Any IXC that wishes to handle calls

Any IXC that wishes to handle calls originating in a LATA can build a switching office called a POP (Point of Presence) there. The LEC is required to connect each IXC to every end office, either directly, as in LATAs 1 and 3, or indirectly, as in LATA 2. Furthermore, the terms of the connection, both technical and financial, must be identical for all IXCs. In this way, a subscriber in, say, LATA 1, can choose which IXC to use for calling subscribers in LATA 3.

As part of the MFJ, the IXCs were forbidden to offer local telephone service and the LECs were forbidden to offer inter-LATA telephone service, although both were free to enter any other business, such as operating fried chicken restaurants. In 1984, that was a fairly unambiguous statement. Unfortunately, technology has a funny way of making the law obsolete. Neither cable television nor mobile phones were covered by the agreement. As cable television went from one way to two way and mobile phones exploded in popularity, both LECs and IXCs began buying up or merging with cable and mobile operators.

By 1995, Congress saw that trying to maintain a distinction between the various kinds of companies was no longer tenable and drafted a bill to allow cable TV companies, local telephone companies, long-distance carriers, and mobile operators to enter one another's businesses. The idea was that any company could then offer its customers a single integrated package containing cable TV, telephone, and information services and that different companies would compete on service and price. The bill was enacted into law in February 1996. As a result, some BOCs became IXCs and some other companies, such as cable television operators, began offering local telephone service in competition with the LECs.

One interesting property of the 1996 law is the requirement that LECs implement local number portability. This means that a customer can change local telephone companies without having to get a new telephone number. This provision removes a huge hurdle for many people and makes them much more inclined to switch LECs, thus increasing competition. As a result, the U.S. telecommunications landscape is currently undergoing a radical restructuring. Again, many other countries are starting to follow suit. Often other countries wait to see how this kind of experiment works out in the U.S. If it works well, they do the same thing; if it works badly, they try something else.

2.5.3 The Local Loop: Modems, ADSL, and Wireless
It is now time to start our detailed study of how the telephone system works. The main parts of the system are illustrated in Fig. 2-23. Here we see the local loops, the trunks, and the toll offices and end offices, both of which contain switching equipment that switches calls. An end office has up to 10,000 local loops (in the U.S. and other large countries). In fact, until recently, the area code + exchange indicated the end office, so (212) 601-xxxx was a specific end office with 10,000 subscribers, numbered 0000 through 9999. With the advent of competition for local service, this system was no longer tenable because multiple companies wanted to own the end office code. Also, the number of codes was basically used up, so complex mapping schemes had to be introduced.

Figure 2-23. The use of both analog and digital transmission for a computer to computer call. Conversion is done by the modems and codecs.


Let us begin with the part that most people are familiar with: the two-wire local loop coming from a telephone company end office into houses and small businesses. The local loop is also frequently referred to as the ''last mile,'' although the length can be up to several miles. It has used analog signaling for over 100 years and is likely to continue doing so for some years to come, due to the high cost of converting to digital. Nevertheless, even in this last bastion of analog transmission, change is taking place. In this section we will study the traditional local loop and the new developments taking place here, with particular emphasis on data communication from home computers.

When a computer wishes to send digital data over an analog dial-up line, the data must first be converted to analog form for transmission over the local loop. This conversion is done by a device called a modem, something we will study shortly. At the telephone company end office the data are converted to digital form for transmission over the long-haul trunks.

If the other end is a computer with a modem, the reverse conversion—digital to analog—is needed to traverse the local loop at the destination. This arrangement is shown in Fig. 2-23 for ISP 1 (Internet Service Provider), which has a bank of modems, each connected to a different local loop. This ISP can handle as many connections as it has modems (assuming its server or servers have enough computing power). This arrangement was the normal one until 56-kbps modems appeared, for reasons that will become apparent shortly.

Analog signaling consists of varying a voltage with time to represent an information stream. If transmission media were perfect, the receiver would receive exactly the same signal that the transmitter sent. Unfortunately, media are not perfect, so the received signal is not the same as the transmitted signal. For digital data, this difference can lead to errors.

Transmission lines suffer from three major problems: attenuation, delay distortion, and noise. Attenuation is the loss of energy as the signal propagates outward. The loss is expressed in decibels per kilometer. The amount of energy lost depends on the frequency. To see the effect of this frequency dependence, imagine a signal not as a simple waveform, but as a series of Fourier components. Each component is attenuated by a different amount, which results in a different Fourier spectrum at the receiver.

