Tdm атс что это

Традиционные телефонные сети (TDM-телефония)

Коммутация на основе техники разделения частот разрабатывалась в расчете на передачу непрерывных сигналов, представляющих голос. При переходе к цифровой форме представления голоса была разработана новая техника мультиплексирования, ориентирующая на дискретный характер передаваемых данных. Эта техника носит название мультиплексирование с разделением времени (TDM).

Технологии пакетной телефонии

До недавнего времени сети с коммутацией каналов (телефонные сети) и сети с коммутацией пакетов (IP-сети) существовали независимо друг от друга и использовались для различных целей. Телефонные сети использовались для передачи голосовой информации, а IP сети для передачи данных. Технология IP-телефонии, объединяет эти сети.

Технология IP-телефонии на семейства протоколов H.323

Возможность существенного снижения затрат на междугородние и международные телефонные переговоры.

Возможность передачи голосового трафика от головных офисов в филиалы в единой информационной IP магистрали.

Совместимые с H.323 приложения и поддерживающая их инфраструктура Internet являются основой нового направления развития коммуникационных возможностей, связанных с использованием ПК. Программное обеспечение, разработанное Intel и другими компаниями на основе стандарта H.323, впервые позволит нам без проблем, с помощью простого нажатия кнопки, осуществлять обмен аудио- и видео- данными.

Еще статьи по теме

Источник

TDM Технология (Time Division Multiplexing)

TDM (Time Division Multiplexing) — это зрелая, проверенная временем технология.

Технологию TDM первой стали широко применять в обычных системах электросвязи. Эта технология предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных каналов в один составной высокоскоростной канал.

Существует несколько причин, в силу которых TDM продолжает играть ведущую роль для местного доступа:

Мультиплексирование с временным разделением каналов

В цифровых системах связи для передачи нескольких цифровых сигналов по одной линии связи, также, как и в аналоговых системах, применяется мультиплексирование, но используется несколько иной метод, называемый мультиплексированием с временным разделением каналов. В англоязычной литературе эквивалентный термин — Time Division Multiplexing (TDM).

Схематично эта процедура выглядит так: на вход мультиплексора подается n двоичных последовательностей, мультиплексор поочередно отбирает из этих входных каналов заданную последовательность бит, составляя из них выходную последовательность. Непрерывную последовательность бит в выходном потоке, принадлежащую определенному входному каналу, называют канальным интервалом или тайм-слотом. На практике наиболее употребительными являются схемы мультиплексирования с байт-интерливингом, когда канальный интервал состоит из 8 бит, либо с бит-интерливингом, когда на выход последовательно коммутируется по одному биту из каждого канала. Для того, чтобы демультиплексировать полученную последовательность, на принимающем конце линии связи тактовой синхронизации недостаточно, так как в получаемом потоке бит необходимо еще привязаться к началу первого канального интервала. С этой целью при формировании уплотненного потока в него с определенной периодичностью вставляют фиксированную битовую последовательность, которая вместе с группой канальных интервалов, следующих за ней и содержащих равное количесто интервалов из каждого входного потока, образует кадр или фрейм (в терминологии связистов «цикл») (Рис. 1).

Выделяя эту битовую последовательность, принимающая аппаратура может привязаться к началу каждого кадра в последовательности бит. Такой вид синхронизации называют кадровой или цикловой синхронизацией. Часто в цифровых системах несколько кадров объединяют в структуру, называемую сверхкадром (или сверхциклом). Для правильного приема таких структур, кроме тактовой и кадровой синхронизаций, необходима еще и сверхкадровая синхронизация. Первая система передачи голоса, использующая ИКМ и мультиплексирование с временным разделением каналов, была установлена в 1957 году компанией Bell System. В одном канале было объединено 24 цифровых потока по 64 Кбит/сек, что с учетом бита для кадровой синхронизации и частоте следования кадров 8 КГц дало цифровой поток со скоростью 24×64 + 8=1544 Кбит/сек, который в дальнейшем был стандартизирован и теперь известен как канал DS1 (Digital Signal level one) или Т1.

