Будылдина Н. В., Тимченко С. В.
Системы документальной
электросвязи
Рекомендовано УМО по образованию в области
телекоммуникаций в качестве учебного пособия для
студентов высших учебных заведений, обучающихся по
направлению 210400 – «Телекоммуникации»
Москва
Горячая линия – Телеком
2011
Стр.1
УДК 621.391.1
ББК 32.881
Б90
Ре ц е нзе н т ы : доктор техн. наук, профессор Л. Г. Доросинский,
доктор техн. наук, профессор Д. Г. Неволин
Будылдина Н. В., Тимченко С. В.
Б90 Системы документальной электросвязи: Учебное пособие
для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2011. – 200 с., ил.
ISBN 978-5-9912-0159-9.
Рассмотрены системы и службы документальной электросвязи,
единая система документальной электросвязи, интеграция услуг,
аппаратное обеспечение телеграфных, факсимильных сетей. Раскрываются
принципы работы локально-вычислительных сетей, их
топология, методы доступа к среде передачи и технологии Х.25,
Frame Relay, TCP/IP, а также вопросы межсетевого взаимодействия
распределенных систем.
Учебное пособие предназначено для студентов вузов связи и
информатики очного и заочного обучения всех специальностей
направления 210400 – «Телекоммуникации».
ББК 32.881
Адрес издательства в Интернет WWW.TECHBOOK.RU
Учебное издание
Будылдина Надежда Вениаминовна
Тимченко Светлана Владимировна
Системы документальной электросвязи
Учебное пособие
Редактор Ю. Н. Чернышов
Компьютерная верстка Ю. Н. Чернышова
Обложка художника В. Г. Ситникова
Подписано в печать 21.09.2010. Печать офсетная. Формат 6088/16. Уч. изд. л. 12,5. Тираж 500 экз.
Отпечатано в ООО «Типография Полимаг» 127242. Москва, Дмитровское шоссе. 107
ISBN 978-5-9912-0159-9
© Н. В. Будылдина, С. В.Тимченко, 2011
© Издательство Горячая линия–Телеком, 2011
Стр.2
Введение
Развитие систем электросвязи привело к появлению многих видов
сетей (телефонная, телеграфная, цифровая сеть с интеграцией
обслуживания, пакетной коммутации Х.25, Интернет и т.д.), на базе
которых поддерживаются различные телекоммуникационные службы
(телекс, телефакс, электронная почта, телетекс, телеконференция
и т.д.). Посредством телекоммуникационных сетей можно объединять
различные службы и группы пользователей. Поэтому существующие
сети не остаются изолированными, а в ответ на возрастающие требования
имеют тенденцию к объединению и созданию мультисервисных
сетей на базе современного цифрового оборудования.
При внедрении стандарта FR (Frame Relay) как скоростной ретрансляции
кадров фрагменты данных (кадры), содержащие минимальный
объем служебной информации, стали подвергаться упрощенной
обработке в транзитных узлах коммутации, а контроль данных и
обеспечение надежности передачи были возложены на оконечное оборудование
абонента (собственно этот же принцип заложен в Интернете).
Это существенно уменьшило задержки в узлах коммутации и в
несколько раз (по сравнению, в частности, с Х.25) повысило их производительность.
Применение FR стало возможным благодаря широкому
внедрению высококачественных каналов связи — волоконнооптических,
спутниковых, а также наземных цифровых телефонных
каналов [9].
В настоящее время российская аудитория Интернета составляет
более миллиона пользователей. Создание своего информационного
сервера в Интернете весьма привлекательно для любой российской
компании, поскольку позволяет укреплять имидж фирмы, привлекать
новых клиентов и обеспечивать оперативной информацией как
клиентов, так и территориально удаленные подразделения [9].
Данное учебное пособие раскрывает вопросы построения и функционирования
систем и сетей документальной электросвязи и предназначено
для студентов высших учебных заведений, обучающихся по
направлению 210400 «Телекоммуникации».
В подготовке пособия принимал участие аспирант СибГУТИ
Д.С. Трибунский (раздел 4.7).
Стр.3
Г Л А В А 1
Системы и сети документальной
электросвязи
1.1. Основные понятия систем документальной
электросвязи
Сеть документальной электросвязи — совокупность оконечных
пунктов, узлов коммутации и каналов связи, обеспечивающих
доставку документальных сообщений по заданному адресу с выполнением
требований по времени, верности и надёжности доставки.
Система — множество закономерно связанных друг с другом
элементов, представляющее собой определенное целостное образование,
единство.
Сеть связи — часть системы связи, представляющая собой совокупность
узлов и линий связи, выделенная по определенному признаку
(виду, роду связи, структурной и функциональной автономности и
др.) и предназначенная для обмена информацией между абонентами
(пользователями) связи.