To make things worse, the different Fourier components also propagate at different speeds in the wire. This speed difference leads to distortion of the signal received at the other end.

Another problem is noise, which is unwanted energy from sources other than the transmitter. Thermal noise is caused by the random motion of the electrons in a wire and is unavoidable. Crosstalk is caused by inductive coupling between two wires that are close to each other. Sometimes when talking on the telephone, you can hear another conversation in the background. That is crosstalk. Finally, there is impulse noise, caused by spikes on the power line or other causes. For digital data, impulse noise can wipe out one or more bits.

Modems
Due to the problems just discussed, especially the fact that both attenuation and propagation speed are frequency dependent, it is undesirable to have a wide range of frequencies in the signal. Unfortunately, the square waves used in digital signals have a wide frequency spectrum and thus are subject to strong attenuation and delay distortion. These effects make baseband (DC) signaling unsuitable except at slow speeds and over short distances.

To get around the problems associated with DC signaling, especially on telephone lines, AC signaling is used. A continuous tone in the 1000 to 2000-Hz range, called a sine wave carrier, is introduced. Its amplitude, frequency, or phase can be modulated to transmit information. In amplitude modulation, two different amplitudes are used to represent 0 and 1, respectively. In frequency modulation, also known as frequency shift keying, two (or more) different tones are used. (The term keying is also widely used in the industry as a synonym for modulation.) In the simplest form of phase modulation, the carrier wave is systematically shifted 0 or 180 degrees at uniformly spaced intervals. A better scheme is to use shifts of 45, 135, 225, or 315 degrees to transmit 2 bits of information per time interval. Also, always requiring a phase shift at the end of every time interval, makes it is easier for the receiver to recognize the boundaries of the time intervals.

Figure 2-24 illustrates the three forms of modulation. In Fig. 2-24(a) one of the amplitudes is nonzero and one is zero. In Fig. 2-24(b) two frequencies are used. In Fig. 2-24(c) a phase shift is either present or absent at each bit boundary. A device that accepts a serial stream of bits as input and produces a carrier modulated by one (or more) of these methods (or vice versa) is called a modem (for modulator-demodulator). The modem is inserted between the (digital) computer and the (analog) telephone system.

Figure 2-24. (a) A binary signal. (b) Amplitude modulation. (c) Frequency modulation. (d) Phase modulation.


To go to higher and higher speeds, it is not possible to just keep increasing the sampling rate. The Nyquist theorem says that even with a perfect 3000-Hz line (which a dial-up telephone is decidedly not), there is no point in sampling faster than 6000 Hz. In practice, most modems sample 2400 times/sec and focus on getting more bits per sample.

The number of samples per second is measured in baud. During each baud, one symbol is sent. Thus, an n-baud line transmits n symbols/sec. For example, a 2400-baud line sends one symbol about every 416.667 µsec. If the symbol consists of 0 volts for a logical 0 and 1 volt for a logical 1, the bit rate is 2400 bps. If, however, the voltages 0, 1, 2, and 3 volts are used, every symbol consists of 2 bits, so a 2400-baud line can transmit 2400 symbols/sec at a data rate of 4800 bps. Similarly, with four possible phase shifts, there are also 2 bits/symbol, so again here the bit rate is twice the baud rate. The latter technique is widely used and called QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).

The concepts of bandwidth, baud, symbol, and bit rate are commonly confused, so let us restate them here. The bandwidth of a medium is the range of frequencies that pass through it with minimum attenuation. It is a physical property of the medium (usually from 0 to some maximum frequency) and measur

Kết quả (Việt) 1:

Bất kỳ IXC mong muốn để xử lý cuộc gọi có nguồn gốc từ một LATA có thể xây dựng một văn phòng chuyển đổi được gọi là một cửa sổ POP (điểm hiện diện) có. LEC là cần thiết để kết nối mỗi IXC với mỗi văn phòng kết thúc, hoặc trực tiếp, cũng như ở LATAs 1 và 3, hoặc gián tiếp, như trong LATA 2. Hơn nữa, các điều khoản của các kết nối, kỹ thuật và tài chính, phải giống hệt nhau cho tất cả IXCs. Bằng cách này, một thuê bao trong, nói, LATA 1, có thể chọn mà IXC để sử dụng cho các thuê bao cuộc gọi trong LATA 3.