В Европе (в том числе и в России) в качестве стандартной была принята иная схема объединения каналов DS0 в первичный цифровой канал, известный, как канал Е1. Так как этот канал получил в последнее время большое распространение для подключения корпоративных телефонных систем и систем передачи данных к сетям операторов связи, то рассмотрим его подробней.

Первичный цифровой канал — Е1

Канал Е1 объединяет 32 канала DS0, один из которых используется для кадровой синхронизации, другой для передачи сигнализации. Кадр этого потока состоит из 32 тайм-слотов по 8 бит каждый. Частота следования кадров 8 КГц, что дает скорость потока 32×8 × 8=2048 Кбит/сек. Кадры потока Е1 объединяются в сверхкадр. Количество кадров в сверхкадре зависит от типа используемой в потоке Е1 сигнализации. Под сигнализацией, здесь понимается информация, необходимая сетевым элементам, для выполнения их функций, например, установка и отбой телефонных соединений.

Наиболее употребительны два типа сигнализации: CAS (Channel Associated Signalling), CCS (Common Channel Signalling).

В первом случае сверхкадр состоит из 16 кадров (с 0 по 15), занимая 2 мсек интервал. Таймслот 0 (TS0) используется для передачи битов покадровой синхронизации и другой служебной информации. Таймслот 16 (TS16) в кадрах начиная с первого используется для передачи сигнализации связанной с каждым из каналов (отсюда и название Channel Associated Signalling). Оставшиеся таймслоты используются для передачи информации. Таймслоты с 1 по 15 соответствуют каналам с 1 по 15, а таймслоты с 17 по 31 соответствуют каналам с 16 по 30. При этом распределение сигнализации TS16 по каналам происходит следующим образом: старшие 4 бита TS16 кадра 1 в сверхкадре соответствуют сигнализации 1 канала, младшие 4 бита — сигнализации 16 канала; старшие 4 бита TS16 кадра 2 в сверхкадре соответствуют сигнализации 2 канала, младшие — сигнализации 17 канала и т.д. В нулевом кадре сверхкадра таймслот 16 используется для организации сверхкадровой синхронизации. Соответствие между таймслотами и каналами показано в Таблица 1. Более подробно распределение служебных битов в таймслотах 0 и 16 показано на Рис. 2.

Таблица 1

Один сверхкадр = 16 кадров

i=бит зарезервированный для международного использования
r=бит-индикатор аварии на дальнем конце
n=биты, зарезервированные для национального использования
abcd=биты сигнализации для речевых каналов
y=бит-индикатор аварии сверхкадровой синхронизации

В случае общеканальной (ССS) сигнализации, сверхкадр состоит из двух кадров. Таймслот 0 используется для организации кадровой синхронизации, как и в CAS, а таймслот 16 используется, как канал сигнализации общий для всего потока. Если поток Е1 используется только для передачи данных, где сигнальная информация передается в заголовках пакетов данных и отдельный тайм-слот для этого не нужен, то 16 тайм-слот можно задействовать для передачи данных и он будет соответствовать каналу 31.

Источник

Tdm атс что это

TDM (Time Division Multiplexing)

Существует несколько причин, в силу которых TDM продолжает играть ведущую роль для местного доступа:

Технологию TDM первой стали широко применять в обычных системах электросвязи. Эта технология предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных каналов в один составной высокоскоростной канал. Входные каналы по очереди модулируют высокочастотную несущую в течение выделенных им коротких промежутков времени (тайм-слотов), которые периодически повторяются. Например, в течение первого тайм-слота несущая модулируется первым входным каналом, в течение второго – вторым, в течение третьего – третьим, в течение четвертого – четвертым, в течение пятого – снова первым, в течение шестого – снова вторым и т. д. (рис.1.).

В системах TDM все информационные каналы передаются по одному волокну
на одной длине волны в течение соответствующих тайм-слотов

Мультиплексор на одной стороне канала связи собирает данные со всех источников и передает их по волокну в течение соответствующих тайм-слотов. Демультиплексор на другой стороне линии связи выделяет тайм-слоты, считывает данные и передает их соответствующим пользователям уже в виде единых выходных потоков.

