СКСС (исправленный @vcvvtw) (2)

информационное общество. Поэтому происходит объединение различных видов связи и образование единой цифровой вычислительной мультисервисной сети.Цифровая сеть связи делиться на две взаимоувязанных составляющих:

1)транспортная сеть – часть сети связи, охватывающая магистральные узлы (МУ), междугородные станции (МС), а также соединяющие их каналы и узлы (междугородные, международные);

2)сеть доступа – совокупность абонентских линий и станций местной сети (СМС), обеспечивающая доступ абонентских терминалов к транспортной сети, а также местную связь без выхода на транспортную сеть.

Сетевой основой сетей телекоммуникаций определена Единая сеть электросвязи (ЕСЭ). ЕСЭ объединяет все сети электросвязи. ЕСЭ предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, а также хозяйствующих субъектов. ЕСЭ состоит из сетей следующих категорий:

1)сеть общего пользования (СОП или сеть операторов) – предназначена для предоставления услуг электросвязи любому пользователю и представляет собой комплекс взаимодействующих сетей связи, включая сети связи для распространения программ телевизионного и радиовещания.

2)технологические сети связи - предназначены для обеспечения производственной деятельности организаций и управления технологическими процессами (при наличии свободных ресурсов могут быть присоединены к СОП с переводом в категорию сетей общего пользования и использованы для предоставления возмездных услуг пользователям). В общем предназначены для обеспечения потребности внутренней деятельности организации, предпринимателей (ведомственные АТС, Газпром, ЖД, банков);

3)выделенные сети связи - предназначены для предоставления услуг ограниченному числу пользователей (такие сети могут взаимодействовать между собой, могут быть присоединены к СОП с переводом в категорию сети общего пользования, если она соответствует ее требованиям. Например сети мобильных операторов);

(правительственная связь, МВД, МЧС, КГБ и т.д.).

В целях упорядочения управления сетями, мониторинга их состояния и обеспечения их взаимодействия необходима классификация сетей по разным существенным признакам, которая позволит определить место каждой сети в системе электросвязи, выявить свойства сетей с разных точек зрения на основе системного подхода. В таблице 1 приведена классификация сетей ЕСЭ.

Таблица 1 – Классификация сетей ЕСЭ

В общем случае связь представляет собой совокупность сетей и служб электросвязи. РУП «Белтелеком» организовал сервисный центр по предоставлению услуг электросвязи.

Тема 1.2. Стандартизация в области телекоммуникаций

Одной из проблем при построении и дальнейшей эксплуатации телекоммуникационных сетей является совместимость оборудования различных производителей. Кроме того, для эффективного функционирования различных элементов сетей необходимо использование единых протоколов их взаимодействия. С этой целью организациями по стандартизации в области телекоммуникаций ведется разработка соответствующих стандартов. Членами таких организация, как правило, являются государственные учреждения и известные фирмыпроизводители разных стран. Выпуск стандартов происходит в несколько этапов: разработка проектов стандартов, голосование и официальный выпуск. Наиболее известными организациями стандартизации в области телекоммуникаций являются:

1)Международный союз электросвязи МСЭ (ITU – International Telecommunications Union), который осуществляет координацию работ по стандартизации в телекоммуникациях и в настоящее время включает в себя три сектора:

ITU-Т – сектор стандартизации по телекоммуникациям, организованный для разработки стандартов в области телекоммуникаций (стандарты называются рекомендациями, которые объединяются в серии, обозначаемые латинскими буквами с соответствующим порядковым номером);

TU-R – сектор радиосвязи, который рассматривает вопросы радиосвязи и координирует распределение частот для радио- и телевизионных служб, спутниковой связи, а также рассматривает технические аспекты мобильной связи;

ITU-D– сектор развития, который решает вопросы экономического, социального и культурного развития.

2)Международная организация по стандартизации (OSI – International Standards Organization), которая является автором стандартом в различных областях деятельности, включая стандарты по телекоммуникациям (например, эталонная модель взаимодействия открытых систем ЭВОС).

3)Европейская конференция администраций почт и электросвязи (CEPT – Conference of European Posts and Telegraphs), в сферу деятельности которой входит кооперация участников телекоммуникационного рынка, а также стандартизация по техническим и организационным вопросам.

4)Европейский институт в области стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI – European Telecommunications Standards

Institute), был создан организацией CEPT и, который определяет техническую политику в области телекоммуникаций для стран-членов Европейского сообщества.

5) Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers), является организацией по разработке стандартов для сетей (наиболее известным стандартом является стандарт для локальных вычислительных сетей LAN).

6) Американский национальный институт стандартизации (ANSI – American National Standards Institute), является координирующим органом групп по стандартизации в США. Наиболее известными группами по стандартизации в США являются:

TIA (Telecommunication Industrial Association) – ассоциация телекоммуникационной промышленности;

Standards Institute), был создан организацией CEPT и, который определяет техническую политику в области телекоммуникаций для стран-членов Европейского сообщества.

