электросвязи
© УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2007
© Е.В. Букрина, 2007



Содержание
Введение 5

1 Основы построения телекоммуникационных сетей 7

1.1 Понятие системы и сети связи 7

1.2 Этапы развития сетей и их классификация 9

1.3 Основные способы построения телекоммуникационных сетей связи 13

1.4 Эталонная модель взаимодействия открытых систем 14

1.5 Методы коммутации в телекоммуникационных сетях 18

1.6 Стандартизация в области телекоммуникаций 23

2 Общие принципы построения телефонных сетей 25

2.1 Общегосударственная система автоматической телефонной связи 25

2.2 Построение городских телефонных сетей (ГТС) 22

2.3 Перспективы развития ГТС 30

2.4 Построение сельских телефонных сетей (СТС) 32

2.5 Внутризоновые телефонные сети 33

2.6 Организация междугородной сети 35

3 Абонентский доступ 37

3.1 Оконечные устройства тракта телефонной передачи 37

3.2 Базовая структура сети абонентского доступа 42

4 Основы автоматической коммутации 46

4.1 Структура системы коммутации 46

4.2 Элементная база систем коммутации 47

4.3 Коммутационные поля 51

5 Аналоговые системы коммутации 59

5.1 Координатные АТС 59

5.2 Квазиэлектронные АТС 62

6 Цифровые системы коммутации 66

6.1 Функциональная архитектура ЦСК 66

6.2 Структура ЦСК 69

6.3 Оборудование доступа к ЦСК 71

6.4 Системы управления в ЦСК 74

6.5 Коммутационные поля ЦСК 80

6.6 Программное обеспечение ЦСК 84

6.7 Современные ЦСК 89

7 Системы сигнализации в телекоммуникациях 101

7.1 Классификация протоколов сигнализации 101

7.2 Абонентская сигнализация 102

7.3 Системы межстанционной сигнализации 105

7.4 Общеканальная система сигнализации ОКС№7 110

8 Основы теории телетрафика 115

8.1 Предмет и задачи теории телетрафика 115

8.2 Характеристики и свойства потоков вызовов 116

8.3 Характеристики систем обслуживания вызовов 119

8.4 Понятие телефонной нагрузки и ее виды 120

9 Сети подвижной связи 122

9.1 Характеристика сетей подвижной связи 122

9.2 Сотовые системы подвижной связи (ССПС) 123

10 Основы документальной электросвязи 131

10.1 Сети телеграфной связи 131

10.2 Принципы организации факсимильной связи 134

10.3 Система Видеотекст 137

10.4 Сети передачи данных 140

10.5 Интеграция услуг документальной электросвязи 146

11 Тенденции развития телекоммуникационных сетей 154

11.1 Цифровая сеть с интеграцией обслуживания 154

11.2 Интеллектуальная сеть 159

11.3 Конвергенция сетей 163

11.4 Концепция сетей связи следующего поколения (NGN) 164

11.5 Управление телекоммуникационными сетями 171

Список сокращений 178

Литература 180

Приложение 182
Введение
Современный этап развития мировой цивилизации характеризуется переходом от индустриального к постиндустриальному информационному обществу, предполагающему новые формы социальной и экономической деятельности, базирующихся на массовом использовании информационных и телекоммуникационных технологий.

Технологической основой информационного общества является Глобальная Информационная Инфраструктура (ГИИ), которая должна обеспечить возможность доступа к информационным ресурсам каждого жителя планеты, а также создать условия для формирования глобальной сетевой экономики. Для органичного вхождения России в ГИИ необходимо развитие собственной информационной инфраструктуры, что требует наличия в отрасли связи большого количества высококвалифицированных специалистов. Одно из главных мест среди них занимают выпускники вузов связи, получившие высшее образование по специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации», которые будут непосредственно осуществлять эксплуатацию и управление сетевым оборудованием.

Цель учебного пособия – ознакомить студентов с теоретическими основами, а также практическими принципами технической организации, функционирования и управления сетями связи и системами коммутации. Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки дипломированного специалиста по специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации».

