2.4.3 Общие тенденции развития транспортных сетей
Принципы развития транспортных сетей определяются тремя группами факторов – организационных, экономических и технических. Среди первой группы факторов основное значение имеет решение Оператора о своей перспективной деятельности. Оператор может остаться основным участником рынка, связанного с обслуживанием трафика речи, предоставив возможность другим компаниям конкурировать в области услуг обмена данными и видео. Экономические факторы, существенные для решения Оператора стать участником рынка Triple Play Service (речь, данные и видео), специфичны для городских и сельских транспортных сетей. Доходы Оператора в городах обычно позволяют проводить качественную модерни-зацию транспортной сети, хотя региональные различия весьма заметны. Кроме того, удельные затраты на городские транспортные сети будут меньше, чем в сельской местности по ряду причин, из которых самая существенная – длины линий передачи. Положение в сельской местности усугубляется и меньшими доходами, которые получает Оператор. К экономическим факторам следует также отнести проблему "защиты инвестиций". Дело в том, что в последние годы продолжалась реконструкция местных транспортных сетей в соответствии с концепцией, разработанной для технологии "коммутация каналов". Новые системные решения всегда должны учитывать реализованные проекты, чтобы недавно установленное оборудование продолжало эксплуатироваться. Технические факторы определяются конкретными характеристиками той местности, где расположена рассматриваемая сеть, уровнем платежеспособ-ного спроса на новые виды инфокоммуникационных услуг, состоянием и свойствами (потенциальные возможности) основных технических средств, находящихся в коммерческой эксплуатации. Анализ всех групп факторов представляет собой сложную задачу, решение которой осуществляется в процессе проектирования инфокоммуникационной системы. Выделение процесса проектирования транспортной сети в отдельную (самостоятельную) задачу чревато потерей каких-либо требований со стороны коммутируемых сетей.
2.5 Сети с коммутацией каналов
2.5.1 Общие положения
Базовая телефонная сеть общего пользования – составная часть системы
телефонной связи общего пользования ЕСЭ. Эта сеть представляет собой коммутируемую сеть фиксированной связи в виде иерархически организованнойсовокупности телефонных сетей географических зон нумерации и связывающей их междугородной транспортной сети с возможностью присоединения межрегиональных или сетей негеографических зон нумерации. Основнойспособ доставкисообщений на БС является способ коммутации каналов. В настоящее время сеть БС является доминирующей сетью ЕСЭ РФ.
Базовая сеть ТфОП (БС ТфОП) строится по иерархическому принципу и включает в себя:
зоновые сети;
междугородную сеть;
международную сеть.
Увеличение емкости БС ТфОП происходит из-за естественного роста числа абонентских установок при развитии существующих местных сетей в зоне нумерации, а также подключении сетей новых операторов.
Основной задачей, стоящей перед БС является удовлетворение спроса на услуги телефонной связи, а также постоянное расширение спектра услуг, предоставленных пользователям с высоким качеством при местной, внутри-зоновой, междугородной и международной связи.
Решение этой задачи должно осуществляться наращиванием сетевого потенциала, а также путем планомерно проводимой модернизации и переоснащения существующей БС с заменой устаревшего оборудования коммутации и систем передачи на цифровое и доведение цифрового тракта до абонентского устройства.
БС должна стать основой для внедрения новых технологий в системы ком-мутации и передачи сообщений, а также новых услуг.
При модернизации и переоснащении зоновых, междугородной и между-народной сетей следует делать упор на разработку такой перспективной схемы сети, при которой:
капитальные затраты на станционные и линейные сооружения при вводе новых телефонных станций были как можно меньше;
максимально бы использовались преимущества цифровых систем коммутации и передачи над аналоговыми ситемами.
Основные особенности перспективных структур ЦСС с цифровыми станциями следующие:
комбинированное (многофункциональное) использование оборудования ЦСК (РАТС – УВС; РАТС – УИВС; РАТС – АМТС и т.д.), т.е. ЦСК может выполнять функцию оконечной станции любого уровня БС ТфОП, а также функции оконечной и транзитной станции также любого уровня сети (местной, внутризоновой, междугородней и международной );
широкое применение обходных направлений на сетях любого уровня;
широкое использование ОКС№7;
предоставление абонентам значительного числа дополнительных услуг в целом на сети;
возможность использования двухсторонних соединительных линий;
широкое использование цифровых концентраторов подстанций и других типов выносов;
широкое использование фиксированного радиодоступа различных стандартов;
применение на сетях доступа цифровых абонентских линий и мультиплексоров;
создание на сети центров технической эксплуатации, включая билинговые системы.