5)Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE –

Institute of Electrical and Electronic Engineers), является организацией по разработке стандартов для сетей (наиболее известным стандартом является стандарт для локальных вычислительных сетей LAN).

6)Американский национальный институт стандартизации (ANSI – American National Standards Institute), является координирующим органом групп по стандартизации в США. Наиболее известными группами по стандартизации в США являются:

TIA (Telecommunication Industrial Association) – ассоциация телекоммуникационной промышленности;

EIA (Electronic Industrial Association) – электронной промышленности.

7)Федеральная комиссия по связи Federal Communication Commission), которая ассоциация (FCC – является правительственной организацией в США), занимающейся регулированием в отрасли связи, в том числе распределением спектра радиочастот.

Тема 1.3. Принципы построения телекоммуникационных сетей

Сеть телекоммуникаций состоит из трех частей:

1)систем передачи информации (линий и аппаратуры);

2)устройств (систем) коммутации (КС);

3)оконечных устройств (ОУ).

По капитальным затратам наибольший удельный вес занимают линейные сооружения и аппаратура передачи информации, поэтому очень важно выбрать оптимальный вариант построения сети — структуру сети. Сеть состоит из узлов (пунктов коммутации цепей, каналов) и ребер (соединительных линий связи), соединяющих эти узлы между собой.При построении сети исходят из стремления сделать ее экономичной и надежной. Надежность обеспечивается созданием разветвленной сети, применением различных типов линий связи и прокладкой их на различных направлениях. На этих линиях организуется требуемое число каналов с обходными, резервными путями. Необходимо, чтобы каждый узел связи имел дватри обходных независимых пути к другим узлам.

Возможно несколько вариантов построения сети (Рис.1.5):

полносвязное (каждый с каждым), при котором любой узел имеет прямые связи со всеми остальными узлами (Рис.1.5, а);

узловое, при котором несколько пунктов группируются в узлы и последние соединяются между собой (Рис.1.5, б);

радиально-узловое (звездообразное), при котором имеется лишь один узел с расходящимися линиями по радиусам к другим пунктам (Рис.1.5, в).

Рис.1.5. Варианты построения сетей телекоммуникаций:

а — непосредственное соединение; б — узловое; в — радиальное.

Непосредственное соединение каждого пункта с каждым наиболее надежно, но в технико-экономическом отношении невыгодно. Неэкономична и узловая система. Радиальная система наиболее дешевая, но она не имеет никаких путей резервирования и не обеспечивает непрерывности связи. Наилучшие результаты дает сочетание радиальной и узловой систем. Такая система позволяет создавать разветвленную, устойчивую и в то же время довольно экономичную сеть связи.

Принципиальная схема радиально-узловой системы построения сети показана на Рис.1.6.,а. Она характеризуется тем, что одноименные узлы связи соединяются линиями не только с нижестоящими узлами, но и между собой. По такой системе организуются прямые связи в обход главных узлов между взаимотяготеющими крупными промышленно-

экономическими районами страны, внутри экономических районов и т. д. Во всех случаях стремятся создать сеть связи (Рис.1.6., б), при которой каждый узел связи связан со смежными ближайшими узлами или узлами, имеющими наибольшее тяготение. При этом создаются обходные, резервные пути и обеспечивается два-три независимых выхода к любому узлу связи.

Рис.1.6. Структура сети телекоммуникаций:

а — радиально-узловая; б—сеть связи.

Разновидностью сетевидной сети являются решетчатые (ячеистые) структуры. Они очень надежны, но на их сооружение требуются большие капитальные затраты. В нашей стране соблюдается территориальный принцип оперативно-технического управления сетью телекоммуникаций Министерством связи и информатизации Республики Беларусь. По различным видам и отраслям связи функционируют управления и осуществляется руководство сверху вниз по производственному принципу.

Тема 1.4. Методы коммутации в телекоммуникационных сетях

Коммутация – установление соединения заданного входа системы с заданным выходом, в том числе на время сеанса, необходимое для передачи информации между ними. Задачей системы коммутации является создание требуемого пути (информационного тракта) между двумя любыми оконечными устройствами для передачи информации.

Система коммутации (телекоммуникационная система) выполняет задачу распределения информационных потоков. Существует два основных принципа коммутации (соединения):

1)непосредственное соединение (коммутация без запоминания передаваемой информации);

2)соединение с накоплением информации (коммутация с запоминанием).

Рассмотрим непосредственное соединение (называют еще коммутацией каналов). При коммутации каналов (КК) осуществляется физическое соединение входящих линий с исходящими линиями по соответствующему адресу (Рис. 1.7).

Достоинства метода коммутации каналов:

возможность организации “диалога”, т.к. время задержки в передаче сообщения невелико;

абоненты имеют возможность вести передачу сообщений после установления соединения независимо от нагрузки, поступающей от других абонентов.

Недостаток:

в случае отсутствия свободных каналов в требуемом направлении вызывающий пользователь получает отказ в установлении связи, поэтому системы КК называются системами с отказами (потерями вызовов). Потерянными вызовами называют вызовы, не закончившиеся передачей сообщения по вине коммутационной системы. Потери оцениваются по отношению числа потерянных вызовов к общему числу поступивших и является качественным показателем обслуживания.

