3.2.2 Варианты модернизации аналоговых сетей телефонной связи

Реализация ЦСИС путем замены всех аналоговых АТС и аппаратуры передачи на цифровое оборудование требует значительных начальных затрат. По этой причине создание ЦСИС осуществляется постепенно, путем модернизации аналоговых СТС на основе следующих вариантов:

- вариант островов или замещения;

- вариант наложения;

- комбинированный вариант.

При реализации варианта островов фрагменты аналоговой СТС постепенно замещаются на цифровые, в перспективе образуя единую цифровую сеть. Замену аналоговых АТС на цифровые надо начинать в тех районах СТС, где большое количество устаревших телефонных станций или имеются цифровые системы передачи, или телефонизированные районы находятся на больших расстояниях (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Вариант цифровых островов сетей телефонной связи

При реализации варианта наложения цифровая сеть совпадает по территории с существующей аналоговой сетью (рис. 3.10). Соединение цифровых АТС осуществляется по цифровым СЛ с помощью общеканальной системы сигнализации ОКС-7.

Сопряжение цифровой и аналоговой СТС обеспечиваются через шлюзы, согласующих системы сигнализации.

Реализация варианта наложения сопряжена с большими затратами по сравнению с вариантом цифровых островов СТС.

Более полно учитывает специфику СТС конкретного региона комбинированный вариант с использованием вариантов островов и наложения (рис. 3.11).

Рис. 3.10. Вариант наложения цифровой сети телефонной связи

Рис. 3.11. Комбинированный вариант цифровой сети телефонной связи

3.2.3 Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем

Модель взаимодействия открытых систем (ВОС, OSI) определяет уровни взаимодействия и указывает какие функции должен выполнять каждый уровень цифровой сети связи. Средства взаимодействия открытых систем подразделяются на семь уровней(рекомендация Х.200):

1. физический;

2. канальный;

3. сетевой;

4. транспортный;

5. сеансовых;

6. представления;

7. прикладной.

Каждый уровень OSI предоставляет услуги для более высокого уровня и может быть реализован как аппаратно, так и программно. Модель OSI определяет стандарты, необходимые производителям различного оборудования для взаимной совместимости аппаратуры связи. Под открытой понимают систему, обеспечивающую переносимость прикладных программ, взаимодействие с другими приложениями на локальных и удаленных платформах, а также переход от системы к системе. Функции каждого уровня представлены в табл. 3.1.

Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем

Номер уровня	Наименование уровня	Функции
7	Прикладной	Обеспечивает пользователям доступ к ресурсам
6	Представления	Обеспечивает форму представления без и изменения содержания
5	Сеансовый	Организует сеансы связи и организует управление взаимодействием
4	Транспортный	Обеспечивает пятому и седьмому уровням передачу сообщений с гарантированным качеством и выбор класса сервиса
3	Сетевой	Обеспечивает передач сообщений через магистральную сеть
2	Канальный	Обеспечивает надежную передачу сообщений через физический канал
1	Физический	Определяет характеристики физических сред передачи

Уровень 1(физический) определяет такие характеристики физических сред передачи как полоса пропускания, помехоустойчивость, потери, а также уровни сигналов, тип кодирования, скорость передачи в коаксиальном и оптическом кабеле, витой паре, радиоканале и т. п. Видом данных для передачи являются биты. Примерами реализации физического уровня могут служить спецификации технологий Ethernet и SDH.

Уровень 2 (канальный) обеспечивает надежную передачу сообщений в виде кадров или пакетов через физический канал уровня 1 в пункт назначения. Для этого используются средства контроля, позволяющие выявлять ошибки в поступающих сообщениях. Например, виртуальные каналы технологии АТМ.

Уровень 3 (сетевой) Сетевой уровень представляет средства доставки пакетов в сетях с произвольной топологией и осуществляет согласование канальных уровней с помощью маршрутизаторов. В качестве примера можно привести протокол межсетевого взаимодействия IP стека протоколов TCP/IP.

Три низших уровня эталонной модели OSI являются обязательными для всех сетевых технологий,т. к. формируют информационные потоки, обеспечивают коммутацию и маршрутизацию, т. е. доставку сообщений пользователям.

Уровень 4 (транспортный) обеспечивает более высшим уровням OSI, сеансовому и прикладному, передачу сообщений с гарантированным качеством и надежностью. На этом уровне осуществляется сопряжение различных систем с сетью, а также выбор класса сервиса, который определяется следующими свойствами: 1) срочностью, 2) возможностью восстановления прерванной связи, 3) наличием средств мультиплексирования, 4) способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, 5) дублированием пакетов, например, протокол TCP стека TCP/IP.

Протоколы нижних четырех уровней называют транспортной подсистемой, так как они реализуют задачу транспортировки сообщений с заданным качеством в составных сетях с произвольной конфигурацией и различными сетевыми технологиями.

Уровень 5 (сеансовый) обеспечивает организацию сеансов связи на период взаимодействия сетевых узлов. При этом по запросам в сети создаются порты для приема и передачи сообщений и организуются логические каналы. На 5-м уровне осуществляется управление диалогом межу двумя узлами сети, т. е. устанавливаются правила начала и завершения взаимодействия, предоставляются средства синхронизации. Часто функции сеансового и прикладного уровней объединяются в одном протоколе.

Уровень 6 (представления) обеспечивает форму представления, не меняя содержания передаваемой по сети информации. На этом уровне могут выполняться шифровка и дешифровка данных, и гарантируется, что информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы, через сетевой уровень будет понята прикладному уровню другой.

Уровень 7 (прикладной) – набор протоколов, обеспечивающих пользователям сети доступ к таким ресурсам как файлы, Web-страницы, электронная почта и т. п. Прикладной уровень является пользовательским интерфейсом с сетью, а все другие уровни служат для его поддержки.