Структурно-топологічний побудова мереж зв'язку передбачає моделювання мережі, її уявлення кількісними показниками через відповідні параметри, а також опис складу, конфігурації, взаємозв'язку окремих елементів і принципів встановлення зв'язку.
Необхідно відзначити, що під структурою в загальному випадку розуміється модель, необхідна для опису процесів або об'єктів шляхом виділення в них елементів і визначення істотних стійких зв'язків між ними. При цьому структури можуть бути організаційними, технічними, функціональними, організаційно-штатними і т. Д. В рамках розгляду основ побудови телекомунікаційних систем і мереж під структурою мережі зв'язку будемо розуміти характеристику, що описує взаємозв'язок входять до неї комутаційних центрів незалежно від їх фактичного розташування і трас проходження ліній зв'язку на місцевості.
Структура мережі служить для відображення потенційних можливостей мережі з розподілу інформації між її окремими пунктами. З цією метою на структурах мереж показуються комутаційні центри (КЦ), на яких може здійснюватися розподіл потоків інформації, і гілки мережі, що розкривають схему зв'язку між цими КЦ.
Численність факторів, що визначають специфіку побудови різних мереж зв'язку, веде до різноманіття їх структур.
Основою для побудови мережі зв'язку будь-яку як завгодно складної структури є так звані елементарні структури. Прийнято виділяти елементарні структури двох типів:
- радіальна елементарна структура (рис. 1.4);
- кільцева (петлевая, шлейфового) елементарна структура (рис. 1.5).
Обидва типи елементарних структур характеризуються певним співвідношенням основних параметрів - кількістю елементів (вузлів) N і кількістю що зв'язують гілок (ліній) М:
- для радіальної елементарної структури N> 2, М = N - 1;
- для кільцевої елементарної структури N> 3, М = N.
Ознакою відмінності структур одного типу може служити кількість вхідних в них вузлів N. При цьому говорять: N-елементна елементарна структура радіального типу; N-елементна елементарна структура кільцевого типу.
Іншим визначальним параметром елементарної структури є число гілок, інцидентних (що належать) кожного вузла.
Малюнок 1.4. Варіанти радіальних елементарних структур.
Для неполносвязних структур співвідношення основних параметрів задається подвійним нерівністю:
Варіанти мереж зв'язку суміжно-кільцевої структури представлені на рис. 1.7, б-е.
Розрізняють: суміжно-кільцеві структури, утворені однаковими (рис. 1.7, б, в, г, е) і різними (рис. 1.7, д) кільцевими елементарними структурами. Іноді структури отримують спеціальні назви: «Алмаз» або «Кристал», «Стільники», «Грати», «Подвійна решітка» (рис. 1.7, б, в, г, е відповідно).
Складні комбіновані структури мереж зв'язку можуть бути утворені сукупністю елементарних структур як радіального, так і кільцевого типу. Телекомунікаційна мережа, як правило, містить області з різними структурами. Частіше за інших створюються мережі вузловий і радіально-вузловий структури (рис. 1.7, а і б). Вибір тієї чи іншої структури мережі визначається перш за все економічними показниками і вимогами до надійності, живучості, пропускної здатності.
Надійність мережі зв'язку-здатність мережі зв'язку забезпечувати зв'язок, зберігаючи в часі значення експлуатаційних показників в межах, що відповідають умовам експлуатації, технічного обслуговування, відновлення і ремонту
Живучість мережі зв'язку-здатність мережі зберігати зв'язність при масові руйнування елементів або окремих частин.
Пропускна здатність мережі зв'язку - можливість мережі зв'язку задані потоки повідомлень в одиницю часу.
Важливим специфічним структурним властивістю мереж зв'язку є можливість представлення однієї і тієї ж мережі зв'язку різними ізоморфними графами без петель. Дві структури прийнято називати ізоморфними, якщо між множинами вузлів (вершин) існує взаємно-однозначна відповідність, що зберігає суміжність.
Малюнок 1.8. Варіанти структур мереж зв'язку: а - вузлова,
Граф мережі зв'язку G = (V, U) являє собою набір точок, які називаються вершинами V = v v2. vn> t які з'єднані між собою лініями, званими гілками U -. Це дозволяє зображати будь-яку структуру в вигляді, зручному для подальшої роботи з нею (рис. 1.9, а, б).
Рісунок1.9. Варіанти ізоморфних структур мереж зв'язку
В теорії графів розрізняють орієнтовані і неорієнтовані, зважені і помічені графи.
В орієнтованих графах повідомлення в гілках (лініях і каналах зв'язку) передаються тільки в одному напрямку (рис. 1.10, а). В неорієнтованих графах повідомлення можуть передаватися в обох напрямках (рис. 1.10, б).
Малюнок 1.10. Граф: а - орієнтований, б - неорієнтований, в - зважений
Зваженим називається граф, в якому вершин і гілкам відповідають деякі числа, звані вагами. Вагою може бути пропускна здатність (С), надійність, живучість і т. Д. Елемента мережі зв'язку. На рис. 1.10, в представлений зважений граф, де в якості ваги обрана пропускна здатність напрямки зв'язку, виражена в кількості каналів.