Узел связи — организационно-техническое объединение оборудования
и средств связи, развернутых на пунктах управления, в объекте
(сооружении) или заданном районе для обеспечения связи.
Линия связи — элемент системы связи, обеспечивающий образование
каналов и групповых трактов первичной сети, имеющих общие
среду распространения, а также оборудование и средства их обслуживания.
Создание
системы для любого вида электросвязи предполагает
организацию канала электросвязи между пунктами передачи и приема
сообщения. Совокупность этих каналов образует сеть электросвязи,
где функции подключения определенных абонентских устройств
выполняет специальная аппаратура коммутации, позволяющая образовать
тракт для передачи электрических сигналов.
В сеть электросвязи входят:
• пользователи (абоненты, клиенты), являющиеся источниками и
потребителями информации. Они создают и воспринимают потоки
сообщений и, как правило, определяют требования по доставке
и обработке информации, выбору вида связи (телефонной, телеграфной,
вещания и т.д.) и получению различных услуг (видов
обслуживания) с соблюдением определенного качества;
Стр.4
Системы и сети документальной электросвязи
5
• абонентские пункты (АП), содержащие аппаратуру ввода и вывода
информации в сеть электросвязи (а иногда хранения и обработки).
Они находятся в постоянном пользовании определенных
абонентов;
• пункты информационного обслуживания (ПИО) — справочные
службы, различные вычислительные центры (ВЦ), банки данных
и другие пункты коллективного пользования, обеспечивающие
сбор, обработку, хранение и выдачу информации и предоставление
пользователям других услуг, связанных с информационным
обеспечением;
• каналы связи, объединенные в линии связи, которые обеспечивают
передачу сообщений между отдельными пунктами сети;
• сетевые станции, обеспечивающие образование и предоставление
вторичным сетям типовых физических цепей, типовых каналов
передачи и сетевых трактов, а также их транзит;
• сетевые узлы (СУ), обеспечивающие образование и перераспределение
сетевых трактов, типовых каналов передачи и типовых
физических цепей, а также предоставление их вторичным сетям
и потребителям;
• коммутационные узлы (КУ) для распределения (переключения)
каналов, пакетов или сообщений;
• система управления, обеспечивающая нормальное функционирование
и развитие сети электросвязи и взаимоотношения с пользователями.
Классификация
сетей документальной электросвязи может быть
произведена по различным критериям:
1) по виду передаваемых сообщений:
• телеграфные — для обмена буквенно-цифровой информации, их
отличает низкая скорость передачи, невысокая скорость доставки
сообщений;
• факсимильные — для передачи неподвижных изображений;
• сети передачи данных — для обмена формализованной цифровой
информацией между автоматическими устройствами в автоматизированных
системах управления с последующей обработкой
её на ЭВМ;
2) по категории пользователей:
• сеть общего пользования — для оказания услуги электросвязи
любому пользователю;
• ведомственные сети — это сети электросвязи министерств и иных
федеральных органов исполнительной власти, промышленных
объединений и предприятий, создаваемых для обеспечения
Стр.5
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Глава 1. Системы и сети документальной электросвязи . .
1.1. Основные понятия систем документальной электросвязи.
1.2. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. . . . .
3
4
4
7
1.3. Единая система документальной электросвязи . . . . . . . . . . . 11
1.4. Телематические службы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5. Интеграция услуг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.6. Службы обработки сообщений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Глава 2. Сети телеграфной связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1. Телеграфные сети общего пользования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2. Абонентское телеграфирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3. Оборудование телеграфной сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Глава 3. Сети факсимильной ñâÿçè. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.1. Принцип передачи неподвижных изображений . . . . . . . . . . . 41
3.2. Методы сжатия изображения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3. Структурная схема факсимильного аппарата. . . . . . . . . . . . . 46
3.4. Анализирующие и синтезирующие устройства неподвижных
изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Глава 4. Сети передачи äàííûõ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.1. Общие принципы построения сетей ПД. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.2. Назначение и классификация распределенных систем. . . . 63
4.3. Топологии компьютерных сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.4. Методы доступа к физической среде передачи данных . . . 73
4.5. Оценка производительности сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.6. Стандартные архитектуры локальных вычислительных
сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.7. Интернет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.8. Сети X.25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.9. Сети Frame Relay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.10. Сети Frame Relay и X.25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Стр.198
Содержание
199
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Глава 5. Технические средства сетей и систем ÄÝÑ. . . . . . . 156
5.1. Сетевой адаптер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.2. Повторители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
5.3. Концентраторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5.4. Мосты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.5. Коммутаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.6. Маршрутизаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.7. Шлюзы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
5.8. Брандмауэры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Стр.199