Коммутационные станции создаются на основе малого количества типов аппаратных модулей, в которые загружаются только те программные модули, которые необходимы для выполнения функций данной коммутационной станции. Важное свойство системы S-12 состоит в том, что даже коммутационные станции самой малой емкости могут легко и экономно расширяться до самой большой мощности с помощью одинаковых аппаратных и программных модулей. Тем самым система S-12 обеспечивает действительную гибкость при планировании сети.
Система S-12 может обслуживать 120000 абонентских линий для городских коммутационных станций; 85000 соединительных линий для транзитных станций; и обрабатывать как минимум 750000 попыток занятия в ЧНН [4].
Цифровое коммутационное поле системы S-12 было разработано для обеспечения эффективности в области расходов коммутационных станций сравнительно малой емкости и для обеспечения возможности простого расширения с помощью подключения модулей. В случае расширения коммутационной системы не требуется реконфигурация DSN. В принципе величина DSN не ограничена. Общая вызывная емкость пропорциональна и количеству модулей, подключенных к DSN, и вызывной емкости отдельных модулей.
1.4.3 Сравнительный анализ систем коммутации
Рассмотрев три наиболее перспективные системы коммутации, мы убедились, что каждая из них может быть использована для реконструкции АТСДШ-33 г.Алматы. Проведем их сравнительный анализ для выбора одной из них с учетом существующих условий.
При сравнении коммутационных систем 5ESS и S-12 видно, что основное отличие между ними состоит в том, что система S-12 имеет полностью распределенную структуру управления. Это вызывает определенные трудности, прежде всего в организации связей между микропроцессорными устройствами, так как из-за большого числа связей между процессорами нецелесообразно использовать общую шину или связь по принципу “каждый с каждым”. Обмен информацией между микропроцессорными устройствами осуществляется через коммутационное поле и в случае блокировок существенно замедляется связь между ними. Система 5ESS лишена этих недостатков, так как имеет иерархическую структуру управления. Основные функции по обработке вызовов выполняют распределенные процессоры, а центральный (административный) процессор выполняет общие функции и осуществляет выбор и распределение системных ресурсов для установления соединения между распределенными процессорами.
Кроме того, на междугородной телефонной станции города Алматы в 1992 году была запущена в эксплуатацию коммутационная система 5ESS. Это является основным доводом в ее пользу, так как при замене станции АТСК-38 на 5ESS позволит обеспечить полное взаимодействие т.к. они являются однотипными. Кроме того, коммутационная система 5ESS имеет большую, по сравнению S-12, емкость коммутационного поля представлена в таблице 1.2 .
Таблица 1.2 Емкость систем коммутации
| Система коммутации | Абонентскиелинии | Соединительныелинии |
| S-12 | 120 000 | 85 000 |
| 5ESS-2000 | 350 000 | 90 000 |
Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод о целесообразности замены станции АТСК-38 именно на коммутационную систему 5ESS, имеющую при данных условиях решающие преимущества перед другими современными системами коммутации и лучше всего удовлетворяющую предъявляемым требованиям.
Технологии цифровых абонентских линий DSL (Digital Subscriber Loop), обычно называемые xDSL (HDSL, ADSL, VDSL) , разработанные для организации высокоскоростной цифровой связи по существующим медным линиям, обещают в недалеком будущем массовое внедрение оборудования ADSL и VDSL, позволяющего достичь на медном кабеле скоростей передачи, ранее доступных лишь на волоконно-оптических линиях (ВОЛС). Технология асимметричной цифровой абонентской линии ADSL (Asymmetrical DSL) обеспечивает передачу до 8 Мбит/с в направлении "от сети к абоненту" и до 1 Мбит/с в направлении "от абонента к сети", и обещает быть весьма перспективной для доступа к сети Интернет. Технология VDSL (Very High-bit-rate Digital Subscriber Loop) обещает обеспечить скорость передачи до 51 Мбит/с.
1.5.1 Технология HDSL
Наиболее широкое применение в настоящее время получила технология HDSL, разработанная в США для полнодуплексной передачи 784 Кбит/с – потоков по одной витой паре на расстояние приблизительно до 3,5 км. Технология HDSL, предназначенная первоначально для "цифровизации" именно абонентских линий, разрабатывалась таким образом, чтобы обеспечить работу на подавляющем большинстве существующих АЛ. В результате "базовая дальность" для систем HDSL оказывается равной 5—6 км (по паре с жилой диаметром 0,4—0,5 мм). Так как абонентские линии часто выполняются составным кабелем, участки которого имеют разное сечение жил (от 0,4 до 0,9 мм), технологии xDSL должны быть работоспособны на линиях самых "сложных" топологий. Поскольку в кабеле, несколько десятков, а в некоторых случаях и сотен жил, то аппаратура xDSL должна "сосуществовать" с оборудованием, работающим по соседним парам, будь то другая система xDSL, ISDN или обычный аналоговый телефон. Оборудование HDSL применимо для работы по кабелю любого типа — симметричному городскому (ТПП), магистральному (КСПП) и даже коаксиальному и оптоволоконному (после некоторой переработки линейных согласующих блоков). Главные факторы, влияющие на качество работы оборудования HDSL — параметры линии связи. Ниже перечислены ключевые для технологий xDSL характеристики.