Рисунок 1.7. Коммутация каналов

Установление соединения путем коммутации каналов проходит следующие фазы:

1.направление заявки на соединение, для чего вызывающий абонент с помощью вызывного устройства посылает по абонентской линии в коммутационную систему заявку на соединение, содержащую условный адрес вызываемого абонента;

2.организация сквозного физического канала – оборудование коммутационной системы (КС) по полученной заявке осуществляет соединение

соответствующих абонентских линий, если абоненты принадлежат одной коммутационной системе, или магистральных линий между коммутационными системами, к которым принадлежат участвующие в сеансе связи абоненты. После организации сквозного канала вызывающий абонент получает из коммутационной системы сигнал установления соединения, а вызываемый абонент - сигнал вызова;

3.передача сообщений между абонентами;

4.разрушение соединения - после завершения сеанса передачи и получения от абонента сигнала отбоя аппаратура коммутационной системы разрушает установленное соединение.

Теперь рассмотрим коммутацию с запоминанием (называют еще коммутацией пакетов). В системах с накоплением информации пользователь не получает отказа в случае отсутствия свободных каналов. Его сообщение временно записывается в память УУ. При коммутации пакетов (КП) – исходящее сообщение делится на «пакеты», каждый из которых содержит часть полезной информации и заголовок (Рис.1.8.). Заголовок первого пакета содержит характеристику сообщения: адреса исходящего, входящего пунктов, количество пакетов в сообщении и другое. В остальных пакетах в заголовок может включатся идентификатор, определяющий принадлежность пакета к сообщению, порядковый номер пакета.

Рисунок 1.8. Коммутация пакетов

Существуют два способа доставки сообщений:

дейтаграммный (датаграммный), при котором пакеты движутся по сети независимо друг от друга любыми свободными маршрутами;

виртуальное соединение, при котором передача сообщений идет в виде последовательности связанных в цепочки пакетов через память управляющих устройств центров коммутации пакетов (ЦКП), функции которых могут выполнять современные цифровые системы коммутации (ЦСК). Данный способ позволяет соединить достоинство метода коммутации каналов (передачу сообщений в естественной последовательности) и достоинство метода коммутации пакетов (высокую скорость передачи сообщений).

Для коммутации пакетов присущи следующие фазы установления соединения:

1.Направление заявки на соединение – вызывающий абонент передает в ЦКП сообщение вместе с условным адресом вызываемого абонента.

2.Представление сообщения в виде пакетов. Если разбиение на пакеты происходит в ЦКП, то дальнейшая передача пакетов осуществляется по мере их формирования, не дожидаясь окончания приема в ЦКП всего сообщения.

3.Передача пакетов. Если канал к соседнему ЦКП свободен, то пакет немедленно передается на соседний ЦКП, где повторяется та же операция. Если канал к соседнему ЦКП занят, то пакет определенное время может храниться в памяти УК до освобождения канала.

Втаблице 2 приведена сравнительная характеристика сетей с различными методами коммутации.

Таблица 2 – Сравнительная характеристика сетей с различными методами коммутации

Тема 1.5. Подключение абонентов к телекоммуникационной сети

В телекоммуникационной сети (ТК) основными элементами являются коммутационные узлы (switch), соединенные между собой линиями связи (ЛС). Абоненты сети ТК подключаются к ближайшему коммутационному узлу. Сеть такого типа называется

коммутируемой сетью общего пользования (PSTN). На Рис. 1.9 представлена коммутируемая сеть ТК.

Рисунок 1.9 Коммутируемая сеть ТК (ТУ–телекоммуникационные узлы, А–абоненты) При добавлении в такую сеть нового абонента требуется только соединить его с

ближайшим коммутационным узлом.

Саму сеть ТК можно рассматривать как сеть, состоящую из двух частей: транспортной сети (ТС) и сети доступа (абонентской сети АС). Сеть доступа или абонентская сеть это сеть, соединяющая абонентов с коммутационным узлом. Транспортная сеть (магистральная сеть) – это сеть, соединяющая все коммутационные узлы между собой через транзитные узлы (маршрутизаторы). На Рис. 1.10 представлена структура сетей доступа к транспортной сети.

Рис. 1.10 Структура сетей доступа к транспортной сети.

Местная (локальная) сеть – это сеть ТК города (ГТС) или сельского района (СТС). Коммутационные узлы в такой сети называются цифровыми системами коммутации (ЦСК) или автоматическими телефонными станциями (АТС). Местные сети объединяются при помощи зоновой сети. Зоновые сети объединяются в междугородные или национальные сети. Узел выхода с зоновой сети в национальную сеть называется автоматической междугородней телефонной станцией (АМТС). Транзитные узлы в национальной сети называются узлами автоматической коммутации (УАК). Национальная сеть имеет выход на международную сеть ТК (Рис. 1.11).