9.5. Структура основних видів інфокомунікаційних мереж

Здатність мережі зв'язку зберігати працездатність в умовах впливу різних дестабілізуючих факторів називається стійкістю. Вона визначається надійністю, живучістю і перешкодостійкістю мережі. Для підвищення стійкості мереж ЕСЕ (див. Розд. 4.2) та їх адаптації до умов, що виникають в результаті впливу різних факторів зовнішнього середовища, використовують різноманітні заходи організаційно-економічного характеру: оптимізацію топології мереж зв'язку за критеріями економічності та надійності, раціональне розміщення споруд зв'язку на місцевості з урахуванням зон можливих руйнувань; спеціальні заходи захисту мереж та їх елементів від впливу перешкод; системи резервування; автоматизовані системи управління, що організують роботу з підтримання їх працездатності в різних умовах, і ін. Але основі надійної роботи будь-якої мережі лежить її структура.

Далі розглянемо типові приклади структури основних видів існуючих інфокомунікаційних мереж.

Найбільш розвинену структуру в багатьох розвинених країнах світу історично має телефонна мережа, в тому числі завдяки своєму більш ніж віковому віком та потужної мережі телефонних абонентських ліній, широко використовуються в даний час для доставки широкого набору інфокомунікаційних послуг. Міські телефонні мережі (МТС ємністю до 100 тис. Абонентів) мають радіально-вузлову топологію, наведену на рис. 9.6.

Радіально-вузлова топологія з вузловими районами, що дозволяє розділити потоки вхідних та вихідних дзвінків між вузлами і тим самим підвищити використання ліній зв'язку, використовується при побудові телефонних мереж великих міст (рис. 9.7).

Сучасні телефонні мережі мають центральне ядро (транспортну мережу), виконане за кільцевою або багатокільцевою топологією (набір кілець з поперечними зв'язками). До них підключаються фрагменти мережі, що мають структуру, як на рис. 9.6 і 9.7.

Рис. 9.6. Структура МТС. Радіально-вузлова топологія

Рис. 9.7. Топологія радіально-вузлової мережі з вузловими районами: ВВП - вузли вихідних повідомлень; ВВП - вузли вхідних повідомлень

Короткі характеристики структури інших мереж приведені в табл. 9.5.

Таблиця 9.5. Характеристики структури і можливостей мереж зв’язку

Вид мережі	Структура	Особливості
Мережа факсимільного зв’язку	Будується на базі телефонної мережі	Забезпечується документальність повідомлення
Телеграфні мережі	Радіально-вузлова топологія	Враховується адміністративно-територіальний поділ країни. Кінцевими пунктами телеграфної мережі є або відділення зв'язку, або телеграфні абоненти, що володіють відповідною телеграфної апаратурою. Телеграфна мережа, що є самою давньої і найбільш простий мережею передачі даних, має три рівня вузлових пунктів: районні, обласні та головні
Мережа звукового мовлення	Радіально-вузлова топологія	Здійснює передачу відповідних програм по каналам зв'язку. За способом доведення до користувачів розрізняють радіомовлення і проводове мовлення (за спеціальними провідних лініях або лініях телефонного зв'язку)
Мережа телемовлення	Радіально-вузлова топологія	Використовують два основних способи доведення ТВ програм до користувачів: мовлення з допомогою радіотелевізійних передавальних станцій (РТПС) - ефірне ТБ і проводове мовлення (кабельне ТВ - КТВ, або CATV). Ефірне ТБ мовлення підрозділяється на наземне і супутникове (СНТВ) з безпосереднім прийомом на спеціалізовані приставки, розташовані у абонентів. В даний час для ТВ мовлення починають використовувати високошвидкісні мережі передачі даних (у тому числі Інтернет і NGN)
Мережа передачі газет	Використовує міжміську телеграфну мережу	Забезпечує факсимільну передачу газет з використанням аналогової апаратури «Газета-2», що знаходиться в експлуатації декілька десятиліть. Пункти прийому газет зазвичай розташовані безпосередньо в друкарнях, а пункт розгалуження каналів знаходиться на центральній міжміського АТС, оскільки для передачі газет використовуються телефонні канали
Інтернет	Складна комірчаста топологія	Всесвітня мережа, що складається з набору мереж передачі даних, працюючих по протоколам ТСР / IР, і мультисервісних мереж. Структура дозволяє організовувати безліч незалежних маршрутів між двома вузлами мережі. Російський сегмент цієї мережі часто називають Рунетом. В якості мережі доступу в Інтернет часто використовують телефонна мережа

Найважливішими мережами передачі масових повідомлень є мережі мовлення. Мовлення - процес одночасної передачі різних повідомлень загального призначення широкому колу абонентів за допомогою технічних засобів зв'язку. Організація мовлення включає два завдання: підготовку мовленнєвих програм і доведення програм до абонентів (мовна програма - послідовність передачі в часі різних повідомлень). Основними вимогами до мереж мовлення є: охоплення мовленням всього населення країни, висока якість переданих програм, надійність і економічність.