Граф, в якому вершини пронумеровані, називається поміченим або розмічені. Іноді при роботі на обчислювальних машинах виникає необхідність проаналізувати мережу зв'язку, не вдаючись до зображення її у вигляді графа. Однією з форм математичного уявлення мережі зв'язку (графа) є алгебраїчне завдання її за допомогою ряду структурних матриць.
Нехай заданий граф G = (V, U), вершини якого пронумеровані в довільному порядку. Структурної матрицею суміжності (сусідства) | А | = Laij l поміченого графа G = (V, U) з n вершинами називається матриця розміру nхn, в якій аij = 1, якщо вершина vi пов'язана з вершиною Vj. і а = 0 в іншому випадку. Таким чином, існує взаємно однозначна відповідність між позначеними графами з N вершинами і матрицями розміру nхn з нулями по діагоналі. Для поміченого графа G, показаного на рис. 1.10, б, матриця суміжності має наступний вигляд:
Легко помітити, що суми елементів матриці || A || по рядках (стовпчиках) рівні ступеням (рангах) вершин графа G.
Ступенем вершини графа G називається кількість вхідних і вихідних з нього гілок.
Інший матрицею, пов'язаної з графом G, в якому пронумеровані (позначені) вершини і ребра, є матриця інціденцій
(|| B || = || bij ||) Така матриця характеризує взаємозв'язок вершин і ребер, що важливо при розгляді питань зв'язності моделюється мережі зв'язку. Матрицею інціденцій поміченого графа G = (V, U) з n вершинами і m ребрами називається матриця розміру mxn, в якій bij = 1, якщо вершина Vi инцидентна ребру іj. і b3 = 0 в іншому випадку.
Для поміченого графа G (рис. 1.11) матриця інціденцій || B || має наступний вигляд:
Малюнок 1.11. Позначений граф з відповідною йому матрицею інціденцій.
Для орієнтованого графа G матриця інціденцій || B || визначається наступним чином:
Оскільки кожна дуга инцидентна двом різним вершин (за винятком того випадку, коли дуга утворює петлю), то кожен стовпець матриці інціденцій містить один елемент, рівний 1 і один, рівний -1, або всі елементи стовпця дорівнюють нулю.
Матриця потужності гілок || М || (Рис. 1.10, б), елементами якої є ваги ;. приймають значення, чисельно рівні кількості стандартних каналів між ЦКi і ЦКj, має вигляд
Шлях, намічений (обраний) для доставки тих чи інших сполученні між заданою парою пунктів (вузлів), будемо називати маршрутом, а процес встановлення таких маршрутів (шляхів) -маршрутізаціей.
Мережа зв'язку можна описати за допомогою її топології. Топологія мережі зв'язку дає уявлення про взаємне розташування і з'єднаннях КЦ цієї мережі, угрупованню каналів по гілках і напрямками зв'язку, а також про маршрутах і особливості проходження трас ліній зв'язку на місцевості. Розрізняють загальну, повну і приватну топології.
Загальна топологія дає уявлення про взаємне розташування всіх типів КЦ, способах їх з'єднання лініями зв'язку, а також про характер розподілу утворених на цих лініях каналів і трактів по гілках і напрямками зв'язку.
Схема повної топології виконується, як правило, на карті і забезпечує прив'язку елементів мережі зв'язку до місцевості. На ній вказуються особливості проходження трас ліній зв'язку, місця розташування станцій, ретрансляційних пунктів і т.д.
Приватна топологія складається за тими ж правилами що і повна. При цьому виникає додаткова можливість деталізації окремих відомостей, необхідних конкретному виконавцю при вирішенні поставленої перед ним завдання. До приватним топологиям, наприклад, відносяться топології абонентських мереж, розгортається від кінцевих КЦ на території розміщення пунктів управлінні або в населених пунктах.
Всі теми даного розділу:
СПОСОБИ ПОБУДОВИ МЕРЕЖ ЗВ'ЯЗКУ
Для побудови мережі зв'язку використовуються кошти передачі і комутації, які в сукупності забезпечують транспортування інформації від одного користувача до іншого. функції перед
Взаємодії відкритих систем.
Зв'язок являє собою сукупність мереж і служб зв'язку. Служба електрозв'язку - це комплекс засобів, який забезпечує надання користувачам послуг. Вторинні мережі забезпечують
Іерарахіческая зв'язок.
Еталонна модель OSI ділить проблему переміщення інформації між комп'ютерами через середу мережі на сім менш великих, і отже, більш легко нерозв'язних проблем. Кожна з цих семи проблем ви
сеансовий рівень
Як вказує його назва, сеансовий рівень встановлює, управляє і завершує сеанси взаємодії між прикладними завданнями. Сеанси складаються з діалогу між двома або більше об'єктами предст
Методи комутації.
