Группа С-61

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине «Цифровые сети интегрального обслуживания»

Вариант 08

Выполнил:

Студент Годырев А.В.

Группа С-61

Шифр: Е061С008

Преподаватель:

Екатеринбург 2009 г.

Задание 1

Разработать структурную схему цифровой сети в соответствии с исходными данными. Пояснить структуру цифровой сети, структуру адреса в ЦСИО, какие каналы используются абонентами ЦСИО. Дать характеристику базового и первичного доступа.

Исходные данные:

Количество УК – 3.

Способ построения магистральной сети – полно-связная.

Количество терминальных сетей – 6.

Линии магистральной сети передачи сообщений

Каналы сигнализации

Рис.1. Структурная схема цифровой сети.

Цифровая сеть состоит из трех структурных частей: магистральной, терминальной и сигнальной. Магистральная сеть строится по одному из известных способов – «каждый с каждым», радиально – узловой, смешанный. В нашем случае«каждый с каждым». Терминальная сеть строится по кольцевому или петлевому способу. Оконечные пункты сети - это любой источник или приемник информации: цифровой ТА (ЦТА), абонентский пункт (АП), АПД, концентратор (К), ЭВМ. К УК могут подключаться лишь устройства, имеющие стандартный цифровой выход и соответствующую систему сигнализации. Такими устройствами могут быть концентраторы и ЦТА. Когда устройства не имеют стандартного цифрового выхода, их подключение возможно к концентратору через АП либо непосредственно к УК, если он дооборудован средствами, аналогичными концентратору. В терминальную сеть могут быть включены кольцевые структуры. Как правило кольцевую структуру имеют локальные сети предприятий. УК соединены цифровыми каналами и обеспечивают коммутацию как каналов, так и пакетов. УК обеспечивают управление процессами как коммутации, маршрутизации, так и сигнализации ОКС. Сигнализация в ЦСИО реализуется в интерфейсе «пользователь-сеть» по каналу D (DSS1) и по каналу Е (ОКС№7) и по ОКС при межстанционных связях. В сигнальной сети могут использоваться и транзитные пункты сигнализации ТПС.

Система нумерации абонентов ЦСИО (рекомендация I.334 ITU-T) подобна системе нумерации в существующей телефонной сети (рекомендация E.164 ITU-T). Номер (адрес) абонентского пункта АП ЦСИО – это идентификатор, который состоит из адреса АП и адреса точки (порта) или устройства в АП.

В секции 2 адреса абонента может указываться код одной из специализированных сетей, составляющих часть ЦСИО, или одной из сетей ЦСИО, если их несколько в одной стране. Международный номер (секции 1, 2, 3) может состоять из 16-17 десятичных цифр, но обычно из 15. Секция 4 может содержать до 32 десятичных знаков. Это могут быть адреса компонентов АП, идентификатор точки S локальной вычислительной сети, номер станции ЛВС, номер порта этой станции, номер порта ЭВМ.

Идентификатор точки в АП адресует объекты системы передачи и обработки данных. Адресация этих объектов регламентируется в рекомендациях серии X. ITU-T. Содержимое секций 1, 2, 3 адреса анализируется на коммутационных узлах ЦСИО, а адрес секции 4 передается без расшифровки (прозрачно) по каналам сети от одного АП до другого.

Пользовательский интерфейс основан на каналах трех типов:

· В — со скоростью передачи данных 64 Кбит/с;

· D — со скоростью передачи данных 16 или 64 Кбит/с;

· Н — со скоростью передачи данных 364 Кбит/с (Н0), 1536 Кбит/с (Н11) или 1920 Кбит/с (Н12).

Каналы типа В обеспечивают передачу пользовательских данных (оцифрованного голоса, компьютерных данных или смеси голоса и данных) и с более низкими скоростями, чем 64 Кбит/с. Каналы типа В могут соединять пользователей с помощью техники коммутации каналов друг с другом, а также образовывать так называемые полупостоянные соединения, которые эквиваленты соединениям службы выделенных каналов.

Канал типа D выполняет две основные функции. Первой и основной является передача адресной информации, на основе которой осуществляется коммутация каналов типа В в коммутаторах сети. Второй функцией является поддержание услуг низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для пользовательских данных, услуга выполняется во время, когда каналы типа D свободны от выполнения основной функции.