Использование технологии TDM позволило увеличить пропускную способность волоконно-оптических линий связи до 10 Гбит/с. Линии со скоростью 10 Гбит/с будут постепенно заменять первоначально использовавшиеся системы TDM со скоростью 2,5 Гбит/с. Скорость передачи 10 Гбит/с в некотором роде разграничивает два типа систем TDM. Выше этой скорости некоторые основные характеристики оптического волокна – поляризационная модовая дисперсия, хроматическая дисперсия – начинают значительно влиять на качество передачи и должны приниматься во внимание при разработке систем связи. Это является серьезным препятствием для ведущихся в настоящее время разработок систем TDM со скоростями передачи 40 Гбит/с и выше. Кроме того, для дальнейшего увеличения скорости требуются новые методы модуляции лазерного излучения, что ведет к росту сложности и стоимости приемо-передающего оборудования. В табл. 1. приведены стандартные интерфейсы и соответствующие им скорости передачи иерархий SDH/SONET.

Стандартные интерфейсы и соответствующие им скорости передачи.

Одним из существенных факторов, ограничивающих скорость передачи сигнала, является хроматическая дисперсия. Хроматической дисперсией называют как зависимость эффективного показателя преломления от длины волны, так и ее следствие – увеличение ширины оптических импульсов при их распространении по волокну. Для узкополосного лазера (с шириной спектра не более 0,1 нм) при увеличении скорости передачи с 2,5 Гбит/с (STM-16) до 10 Гбит/с (STM-64) из-за влияния хроматической дисперсии максимально возможная протяженность линии связи уменьшается в 16 раз. Применение методов, уменьшающих влияние хроматической дисперсии, ведет к увеличению потерь, стоимости и сложности системы. Для стандартного ступенчатого одномодового волокна (G.652 по классификации ITU) максимальная дальность передачи со скоростью 10 Гбит/с без компенсации и коррекции дисперсии составляет 50-75 км.

Для уменьшения влияния хроматической дисперсии в качестве источников излучения применяют узкополосные лазеры с длиной волны излучения, близкой к длине волны нулевой дисперсии волокна. Работать непосредственно на длине волны нулевой дисперсии волокна не следует из-за возрастающего влияния эффекта четырехволнового смешения FWM (Four-Wave Mixing), которое мы рассмотрим далее в главе 3. К сожалению, частота излучения лазеров с внутренней модуляцией может определенным образом меняться во времени. Это негативное явление называется чирпированием (Chirp), а модулированный сигнал, несущая которого меняется таким образом – чирпированным сигналом. Чирпирование приводит к значительному расширению спектра генерируемых импульсов. Его можно значительно уменьшить, используя в качестве передатчиков лазеры с внешней модуляцией, что нашло практическое применение во всех современных высокоскоростных системах передачи.

Дальнейшее увеличение скорости передачи с помощью технологии TDM требует разработки и внедрения исключительно сложных и дорогостоящих электронных компонентов. Вся стоимость их разработки ложится на плечи оптической промышленности, так как в других областях (например, компьютерные технологии) эти скорости еще не достигнуты. Точность синхронизации сигналов систем передачи, предъявляемые при модуляции тока лазеров, мультиплексировании и демультиплексировании электрических сигналов на сверхвысоких частотах, очень высоки.

Технология помехоустойчивого кодирования FEC (Forward Error Correction) может увеличить энергетический потенциал системы на несколько дБ. FEC давно используется в беспроводной и спутниковой связи. В этой технологии данные перед передачей кодируются с добавлением избыточных битов. Избыточность позволяет исправлять случайные ошибки в цифровом сигнале без повторной передачи. В технологии FEC обнаружение и исправление ошибок передачи битов выполняется аппаратурой, как правило, на физическом уровне. Однако помехоустойчивое кодирование не в состоянии исправить все ошибки передачи, которые возникают по различным причинам (хроматическая дисперсия, поляризационная модовая дисперсия, перекрестные помехи, и т.д.).

Поляризационная модовая дисперсия PMD (Polarization Mode Dispersion), также как и хроматическая дисперсия, приводит к уширению импульсов и начинает заметно влиять на качество передачи при высоких скоростях (частотах модуляции). PMD возникает из-за того, что оптическое излучение с различными состояниями поляризации оптического сигнала SOP (State of Polarization) распространяется вдоль волокна с различными скоростями. Это стохастическое явление, поэтому снижать влияние PMD особенно сложно. Известные практические способы не позволяют полностью компенсировать PMD в волокне.