готовность перехода к реконструкции сети в соответствии с концепцией сети следующего поколения (NGN).
2.5.2 Принципы построения телефонных сетей
На рис. 2.10 представлена типовая схема абонентского доступа к станции с функциями N-ISDNна местных сетях, которая реализуется при внедрении цифровых систем коммутации.
Рис. 2.10 Типовая схема абонентского доступа к станции с функциями
N-ISDN
Для организации передачи по интерфейсу V1 используются двухпроводные медные линии.
Для организации цифровых потоков 2.048 Мбит/с по интерфейсам V3 и V5 могут использоваться пары медных кабелей и оптические кабели. Допускается организация цифровых потоков 2.048 Мбит/с по радиорелейным линиям. Технологии xD3L (HDSL, ADSL) также могут быть использованы для организации цифровой сети подключения абонентов при использовании существующих ресурсов телефонной сети (существующий электрический кабель с симметричными медными жилами).
Принципы построения городских телефонных сетей
При выборе структуры построения городской телефонной сети необходимо учитывать особенности города как единицы административного деления территории РФ. Укажем эти особенности:
высокая плотность населения;
высокий уровень социально-экономического развития (заводы, фабрики, больницы, театры, кинотеатры, учебные заведения и т.п.);
потребность населения в современных телеинформационных и инфокоммуникационных услугах (факс, телефон, ПД, информационнно-справочные службы и т.д.);
потребность в высоком качестве предоставленных услуг;
компактное проживание населения;
высокие темпы развития города.
Различают города районного, областного, краевого и республиканского подчинения. Город может выполнять функции районного центра, областного, краевого, а также столицы республики и Российской Федерации. Население и территория проживания населения в городе может колебаться в значитель-ных пределах. Например, население может изменяться от десятков тысяч до нескольких миллионов жителей. Площадь городов колеблется от сотен квадратных километров до тысячи квадратных километров.
Указанные выше особенности городов существенно повлияли на способы построения ГТС.
При использовании аналогового коммутационного оборудования (АТС-54, АТСК) ГТС по структурному признаку подразделяются на сети:
нерайонированные;
районированные сети без узлообразования;
районированные сети с узлами входящих сообщений.
районированные сети с узлами входящих и исходящих сообщений.
Нерайонированная ГТС имеет одну АТС, в которую абонентские оконечные устройства включаются непосредственно или через УПАТС и подстанции. Оптимальная емкость сети может достигать до 20000 NN (рис. 2.11).
Рис. 2.11 Нерайонированная ГТС
Районированная ГТС без узлообразования имеет несколько районных АТС, которые связываются между собой способом “Каждая с каждой”. Районированная структура без узлообразования на аналоговой АТС целесообразна при емкости сети до 80000 NN (рис. 2.12).
Рис. 2.13 Районированная ГТС
Районированные ГТС с узлами входящего сообщения делятся на узловые районы, в каждом из которых для концентрации нагрузки к АТС узлового района устанавливаются УВС. Связь между АТС разных узловых районов, как правило, осуществляется через УВС, расположенный в районе, в котором находится входящая АТС. Внутри узлового района АТС связываются либо по принципу “каждая с каждой”, либо через УВС. Районированные ГТС с УВС могут иметь емкость до 800 тысяч номеров (рис. 2.13).
Рис. 2.13 Районированная ГТС с УВС
Районированные ГТС с узлами УВС и узлами УИС также делятся на узловые районы, в каждом из которых для концентрации входящей нагрузки к АТС узлового района устанавливаются УВС, а для концентрации исходящей нагрузки от АТС узлового района или нескольких узловых районов устанавливаются узлы УИС. Районной АТС в пределах одного узлового района связываются либо по способу “каждая с каждой”, либо через узлы УВС и УИС. Районированные ГТС с УВС и УИС могут иметь емкость до 8 миллионов номеров (рис. 2.14).
Рис. 2.14 Районированная ГТС с УВС и УИС
Сеть межстанционных соединительных связей на аналоговых сетях реализуется с использованием физических двух- или трехпроводных соединительных линий, аналоговых систем передачи (КРР-М, КАМА), цифровых систем передачи ИКМ-30. В некоторых случаях использовались ВОЛП и ИКМ-120 (“Соната”).