Каналы типа Н предоставляют пользователям возможности высокоскоростной передачи данных. На них могут работать службы высокоскоростной передачи факсов, видеоинформации, качественного воспроизведения звука.

Пользовательский интерфейс ISDN представляет собой набор каналов определенного типа и с определенными скоростями.

Сеть ISDN поддерживает два типа пользовательского интерфейса — базовый (BRI) доступ и первичный (PRI) доступ.

Базовый доступ предоставляет пользователю два канала по 64 Кбит/с для передачи данных (каналы типа В) и один канал с пропускной способностью 16 Кбит/с для передачи управляющей информации (канал типа D), суммарная скорость интерфейса BRI для пользовательских данных составляет 144 Кбит/с по каждому направлению, а с учетом служебной информации — 192 Кбит/с. Данные по интерфейсу BRI передаются кадрами, состоящими из 48 бит. Каждый кадр содержит по 2 байта каждого из В каналов, а также 4 бита канала D. Передача кадра длится 250 мс, что обеспечивает скорость данных 64 Кбит/с для каналов В и 16 Кбит/с для канала D. Кроме бит данных кадр содержит служебные биты для обеспечения синхронизации кадров, а также обеспечения нулевой постоянной составляющей электрического сигнала. Интерфейс BRI может поддерживать не только схему 2B+D, но и B+D и просто D (когда пользователь направляет и сеть только пакетизированные данные).

Первичный доступ предназначен для пользователей с повышенными требованиями к пропускной способности сети. Интерфейс PRI поддерживает либо схему 30B+D, либо схему 23B+D. В обеих схемах канал D обеспечивает скорость 64 Кбит/с. Возможны варианты интерфейса PRI с меньшим количеством каналов типа В, например 20B+D. Каналы типа В могут объединяться в один логический высокоскоростной канал с общей скоростью до 1920 Кбит/с (Н12). При установке у пользователя нескольких интерфейсов PRI все они могут иметь один канал типа В, при этом количество В каналов в том интерфейсе, который не имеет канала D, может увеличиваться до 24 или 31. Основной интерфейс может быть основан на каналах типа Н. При этом общая пропускная способность интерфейса не должна превышать 2, 048 или 1, 544 Мбит/с. Для каналов Н0 возможны интерфейсы 3H0+D для американского варианта и 5H0+D для европейского. Для каналов H1 возможен интерфейс, состоящий только из одного канала Н11 (1, 536 Мбит/с) для американского варианта или одного канала Н12 (1, 920 Мбит/с) и одного канала D) для европейского варианта.

Рис.3. Типы доступа ISDN.

Задание 2

Определить должна ли сеть обеспечить сеанс связи своим собственным выделенным каналом со скоростью передачи (Vк) Кбит/с, или все сеансы должны состязаться за полную пропускную способность канала, если два компьютера связанны линией со скоростью передачи (V) Кбит/с и поддерживают (N) диалоговых сеансов связи (соединений), средняя длина пакета (L) бит, а сеансовая скорость (С) пакета/с (наиболее важным критерием является задержка пакета).

Исходные данные:

Решение:

Средняя задержка пакета рассчитывается по формуле:

где - общая пропускная способность

- удельная пропускная способность

Коэффициент использования:

При сеансе связи по своему выделенному каналу:

Общая пропускная способность

Коэффициент использования:

Средняя задержка пакета:

При сеансе связи с состязанием за полную пропускную способность:

Общая пропускная способность

Коэффициент использования:

Средняя задержка пакета:

Т.о. предпочтительнее использовать сеть, когда все сеансы должны состязаться за общую пропускную способность. В этом случае задержка пакета меньше, чем при использовании собственного выделенного канала. При этом, коэффициент использования практически одинаков в обоих случаях.

Задание 3

Поясните процедуру проверки терминала TE I при значениях

Ri= 200, Ai =26. Приведите формат сообщений, используемых в данной процедуре. В кадрах, какого типа передаются данные сообщения.