• Ослабление сигнала. Затухание сигнала в кабельной линии зависит от типа кабеля, его длины и частоты сигнала. Чем длиннее линия и выше частота сигнала, тем выше затухание.
• Нелинейность АЧХ. Как правило, кабельная линия связи представляет собой фильтр нижних частот.
• Перекрестные наводки на ближнем и дальнем окончаниях (FEXT, NEXT).
• Радиочастотная интерференция.
• Групповое время задержки (скорость распространения сигнала в кабеле зависит от его частоты, поэтому даже при равномерной АЧХ форма импульса при передаче искажается).
Для снижения частоты линейного сигнала, а следовательно, повышения дальности работы, в технологии HDSL применена адаптивная эхо компенсация (адаптивное подавление отраженных сигналов), при этом эхо-эффект при передачи по двухпроводной линии возникает в следующих случаях:
• различий в сопротивлении линии на различных частотах.
• различных диаметров проводников.
• мостовых схем (схем преобразования с двухпроводной на четырех- проводную линию в линейных трансформаторах).
• параллельных отводов.
Все это имеет более существенный эффект, когда скорость передачи возрастает, как это имеет место в HDSL – системе передачи, и любое из них приводит к отражению части передаваемого сигнала, которое поступает в приемник вместе с принимаемым полезным сигналом с другого конца линии. Метод подавления отраженного сигнала базируется на обнаружении и первоначальном хранении характеристик отражения линии. На использовании этой информации во время передачи для создания из передаваемого сигнала соответствующего сигнала корректировки, который будет подавлять принимаемый отраженный сигнал. Прием и передача ведутся в одном спектральном диапазоне, разделение сигналов осуществляет микропроцессор. Приемник модема HDSL вычитает из линейного сигнала сигнал собственного передатчика и его эхо (сигнал, отраженный от дальнего конца кабеля или от места сочленения составного кабеля). Настройка системы HDSL под параметры каждой линии происходит автоматически, оборудование динамически адаптируется к параметрам каждого кабеля, поэтому при установке аппаратуры или ее переносе с одного участка на другой не требуется проведения каких-либо ручных настроек или регулировок.
Применение эхо компенсации позволило вести не только в одном кабеле, но и по одной паре передачу в обоих направлениях, что также является ключевым преимуществом технологии HDSL перед применяемыми ранее технологиями. Построенные до появления технологий DSL тракты Т1 или Е1, помимо установки множества линейных регенераторов (через каждые 1000— 1500 м), требовали прокладки двух кабелей, в одном из которых все пары задействовались под передачу, а в другом кабеле под прием.
В дополнение к подавлению отраженных сигналов, для улучшения восстановления сигнала по линии, в обработку включается компенсация против межсимвольной помехи, возникающей вследствие частотных и фазовых искажений, для достижения более широкополосных сигналов в линии.
Основу оборудования HDSL составляет линейный тракт, то есть способ кодирования (или модуляции) цифрового потока для его передачи по медной линии. Технология HDSL предусматривает использование двух технологий линейного кодирования — 2B1Q (2 binary, 1 quartenary) и CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation). Обе технологии основаны на цифровой обработке передаваемого и принимаемого сигналов и обладают рядом общих принципов.
Модуляция САР сочетает в себе последние достижения модуляционной технологии и микроэлектроники. Несущая частота модулируется по амплитуде и фазе, создавая кодовое пространство с 64 или 128 состояниями, при этом перед передачей в линию сама несущая, не передающая информацию, но содержащая наибольшую энергию, "вырезается" из сигнала, а затем восстанавливается микропроцессором приемника. Модуляция CAP-128, применяемая в системах SDSL (2 Мбит/с по одной паре), имеет 128-позиционную модуляционную диаграмму и, соответственно, передает 7 бит за один такт. Итогом повышения информативности линейного сигнала является существенное снижение частоты сигнала и ширины спектра, что, в свою очередь, позволило избежать диапазонов спектра, наиболее подверженных различного рода помехам и искажениям. Код 2B1Q представляет собой четырехуровневый амплитудно-модулированный сигнал, в котором два двоичных разряда преобразуются в один кватернарный символ. Это достигается путем группировки двух следующих друг за другом бит в битовое поле, в котором первый бит представляет знаковый бит, а второй бит представляет амплитуду. Это дает четыре возможных выходных символов, как это показано в таблице 2.1. То есть в каждый момент времени передается 2 бита информации (4-ре кодовых состояния).