3

Введение

Связь - одна из наиболее динамично развивающихся отраслей

инфраструктуры современного общества. Этому способствуют постоянный рост

спроса на услуги связи и информацию, а также достижения научно-технического

прогресса в области электроники, волоконной оптики и вычислительной

техники. В настоящее время во многих странах ведется интенсивное внедрение

сотовых сетей подвижной связи (СПС), сетей персонального радиовызова и

систем спутниковой связи.

Использование современной технологии позволяет обеспечить абонентам

таких сетей высокое качество речевых сообщений, надежность и

конфиденциальность связи, миниатюрность радиотелефонов, защиту от

несанкционированного доступа в сеть.

Современные средства телекоммуникаций в сочетании с

информационными технологиями формируют предпосылки новой экономики и

связанные с нею общественные отношения, а высокий уровень развития сферы

телекоммуникаций стал одним из ключевых факторов успешного социально-

экономического развития многих стран. Массовое внедрение информационно-

коммуникационных технологий на основе прямых связей без участия

посредников способствует свободе перемещения информации и нематериальных

активов и создает значительные преимущества в общественном развитии.

Цели и задачи дисциплины «Основы телекоммуникаций»:

В результате освоения дисциплины «Основы телекоммуникаций»

обучающийся должен знать:

- классификацию и состав Единой сети электросвязи РФ;

- сущность модели взаимодействия открытых систем;

- общие характеристики и принципы построения систем подвижной связи;

- виды и услуги сетей документальной электросвязи;

- принципы построения сетей звукового и телевизионного вещания;

- сети следующего поколения (NGN): архитектура, услуги.

4

1 ОПИСАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Пособие по теме «Основы телекоммуникаций»

Разработанное мной электронное справочное пособие создано для

использования его в процессе обучения по специальности 210723 Сети связи и

системы коммутации по дисциплине «Основы телекоммуникаций». Пособие

посвящено изучению архитектуры и структуры Единой сети электросвязи

Российской Федерации (ЕСЭ РФ), сети подвижной связи, документальной

электросвязи и передачи данных, звукового и телевизионного вещания, сетям

следующего поколения NGN.

Электронное справочное пособие содержит следующие главы:

Введение

1.2 Архитектура и структура ЕСЭ РФ.

1.3 Модель взаимодействия открытых систем (OSI).

1.4 Построение вторичных сетей связи.

1.5 Сети подвижной связи

1.6 Сети документальной электросвязи.

1.7 Сети звукового и телевизионного вещания.

1.8 Сети следующего поколения

Электронное справочное пособие может быть размещено в сети Internet,

локальной вычислительной сети нашего колледжа, что делает его

общедоступными для пользователей сети.

К дипломной работе разработаны тестовые задания, которые помогут

оценить уровень знаний студентов по данным темам.

1.2 Архитектура и структура ЕСЭ РФ

Основой электросвязи Российской Федерации является Единая сеть

электросвязи (ЕСЭ) РФ, обеспечивающая предоставление услуг электросвязи

пользователям на территории России.

ЕСЭ РФ - сеть электросвязи, состоящая из расположенных на территории

Российской Федерации сетей связи следующих категорий: сетей общего

5

пользования (ОП), выделенных сетей, технологических сетей, сетей связи

специального назначения и других сетей передачи информации при помощи

электромагнитных систем.

Электросвязь — разновидность связи, способ передачи информации с

помощью электромагнитных сигналов, например, по проводам, волоконно-

оптическому кабелю или по радио.

Сеть связи – совокупность технических средств и среды распространения,

обеспечивающих передачу и распределение информации от многих источников

ко многим получателям.

Сети связи, построенные на основе средств электросвязи, называются

телекоммуникационными сетями. Передача информации производится

многоканальными системами передачи, распределение – коммутационными

станциями. На рисунке 1 представлена структурная схема

телекоммуникационной системы.

Рисунок 1 - Структурная схема телекоммуникационной системы

По функциональному принципу сети ЕСЭ разделяются на транспортные

сети и сети доступа.

Транспортной является та часть сети связи, которая выполняет функции

переноса (транспортирования) потоков сообщений от их источников из одной

сети доступа получателям сообщений другой сети доступа.

Сетью доступа сети связи является та ее часть, которая связывает источник

(приемник) сообщений с узлом доступа, являющимся граничным между сетью

доступа и транспортной сетью.

По способам организации каналов в сети ЕСЭ разделяются на первичные и

вторичные. На рисунке 2 представлена архитектура ЕСЭ РФ.

6

Первичные сети ЕСЭ РФ предназначены для организации и предоставления

во вторичные сети типовых сетевых трактов, типовых каналов передачи и

типовых физических цепей. На основе типовых трактов, типовых каналов

передачи и типовых физических цепей первичных сетей ЕСЭ РФ с помощью

узлов и станций коммутации организуются различные вторичные сети для

транспортировки, коммутации и распределения сигналов в службах

электросвязи.

Рисунок 2 - Архитектура ЕСЭ РФ

На рисунке 3 представлена структурная схема первичной сети.

Рисунок 3 – Структурная схема первичной сети

На базе вторичных сетей организуются системы электросвязи,

представляющие собой комплекс технических средств, осуществляющих

электросвязь определенного вида и включающие в себя соответствующую

вторичную сеть и подсистемы нумерации, сигнализации, учета стоимости и

расчетов с абонентами, технического обслуживания и управления. Система

электросвязи может включать несколько служб электросвязи и несколько сетей

электросвязи.

7

Служба электросвязи представляет собой организационно-техническую

структуру на базе сети связи, обеспечивающую обслуживание связью

пользователей с целью удовлетворения их в определенном наборе услуг

электросвязи.

Все сети и службы ЕСЭ РФ управляются соответствующими системами

управления, обеспечивающими выполнение службами и системами связи

определенных требований в части их устойчивого функционирования.

По территориальному делению сети ЕСЭ РФ разделяются на

международные, междугородные, зоновые и местные (городские и сельские).

Международные сети связи - сети электросвязи технологически

сопряженные с сетями связи других государств.

Междугородные (магистральные) сети связи - технологически сопряженные

сети электросвязи, образуемые между центром Российской Федерации и

центрами субъектов Федерации, а также центрами субъектов Федерации между

собой.

Зоновые (региональные) сети связи - технологически сопряженные сети

электросвязи, образуемые в пределах территории одного субъекта Федерации.

Местные сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи,

образуемые в пределах административной или определенной по иному принципу

территории, не относящиеся к региональным сетям связи.

Междугородняя, зоновые и часть местных цифровых наложенных

первичных сетей являются основой транспортной цифровой сети связи России.

Местные первичные сети на участке «местный узел - оконечное устройство» в

соответствии с новой терминологией являются сетью доступа. На рисунке 4

представлена структура ЕСЭ РФ

8

Рисунок 4 - Структура ЕСЭ

В структуру ЕСЭ РФ входят следующие системы электросвязи ОП: телефонной

связи, телеграфной связи, факсимильной связи, передачи газет, передачи

данных, распределения программ звукового вещания, распределения программ

телевизионного вещания.

Прогрессы интеграции конвергенции связи и средств информатизации

будет способствовать превращению телекоммуникационных сетей в

инфокоммуникационные сети.

1.3. Модель взаимодействия открытых систем

Открытой системой - Open Sistem Interconnect (OSI) - называют систему,

которая выполняет все функции взаимодействия по обмену сообщениями в сети,

сгруппированные в соответствии с эталонной моделью открытых систем.

Модель разработана Международной организацией стандартов (МОС) -

International Standart Organization (ISO), а саму модель сокращенно называют

ЭМВОС. Эталонная модель OSI является семиуровневой концептуальной

моделью. Каждый уровень выполняет определенные сетевые функции.

Каждый уровень является настолько самодостаточным, что задачи любого

уровня могут выполняться независимо. Это позволяет вносить изменения в

работу одного уровня, не влияя на работу других уровней. На рисунке 5

приведена эталонная модель открытых систем

9

а) б)

Рисунок 5 – а) эталонная модель ВОС/OSI; б) описание уровней

Физический уровень описывает физические свойства (например,

электромеханические характеристики) среды и сигналов,

переносящихинформацию. Это физические характеристики кабелей и разъемов,

уровни напряжений и электрического сопротивления и т.д

Канальный уровень обеспечивает перенос данных по физической среде.

Сетевой уровень обеспечивает подключение и маршрутизацию между

двумя узлами сети. Сетевой уровень предоставляет транспортному уровню

услуги с установленим соединения.