Процедура проверки TE I позволяет проверить назначенный ID на соответствие со списком ID в узле коммутации. Для этого узел коммутации периодически передает на терминал сообщение запроса ID. При этом поле Ri обнуляется, в поле Ai помещается проверочный идентификатор, в нашем случае 26, при отправке этого сообщения запускается таймер 200 мсек. Терминал, распознавший свой ID, отправляет на узел коммутации сообщение ответ проверки ID (ОП ID). При этом в поле Ri помещается произвольный ссылочный номер, в нашем случае 200, в поле Ai свой идентификатор 26. Если в течении 200 мсек. ответ от терминала не поступил то делается повторная передача запрос ID (ЗП ID) и вновь запускается таймер. Если и в этом случае ответ не пришел, то ID удаляется из списка.

Данные сообщения передаются в кадрах UI c SAPI=63.

запрос ответ

Рис.2.1 Формат сообщений используемые в процедуре проверки терминала

Задание 4

К базовому доступу АТС с функциями ISDN через сетевое окончание NT1 подключены N различных пользователей. Найти среднее число попыток установления соединения М. Оценить время занятия соединительной линии Т и увеличение производительности устройства управления из-за повторных вызовов.

Исходные данные:

Параметры	Нагрузка от одного абонента - а, Эрл.	Среднее время разговора - , с	Число цифр набора - n	Время передачи одной цифры- , с	Потери в пучке СЛ -	Количество пользователей подключенных к NT1
Значение	0, 23			1, 7		5-8

Решение:

Среднее число попыток на один вызов (М) определяется выражением:

,

где: р – вероятность не установления соединения за одну попытку.

,

где: N – количество пользователей, подключенных к одному сетевому окончанию.

j – количество одновременно поступающих вызовов (принять j =2).

а - нагрузка на одного абонента, Эрл.

Рассчитаем вероятность не установления соединения за одну попытку:

Рассчитаем среднее число попыток на один вызов:

Рассчитаем время передачи цифр по СЛ при одной попытке:

,

где: n - число цифр набора.

- время передачи одной цифры.

Время занятия СЛ без повторных попыток определим по формуле:

Рассчитаем вероятность не установления соединения за одну попытку с учетом занятости СЛ и вероятности не установления соединения пользователя:

,

где: - потери в пучке СЛ.

Время занятия СЛ с учетом повторных попыток Т определим по формуле:

Необходимое увеличение производительности устройства управления из-за повторных попыток (К) рассчитаем по формуле:

Результаты расчетов значений р и К, рассчитанных для разного количества пользователей подключенных к сетевому окончанию NT1, сведем в таблицу:

Задание 5

Основные информационные элемен­ты протокола DSS-1.

Информационный элемент средства доставки информации (bearer capability) описывает характеристики средств доставки, за­прашиваемые у сети вызывающим пользователем. Этот информа­ционный элемент посылается также и вызываемой стороне с целью обеспечить согласованную работу терминалов. Например, если на исходящей стороне соединения речевой сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью определенного алгоритма кодирова­ния, то, чтобы принимающая сторона была в состоянии декодиро­вать цифровой сигнал правильно и произвести его обратное преоб­разование в аналоговый сигнал, ей должно быть известно, как доставки» содержат­ся сведения о требованиях к этим средствам:

вид информации, например, речь, 3.1 Кгц аудио, или 7 Кгц аудио;

режим переноса информации — коммутация каналов или па­кетов;

пропускная способность канала (64 Кбит/с, 384 Кбит/с);

стандарт кодирования;

протокол обработки информации пользователя, уровень 1
(стандарт адаптации скоростей, алгоритм сжатия и т.п.);

скорость передачи данных терминалом пользователя.

Структура информационного элемента «средства доставки информации» приведена на рис. 4.

Ext	Стандарт кодирования	БайтЗ Вид информации
1 Ext	Режим передачи	Байт4 Скорость передачи информации в канале
0/1 Ext	0 1 Идентифика­тор уровня 1	Байт5 Протокол уровня 1 обработки информации пользователя
0/1 Ext	синхр. асинхр.	1	Байт5а Скорость передачи информации терминалом пользователя

Рис. 4. Информационный элемент «средства доставки информации»

Параметр стандарт кодирования (coding standard) присутству­ет в поле содержимого не только информационного элемента «сред­ства доставки информации», но и некоторых других информацион­ных элементов. Значения этого параметра: 00 — стандарт ITU-T; 01 — стандарт IOS/IEC 10 — национальный стандарт; 11 — специальный сетевой стандарт. Параметр вид информации (information transfer ca­pability) принимает одно из следующих значений: 00000 — речь; 01000 — неограниченная цифровая информация; 01001 — ограни­ченная цифровая информация; 10000 — аудио в полосе 3.1 Кгц.