Несмотря на все трудности, скорость передачи в цифровых сетях связи постоянно растет. В 1999 году была достигнута скорость 40 Гбит/с (уровень STM-256). Несмотря на то, что коммерческое внедрение линий связи уровня STM-256 маловероятно до конца 2001 года, крупнейшие телекоммуникационные компании уже сообщили о проведении успешных лабораторных испытаний систем передачи со скоростью 40 Гбит/с на линиях связи протяженностью 100 км и более. Экспериментальные линии связи уровня STM-256 пока еще не в полном объеме поддерживают функции ввода и вывода каналов ADM (Add/Drop Multiplexing) и кросс-коммутации.

Ожидается скорое появление на рынке оборудования цифровых систем передачи SDH/SONET, обеспечивающих мультиплексирование потоков уровня STM-16 и STM-64 в высокоскоростные потоки уровня STM-256. По всей видимости, первые линии связи уровня STM-256 будут применяться в сетях городского и регионального масштаба. По мере увеличения дальности передачи и появления более совершенных методик компенсации различных негативных факторов линии связи уровня STM-256 будут находить все более широкое применение. Возможно, в некоторых случаях для увеличения дальности таких линий связи коммерчески более выгодно будет использовать регенерацию сигнала.

Одной из перспективных технологий сверхдальней связи считается солитонная передача данных. Солитон – это особый вид светового импульса, который при распространении в определенной среде, и в частности – оптическом волокне, сохраняет свою форму (преимущественно гауссову). При усилении солитона через равные расстояния, теоретически он может распространяться сколь угодно далеко. Это связано с тем, что показатель преломления среды, в которой распространяется солитон, имеет небольшую добавку, которая квадратично зависит от мощности сигнала. При малых мощностях сигнала этой добавкой можно пренебречь. Однако при распространении солитона, представляющего собой волновой пакет большой мощности, нелинейные явления и хроматическая дисперсия при определенных условиях могут компенсировать изменения формы солитона. При этом солитон обладает исключительной стабильностью параметров распространения и устойчивостью к внешним возмущениям. Несмотря на то, что дальность распространения солитонов и ограничена затуханием сигнала в волокне, эта технология может успешно применяться для передачи сигналов большой мощности на большие расстояния. При солитонной передаче сигналов используют кодирование с возвратом к нулю (рис. 2.).

Кодирование с возвратом к нулю

Независимо от того, станет ли технология TDM универсальным протоколом, таким как IP, или будет адаптирована в соответствии со стандартами SONET/SDH, в ближайшие годы ее будут использовать многие операторы. “Второе дыхание” технологии TDM обеспечили успехи в изучении солитонов. Какие бы проблемы не возникали в технологии TDM и какие бы пути их решения не использовались, ни одна существующая технология не может заменить ее в настоящее время. Однако технология WDM может использоваться параллельно с технологией TDM для повышения ее эффективности.

Гибкость структуры линий связи

В принципе, технология TDM дает возможность передачи по линии связи каналов, разнородных по типу передаваемых данных. Технология TDM позволяет разделить волоконно-оптический кабель на множество каналов, по которым с различными скоростями передаются различные типы трафика. Возможны различные способы распределения тайм-слотов. Они могут быть постоянно закреплены за определенными приложениями или выделяться по требованию DAMA (Demand Assignment Multiple Access). Можно изменять продолжительность тайм-слотов или полностью их исключить. В последнем случае данные передаются в виде отдельных пакетов, каждый из которых включает адрес источника и отправителя (статистическое мультиплексирование). Несмотря на все эти возможности, технология TDM работает лучше всего, когда по всем логическим каналам передается один тип трафика, а все тайм-слоты имеют одинаковую продолжительность и постоянно закреплены за отдельными каналами. Этот вариант технологии TDM достаточно прост в реализации и управлении, и его эксплуатационные издержки также меньше.