Транспортный уровень предоставляет услуги, аналогично услугам сетевого

уровня. Надежность гарантируют лишь некоторые реализации сетевых уровней,

потому ее относят к числу функций, выполняемых транспортным уровнем.

Транспортный уровень должен существовать хотя бы потому, что иногда все три

нижних уровня (физический, канальный и сетевой) предоставляет оператор

услуг связи.

Сеансовый уровень обеспечивает установление и разрыв сеансов, и

управление. Сеанс – это логическое соединение между двумя конечными

пунктами.

Представительный уровень позволяет двум стекам протоколов

«договариваться» о синтаксисе (представлении) передаваемых друг другу

данных. Поскольку гарантий одинакового представления информации нет, то

этот уровень при необходимости переводит данные из одного вида в другой.

Прикладной уровень – высший в модели. На этом уровне выполняться

конкретне приложения, которые пользуются услугами представительного уровня

10

(и косвенно – всехостальных). Это может бать обмен электронной почтой,

пересылка файлов и любое другое сетевое приложение.

Стек протоколов

Стек OSI (ВОС) – это набор конкретных спецификаций протоколов. Стек

OSI полностью соответствует модели OSI, он включает спецификации для всех

7ми уровней модели OSI. На рисунке 6 приведен стек протоколов.

ПРИКЛАДНОЙ УРОВЕНЬ SMTP (Simple Mail

Transfer Protocol), FTP (File

Transfer Protocol), X.400

ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

СЕАНСОВЫ УРОВЕНЬ

ТРАНСПОРТНЫЙ УРОВЕНЬ TCP AND UDP

СЕТЕВОЙ УРОВЕНЬ IP, ICMP, ARP

КАНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ Ethernet, ISDN, X.25

ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

Рисунок 6 – Стек протоколов

На физическом и канальном уровнях используются следующие протоколы:

Ethernet - пакетная технология передачи данных преимущественно

локальных компьютерных сетей;

ISND(англ.IntegratedServicesDigitalNetwork) - цифровая сеть с интеграцией

служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными;

Х.25 -. предназначалось для организации WAN на основе телефонных сетей

с линиями с достаточно высокой частотой ошибок, поэтому содержит развитые

механизмы коррекции ошибок. Ориентирован на работу с установлением

соединений.

На сетевом уровне используются протоколы:

IP – протокол сети интернет, относится к маршрутизируемым протоколам;

ICMP -  для передачи сообщений об ошибках и других исключительных

ситуациях, возникших при передаче данных;

ARP - протокол определения адреса;

На транспортном уровне используются протоколы:

TCP -предназначенный для управления передачей данных в сетях и

подсетях TCP/IP;

Некоммутируемая сеть ЕСЭ

Коммутируемая сеть ЕСЭ

Узел коммутации пакетов

Узел коммутаци

и сообщений

Узел коммутации каналов

Коммутационная станция

ВТОРИЧНАЯ

СЕТЬ ЕСЭ

Система управления

вторичной сети

11

UDP – с помощью этого протокола компьютерные приложения могут

посылать сообщения (в данном случае называемые датаграммами) другим

хостам по IP-сети без необходимости предварительного сообщения для

установки специальных каналов передачи или путей данных;

А на сеансовом, представительном и прикладном уровнях используются

протоколы:

SMTP - предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP;

FTP - стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по

TCP-сетям (например, Интернет). FTP часто используется для загрузки сетевых

страниц и других документов с частного устройства разработки на открытые

сервера хостинга;

Х.400 - протокол, представляет собой набор рекомендаций по построению

системы передачи электронных сообщений, не зависящей от используемых на

сервере и клиенте операционных систем и аппаратных средств.

1.4 Построение вторичных сетей связи

Вторичные сети обеспечивают транспортировку, коммутацию и

распределение сигналов в службах электросвязи. Эти сети снабжают

соответствующие службы электросвязи коммутируемыми и некоммутируемыми

каналами связи. Структура вторичной сети представлена на рисунке 7.

В состав вторичных сетей входят: оконечные абонентские устройства,

абонентские линии (АЛ), коммутационные устройства и каналы, выделенные из

первичной сети для организации данной вторичной сети.

Во вторичных сетях существуют виды коммутации: коммутация каналов,

пакетов и сообщений

12

Рисунок 7 - Структура вторичной сети

Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного

физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных

участков для прямой передачи данных между узлами.

Коммутация пакетов это разбиение сообщения на «пакеты», которые

передаются отдельно. Разница между сообщением и пакетом: размер пакета

ограничен.

Коммутация сообщений построена по принципу полного переприема

сообщений в узле коммутации и обязательного соблюдения форматов

сообщений. Процесс маршрутизации сообщения, поиска и соединения цепей

собственно и является коммутацией сообщений

Вторичные сети делятся на сельскую (СТС), городскую (ГТС) и междугороднюю

(МТС) сети.

Принцип построения ГТС.

Городские телефонные сети (ГТС) являются составной частью Единой сети

электросвязи (ЕСЭ) РФ и предназначены для удовлетворения потребностей

населения, учреждений, организаций и предприятий города в передаче

телефонных и нетелефонных сообщений, к которым относятся передача

факсимильных сообщений, передача данных (в том числе Интернет) и других

сообщений по нормам, предъявляемым к телефонным сетям.

ГТС представляют собой совокупность технических и программных средств

и реализуют соответствующие функции телефонной сети, цифровой сети с

интеграцией служб (ЦСИС/ISDN), сети общеканальной сигнализации, сети

синхронизации, интеллектуальной сети (IN), региональной сети подвижной

связи (СПС), сети управления телекоммуникациями (TMN).

В зависимости от выполняемых функций станции городских телефонных

сетей классифицируются по типам:

13

Опорные станции (ОПС), обеспечивающие исходящую, местную и

междугородную связь абонентам данной ОПС и включенных в нее подстанций.

Транзитные станции (ТС), которые обеспечивают коммутацию транзитной

нагрузки. В ТС включаются соединительные линии от ОПС, ОПТС, УПАТС, ТС

и АМТС. Транзитные станции могут выполнять функции как отдельных, так и

совмещенных узлов:

Опорно-транзитные станции (ОПТС), выполняющие функции опорной и

транзитной станций одновременно;

Простейшей традиционной телефонной сетью является нерайонированная

ГТС. На этой сети устанавливается одна АТС, в которую включаются все

абоненты с помощью абонентских линий. Емкость такой сети не превышает 8-10

тыс. номеров. При емкости, превышающей 8-10 тыс. номеров, применяется

районирование ГТС. Территория города делится на телефонные районы, в

каждом из которых сооружается районная АТС (РАТС), обслуживающая

телефонной связью всех абонентов района.

Районирование ГТС предлагает децентрализацию станционного

оборудования, заключающуюся в приближении АТС к абонентам, в результате

чего сокращается длина абонентских линий и затраты на них. Вместе с тем

районирование ГТС, снижая затраты на абонентские линий, создает

дополнительные затраты на соединительные линии и станционные сооружения,

так как вместо одной АТС устанавливается несколько РАТС, связанных

соединительными линиями.

На рисунке 8 представлена схема построения районированной ГТС без

узлов, а на рисунке 9 представлена схема построение районированной ГТС с

УВС.

14

Рисунок 8 - Построение районированной ГТС без узлов.

Рисунок 9 - Построение районированной ГТС с УВС

УВС – узел входящих сообщений, используется в крупных областных

центрах, при емкости сети связи 80 тысяч и больше номеров. Сеть делится на

узловые районы (УР), в каждом районе может находиться до 10 станций и один

УВС. Максимальная емкость сети — 800 тыс. номеров. Внутри узлового района

АТС связаны по принципу «каждая с каждой». Для соединения со станциями

другого узлового района все пучки исходящих соединительных линий

включаются в УВС другого узлового района.

ГТС с узлами входящих (УВС) и исходящих сообщений (УИС), нумерация

семизначная. Организуются крупные телефонные узлы, в каждом из которых

имеется по одному УВС и УИС. Соединение между АТС разных телефонных

узлов осуществляется через «собственный» УИС и УВС другого телефонного

узла. Максимальная емкость сети — 8 млн номеров.

Цифровые ГТС

Принципы построения цифровых телефонных сетей на современном этапе

определяются техническими параметрами коммутационного оборудования,

систем передачи и экономической целесообразностью.