là một phần của MFJ, các IXCs bị cấm cung cấp dịch vụ điện thoại địa phương và các LECs bị cấm cung cấp các dịch vụ điện thoại inter LATA, mặc dù cả hai đều được miễn phí để tham gia bất kỳ doanh nghiệp khác, chẳng hạn như điều hành nhà hàng gà rán. Năm 1984, đó là một tuyên bố khá rõ ràng. Thật không may, công nghệ có một cách funny để làm cho pháp luật đã lỗi thời. Truyền hình cáp cũng như điện thoại di động đã được bao phủ bởi các thỏa thuận. Truyền hình cáp đã đi từ một trong những cách để hai cách và điện thoại di động bùng nổ trong phổ biến, LECs và IXCs bắt đầu mua lên hoặc kết hợp với cáp và điện thoại di động nhà khai thác.

năm 1995, Quốc hội thấy rằng cố gắng để duy trì một sự phân biệt giữa các loại khác nhau của công ty đã không còn tenable và soạn thảo một dự luật cho phép công ty truyền hình cáp, điện thoại địa phương công ty, tàu sân bay đường dài, và nhà điều hành điện thoại di động để nhập doanh nghiệp lẫn nhau. Ý tưởng là rằng bất kỳ công ty có thể sau đó cung cấp cho khách hàng của mình một gói tích hợp có truyền hình cáp, điện thoại, và dịch vụ thông tin và công ty khác nhau sẽ cạnh tranh trên dịch vụ và giá cả. Các hóa đơn được thông qua thành luật trong tháng 2 năm 1996. Kết quả là, một số BOCs trở thành IXCs và một số công ty khác, chẳng hạn như nhà điều hành cáp truyền hình, đã bắt đầu cung cấp dịch vụ điện thoại địa phương cạnh tranh với các LECs.

Một thú vị tài sản của pháp luật năm 1996 là yêu cầu rằng LECs thực hiện di số địa phương. Điều này có nghĩa rằng một khách hàng có thể thay đổi công ty địa phương điện thoại mà không cần phải có được một số điện thoại mới. Quy định này loại bỏ một rào cản lớn đối với nhiều người và làm cho họ nhiều hơn nữa nghiêng để chuyển đổi LECs, do đó tăng cạnh tranh. Kết quả là, Mỹ viễn thông cảnh quan hiện đang trải qua một tái cấu trúc cấp tiến. Một lần nữa, nhiều quốc gia khác đang bắt đầu làm theo phù hợp. Thường các quốc gia khác chờ đợi để xem làm thế nào điều này loại thử nghiệm tác phẩm ra trong Hoa Kỳ Nếu nó hoạt động tốt, họ làm những điều tương tự; Nếu nó hoạt động xấu, họ thử một cái gì đó khác.

2.5.3 The Loop địa phương: modem, ADSL, và Wireless
Nó bây giờ là thời gian để bắt đầu chúng tôi nghiên cứu chi tiết về cách hoạt động của hệ thống điện thoại. Các bộ phận chính của hệ thống được minh họa trong hình 2-23. Ở đây chúng ta thấy vòng địa phương, thân, và số điện thoại văn phòng và văn phòng kết thúc, cả hai đều chứa thiết bị chuyển mạch chuyển cuộc gọi. Một văn phòng cuối cùng đã lên đến 10.000 vòng địa phương (ở Hoa Kỳ và các quốc gia lớn khác). Trong thực tế, cho đến gần đây, việc trao đổi mã vùng cho biết văn phòng kết thúc, do đó, 601-xxxx (212) là một văn phòng cụ thể kết thúc với 10.000 thuê bao, số 0000 thông qua 9999. Với sự ra đời của cuộc cạnh tranh cho dịch vụ địa phương, Hệ thống này đã không còn tenable vì nhiều công ty muốn sở hữu cuối cùng văn phòng mã. Ngoài ra, số lượng mã về cơ bản sử dụng hết, vì vậy chương trình lập bản đồ phức tạp đã được giới thiệu.

