2.9. Изменения и дополнения ко второй главе

2.9.1. Инверсное мультиплексирование

Во второй главе монографии отсутствует информация о технологии инверсного мультиплексирования (Inverse Multiplexing — imux). Слово «инверсное» указывает на тот факт, что рассматриваемый вид мультиплексирования можно считать противоположным общепринятому алгоритму, реализованному в большинстве систем передачи. Аналоговые и цифровые системы передачи объединяют несколько каналов со сравнительно невысокой пропускной способностью. Результат «суммирования» передается по каналу с высокой пропускной способностью. Инверсное мультиплексирование основано на ином алгоритме. На входе мультиплексора высокоскоростной сигнал «разделяется». Он передается по нескольким каналам со сравнительно невысокой пропускной способностью. С другой стороны, совокупность этих каналов можно рассматривать как один тракт, который не нарушает структуру передаваемой информации.

Основная сфера применения инверсного мультиплексирования — «узкие места» в инфокоммуникационных сетях. Очевидно, что для телефонной связи рассматриваемая технология не представляет существенного интереса. Иная ситуация складывается в том случае, когда необходимо передать данные с высокой скоростью или видеоинформацию. На рисунке 2.9.1 показана типичная схема организации высокоскоростного тракта для обмена данными с помощью инверсного мультиплексирования. Предполагается, что информацию необходимо передать через транспортную сеть со скоростью 8 Мбит/с, а имеющиеся ресурсы образованы стандартными трактам Е1 с пропускной способностью 2048 кбит/с.

Рисунок 2.9.1. Пример использования технологии инверсного мультиплексирования

В инверсном мультиплексоре, показанном в левой части рассматриваемой модели, происходит «разделение» данных. Эта процедура подразумевает выделение во входящем информационном сигнале четырех потоков, каждый из которых может быть передан по тракту Е1. В том инверсном мультиплексоре, который изображен в правой части модели, осуществляется процедура «суммирования» данных. В результате на выходе инверсного мультиплексора формируется поток со скоростью 8 Мбит/с.

Схема, показанная на рисунке 2.9.1, представляет один из возможных алгоритмов инверсного мультиплексирования. Различия между алгоритмами обусловлены скоростями обмена данными и технологиями передачи. В частности, для сетей ATM была разработана технология IMA. Эта аббревиатура образована от словосочетания «Inverse Multiplexing over ATM» — инверсное мультиплексирование поверх ATM. Технология IMA нашла свою «нишу». Она используется на участке между оборудованием, которое расположено в помещении пользователя, и транзитной сетью ATM.

Технология инверсного мультиплексирования нашла применение и в сетях Frame Relay. Используемые решения можно найти на сайтах ATM Forum и Frame Relay Forum. Современные инверсные мультиплексоры способны выделять ту полосу пропускания, которая необходима клиенту. Естественно, что максимальная скорость обмена данными всегда ограничена доступными транспортными ресурсами. Часто необходимо передать сигнал, скорость которого меньше пропускной способности доступных трактов E1. В этом случае инверсный мультиплексор может динамически распределить входящий поток битов между имеющимися трактами E1.

В статье [2.9.1] удачно сравнивается инверсное мультиплексирование с течением реки: огибая острова, она разбивается на протоки, которые затем опять сливаются воедино.

2.9.2. Технология TDM over IP 

Эту технологию, подобно инверсному мультиплексированию, формально можно рассматривать как решение, диаметрально противоположное общему направлению развития системы электросвязи. Мы не будем углубляться в философские рассуждения по этому вопросу, но отметим любопытный факт. Основные усилия специалистов были направлены на поиск решений по передаче IP пакетов через транспортные сети, которые чаще всего построены на основе технологии TDM — временн?го разделения каналов. Технология TDM over IP (TDMoIP) предназначена для решения противоположной задачи. В ней трафик в режиме TDM передается по IP сети. Идея TDMoIP была предложена компанией RAD [2.9.2].

На самом деле никакого противоречия здесь нет. Некоторым пользователям нужно сохранить услуги, поддерживаемые технологией TDM. Характерный пример — система телефонной связи центрального офиса со своими филиалами. На рисунке 2.9.2 показан вариант организации такой связи через сеть IP. Четыре УАТС необходимо связать так, чтобы получить «эквивалентную схему» сети для телефонной связи, показанную в нижней части рассматриваемой модели.

Рисунок 2.9.2. Использование технологии TDM over IP для телефонной связи

Каждая УАТС трактом E1 (их может быть несколько) соединяется с устройством, названным PoP TDMoIP. Аббревиатура PoP означает, что речь идет о точке присутствия. Устройство PoP осуществляет все функции, необходимые для передачи информации через сеть IP с теми показателями качества связи, которые свойственны технологии TDM. Более того, эмуляция трактов E1 и E3 позволяет сохранить все функциональные возможности, которые свойственны сети телефонной связи. Такая возможность привлекательна для тех пользователей, которые ориентируются на дополнительные услуги своей корпоративной телефонной сети, обеспечивающие привычные бизнес-процессы.

Устройства PoP TDMoIP обеспечивают обмен информацией через сеть IP. Важная задача этих устройств — поддержка показателей QoS, аналогичных тем, что приняты в сетях TDM. Технология TDMoIP одобрена МСЭ в качестве способа передачи трафика TDM через сеть MPLS. Соответствующие спецификации приведены в рекомендации МСЭ Y.1413 [2.9.3]. Технологию TDMoIP можно считать весьма эффективным средством эволюционного перехода к NGN — сетям связи следующего поколения.

Литература к разделу 2.

2.9.1. Д. Ганьжа. Инверсное мультиплексирование. — Журнал сетевых решений LAN, Июнь 1997.

2.9.2. http://www.rad.com.

2.9.3. http://www.itu.int.