Цифровые станции должны подключаться к сетям в соответствии со

следующими правилами: связи между цифровыми ОПС, ОПС-АМТС должны

осуществляться преимущественно через цифровые узлы, но возможны и прямые

связи; цифровая телефонная сеть, «наложенная» на существующую аналоговую

с УВС или УИС и УВС представляет собой один или несколько цифровых

узловых районов; для связи от существующих аналоговых АТС к цифровым в

15

цифровых узловых районах должны устанавливаться цифровые узлы входящих

сообщений (УВСЭ); оборудование цифровых УВС одновременно может

выполнять функции узлов исходящих и входящих сообщений (УИВС). Такая

электронная транзитная станция обозначается ТСЭ; при связи между цифровыми

станциями должны использоваться цифровые каналы системы передачи PDH,

SDH с установкой на стороне аналоговых АТС оборудования аналого-цифрового

преобразования; между вновь устанавливаемыми цифровыми станциями и уже

находящимися в эксплуатации должно быть обеспечено согласование систем

сигнализации; между вновь устанавливаемыми цифровыми станциями должна

использоваться сигнализация ОКС №7.

Заключительный этап модернизации ГТС предполагает включение в IP-сеть

мультисервисных коммутаторов доступа МКД (МКД 1,2,3), представляющие

собой Softswitch класса 5, соответствующее коммутационное оборудование

функционирующие на уровне местных станций.

На рисунке 10 представлен переход от аналоговой ГТС к цифровой

УПАТС-1

УПАТС-2

ПСЭ-1

УПАТС-3

ПСЭ-2

MUX-1

ОПТС-2

ПСЭ-3

ПСЭ-4

УПАТС-4

ПСЭ-5

Зона прямого питания

а) б)

Рисунок 10 - а) структура цифровой ГТС; б) заключительный этап

модернизации ГТС без узлов.

Абонентов будет обслуживать мультисервисные абонентские

концентраторы (МАК). Между МАК все виды информации предаются в виде IP

пакетов, соединениями управляют МДК.

Все МДК связаны между собой. АМТС заменяется магистральным

коммутатором (МК). Информационный трафик (речь, данные, видео) в форма IP

пакетов передается через МК. Сеть IP при внутризоновой, междугородней или

международной связи передает пакеты через МК.

16

Принцип построения СТС

Сельская телефонная сеть (СТС) предназначена для обеспечения

телефонной связью сельскохозяйственных предприятий и населения сельского

района, включая районный центр. Телефонная сеть каждого района строится как

единая сеть общего пользования. Эта сеть представляет абонентам связь в

пределах своего района и выход на междугородную сеть страны.

На СТС имеются следующие виды телефонных станций: центральные (ЦС),

узловые (УС) и оконечные (ОС). ЦС располагается в районном центре и является

АТС города, служащего районным центром и является транзитным узлом для

СТС района, т.к. через нее проходят соединения других АТС района между

собой. ОС на СТС размещаются в сельских населенных пунктах.

При наличии на СТС только ЦС и нескольких ОС построение сети будет

радиальным или одноступенчатым. В этом случае все ОС непосредственно

включены в ЦС, что дает возможность абонентам ОС получать связь с

абонентами ЦС, а через АМТС с абонентами других районов своей области,

других областей страны и при необходимости выход за пределы страны. При

наличии УС на СТС построение сети называется радиально-узловым или

двухступенчатым.

При наличии на сети района большого взаимного тяготения между двумя

ОС или ОС и УС, между ними организуются так называемые поперечные связи

(обозначены пунктирными линиями). Применение поперечных связей

разгружает ЦС и СЛ к ней от излишней транзитной нагрузки, но требует

дополнительный СЛ и поэтому вопрос о применении поперечных связей

решается для каждой СТС в отдельности.

Нумерация абонентских линий на СТС может быть закрытой и открытой.

При закрытой нумерации для вызова абонента всегда набирается постоянный

пятизначный номер независимо от вида соединения. При открытой нумерации

вызов абонента внутри станции осуществляется набором сокращенного номера,

который в зависимости от емкости и типа АТС может быть двух-, трех- или

четырехзначным. Открытая нумерация. Различают два вида открытой

нумерации: с индексом выхода и без индекса выхода.

ОС

ОС

ОС

УС

ОС

УС

ЦС

ОС

ОС

17

Открытая нумерация с индексом выхода. Внутристанционные соединения

осуществляются набором сокращенных номеров, например трехзначных, а при

вызове абонента другой станции необходимо сначала набрать специальный знак

– индекс внешней связи, а затем пятизначный номер вызываемой абонентской

линии. Индекс внешней связи обязательно должен отличаться от первых знаков

внутристанционных сокращенных номеров. Использование такого принципа

ограничивает номерную емкость СТС. Открытая нумерация без индекса выхода.

Чтобы отличить внутристанционные соединения от межстанционных, для

последних вводят дополнительную цифру (обычно 9), которую набирают перед

началом набора номера для выхода на межстанционную связь и называют

индексом выхода. На рисунке 12 изображена схема построения

комбинированной СТС.

Рисунок 11 - Комбинированное построение СТС

Внедрение цифровых АТС при демонтаже бывшей ЦС

При отсутствии возможности четырехпроводного транзита и организации

нового направления связи с установкой цифровой ЦС бывшая ЦС должна быть

демонтирована, а существовавшие УС и ОС переключены на новую цифровую

ЦС. Допускается включение отдельных цифровых ОС на аналоговой СТС, но в

этом случае они не входят в цифровую наложенную сеть до соответствующих

переключений в перспективе. Для создания сети в самом райцентре максимально

должны быть использованы выносные подстанции, концентраторы и

мультиплексоры цифровой АТС. Подстанции и концентраторы могут быть

использованы в качестве оконечных станций, если имеют замыкание

внутристанционного трафика.

18

Рисунок 12 - Внедрение цифровых АТС на сельских телефонных сетях

при демонтаже бывшей ЦС

Принцип построения междугородней телефонной сети

Автоматически коммутируемая междугородная телефонная сеть

предназначена для установления соединения между АМТС различных зоновых

телефонных сетей и включает АМТС, узлы автоматической коммутации УАК,

пучки телефонных каналов, связывающие станции и узлы между собой.

Автоматические междугородние телефонные станции являются оконечными

станциями междугородной телефонной сети. На УАК устанавливаются только

транзитные соединения.

Вся территория страны разделена на транзитные территории, каждая из

которых имеет УАК. Все УАК соединяются между собой по способу «каждый с

каждым» пучками каналов достаточной мощности (не менее 36-48 каналов).

Самый длинный путь по числу коммутируемых участков между АМТС

(АМТС-УАК-УАК-АМТС) называется путем последнего выбора ППВ. На

рисунке показана схема построения МТС.

19

Рисунок 14 – Схема построения МТС

Кроме путей последнего выбора на междугородной телефонной сети при

наличии достаточного телефонного тяготения организуются пути высокого

использования каналов.

План нумерации

В основу плана нумерации положен принцип зоновой нумерации. Ранее в

рамках ЕСЭ связи страны под зоной понималась часть территории страны, в

которой абоненты имели единую нумерацию. Это зоны сетей интеллектуальных

услуг, зоны, выделенные для подключения технологического оборудования

(проверки каналов и оборудования сигнализации), подвижные сети. Зоне

присваивается трехзначный код. Для географических зон он обозначается ABC.

Для негеографических зон он обозначается DEF – он формируется на базе

корпоративной сети (услуги). Например, операторы: мегафон – 920, теле-2 - 952.

Географические зоны, связаны с местами концентрации абонентов. Это города,

районы и территориальные образования. Зоны имеют трехзначный код, который

не зависит от места, где набирается этот исходящий номер.

Зоновый номер имеет следующую структуру – авххххх, где

ав – внутризоновый код;

ххххх – абонентский номер на местной телефонной сети;

При автоматической междугородной телефонной связи абонент должен

набрать – 8-ABCaвххххх, где

8 – индекс выхода к АМТС (префикс национальный).

авххххх – зоновый номер;

ABC –код географической зоновой нумерации

Международный номер для абонента России имеет следующую структуру -

αABCaвххххх, где

α – международный код, который присвоен национальной телефонной сети

России (α=7).

В дальнейшем на сети предполагается изменение индекса выхода на АМТС

«8» на цифру «0», а так же замена службы 01,0х на номер 1UV и создание

службы спасения по номеру 112,справочные службы по номеру 118-188,190-198.

20

Выход на международную сеть будет осуществляться набором цифр 00. На

рисунке 15 представлена схема нумерации.

