2. Измерения в различных частях современной системы электросвязи
Дальнейшее изложение основных измерительных технологий будет идти в контексте классификации измерительных технологий по использованию в различных частях системы электросвязи. Выше уже отмечалась одна из основных тенденций в развитии современной измерительной техники для телекоммуникаций - ее высокая специализированность. Именно высокая специализированность измерительной техники привела к тому, что 10-15 лет назад измерительное оборудование для систем связи выделилось из общей массы измерительного оборудования, создав свой отдельный сегмент рынка, В настоящее время для каждой части современной системы электросвязи имеются совершенно независимые группы приборов и современная технология эксплуатационных измерений состоит из нескольких измерительных технологий, опирающихся на соответствующие группы приборов.
Как известно, в основе системы электросвязи лежит первичная сеть, представляющая собой совокупность среды распространения, сетевых узлов и станций, которые обеспечивают создание типовых каналов и трактов. В современной системе электросвязи существуют три среды распространения' электрический кабель, оптоволоконный кабель и радио эфир или радиочастотный ресурс. Цифровая первичная сеть может строиться на основе принципов плезиохронной цифровой иерархии (PDH) или синхронной цифровой иерархии (SDH).
На базе типовых каналов и трактов первичной сети создаются вторичные сети, телефонные, цифровые сети с интеграцией служб (ISDN), сети на основе принципов асинхронного режима передачи (ATM), сети передачи данных на основе использования протоколов Х.25, Frame Relay и т д., сети сотовой радиосвязи и транкинга, а также сети специального назначения: для диспетчерской связи, оперативного и технологического управления, селекторных совещаний и т.д.
Протокол ОКС 7 как современная концепция сигнализации сети общего пользования, требует отдельного рассмотрения в плане технологии измерений.
Технология ATM охватывает не только вторичную сеть, но и частично первичную сеть В настоящее время получает постепенное развитие практика создания единой транспортной среды (т е. систем передачи и коммутации на принципах ATM). Так как эта тенденция пока до конца не ясна, с точки зрения автора наиболее приемлемым вариантом является отдельное рассмотрение технологии ATM и технологии измерений на сетях ATM вне контекста измерений на первичной и вторичных сетях.
В соответствии с описанной структурой может быть предложена классификация измерительных технологий, представленная на рис. 1.
Первый уровень включает измерение сред распространения сигналов: электрического и оптического кабелей и радиоэфира. Тестирование электрических и оптоволоконных кабелей может проводиться как на этапе анализа характеристик кабеля перед прокладкой, так и на проложенном кабеле в процессе эксплуатации для определения обрывов, участков деградации качества и т.д. В настоящее время в каждой из групп кабельных измерений существует несколько измерительных технологий.
Рис. 1. Классификация измерительных технологий в системе электросвязи
Измерения электрического кабеля включают измерения структурированных кабельных сетей (СКС), магистральных и абонентских кабелей, а также анализ характеристик кабеля, используемого для «последней мили» (xDSL).
Измерения СКС непосредственно связаны с сертификацией витой пары, прокладываемой в помещениях, и близки к измерениям в локально-вычислительных сетях (ЛВС).
Измерения характеристик магистральных и абонентских кабелей - это довольно известный класс эксплуатационных измерений, подробно описанный в различных монографиях.
Технология измерений кабелей xDSL появилась совсем недавно и ее вряд ли можно назвать окончательно сформировавшейся. Динамичное развитие технологии «последней мили» способствует бурному росту эксплуатационного опыта, так что измерительное оборудование этого класса чрезвычайно распространено.
Современная технология измерений оптических кабелей включает:
1) анализ параметров кабелей ЛВС, который может быть с успехом отнесен к технологии измерений СКС;
2) измерения параметров волоконно-оптических систем передачи (ВОСП)
3) для передачи данных по оптическому кабелю с разделением по длинам волн (WDM) требуется анализ дисперсии и спектральный анализ оптического сигнала. Для последней технологии только появляются первые эксплуатационные приборы.
Радиочастотные измерения связаны с измерением радиорелейных и спутниковых систем передачи, а также с контролем загрузки радиочастотного ресурса, являющегося национальным достоянием.
Второй уровень - это измерения цифровых трактов первичной сети. Сюда относятся измерения на цифровой первичной сети PDH и SDH, анализ транспортной сети ATM , а также технология измерений каналов ТЧ, которые также являются каналами первичной сети Поскольку современная цифровая первичная сеть не может эффективно работать без системы синхронизации, соответствующая измерительная технология включается в этот класс измерений
Третий уровень измерений - это измерения на вторичных сетях связи. Характерной особенностью этого класса измерений является наличие специализированных технологий анализа качества предоставляемой услуги (QoS) и широкое развитие технологий анализа протоколов синхронизации.
В технологию измерений интегрированной цифровой сета (IDN) входят анализ качества услуги представляемой телефонной связи , измерение параметров коммутируемых телефонных каналов ТфОП, анализ протоколов межстанционной сигнализации CAS. С переходом цифровых телефонных сетей к ISDN в технологию эксплуатационных измерений входят измерения качества каналов ISDN (в первую очередь - анализ параметров ошибки BER), анализ качества представляемых услуг ISDN, а также анализ протоколов абонентского и межстанционного доступа ISDN
Очень важной для современной практики измерений является технология OКC_№7. Она предполагает создание налаженной сети сигнализации, поэтому должна рассматриваться отдельно от других технологий. Эта измерительная технология включает анализ протоколов всех систем сигнализации ОКС№7, анализ качества работы сети ОКС №7, где важными оказываются измерения надежности сети, эффективности использования ее ресурсов, поиск точек несанкционированного доступа и т. д. Кроме того, в состав измерительной технологии ОКС №7 входит анализ интеллектуальных сетей (IN), построенных на основе системы сигнализации. Анализ систем компьютерной телефонии, приложений современного биллинга и новых сетевых услуг относятся к данному классу измерений.
Революция в области персональных компьютеров привела к бурному росту сетей передачи данных (ПД), которые становятся все более важной частью современной системы электросвязи В сетях ПД производится анализ качества представляемого канала (BERT) и предоставляемой услуги (QoS), анализ протоколов сигнализации, анализ инкапсулированной информации протоколов верхних уровней, например от ЛВС. Развивающаяся в последнее время технология IP-телефонии также должна получить отражение в измерительной технологии, хотя сама технология IP-телефонии слишком молода, чтобы можно было говорить о технологии эксплуатационных измерений.
Перспективное развитие технологии ATM предусматривает, как и в случае сетей передачи данных, анализ QoS, протоколов сигнализации (B-ISUP), а также анализ инкапсулированной информации. Новые концепции адаптивной маршрутизации, связанные с внедрением протокола PNNI, также должны значительно повлиять на развитие измерительной технологии ATM. Однако методы эксплуатационных измерений на сети PNNI разработаны только в самых общих чертах.
Измерительные технологии сетей подвижной радиосвязи включают анализ качества представляемых услуг мобильной связи, измерения параметров базовых (БС) и мобильных (МС) станций, анализ протоколов работы различных устройств в радиоканале, а также протоколов сигнализации, используемых для передачи трафика в сети общего пользования.
Как следует из рис.1, все перечисленные сегменты имеют свои методы организации измерений, опирающиеся на специализированные измерительные средства, причем измерительные средства разных сегментов практически не пересекаются друг с другом. Наличие классификации (рис.1) помогает изучить технологии современных эксплуатационных измерений в системах связи, поскольку позволяет рассматривать соответствующие технологии отдельно и детально разрабатывать методологию измерений для каждого участка системы электросвязи.