Развитие ГТС происходит эволюционным путем. При этом строятся новые АТС и линейные сооружения с применением современного цифрового оборудования и ВОЛП. Осуществляется замена ранее ранее установленного аналогового оборудования на цифровое. Таким образом, в настоящее время телефонные сети на территории городов включают в себя оборудование, установленное на разных этапах развития ГТС. Пример ГТС, построенной на аналоговом и цифровом коммутационном оборудовании, представлен на рисунке 2.15.
Рис. 2.15 Пример ГТС, построенной на аналоговом и цифровом коммутационном оборудовании
Данная сеть включает три фрагмента. Первый фрагмент построен на базе аналогового коммутационного оборудования. Второй фрагмент построен на аналоговом и цифровом коммутационном оборудовании и третий фрагмент построен только на цифровом оборудовании с использованием ОКС№7. В данном примере реализуются принципы “наложенной” цифровой сети на аналоговую.
Современный этап развития коммутационного оборудования телефонных сетей характеризуется:
использованием ОКС№7 как основной системы сигнализации;
большой абонентской емкостью оконечных станций (ОС);
возможностью организации распределенной структуры ОС со значи- тельным количеством подстанций и концентраторов;
интеграции разнородных услуг и служб.
При установке на цифровой ГТС более одной цифровой ОС создается сеть межстанционных соединительных линий. Соединительные линии могут быть как одностороннего, так и двухстороннего занятия.
Использование двухсторонних линий позволяет повысить пропускную способность этих линий за счет концентрации нагрузки, так как линия двухстороннего занятия пропускает нагрузку как в прямом, так и в обратном направлении. Если качество обслуживания вызовов в прямом и обратном направлениях различное, то используются линии одностороннего занятия даже при применении ОКС№7.
При связи цифровых ОС с аналоговыми станциями или узлами, а также аналоговых станций и узлов с цифровыми используются только линии одностороннего занятия.
Цифровая транзитная станция может одновременно выполнять функции оконечной станции, узла входящего, узла исходящего сообщения. В некоторых случаях транзитная станция ГТС может выполнять и функции АМТС.
Многофункциональное использование цифрового коммутационного оборудования приводит к увеличению емкости (мощности) транзитной станции. Вследствие чего существенно уменьшается стоимость одного порта проектируемой оконечно-транзитной станции (ОТС).
Настоящее время на ГТС ведется активная работа, связанная с внедрением
технологии NGN.
Принципы построения сельских телефонных сетей
Связь в сельской местности – это система электросвязи сельского административного района (САР). Для ее организации на территории района создается местная сельская первичная сеть (СПС). Эта сеть служит основой для создания сельских вторичных сетей, включая сеть ТфОП. Сельская теле-фонная сеть (СТС) представляет собой совокупность местных телефонных станций, межстанционных соединительных линий, организуемых по физи-ческим цепям и каналами систем передачи, абонентских линий и оконечных абонентских устройств. Сеть СТС предназначается для установления соединений в пределах САР и выхода абонентов на сети внутризоновой, междугородной и международной связи. В состав СТС входят технические средства телефонных сооружений населенных пунктов, отнесенных к сельской местности, а также райцентров, городов районного подчинения и поселков городского типа.
При выборе способа построения СТС необходимо знать основные особенности САР, на территории которого создается эта сеть. В общем случае, к этим особенностям можно отнести следующее:
низкая плотность населения;
значительная территория, охватываемая САР;
большое число населенных пунктов с незначительным числом жителей (менее 1000 человек);
меньшая потребность в современных услугах электросвязи, чем у жителей города;
наличие существенного информационного тяготения между периферийными населенными пунктами и райцентром, по сравнению с тяготением между периферийными населенными пунктами САР;
более сложные условия эксплуатации средств связи, чем в городе;
невозможность, в ряде случаев осуществления, телефонизации с использование проводных средств связи.
Указанные выше особенности приводят к тому, что средняя емкость сельских АТС много меньше средней емкости городских АТС; среднее расстояние между АТС на СТС значительно превышает среднее расстояние между станциями ГТС; среднее число СЛ в пучках между станциями СТС меньше, чем на ГТС; разброс длин абонентских линий на СТС значительно больше, чем на ГТС. Эти особенности СТС обуславливают более высокие по сравнению с ГТС капитальные вложения и эксплуатационные расходы по линейным и станционным сооружениям в расчете на один номер емкости сети. Поэтому при проектировании СТС предусматриваются следующие меры для повышения использования соединительных и абонентских линий:
применение радиального или радиально-узлового способа построения сети;
использование линий двухстороннего занятия;
увеличение норм допустимых потерь вызовов по сравнению с нормами потерь для ГТС;
использование универсальных СЛ, обеспечивающих все виды связи (местной, междугородной и внутризоновой);
применение спаренного включение телефонных аппаратов.