Рисунок 15 – Схема нумерации

1.5. Сети подвижной связи

В настоящее время доминирующее положение на рынке подвижной

радиосвязи занимают: профессиональные (частные) системы подвижной связи;

системы беспроводных телефонов; системы персонального радиовызова;

системы сотовой связи общего пользования.

- Профессиональные системы подвижной радиосвязи исторически

появились первыми. Системы, обеспечивающие взаимодействие с телефонными

сетями общего пользования получили название частных, а не обеспечивающие

такого взаимодействия профессиональных.

- Системы беспроводных телефонов (CT – CordlessTelephony) общего

пользования - это системы передачи, осуществляющие связь между абонентами

по радиоканалу и телефонным линиям связи через АТС. Иногда эти устройства

называют радиоудлинителями телефонных линий. Беспроводной телефон - это

мобильная телефонная связь, но с ограниченной подвижностью абонентов,

причем ограничения относятся как к дальности (десятой - сотни метров), так и к

скорости передвижения (скорость пешехода). Он рассчитан на применение в

первую очередь внутри помещений, при малых расстояниях, при малых

задержках сигнала и при весьма сложных прохождениях сигнала.

21

- Системы персонального радиовызова или пейджинговые системы -это

системы мобильной связи, обеспечивающие одностороннюю беспроводную

передачу информации пределах обслуживаемой зоны из центра системы на

миниатюрные абонентские приемники (пейджеры).

- Свое название системы сотовой связи (СПС) получили в соответствии с

сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания

делится на ячейки (соты) шестиугольной формы. Под сотой понимают зону

обслуживания одной базовой станцией (БС), находящейся в центре каждой

ячейки и обслуживающей все подвижные станции (ПС - абонентские

радиотелефоны), так как антенна с круговой диаграммой направленности будет

покрывать почти всю площадь шестиугольной ячейки. В сотовых сетях

радиосвязь БС с абонентской ПС осуществляется в пределах малой рабочей

зоны, что позволяет многократно использовать одни и те же частоты в зоне

обслуживания. Типовые значения радиуса соты R = 2 - 35 км, это - макросоты.

Микросоты (радиус - сотни метров), в которых базовые станции берут на себя

нагрузку от медленно передвигающихся абонентов, и пикосоты (R0= 10-60 м) -

используются в городах с высокой плотностью населения и в закрытых зонах.

Соты группируются в кластеры. В одном кластере находится несколько

базовых станций, работающих в неповторяющихся диапазонах частот. Радиус

ячейки зависит от мощности передатчика и определяется разработчиком в

процессе проектирования. С уменьшением радиуса ячейки возрастает

количество базовых станций. Чем меньше радиус, тем чаще можно повторно

использовать частоты, уже задействованные в других сотах.

Рисунок 16 – Построение 9 – элементного кластера

22

D - расстояние между базовыми станциями, использующими одни и те же

рабочие частоты. На рисунке 16 представлена построение 9ти-элементного

кластера

Поколение сетей

В эволюционном развитии СПС можно выделить три поколениях: первое -

аналоговые системы; второе - цифровые системы; третье - универсальные

системы мобильной связи.

1G – первое поколение

Все первые системы связи были аналоговыми. Основной недостаток

аналоговых систем — относительно низкая ёмкость, являющаяся прямым

следствием недостаточно рационального использования выделенной полосы

частот при частотном разделении каналов.

2G – второе поколение

Их основным отличием от сетей первого поколения стал цифровой способ

передачи информации, благодаря чему появилась, любимая многими, услуга

обмена короткими текстовыми сообщениями (SMS). С развитием и

распространением Интернет, для мобильных устройств сетей 2G, был разработан

WAP – протокол беспроводного доступа к ресурсам глобальной сети Интернет

непосредственно с мобильных телефонов. Сети 2,5G используют те же

стандарты мобильной связи, что и сети 2G, но к имеющимся возможностям

добавилась поддержка технологий пакетной передачи данных – GPRS в сетях

GSM, 1xRTT в сетях CDMA, EDGE в сетях GSM и TDMA. Использование

пакетной передачи данных позволило увеличить скорость обмена информацией

при работе с сетью Интернет с мобильного устройств до 384 кбит/с, вместо 9,6

кбит/с у 2G-сетей.

3G – третье поколение

Под мобильной сетью третьего поколения понимается интегрированная

мобильная сеть, которая обеспечивает: для неподвижных абонентов скорость

обмена информацией не менее 2048 кбит/с, для абонентов, движущихся со

скоростью не более 3 км/ч – 384 кбит/с, для абонентов, перемещающихся со

скоростью не более 120 км/ч – 144 кбит/с. При глобальном спутниковом

23

покрытии сети 3G должны обеспечивать скорость обмена не менее 64 кбит/с.

Такие высокие скорости обмена информацией позволяют в корне пересмотреть

понятия о мобильной связи и обеспечить новые возможности – видеозвонки,

высокоскоростной доступ к сети Интернет с мобильных устройств, реализовать

различные мультимедийные сервисы. По концепции развития сетей 3G основной

доход операторов сотовой связи в сетях третьего поколения будет не от

предоставления услуг связи, а от использования абонентами дополнительных

сервисов.

4G – четвертое поколение

Технологии, претендующие на роль 4G:

LTE - Long Term Evolution - долговременное развитие, которое обладает

повышенной ёмкостью, более лучшим применением частного спектра и

минимальным временем задержек.

TD-LTE - Дуплексная передача с мультиплексированием во времени,

технология построения сетей беспроводной связи поколения, следующего за 3G,

на базе IP-технологий, отличающаяся высокими скоростями передачи данных.

Mobile WiMAX- это технология высокоскоростной беспроводной

передачи данных, которая в настоящее время нашла широкое распространение в

качестве способа предоставления широкополосного абонентского доступа.

UMB - широкополосных мобильных сетей

HSPA+ - высокоскоростная пакетная передача данных — технология

беспроводной широкополосной радиосвязи, использующая пакетную передачу

данных и являющаяся надстройкой к мобильным сетям.

В настоящее время запущены сети WiMAX и LTE. Стандарт WiMAX не

все относят к 4G, так как он не интегрирован с сетями предыдущих поколений

таких как 3G и 2G, а также из-за того, что в сети WiMAX сами операторы не

предоставляют традиционные услуги связи, такие как голосовые звонки и SMS,

хотя и пользование ими возможно при использовании различных VoIP сервисов.

IMT разрешил сетям HSPA+ называться 4G, т.к. они обеспечивают

соответствующие скорости.

Цифровая сотовая связь стандарта GSM

24

GSM— глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с

разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). GSM относится к

сетям второго поколения. Сотовые телефоны выпускаются для 4 диапазонов

частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц

GSM обеспечивает поддержку следующих услуг: услуги передачи данных

(синхронный и асинхронный обмен данными, в том числе пакетная передача

данных — gprs); передача речевой информации; передача коротких сообщений

(sms); передача факсимильных сообщений;

Дополнительные (необязательные к предоставлению) услуги: определение

вызывающего номера и ограничение такого определения; безусловная и

условная переадресация вызова на другой номер; ожидание и удержание вызова;

конференц-связь (одновременная речевая связь между тремя и более

подвижными станциями); запрет на определённые пользователем услуги

(международные звонки, роуминговые звонки и др.); голосовая почта.

GSM 1800

Особенности: максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов

стандарта GSM-1800 - 1Вт ( для сравнения у GSM900 - 2Вт). Большее время

непрерывной работы без подзарядки аккумулятора и снижение

неблагоприятного воздействия на потребителя. Высокая защита от

подслушивания и нелегального использования номера. Высокая емкость сети,

что важно для крупных городов.

На рисунке 17 представлена характеристика стандарта GSM

900/1800МГц.

Характеристики GSM-900 GSM-1800

Частоты передачи MS и приёма BTS, МГц 890 — 915 1710 — 1785

Частоты приёма MS и передачи BTS, МГц 935 — 960 1805 — 1880

Дуплексный разнос частот приёма и передачи, МГц 45 95

Количество частотных каналов связи с шириной 1

канала связи в 200 кГц124 374

Ширина полосы канала связи, кГц 200 200

Рисунок 17 – Характеристика стандарта GSM 900/1800 МГц

25

Структура GSM

Система GSM состоит из трёх основных подсистем: подсистема базовых

станций (BSS — Base Station Subsystem); подсистема коммутации; центр

технического обслуживания (OMC — Operation and Maintenance Centre).

В отдельный класс оборудования GSM выделены терминальные устройства

— подвижные станции (MS — MobileStation), также известные как мобильные

(сотовые) телефоны.Структурная схема GSM приведена на рисунке 18.