Hình 2-23. Việc sử dụng của analog và kỹ thuật số truyền cho một cuộc gọi máy tính đến máy tính. Chuyển đổi được thực hiện bởi các modem và codec.


chúng ta hãy bắt đầu với các phần mà hầu hết mọi người đang quen thuộc với: vòng hai dây địa phương đến từ một công ty điện thoại cuối cùng văn phòng vào nhà và doanh nghiệp nhỏ. Vòng lặp địa phương cũng thường được gọi là các '' dặm cuối cùng,'' mặc dù chiều dài có thể lên đến vài dặm. Nó có sử dụng tín hiệu tương tự trong hơn 100 năm và khả năng tiếp tục làm như vậy cho một số năm tới, do chi phí cao của chuyển đổi kỹ thuật số. Tuy nhiên, ngay cả trong này bastion cuối tương tự truyền dẫn, thay đổi đang diễn ra. Trong phần này, chúng tôi sẽ nghiên cứu các vòng lặp địa phương truyền thống và những phát triển mới tham gia đặt ở đây, với sự nhấn mạnh đặc biệt về truyền thông dữ liệu từ máy tính gia đình.

khi một máy tính mong muốn gửi dữ liệu kỹ thuật số trên một dòng quay số tương tự, dữ liệu phải lần đầu tiên được chuyển đổi sang dạng analog để truyền qua các vòng lặp địa phương. Chuyển đổi này được thực hiện bởi một thiết bị gọi là một modem, một cái gì đó chúng ta sẽ học một thời gian ngắn. At công ty điện thoại kết thúc văn phòng dữ liệu được chuyển đổi sang dạng kỹ thuật số để truyền qua thân dài.

nếu đầu kia là một máy tính với một modem, chuyển đổi đảo ngược-kỹ thuật số Analog — cần thiết để đi qua các vòng lặp địa phương tại các điểm đến. Sự sắp xếp này được thể hiện trong hình 2-23 cho 1 ISP (Internet Service Provider), có một ngân hàng của modem, mỗi kết nối với một vòng lặp địa phương khác nhau. ISP này có thể xử lý kết nối như nhiều như nó có modem (giả sử các máy chủ hoặc máy chủ có đủ sức mạnh tính toán). Sự sắp xếp này là người bình thường cho đến khi 56 kbps modem xuất hiện, vì những lý do sẽ trở nên rõ ràng ngay.

tín hiệu tương tự bao gồm thay đổi một điện áp với thời gian để đại diện cho một dòng thông tin. Nếu phương tiện truyền thông truyền đã được hoàn hảo, người nhận sẽ nhận được chính xác tín hiệu tương tự các truyãön gửi. Thật không may, phương tiện truyền thông là không hoàn hảo, do đó, các tín hiệu nhận được không phải là giống như truyền tín hiệu. Đối với dữ liệu kỹ thuật số, sự khác biệt này có thể dẫn đến lỗi.

đường dây bị ba vấn đề chính: sự suy giảm, sự chậm trễ biến dạng, và tiếng ồn. Sự suy giảm là sự mất năng lượng khi tín hiệu Lan truyền ra nước ngoài. Sự mất mát được thể hiện trong decibels kilômét. Số lượng năng lượng bị mất phụ thuộc vào tần số. Để xem có hiệu lực này phụ thuộc vào tần số, hãy tưởng tượng một tín hiệu không phải là một dạng sóng đơn giản, nhưng như một loạt các thành phần Fourier. Mỗi thành phần attenuated bằng một số tiền khác nhau, mà kết quả trong một quang phổ Fourier khác nhau tại nhận.

để làm cho những điều tồi tệ hơn, các thành phần Fourier khác nhau cũng phổ biến ở tốc độ khác nhau trong dây. Sự khác biệt tốc độ này dẫn đến sự biến dạng của các tín hiệu nhận được tại các khác cuối.

một vấn đề là tiếng ồn, mà là năng lượng không mong muốn từ các nguồn khác hơn so với các truyãön. Thermal tiếng ồn được gây ra bởi chuyển động ngẫu nhiên của các điện tử trong một dây và không thể tránh khỏi. Xuyên âm gây ra bởi các khớp nối điện giữa hai dây gần gũi với nhau. Thỉnh thoảng khi nói chuyện trên điện thoại, bạn có thể nghe một đoạn hội thoại trong nền. Đó là xuyên âm. Cuối cùng, là tiếng ồn xung, gây ra bởi đột biến trên dòng điện hoặc nguyên nhân khác. Dữ liệu kỹ thuật số, tiếng ồn xung có thể quét sạch một hoặc nhiều bit.

modem
do các vấn đề chỉ thảo luận, đặc biệt là một thực tế rằng sự suy giảm và tuyên truyền tốc độ là tần số phụ thuộc, nó là không mong muốn có một loạt các tần số tín hiệu. Thật không may, những con sóng vuông được sử dụng trong kỹ thuật số tín hiệu có một phổ rộng tần số và do đó phải tuân theo sự suy giảm mạnh mẽ và sự chậm trễ biến dạng. Các hiệu ứng làm cho tín hiệu baseband (DC) không phù hợp ngoại trừ ở tốc độ chậm và trong khoảng cách ngắn.