Параметр режим передачи (transfer mode) кодируется следую­щим образом: 10 — пакетный режим; 00 — канальный режим. Пара­метр скорость передачиинформации (information transfer rate) мо­жет иметь, в частности, такие значения: 00000 — пакетный режим; 10000 — канальный режим 64 Кбит/с; 10011 — канальный режим 384 Кбит/с. Параметр протокол обработки информациипользователя, уровень 1 (user information layer 1 protocol) может принимать, например, значения: 00001 — адаптация скоростей согласно реко­мендациям V. 110 и Х.ЗО ITU-T; 00010 — кодирование по ц-закону; 00011 — кодирование по А-закону. Параметр скорость передачи ин­формации терминалом пользователя (user rate) присутствует только тогда, когда предыдущий параметр имеет значение 00001. В этом случае, например, скорости 56 Кбит/с соответствует код 01111. Па­раметр синхр/асинхр может принимать значения: 0 — синхронные данные; 1 —асинхронные данные. Параметр соглашение о передаче звуковых сигналов может принимать значения: 0 — передача не воз­можна; 1 — передача возможна.

Номера вызываемого и вызывающего абонентов (called and call­ing party numbers). Эти информационные элементы содержат сведе­ния о типе номера (международный, междугородный, местный) и о плане нумерации. Наиболее часто используется национальный план нумерации, обычно соответствующий рекомендациям ITU-T E.164 и Е.163. Могут использоваться и другие планы нумерации, такие какХ.121 (общий план нумерации, используемый в сетях данных), F.69 (телексный план нумерации) или частный план нумерации ве­домственной сети.

Параметр тип номера может иметь значения: 001 — междуна­родный номер; 010—национальный номер; 100 —абонентский (спи­сочный) номер; 011 — номер сетевой службы (оператора). Возмож­ное значение параметра идентификация плананумерации: 0001 -план нумерации ISDN/телефонная сеть общего пользования. Каж­дая цифра номера кодируется как символ семибитового междуна­родного алфавита № 5 и занимает один байт.

8 7 6 5 4 3 2 1

Рис. 5. Формат номера вызывающего абонента

Информационный элемент номер вызывающего абонента (рис. 5) содержит, кроме того, параметры индикатор предостав­ления (00 — предоставление [номера вызывающего пользователя] разрешается; 01 — представление ограничено) и индикатор верификации [номера вызывающего пользователя] (00 — дан пользовате­лем, сетью не проверялся, 01 —дан пользователем, проверен сетью, 10 — дан пользователем, проверить не удалось, 11 —дан сетью). Отме­тим, что верификация номера имеет большое значение в соедине­ниях с терминальным оборудованием пользователя, которое не об­служивается персоналом (компьютеры, устройства факсимильной связи) и используется только для приема вызовов.

Информационный элемент идентификация канала (channeliden­tification) указывает тот канал в интерфейсе, который должен исполь­зоваться для связи (рис. 6). В данном элементе содержится следую­щая информация: а) интерфейс BRI или PRI, б) идентифицирован­ный канал является или не является D-каналом, в) идентифициро­ванный канал является В1-каналом или В2-каналом, г) идентифици­рованный канал является блоком каналов НО, Н10, Н11 и т.д.

		Идентификатор информационного элемента 011000	Байт 1 Байт 2 БайтЗ Байт 3.2 Байт 3.3
Длина содержимого
1 Ext	Иденти­фика­ция ин­тер­фейса	Тип интер­фейса	0 Резерв­ный	Иденти­фикатор пред­почте­ния	Инди­кация D-ка-нала	Выбор информа­ционного канала
1 Ext	Стандарт кодирования	№   табл.	Тип канала/тип элемента таблицы
Номер канала

Рис. 6. Информационный элемент «идентификация канала»

Параметр идентификация интерфейса определяет способ идентификации интерфейса. Параметр тип интерфейса имеет следующие значения: 0 — базовый доступ и 1 — первичный доступ. Па­раметр индикатор предпочтения имеет значения: 0 — предпочтение указанному каналу, 1 — приемлем только указанный канал. Пара­метр выбор информационного канала идентифицирует В-канал в базовом доступе: 01 — В1-канал, 10— В2-канал, 11 —любой канал. Параметр стандарт кодирования имеет значения: 00 — кодирование МККТТ, 01 — стандарт ISO, 10 — национальный стандарт. Параметр номер канала идентифицирует В-канал в первичном доступе. Пара­метр номер/таблица определяет идентификацию В-канала и имеет значения: 0 — идентифицируется номером в следующем байте; 1 -идентифицируется таблицей в следующих байтах.