Подсистема базовых станций

BSS состоит из собственно базовых станций (BTS — BaseTransceiverStation)

и контроллеров базовых станций (BSC — BaseStationController). Область,

накрываемая сетью GSM, разбита на соты шестиугольной формы. Диаметр

каждой шестиугольной ячейки может быть разным — от 400 м до 50 км.

Максимальный теоретический радиус ячейки составляет 120 км, что

обусловлено ограниченной возможностью системы синхронизации к

компенсации времени задержки сигнала.

Рисунок 18 – Структурная схема GSM

Каждая ячейка покрывается одной BTS, при этом ячейки частично

перекрывают друг друга, тем самым сохраняется возможность передачи

обслуживания MS при перемещении её из одной соты в другую без разрыва

соединения. Операция передачи обслуживания мобильного телефона (MS) от

одной базовой станции к другой в момент перехода мобильного телефона

границы досягаемости текущей базовой станции во время разговора, или GPRS-

26

сессии называется техническим термином «Handover». Сигнал от каждой

станции распространяется, покрывая площадь в виде круга, но при пересечении

получаются правильные шестиугольники. Каждая база имеет шесть соседних в

связи с тем, что в задачи планирования размещения станций входила такая, как

минимизация зон перекрывания сигнала от каждой станции.

Базовая станция (BTS) обеспечивает приём/передачу сигнала между MS и

контроллером базовых станций. BTS является автономной и строится по

модульному принципу. Направленные антенны базовых станций могут

располагаться на вышках, крышах зданий и т. д.

Контроллер базовых станций (BSC) контролирует соединения между BTS и

подсистемой коммутации. В его полномочия также входит управление

очерёдностью соединений, скоростью передачи данных, распределение

радиоканалов, сбор статистики, контроль различных радиоизмерений,

назначение и управление процедурой Handover.

Подсистема коммутации

SSS состоит из нижеследующих компонентов.

Центр коммутации (MSC — Mobile Switching Centre)

MSC контролирует определённую географическую зону с расположенными

на ней BTS и BSC. Осуществляет установку соединения к абоненту и от него

внутри сети GSM, обеспечивает интерфейс между GSM и ТфОП, другими

сетями радиосвязи, сетями передачи данных. Также выполняет функции

маршрутизации вызовов, управление вызовами, эстафетной передачи

обслуживания при перемещении MS из одной ячейки в другую. После

завершения вызова MSC обрабатывает данные по нему и передаёт их в центр

расчётов для формирования счета за предоставленные услуги, собирает

статистические данные. MSC также постоянно следит за положением MS,

используя данные из HLR и VLR, что необходимо для быстрого нахождения и

установления соединения с MS в случае её вызова.

Домашний регистр местоположения (HLR — HomeLocationRegistry)

содержит базу данных абонентов, приписанных к нему. Здесь содержится

информация о предоставляемых данному абоненту услугах, информация о

27

состоянии каждого абонента, необходимая в случае его вызова, а также

Международный Идентификатор Мобильного Абонента (IMSI —

InternationalMobileSubscriberIdentity), который используется для аутентификации

абонента (при помощи AUC). Каждый абонент приписан к одному HLR. К

данным HLR имеют доступ все MSC и VLR в данной GSM-сети, а в случае

межсетевого роуминга — и MSC других сетей.

Гостевой регистр местоположения (VLR — VisitorLocationRegistry)

обеспечивает мониторинг передвижения MS из одной зоны в другую и содержит

базу данных о перемещающихся абонентах, находящихся в данный момент в

этой зоне, в том числе абонентах других систем GSM — так называемых

роумерах. Данные об абоненте удаляются из VLR в том случае, если абонент

переместился в другую зону. Такая схема позволяет сократить количество

запросов на HLR данного абонента и, следовательно, время обслуживания

вызова.

Регистр идентификации оборудования (EIR — EquipmentIdentificationReg-

istry) содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MS

по IMEI (InternationalMobileEquipmentIdentity). Формирует три списка: белый

(допущен к использованию), серый (некоторые проблемы с идентификацией MS)

и чёрный (MS, запрещённые к применению).

Центр аутентификации (AUC — AuthentificationCentre) - здесь производится

аутентификация абонента, а точнее — SIM (SubscriberIdentityModule). Доступ к

сети разрешается только после прохождения SIM процедуры проверки

подлинности, в процессе которой с AUC на MS приходит случайное число

RAND, после чего на AUC и MS параллельно происходит шифрование числа

RAND ключом Ki для данной SIM при помощи специального алгоритма. Затем с

MS и AUC на MSC возвращаются «подписанные отклики» — SRES

(SignedResponse), являющиеся результатом данного шифрования. На MSC

отклики сравниваются, и в случае их совпадения аутентификация считается

успешной.

Подсистема технического обслуживания (Operations and Maintenance Centre)

обеспечивает контроль качества работы и управление всей сетью. Обрабатывает

28

аварийные сигналы, при которых требуется вмешательство персонала.

Обеспечивает проверку состояния сети, возможность прохождения вызова.

Производит обновление программного обеспечения на всех элементах сети и ряд

других функций.

1.6. Сети документальной электросвязи

Сети документальной электросвязи предназначены для передачи до-

кументальных сообщений и данных, электронной почты по сетям электросвязи.

В состав служб документальной электросвязи входят следующие службы:

телеграфные, передачи данных, передачи газет, службы передачи факсимильных

сообщений, телематические службы, службы доступа к информационным

ресурсам.

Сети телеграфной связи

Сети телеграфной связи (СТГС) - это совокупность телеграфных станций

коммутации (СК), размещаемых в узлах связи, оконечных телеграфных

установок в оконечных пунктах (ОП), а также телеграфных каналов связи,

организованных на базе каналов передачи первичной сети.

Любой буквенно-цифровой текст является дискретным: независимо от

содержания его можно выразить конечным, сравнительно небольшим набором

символов — букв, цифр, знаков препинания. Составные элементы систем

рассчитывают на передачу определённого, заранее заданного количества

отличающихся друг от друга сочетаний элементарных сигналов. Каждому

такому сочетанию, называемому кодовой комбинацией, однозначно

соответствует какая-либо буква или цифра. Применяются двоичные сигналы, то

есть сигналы, которые могут принимать одно из двух возможных значений. Это

даёт максимальную защищенность сигналов от действия помех в линии или

канале, а также обеспечивает простоту реализации устройств.

Телеграфная сеть России состоит из следующих коммутируемых сетей:

СТГС-ОП - сеть телеграфной связи общего пользования, предназначенная

для обмена телеграфными сообщениями, принятыми в городских отделениях

связи, районных узлах связи, телеграфных узлах для доставки населению,

организациям, предприятиям.

29

СТГС -АТ - сеть телеграфной связи абонентского телеграфирования,

предназначена для обмена телеграфными сообщениями и организации

телеграфных переговоров между оконечными установками абонентов этой сети.

Оконечные телеграфные аппараты устанавливаются непосредственно на

предприятиях, в учреждениях и связь осуществляется по соединительным

линиям через узлы коммутации.

СТГС-ТX (Телекс) - сеть телеграфной связи международного абонентского

телеграфирования, предназначена для обмена телеграфными сообщениями и

обеспечения документальной связью абонентов, передающих сообщения в

другие страны.

Гентекс - международная сеть телеграфной связи общего пользования.

Службы факсимильной связи

Факсимильная связь (ФС) - вид ДЭС, предназначенный для передачи,

неподвижных изображений (рисунков, чертежей, фотографий, текстов, газетных

полос и т.д.) по каналам электрической связи.

Структурная схема факсимильной связи представлена на рисунке 19

Передаваемое изображение - оригинал - разбивается на элементарные

площадки. Яркость этих площадок при отражении (или пропускании)

падающего на них светового потока преобразуется в электрические импульсы,

которые в определенной последовательности передаются по каналу связи. На

приеме эти электрические сигналы в той же последовательности преобразуются

в соответствующие элементы изображения на каком-либо носителе записи. В

результате получается копия изображения (факсимиле). Любое изображение

можно рассматривать как совокупность большого числа элементов, способных в

различной степени отражать падающий на них свет.

30

Рисунок 19 – Структурная схема факсимильного аппарата

Образование элементарных площадок (растр-элементов) происходит за счет

перемещения по поверхности изображения светового луча, создаваемого

светооптической системой. Процесс перемещения луча называется разверткой, в

результате действия которой изображение разбивается на строки. Отраженный

световой поток попадает на фотоэлектрический преобразователь, выходной,

электрический сигнал которого повторяет форму входного светового сигнала.