Скорость передачи

В технологии TDM пропускная способность увеличивается за счет увеличения скорости передачи битов в линии связи. Насколько быстрой может быть сделана эта скорость – в пределах определенных фундаментальных ограничений оптического волокна – зависит от используемых электронных компонентов. Чтобы получать данные от каждого источника, хранить их, передавать в течение соответствующих тайм-слотов, считывать и корректно доставлять получателю, требуется применение цифровых интегральных схем. Все эти цифровые компоненты должны работать со скоростью, равной или близкой к суммарной скорости передачи линии связи. То есть, для каждого канала, независимо от его пропускной способности, должно быть установлено электронное оборудование, способное поддерживать полную пропускную способность линии связи.

Оптическое волокно позволяет передавать данные со скоростью в несколько Tбит/с, в то время как коммерчески доступные цифровые электронные устройства в настоящее время выполняют лишь порядка 1 миллиарда операций в секунду (1 Гбит/с). Несмотря на то, что быстродействие электронных устройств продолжает расти, технология TDM всегда будет иметь экономические ограничения из-за необходимости установки на каждый канал самого современного оборудования. Едва ли с помощью технологии TDM когда-либо будет достигнута суммарная скорость передачи по линии связи, соизмеримая с огромной пропускной способностью волоконно-оптического кабеля. Это ограничение касается как глобальных, так и локальных сетей передачи данных.

Расширение функциональных возможностей центральной станции спутниковой связи Дальневосточного отделения Российской академии наук

TELECOMNETWORKS подписала договор в интересах Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) на программную модернизацию центрального узла спутниковой сети связи Advantech DVB-RCS HUB, используемого заказчиком в научных целях.

NEC Corporation объявила о запуске новой модели семейства iPASOLINK ЕX

В начале февраля один из лидеров рынка беспроводных систем связи, компания NEC Corporation (Япония), объявила о начале производства новой ультракомпактной модели радиорелейных систем серии iPASOLINK модели EX. Оборудование ориентировано большей частью на использование операторами мобильной связи, но заинтересует так же и других заказчиков, нуждающихся в высокоскоростных беспроводных средствах передачи данных.

Источник

Tdm атс что это

В настоящее время вендоры, дистрибьюторы их решений и системные интеграторы активно продвигают технологию VoIP. Параллельно ей, хотя пока и менее громко развивается грозный конкурент — TDM over IP. Впрочем, пока эти технологии лучше рассматривать как взаимодополняющие.

Как считают некоторые эксперты, технология Time Division Multiplexing over the Internet Protocol (TDM over IP, TDMoIP) позволяет более эффективно использовать пропускную способность каналов — до 60% по сравнению с решениями VoIP. Кроме того, она позволяет «прозрачно» передавать протоколы сигнализации и, самое главное, снимает необходимость кардинальной модернизации АТС.

Что такое TDMoIP? Разработанная и запатентованная компанией RAD Data Communications транспортная технология, которая прозрачно и экономично передает T1, E1, T3 или E3 голосовой поток или данные по сети с коммутацией пакетов. TDMoIP позволяет мигрировать на сети нового поколения и продолжать предоставлять все те же услуги по передаче голоса и данных, что и раньше. Она позволяет передавать голос, видео и данные по корпоративным IP/Ethernet сетям, сокращая затраты на обслуживания сети и операционные расходы. Операторам связи TDMoIP позволяет предлагать по IP такие прибыльные услуги, как выделенные линии, межстанционные соединения и международная передача голоса и данных с сохранением высокого качества. Это максимизирует доходы от IP, Ethernet или MPLS инфраструктуры за счет голосовых услуг и выделенных линий в дополнение к существующим услугам по передаче данных.

О том, для чего и зачем нужна миграция на IP знают чуть ли не все, кто хоть связан с современными телекоммуникациями. Передача традиционного голоса, видео и данных по IP/Ethernet/MPLS сетям стала привлекательной альтернативой параллельной передаче голоса и данных прежде всего потому, что благодаря ей снижаются операционные и капитальные издержки при одновременном упрощении управления и повышения производительности. Данные преимущества достигаются путем конвергенции двух важных типов трафика в одну инфраструктуру и сочетания простоты и эффективности IP маршрутизации и Ethernet коммутации.