По назначению и месту расположения станции СТС делятся на следующие виды:
ЦС, расположеннная в районном центре, выполняющая одновременно функции телефонной станции районного центра и транзитного узла СТС. В ЦС включаются узловые станции (УС) и оконечные станции (ОС). Через ЦС осуществляется связь со спецслужбами и справочно-информационными службами, МТС райцентра и АМТС;
УС, расположенные в любых населенных пунктах сельского района с учетом технико-экономических соображений. Через УС осуществляется транзитная связь между включенными в нее ОС, а также между этими ОС и ЦС или другими УС (при использовании прямых путей на уровне УС);
ОС, расположенные в любых населенных пунктах сельского района.
ОС включаются в ЦС или УС. Возможна организация прямых путей между ОС или ОС и другими УС. Сеть СТС, имеющая структуру ОС – ЦС получила название одноступенчатой. При наличии на СТС и УС, структура сети называется двухступенчатой. Выбор схемы построения СТС (одноступенчатой или двухступенчатой) производится при проектировании на основе технико-экономического сравнения вариантов построения СТС. Для обеспечения необходимого качества и нормы по затуханию тракта телефонной передачи, УС и ЦС должны обеспечивать четырехпроводные соединения.
Связь станций СТС между собой может осуществляться по односторонним, двухсторонним, раздельным или общим для местной междугородной связи (универсальным СА). При внедрении ОКС№7, как правило, используются двухсторонние СЛ. Структурная схема СТС приведена на рисунке 2.16.
Рис. 2.17 Схема СТС
Внедрение цифровых систем коммутации на СТС позволяет включить:
индивидуальные аналоговые двухпроводные линии непосредственно в АТС, через цифровые концентраторы и абонентские мультиплексоры. Выбор включения тем или иным способом аналоговых абонентских линий определяется экономическими соображениями;
цифровые абонентские линии для реализации услуг N–ISDN;
линий радиотелефонной связи (системы Алтай, DECT, CDMA и др.);
использование многоточечного подключения цифровых АТС малой емкости или концентраторов в кольцевую распределительную цифровую систему передачи;
оптические кабели (при использовании соответствующих интерфейсов);
использование спутниковых систем передачи с учетом сложного географического и климатического положения САР, низкой плотности населения и отсутствие связи населенного пункта с сельской администрацией и РЦ.
обходные направления.
С экономической точки зрения рекомендуется организация одной цифровой ЦС на несколько САР. При этом одна СТС охватывает территорию нескольких сельских районов. В настоящее время, как и на ГТС, ведется работа по внедрению технологии NGN.
Принципы построения внутризоновой телефонной сети
Внутризоновая сеть объединяет местные сети зоны нумерации в единую зоновую сеть связи. Внутризоновая сеть представляет собой совокупность
Соединительных линий и каналов, обеспечивающих взаимодействие комму-
тационного оборудования разных местных сетей между собой и с автоматической междугородной телефонной станцией (АМТС). Станция АМТС предназначена,с одной стороны, для организации внутризоновой связи, выполняя функции зонового узла, а с другой ,-для пропуска междугородного и международного трафика от/к местных сетей зоны нумерации. На сети зоны нумерации могут быть установлены одна или несколько АМТС.
Типовой схемой организации внутризоновой сети является включение всех местных зоны в АМТС по радиальному принципу, т.е. по заказно-соединительным линиям(ЗСЛ) для исходящей связи и по междугородным соединительным линиям(СЛМ) для входящей связи.
Принцип построения междугородной телефонной сети
Междугородная телефонная сеть предназначена для взаимодействия различных зон между собой и выхода пользователей национальной сети на международную сеть связи. Междугородная телефонная сеть представляет собой комплекс оборудования, включающий АМТС, узлы автоматической коммутации (УАК), взаимодействующие между собой по междугородным каналам, а также междугородные каналы к международным станциям национальной сети. Междугородная сеть имеет двухуровневую структуру построения. Верхний уровень сети - транзитный, который представляет полносвязную сеть УАК. Нижний - оконечные АМТС зон нумерации, привязанные к УАК. Междугородная сеть строится с обходными путями для повышения эффективности использования каналов и коммутационного оборудования сети.
Международная сеть имеет структуру аналогичную междугородной сети. При этом на данной сети используются международные станции и международные центры коммутации.