Узлы передающей аппаратуры, обеспечивающие развертку изображения и

фотоэлектрическое преобразование, объединяются в группу анализирующих

устройств.

В приемном аппарате осуществляется обратное преобразование переданных

электрических сигналов в той же последовательности, что и на передаче.

Соответствующие электрические (или преобразованные световые) сигналы

вызывают окрашивание элементарных площадок на поверхности носителя

записи. В результате записанное построчно изображение - копия переданного.

Совокупность устройств, осуществляющих эти преобразования, объединяется в

группу синтезирующих устройств.

Сети передачи данных

Сети передачи данных представляют собой систему распределенных на

некоторой территории и связанных между собой вычислительных машин - ЭВМ

- компьютеров) - средств обработки информации (данных). В сети

осуществляется обмен межмашинной информацией, а также передается

дополнительно к ней текстовая, цифровая, графическая и речевая информация.

31

Современные сети передачи данных или компьютерные сети используются

в управлении, для автоматизации технологических процессов, обработки

учрежденческой информации, в медицине и для других их видов сетевого

сервиса: финансовые операции, прием заказов, получение справок, электронная

почта с двусторонним обменом сообщениями и многое др.

Существует классификация компьютерных сетей по группе признаков; по

территориальным признакам; по ведомственной принадлежности каналов; по

скорости передачи; по типу среды передачи.

По территориальному признаку сети ПД могут быть локальными,

региональными, глобальными.

Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 км2;

Региональные - расположенные на территории города, области, края;

Глобальные - на территории государства или группы государств. В России

крупнейшими глобальными компьютерными сетями считаются "Спринт-сеть" -

современное название Инфотел, сети Роснет и Роспак, а также сети RELСОМ,

Іntегnеt.

По ведомственной принадлежности каналов различают ведомственные и

государственные. Ведомственные принадлежат одной организации и

располагаются на ее территории - локальные сети предприятия, корпоративные

сети одной компании, расположенной на территории города, области, страны

или государства. Государственные сети - сети, используемые в государственных

структурах.

По скорости передачи информации сети ПД делятся на низкоскоростные до

10 Мбит/с, среднескоростные до 100 Мбит/с и высокоскоростные выше 100

Мбит/с.

Службы сети передачи данных

Службы сети передачи данных предназначены для предоставления

пользователям определенного набора услуг по ПД. Для передачи данных

организовано два вида служб: службы ПД; телематические службы.

Службы ПД являются службами переноса информации и служат базой для

организации телематических служб.

32

Телематические службы предназначены для непосредственной связи

пользователь-пользователь, а также позволяют абонентам получать доступ к

информационным ресурсам. Абоненты могут оперативно знакомиться с

новостями коммерческой информации, получать справочную информацию по

запросу, имеют возможность распространения своей информации среди других

абонентов посредством услуги «Доска объявлений», получать электронную

почту за считанные минуты и многое др.

Среди основных телематических служб можно выделить следующие:

телекс;передача письменной корреспонденции между пользователями и с

помощью оконечной установки по СПД; телетекст - передача циркулярных

сообщений в составе ТВ сигнала; телефакс предоставляет комплекс услуг

абонентам или службам передаче документов факсимильным способом;

видеотекс - позволяет с помощью стандартных процедур получения информации

из баз данных, актуальную справочную информацию как по телефонной сети,

так и сетям передачи данных с коммутацией пакетов; электронная почта - набор

аппаратных и программных средств, позволяющих передавать информацию от

одной оконечной установки к другой в виде факсимильного сообщения, текста и

получать в таком виде, в каком она была введена без необходимости

одновременного участия в сеансе связи отправителя и получателя сообщения.

Сообщение хранится в цифровом виде в электронных почтовых ящиках и может

быть извлечено по мере надобности; голосовая почта дает возможность

абонентам телефонной сети посылать голосовые сообщения на «абонентский

телефонный ящик», позвонить по номеру коллективного пользования.

Оставленное голосовое сообщение хранится в цифровом виде в «абонентском

телефонном ящике».

1.7. Сети звукового и телевизионного вещания

Вещанием называют организацию и передачу с помощи средств

электрической связи различных вещательных программ. Различают звуковое

(ЗВ) и телевизионное (ТВ) вешание. Вещательной программой называют

33

определенную последовательность различных сообщений во времени (новости,

концерт, репортаж и др.). Отдельную, законченную в тематическом отношении

часть программы называют передачей.

Телевизионное вещание

Цель телевизионного вещания — дать возможность людям видеть главные

события дня: знакомиться с достижениями в области науки, техники, культуры.

Для выполнения этой задачи в нашей стране формируется несколько программ,

которые доводятся до зрителей с помощью соответствующих технических

средств. Передающая сеть телевизионного вещания представлена на рисунке 20.

Передающая сеть состоит из телецентров (ТЦ), работающих совместно с

радиотелевизионными передающими станциями (РТПС), ТВ ретрансляторов

(ТР) и технических средств передачи ТВ сигналов на большие расстояния.

Телецентры (ТЦ) представляют собой комплексы радиотехнической

аппаратуры, помещений и служб, необходимых для создания ТВ программ.

Рисунок 20 - Передающая сеть телевизионного вещания

С телецентров сформированные ТВ сигналы непосредственно передаются

на телевизионные радио передающие станции (РТПС), где происходит

формирование радиочастотного сигнала и излучение радиоволн, несущих

информацию об изображении объекта, его звуковом сопровождении. Основным

назначением ТВ ретрансляторов (ТР) является обеспечение более равномерного

покрытие густонаселенной территории ТВ вещанием. ТВ ретрансляторы

34

используются вне зоны уверенного приема основной мощности РТПС и внутри

зоны в местах, в которых по географическим причинам сигнал основной станции

ослаблен и не обеспечивает удовлетворительного качества приема. На ТР

устанавливаются передатчики мощностью до 1 кВт и более 1 кВт. Ретрансляция

может осуществляться через спутниковые приемные антенны. ТВ передающие

станции и РТПС большой мощности имеют радиус действия обычно 50-70 км, а

ретрансляторы малой мощности – 10 – 20 км.

Сеть подачи программ ТВ образует самостоятельную вторичную

некоммутируемую сеть ЕСЭ РФ, которая содержит магистральную сеть

телевизионных каналов для подачи центральных программ на передающие

телевизионные станции республиканских, областных (краевых) центров и

внутриобластные телевизионные ретрансляторы, а также зоновые сети для

подачи программ ТВ от областного центра на ретрансляторы области.

Для организации каналов сети подачи программ ТВ используются

коаксиальные кабельные линии, магистральные и зоновые радиорелейные

линии, спутниковые линии связи, оптические линии

Технология IPTV (англ. InternetProtocolTelevision) (IP-TV, IP-телевидение)

— цифровое телевидение в сетях передачи данных по протоколу IP, новое

поколение телевидения.

Главным достоинством IPTV является интерактивность и возможность

предоставления пользователям широкого набора дополнительных услуг,

связанных с потреблением контента(VideoonDemand (VoD), TVoIP, TimeShifted

TV, NetworkPersonalVideoRecorder, ElectronicProgramGuide,

NearVideoonDemand). Возможности протокола IP позволяют предоставлять не

только видео-услуги, но и гораздо более широкий пакет услуг, в том числе

интерактивных и интегрированных.

Цифровое телевидение

Цифровое телевидение – область телевидения, в которой операции

обработки, записи и передачи телевизионного сигнала связаны с его

преобразованием в цифровую форму. преимущества перехода к цифровой форме

представления и передачи телевизионных сигналов.

35

Основное требование у передаче телевизионных сигналов сводится к

обеспечению минимальных искажений. Однако в процессе формирования и

записи сигналов телевизионных программ, а также при передаче по линиям

связи методами и средствами, используемыми в аналоговом телевидении,

телевизионный сигнал подвергается искажениям, которые накапливаются с

увеличением числа обработок и переприемов. Особенно сильно эти искажения

проявляются при компоновки программ, осуществляемой путем электронного

монтажа видеозаписей на магнитной ленте. При многократной перезаписи

фрагментов программ, неизбежной во время монтажа, происходит существенное

ухудшение качества аналоговых сигналов.

Звуковое вещание

Система звукового вещания представляет собой комплекс технических

средств, с помощью которых обеспечивается доведение подготовленных

программ до слушателей. В систему ЗВ входят: источники программ (студии,

аппаратные записи и воспроизведения программ, трансляционные пункты); сеть

подачи вещательных программ (соединительные линии, междугородные каналы

вещания) — вторичная сеть ЕСЭ РФ; сеть передающих радиовещательных

станций (РВС); приемные сети (радиовещательные приемники, абонентские

устройства проводного вещания — громкоговорители).