Комутація - процес створення послідовного з'єднання функціональних одиниць, каналів передачі або каналів зв'язку на той час, який потрібен для транспортування сигналів. види комму
Елементи теорії телетрафіка.
У повсякденному житті доводиться постійно стикатися з обслуговуванням, т. Е. Задоволенням деяких потреб, і дуже часто з чергами, коли обслуговування є масовим. прикладами проц
Математичні моделі систем розподілу інформації
Як і будь-яка інша математична теорія, теорія телетрафіка оперує не з самими системами розподілу інформації, а з їх математичними моделями. Математична модель системи розподілу і
Основні задачі теорії телетрафіка
Основна мета теорії телетрафіка полягає в розробці методів оцінки якості функціонування систем розподілу інформації. Відповідно до цього на першому місці в теорії телетрафіка стоять
Модель комутаційного вузла цифрової системи комутації.
Комутаційний вузол-являє собою комплекс обладнання, призначеного для прийому, обробки і розподілу інформації, що надходить. Найбільш типовим прикладом КУ є
Маршрутизатор в мережевих технологіях.
Об'єднання декількох локальних мереж в глобальну WAN мережу відбувається за допомогою пристроїв і протоколів мережевого Рівня 3 семиуровневой еталонної моделі. Таким чином, якщо LAN (локальна мережа) про
Принципи маршрутизації. Таблиці маршрутизації.
Інформаційний потік даних, переданих з прикладного рівня, на транспортному рівні "нарізається" на сегменти, які на мережевому рівні забезпечуються заголовками і утворюють пакет. заголовки
СИСТЕМИ СИГНАЛІЗАЦІЇ
Під сигналізацією в мережах зв'язку розуміється сукупність сигналів, які передаються між елементами мережі, і способів їх передачі для забезпечення встановлення і роз'єднання з'єднання при обслуг
Основи сигналізації ОКС № 7
Розглянуті вище системи сигналізації відносяться до систем сигналізації по пов'язаному каналу. У них є однозначна відповідність один одному каналів передачі сигнальної і призначені для користувача
Дискретизація сигналу в часі
В системі передачіс временнимразделеніем каналів (ВРК) вихідний безперервний сигнал кожного каналу піддається перетвореного в послідовність коротких імпульсів, закон зміни амплітуди до
Види АІМ модуляції.
Розрізняють сигнали АІМ 1-го і 2-го роду. АІМ сигнал 1-го роду є результатом дискретизації безперервного сигналу на інтервалах Котельникова. При цьому вершина кожного імпульсу змінюється в відповід
Диференціальна імпульсно-кодова модуляція
В ЦСП з ІКМ квантування і кодування піддаються дискретні за часом відліки безперервного сигналу, взяті з умови теореми Котельникова. Однак такий метод передачі квантованих вибірок си
ДЕЛЬТА-МОДУЛЯЦІЯ
При розгляді принципів ІКМ і ДІКМ передбачалося, що період дискретизації обраний відповідно до теореми Котельникова: Тд = 1 / 2Fв. Було з'ясовано, що деякі переваги, котори
тракт передачі
Дана схема розрахована на три канали. Розмовний сигнал від абонента в спектрі 0,3 - 3,4 кГц надходить на ФНЧ, де відбувається його обмеження по спектру, щоб не було перехідних перешкод з
Кодують пристрої ЦСП.
Найбільшого поширення в системах ВД-ІКМ отримали нелінійні кодери взвешивающего типу з цифровим компандирование еталонів. У таких кодерах характеристика компресії (експандуванні) не є
Декодер ЦСП.
Декодер здійснює цифро-аналогове перетворення кодових груп ІКМ сигналу в АІМ сигнал, тобто в відліки потрібної полярності і амплітуди. Принцип побудови нелінійного декодера зважую
Структура тимчасового циклу ЦСП.
На виході кодера формується груповий цифровий сигнал з ІКМ, що представляє собою послідовність восьмирозрядних кодових комбінацій каналів. У циклі передачі системи крім інформаційних симв
Циклова синхронізація.
До систем циклової синхронізації пред'являються наступні вимоги: час входження в синхронізм при первісному включенні апаратури в роботу і час відновлення синхронізму при е
Формування лінійних цифрових сигналів.
Спотворення імпульсних групових АІМ сигналів при проходженні їх через ланцюга з нерівномірними АЧХ виникають і при проходженні групового цифрового сигналу, що надає собою однополярну последов
Регенерація форми цифрового сигналу.
Проходячи через середу поширення, цифровий сигнал послаблюється і піддається спотворення і впливу перешкод, що призводить до зміни випадковим чином тимчасових інтервалів між імпульсами, розумі
Принцип організації каналів передачі СУВ.
Цифрові системи передачі на місцевих мережах використовуються для організації з'єднувальних ліній (СЛ) між сільськими або міськими АТС, між АТС і АМТС. За СЛ передаються не тільки ре