Виртуальные каналы и коммутация каналов
B-ISDN построен на своего рода компромиссе между коммутацией каналов и коммутацией пакетов. Сервис в этих сетях ориентирован на соединения, но эти соединения не есть с коммутированные каналы. Это - коммутированные виртуальные каналы. Есть два вида коммутируемых каналов - постоянно виртуальные каналы и коммутируемые виртуальные каналы.
В сети с коммутацией каналов установить соединение означает создать физическое соединение между источником и получателем. Это очень четко видно на каскадных коммутаторах, с коммутаторами с разделением времени это не столь очевидно. В сетях с виртуальными каналами, таких как АТМ, то, что соединение установлено означает, что маршрут между источником и получателем выбран. Это означает, что в таблицах коммутаторов заранее известно по какому маршруту направлять тот или иной пакет. На рис.2-43 показан пример коммутации виртуальных каналов между Н1 и Н5. Когда пакет поступает в коммутатор, то просматривает его заколов, чтобы определить к какому виртуальному соединению он принадлежит и направляется по надлежащей физической линии. Подробно как это происходит мы рассмотрим позднее.
Установление постоянного соединения означает, что в таблицах коммутаторов заранее прописаны соответствующие значения без относительного того есть трафик или нет.
Альтернативой коммутации каналов является коммутация сообщений рис.2-35(b). Этот метод использовался при передаче телеграмм. Сообщение получали целиком, затем целиком передавали по каналу, ведущему к абоненту. И так от оператора к оператору, пока сообщение не приходило к адресату. Здесь не надо было создавать соединение заранее. Однако, для такого способа передачи необходимо обеспечить нужное количество памяти для буферизации любого сообщения, сколь угодно длинного. Для преодоления этого недостатка был предложен метод коммутации пакетов.
пакеты имеют строг определенный небольшой размер и могут буферизаваться в основной памяти компьютера, а не в дисковой памяти.
абонент не может монополизировать линию, а поэтому возможен интерактивный режим.
другое достоинство коммутации пакетов хорошо видно из рис.2-35: конвейерность.
Основные различия этих методов:
при коммутации каналов создается линия, пропускная способность которой полностью резервируется за двумя абонентами, вне зависимости от того, какая пропускная способность реально потребуется. При коммутации пакетов физическая линия может быть использована разными пакетами.
при коммутации каналов гарантировано что все данные поступят абоненту и в том порядке, в каком их послали. При коммутации пакетов из-за ошибок маршрутизации пакеты могут быть направлены не по назначению, порядок их поступления абоненту не гарантируется.
коммутация каналов абсолютно прозрачна для абонентов. Они могут пересылать данные в любой кодировке и формате. При коммутации пакетов формат и способ кодировки пакетов задан заранее.
При коммутации пакетов плата взымается за время соединения и число переданных пакетов. При коммутации каналов плата берется исключительно за время и длину соединения.
Пропускная способность выше в сетях с коммутацией пакетов. Так как полоса пропускания канала используется более эффективно, нежели в сетях с коммутацией каналов.
Мобильные телефонные системы. AMPS. D-AMPS. GSM. Мобильные сети третьего поколения. Проблемы, решаемые на уровне канала данных. Сервис для сетевого уровня, разбиение на кадры, обработка ошибок, управление потоком.
Развитая мобильная телефонная система - AMPS.
Ситуация с мобильной телефонной связью резко изменилась, когда в 1982 году компания Bell Labs предложила AMPS. Идея этой системы очень проста. Вместо того, чтобы охватывать сразу всю территорию с небольшим числом каналов, разбить ее на небольшие части и использовать повторно частоты в не соседних областях - сотах. Кроме того, что получается выигрыш в использовании частот из-за их повторного использования, увеличивается емкость сети - число одновременно обслуживаемых пользователей. Кроме этого, можно использовать маломощный сигналы в системе, а следовательно, передатчик может быть компактным, не требуется мощных источников питания. Если в каких-то сотах из-за большого числа пользователей отказы становятся слишком частыми, то эту соту можно разделить на несколько новых.
Каждая сота имеет базовую станцию, состоящую из компьютера и приемно-передающей аппаратуры. Несколько баз подключаются к Центру мобильной коммутации (MSC). В небольших системах может быть достаточно одного центра, в больших потребуется несколько. MSC соединяется с обычной наземной телефонной сетью и, при необходимость коммутирует звонок с мобильного телефона на обычный телефон.
При перемещении телефона ближайшие базовые станции сравнивают уровень сигнала от него и та база, у которой этот уровень выше чем у других берет его под свой контроль. Телефон получает сообщение об изменении базы.
AMPS системы используют 832 дуплексных канала: 824 - 849 MГц для передачи и 869 - 894 - для приема. Каждый канал шириной в 30 КГц. Все каналы делятся на четыре категории:
Управляющие
Для сообщений
Установки доступа и каналов
Данных - голос, данные или факс.
В этой системе использует метод FDMA.
Один из существенных недостатков AMPS систем - низкий уровень безопасности.
Цифровые сотовые телефоны.
Есть два стандарта IS-54 GSM - Global System for Mobil communication. Эти системы используют как FDMA, так и TDMA метод доступа, совместимы с AMPS. Принципы их работы такие же как и в AMPS. Разница в том, что используется цифровой способ кодирования и передачи.
Другой стандарт - IS-95 использует принципиально другой метод доступа CDMA и не совместим с AMPS.
Услуги персональной связи
Эти системы предполагают, что у пользователя есть только один номер, по которому он доступен, не зависимо от места его нахождения. На сегодня в разных системах коммуникации один и тот же пользователь имеет, вообще говоря, разные номера. Это шаг к Глобальному Информационному Пространству. Здесь сегодня сосредоточены усилия специалистов.