В історичному плані всі види електрозв'язку тривалий період розвивалися незалежно один від одного, в результаті чого сформувалися різні мережі. І хоча існують певні передумови для об'єднання мереж - уніфікація методів перетворення сигналів, необхідність їх передачі в співпадаючих напрямах, схожість функцій систем передачі та комутації - число типів мереж продовжує залишатися великим. Для мереж електрозв'язку, що становлять ЕСЕ РФ (див. Розд. 4.2), Федеральне агентство по зв'язку визначає порядок їх взаємодії. Оператори зв'язку всіх категорій мереж ЕСЕ зобов'язані створювати системи управління своїми мережами зв'язку, відповідні встановленим законодавством РФ порядку їх взаємодії.

Сукупність технічних засобів ЄС електрозв'язку РФ утворює так звану первинну мережу (ПС) електрозв'язку, яка забезпечує організацію уніфікованих каналів і трактів передачі для користувачів і з'єднання між собою комутаційних станцій телефонної мережі, маршрутизаторів мережі передачі даних і пр. Принцип побудови первинної мережі показаний на рис. 9.8. Відповідно до цього діленням ПС складається з наступних технологічно сполучених частин:

- Місцеві ПС - мережі електрозв'язку, як правило, обмежена територія міста або сільського району, поділяються на міські та сільські;

- Внутрішньозонові (зонові або регіональні) ПС міжміські мережі електрозв'язку, утворювані в межах одного або кількох суб'єктів РФ, охоплюють територію зони нумерації і забезпечують з'єднання місцевих мереж всередині зони;

- Магістральна ПС з'єднує зонові мережі і являє собою міжміські мережі електрозв'язку, утворені між центрами суб'єктів РФ

Рис. 9.8. Принцип побудови первинної мережі ЕСЕ

Кінцевими пристроями первинної мережі називають технічні засоби, що забезпечують освіту типових фізичних ланцюгів або типових каналів передачі для надання їх абонентам вторинних мереж та іншим споживачам. В загальному вигляді поняття первинної мережі відповідає поняттю транспортна мережа.

Ядро транспортної мережі (рис. 9.9) складають різні середовища передачі сигналів, а засоби електрозв'язку використовують в них весь спектр від наднизьких частот до частот оптичного діапазону. Найближчий до ядра мережі транспортний шар складають лінійні тракти, що забезпечують передачу сигналів електрозв'язку за різними передавальним середах. Лінійні тракти і середу передачі утворюють лінії передачі. Наступний шар - шар трактів і каналів, а також різних технологій розділення каналів (мультиплексування) при багаторазовому використанні шарів, що утворюють ядро.

Вторинної мережею зв'язку (НД) зазвичай називають сукупність технічних засобів, що забезпечують передачу повідомлень певного виду шляхом використання пристроїв, властивих саме цій мережі, а також технічних засобів первинної мережі. З точки зору сучасних принципів класифікації мереж ключовою ознакою вторинних мереж слід вважати те, що вони безпосередньо пов'язані з наданням тих чи інших послуг користувачу. До складу ВС входять кінцеві абонентські пристрої, абонентські лінії (АЛ), комутаційні пристрої і канали, виділені з ПС для організації даної ВС.

Одна з основних ідей, супутніх ієрархічним поданням первинної мережі у вигляді декількох незалежних рівнів, полягає у встановленні певного взаємодії між сусідніми рівнями. Це взаємодія називають відношенням клієнт - сервер, а сенс його полягає в тому, що одна сторона доручає іншій виконання певних функцій. В даному випадку мова йде про послідовному виконанні транспортних функцій в ланцюзі передачі інформації, коли кожна сторона послідовно виступає спочатку як сервер, а потім як клієнт.

Рис. 9.9. Загальна модель первинної і вторинної мереж

В моделях, наведених на рис. 9.10 і 9.11, кожен рівень має входи і виходи від суміжних рівнів, а всередині одного шару циркулюють сигнали певного формату. Все це дозволяє накладати стандарти як на електричні складові роботи мережі, так і на організаційні елементи взаємодії. Модель мережі, наведена на рис. 9.7, також може бути представлена ​​у вигляді ієрархічних шарів. У сучасних мережах фрагменти мережі доступу та транспортної мережі можуть знаходитися в одному кабелі, використовувати сусідні тракти однієї системи передачі, переносити однакову інформацію і т.д. Єдине і визначальне відмінність між ними полягає в тому, між якими точками підключення і ким виконуються ці функції.

Рис. 9.10. Представлення транспортної мережі трактами верхнього і нижнього рівня

Рис. 9.11. Адміністративно-територіальний побудова мережі

«Дивні діла твої, Господи!»

Семюел Фінлі Бриз Морзе

«Кожен хоче, щоб його інформували чесно, неупереджено, правдиво - і в повній відповідності з його поглядами.»

Гілберт Кіт Честертон