4. Вторичные сети связи
Каналы первичной сети могут служить базой для построения вторичных сетей, которые разделяются по виду передаваемой информации (телефонная сеть, телеграфная сеть, сеть передачи данных и т.д.).
Назначением конкретной вторичной сети электросвязи является доставка информации определенного вида (преобразованной в соответствующие сигналы электросвязи). Как следует из определения первичной сети, она обеспечивает связь только между определенными узлами. При этом магистраль прокладывается далеко не между всеми узлами первичной сети (рис. 2). Поэтому для образования путей передачи информации на любой из узлов сети необходимо осуществлять соединения между каналами (или группами каналов) различных магистралей, оканчивающихся на одном и том же узле. Если на всех узлах первичной сети или некоторых из них установить кроссовые соединения, то на базе первичной сети будет создана вторичная некоммутируемая сеть.
В узлы некоммутируемой сети могут включаться абонентские линии, которые соединяются с каналами сети также с помощью кроссовых соединений. Примером такой абонентской линии может служить линия от ЭВМ или вычислительного центра. Однако в большинстве случаев каналы вторичной сетей являются коллективными для всех или группы абонентских пунктов, включенных в данный узел. На узле в этом случае устанавливается аппаратура коммутации, обеспечивающая подключение абонентской линии к каналу лишь на время передачи информации. Таким образом, на базе вторичной некоммутируемой сети образуется вторичная сеть другого типа - вторичная коммутируемая сеть. Узел, в котором установлена аппаратура коммутации каналов и линий, обеспечивающая подключение абонентских линий к каналам, называется узлом коммутации.
Вторичные коммутируемые сети подразделяются по способу коммутации на сети с коммутацией каналов, сообщений и пакетов.
В сети с коммутацией каналов соединение каналов происходит на станциях и узлах сети в соответствии с набираемым номером. Вызывающий абонент передает в сеть вызов (заявку) на установление соединения и адрес (номер) вызываемого абонента. Устройства управления на станциях и узлах должны на основании этого адреса найти свободные пути, выбрать один из них, соединить в коммутационных системах узлов сети каналы и послать вызываемому абоненту вызов. При невозможности осуществить соединение (например, из-за отсутствия свободных путей) система управления должна дать отказ или поставить абонента на ожидание в зависимости от системы и принятой стратегии управления. По окончании передачи информации и поступления от абонентов сигналов отбоя система управления осуществляет разъединение и освобождает занятые каналы и коммутационные приборы.
В сети с коммутацией сообщений абонент передает информацию на ближайший узел коммутации сообщений, к которому он подключен. В узле информация запоминается. В сообщении содержится служебная часть, включающая в себя все сведения, необходимые для передачи данного сообщения по сети, в частности на узле коммутации сообщений определяется, на какой из соседних узлов следует передать сообщение, чтобы достичь узла коммутации, к которому подключен абонент-получатель. В случае занятости канала между узлами сообщение хранится в памяти узла коммутации до освобождения канала, а затем передается. Если в момент поступления сообщения на станцию назначения абонент-получатель занят, сообщение хранится в памяти узла до его освобождения.
В последнее время широкое распространение на сетях получает способ пакетной коммутации сообщений, при котором каждое сообщение, длина которого превышает определенную величину, делится на несколько отрезков строго определенного размера. Каждый из них снабжается собственным заголовком с номером (адресом) и становится пакетом. Пакеты одного сообщения вводятся в сеть и передаются по каналам независимо друг о друга. В оконечном центре коммутации сообщений последние собираются из отдельных пакетов и передаются адресатам. Такой способ коммутации обладает определенным преимуществом по сравнению с передачей целого сообщения: меньше время задержки сообщения, экономится объем памяти запоминающихся устройств и др.
Такие вторичные сети как телефонные и факсимильные, чаще всего строятся на основе использования способа коммутации каналов, а телеграфные и передачи данных могут использовать оба способа коммутации: каналов и сообщений.
4.1 Принципы построения ГТС и СТС
На городских телефонных сетях (ГТС) в зависимости от размеров населенного пункта и плотности населения в нем целесообразно строить различные по структуре сети.
1. Нерайонированная ГТС используется при количестве абонентов до 10 000. При малом числе абонентов в населенном пункте целесообразно обойтись одной АТС со строительством распределительной сети по данному населенному пункту от этой АТС.
Рис. 4. Пример нерайонированной ГТС
2. Районированная ГТС 10000 используется при количестве абонентов около 70000. При численности абонентов около 70000 необходимо строительство нескольких АТС с разделением зон обслуживания в городе на районы. Связь между районами осуществляется посредством соединительных линий (СЛ) связывающих АТС районов города по принципу каждый с каждым.
Рис. 5. Пример районированной ГТС
3. Районированная с УВС используется при количестве абонентов до 500 000. При численности абонентов свыше 70000, но до 500000 строительство СЛ по принципу каждый с каждым нецелесообразно ввиду существенно возрастающих затрат на линейно-кабельные сооружения (ЛКС). В таком случае эффективнее строительство узлов осуществляющих концентрацию входящей нагрузки со стороны Района 1 и наоборот.
Рис. 6. Пример районированной ГТС с УВС
4. Районированная с УИС и УВС используется при количестве абонентов свыше 500 000. В этом случае, добавляют еще по одному узлу в район для концентрации исходящей нагрузки от АТС одного района.