Кроме того, представленный материал, может использоваться студентами всех форм обучения по специальностям: 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы» при изучении дисциплин «Сети связи и системы коммутации», «Цифровые системы коммутации и их программное обеспечение»; 080502 «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)» при изучении дисциплины «Сети связи и системы коммутации».

Учебное пособие составлено на основе сведений множества источников современной отечественной и зарубежной технической литературы, а также материалов лекций преподавателей ведущих вузов связи России. Содержит 11 глав и приложение. В состав каждой главы входит блок вопросов для самоконтроля. В первой главе излагаются основы построения телекоммуникационных сетей, этапы их развития и классификация, основные варианты построения и методы коммутации. Во второй главе рассматриваются способы построения телефонных сетей различных уровней: городских, сельских, внутризоновых, междугородных. В третьей главе рассматриваются вопросы организации сети абонентского доступа. В четвертой, пятой и шестой главах представлены основы автоматической коммутации, принципы построения аналоговых и современных цифровых систем коммутации. Седьмая глава посвящена изучению систем сигнализации в сетях связи. В восьмой главе даются основы теории телетрафика применительно к телефонным сетям. Принципам построения сетей сотовой связи посвящена девятая глава. В десятой главе представлен материал по документальной электросвязи. В одиннадцатой главе рассмотрены основные тенденции развития телекоммуникационных сетей, а также вопросы управления сетями.

В приложении к учебному пособию даны термины и определения общетехнических понятий в области телекоммуникаций, перечень основных видов служб телекоммуникационных сетей, а также список сокращений.
1 Основы построения телекоммуникационных сетей
1.1 Понятие системы и сети связи
Основу теории и техники электросвязи составляет передача на расстояние различного рода сообщений (информации). Под информацией понимают совокупность сведений о каких-либо предметах, событиях, процессах чьей-либо деятельности и т.д. Форма представления информации называется сообщением. Это может быть речь или музыка, рукописный или машинописный текст, чертежи, рисунки, телевизионное изображение.

Для передачи по каналам связи каждое сообщение преобразуется в электрический сигнал. Сигнал– физический процесс, отображающий передаваемое сообщение (физический носитель сообщения). Физическая величина изменением, которой обеспечивается отображение сообщений, называется информационным или представляющим параметром сигнала.

Перенос сообщений из одной точки пространства в другую осуществляет система электросвязи. Система электросвязи (телекоммуникационная система) – комплекс технических средств, обеспечивающий передачу сообщений от источника к получателю на расстояние (рисунок 1.1).

Система электросвязи в целом решает две задачи:

1. 
   доставка сообщений – функции системы электросвязи;
   
2. 
   формирование и распознавание сообщений – функции оконечного оборудования.
   

Трактом передачи называют совокупность приборов и линий, обеспечивающих передачу сообщений между пользователями.

Канал передачи (связи) – часть тракта передачи между двумя любыми точками. В канал передачи не входят оконечные устройства.


Рисунок 1.1 – Структурная схема системы электросвязи (телекоммуникационной системы)

Принцип передачи сигналов электросвязи показан на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Принцип передачи сигналов электросвязи
На входе и на выходе тракта передачи сообщений включаются оконечные устройства, обеспечивающие преобразование сообщений в электрические сигналы и обратное преобразование. Данные устройства называются первичными преобразователями и сформированные ими сигналы также называются первичными. Например, при передаче речи первичным преобразователем является микрофон, при передаче изображения – электронно-лучевая трубка, при передаче телеграммы – передающая часть телеграфного аппарата.

Источник сообщения формирует сообщение a(t), которое преобразуется в электрический сигнал s(t). В системе электросвязи происходят вторичные преобразования сигналов и они транспортируются в форме, отличной от первоначальной.

Сеть электросвязи (телекоммуникационная сеть) - совокупность линий (каналов) связи коммутационных станций, оконечных устройств, на определенной территории, обеспечивающая передачу и распределение сообщений (рисунок 1.3).