Передача программ звукового вещания осуществляется с помощью

технических средств радио- и проводного вещания. На рисунке 21 приведены

составные части системы звукового вещания

Для обеспечения односторонней радиосвязи в пункте, из которого ведется

передача сигналов, размещают радиопередающее устройство, содержащее

радиопередатчик РПер и передающую антенну АПЕР, а пункте, в котором

ведется прием сигналов - радиоприемное устройство, содержащее приемную

антенну АПР и радиоприемник РПр.Антенны подключаются к

приемопередающему оборудованию при помощи фидерных трактов Ф. Для

двухстороннего обмена сигналами нужно иметь два комплекта оборудования.

Двухсторонняя радиосвязь может быть симплексной или дуплексной.

36

.

Рисунок 21 - Составные части системы звукового вещания

При симплексной радиосвязи передача и прием ведутся поочередно.

Радиопередатчики в конечных пунктах в этом случае могут работать на

одинаковой частоте, на эту же частоту настроены и радиоприемники.

Радиопередатчик включается только на время передачи.

При дуплексной радиосвязи передача осуществляется одновременно с

приемом. Для связи должны быть выделены две разные частоты для передачи в

разных направлениях. Радиопередатчики и радиоприемники абонентов

включены в течение всего сеанса связи

1.8. Сети следующего поколения

NGN (англ. NextGenerationNetwork или NewGenerationNetworks — сети

следующего или нового поколения) — это мультисервисные сети связи, ядром

которых являются опорные IP-сети, поддерживающие полную или частичную

интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа. Реализует принцип

конвергенции услуг электросвязи.

Основное отличие сетей следующего поколения от традиционных сетей в

том, что вся информация, циркулирующая в сети, разбита на две составляющие.

Это сигнальная информация, обеспечивающая коммутацию абонентов и

предоставление услуг, и непосредственно пользовательские данные, содержащие

полезную нагрузку, предназначенную абоненту (голос, видео, данные). Пути

прохождения сигнальных сообщений и пользовательской нагрузки могут не

совпадать.

Структура современнойNGN: транспортная сеть и сеть доступа

37

Сеть NGN состоит из транспортной сети и сети доступа. Структура

NGN приведена на рисунке 22.

Рисунок 22 – Структура современной сети NGN

Транспортная сеть обеспечивает передачу трафика с помощью различных

технологий. Наиболее популярные технологии транспортных сетей: SDH

( теперь уже NGSDH), ATM, MPLS/IP,FrameRelay, WDM, магистральный

Ethernet (например,10 GigabitEthernet). Транспортная сеть является развитием

первичной сети при переходе от коммутации каналов к коммутации пакетов и

является каркасом современной сети NGN. Она определяет собой средство для

соединения пользователей и приложений.

В сети могут присутствовать как соединения «точка-точка», что может

трактоваться как канал, так и соединения «точка - многоточка» и даже

«многоточка - многоточка», что нельзя уже рассматривать как канал;

«виртуальные трубы» могут быть симметричными и ассиметричными по объему

передаваемого трафика; допускается также режим однонаправленной передачи

(симплексный канал).

В отличие от сетей доступа, которые разворачиваются «по месту»,

транспортная сеть строиться запланировано, в соответствии со стратегией

развития оператора. Одна из возможных точек зрения на транспортную

технологию состоит в том, чтобы понять, насколько эффективно она может

собрать трафик широкополосного доступа. Отсюда следует зеркальный взгляд

на технологию транспортных сетей собранный сетями доступа трафик.

Технология NGN модифицировала механизм работы сети. Услуги передачи

данных приобрели некоторую специфику. Они в меньшей степени

38

ориентированы на связь между пользователями, а в большей степени – на связь

между пользователем и некоторыми информационными ресурсами. Очень часто

даже связь между пользователями происходит через информационный ресурс.

Поэтому в первую очередь для NGN характерны не симметричные связи

«клиент-клиент» (часто их называют соединениями peer-to-peer), а сугубо

асимметричные связи «клиент-сервер», что привело к появлению целого класса

ассиметричных решений в современных сетях NGN (ADSL,Wi-Fi, WiMAX,PON

и пр.).

2 ОХРАНА ТРУДА

Организация рабочего места с использованием компьютерной техники

Требования безопасности перед началом работы

39

Перед началом работы с устройствами ПЭВМ, при отключенном

электропитании, пользователь обязан убедиться путем внешнего    осмотра:

- в наличии и исправности  защитного заземления;

- в исправности кабельных соединений, проводов, вилок, розеток и в их

правильном подключении к электрической сети. Все вилки сетевых кабелей

устройств ПЭВМ должны иметь исправные заземляющие контакты, которые

обеспечивают надежное соединение устройства с заземляющими контактами

электрической розетки.

Запрещается эксплуатация устройств ПЭВМ с неисправными  (оголенные

проводники, следы обугливания) сетевыми соединительными кабелями и

подключение их к неисправным розеткам; в том, что все защитные крышки,

кожухи и корпуса установлены на своих местах; в надежном подсоединении

зажима ввода экранного фильтра видеомонитора к заземленному корпусу

системного блока.

Во избежание перегрева устройств ПЭВМ и выхода их из строя или

возгорания, бумаги, папки и прочую документацию не следует класть на корпуса

монитора, процессора.

Включение устройств ПЭВМ должно производиться в следующем порядке:

вставить в розетки электросети вилки силовых кабелей питания устройств

ПЭВМ; включить блоки бесперебойного питания  устройств ПЭВМ (если

таковые имеются в составе устройств ПЭВМ); включить питание системного

блока ПЭВМ; включить питание видеомонитора и других устройств ПЭВМ.

Требования безопасности во время работы

Для защиты от вредных влияний включенного видеомонитора на

организм  пользователя ПЭВМ необходимо соблюдать следующие требования:

на рабочем месте располагаться от экрана до глаз на расстоянии не менее  600-

700 мм; использовать экранные фильтры типа "Полная защита"; соблюдать

рациональный режим труда и отдыха в течение рабочего дня в зависимости от

вида и категории трудовой деятельности.

Во время работы с ПЭВМ во избежание несчастных случаев должны

соблюдаться  следующие требования по охране труда: включать и отключать

40

разъемы соединительных кабелей устройств только при выключенном

напряжении сети; не вскрывать крышки, кожухи и защитные экраны устройств,

это могут делать только  специалисты, обслуживающие устройства; не искать и

не устранять неисправности в электросети, для этих целей следует обратиться к

соответствующему специалисту; не оставлять ПЭВМ включенной без

наблюдения.

Особую осторожность следует соблюдать  в обращении с видеомонитором,

т.к.  он имеет стеклянный кинескоп и  при ударах может повредиться сам и

нанести повреждения работающему на ПЭВМ.

Во время работы печатающих устройств   (принтеры, АЦПУ) не

допускается поправлять перекошенные бумагу, картридж (красящую ленту). Для

их исправления необходимо предварительно остановить работу устройства.

Во избежание выхода из строя устройств ПЭВМ, выключать их

электропитание  разрешается не ранее, чем через 30 секунд после его включения.

Во время грозы все устройства ПЭВМ должны быть выключены.

Во избежание выхода из строя устройств ПЭВМ не следует допускать их

частых включений и отключений в течение рабочего дня.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

В аварийных ситуациях необходимо остановить работу на ПЭВМ и

сообщить руководству.

Необходимые действия при аварийных ситуациях: при возникновении

посторонних шумов в устройстве ПЭВМ, появление запаха дыма, гари

отключить электропитание и вызвать  специалиста по обслуживанию ПЭВМ;

при возникновении возгорания отключить общий рубильник сети

электропитания, немедленно вызвать пожарную охрану и приступить к

ликвидации пожара; при поражении электрическим током отключить общий

рубильник сети электропитания устройств ПЭВМ, или освободить

пострадавшего от воздействия электрического тока путем отключения

электропитания устройства или иным способом; оказать первую помощь

пострадавшему в следующей последовательности:

41

оценить  состояние пострадавшего, определить характер и тяжесть травмы,

наибольшую угрозу для жизни пострадавшего и последовательности мер по его

спасению (восстановить проходимость дыхательных путей, провести

искусственное дыхание, наружный массаж сердца); вызвать скорую

медицинскую помощь или врача, либо принять меры для транспортировки

пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение; поддерживать основные

функции жизни пострадавшего до прибытия медицинского работника.