Достоинства VoIP услуг, в сравнении с традиционными TDM решениями, лежат в сжатии голосового трафика с высоким коэффициентом компрессии, позволяя сократить стоимость передачи голоса, а также в более оптимизированной сетевой инфраструктуре. Это особенно важно в сетевых средах, где функциональность существующих АТС лимитируется возможностями коммутаторов.

Выгоды развертывания VoIP сводятся к цене вопроса. Возможна полная модернизация всей инфраструктуры или адаптация существующего оборудования, что представляет собой менее радикальную миграцию на VoIP.

Существует два варианта технологии TDMoIP: TDMoIP Circuit Emulation (CE) и TDMoIP Compressed Voice (CV).

TDMoIP (CE) — это идеальная технология, когда необходимо минимальное время установления соединения, наивысшее качество голоса, видео и данных по IP. TDMoIP (CE) требует передачи по сети постоянного потока пакетов с высоким приоритетом и строгим контролем качества сервиса (QoS). При этом TDMoIP (CE) особенно привлекательна в сетевых средах, где пропускная способность не является ограничивающим фактором (кампусные сети или Metropolitan Area Network (MAN) с Fast Ethernet/Gigabit Ethernet). Она состоит в разбиении поток данных TDM на IP пакеты и добавлении IP заголовков. Пакеты затем передаются по IP/Ethernet/MPLS сети. В пункте назначения восстанавливается исходный поток за счет удаления IP заголовков, последовательного соединения пакетов и восстановления часов.

Вторая разновидность TDMoIP (CV) оптимизирована для передачи сжатого голоса и факсов Group III. Она лучше всего подходит для среды с ограниченной пропускной способностью и поддерживает такие функции, как сжатие голоса с сохранением высокого качества, определение голосовой активности и генерация фонового шума. TDMoIP можно представить как «прозрачный» VoIP. Эта технология имеет много сходных с VoIP характеристик, но прозрачно передает протоколы сигнализации, более эффективно использует пропускную способность и более толерантна к потере пакетов. Некоторые из перечисленных дополнительных преимуществ — результат уникального способа агрегации и мультиплексирования голоса и сигнализации в единой IP связке. В технологии VoIP каждый из этих каналов передается независимо. Более того, TDMoIP применима в таких приложений, как беспроводные сети (802.11b wireless), кабельные модемы, xDSL, Power Line Communications или даже Pablic Internet.

TDMoIP (CV) имеет уникальную функцию «super tandem» — сквозная передача сжатого голоса. Она позволяет избежать повторного сжатия и распаковки голоса при передаче через несколько устройств TDMoIP и, как следствие, ухудшения качества голоса или возникновения задержек. Вдобавок, каждый голосовой канал имеет буфер фазового дрожания, динамически изменяющийся в соответствии с задержками в работе сети. Высокое качество голоса также сохраняется, когда потеря пакетов достигает 5%.

«Прозрачное» соединение по IP/Ethernet/MPLS сетям поддерживает всю функциональность телефонной сети. TDMoIP обеспечивает миграцию имеющихся услуг на сети с коммутацией пакетов, полностью поддерживая установленное оборудование, такое как коммутаторы 4 и 5 классов, АТС, телефонные коммутаторы и TDM мультиплексоры.

VoIP и TDMoIP: достоинства и недостатки

Технология Voice over IP (VoIP) — «голос поверх » — это технология транспорта и коммутации голоса, работающая совместно с телефонной сетью, для доставки телефонного вызова. Перевод традиционной телефонии на IP достаточно сложный процесс за счет многочисленных типов вовлеченных в процесс сигнальных систем. VoIP отличается от TDMoIP тем, что должна распознавать все необходимые протоколы сигнализации и конвертировать их в свои собственные протоколы, в то время как TDMoIP «прозрачно» передает протоколы сигнализации по IP. Дополнительное ограничение накладывает то, что VoIP шлюзы обычно поддерживают только часть функциональности АТС.

Преимущество VoIP заключается в совместимости несходных голосовых протоколов сигнализации на разных концах IP сети, если они оба сконвертированы в общий VoIP протокол сигнализации, такой как H.323.

Основные различия технологий TDMoIP и VoIP

Источник