Информационный элемент отображение (display) содержит символы ASCII/1A5, которые посылаются пользователю для ото­бражения на экране терминала.

Информационный элемент совместимость в верхних уровнях (high layer compatibility) используется для проверки совместимости терминалов пользователей в верхних уровнях модели взаимодейст­вия открытых систем (модели OSI). Проверка совместимости вы­полняется на стороне вызывающего пользователя и/или на стороне вызываемого пользователя. Код в этом информационном элементе идентифицирует услугу предоставления связи (teleservice), приме­рами являются телефонная и факсимильная связь, услуги обработ­ки сообщений Х.400 или видеотекст. Формат информационного эле­мента приведен на рис. 7. Идентификация характеристик верх­них уровней кодируется следующим образом: 0000001 —телефония; 0000100 — 2/3 группа устройств факсимильной связи; 0110001 — те-летекс; 0110101 — телекс.

8 7 6 5 4 3 2 1

Рис. 7. Формат информационного элемента «совмести­мость в верхних уровнях»

Информационный элемент услуга клавиатуры (keypadfacility) несет в себе символы ACII/IA5, которые вводятся через клавиату­ру терминала. Он может поддерживать операцию, при которой поль­зователь запрашивает услугу сети путем введения этого информаци­онного элемента в сообщение INFORMATION. Сеть отвечает сооб­щением INFORMATION с информационным элементом «display» или «signal». Пользователь может затем вводить дальнейшую информацию. Такого рода услуга может быть использована, напри­мер, для запроса второго соединения во время удержания первого соединения.

Информационный элемент совместимость в нижних уровнях (low layer compatibility) используется с той же целью, что и информа­ционный элемент совместимости в верхних уровнях, однако его со­держимое анализируется не только вызываемой и вызывающей сто­ронами, но также и сетью (для проверки соответствия предостав­ляемым средствам доставки информации)

Состояние соединения (callstate) — данный информационный элемент содержит сведения о текущем состоянии процесса управ­ления соединением, как на стороне пользователя, так и на сетевой стороне.

Причина (cause) — данный информационный элемент исполь­зуется для передачи информации о причинах и источниках некото­рых сообщений и для передачи диагностической информации.

Прогресс-индикатор (progress indicator) — данный информаци­онный элемент используется для уведомления об изменениях ха­рактеристик соединения, происходящих по мере его продвижения по выбранному маршруту, и о местах, где происходят эти изменения (например, транзит через другие сети, изменение системы сигнали­зации). Формат «прогресс-индикатора» представлен на рис. 8.

Рис. 8. Формат «прогресс-индикатора»

Параметр описание изменения может принимать одно из сле­дующих значений: 0000001 — соединение проходит не только через ISDN; 0000010 — вызываемое оборудование не относится к ISDN; 0000011 — вызывающее оборудование не относится к ISDN; 0001000 — возможна передача по В-каналу акустических сигналов.

Информационный элемент дополнительные данные (more data) передается в сообщении USER INFORMATION и указывает на то, что за этим сообщением последует еще одно сообщение USER IN­FORMATION. Этот информационный элемент сетью не анализи­руется.

Список литературы

1. Битнер В.И. Доступ к ресурсам цифровой сети интегрального обслуживания. Учебное пособие, Новосибирск, 2000г.

2. Росляков А.В. Общеканальная сигнализация № 7 – М.: “ЭКОТРЕНДЗ”, 2002г.

3. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи, Том 1. – М.: Радио и связь, 2001г.

4. Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа, Том 2. – М.: Радио и связь, 2001г.

5. Крук Б.И., Попантонопуло В. Н., Шувалов В. П.. Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии. Том 1. – М.: Радио и связь, 2001г.

6. Методические указания и задание на контрольную работу по предмету: “Цифровые сети интегрального обслуживания”, Екатеринбург, 2006г.