để có được xung quanh các vấn đề liên kết với DC tín hiệu, đặc biệt là trên đường dây điện thoại, AC tín hiệu được sử dụng. Một giai điệu liên tục trong khoảng từ 1000 đến 2000 - Hz, gọi là một tàu sân bay làn sóng sin, được giới thiệu. Biên độ, tần số hoặc giai đoạn của nó có thể được cả để truyền tải thông tin. Trong điều chế biên độ, hai amplitudes khác nhau được sử dụng để đại diện cho 0 và 1, tương ứng. Trong điều chế tần số, cũng được gọi là tần số shift keying, hai (hay nhiều) khác nhau âm được sử dụng. (Thuật ngữ keying cũng sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp như một từ đồng nghĩa cho điều chế.) Trong hình thức đơn giản nhất giai đoạn điều chế, làn sóng tàu sân bay là có hệ thống shifted 0 hoặc 180 độ tại các khoảng đều nhau. Một chương trình tốt hơn là sử dụng các thay đổi của 45, 135, 225, hay 315 độ để truyền tải 2 bit của thông tin cho một khoảng thời gian. Ngoài ra, luôn luôn đòi hỏi một sự thay đổi giai đoạn cuối của mỗi khi khoảng thời gian, làm cho nó dễ dàng hơn cho người nhận để nhận ra các ranh giới của khoảng thời gian.

Hình 2-24 minh hoạ ba hình thức điều chế. Trong hình 2-24(a) một trong các amplitudes là nonzero và một là zero. Trong hình 2-24(b) hai tần số được sử dụng. Trong hình 2-24(c) một sự thay đổi giai đoạn là một trong hai trình bày hoặc vắng mặt tại mỗi ranh giới chút. Một thiết bị mà chấp nhận một dòng nối tiếp của bit như đầu vào và sản xuất một tàu sân bay cả bởi một (hoặc hơn) của những phương pháp này (hoặc ngược lại) được gọi là một modem (cho bộ điều biến-demodulator). Modem được đưa vào giữa máy tính (kỹ thuật số) và hệ thống điện thoại (tương tự).

hình 2-24. (a) một tín hiệu nhị phân. (b) điều chế biên độ. (c) điều chế tần số. (d) giai đoạn điều chế.


Để đi đến tốc độ cao hơn và cao hơn, nó là không thể để chỉ tiếp tục gia tăng tỷ lệ lấy mẫu. Nyquist định lý nói rằng ngay cả với một hoàn hảo 3000-Hz lót (mà một điện thoại quay số là decidedly không), có là không có điểm trong lấy mẫu nhanh hơn 6000 Hz. Trong thực tế, hầu hết modem mẫu 2400 lần / giây và tập trung vào nhận được thêm bit / mẫu.

Số lượng mẫu / giây được đo ở baud. Trong mỗi baud, một biểu tượng được gửi. Do đó, một dòng n-baud truyền n biểu tượng/sec. Ví dụ, một dòng 2400-baud gửi một biểu tượng về mỗi µsec 416.667. Nếu biểu tượng bao gồm 0 volt cho hợp lý 0 và 1 volt cho một 1 hợp lý, tỷ lệ bit là 2400 bps. Nếu, Tuy nhiên, volt điện áp 0, 1, 2 và 3 được sử dụng, mỗi biểu tượng bao gồm 2 bit, do đó, một dòng 2400-baud có thể truyền 2400 biểu tượng/giây tốc độ dữ liệu 4800 bps. Tương tự, với bốn giai đoạn có thể thay đổi, có ở này cũng có 2 bit/biểu tượng, vì vậy ở đây một lần nữa tỷ lệ bit là hai lần tốc độ. Kỹ thuật thứ hai rộng rãi được sử dụng và được gọi là QPSK (Quadrature giai đoạn Shift Keying).

những khái niệm về băng thông, baud, biểu tượng, và tỷ lệ bit thường bị nhầm lẫn, Vì vậy chúng ta hãy restate chúng ở đây. Băng thông của một phương tiện là phạm vi tần số mà đi qua nó với sự suy giảm tối thiểu. Nó là một tính chất vật lý của các phương tiện truyền thông (thông thường từ 0 đến một số tần suất tối đa) và bộ