Требование безопасности по окончании работы

После окончания работы необходимо выключить устройства ПЭВМ в

следующей последовательности. Работать только сухими руками:

- выключить питание видеомонитора и других устройств ПЭВМ;

- выключить питание системного блока ПЭВМ;

- выключить  блоки бесперебойного питания устройств ПЭВМ (если  таковое

имеется в составе устройств ПЭВМ);

- вынуть из розеток электросети вилки сетевых кабелей ПЭВМ;

- выключить общий рубильник электропитания устройств ПЭВМ.

Привести рабочее место в порядок, убрать документацию на место.

Обо всех нарушениях требований безопасности, имевших место во время

работы сообщить руководству.

 

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Создание электронного справочного пособия

42

Электронный справочник создан при помощи языков HTML и PHP на

основе разметки гипертекста. HTML (HyperTextMarkupLanguage) – это язык

компоновки документов и спецификации гиперссылок, используемых для

кодировки в WWW. Понятие HTML включает в себя различные способы

оформления гипертекстовых документов, дизайн, гипертекстовые редакторы,

браузеры (программы просмотра Web-страниц) и многое другое. В создании

справочника мною были задействованы множество программ, описанных ниже:

Adobe Dreamweaver и браузер Google Ghrome. Для обработки графики я

использовала программы Paint.NET и FastStoneImage. Для разработки тестового

задания, я использовала программу «MyTestXPro». При создании презентации

для защиты дипломной работы я использовала программу MS PowerPoint. С

помощью Nero 9.0 была произведена запись на лазерный диск.

Разработанный мною электронный справочник был проведен в

операционных системах (ОС) Windows XP.

В мое электронное справочное пособие я включила 4 страницы (главная,

введение, содержания тем, литература).

Мое электронное справочное пособие, а также разработанные мною

тестовые задания и презентация по дисциплине: «Основы телекоммуникаций»

находится на лазерном диске CD-R, который расположен в приложении 2.

Электронное справочное пособие занимает 5,12 Мбит места на диске.

3.2 Устройство электронного справочного пособи

Справочник предоставляет собой группу связанных между собой страниц.

Каждая страница в составе справочника посвящена одной определенной теме и

связана с некоторыми другими страницами при помощи гиперссылок.

Гиперссылка – это фрагмент текста (изображения), который является указателем

на другой файл или объект. Гиперссылки необходимы для того, чтобы

обеспечить возможность перехода от одного документа к другому. Система

прямых и обратных переходов позволяет практически незамедлительно перейти

пользователю в любой интересующий его пункт.

3.3 Установка программы тестирования

43

Данная программа для тестирования требует установки на компьютер. Для

установки программы необходимо выполнить действия, описанные ниже.

Вам необходимо вставить лазерный диск, который прилагается к дипломной

работе, в устройство чтения лазерных дисков (CD-ROM). Далее раскрыть

содержимое диска, открыть папку «Тесты». Необходимо запустить файл

«MyTestXProSetup», для этого нажмите дважды левой кнопкой мыши на него.

На рисунке 23 приведен процесс установки программы на компьютер

Рисунок 23 - Запуск файла установки

Теперь следует раскрыть содержимое диска открыть папку «Тест»

скопировать файл «Тест по основам телекоммуникаций» на рабочий стол. При

первым запуском теста необходимо провести следующие настройки. Запускаем

скопированный нами раннее файл, и жмем кнопку на клавиатуре F12

открывается следующее окно. Окно настройки тестовой программы показано на

рисунке 24

Рисунок 24 - Окно настройки тестовой программы

44

В этом окне нам необходимо перейти во вкладку «Имя» и сделать так же,

как показано на рисунке 24 и нажать на кнопку применить.

Рисунок 24 - Настройка тестовой программы

Далее необходимо перейти во вкладку «Файлы и папки», в этой вкладке мы

настроим куда будут сохраняться отчеты, для этого мы создадим на рабочем столе

папку отчеты и укажем туда путь для сохранения и нажмем кнопку применить. На

рисунке 25 это показано

Рисунок 25 - Настройка

сохранения отчетов

45

После всех произведенных настроек необходимо перейти во вкладку «Сохр.

параметры» и в ней нажать на кнопку «Сохранить настройки».

3.4 Работа с электронным справочным пособием

Данная программа не требует установки на компьютер, но для работы с ней

следует выполнить действия, описанные ниже.

Необходимо вставить лазерный диск, прилагающийся к дипломной работе,

в устройство для чтения лазерных дисков CD-ROM. Открыть содержимое диска

и скопировать папку «Основы телекоммуникаций» на компьютер, для чего

следует нажать правой кнопкой мыши на данную папку, затем выбрать пункт

копировать и нажать на него левой кнопкой мыши. Для запуска справочного

пособия необходимо открыть папку «Основы телекоммуникаций» на рабочем

столе, и в ней выбрать файл Основы телекоммуникаций. На экране появится

главная страница с переходом к содержанию электронного справочного пособия.

На рисунке 24 приведена главная страница электронного справочного пособия.

Рисунок 24 - Главная страница справочника

При однократном нажатии по гиперссылке «Содержания тем» откроется

содержание электронного справочного пособия. На рисунке 25 приведен вид

содержания электронного справочного пособия.

46

Рисунок 25 – Содержание электронного пособия

На рисунке 26 представлено содержание одного из разделов электронного

справочного пособия.

Рисунок 26 – Содержание оного из разделов

После прочтения каждого раздела в конце размещена гиперссылка

«Вернуться к содержанию тем», которая непосредственно возвращает нас к

содержанию электронного справочника. На рисунке 27 представлен вид

гиперссылки «Вернуться к содержания тем».

47

Рисунок 27 – Вид гиперссылки «Вернуться к содержания тем»

Таким образом, происходит работа с пособием.

После изучения материала можно закрепить свои знания, пройдя

тестирование. Для этого необходимо на рабочем столе запустить файл Тест по

«Основам телекоммуникаций». На рисунке 28 представлен файл для запуска

программы тестирования.

Рисунок 28 – Файл для запуска программы тестирования

3.5 Работа с программой тестирования

Запустив программу (двойным нажатием на иконку Тест по Основам

телекоммуникаций), необходимо будет ввести свои личные данные (фамилию,

имя, и номер группы), затем нажать «ОК». На рисунке изображено окно ввода

данных студента.

48

Рисунок 29 - Окно ввода личных данных студента

После нажатия на кнопку Ок, появится первый вопрос тестирования с

вариантами ответа. На рисунке 30 приведен вариант вопроса на которой

необходимо указать несколько правильных ответов.

Рисунок 30 – Окно тестирования

По окончанию тестирования программа выведет ваш балл.

Для выхода из программы нажмите кнопку «ОК».

Рисунок 31 - Окно с результатом теста

49

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанная мною дипломная работа содержит основные положения

построения и архитектуры ЕСЭ РФ, модель взаимодействия открытых систем

(OSI), построение вторичных сетей связи, сети подвижной связи, сети

документальной электросвязи, сети звукового и телевизионного вещания ,

сети следующего поколения.

Разработанное мною электронное справочное пособие поможет в процессе

обучении специальности 210723 Сети связи и системы коммутации изучить

данный материал в полном объеме, а разработанные мною тестовые задания

закрепить свои знания.

Цели и задачи дипломной работы были достигнуты

50

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Берлин А.Н. Телекоммуникационные сети и устройства. -М: Интернет-

университет Информационных Технологий; БИНОМ, 2010 г.

2.Величко В.В., Катунин Г.П., Шувалов В.П. Основы

телекоммуникационных технологий.-М.: Горячая линия-Телеком., 2009г.

Дополнительная литература

1. Гольдштейн Ю.С., Соколов В.А.. Автоматическая коммутация.Учебник

для студентов среднепрофессионального образования. - М.: Издательский центр

«Академия», 2007 г.

2. Карташевский В.Г., Росляков А.В., Сутягина Л.Н., Запорожченко Н.П.,

Черная Н.Д. Цифровые системы коммутации для ГТС. М.: Эко-Трендз, 2008 г.

3. Марченко М. В. Учебное пособие по дисциплин «Системы

документальной электросвязи», 2007 г.

Интернет - ресурсы

1. Электронная библиотечная система ibooks.ru.

2. www .wikipedia.or g – Википедия, свободная энциклопедия.

3. www . Olympic . tusur . ru – Интернет университет информационных

технологий.