Рис. 7. Пример районированной ГТС с УИС и УВС
Сельские телефонные сети (СТС) характерны низкой плотностью населения и большой протяженностью линейных сооружений связи. Эти условия и определяют структуру СТС.
1. Радиальный способ построения СТС. В райцентре устанавливается центральная станция (ЦС) имеющая соединительные линии с АТС населенных пунктов района (ОС - оконечная станция) и междугородной телефонной станцией (МТС).
Рис. 8. Радиальный вариант построения СТС
2. Радиально-узловой способ построения СТС (рис. 9).
Рис. 9. Радиально-узловой вариант построения СТС
Схема аналогична предыдущей, только для соединения с удаленными населенными пунктами устанавливаются узловые станции (УС) концентрирующие нагрузку. Такой вариант построения экономически оправдан в районах с низкой плотностью населенных пунктов.
5. Организации стандартизации в области телекоммуникаций
Организации стандартизации в области телекоммуникаций - это организации, цель деятельности которых заключается в создании единых международных стандартов. Отсутствие единых стандартов приводит к несовместимости оборудования различных производителей и, как следствие, невозможности организации международной связи. Организации стандартизации обеспечивают условия для обсуждения прогрессивных технологий, утверждают результаты этих обсуждений в виде официальных стандартов, а также обеспечивают распространение утвержденных стандартов.
Порядок работы организаций стандартизации по принятию стандартов может отличаться. Однако он схож в том, что производится несколько этапов разработки и обсуждения новых технологий, разработки проектов стандартов, голосования по всем или некоторым аспектам этих стандартов и, наконец, официального выпуска завершенных стандартов. Наиболее известными организациями стандартизации являются следующие:
. Международная организация стандартизации (МОС) (International Standard Organization - ISO) - является автором стандартов в различных областях деятельности, включая стандарты по телекоммуникациям. Членами ISO являются национальные организации стандартизации. Участие в ISO является добровольным. Наиболее известным стандартом ISO в области телекоммуникаций является эталонная модель взаимодействия открытых систем.
. Телекоммуникационный сектор стандартизации Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) (Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union - ITU-T) - специализированный орган ООН, с 1993 года преемник Международного Консультативного Комитета по Телеграфии и Телефонии (МККТТ) (Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique - CCITT) - международная организация, разрабатывающая стандарты в области связи. Кроме МСЭ-Т в состав МСЭ входят Сектор радиосвязи МСЭ-Р (Radiocommunication Sector - ITU-R) и Сектор развития электросвязи (Telecommunication Development Sector - ITU-D). Стандарты ITU-T охватывают практически всю область телекоммуникаций.
. Институт Инженеров по Электротехнике и Электронике (Institute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE) - профессиональная организация, разрабатывающая стандарты для сетей. Стандарты локальных сетей LAN являются наиболее известными стандартами IEEE по телекоммуникациям.
4. Европейский институт стандартизации электросвязи (European Telecommunications Standards Institute - ETSI). Определяет единую техническую политику в области телекоммуникаций для стран - членов Европейского сообщества. Наиболее известным стандартом ETSI является стандарт сотовой системы подвижной радиосвязи GSM.
. Европейская конференция администраций почт и электросвязи (Conference of European Posts and Telegraphs - CEPT).
6. Европейская ассоциация производителей ЭВМ (European Computer Manufactures Association - ECMA).
7. Американский Национальный Институт Стандартизации (American National Standard Institute - ANSI) - является координирующим органом добровольных групп по стандартизации в пределах США. ANSI является членом ISO. Широко известным стандартом ANSI по коммуникациям является FDDI.
.1. Ассоциация Телекоммуникационной Промышленности (Telecommunication Industrial Association - TIA) - одна из групп ANSI, выпускающая стандарты по телекоммуникациям. Самым известным стандартом TIA является стандарт сотовой системы подвижной радиосвязи США IS-54.
.2 Ассоциация Электронной Промышленности (Electronic Industrial Association - EIA) - так же одна из групп ANSI.
. Федеральная комиссия по связи (Federal Communication Commission - FCC) США. Правительственная организация США, занимающаяся регулированием в отрасли связи, в том числе распределением спектра радиочастот.
. Совет по Регуляции Работы Internet (Internet Activities Board - IAB) - Совет определяет основную политику в области глобальной сети Internet. Включает в себя два подкомитета: исследовательский - IRTF (Internet Reseach Task Forse) и стандартизации - IETF (Internet Engineering Task Forse). Стандарты IAB называются «Request for Comments» (RFC).
Производители оборудования телекоммуникаций, заинтересованные в быстром продвижении некоторой конкретной технологии, также создают организации стандартизации в данной области. В качестве примера можно привести такие организации как Форум ATM, Форум Frame Relay, Альянс Gigabit Ethernet и пр. В нашей стране работы по стандартизации в области связи наряду с Государственным комитетом по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандартом) проводят также Министерство связи РФ и Государственная комиссия по электросвязи (ГКЭС) Минсвязи РФ, Государственная комиссия по распределению частот (ГКРЧ) Минсвязи РФ и Главгоссвязьнадзор России. Наиболее известным стандартом Минсвязи РФ являются «Нормы на электрические параметры каналов ТЧ магистральной и внутризоновых первичных сетей», введенные в действие приказом №43 от 15 апреля 2006 года.